CN106410653A - 户内铠装固定式金属封闭开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户内铠装固定式金属封闭开关设备，包括柜体和顶升式真空断路器；顶升式真空断路器包括侧装式真空断路器和顶升装置；侧装式真空断路器包括真空断路器本体和底座；真空断路器本体包括三相极柱和侧装式操作机构；各相极柱均设有沿铅垂线方向设置的真空开关管和侧出式接线端；各真空开关管的动触头在下，静触头在上；各侧出式接线端和相应一个动触头电连接；柜体中还设有位于顶升式真空断路器上方的电源接入装置；电源接入装置具有沿铅垂线方向向下伸出的三个出线柱；各出线柱和相应一个静触头适配。本发明具有较为广泛的拓展功能。

Description

户内铠装固定式金属封闭开关设备

技术领域

本发明属于高压设备技术领域，具体涉及一种户内铠装固定式金属封闭开关设备。

背景技术

现有的开关柜存在体积庞大，结构复杂，防护等级低，操作联锁复杂且不可靠等问题，现有手车式开关柜一般采用中置式安装，如KYN28中置式开关柜，其使用的高压断路器三相主回路横向布置，通过断路器底部底盘车操作，可将断路器向前推进，到达工作位置时，主回路通过动静触头插接，实现导通；其缺点是高压断路器三相主回路横向布置导致柜宽较大，且手车前后运动需要一定行程，从而导致柜深较深，因此占地面积很大；另外其上下三对触头盒位于开关柜中部，紧挨在一起，上下触头盒导电部位距离小，绝缘等级低，如专利文献CN203536842U，公开了一种KYN28中置开关柜的小型化结构，虽对以上问题进行了优化，但其结构没有变化，体积庞大，联锁不全面且成本高；又如专利文献CN202454952U公开的一种KYN型开关柜，同样具有体积大，宽度宽，占地面积大，结构复杂，成本高等缺陷。

现有侧装手车式开关柜，采用蜗轮蜗杆机构旋转使断路器向上移动，一次回路下端触头盒侧向安装，安装固定不可靠，绝缘距离小，体积庞大结构复杂，如专利文献CN101320891U公开的一种侧装移开式高压开关柜，其蜗轮蜗杆机构需要与开关柜定位安装，且运动过程摆动较大，需要导轨限位，结构复杂且不可靠，其蜗轮蜗杆机构从开关柜上抽出时需要拆卸部分零件，安装调试极为不便，其一次回路下端触头盒侧向安装，需从后部固定，前部受重力及触头推力严重影响，结构不稳定，且其使用的断路器底部与开关柜之间无可靠固定装置，造成断路器移动过程产生严重晃动，使一次回路触头插接不牢靠，其柜宽受触头盒、提升机构影响，宽度较大，占地面积多，严重影响配电设备小型化的要求。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种能够减小柜体整体宽度并提供具有拓展功能的户内铠装固定式金属封闭开关设备。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种户内铠装固定式金属封闭开关设备，包括柜体和顶升式真空断路器；顶升式真空断路器包括侧装式真空断路器和顶升装置；侧装式真空断路器包括真空断路器本体和底座；真空断路器本体包括三相极柱和侧装式操作机构；各相极柱均设有沿铅垂线方向设置的真空开关管和侧出式接线端；各真空开关管的动触头在下，静触头在上；各侧出式接线端和相应一个动触头电连接；柜体中还设有位于顶升式真空断路器上方的电源接入装置；电源接入装置具有沿铅垂线方向向下伸出的三个出线柱；各出线柱和相应一个静触头适配。

上述方案中，各静触头的顶端设有一个梅花式触头座，各出线柱和相应一个梅花式触头座适配。

上述方案中，电源接入装置是母线盒，其上端设有三个接线柱，下端设有所述三个出线柱。

上述方案中，电源接入装置是内装六氟化硫气体的双电源转换装置，其上端设有三个主电源接线柱和三个副电源接线柱，下端设有所述三个出线柱。

上述方案中，侧装式操作机构包括设置在柜体上的操作面板以及用于带动三个真空开关管同步分合闸的操动机构。

上述方案中，顶升装置包括固定设置在柜体上的两个侧板和设置在侧板上的顶升机构；两个侧板夹合形成一容置腔，顶升机构位于该容置腔中。

上述方案中，顶升机构包括顶升转轴、正旋丝传动杆、反旋丝传动杆和两个顶升组件，顶升转轴沿从前往后方向依次设有六边形转轴部、正旋丝杠部和反旋丝杠部；正旋丝传动杆设有沿径向贯穿杆体的正旋螺纹孔；反旋丝杠部设有沿径向贯穿杆体的反旋螺纹孔；顶升转轴的正旋丝杠部位于正旋螺纹孔中，顶升转轴的反旋丝杠部位于反旋丝杠部反旋螺纹孔中，六边形转轴部位于正旋丝杠部的前侧并露出户内铠装固定式金属封闭开关设备的柜体。

上述方案中，各顶升组件包括一个下定位杆、一个上顶升杆、前V型铰接件、后V型铰接件和固定设置在上顶升杆上的导轨；下定位杆固定设置在相应一个侧板的水平板部上，上顶升杆设置在下定位杆的正上方；

前V型铰接件包括两个前铰接杆，该两个前铰接杆的前端组合形成V字形，并具有前传动轴孔；位于上方的一个前铰接杆的后端和上顶升杆的前端转动连接，位于下方的一个前铰接杆的后端和下定位杆的前端转动连接；

后V型铰接件包括两个后铰接杆，该两个后铰接杆的后端组合形成V字形，并具有后传动轴孔；位于上方的一个后铰接杆的前端和上顶升杆的后端转动连接，位于下方的一个后铰接杆的前端和下定位杆的后端转动连接；

两个顶升组件位于顶升转轴的两侧，正旋丝传动杆的轴向上的两侧端各自作为一个销轴插入相应一个前V型铰接件的前传动轴孔中，反旋丝传动杆的轴向上的两侧端各自作为一个销轴插入相应一个后V型铰接件的后传动轴孔中。

上述方案中，底座的两侧壁上各设有一个滚轮；各导轨沿柜体前后方向设置，各导轨包括水平轨板、铅锤向轨板、设置在铅垂线轨板前端内壁上的定滑轮，定滑轮设置在水平轨板的正上方；水平轨板的后端设有下凹的与滚轮适配的下凹凹槽；真空断路器本体的底座的两外侧壁上各设有一个沿前后方向延伸的水平定位板，该水平定位板的前端设有和所述定滑轮适配的上凹凹槽；当把真空断路器本体沿从前往后方向推入到顶升机构的容置腔中时，首先把底座两侧的滑轮各自对准相应一个水平轨板，然后向后推动底座；接着使得底座两侧的水平定位板压接在相应一个定滑轮上，当底座推动到位时，使得底座上的滑轮正好压接在相应一个水平轨板的下凹凹槽中，水平定位板的上凹凹槽正好压接在定滑轮上。

上述方案中，各侧板的形状是L形，包括水平板部和铅锤板部，各铅锤板部上沿铅垂线方向设有两个导向孔；各铅锤向轨板的外侧壁上设有两个限位滑柱，各限位滑柱位于相应一个导向孔中；摇柄带动顶升转轴转动时，顶升转轴同步带动正旋丝传动杆和反旋丝传动杆向着两者中心方向接近或远离，由于下定位杆是固定不动的，所以在前V型铰接件的支撑作用下，上顶升杆只能向上或向下移动，此时由于导向孔和限位滑柱的导向限位下，上升顶杆只能沿铅垂线方向往复移动。

本发明的有益效果：(1)通过采用侧装式真空断路器，有效减小柜体的宽度，可以达到450mm宽，减少了占地面积，节约成本，实现配电设备小型化的要求；通过选用不同功能的电源接入装置，实现功能拓展，具有更好的适用范围。(2)侧装手车式真空断路器可从柜体中推进或抽出，满足手车式安装的要求。(3)侧装手车式真空断路器的手车运动采用全新向上顶升的运动方式，电源接入装置位于柜体上部，更加安全可靠；另外通过更换电源接入装置的种类，即可对整体功能实现拓展。(4)顶升机构结构较为合理，由于通过顶升转轴同步带动两个V型铰接件实现彼此远离或接近，从而使得整体的上下移动较为稳定可靠。

附图说明

图1为本发明的一种立体结构示意图；

图2为图1所示开关设备的一种内部结构示意图；

图3为图1所示开关设备移除部分柜体后的一种立体结构示意图；

图4为图1所示开关设备中顶升式真空断路器的一种立体结构示意图；

图5为图4所示顶升式真空断路器从另一角度观察时的一种立体结构示意图；

图6为图4所示顶升式真空断路器的一种结构示意图；

图7为图4所示顶升式真空断路器的一种爆炸图；

图8为图4所示顶升式真空断路器从另一角度观察时的一种爆炸图；

图9为图4所示顶升式真空断路器中顶升装置移除部分侧板后的一种立体结构示意图。

附图标记为：

柜体1，支撑板11，观察窗12，顶升式真空断路器2，电源接入装置3，出线柱31，接线柱32，侧装式真空断路器4，真空断路器本体41，三相极柱411，侧装式操作机构412，操作面板4121，操动机构4122，真空开关管413，侧出式接线端414，动触头415，静触头416，绝缘防护碗417，梅花式触头座418，底座42，滚轮421，水平定位板422，上凹凹槽423；顶升装置5，侧板51，水平板部511，铅锤板部512，导向孔513，顶升机构52，顶升转轴521，六边形转轴部5211，正旋丝杠部5212，反旋丝杠部5213，正旋丝传动杆522，正旋螺纹孔5221，反旋丝传动杆523，反旋螺纹孔5231，增强连接杆53，顶升组件6，下定位杆61，上顶升杆62，前V型铰接件63，前铰接杆631，前传动轴孔632，后V型铰接件64，后铰接杆641，后传动轴孔642，导轨65，水平轨板651，铅锤向轨板652，定滑轮653，下凹凹槽654，限位滑柱655，增强连接柱66，摇柄7。

具体实施方式

图1至图9显示了本发明的一种具体实施方式。

本实施例是一种户内铠装固定式金属封闭开关设备，见图1至图9所示，包括柜体1、顶升式真空断路器2和电源接入装置3。

顶升式真空断路器2包括侧装式真空断路器4和用于带动侧装式真空断路器4沿铅垂线方向往复移动的顶升装置5；

侧装式真空断路器4包括真空断路器本体41和底座42，真空断路器本体包括三相极柱411和侧装式操作机构412；各相极柱均设有沿铅垂线方向设置的真空开关管413和侧出式接线端414；各真空开关管的动触头415在下，静触头416在上；各侧出式接线端414和相应一个动触头电连接；

各相极柱的顶端设有绝缘防护碗417，绝缘防护碗具有一个锥形腔体；本实施例中，绝缘防护碗417的顶端还设有观察缺口4171，通过在开关设备柜体上设置正对观察缺口的透明观察窗12，可以直接看出该绝缘防护碗中的梅花式触头是处于分闸位还是合闸位。

各静触头的顶端设有一个梅花式触头座418，该梅花式触头座位于绝缘防护碗的底部中心处，梅花式触头座的顶端低于绝缘防护碗的顶端。这种结构可以有效增加各相极柱之间的绝缘强度。

侧装式操作机构412包括设置在开关设备柜体上的操作面板4121以及用于带动三个真空开关管同步分合闸的操动机构4122；由于侧装式操动机构的具体结构已经是本领域技术的公知技术，所以这里不再详细描述。

底座42的两侧壁上各设有一个滚轮421，真空断路器本体的底部设置在底座中。

柜体1内设有用于安装顶升装置的支撑板11。

顶升装置5包括固定设置在支撑板11上的两个侧板51和设置在侧板上的顶升机构52；各侧板51的形状是L形，包括水平板部511和铅锤板部512，各铅锤板部上沿铅垂线方向设有两个导向孔513；本实施例中，水平板部直接作为顶升装置的底壁。两个侧板夹合形成一容置腔，顶升机构位于该容置腔中。

顶升机构52包括顶升转轴521、正旋丝传动杆522、反旋丝传动杆523和两个顶升组件6，顶升转轴沿从前往后方向依次设有六边形转轴部5211、正旋丝杠部5212和反旋丝杠部5213；正旋丝传动杆522设有沿径向贯穿杆体的正旋螺纹孔5221；反旋丝杠部523设有沿径向贯穿杆体的反旋螺纹孔5231；顶升转轴521的正旋丝杠部5212位于正旋螺纹孔5221中，顶升转轴521的反旋丝杠部5213位于反旋丝杠部反旋螺纹孔5231中，六边形转轴部5211位于正旋丝杠部5212的前侧并露出户内铠装固定式金属封闭开关设备的柜体。

各顶升组件6包括一个下定位杆61、一个上顶升杆62、前V型铰接件63、后V型铰接件64和固定设置在上顶升杆上的导轨65；下定位杆固定设置在相应一个侧板的水平板部上，上顶升杆设置在下定位杆的正上方；

各导轨65沿开关设备柜体前后方向设置，各导轨包括水平轨板651、铅锤向轨板652、设置在铅垂线轨板前端内壁上的定滑轮653，定滑轮设置在水平轨板的正上方；水平轨板的后端设有下凹的与滚轮421适配的下凹凹槽654；真空断路器本体的底座的两外侧壁上各设有一个沿前后方向延伸的水平定位板422，该水平定位板的前端设有和所述定滑轮适配的上凹凹槽423；当把真空断路器本体沿从前往后方向推入到顶升机构的容置腔中时，首先把底座两侧的滑轮各自对准相应一个水平轨板，然后向后推动底座；接着使得底座两侧的水平定位板压接在相应一个定滑轮上，当底座推动到位时，使得底座上的滑轮正好压接在相应一个水平轨板的下凹凹槽654中，水平定位板的上凹凹槽正好压接在定滑轮上；利用这种配合定位方式，使得真空断路器的底座具有较好的稳定性。

各铅锤向轨板652的外侧壁上设有两个限位滑柱655，各限位滑柱位于相应一个导向孔513中.

本实施例所称前后方向，是以操作面板4121位置在前，各相极柱位置在后的方向为准。

前V型铰接件63包括两个前铰接杆631，该两个前铰接杆的前端组合形成V字形，并具有前传动轴孔632；位于上方的一个前铰接杆的后端和上顶升杆的前端转动连接，位于下方的一个前铰接杆的后端和下定位杆的前端转动连接；

后V型铰接件64包括两个后铰接杆641，该两个后铰接杆的后端组合形成V字形，并具有后传动轴孔642；位于上方的一个后铰接杆的前端和上顶升杆的后端转动连接，位于下方的一个后铰接杆的前端和下定位杆的后端转动连接；

两个顶升组件位于顶升转轴的两侧，正旋丝传动杆522的轴向上的两侧端各自作为一个销轴插入相应一个前V型铰接件63的前传动轴孔632中，反旋丝传动杆523的轴向上的两侧端各自作为一个销轴插入相应一个后V型铰接件64的后传动轴孔642中。

本实施例的顶升装置还包括用于连接固定两侧板的增强连接杆53，顶升组件还包括增强连接柱66，该增强连接柱用于固定连接两个下定位杆以及连接固定两个上顶升杆。

用户使用摇柄7带动顶升转轴转动时，顶升转轴同步带动正旋丝传动杆522和反旋丝传动杆523向着两者中心方向接近或远离，由于下定位杆是固定不动的，所以在前V型铰接件的支撑作用下，上顶升杆只能向上或向下移动，此时由于导向孔513和限位滑柱的导向限位下，上升顶杆只能沿铅垂线方向往复移动。

电源接入装置3具有沿铅垂线方向向下伸出的三个出线柱31，各出线柱和相应一个梅花式触头座适配。本实施例中的电源接入装置3选用的是母线盒，其上端设有三个接线柱32，下端设有所述三个出线柱31；但在具体实践中，该电源接入装置可以采用其它电器替换，例如选用内装六氟化硫气体的双电源转换装置，其上端设有三个主电源接线柱和三个副电源接线柱，下端设有所述三个出线柱；即可使得本实施例当做环网柜或双电源转换开关设备使用。

本发明具有以下优点：(1)通过采用侧装式真空断路器，有效减小开关设备柜体的宽度，可以达到450mm宽，减少了占地面积，节约成本，实现配电设备小型化的要求。(2)侧装手车式真空断路器可从开关设备中推进或抽出，满足手车式安装的要求。(3)侧装手车式真空断路器的手车运动采用全新向上顶升的运动方式，电源接入装置位于开关设备柜体上部，更加安全可靠；另外通过更换电源接入装置的种类，即可对整体功能实现拓展。(4)顶升机构结构较为合理，由于通过顶升转轴同步带动两个V型铰接件实现彼此远离或接近，从而使得整体的上下移动较为稳定可靠。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种户内铠装固定式金属封闭开关设备，包括柜体和顶升式真空断路器；顶升式真空断路器包括侧装式真空断路器和顶升装置；侧装式真空断路器包括真空断路器本体和底座；真空断路器本体包括三相极柱和侧装式操作机构；各相极柱均设有沿铅垂线方向设置的真空开关管和侧出式接线端；各真空开关管的动触头在下，静触头在上；各侧出式接线端和相应一个动触头电连接；其特征在于：柜体中还设有位于顶升式真空断路器上方的电源接入装置；电源接入装置具有沿铅垂线方向向下伸出的三个出线柱；各出线柱和相应一个静触头适配。

2.根据权利要求1所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：各静触头的顶端设有一个梅花式触头座，各出线柱和相应一个梅花式触头座适配。

3.根据权利要求1所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：电源接入装置是母线盒，其上端设有三个接线柱，下端设有所述三个出线柱。

4.根据权利要求1所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：电源接入装置是内装六氟化硫气体的双电源转换装置，其上端设有三个主电源接线柱和三个副电源接线柱，下端设有所述三个出线柱。

5.根据权利要求1所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：侧装式操作机构包括设置在柜体上的操作面板以及用于带动三个真空开关管同步分合闸的操动机构。

6.根据权利要求1所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：顶升装置包括固定设置在柜体上的两个侧板和设置在侧板上的顶升机构；两个侧板夹合形成一容置腔，顶升机构位于该容置腔中。

7.根据权利要求6所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：顶升机构包括顶升转轴、正旋丝传动杆、反旋丝传动杆和两个顶升组件，顶升转轴沿从前往后方向依次设有六边形转轴部、正旋丝杠部和反旋丝杠部；正旋丝传动杆设有沿径向贯穿杆体的正旋螺纹孔；反旋丝杠部设有沿径向贯穿杆体的反旋螺纹孔；顶升转轴的正旋丝杠部位于正旋螺纹孔中，顶升转轴的反旋丝杠部位于反旋丝杠部反旋螺纹孔中，六边形转轴部位于正旋丝杠部的前侧并露出户内铠装固定式金属封闭开关设备的柜体。

8.根据权利要求7所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：各顶升组件包括一个下定位杆、一个上顶升杆、前V型铰接件、后V型铰接件和固定设置在上顶升杆上的导轨；下定位杆固定设置在相应一个侧板的水平板部上，上顶升杆设置在下定位杆的正上方；

前V型铰接件包括两个前铰接杆，该两个前铰接杆的前端组合形成V字形，并具有前传动轴孔；位于上方的一个前铰接杆的后端和上顶升杆的前端转动连接，位于下方的一个前铰接杆的后端和下定位杆的前端转动连接；

后V型铰接件包括两个后铰接杆，该两个后铰接杆的后端组合形成V字形，并具有后传动轴孔；位于上方的一个后铰接杆的前端和上顶升杆的后端转动连接，位于下方的一个后铰接杆的前端和下定位杆的后端转动连接；

两个顶升组件位于顶升转轴的两侧，正旋丝传动杆的轴向上的两侧端各自作为一个销轴插入相应一个前V型铰接件的前传动轴孔中，反旋丝传动杆的轴向上的两侧端各自作为一个销轴插入相应一个后V型铰接件的后传动轴孔中。

9.根据权利要求8所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：底座的两侧壁上各设有一个滚轮；各导轨沿柜体前后方向设置，各导轨包括水平轨板、铅锤向轨板、设置在铅垂线轨板前端内壁上的定滑轮，定滑轮设置在水平轨板的正上方；水平轨板的后端设有下凹的与滚轮适配的下凹凹槽；真空断路器本体的底座的两外侧壁上各设有一个沿前后方向延伸的水平定位板，该水平定位板的前端设有和所述定滑轮适配的上凹凹槽；当把真空断路器本体沿从前往后方向推入到顶升机构的容置腔中时，首先把底座两侧的滑轮各自对准相应一个水平轨板，然后向后推动底座；接着使得底座两侧的水平定位板压接在相应一个定滑轮上，当底座推动到位时，使得底座上的滑轮正好压接在相应一个水平轨板的下凹凹槽中，水平定位板的上凹凹槽正好压接在定滑轮上。

10.根据权利要求9所述的户内铠装固定式金属封闭开关设备，其特征在于：各侧板的形状是L形，包括水平板部和铅锤板部，各铅锤板部上沿铅垂线方向设有两个导向孔；各铅锤向轨板的外侧壁上设有两个限位滑柱，各限位滑柱位于相应一个导向孔中；摇柄带动顶升转轴转动时，顶升转轴同步带动正旋丝传动杆和反旋丝传动杆向着两者中心方向接近或远离，由于下定位杆是固定不动的，所以在前V型铰接件的支撑作用下，上顶升杆只能向上或向下移动，此时由于导向孔和限位滑柱的导向限位下，上升顶杆只能沿铅垂线方向往复移动。