CN115411653A - 一种直插双隔离真空高压开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压开关柜技术领域，特别涉及一种直插双隔离真空高压开关设备，母线室内设有母线排和固定在所述上隔板上的上触头盒模块，所述母线排通过上触盒排连接至上触头盒模块中的触头座；所述开关室内设有手车框架及布置在所述手车框架内的断路器隔离开关组合电器组件模块，所述手车框架通过其底部设置的滚轮可移动的布置在所述中隔板上；所述电缆室内设有固定在中隔板底部的下触头盒模块；通过将断路器隔离开关组合电器组件模块集成在手车框架上，该手车框架可方便的抽出柜体以进行维护检修作业，并且在进行维护检修作业时，上触臂和下触臂可对应移动至与上触头盒模块、下触头盒模块相隔离的位置以确保安全。

Description

一种直插双隔离真空高压开关设备

技术领域

本发明涉及高压开关柜技术领域，特别涉及一种直插双隔离真空高压开关设备。

背景技术

KYN 28金属铠装中置式开关柜是目前较为先进的10KV高压开关柜，该产品技术成熟，主要适用于交流50Hz、3-12KV的电力系统，柜体采用先进的加工工艺精制而成，广泛的用于发电厂厂用电配电系统、中小型发电机主开关、工矿企事业单位配电、电力系统的变电站输配电开关设备及大型高压电动机启动等实行控制和监控之用。

然而KYN 28的缺点是整柜体积庞大，如KYN 28-10采用三相100mm×10mm铜排横向排列，考虑与箱体、相间安全距离需要大于125mm等因素，以及手车除了运行空间，还要留出试验位置，因此其整机尺寸深1.5m，宽0.8m，高2.2m，体积达到2.64m³。整柜体积大，耗费材料多，客户配电室的空间也相应要求增大。

发明内容

为了至少部分地解决上述及其它潜在问题，本发明实施例的目的在于提供一种直插双隔离真空高压开关设备。

为了实现上述目的，本发明提供了一种直插双隔离真空高压开关设备，包括柜体，所述柜体经由上隔板、中隔板划分形成自上而下的母线室、开关室和电缆室；

所述母线室内设有母线排和固定在所述上隔板上的上触头盒模块，所述母线排通过上触盒排连接至上触头盒模块中的触头座；

所述开关室内设有手车框架及布置在所述手车框架内的断路器隔离开关组合电器组件模块，所述手车框架通过其底部设置的滚轮可移动的布置在所述中隔板上；

所述电缆室内设有固定在中隔板底部的下触头盒模块；

所述断路器隔离开关组合电器组件模块包括单相真空断路器隔离开关组合固封极柱，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱内装有可上下移动的上触臂和下触臂，其中，所述上触臂可向上移动至与上触头盒模块中的触头座接触，所述下触臂可向下移动至与下触头盒模块中的触头座接触。

可选地，所述的上触头盒模块和下触头盒模块均包括触头盒，所述触头盒内设有触头座及套设在所述触头座上的梅花触头支架，所述梅花触头支架上设有沿其周向间隔布置的梅花触片，所述梅花触片上设有弹簧触指以形成敞口状的接口供触臂插入后与所述触头座相连接；

所述触头座上连接有触盒排，所述触盒排的另一端延伸出所述触头盒。

可选地，所述上隔板和中隔板位于开关室的一侧板面上分别固定有电木板，对应所述上隔板和中隔板的电木板上均开设有第一贯穿孔，所述第一贯穿孔与上隔板或中隔板上的通孔相对应，以分别允许所述上触臂或下触臂穿过；

所述电木板远离上隔板或中隔板的一侧设有触盒盖板，所述触盒盖板上设有对应所述第一贯穿孔的第二贯穿孔；

所述手车框架上设有倾斜布置的滑板，且在手车框架移出所述开关室时，经由所述滑板推挤所述触盒盖板，使所述第二贯穿孔与所述第一贯穿孔处于避让位置；

在手车框架移入所述开关室时，所述触盒盖板可复位使第二贯穿孔与所述第一贯穿孔处于对齐位置供上触臂或下触臂穿过。

可选地，所述触盒盖板上设有垂直于所述手车框架移动方向的条形限位孔，所述中隔板上设有竖向延伸布置的限位柱与所述条形限位孔构成导向限位配合。

可选地，所述中隔板上还设有一弹簧座，所述弹簧座与所述触盒盖板之间设有一弹簧，且在手车框架移出开关室并推挤所述触盒盖板移动时，所述弹簧被压缩；

所述弹簧的弹力可在手车框架移入开关室时，推挤触盒盖板复位使第二贯穿孔与所述第一贯穿孔处于对齐位置供下触臂穿过。

可选地，所述滑板与所述触盒盖板之间设有导向轮构成滚动导向配合。

可选地，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱包括真空断路器组合和隔离开关动触头组合；

所述真空断路器组合包括位于中部的真空灭弧室，所述真空灭弧室上端设有第一导电块，下端设有第二导电块和绝缘拉杆；

所述隔离开关动触头组合包括可上下移动的上触臂和下触臂，所述手车框架内设有第一驱动机构用于驱动所述上触臂向上移动至与上触头盒模块中的触头座接触，设有第二驱动机构用于驱动所述下触臂向下移动至与下触头盒模块中的触头座接触。

可选地，所述断路器隔离开关组合电器组件模块还包括转动布置在所述手车框架上的主轴，所述主轴上设有拐臂，所述拐臂的悬端连接在所述绝缘拉杆上。

可选地，所述第一驱动机构包括布置在所述手车框架内的驱动电机、与所述驱动电机的输出轴传动连接的第一传动轴、与所述第一传动轴相垂直的第二传动轴；

所述第一传动轴上设有同轴芯布置的第一锥齿轮与设置在第二传动轴一端的第二锥齿轮相啮合，所述第二传动轴的另一端设有第三锥齿轮与转动布置在第一导电块上的第四锥齿轮相啮合，所述第四锥齿轮套设在所述上触臂上，且在第四锥齿轮正转或反转时，驱动所述上触臂向上移动或向下移动。

可选地，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱上还连接有绝缘支架，所述绝缘支架的底端设有支撑滚轮与所述中隔板的上板面构成滚动配合。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明提供的直插双隔离真空高压开关设备，通过将断路器隔离开关组合电器组件模块集成在手车框架上，该手车框架可方便的抽出柜体以进行维护检修作业，并且在进行维护检修作业时，上触臂和下触臂可对应移动至与上触头盒模块、下触头盒模块相隔离的位置以确保安全。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1示出为根据本发明具体实施方式提供的一种直插双隔离真空高压开关设备省去部分外壳的结构示意图；

图2示出为根据本发明具体实施方式提供的一种直插双隔离真空高压开关设备的结构示意图；

图3示出为图2中直插双隔离真空高压开关设备的剖视图；

图4示出为图3中A位置的放大示意图；

图5示出为图3中B位置的放大示意图；

图6示出为根据本发明具体实施方式提供的一种活门机构的示意图；

图7示出为图6中活门机构在另一视角的示意图；

图8示出为位于母线室内的上触头盒模块的爆炸示意图；

图中标号说明：10、柜体；101、母线室；102、开关室；103、电缆室；11、上隔板；12、中隔板；122、限位柱；123、弹簧座；20、母线排；21、上触盒排；30、上触头盒模块；31、触头座；32、触头盒；33、梅花触头支架；34、梅花触片；35、弹簧触指；40、手车框架；401、滚轮；41、断路器隔离开关组合电器组件模块；42、单相真空断路器隔离开关组合固封极柱；421、上触臂；422、下触臂；423、真空断路器组合；4231、真空灭弧室；4232、第一导电块；4233、第二导电块；4234、绝缘拉杆；43、滑板；44、主轴；441、拐臂；45、驱动电机；46、第一传动轴；461、第一锥齿轮；47、第二传动轴；471、第二锥齿轮；472、第三锥齿轮；473、第四锥齿轮；48、绝缘支架；481、支撑滚轮；50、下触头盒模块；60、电木板；601、第一贯穿孔；61、触盒盖板；611、第二贯穿孔；612、条形限位孔；613、弹簧；614、导向轮。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。

需要说明的是，在本发明中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如前所述，结合图1、2所示，本发明提供了一种直插双隔离真空高压开关设备，该开关设备包括柜体10，所述柜体10经由上隔板11、中隔板12划分形成自上而下的母线室101、开关室102和电缆室103；

所述母线室101内设有母线排20和固定在所述上隔板11上的上触头盒模块30，所述母线排20通过上触盒排21连接至上触头盒模块30中的触头座31；

所述开关室102内设有手车框架40及布置在所述手车框架40内的断路器隔离开关组合电器组件模块41，所述手车框架40通过其底部设置的滚轮401可移动的布置在所述中隔板12上；

所述电缆室103内设有固定在中隔板12底部的下触头盒模块50；

所述断路器隔离开关组合电器组件模块41包括单相真空断路器隔离开关组合固封极柱42，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱42内装有可上下移动的上触臂421和下触臂422，其中，所述上触臂421可向上移动至与上触头盒模块30中的触头座31接触，所述下触臂422可向下移动至与下触头盒模块50中的触头座31接触。

本发明提供的开关设备，通过将断路器隔离开关组合电器组件模块41集成在手车框架40上，该手车框架40可方便的抽出柜体10以进行维护检修作业，并且在进行维护检修作业时，上触臂421和下触臂422可对应移动至与上触头盒模块30、下触头盒模块50相隔离的位置以确保安全。

本发明中，基于上隔板11和中隔板12将整个开关设备的柜体10实现模块化设计，结构简单，有利于进行自动化流水线生产制造，极大的降低了生产制造的成本。

在一些实施例中，结合图3、4、8所示，所述的上触头盒模块30和下触头盒模块50均包括触头盒32，所述触头盒32内设有触头座31及套设在所述触头座31上的梅花触头支架33，所述梅花触头支架33上设有沿其周向间隔布置的梅花触片34，所述梅花触片34上设有弹簧触指35以形成敞口状的接口供触臂插入后与所述触头座31相连接；所述触头座31上连接有触盒排，所述触盒排的另一端延伸出所述触头盒32。

具体的，结合前述，在上触头盒模块30中，触头座31上连接有上触盒排21，并通过上触盒排21延伸至触头盒32外与母线排20相连接。

在一些实施例中，为了提高弹簧触指35对梅花触片34的约束效果，所述弹簧触指35沿梅花触片34的长度方向间隔布置有多道，如图4、8所示，所述弹簧触指35沿梅花触片34的长度方向间隔布置有四道。

在一些实施例中，所述梅花触片34临近触头座31的一端设置有耳部与触头座31上的环形凹部相接触，配合弹簧触指35的约束实现可靠固定，而多个梅花触片34的另一端围合形成一敞口状接口供触臂插入后与所述触头座31相连接。

在一些实施例中，所述触头座31向上延伸一连接柱与所述触头盒32固定连接。

在一些实施例中，所述上隔板11和中隔板12位于开关室102的一侧板面上分别固定有电木板60，对应所述上隔板11和中隔板12的电木板60上均开设有第一贯穿孔601，所述第一贯穿孔601与上隔板11或中隔板12上的通孔相对应，以分别允许所述上触臂421或下触臂422穿过；

所述电木板60远离上隔板11或中隔板12的一侧设有触盒盖板61，所述触盒盖板61上设有对应所述第一贯穿孔601的第二贯穿孔611；此处，也即，所述上隔板11的底部设有电木板60，所述中隔板12的上部也设有电木板60，两个电木板60的相对侧均设置有触盒盖板61。

所述手车框架40上设有倾斜布置的滑板43，且在手车框架40移出所述开关室102时，经由所述滑板43推挤所述触盒盖板61，使所述第二贯穿孔611与所述第一贯穿孔601处于避让位置；为了实现对两个触盒盖板61的推挤，所述的滑板43设置有两个。

在手车框架40移入所述开关室102时，所述触盒盖板61可复位使第二贯穿孔611与所述第一贯穿孔601处于对齐位置供上触臂421或下触臂422穿过。

通过上述电木板60及触盒盖板61组合形成的活门机构，当手车框架40移出开关室102时，通过滑板43推挤所述触盒盖板61使第二贯穿孔611与第一贯穿孔601构成错开的状态，避免了误操作导致上触臂421穿过上隔板11，或下触臂422穿过中隔板12，确保了安全。

以下以设置在中隔板12上的电木门60和触盒盖板61所构成的活门机构来具体说明：结合图6、7所示，电木门60固定在中隔板12临近开关室102的一侧板面上，在中隔板12上预设有第一贯穿孔601与预设在中隔板12上的通孔相对齐，以允许下触臂422穿过，与设置在下触头盒模块50中的触头座31接触；

所述电木板60上方移动布置有触盒盖板61，所述触盒盖板61上设有对应所述第一贯穿孔601的第二贯穿孔611；

当手车框架40向外抽出时，设置在手车框架40上的滑板43推挤所述触盒盖板61，使所述第二贯穿孔611与所述第一贯穿孔601处于错开位置；此时，下触臂422将无法穿过中隔板12；

当手车框架40再次移入开关室102时，所述触盒盖板61可复位使第二贯穿孔611与所述第一贯穿孔601处于对齐位置供下触臂422穿过。

在一些实施例中，所述触盒盖板61上设有垂直于所述手车框架40移动方向的条形限位孔612，所述中隔板12上设有竖向延伸布置的限位柱122与所述条形限位孔612构成导向限位配合。

通过限位柱122与触盒盖板61上条形限位孔612的配合，确保了触盒盖板61更有效率的移动使第二贯穿孔611与第一贯穿孔601形成错开位置的状态。

在一些实施例中，为了确保手车框架40再次移入开关室102时触盒盖板61能够更好的复位，所述中隔板12上还设有一弹簧座123，所述弹簧座123与所述触盒盖板61之间设有一弹簧613，且在手车框架40移出开关室102并推挤所述触盒盖板61移动时，所述弹簧613被压缩；

所述弹簧613的弹力可在手车框架40移入开关室102时，推挤触盒盖板61复位使第二贯穿孔611与所述第一贯穿孔601处于对齐位置供下触臂422穿过。

更优选地，所述的触盒盖板61上还设有一导向柱可移动的插置于所述弹簧座123上，所述弹簧613套设于所述导向柱上以确保其储存弹性势能的过程中更加稳定。

在一些实施例中，所述滑板43与所述触盒盖板61之间设有导向轮614构成滚动导向配合。

如此，将触盒盖板61与滑板43之间的滑动摩擦构造成滚动摩擦，提高了手车框架40移动时，通过滑板43推挤触盒盖板61移动的有效性；在更为具体的方案中，结合图7所示，所述导向轮614转动布置在所述触盒盖板61上，且为了提高推挤的效果，所述的导向轮614至少间隔布置有两个。

在一些实施例中，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱42包括真空断路器组合423和隔离开关动触头组合；所述真空断路器组合423包括位于中部的真空灭弧室4231，所述真空灭弧室4231上端设有第一导电块4232，下端设有第二导电块4233和绝缘拉杆4234；

所述隔离开关动触头组合包括可上下移动的上触臂421和下触臂422，所述手车框架40内设有第一驱动机构用于驱动所述上触臂421向上移动至与上触头盒模块30中的触头座31接触，设有第二驱动机构用于驱动所述下触臂422向下移动至与下触头盒模块50中的触头座31接触。

更进一步的，结合图5、6所示，所述第一驱动机构包括布置在所述手车框架40内的驱动电机45、与所述驱动电机45的输出轴传动连接的第一传动轴46、与所述第一传动轴46相垂直的第二传动轴47；

所述第一传动轴46上设有同轴芯布置的第一锥齿轮461与设置在第二传动轴47一端的第二锥齿轮471相啮合，所述第二传动轴47的另一端设有第三锥齿轮472与转动布置在第一导电块4232上的第四锥齿轮473相啮合，所述第四锥齿轮473套设在所述上触臂421上，且在第四锥齿轮473正转或反转时，驱动所述上触臂421向上移动或向下移动。

在一些实施例中，所述断路器隔离开关组合电器组件模块41还包括转动布置在所述手车框架40上的主轴44，所述主轴44上设有拐臂441，所述拐臂441的悬端连接在所述绝缘拉杆4234上。

在一些实施例中，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱42上还连接有绝缘支架48，所述绝缘支架48的底端设有支撑滚轮481与所述中隔板12的上板面构成滚动配合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。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的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，包括柜体(10)，所述柜体(10)经由上隔板(11)、中隔板(12)划分形成自上而下的母线室(101)、开关室(102)和电缆室(103)；

所述母线室(101)内设有母线排(20)和固定在所述上隔板(11)上的上触头盒模块(30)，所述母线排(20)通过上触盒排(21)连接至上触头盒模块(30)中的触头座(31)；

所述开关室(102)内设有手车框架(40)及布置在所述手车框架(40)内的断路器隔离开关组合电器组件模块(41)，所述手车框架(40)通过其底部设置的滚轮(401)可移动的布置在所述中隔板(12)上；

所述电缆室(103)内设有固定在中隔板(12)底部的下触头盒模块(50)；

所述断路器隔离开关组合电器组件模块(41)包括单相真空断路器隔离开关组合固封极柱(42)，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱(42)内装有可上下移动的上触臂(421)和下触臂(422)，其中，所述上触臂(421)可向上移动至与上触头盒模块(30)中的触头座(31)接触，所述下触臂(422)可向下移动至与下触头盒模块(50)中的触头座(31)接触。

2.根据权利要求1所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述的上触头盒模块(30)和下触头盒模块(50)均包括触头盒(32)，所述触头盒(32)内设有触头座(31)及套设在所述触头座(31)上的梅花触头支架(33)，所述梅花触头支架(33)上设有沿其周向间隔布置的梅花触片(34)，所述梅花触片(34)上设有弹簧触指(35)以形成敞口状的接口供触臂插入后与所述触头座(31)相连接；

所述触头座(31)上连接有触盒排，所述触盒排的另一端延伸出所述触头盒(32)。

3.根据权利要求1所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述上隔板(11)和中隔板(12)位于开关室(102)的一侧板面上分别固定有电木板(60)，对应所述上隔板(11)和中隔板(12)的电木板(60)上均开设有第一贯穿孔(601)，所述第一贯穿孔(601)与上隔板(11)或中隔板(12)上的通孔相对应，以分别允许所述上触臂(421)或下触臂(422)穿过；

所述电木板(60)远离上隔板(11)或中隔板(12)的一侧设有触盒盖板(61)，所述触盒盖板(61)上设有对应所述第一贯穿孔(601)的第二贯穿孔(611)；

所述手车框架(40)上设有倾斜布置的滑板(43)，且在手车框架(40)移出所述开关室(102)时，经由所述滑板(43)推挤所述触盒盖板(61)，使所述第二贯穿孔(611)与所述第一贯穿孔(601)处于避让位置；

在手车框架(40)移入所述开关室(102)时，所述触盒盖板(61)可复位使第二贯穿孔(611)与所述第一贯穿孔(601)处于对齐位置供上触臂(421)或下触臂(422)穿过。

4.根据权利要求3所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述触盒盖板(61)上设有垂直于所述手车框架(40)移动方向的条形限位孔(612)，所述中隔板(12)上设有竖向延伸布置的限位柱(122)与所述条形限位孔(612)构成导向限位配合。

5.根据权利要求3所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述中隔板(12)上还设有一弹簧座(123)，所述弹簧座(123)与所述触盒盖板(61)之间设有一弹簧(613)，且在手车框架(40)移出开关室(102)并推挤所述触盒盖板(61)移动时，所述弹簧(613)被压缩；

所述弹簧(613)的弹力可在手车框架(40)移入开关室(102)时，推挤触盒盖板(61)复位使第二贯穿孔(611)与所述第一贯穿孔(601)处于对齐位置供下触臂(422)穿过。

6.根据权利要求3所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述滑板(43)与所述触盒盖板(61)之间设有导向轮(614)构成滚动导向配合。

7.根据权利要求1所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱(42)包括真空断路器组合(423)和隔离开关动触头组合；

所述真空断路器组合(423)包括位于中部的真空灭弧室(4231)，所述真空灭弧室(4231)上端设有第一导电块(4232)，下端设有第二导电块(4233)和绝缘拉杆(4234)；

所述隔离开关动触头组合包括可上下移动的上触臂(421)和下触臂(422)，所述手车框架(40)内设有第一驱动机构用于驱动所述上触臂(421)向上移动至与上触头盒模块(30)中的触头座(31)接触，设有第二驱动机构用于驱动所述下触臂(422)向下移动至与下触头盒模块(50)中的触头座(31)接触。

8.根据权利要求7所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述断路器隔离开关组合电器组件模块(41)还包括转动布置在所述手车框架(40)上的主轴(44)，所述主轴(44)上设有拐臂(441)，所述拐臂(441)的悬端连接在所述绝缘拉杆(4234)上。

9.根据权利要求7所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述第一驱动机构包括布置在所述手车框架(40)内的驱动电机(45)、与所述驱动电机(45)的输出轴传动连接的第一传动轴(46)、与所述第一传动轴(46)相垂直的第二传动轴(47)；

所述第一传动轴(46)上设有同轴芯布置的第一锥齿轮(461)与设置在第二传动轴(47)一端的第二锥齿轮(471)相啮合，所述第二传动轴(47)的另一端设有第三锥齿轮(472)与转动布置在第一导电块(4232)上的第四锥齿轮(473)相啮合，所述第四锥齿轮(473)套设在所述上触臂(421)上，且在第四锥齿轮(473)正转或反转时，驱动所述上触臂(421)向上移动或向下移动。

10.根据权利要求1所述的直插双隔离真空高压开关设备，其特征在于，所述单相真空断路器隔离开关组合固封极柱(42)上还连接有绝缘支架(48)，所述绝缘支架(48)的底端设有支撑滚轮(481)与所述中隔板(12)的上板面构成滚动配合。

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