CN105514813A - 一种双隔离断路器及使用该断路器的开关柜 - Google Patents

一种双隔离断路器及使用该断路器的开关柜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双隔离断路器及使用该断路器的开关柜，断路器包括灭弧室，灭弧室中布置有上部电极和下部电极，断路器还包括与灭弧室上下导向移动装配并对应与上部电极、下部电极导通的上隔离动触头、下隔离动触头，上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位，下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位，上隔离动触头、上部电极、下部电极及下隔离动触头沿上下竖向依次布置以形成竖向的一字型直线结构。可以最大的减小整个断路器在水平横向上的尺寸，减小使用这种断路器的开关柜的整个尺寸。

Description

一种双隔离断路器及使用该断路器的开关柜
技术领域
本发明涉及一种双隔离断路器及使用该断路器的开关柜。
背景技术
开关柜以其集成化高、占地较少等优点逐步占据了中压和配电开关领域的绝对市场，其中开关柜的主回路因其多采用的是铜材等贵重金属，而成为影响开关柜成本的重大因素。因此如果能在满足同样功能的前提下降低主回路的材料使用量，对降低开关柜的成本有很大积极作用。
目前市场上存在的开关柜主回路结构多种多样，但绝大多数由于结构的需要，主回路存在各种“拐弯”的现象，也就是说从开关柜的进线到出线之间不是直线布置。比如应用最多的三相主回路沿柜体左右方向横向布置的开关柜，由于主母线都从柜体侧面进线，因绝缘的需要不可避免的存在横向搭接。另外市场上出现了少量主回路纵向近似直线，而非真正直线布置的移开柜或固定柜，对于该类型的开关柜，都采用的是旋转刀臂式隔离动触头，由于受触头结构的限制，采用此类触头的移开柜由于温升问题无法做到较大额定电流，不能实现系列化；而采用此类触头的固定柜又不具备移开式开关柜的检修方便的优点。
在授权公告号为CN203617555U的中国实用新型专利中公开了一种开关柜，包括柜体，柜体中设有主回路结构，主回路结构包括处于柜体上部的用于与主母线导通的上隔离静触头、处于柜体下部的用于与一次电缆导通的下隔离静触头及处于柜体中部的断路器，断路器包括灭弧室，灭弧室竖立设置并具有上部电极和下部电极，灭弧室顶部、底部对应固定有与上部电极导通的上出线座、与下部电极导通的下出线座，在上出线座中上下导向移动装配有与上出线座导电接触的上隔离动触头，在下出线座中上下导向移动装配有与下出线座导电接触的下隔离动触头，上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位，上隔离动触头具有用于与在接通工位与上隔离静触头导通的接触部分，下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位，下隔离动触头具有用于在接通工位与下隔离静触头接触导通的接触部分，断路器中沿前后方向依次有三相灭弧室，各相灭弧室上的上隔离动触头、下隔离动触头对应间隔分布于对应相灭弧室的左右两侧，并且，使上隔离动触头顶部在接触工位处于灭弧室顶部上方，上隔离动触头底部在隔离工位处于灭弧室顶部下方，下隔离动触头底部在接通工位处位于灭弧室底部下方，下隔离动触头顶部在隔离工位处于灭弧室底部上方。这种开关柜的主回路结构沿竖直方向近似直线型，并且采用了上下直动隔离结构。
但上述的这种开关柜的主回路结构的断路器的上下隔离动触头间隔布置在相应灭弧室的左右两侧，这就使得断路器的左右方向的尺寸相对较大，也对应增大了开关柜在左右方向上的尺寸，无法应用在对开关柜左右尺寸要求较高的场所。
发明内容
本发明提供一种双隔离断路器，以解决现有技术中开关柜中的断路器的上下隔离动触头对应布置在对应相灭弧室的左右两侧使得断路器左右方向上的尺寸相对较大的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述断路器的开关柜。
本发明所提供的双隔离断路器的技术方案是：一种双隔离断路器，包括竖立布置的灭弧室，灭弧室中布置有上部电极和下部电极，断路器还包括与灭弧室上下导向移动装配并对应与上部电极、下部电极导通的上隔离动触头、下隔离动触头，上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位，下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位，所述的上隔离动触头、上部电极、下部电极及下隔离动触头沿上下竖向依次布置以形成竖向的一字型直线结构。
所述的灭弧室具有绝缘壳体，绝缘壳体的顶部固封有与上部电极导通的上导电筒、底部固封有与下部电极导通的下导电筒，上下导电筒均沿上下方向延伸，所述上隔离动触头上下导向移动装配在上导电筒中并与上导电筒导电连通，所述下隔离动触头上下导向移动装配在下导电筒中并与下导电筒导电连通。
所述的上部电极为静电极，下部电极为沿上下方向导向移动的动电极，上导电筒的顶端为供上隔离动触头伸缩动作的开口结构、下端呈封口结构，下导电筒的上下两端均为开口结构，灭弧室的动电极上设有动导电杆，动导电杆的下端固连有导电块，导电块沿上下方向导向移动装配在所述下导电筒中并与下导电筒导电连通。
所述的上隔离动触头与上导电筒及下隔离动触头与下导电筒分别通过固设在相应导电筒中的弹簧触指对应导电连通，在上导电筒、下导电筒的对应设有所述弹簧触指的位置的外侧固设有用于增大散热面积的散热片。
本发明所提供的开关柜的技术方案是：一种开关柜，包括柜体及柜体中设有的主回路结构，主回路结构包括处于柜体上部的上隔离静触头、处于柜体下部的下隔离静触头及处于柜体中部的断路器，断路器包括竖立布置的灭弧室，灭弧室中布置有上部电极和下部电极，断路器还包括与灭弧室上下导向移动装配并对应与上部电极、下部电极导通的上隔离动触头、下隔离动触头，上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位，下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位，所述的上隔离静触头、上隔离动触头、上部电极、下部电极、下隔离动触头及下隔离静触头沿上下竖向依次布置以形成竖向的一字型直线结构。
所述的灭弧室具有绝缘壳体，绝缘壳体的顶部固封有与上部电极导通的上导电筒、底部固封有与下部电极导通的下导电筒，上下导电筒均沿上下方向延伸，所述上隔离动触头上下导向移动装配在上导电筒中并与上导电筒导电连通，所述下隔离动触头上下导向移动装配在下导电筒中并与下导电筒导电连通。
所述的上隔离动触头与上导电筒及下隔离动触头与下导电筒分别通过固设在相应导电筒中的弹簧触指对应导电连通，在上导电筒、下导电筒的对应设有所述弹簧触指的位置的外侧固设有用于增大散热面积的散热片。
所述的上部电极为静电极，下部电极为沿上下方向导向移动的动电极，上导电筒的顶端为供上隔离动触头伸缩动作的开口结构、下端呈封口结构，下导电筒的上下两端均为开口结构，灭弧室的动电极上设有动导电杆，动导电杆的下端固连有导电块，导电块沿上下方向导向移动装配在所述下导电筒中并与下导电筒导电连通。
所述的导电块通过固设在下导电筒中的弹簧触指与下导电筒导电连通。
所述柜体中沿上下方向间隔布置有上隔板和下隔板，两隔板将柜体的内腔分割为从上向下依次布置的母线室、断路器室及电缆室，所述上隔离静触头布置在母线室中，所述断路器布置在所述断路器室中，在上隔板上对应设有穿墙套管，穿墙套管中设有供上隔离动触头穿过的通孔，所述的下隔板上固定有固封式的带互感器的多功能模块，多功能模块的上部延伸入断路器室中，在多功能模块中设有作为所述下隔离静触头的多功能管状导体，多功能管状导体中设有用于与处于接通工位的下隔离动触头导电连通的弹簧触指。
本发明的有益效果是：本发明所提供的双隔离断路器中，上隔离动触头、上部电极、下部电极及下隔离动触头沿上下竖向依次布置以形成竖向的一字型直线结构，这样可以最大的减小整个断路器在水平横向上的尺寸，减小使用这种断路器的开关柜的整个尺寸。并且，这种一字型直线结构的布置形式方便操作人员将断路器安装在开关柜中，只要确定一个安装尺寸即可保证与相应的两隔离静触头对应，安装方便快捷。
进一步地，上下导电筒由灭弧室绝缘壳体对应的固封在灭弧室的顶部和底部，集成化程度高，安装时，直接加工制作好的断路器对应的装入开关柜中使隔离动触头与相应的隔离静触头对应即可。
进一步地，上、下隔离动触头与相应导电筒中的弹簧触指对应滑动导电接触，导致在弹簧触指位置处的发热量较大，所以在上导电筒、下导电筒的对应设有弹簧触指的位置的外侧固设有散热片，以增大散热面积，提高散热效果，降低对相应隔离动触头及弹簧触指的影响。
附图说明
图1是本发明所提供的开关柜的一种实施例的结构示意图；
图2是图1所示开关柜中的主回路处于接通状态的结构示意图；
图3是图1所示开关柜中的主回路处于隔离状态的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种开关柜的实施例，该实施例中的开关柜包括柜体100，柜体100中设有沿上下方向间隔布置有上隔板4和下隔板12，两隔板将柜体的内腔分割为从上向下依次布置的母线室1、断路器室17及电缆室16，母线室1位于断路器室17上方，电缆室16对应处于断路器室17下方，柜体100的水平方向上尺寸较大的方向为前后方向，尺寸较小的方向为左右方向。
断路器室17中装有断路器，断路器包括沿前后方向依次布置的三相灭弧室23，各灭弧室23均竖立布置，灭弧室23包括绝缘壳体，绝缘壳体中布置有用于对应接通、断开以实现断路器操作的上部电极和下部电极，上部电极为静电极，下部电极为由动导电杆驱动的动电极，动导电杆由驱动转轴9通过水平布置的绝缘拉杆8及传动拐臂7驱动进行上下动作，实现上下部电极的导通和断开，此处的灭弧室的结构属于常规技术，在此不再赘述。各灭弧室23上分别设有沿上下导向移动装配的成对的上隔离动触头21、下隔离动触头26，上隔离动触头21、下隔离动触头26对应与相应灭弧室23中的上部电极、下部电极导通。对应相的上隔离动触头21、上部电极、下部电极及下隔离动触头26沿上下竖向依次布置以形成竖向的一字型直线结构。
灭弧室23的绝缘壳体的顶部固封有与上部电极导通的上导电筒22，上隔离动触头21上下导向移动装配在上导电筒22中并与上导电筒22导电连通，具体是在上导电筒22的上端固设有弹簧触指，上隔离动触头通过与弹簧触指滑动导电接触以实现与上导电筒22的导电连通，上隔离动触头21具体可为管状或杆状。上隔离动触头21沿上下方向移动并在其上下移动行程上具有靠上的接通工位和靠下的隔离工位，上隔离动触头21顶部具有用于与母线室1中对应布置的上隔离静触头18导电接触接触导通的接触部分。此处的上隔离静触头18设在母线室1中，并在使用时对应的与相应的主母线2到店里连通，上隔离静触头18的底部加工有一个开口的圆管，圆管的轴线为竖直方向，内部安装有弹簧触指19，当上隔离动触头21向上移动至接通工位时，上隔离动触头上的接触部分通过弹簧触指与上隔离静触头接触导通。由于母线室1与断路器室17之间用上隔板4和穿墙套管3隔开，穿墙套管3固定在上隔板4上，穿墙套管3上设有供上隔离动触头穿过的通孔。
在本实施例中，上导电筒22的顶端为供上隔离动触头伸缩动作的开口结构、下端呈封口结构，上导电筒22内部上端位置处固设有弹簧触指，提供与上隔离动触头的导电联接，上导电筒的下端封闭并留有与灭弧室固定的螺栓孔，在螺栓孔中装配有将上导电筒和灭弧室固定装配在一起的紧固螺钉。
在灭弧室23的绝缘壳体的底部固封有与下部电极导通的下导电筒25，下导电筒两端均为开口结构，灭弧室的动刀导电杆的下端固连有导电块24，导电块24导向移动装配在下导电筒25中，并在下导电筒的上端内部位置处设置有上弹簧处置以与导电块24滑动导电连通。下隔离动触头26沿上下方向导向移动装配在下导电筒25中并与下导电筒25导电连通，具体是在下导电筒25的下端固设有下弹簧触指，下隔离动触头通过与下弹簧触指滑动导电接触以实现与下导电筒22的导电连通，下隔离动触头26具体可为管状或杆状。下隔离动触头26具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位，下隔离动触头26的底部具有用于与对应的下隔离静触头接触导通的接触部分。
在本实施例中，断路器室17与电缆室16之间由下隔板12隔开，在下隔板12上固定有一个固封式带互感器的多功能模块13，多功能模块13的上半部延伸入断路器室中，气道穿墙套管的租用，内部安装有多功能管状导体27，多功能管状导体17相当于下隔离静触头，在多功能管状导体27中安装有弹簧触指19，以用于与下隔离动触头对应滑动导电连通，多功能模块13的下部留有安装电缆28、接地开关15和避雷器14等附件的接口。
本实施例中，上隔离动触头与上导电筒及下隔离动触头与下导电筒分别通过固设在相应导电筒中的弹簧触指对应导电连通，在上导电筒的对应设有弹簧触指的位置的外侧设有用于增大散热面积的上散热片5，在下导电筒25的对应设有所述弹簧触指的位置的外侧固设有用于增大散热面积的下散热片6。
本实施例中，上、下隔离动触头在相应驱动机构的驱动下相向、相背的往复上下移动，这种驱动机构可采用现有技术中采用的齿轮齿条驱动机构，在此不再赘述。
本实施例中，开关柜在使用时，将主母线2穿入母线室1中，并与上隔离静触头18对应导电连通，主母线2下的主回路结构包括与主母线导通的上隔离静触头18、上隔离动触头21、上导电筒22、灭弧室23、下导电筒25、下隔离动触头26、作为下隔离静触头的多功能管状导体。本实施例中，上隔离静触头18、上隔离动触头21、上导电筒22、灭弧室23中的上下部电极、下导电筒25、下隔离动触头26及作为下隔离静触头的多功能管状导体沿上下方向依次布置，并形成竖向的一字型直线结构。
本实施例所提供的开关柜的工作过程如下：断路器的灭弧室中的上下部电极处于接通状态时，上隔离动触头21向上移动至接通工位，下隔离动触头26向下移动至接通工位，此时，上隔离动触头的上下两端分别与上隔离静触头及上导电筒中的弹簧触指接触导通，下隔离动触头的上下两端分别与下导电筒及多功能管状导体中的弹簧触指接触导通，主回路结构处于导通状态。
当断路器的灭弧室中的上下部电极处于断开状态时，上隔离动触头21向下移动至隔离工位，下隔离动触头26向上移动至隔离工位，此时，上隔离动触头与上隔离静触头分离形成隔离断口，下隔离动触头与多功能管状导体分离形成隔离断口。
上述实施例中，主母线为管状母线，在其他实施例中，主母线也可以为其他形状如矩形、槽型等。上述实施例中，上、下隔离动触头与上、下导电筒均通过弹簧触指导电连通，在其他实施例中，也可以省去弹簧触指，采用其他导电连通方式如表带触指、刀片式接触实现导电连通。
本发明还提供一种双隔离断路器的实施例，该所述中的断路器与上述开关柜实施例中的断路器的结构相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种双隔离断路器，包括竖立布置的灭弧室，灭弧室中布置有上部电极和下部电极，断路器还包括与灭弧室上下导向移动装配并对应与上部电极、下部电极导通的上隔离动触头、下隔离动触头，上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位，下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位，其特征在于：所述的上隔离动触头、上部电极、下部电极及下隔离动触头沿上下竖向依次布置以形成竖向的一字型直线结构。
2.根据权利要求1所述的双隔离断路器，其特征在于：所述的灭弧室具有绝缘壳体，绝缘壳体的顶部固封有与上部电极导通的上导电筒、底部固封有与下部电极导通的下导电筒，上下导电筒均沿上下方向延伸，所述上隔离动触头上下导向移动装配在上导电筒中并与上导电筒导电连通，所述下隔离动触头上下导向移动装配在下导电筒中并与下导电筒导电连通。
3.根据权利要求2所述的双隔离断路器，其特征在于：所述的上部电极为静电极，下部电极为沿上下方向导向移动的动电极，上导电筒的顶端为供上隔离动触头伸缩动作的开口结构、下端呈封口结构，下导电筒的上下两端均为开口结构，灭弧室的动电极上设有动导电杆，动导电杆的下端固连有导电块，导电块沿上下方向导向移动装配在所述下导电筒中并与下导电筒导电连通。
4.根据权利要求2或3所述的双隔离断路器，其特征在于：所述的上隔离动触头与上导电筒及下隔离动触头与下导电筒分别通过固设在相应导电筒中的弹簧触指对应导电连通，在上导电筒、下导电筒的对应设有所述弹簧触指的位置的外侧固设有用于增大散热面积的散热片。
5.一种开关柜，包括柜体及柜体中设有的主回路结构，主回路结构包括处于柜体上部的上隔离静触头、处于柜体下部的下隔离静触头及处于柜体中部的断路器，断路器包括竖立布置的灭弧室，灭弧室中布置有上部电极和下部电极，断路器还包括与灭弧室上下导向移动装配并对应与上部电极、下部电极导通的上隔离动触头、下隔离动触头，上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位，下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位，其特征在于：所述的上隔离静触头、上隔离动触头、上部电极、下部电极、下隔离动触头及下隔离静触头沿上下竖向依次布置以形成竖向的一字型直线结构。
6.根据权利要求5所述的开关柜，其特征在于：所述的灭弧室具有绝缘壳体，绝缘壳体的顶部固封有与上部电极导通的上导电筒、底部固封有与下部电极导通的下导电筒，上下导电筒均沿上下方向延伸，所述上隔离动触头上下导向移动装配在上导电筒中并与上导电筒导电连通，所述下隔离动触头上下导向移动装配在下导电筒中并与下导电筒导电连通。
7.根据权利要求6所述的开关柜，其特征在于：所述的上隔离动触头与上导电筒及下隔离动触头与下导电筒分别通过固设在相应导电筒中的弹簧触指对应导电连通，在上导电筒、下导电筒的对应设有所述弹簧触指的位置的外侧固设有用于增大散热面积的散热片。
8.根据权利要求6所述的开关柜，其特征在于：所述的上部电极为静电极，下部电极为沿上下方向导向移动的动电极，上导电筒的顶端为供上隔离动触头伸缩动作的开口结构、下端呈封口结构，下导电筒的上下两端均为开口结构，灭弧室的动电极上设有动导电杆，动导电杆的下端固连有导电块，导电块沿上下方向导向移动装配在所述下导电筒中并与下导电筒导电连通。
9.根据权利要求8所述的开关柜，其特征在于：所述的导电块通过固设在下导电筒中的弹簧触指与下导电筒导电连通。
10.根据权利要求5至8中任意一项所述的开关柜，其特征在于：所述柜体中沿上下方向间隔布置有上隔板和下隔板，两隔板将柜体的内腔分割为从上向下依次布置的母线室、断路器室及电缆室，所述上隔离静触头布置在母线室中，所述断路器布置在所述断路器室中，在上隔板上对应设有穿墙套管，穿墙套管中设有供上隔离动触头穿过的通孔，所述的下隔板上固定有固封式的带互感器的多功能模块，多功能模块的上部延伸入断路器室中，在多功能模块中设有作为所述下隔离静触头的多功能管状导体，多功能管状导体中设有用于与处于接通工位的下隔离动触头导电连通的弹簧触指。
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