CN109346939A - 一种切换开关柜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切换开关柜装置，涉及电力电子技术领域。该切换开关柜装置包括柜体组件、三相切换换流组件以及输出控制组件。三相切换换流组件与输出控制组件电连接，柜体组件包括第一柜体和第二柜体，三相切换换流组件包括通过铜母排连接的机械开关和固态开关，且分别固定设置于第一柜体的框架上，输出控制组件固定设置于第二柜体。其集成了机械开关的静态特征，固态开关的快速动作特征，从而实现了一方面高速相应，另一方面降低开关损坏，具有高可靠、低损耗、且快速切换的特性，且结构紧凑，便于安装、拆卸及维护。

Description

一种切换开关柜装置

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种切换开关柜装置。

背景技术

现代电力系统的用电负荷发生了巨大变化，一方面造成影响电能质量问题的因素不断增长；另一方面，各种复杂、精密、对电能质量敏感的用电设备也不断增加，同时，对电能质量的要求也越来越高。

相关研究指出，大部分电能质量问题都是电压跌落问题。如何处理电压跌落的问题，从而提高供电质量，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高可靠、低损耗、快速切换的切换开关柜装置，其结构紧凑，分配合理，空间利用率高并便于安装、拆卸和维护。

本发明的实施例是这样实现的：

基于上述目的，本发明的实施例提供了一种切换开关柜装置，包括柜体组件、三相切换换流组件以及输出控制组件，所述三相切换换流组件与所述输出控制组件电连接；

所述柜体组件包括第一柜体和第二柜体，所述三相切换换流组件包括通过铜母排连接的机械开关和固态开关，且分别固定设置于所述第一柜体的框架上，所述输出控制组件固定设置于所述第二柜体。

另外，根据本发明的实施例提供的切换开关柜装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的可选实施例中，所述第一柜体包括相对开设的第一门和第二门，所述第一门和所述第二门分别位于所述三相切换换流组件的前后侧。

在本发明的可选实施例中，所述第二柜体包括相对开设的第三门和第四门，所述第三门和所述第四门分别位于所述输出控制组件的前后侧。

在本发明的可选实施例中，所述第一柜体的底部开设有用于电缆通过的第一穿入孔，外接电缆通过所述第一穿入孔与所述三相切换换流组件电连接，所述第二柜体的底部开设有用于电缆通过的第二穿入孔，外接电缆通过所述第二穿入孔与所述输出控制组件电连接。

在本发明的可选实施例中，所述第一柜体的数量为至少一个，所述三相切换换流组件一一对应的设置于所述第一柜体；

所述第二柜体和所述输出控制组件的数量均为一个。

在本发明的可选实施例中，所述三相切换换流组件还包括第一控制器，所述第一控制器分别与所述机械开关和所述固态开关电连接；

所述输出控制组件包括隔离开关和第二控制器，所述隔离开关与所述第二控制器电连接，所述第一控制器与所述第二控制器电连接。

在本发明的可选实施例中，所述三相切换换流组件还包括旁路机械开关、电抗器以及电容，所述旁路机械开关与所述电容通过铜母排连接，所述电抗器与所述电容通过铜母排连接，所述电容与所述固态开关通过铜母排电连接。

在本发明的可选实施例中，所述隔离开关的数量为两个，两个所述隔离开关并联设置，且分别与所述第二控制器电连接。

在本发明的可选实施例中，所述三相切换换流组件的数量为三个，且通过电缆分别与三相线一一对应连接。

在本发明的可选实施例中，三个所述三相切换换流组件呈层叠式设置。

本发明实施例的有益效果是：结构集成化，设计紧凑，合理，安装维修方便，集成了机械开关的静态特性和固态开关的快速动作特性，响应快速，降低开关损耗，具有高可靠、低损耗、快速切换的特征。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的切换开关柜装置的示意图；

图2为切换开关柜装置内部的结构示意图；

图3为三相切换换流组件固定设置于第一柜体后的第一视角的示意图；

图4为三相切换换流组件固定设置于第一柜体后的第二视角的示意图；

图5为三相切换换流组件固定设置于第一柜体后的俯视图；

图6为输出控制组件第一视角的示意图；

图7为输出控制组件第二视角的示意图。

图标：100-切换开关柜装置；10-柜体组件；11-第一柜体；112-第一门；115-第二门；12-第二柜体；122-第三门；125-第四门；105-导线穿入口；108-电缆；13-三相切换换流组件；131-固态开关；132-机械开关；133-旁路机械开关；134-电抗器；135-电容；136-避雷器；138-第一控制器；16-输出控制组件；163-隔离开关；168-第二控制器；17-操作台。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

图1为本实施例提供的切换开关柜装置100的示意图，图2为开关柜内部的结构示意图，请参照图1和图2所示。

切换开关柜装置100包括柜体组件10、三相切换换流组件13以及输出控制组件16，三相切换换流组件13和输出控制组件16设置于柜体组件10内，从而提供一种结构紧凑、设计合理，且具有高可靠、低损耗、快速切换特性的复合式切换开关柜。

下面对该切换开关柜装置100的各个部件的具体结构和相互之间的对应关系进行详细说明。

请参照图1和图2所示，切换开关柜装置100包括柜体组件10、三相切换换流组件13以及输出控制组件16。柜体组件10包括第一柜体11和第二柜体12，第一柜体11和第二柜体12并排设置，三相切换换流组件13固定设置于第一柜体11的框架上，输出控制组件16固定设置于第二柜体12的框架上，固定设置后，三相切换换流组件13与输出控制组件16电连接。

可选的，在柜体组件10的底部开设有导线穿入口105，连接导线通过柜体组件10底部的导线穿入口105进入，和相应的三相切换换流组件13、输出控制组件16电连接。在本实施例中，连接导线为电缆108，电缆108从柜体组件10的底部进线、出线连接。

可选的，柜体组件10包括的第一柜体11和第二柜体12，可以根据需要单独设置于工作场所，或者第一柜体11和第二柜体12并柜连接设置。

可选的，第一柜体11的数量为至少一个，第二柜体12的数量为一个，根据施工的实际需求、施工现场的空间以及使用条件，设置第一柜体11和第二柜体12的设置方式。

在本实施例中，第一柜体11的数量为两个，第二柜体12的数量为一个，全部柜体沿某一方向并排设置，使其结构紧凑，合理利用空间。

为了方便对该切换开关柜装置100内的电气元件进行安装、维护，该柜体组件10中相对设置有开设门，即便于对三相切换换流组件13进行安装、拆卸以及维护，第一柜体11包括相对开设的第一门112和第二门115，当第一柜体11和第二柜体12沿第一方向并排设置，则第一门112和第二门115是沿与第一方向垂直的第二方向开设，便于工作人员从前后两侧开门对三相切换换流组件13进行作业。

可选的，第二柜体12包括相对开设的第三门122和第四门125，第三门122和第四门125是沿垂直于第一方向的第二方向开设，便于工作人员从前后两侧开门对输出控制组件16进行作业。

由于三相切换换流组件13固定设置于第一柜体11的框架上，输出控制组件16固定设置于第二柜体12的框架上，则第一门112和第二门115分别位于三相切换换流组件13的前后侧，第三门122和第四门125分别位于输出控制组件16的前后侧。

可选的，第一柜体11的底部开设有用于电缆108通过的第一穿入孔，外接电缆108通过第一穿入孔进入，与三相切换换流组件13电连接，第二柜体12的底部开设有用于电缆108通过的第二穿入孔，外接电缆108通过第二穿入孔进入，与输出控制组件16电连接。

由于第一柜体11的数量为至少一个，三相切换换流组件13的数量与第一柜体11的数量相同且一一对应，一个三相切换换流组件13对应设置于一个第一柜体11，第二柜体12和输出控制组件16的数量相同且均为一个，输出控制组件16固定设置于第二柜体12上，结构设置合理，空间利用率高，且便于从前后两侧进行安装、拆卸以及维护。

下面详细介绍三相切换换流组件13的结构，图3为三相切换换流组件13固定设置于第一柜体11后第一视角的示意图，图4为第二视角的示意图，图5为三相切换换流组件13固定设置于第一柜体11后的俯视图，请参照图3、图4及图5所示。

三相切换换流组件13包括固态开关131、机械开关132、旁路机械开关133、电抗器134、电容135、避雷器136等电气元件，和第一控制器138。其中，机械开关132和固态开关131通过铜母排连接。旁路机械开关133与电容135通过铜母排连接，电抗器134与电容135通过铜母排连接，电容135与固态开关131通过铜母排连接，避雷器136与外接电缆108电连接。且全部的电气元件、器件均固定设置在第一柜体11的框架上，之间通过铜母排按照一定的电路连接方式进行连接。

可选的，第一控制器138分别与三相切换换流组件13中的电气元件连接，用于控制电气元件的工作，且第一控制器138和输出控制组件16的第二控制器168电连接。

可选的，三相切换换流组件13数量为三个，三个三相切换换流组件13呈层叠式设置，共分为三层，其中，每层为一个相位，通过电缆108分别与三相线一一对应连接。在结构上有效利用了纵向空间，结构紧凑，美观。

该三相切换换流组件13集成了机械开关132的静态特征，固态开关131的快速动作特征，从而实现了一方面高速相应，另一方面降低开关损坏，具有高可靠、低损耗、且快速切换的特性。

可选的，机械开关132为磁控开关，固态开关131为晶闸管固态开关131。

下面对输出控制组件16的具体结构进行详细说明，图6为输出控制组件16第一视角的示意图，图7为输出控制组件16第二视角的示意图，请参照图6和图7所示。

输出控制组件16包括隔离开关163和第二控制器168，隔离开关163与第二控制器168电连接，且三相切换换流组件13的第一控制器138与输出控制组件16的第二控制器168电连接，起到控制作用。

其中，隔离开关163的数量为两个，两个隔离开关163并联设置，且在纵向方向上分两层设置，外接电缆108从第二柜体12的底部进入，分别与两个隔离开关163电连接。

可选的，在第二柜体12的柜门外侧设置有控制隔离开关163的操作台17，方便工作人员进行操作。

本实施例提供的切换开关柜装置100，是由一个输出控制组件16和至少一个三相切换换流组件13组成，输出控制组件16和三相切换换流组件13均固定设置于柜体组件10的框架上，外接电缆108均是从柜体组件10的底部进入，分别与相应的电气组件进行电连接。

可以理解的是，第一柜体11的数量可以为多个，不局限于上述实施例给出的情况。多个柜体组件10可以根据实际需求并排设置或者单独设置，有利于工程施工作业，且适用性强。

本发明实施例提供的切换开关柜装置100具有的有益效果是：

设计合理，结构紧凑，施工空间布局选择性大，集成了三相切换换流组件13和输出控制组件16，同时具有机械开关132的静态特性和固态开关131的快速动作特性，实现快速响应，降低开关损耗，高可靠、低损耗以及快速切换的特性。三相切换换流组件13采用层叠式结构，使得其可以独立安装，且柜体组件10具有前后侧开设门，方便安装、拆卸及维修，较好的改善了电源电压暂降及瞬时供电中断的问题，从而提高了供电可靠性和供电质量，保障作业时的供电连续性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种切换开关柜装置，其特征在于，包括柜体组件、三相切换换流组件以及输出控制组件，所述三相切换换流组件与所述输出控制组件电连接；

所述柜体组件包括第一柜体和第二柜体，所述三相切换换流组件包括通过铜母排连接的机械开关和固态开关，且分别固定设置于所述第一柜体的框架上，所述输出控制组件固定设置于所述第二柜体。

2.根据权利要求1所述的切换开关柜装置，其特征在于，所述第一柜体包括相对开设的第一门和第二门，所述第一门和所述第二门分别位于所述三相切换换流组件的前后侧。

3.根据权利要求1所述的切换开关柜装置，其特征在于，所述第二柜体包括相对开设的第三门和第四门，所述第三门和所述第四门分别位于所述输出控制组件的前后侧。

4.根据权利要求1所述的切换开关柜装置，其特征在于，所述第一柜体的底部开设有用于电缆通过的第一穿入孔，外接电缆通过所述第一穿入孔与所述三相切换换流组件电连接，所述第二柜体的底部开设有用于电缆通过的第二穿入孔，外接电缆通过所述第二穿入孔与所述输出控制组件电连接。

5.根据权利要求1所述的切换开关柜装置，其特征在于，所述第一柜体的数量为至少一个，所述三相切换换流组件一一对应的设置于所述第一柜体；

所述第二柜体和所述输出控制组件的数量均为一个。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的切换开关柜装置，其特征在于，所述三相切换换流组件还包括第一控制器，所述第一控制器分别与所述机械开关和所述固态开关电连接；

所述输出控制组件包括隔离开关和第二控制器，所述隔离开关与所述第二控制器电连接，所述第一控制器与所述第二控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的切换开关柜装置，其特征在于，所述三相切换换流组件还包括旁路机械开关、电抗器以及电容，所述旁路机械开关与所述电容通过铜母排连接，所述电抗器与所述电容通过铜母排连接，所述电容与所述固态开关通过铜母排电连接。

8.根据权利要求6所述的切换开关柜装置，其特征在于，所述隔离开关的数量为两个，两个所述隔离开关并联设置，且分别与所述第二控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的切换开关柜装置，其特征在于，所述三相切换换流组件的数量为三个，且通过电缆分别与三相线一一对应连接。

10.根据权利要求9所述的切换开关柜装置，其特征在于，三个所述三相切换换流组件呈层叠式设置。