CN106921122A - 环保气体全绝缘全密封小型化开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，包括：柜体，柜体内设有密封气室和操作室；断路器，断路器包括设在密封气室内的固封极柱、主母排、下引母排和开关传动机构以及设在操作室内的开关操作机构，固封极柱的静端与主母排电连接，动端与下引母排电连接，开关传动机构与动端以及开关操作机构相连；设在柜体上且伸出柜体的接线端子；隔离开关，隔离开关被构造成具有合闸、分闸和接地三个状态，下引母排在隔离开关处于合闸状态时与接线端子电连接且在隔离开关处于分闸状态或接地状态时与接线端子断开。根据本发明实施例的开关柜，体积更小、成本更低，受外界环境影响小，防止有毒物质外泄，运行安全可靠，接线方式更灵活。

Description

环保气体全绝缘全密封小型化开关柜

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体地，涉及一种环保气体全绝缘全密封小型化开关柜。

背景技术

开关柜是供电行业的关键设备之一，在相关技术中，气体绝缘全密封设备主要是应用SF6气体(六氟化硫气体)作为绝缘气体进行灭弧和绝缘，而SF6是一种具有极强温室效应的不环保气体，在高温电弧作用下还可分解成有毒产物，给环境带来严重污染；此外，电力系统开关柜还存在体积偏大、安全性能差、可扩展性差、安装不方便、可靠性差以及制造成本和运行维护成本较高等缺点，给国家和用电用户带来一定的经济损失等问题，已经不适应现代电力行业发展需求。

另外，开关柜中使用的隔离开关和接地开关相应的尺寸比较大，多为机械加工件组装，由于加工精度和组装的精度不高，造成其可靠性不高，且与其配套使用的三工位隔离开关体积较为偏大。也因为绝缘性能、材料材质、使用环境等因素使隔离和接地开关的可靠性较差，从而使制造成本和运行维护成本大大增加。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，所述环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，体积更小、成本更低，运行中受外界环境影响小，运行更安全可靠且接线方式更灵活。

根据本发明实施例的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，包括：柜体，所述柜体内设有密封气室和操作室，所述密封气室内适于填充环保气体；断路器，所述断路器包括设在所述密封气室内的固封极柱、主母排、下引母排和开关传动机构以及设在所述操作室内的开关操作机构，所述固封极柱具有动端和静端，所述静端与所述主母排电连接，所述动端与所述下引母排电连接，所述开关传动机构与所述动端以及所述开关操作机构相连，以在开关操作机构的带动下驱动所述动端与所述静端接触或分离；接线端子，所述接线端子设在所述柜体上且伸出所述柜体；隔离开关，所述隔离开关包括隔离操作组件和隔离工作组件，所述隔离操作组件设在所述操作室内，所述隔离工作组件设在所述密封气室内，所述隔离开关被构造成具有合闸、分闸和接地三个状态，所述下引母排在所述隔离开关处于合闸状态时与所述接线端子电连接且在所述隔离开关处于分闸状态或接地状态时与所述接线端子断开。

根据本发明实施例的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，体积更小、成本更低，运行中受外界环境影响小，并且可有效避免产生的有毒物质泄漏到外部，运行安全可靠，接线方式更灵活，安装和使用更方便。

另外，根据本发明上述实施例的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述柜体内设有泄压通道，所述柜体上设有泄压阀，所述泄压阀被构造成可将所述密封气室内产生的电弧泄到所述泄压通道内。

根据本发明的一些实施例，所述柜体上设有接地触头，所述隔离开关包括隔离操作主轴、隔离开关刀片和静隔离刀座，所述隔离操作主轴可枢转地设在所述操作室内，所述隔离开关刀片与所述静隔离刀座设在所述密封气室内，所述静隔离刀座上设有静触头，所述隔离开关刀片与所述接线端子电连接且在所述隔离操作主轴的控制下可在与所述静触头接触合闸位置、与所述静触头和所述接地触头分离的分闸位置以及与所述静触头接触的接地位置之间切换。

根据本发明的一些实施例，所述开关操作机构与所述隔离开关主轴相连以控制与所述隔离开关主轴枢转。

根据本发明的一些实施例，所述开关操作机构为弹簧操作机构或永磁机构。

根据本发明的一些实施例，所述隔离开关还包括：隔离开关基座，所述隔离开关基座与所述柜体相连且位于所述操作室内，所述隔离开关基座与所述静隔离刀座不接触，所述隔离开关基座上设有主轴安装座，所述隔离操作主轴设在所述主轴安装座上。

根据本发明的一些实施例，所述隔离开关基座为环氧树脂浇注件。

根据本发明的一些实施例，所述隔离开关基座上设有接线端子安装座，所述接线端子设在所述接线端子安装座上。

根据本发明的一些实施例，所述隔离开关基座的表面上形成有至少环绕所述接线端子安装座的环形密封槽。

根据本发明的一些实施例，所述隔离开关刀片和所述静触头分别为三相，所述静隔离刀座包括：刀座本体，所述刀座本体与所述柜体相连；四个绝缘隔板，四个所述绝缘隔板间隔开设置且分别与所述刀座本体相连，任意三个所述绝缘隔板中内嵌有连接件，三相所述静触头分别通过对应的所述连接件固定在相应的所述绝缘隔板上。

根据本发明的一些实施例，所述刀座本体上设有螺钉孔和安装槽，所述柜体内设有配合在所述安装槽内的安装横梁，所述静隔离刀座安装在所述安装横梁上且与所述安装横梁通过穿入所述螺钉孔内的螺纹紧固件连接。

根据本发明的一些实施例，所述刀座本体与所述绝缘隔板为一体成型的环氧树脂件。

根据本发明的一些实施例，还包括：第一安装支架，所述第一安装支架与所述柜体相连且位于所述密封气室内，所述固封极柱与所述第一安装支架相连；第二安装支架，所述第二安装支架与所述柜体相连且位于所述操作室内，所述开关操作机构与所述第二安装支架相连；第一安装梁和第二安装梁，所述第一安装梁与所述第二安装梁分别与所述柜体相连且位于所述密封气室内，所述第一安装梁和所述第二安装梁分别连接在所述固封极柱的两侧。

根据本发明的一些实施例，所述柜体设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装支架伸入所述第一安装孔且与所述柜体焊接相连，所述第二安装支架伸入所述第二安装孔且与所述柜体焊接相连。

根据本发明的一些实施例，还包括：带电传感器，所述带电传感器设在所述隔离开关基座上且与所述接线端子电连接。

根据本发明的一些实施例，所述隔离开关还包括：接地刀座，所述接地刀座与所述隔离开关基座浇注成一体，所述接地触头设在所述接地刀座上。

根据本发明的一些实施例，沿远离所述密封气室的方向上，每个所述接线端子安装座的横截面积均逐渐减小。

根据本发明的一些实施例，所述柜体为不锈钢柜体。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的开关柜的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的开关柜的部分结构剖视图；

图3是根据本发明实施例的开关柜的部分结构侧视图；

图4是根据本发明实施例的开关柜的部分结构主视图；

图5是根据本发明实施例的开关柜的静隔离刀座的主视图；

图6是图5中所示的静隔离刀座的剖视图；

图7是图5中所示的静隔离刀座的俯视图；

图8是图1中所示的开关柜的固封极柱的安装示意图。

附图标记：

开关柜100；

柜体1；密封气室101；操作室102；泄压通道103；电缆室104；安装横梁11；第一支架12；第二支架13；第一安装梁14；第二安装梁15；

隔离开关基座21；隔离绝缘隔板211；接线端子安装座212；主轴安装座213；视窗安装座214；密封槽215；带电传感器安装座216；接线端子22；动刀座221；隔离开关刀片231(231’、231”)；连动拉杆232；凸楞2321；连动拐臂233；隔离操作主轴234；带电传感器24；输出端头241；静隔离刀座25；刀座本体250；绝缘隔板251；安装凸台部252；安装槽253；螺钉孔254；螺母255；静触头26；接地刀座27；接地触头28；

固封极柱31；动端311；主母排32；下引母排33；开关操作机构34；外接拐臂341；插接头4。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜100，为方便描述，下面简称开关柜100。

参照图1至图8所示，根据本发明实施例的开关柜100可以包括：柜体1、断路器、接线端子22和隔离开关。

柜体1内可以设有密封气室101和操作室102，密封气室101内适于填充环保气体。开关柜100在使用中，密封气室101内可以填充有环保气体，例如氮气，较优选为干燥的氮气。由此，不仅可以提高开关柜100的使用安全性和可靠性，还可以避免产生的有毒物质外泄。当然，密封气室101还可以充其它环保气体，例如空气，尤其是干燥的空气等。

可选地，柜体1可以为金属柜体，例如，不锈钢柜体，即柜体1可以采用不锈钢制成，如不锈钢薄板加工成型，以对开关柜100内的部件起到较好的安装和支撑的作用。

断路器可以包括固封极柱31、主母排32(或主母线)、下引母排33(或下引母线)、开关操作机构34和开关传动机构，固封极柱31、主母排32、下引母排33和开关传动机构均可以设在密封气室101内，开关操作机构34可以设在操作室102内。固封极柱31具有动端311和静端，静端可以与主母排32电连接，动端311可以与下引母排33电连接，断路器的开关主回路可以包括主母排32、固封极柱31和下引母排33。开关传动机构可以与动端311以及开关操作机构34相连，以在开关操作机构34的带动下驱动动端311与静端接触或分离。

也就是说，开关传动机构既与动端311相连，又与开关操作机构34相连，开关传动机构在开关操作机构34的带动下可以活动，动端311在开关传动机构的带动下可以活动，从而实现与静端的接触或分离。当静端与动端311接触时，主母排32与下引母排33连通，开关主回路导通；当静端与动端311分离时，主母排32与下引母排33断开，开关主回路断开。

接线端子22可以设在柜体1上并且伸出柜体1。隔离开关可以包括隔离操作组件和隔离工作组件，隔离操作组件可以设在操作室102内，隔离工作组件可以设在密封气室101内。隔离操作组件用于操作使用，隔离工作组件可以在隔离操作组件的带动下使隔离开关可以处于不同的状态。隔离开关被构造成具有合闸、分闸和接地三个状态，下引母排33在隔离开关处于合闸状态时可以与接线端子22电连接并且在隔离开关处于分闸状态或接地状态时可以与接线端子22断开。

也就是说，下引母排33与接线端子22不是直接相连的，两者之间隔着隔离开关，当隔离开关处于合闸状态时，隔离开关接通，下引母排33可以通过隔离开关与接线端子22电连接，当隔离开关处于分闸状态或者接地状态时，下引母排33则与接线端子22断开。

接线端子22可以作为进线端子或者出线端子使用。下面以接线端子22作为出线端子为例，对根据本发明实施例的开关柜100的工作原理进行描述，以接线端子22作为进线端子的开关柜100的工作原理与之类似，下面不再详述。

当电流从主母排32流经断路器的固封极柱31内的真空灭弧室时，如果真空灭弧室处于闭合状态，即动端311与静端接触时，则电流可以通过动端311传至下引母排33；当隔离开关处于合闸状态时，电流可以经过隔离开关传至接线端子22，与接线端子22连接的电缆头4可以将电流传至外接电缆，从而完成输电过程。

当要求开关柜100控制回路停电时，只需通过开关操作机构34分开固封极柱31的动端311和静端，然后将隔离开关切换至分闸状态，即可完成停电；当要求控制回路的下一级停电并检修等时，可在完成停电过程后将隔离开关切换至接地状态，即可完成既定要求。其中，送电程序与停电程序相反，在此不再赘述。

根据本发明实施例的开关柜100，内部设置有与外界隔绝的密封气室101，密封气室101内可以充有环保气体，主回路的关键部件均封闭在环保气体封闭的密封气室101内，运行中可以不受周围环境影响，不受凝露和污秽的影响，并且也可有效避免产生的有毒物质泄漏到外部，避免对环境造成污染，开关柜100运行安全可靠，同时开关柜100的隔离开关具有三工位，具有合闸、分闸和接地功能，无需单独再设置接地开关，并且与组装式极柱相比，采用固封极柱31可以实现，模块化设计，使开关柜100的体积更小、重量更轻、成本更低，另外，开关柜100既可以作为进线开关，也可作为出线开关，接线方式更加灵活，安装和使用更方便且灵活。

该开关柜100性能稳定、动作可靠，不论在经济节约方面或在电气产品应用上，都具有极强的实用性和先进性，具有极高的电气安全性能，是供电可靠性的强有力的保证、也是减少用户投资的前提条件。

如图1所示，柜体1内可以设有泄压通道103，柜体1上可以设有泄压阀，泄压阀可以被构造成可将密封气室101内产生的电弧泄到泄压通道103内。由此，可以提高开关柜100的安全可靠性，防止开关柜100发生爆炸危险。其中，电弧可以为密封气室101内的元件产生的意外电弧，也可以为电缆室104内的电缆产生的故障电弧。泄压阀的工作原理对于本领域的技术人员来说是可知，在此不再详细描述。

另外，位于操作室102下部的电缆室104内还可以安装穿心式电流互感器以及插接式避雷器等，以进一步提高开关柜100的安全性和可靠性。

根据本发明的一些实施例，开关柜100还可以包括第一安装支架12、第二安装支架13、第一安装梁14和第二安装梁15。第一安装支架12可以与柜体1相连并且位于密封气室101内，固封极柱31可以与第一安装支架12相连。第二安装支架13可以与柜体1相连并且位于操作室102内，开关操作机构34可以与第二安装支架13相连。第一安装梁14与第二安装梁15分别与柜体1相连并且位于密封气室101内，第一安装梁14和第二安装梁15分别连接在固封极柱31的两侧。

如图1和图8所示，固封极柱31可以包括三个，三个固封极柱31沿前后方向排布，第一安装梁14和第二安装梁15分别设在固封极柱31的左右两侧，第一安装支架12在前，第二安装支架13在后，三个固封极柱31分别与第一安装梁14和第二安装梁15相连，并且还与第一安装支架12相连。由此，开关柜不仅结构相对简单，而且稳定性较好，不易发生变形，部件安装较牢固。

在本发明的一些较优实施例中，柜体1上可以设有第一安装孔，第一安装支架12可以伸入第一安装孔内并且与柜体1焊接相连。换言之，第一安装支架12的一部分伸入第一安装孔，并且第一安装支架12与柜体1连接的位置可以采用焊接，例如，第一安装支架12与第一安装孔的外周沿可以焊接相连。同样地，柜体1上还可以设有第二安装孔，第二安装支架13伸入第二安装孔并且与柜体1焊接相连。由此，可以保证密封气室101的密封以及部件的安装稳定性。另外，第一安装梁14、第二安装梁15、第一安装支架12和第二安装支架13与柜体1的连接处还可以设置密封圈，以进一步提高密封效果。

根据本发明的一些实施例，柜体1上可以设有接地触头28，接地触头28适于与柜体1之外的外引接地排或接地线电连接。如图2所示，隔离开关可以包括隔离操作主轴234、隔离开关刀片231和静隔离刀座25，隔离操作主轴234可枢转地设在操作室102内，隔离开关刀片231与静隔离刀座25设在密封气室101内。隔离操作组件可以包括离操作主轴234，隔离工作组件可以包括隔离开关刀片231和静隔离刀座25等。

静隔离刀座25上可以设有静触头26，隔离开关刀片231可以与接线端子22电连接，并且隔离开关刀片231在隔离操作主轴234的控制下可以在合闸位置(例如，图2中隔离开关刀片231所处状态)、分闸位置(例如图2中隔离开关刀片231’所处状态)和接地位置(例如图2中隔离开关刀片231”所处状态)之间切换。图2中所示的隔离开关刀片231、隔离开关刀片231’、隔离开关刀片231”为某相的隔离开关刀片动作过程中的三个切换位置。

当隔离开关处于合闸状态时，隔离开关刀片231处于合闸位置，隔离开关刀片231与静触头26接触，下引母排33可以通过静隔离刀座25和隔离开关刀片231实现与接线端子22的电连接；当隔离开关处于分闸状态时，隔离开关刀片231处于分闸位置，隔离开关刀片231既不与静触头26接触，也不与接地触头28接触，静隔离刀座25与隔离开关刀片231分开，下引母排33则与接线端子22断开；当隔离开关处于接地状态时，隔离开关刀片231与接地触头28接触，而不与静触头26接触，下引母排33也与接线端子22断开。该隔离开关是三工位的开关，结构设计合理、零部件较少、安装方便、性能可靠，保证了开关柜的小型化、可靠性和易制造性等。

参照图1至图3所示，开关操作机构34可以与隔离开关主轴234相连，以控制与隔离开关主轴234枢转。由此，开关操作机构34不仅可以控制断路器的开闭，还可以控制隔离开关，控制更方便。其中，隔离开关主轴234可以与开关操作机构34的外接拐臂341相连，当开关操作机构34动作时，外接拐臂341可以活动，并且带动隔离开关主轴234枢转，使隔离开关刀片231可以在合闸位置、分闸位置和接地位置之间移动。

可选地，开关操作机构34可以为弹簧操作机构或者永磁机构，例如，当开关操作机构34形成为弹簧操作机构时，可以包括触头压力弹簧以及传动导向杆等，具体采用哪种结构可以根据具体情况进行灵活选择。其中，弹簧操作机构或者永磁机构的结构对于本领域的技术人员来说是可以理解并且容易实现的，在此不再详细描述。对于开关传动机构的结构不做特殊限制，只要能够传递开关操作机构34的运动指令即可，例如开关传动机构可以为多连杆机构，多连杆机构的一端与开关操作机构相连，多连杆机构的另一端与固封极柱31的动端311相连。

根据本发明实施例的开关柜的隔离开关可以为三相，即隔离开关可以为三相隔离开关。此时，隔离开关主轴234、隔离开关刀片231、接线端子22等均为三相。参照图1和图2所示，三工位三相的隔离开关可以包括：隔离开关基座21、三相的接线端子22、三相的隔离开关刀片231、三个连动拉杆232、三个连动拐臂233、隔离操作主轴234、三相的带电传感器24(例如带电显示传感器)、静隔离刀座25、三相的静触头26、三个接地刀座27以及三相的接地触头28等。这里，需要说明的是，“相”指的是“三相电”中的每相。

静隔离刀座25可以安装在柜体1上，隔离开关基座21可以安装在柜体1上并且不与静隔离刀座25接触。也就是说，开关基体21和静隔离刀座25为分体式绝缘结构，或者说，开关基体21和静隔离刀座25为两个单独且间隔开的绝缘部件。例如在图1和图2所示的示例中，隔离开关基座21与静隔离刀座25分别安装在柜体1上，以通过金属不锈钢薄板加工成型的密封柜体1组合成完整的隔离开关，用以实现对流经电流的接通、隔离和接地的安全保护。由此，可以有效地避免隔离开关基座21与静隔离刀座25之间出现泄漏电流的可能性，提高隔离的安全性能。

可选地，在本发明的一个实施例中，静隔离刀座25为绝缘件并且可以采用环氧树脂制成，例如浇注形成。由此，静隔离刀座25的憎水性好、不会引起有害气体和液体泄露的危险，从而不会给环境造成污染，且运行中不受周围环境、凝露以及污秽等影响。

如图2和图5所示，静触头26为三相，静隔离刀座25包括刀座本体250和与刀座本体250相连的四个绝缘隔板251，每相邻的两个绝缘隔板251之间设有一相的静触头26。由此，可以增强绝缘隔板251相互之间的绝缘性和相对地的绝缘性，隔离开关的结构紧凑、小巧，绝缘可靠性高和工作可靠性高。

可选地，四个绝缘隔板251可以并排并且间隔开设在刀座本体250上，刀座本体250可以与四个绝缘隔板251采用环氧树脂浇注形成一体件。由此，不仅制造方便，便于装配，而且静隔离刀座25结构稳定性好和绝缘性好。如图5所示，静隔离刀座25可以大致形成为“π”型结构。

参照图2、图5至图7所示，四个绝缘隔板251中的三个绝缘隔板251可以内嵌有连接件，三相的静触头26分别通过对应的连接件固定在相应的第二绝缘隔板251上。例如在图5至图7的示例中，四个绝缘隔板251中的三个绝缘隔板251具有安装凸台部252，每个安装凸台部252可以内嵌有连接件(例如螺母255)，以用于固定对应相的静触头26。由此，静触头26的安装简便，安装可靠性高。

根据本发明的一些实施例，静隔离刀座25上可以设有安装槽253，柜体1内可以设有配合在安装槽253内的安装横梁11，静隔离刀座25可以安装在安装横梁11上。参照图2、图5至图7，柜体1内可以设有供静隔离刀座25骑设的安装横梁11，刀座本体250的下端可以形成有向上凹入的安装槽253，安装槽253的顶壁上具有与安装横梁11相对的螺钉孔254，通过将螺纹紧固件穿过螺钉孔254并螺纹连接至安装横梁11可以将静隔离刀座25固定在安装横梁11上。由此，安装方便且连接可靠性高。

在本发明的一个实施例中，隔离开关基座21可以为绝缘件并且可以采用环氧树脂浇注制成。由此，隔离开关基座21的憎水性好、不会引起有害气体和液体泄露的危险，从而不会给环境造成污染，且运行中不受周围环境、凝露以及污秽等影响。

参照图1至图4所示，隔离开关基座21本身可以浇注有四块隔离绝缘隔板211、接线端子安装座212、主轴安装座213、视窗安装座214以及密封件安装槽253，并且隔离开关基座21可以与接线端子22、带电传感器24以及接地刀座27浇注成一体模块。由此，隔离开关的结构紧凑、小巧，减少了密封环节，提高了绝缘可靠性和工作可靠性，而且隔离开关不但可以可靠地定位安装，而且在隔离开关动作时，使传动可靠，提高了三相动静触头接触可靠的一致性。

如图2所示，隔离开关可以包括并排设置的三相的隔离开关刀片231，浇注的四块隔离绝缘隔板211可以并排且间隔开设置，每相邻的两个隔离绝缘隔板211之间设有一相暴露于密封气室101中的隔离开关刀片231。由此，结构更加紧凑，且可以有效地缩小相邻两个隔离绝缘隔板211之间的距离，以及每个隔离绝缘隔板211相对地的距离，从而提高了隔离绝缘隔板211相互之间的绝缘性能以及隔离绝缘隔板211相对地的绝缘性能。

进一步地，参照图2至图4所示，三个接线端子安装座212并排设置，三相的接线端子22分别安装在三个接线端子安装座212内，每相的接线端子22均与对应相的隔离开关刀片231电连接。图1至图3所示，接线端子安装座212可以浇注成朝向远离隔离开关基座21中心的方向横截面逐渐减小的锥形凸台，也就是说，沿着远离密封气室101的方向，每个接线端子安装座212的横截面积逐渐减小，从而接线端子安装座212便于外接欧式插接头4，以保证良好的绝缘密封性能，三相的接线端子22分别安装在对应的接线端子安装座212内并且与对应相的隔离开关刀片231电连接，以实现电流的导通。由此，隔离开关的进出线方式灵活方便，隔离、接地保护端口安全可靠。

其中，每个接线端子安装座212可以均与隔离开关基座21一体浇注成型，每相的接线端子22均与对应的接线端子安装座212浇注相连。由此，隔离开关的结构更加紧凑、小巧、减少了密封环节，工作可靠性更高。

这里，可以理解的是，隔离开关基座21的设有接线端子安装座212的一面可以安装位于柜体1的电缆室104内。由此，可以方便灵活又安全可靠地连接进出线电缆。

具体地，每相的接线端子22的端部均设有伸入密封气室101内的动刀座221，每相的隔离开关刀片231的一端与对应的动刀座221铰接。参照图1和图2，每相的接线端子22的伸入密封气室101内的一端可以构造为对应相的隔离开关的动刀座221，每相隔离开关刀片231的一端分别可枢转地安装在对应的动刀座221上，即三相隔离开关刀片231一一对应地铰接在三个动刀座221上。由此，便于安装隔离开关刀片231，使得隔离开关的结构更加紧凑。

进一步地，参照图4，隔离开关基座21的表面上可以形成有至少环绕三个接线端子安装座212的环形密封槽215，也就是说，密封槽215可以浇注在隔离开关基座21的浇注出接线端子安装座212的一侧表面上并且环绕三相的接线端子22，密封槽215内可以安装密封胶条，例如密封圈等，从而进一步提高开关柜100的密封可靠性。

另外，参照图2和图4，隔离开关基座21上可以浇注三个视窗安装座214，三个视窗安装座214上分别形成有一个贯穿的观察穿孔，三个观察穿孔与三相隔离开关刀片231相对，从而用户可以通过三个观察穿孔观察三相的隔离开关刀片231的动作状态，为保证隔离开关的工作可靠性和安全性，视窗安装座214的外端面可以构造为法兰面以用于安装观察视窗，例如玻璃板等。

参照图1和图2所示，开关柜100还可以包括带电传感器24，带电传感器24可以设在隔离开关基座21上并且与接线端子22电连接，当接线端子22为三相时，带电传感器24也为三相，也就是说，每相的带电传感器24与对应相的接线端子22相连，从而用户可以通过带电传感器24了解接线端子22是否带电。带电传感器24可以为带电显示传感器，以便于用户观察。

例如，在图2和图4所示的示例中，每相的带电传感器24可以分别位于对应相的接线端子22的正上方，每相的带电传感器24可以通过其上焊接的导线与对应相的接线端子22连接，并且每相的带电传感器24上还留有穿出隔离开关基座21的输出端头241。

优选地，三相的带电传感器24均与隔离开关基座21浇注相连，另外，为了便于连接带电传感器24，可以在隔离开关基座21自身上浇注出带电传感器安装座216(参照图3)，以使输出端头241可以从带电传感器24安装座216上穿出。由此，进一步提高了隔离开关的小型性、紧凑型、可靠性和密封性。

如图4所示，较为优选地，密封槽215可以邻近隔离开关基座21的边缘设置，并且将接线端子22、带电传感器安装座以及视窗安装座214等均环绕住，隔离开关基座21与柜体1的连接密封性好。

参照图1至图3所示，隔离操作主轴234可以通过连动组件与隔离开关刀片231相连。具体而言，隔离操作主轴234可转动地安装在隔离开关基座21上，连动组件可以为三个并且分别与三相的隔离开关刀片231对应相连，每个连动组件均连接至隔离操作主轴234，以由隔离操作主轴234驱动带动相应相的隔离开关刀片231动作，即连动组件可以向隔离开关刀片231传递隔离操作主轴234的动作指令。

可选地，每个连动组件均可以包括连动拐臂233和连动拉杆232，连动拐臂233的一端与隔离操作主轴234相连，连动拉杆232的一端与连动拐臂233的另一端铰接，连动拉杆232的另一端与对应相的隔离开关刀片231铰接。由此，可以灵活地实现隔离开关的三工位切换的操作与锁定。

如图1和图2所示，隔离操作主轴234可以在开关操作机构34的驱动下转动，以使三相的隔离开关刀片231可以与三相的接地触头28对应接合，具体而言，开关操作机构34内可以具有的接地弹簧释能，通过外接拐臂341可以快速带动隔离操作主轴234，隔离操作主轴234可以通过连动组件驱动隔离开关刀片231与接地触头28通过触头压力弹簧紧密接触，从而可以使隔离开关实现接地动作，进而使得处于产品检修、维护等状态的小型化隔离开关可以保障检修人员安全。

可选地，连动拉杆232的外周壁上可以具有防爬电凸楞2321，例如在图2所示的示例中，连动拉杆232上可以形成有多个沿其轴向间隔开分布的环形凸楞2321，从而起到防爬电的作用，以提高隔离开关的工作可靠性。

在本发明的一些较优选实施例中，隔离开关基座21可以包括用于安装隔离操作主轴234的主轴安装座213，主轴安装座213可以与隔离开关基座21浇注相连。由此，进一步提高了隔离开关的小型性、紧凑型、可靠性和少密封性。

例如在图1至图3所示的示例中，主轴安装座213一端可以浇注成圆孔，用以安装轴承，另一端可以预埋嵌件，用于安装法兰端盖，隔离操作主轴234可枢转地安装在主轴安装座213内，隔离操作主轴234上具有三个连动拐臂233，每个连动拐臂233分别连接对应的连动拉杆232的一端，每个连动拉杆232的另一端分别与对应相的隔离开关刀片231的传动销孔铰接。

由此，隔离操作主轴234可以通过三相的连动拐臂233和三相的连动拉杆232驱动三相的隔离开关刀片231在合闸位置、分闸位置和接地位置之间切换，以实现隔离开关的合闸、分闸、接地的三工位动作。由此，开关操作机构34可以灵活地实现隔离开关的三工位切换的操作与锁定。

根据本发明实施例的开关柜100接线灵活。如果采用电缆进线，交流电源A、B、C三相电缆欧式插接头4可以插接在三相接线端子安装座212上以接通三相的接线端子22，从而电源电流通过三相的接线端子22传递给三相的隔离开关刀片231，此时，如果三相的隔离开关刀片231正处于与三相的静触头26紧密接合的合闸位置，三相的隔离开关刀片231就会将电流传出到三相的静触头26，并通过静触头26将电流传出。

如果采用电缆出线，电流流通顺序与上述进线相反，也就是说，如果三相的隔离开关刀片231正处于与三相的静触头26紧密接合的合闸位置，电流首先会通过三相的静触头26传出到三相的隔离开关刀片231上，再通过三相的隔离开关刀片231输出到三相的接线端子22上，接着通过三相的接线端子22输出到交流电源A、B、C三相电缆欧式插接头4上，以将三相电流输出。

可选地，隔离开关还可以包括用于安装接地触头28的接地刀座27。例如在图1至图3所示的示例中，接地刀座27可以为三个并且可以并排设在隔离开关基座21的最上端，以用于对应连接三相的接地触头28，每相的接地触头28的一端均用于连接外引接地排，从而当每相的隔离开关刀片231与对应相的接地触头28接合时，隔离开关可以实现接地动作。较优选地，接地刀座27可以安装在隔离开关基座21上并且与隔离开关基座21浇注相连。由此，可以进一步提高隔离开关的小型性、紧凑型、可靠性和密封性，更易于制造。

根据本发明实施例的开关柜100为一种小型化、安全性能高、采用环保材料和气体的全绝缘全密封的开关柜，具有全密封的柜体，小型化真空环保断路器(或负荷开关)、三工位隔离开关，工作时不受外界环境影响，可扩展性好、全天候、符合环保要求、安装方便、运行维护成本低、能够明显减少电力设施投资和输、馈电线路损耗，可以提高供电可靠性和供电质量，实现电网装备向绿色环保、高安全性、高可靠性、小型化、集成化方向发展，简化电压等级，建设双环网，使高电压深入负荷中心，加强城网结构等目的，适于城网、农网等的供电要求。

根据本发明实施例的开关柜100的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (18)

1.一种环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，包括：

柜体，所述柜体内设有密封气室和操作室，所述密封气室内适于填充环保气体；

断路器，所述断路器包括设在所述密封气室内的固封极柱、主母排、下引母排和开关传动机构以及设在所述操作室内的开关操作机构，所述固封极柱具有动端和静端，所述静端与所述主母排电连接，所述动端与所述下引母排电连接，所述开关传动机构与所述动端以及所述开关操作机构相连，以在所述开关操作机构的带动下驱动所述动端与所述静端接触或分离；

接线端子，所述接线端子设在所述柜体上且伸出所述柜体；

隔离开关，所述隔离开关包括隔离操作组件和隔离工作组件，所述隔离操作组件设在所述操作室内，所述隔离工作组件设在所述密封气室内，所述隔离开关被构造成具有合闸、分闸和接地三个状态，所述下引母排在所述隔离开关处于合闸状态时与所述接线端子电连接且在所述隔离开关处于分闸状态或接地状态时与所述接线端子断开。

2.根据权利要求1所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述柜体内设有泄压通道，所述柜体上设有泄压阀，所述泄压阀被构造成可将所述密封气室内产生的电弧泄到所述泄压通道内。

3.根据权利要求1或2所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述柜体上设有接地触头，所述隔离操作组件包括可枢转的隔离操作主轴，所述隔离工作组件包括隔离开关刀片和静隔离刀座，所述静隔离刀座上设有静触头，所述隔离开关刀片与所述接线端子电连接且在所述隔离操作主轴的控制下可在与所述静触头接触合闸位置、与所述静触头和所述接地触头分离的分闸位置以及与所述静触头接触的接地位置之间切换。

4.根据权利要求3所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述开关操作机构与所述隔离开关主轴相连以控制与所述隔离开关主轴枢转。

5.根据权利要求1所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述开关操作机构为弹簧操作机构或永磁机构。

6.根据权利要求3所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述隔离开关还包括：隔离开关基座，所述隔离开关基座与所述柜体相连且位于所述操作室内，所述隔离开关基座与所述静隔离刀座不接触，所述隔离开关基座上设有主轴安装座，所述隔离操作主轴设在所述主轴安装座上。

7.根据权利要求6所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述隔离开关基座为环氧树脂浇注件。

8.根据权利要求6或7所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述隔离开关基座上设有接线端子安装座，所述接线端子设在所述接线端子安装座上。

9.根据权利要求8所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述隔离开关基座的表面上形成有至少环绕所述接线端子安装座的环形密封槽。

10.根据权利要求3所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述隔离开关刀片和所述静触头分别为三相，所述静隔离刀座包括：

刀座本体，所述刀座本体与所述柜体相连；

四个绝缘隔板，四个所述绝缘隔板间隔开设置且分别与所述刀座本体相连，任意三个所述绝缘隔板分别内嵌有连接件，三相所述静触头分别通过对应的所述连接件固定在相应的所述绝缘隔板上。

11.根据权利要求10所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述刀座本体上设有螺钉孔和安装槽，所述柜体内设有适于配合在所述安装槽内的安装横梁，所述刀座本体安装在所述安装横梁上且与所述安装横梁通过穿入所述螺钉孔内的螺纹紧固件连接。

12.根据权利要求10或11所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述刀座本体与所述绝缘隔板为一体成型的环氧树脂件。

13.根据权利要求1所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，还包括：

第一安装支架，所述第一安装支架与所述柜体相连且位于所述密封气室内，所述固封极柱与所述第一安装支架相连；

第二安装支架，所述第二安装支架与所述柜体相连且位于所述操作室内，所述开关操作机构与所述第二安装支架相连；

第一安装梁和第二安装梁，所述第一安装梁与所述第二安装梁分别与所述柜体相连且位于所述密封气室内，所述第一安装梁和所述第二安装梁分别连接在所述固封极柱的两侧。

14.根据权利要求13所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述柜体设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装支架伸入所述第一安装孔且与所述柜体焊接相连，所述第二安装支架伸入所述第二安装孔且与所述柜体焊接相连。

15.根据权利要求6或7所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，还包括：带电传感器，所述带电传感器设在所述隔离开关基座上且与所述接线端子电连接。

16.根据权利要求6或7所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述隔离开关还包括：接地刀座，所述接地刀座与所述隔离开关基座浇注成一体，所述接地触头设在所述接地刀座上。

17.根据权利要求8所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，沿远离所述密封气室的方向上，每个所述接线端子安装座的横截面积均逐渐减小。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的环保气体全绝缘全密封小型化开关柜，其特征在于，所述柜体为不锈钢柜体。