CN111313264A - 一种固体绝缘母联柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固体绝缘母联柜，包括柜体和设置于柜体中的两组固体绝缘开关，固体绝缘开关包括断路器和隔离开关，断路器包括上半绝缘箱，上半绝缘箱中设有断路驱动轴，断路驱动轴与断路机构连接，上半绝缘箱的一侧设有三组进线套管，进线套管中真空泡的动触头通过拉杆组件与断路驱动轴连接，拉杆组件连接有隔离触头，隔离开关包括下半绝缘箱，下半绝缘箱中设有三组隔离刀组件以及隔离驱动轴，隔离驱动轴与隔离机构连接，下半绝缘箱的底部设有三组出线套管，三组出线套管中的出线连接件对应与三组隔离刀组件连接；其中，两组固体绝缘开关的出线套管通过母线连接件一一对应连接。其具有结构紧凑、占用空间小、安装维护方便、可靠性高的优点。

Description

一种固体绝缘母联柜
技术领域
本发明涉及一种开关柜，具体涉及一种电压等级为12kV的固体绝缘母联柜。
背景技术
在输配电领域，当有两路电源进线且两路互为备用时，通常采用母联柜将两路电源主母线连接，线路正常工作时母联柜的开关处于分闸状态，此时两路供电系统各自独立运行，当其中一路发生故障后，母联柜的开关接到指令进行合闸，使故障线路通过另一路进行供电。母联柜的使用极大地缩短了故障线路恢复供电时间，可有效避免因线路故障造成的损失。但现有母联柜采用的固体绝缘开关通常采用三相单元组合的结构形式，其在实际应用中存在制备工艺复杂、材料成本高、安装调试不便、传动部件多、可靠性差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种固体绝缘母联柜，其具有结构紧凑、占用空间小、成本低廉、安装维护方便、可靠性高的优点。
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种固体绝缘母联柜，包括柜体和设置于柜体中的两组固体绝缘开关，所述固体绝缘开关包括断路器和隔离开关，所述断路器包括开口朝下的上半绝缘箱，上半绝缘箱的内腔中设有绝缘的断路驱动轴，断路驱动轴通过断路传动装置与设置在上半绝缘箱外侧的断路机构连接，上半绝缘箱的一侧设有与其连为一体的三组进线套管，进线套管中设有进线连接件和真空泡，真空泡的静触头与进线连接件连接，真空泡的动触头通过导电的拉杆组件与断路驱动轴连接，拉杆组件连接有隔离触头，所述隔离开关包括开口朝上的下半绝缘箱，下半绝缘箱的内腔中设有与隔离触头对应的三组隔离刀组件以及驱动三组隔离刀组件同步动作的隔离驱动轴，隔离驱动轴采用绝缘材料制作并通过隔离传动装置与设置在下半绝缘箱外侧的隔离机构连接，下半绝缘箱的底部设有与其连为一体的三组出线套管，三组出线套管中的出线连接件对应与三组隔离刀组件连接，下半绝缘箱的内腔中还设有接地组件；其中，固体绝缘开关中断路器的上半绝缘箱和隔离开关的下半绝缘箱相互扣合并通过法兰连接；两组固体绝缘开关的出线套管通过母线连接件一一对应连接。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述拉杆组件包括支架、定位板、驱动拐臂、拉杆、导向套、导向柱和弹簧，所述支架倾斜设置，支架的上端通过轴承安装在断路驱动轴上，支架的下端与定位板的下端和隔离触头连接并共同固定在上半绝缘箱上，支架的上半部设有导向板，导向板上设有第一导向槽，所述驱动拐臂设有两个，两个驱动拐臂对应处于支架的两侧并固定在断路驱动轴上，所述拉杆的一端穿过定位板上的定位孔并与真空泡的动触头连接，所述导向套同轴固定在拉杆的另一端，导向套通过设置的第二导向槽卡在导向板上，所述导向柱垂直穿过导向套并处于第一导向槽中，导向柱上设有两个滚轮，两个滚轮对应处于两个驱动拐臂的驱动孔中，所述弹簧套在拉杆上并使其两端对应顶压在定位板和导向套上。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述导向套和拉杆的固定方式为：导向套套在拉杆上并通过销轴使两者固定，拉杆上设有与第二导向槽对应的第三导向槽。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述隔离刀组件包括下端固定且与出线连接件连接的支撑臂，支撑臂的上端铰接有两块对称的刀板，两块刀板的中部铰接有工字型的驱动轴连接件，两块刀板远离支撑臂的一端通过限位销轴安装有套管，套管处于两块刀板之间，支撑臂的下端固定有隔离罩。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述隔离驱动轴包括一体的轴部和三个套部，轴部的一端通过轴承座安装在下半绝缘箱上，轴部的另一端通过设置的六方孔与隔离传动装置插接，三个套部对应套在三组隔离刀组件的驱动轴连接件上。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述上半绝缘箱的内腔中在相邻的拉杆组件之间设有绝缘隔板，绝缘隔板与断路驱动轴对应的位置设有豁口，断路驱动轴在绝缘隔板的一侧固定有用于遮挡豁口的绝缘挡盘。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述上半绝缘箱在相对进线套管的另一侧设有操作口，操作口通过螺钉安装有绝缘盖板，绝缘盖板与上半绝缘箱之间设有密封垫。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述接地组件包括固定在下半绝缘箱内腔底部的接地连接板，接地连接板上固定有三个与隔离刀组件对应的L型接地刀，接地连接板与设置在下半绝缘箱底部的地线接线柱连接。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述下半绝缘箱在与上半绝缘箱的连接处设有密封环槽，密封环槽中设有密封圈。
进一步的，本发明一种固体绝缘母联柜，其中，所述两组固体绝缘开关的断路器、隔离开关、断路机构和隔离机构均与设置的支架板固定连接。
本发明一种固体绝缘母联柜与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置柜体和处于柜体中的两组固体绝缘开关，使固体绝缘开关设置断路器和隔离开关，让断路器设置开口朝下的上半绝缘箱，在上半绝缘箱的内腔中设置绝缘的断路驱动轴，使断路驱动轴通过断路传动装置与设置在上半绝缘箱外侧的断路机构连接，在上半绝缘箱的一侧设置与其连为一体的三组进线套管，在进线套管中设置进线连接件和真空泡，使真空泡的静触头与进线连接件连接，使真空泡的动触头通过导电的拉杆组件与断路驱动轴连接，并使拉杆组件连接隔离触头，让隔离开关设置开口朝上的下半绝缘箱，在下半绝缘箱的内腔中设置与隔离触头对应的三组隔离刀组件以及驱动三组隔离刀组件同步动作的隔离驱动轴，使隔离驱动轴采用绝缘材料制作并通过隔离传动装置与设置在下半绝缘箱外侧的隔离机构连接，在下半绝缘箱的底部设置与其连为一体的三组出线套管，使三组出线套管中的出线连接件对应与三组隔离刀组件连接，并在下半绝缘箱的内腔中设置接地组件；其中，固体绝缘开关中断路器的上半绝缘箱和隔离开关的下半绝缘箱相互扣合并通过法兰连接；两组固体绝缘开关的出线套管通过母线连接件一一对应连接。由此就构成了一种结构紧凑、占用空间小、成本低廉、安装维护方便、可靠性高的的固体绝缘母联柜。在实际应用中，让一路三相电的主母线对应经过第一组固体绝缘开关的三组进线套管，让另一路三相电的主母线对应经过第二组固体绝缘开关的三组进线套管，正常工况下，使两组固体绝缘开关处于分闸状态，两路供电系统各自运行，互不影响；当某一路电源出理故障时，使两组固体绝缘开关快速合闸，故障线路即可通过另一路电源供电。本发明通过让固体绝缘开关的断路器和隔离开关对应设置上半绝缘箱和下半绝缘箱，使上半绝缘箱和下半绝缘箱相互扣合形成整箱体，将三组断路和隔离部件设置在同一箱体中，就形成了三相共箱式的固体绝缘开关，相比于现有三相组合式的固体绝缘开关，不但降低了制备工艺和材料成本，提高了安装维护的便利性，且通过减少传动部件提高了可靠性。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种固体绝缘母联柜作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明一种固体绝缘母联柜的正视图；
图2为本发明一种固体绝缘母联柜的立体图；
图3为本发明一种固体绝缘母联柜中两组固体绝缘开关的正视图；
图4为本发明一种固体绝缘母联柜中两组固体绝缘开关的立体图；
图5为本发明一种固体绝缘母联柜中固体绝缘开关的正视图；
图6为本发明一种固体绝缘母联柜中固体绝缘开关的左视图
图7为本发明一种固体绝缘母联柜中固体绝缘开关的立体图一；
图8为本发明一种固体绝缘母联柜中固体绝缘开关的立体图二；
图9为图6中的A-A向视图；
图10为图6中的B-B向视图；
图11为本发明一种固体绝缘母联柜中断路器的正视图；
图12为本发明一种固体绝缘母联柜中断路器的仰视图；
图13为本发明一种固体绝缘母联柜中断路器的立体图；
图14为本发明一种固体绝缘母联柜中隔离开关的正视图；
图15为本发明一种固体绝缘母联柜中隔离开关的俯视图；
图16为本发明一种固体绝缘母联柜中隔离开关的立体图；
图17为本发明一种固体绝缘母联柜中拉杆组件的正视图；
图18为本发明一种固体绝缘母联柜中拉杆组件的立体图；
图19为本发明一种固体绝缘母联柜中拉杆组件的爆炸图；
图20为本发明一种固体绝缘母联柜中隔离刀组件的正视图；
图21为本发明一种固体绝缘母联柜中隔离刀组件的立体图；
图22为本发明一种固体绝缘母联柜中隔离驱动轴的立体图。
具体实施方式
首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。
如图1至图22所示本发明一种固体绝缘母联柜的具体实施方式，包括柜体1和设置于柜体1中的两组固体绝缘开关。让固体绝缘开关采用包括断路器2和隔离开关3的结构形式。让断路器2设置开口朝下的上半绝缘箱21，在上半绝缘箱21的内腔中设置绝缘的断路驱动轴22，使断路驱动轴22通过断路传动装置23与设置在上半绝缘箱21外侧的断路机构4连接。在上半绝缘箱21的一侧设置与其连为一体的三组进线套管24，在进线套管24中设置进线连接件25和真空泡26，使真空泡26的静触头与进线连接件25连接，使真空泡26的动触头通过导电的拉杆组件27与断路驱动轴22连接，并让拉杆组件27连接隔离触头28。让隔离开关3设置开口朝上的下半绝缘箱31，在下半绝缘箱31的内腔中设置与隔离触头28对应的三组隔离刀组件32以及驱动三组隔离刀组件32同步动作的隔离驱动轴33，让隔离驱动轴33采用绝缘材料制作并通过隔离传动装置34与设置在下半绝缘箱31外侧的隔离机构5连接。在下半绝缘箱31的底部设置与其连为一体的三组出线套管35，使三组出线套管35中的出线连接件36对应与三组隔离刀组件32连接，并在下半绝缘箱31的内腔中设置接地组件37。其中，固体绝缘开关中断路器2的上半绝缘箱21和隔离开关3的下半绝缘箱31相互扣合并通过法兰连接；两组固体绝缘开关的出线套管35通过母线连接件6一一对应连接。
通过以上结构设置就构成了一种结构紧凑、占用空间小、成本低廉、安装维护方便、可靠性高的的固体绝缘母联柜。在实际应用中，让一路三相电的主母线对应经过第一组固体绝缘开关的三组进线套管24，让另一路三相电的主母线对应经过第二组固体绝缘开关的三组进线套管24，正常工况下，使两组固体绝缘开关处于分闸状态，两路供电系统各自运行，互不影响；当某一路电源出理故障时，使两组固体绝缘开关快速合闸，故障线路即可通过另一路电源供电。本发明通过让固体绝缘开关的断路器2和隔离开关3对应设置上半绝缘箱21和下半绝缘箱31，使上半绝缘箱21和下半绝缘箱31相互扣合形成整箱体，将三组断路和隔离部件设置在同一箱体中，就形成了三相共箱式的固体绝缘开关，相比于现有三相组合式的固体绝缘开关，不但降低了制备工艺和材料成本，减小的体积，提高了安装维护的便利性，且通过减少传动部件提高了可靠性。需要说明的是，在实际应用中上半绝缘箱21和下半绝缘箱31通常采用环氧树脂制作，以保证其绝缘性能，断路驱动轴22通常采用六方轴，但并不限于此；所述固体绝缘开关合闸是指断路器2的三组进线套管24依次通过进线连接件25、真空泡26、拉杆组件27、隔离触头28、隔离刀组件32和出线连接件36对应与隔离开关3的三组出线套管35连通的状态，而在分闸时，可使隔离开关3的三组出线套管35通过隔离刀组件32与接地组件37，以提高安全性。断路机构和隔离机构均为本领域的常规设备，断路机构是指断路器操动机构，用于操作断路器，隔离机构是指隔离开关操动机构，用于操作隔离开关，在此不再赘述。
作为具体实施方式，本发明使拉杆组件27设置了支架271、定位板272、驱动拐臂273、拉杆274、导向套275、导向柱176和弹簧277。让支架271倾斜设置，使支架271的上端通过轴承安装在断路驱动轴22上，使支架271的下端与定位板272的下端和隔离触头28连接并共同固定在上半绝缘箱21上，在支架271的上半部设置导向板2711，并在导向板2711上设置第一导向槽2712。将驱动拐臂273设置两个，使两个驱动拐臂273对应处于支架271的两侧并固定在断路驱动轴22上。让拉杆274的一端穿过定位板272上的定位孔2721并与真空泡26的动触头连接，让导向套275同轴固定在拉杆274的另一端，并使导向套275通过设置的第二导向槽2751卡在导向板2711上。让导向柱176垂直穿过导向套275并处于第一导向槽2712中，在导向柱176上设置两个滚轮2761，使两个滚轮2761对应处于两个驱动拐臂273的驱动槽2731中，将弹簧277套在拉杆274上并使其两端对应顶压在定位板272和导向套275上。这一结构的拉杆组件具有结构简单、拆装方便、传动稳定、连接可靠的优点，通过断路驱动轴带动驱动拐臂旋转，导向柱在驱动拐臂的驱动孔和支架的第一导向槽的双重作用下，通过导向套即可实现驱动拉杆和真空泡动触头的目的，进而实现断路器的闭合或断开，通过弹簧增强了动作的平稳性和可靠性。需要说明的是，在实际应用中支架、定位板、驱动拐臂、拉杆、导向套、导向柱和弹簧通常都采用具有导电性能的金属材料制作，以保证拉杆组件与隔离触头连接的可靠性。作为具体实施方式，本发明使导向套275和拉杆274采用了以下固定方式：将导向套275套在拉杆274上并通过销轴使两者固定，且在拉杆274上设置了与第二导向槽2751对应的第三导向槽2741。
作为具体实施方式，本发明使隔离刀组件32采用了以下结构：包括下端固定且与出线连接件36连接的支撑臂321，在支撑臂321的上端铰接两块对称的刀板322，在两块刀板322的中部铰接工字型的驱动轴连接件323，在两块刀板322远离支撑臂321的一端通过限位销轴安装套管324，且使套管324处于两块刀板322之间，并在支撑臂321的下端固定隔离罩325。这一设置的隔离刀组件具有结构简单、连接可靠、适应性强的优点。同时，本具体方式使隔离驱动轴采用了如下结构：包括一体的轴部331和三个套部332，使轴部331的一端通过轴承座333安装在下半绝缘箱31上，使轴部331的另一端通过设置的六方孔334与隔离传动装置34插接，并使三个套部332对应套在三组隔离刀组件32的驱动轴连接件323上。这一设置的隔离驱动轴具有结构简单、连接方便、同步性好的优点。
作为优化方案，本具体实施方式在上半绝缘箱21的内腔中且处于相邻拉杆组件27之间的位置设置了绝缘隔板211，使绝缘隔板211在与断路驱动轴22对应的位置设置了豁口，并使断路驱动轴22在绝缘隔板211的一侧固定了用于遮挡豁口的绝缘挡盘221。这一设置通过绝缘隔板绝缘挡盘可避免拉杆组件之间相互影响，增强了安全可靠性和实用性。同时，本具体实施方式使上半绝缘箱21在相对进线套管24的另一侧设置了操作口，并使操作口通过螺钉安装了绝缘盖板19，在绝缘盖板19与上半绝缘箱21之间设置了密封垫291。通过操作口提高了装配断路器的便利性，通过绝缘盖板和密封垫保证了上半绝缘箱的绝缘性能。另外，本具体实施方式使接地组件37采用了如下结构：包括固定在下半绝缘箱31内腔底部的接地连接板371，在接地连接板371上固定三个与隔离刀组件32对应的L型接地刀372，并使接地连接板371与设置在下半绝缘箱31底部的地线接线柱连接。这一设置的接地组件具有结构简单、连接可靠的特点。为保证下半绝缘箱31和上半绝缘箱21之间的密封和绝缘性能，本具体实施方式还使下半绝缘箱31在与上半绝缘箱21的连接处设置了密封环槽311，并在密封环槽311中设置了密封圈。
需要说明的是，在实际应用中本发明通常两组固体绝缘开关的断路器2、隔离开关3、断路机构4和隔离机构5均固定在设置的支架板7，以形成模块化开关设备，便利整体装配到开关柜中。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种固体绝缘母联柜，包括柜体(1)和设置于柜体(1)中的两组固体绝缘开关，所述固体绝缘开关包括断路器(2)和隔离开关(3)，其特征在于，所述断路器(2)包括开口朝下的上半绝缘箱(21)，上半绝缘箱(21)的内腔中设有绝缘的断路驱动轴(22)，断路驱动轴(22)通过断路传动装置(23)与设置在上半绝缘箱(21)外侧的断路机构(4)连接，上半绝缘箱(21)的一侧设有与其连为一体的三组进线套管(24)，进线套管(24)中设有进线连接件(25)和真空泡(26)，真空泡(26)的静触头与进线连接件(25)连接，真空泡(26)的动触头通过导电的拉杆组件(27)与断路驱动轴(22)连接，拉杆组件(27)连接有隔离触头(28)，所述隔离开关(3)包括开口朝上的下半绝缘箱(31)，下半绝缘箱(31)的内腔中设有与隔离触头(28)对应的三组隔离刀组件(32)以及驱动三组隔离刀组件(32)同步动作的隔离驱动轴(33)，隔离驱动轴(33)采用绝缘材料制作并通过隔离传动装置(34)与设置在下半绝缘箱(31)外侧的隔离机构(5)连接，下半绝缘箱(31)的底部设有与其连为一体的三组出线套管(35)，三组出线套管(35)中的出线连接件(36)对应与三组隔离刀组件(32)连接，下半绝缘箱(31)的内腔中还设有接地组件(37)；其中，固体绝缘开关中断路器(2)的上半绝缘箱(21)和隔离开关(3)的下半绝缘箱(31)相互扣合并通过法兰连接；两组固体绝缘开关的出线套管(35)通过母线连接件(6)一一对应连接。
2.根据权利要求1所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述拉杆组件(27)包括支架(271)、定位板(272)、驱动拐臂(273)、拉杆(274)、导向套(275)、导向柱(276)和弹簧(277)，所述支架(271)倾斜设置，支架(271)的上端通过轴承安装在断路驱动轴(22)上，支架(271)的下端与定位板(272)的下端和隔离触头(28)连接并共同固定在上半绝缘箱(21)上，支架(271)的上半部设有导向板(2711)，导向板(2711)上设有第一导向槽(2712)，所述驱动拐臂(273)设有两个，两个驱动拐臂(273)对应处于支架(271)的两侧并固定在断路驱动轴(22)上，所述拉杆(274)的一端穿过定位板(272)上的定位孔(2721)并与真空泡(26)的动触头连接，所述导向套(275)同轴固定在拉杆(274)的另一端，导向套(275)通过设置的第二导向槽(2751)卡在导向板(2711)上，所述导向柱(276)垂直穿过导向套(275)并处于第一导向槽(2712)中，导向柱(276)上设有两个滚轮(2761)，两个滚轮(2761)对应处于两个驱动拐臂(273)的驱动槽(2731)中，所述弹簧(277)套在拉杆(274)上并使其两端对应顶压在定位板(272)和导向套(275)上。
3.根据权利要求2所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述导向套(275)和拉杆(274)的固定方式为：导向套(275)套在拉杆(274)上并通过销轴使两者固定，拉杆(274)上设有与第二导向槽(2751)对应的第三导向槽(2741)。
4.根据权利要求3所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述隔离刀组件(32)包括下端固定且与出线连接件(36)连接的支撑臂(321)，支撑臂(321)的上端铰接有两块对称的刀板(322)，两块刀板(322)的中部铰接有工字型的驱动轴连接件(323)，两块刀板(322)远离支撑臂(321)的一端通过限位销轴安装有套管(324)，套管(324)处于两块刀板(322)之间，支撑臂(321)的下端固定有隔离罩(325)。
5.根据权利要求4所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述隔离驱动轴(33)包括一体的轴部(331)和三个套部(332)，轴部(331)的一端通过轴承座(333)安装在下半绝缘箱(31)上，轴部(331)的另一端通过设置的六方孔(334)与隔离传动装置(34)插接，三个套部(332)对应套在三组隔离刀组件(32)的驱动轴连接件(323)上。
6.根据权利要求5所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述上半绝缘箱(21)的内腔中在相邻的拉杆组件(27)之间设有绝缘隔板(211)，绝缘隔板(211)与断路驱动轴(22)对应的位置设有豁口，断路驱动轴(22)在绝缘隔板(211)的一侧固定有用于遮挡豁口的绝缘挡盘(221)。
7.根据权利要求6所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述上半绝缘箱(21)在相对进线套管(24)的另一侧设有操作口，操作口通过螺钉安装有绝缘盖板(29)，绝缘盖板(29)与上半绝缘箱(21)之间设有密封垫(291)。
8.根据权利要求7所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述接地组件(37)包括固定在下半绝缘箱(31)内腔底部的接地连接板(371)，接地连接板(371)上固定有三个与隔离刀组件(32)对应的L型接地刀(372)，接地连接板(371)与设置在下半绝缘箱(31)底部的地线接线柱连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述下半绝缘箱(31)在与上半绝缘箱(21)的连接处设有密封环槽(311)，密封环槽(311)中设有密封圈。
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种固体绝缘母联柜，其特征在于，所述两组固体绝缘开关的断路器(2)、隔离开关(3)、断路机构(4)和隔离机构(5)均与设置的支架板(7)固定连接。
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