CN118281744A - 一种空气开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气开关柜，包括柜体，柜体内固定有充入气体绝缘介质的气箱，气箱内设有断路器、隔离开关和接地排，断路器上端与主母线连接，断路器上设有主回路静触头，断路器下端与断路器传动箱连接，断路器传动箱与断路器机构连接，隔离开关包括隔离操作轴和隔离刀，隔离刀与隔离操作轴连接，隔离刀位于主回路静触头和接地排之间，接地排上设有与隔离刀匹配的接地触头，隔离刀一端为自由端，隔离刀的另一端与铜排的一端铰接，铜排的另一端与气箱上的出线套管连接，隔离操作轴与隔离机构连接，柜体内气箱的下方设有电缆室，出线套管的端头延伸至电缆室内。本发明目的是提供一种小型化、高集成度、大容量开断的开关柜，从而扩大适用场景。

Description

一种空气开关柜

技术领域

本发明涉及电气开关设备技术领域，更为具体来说，本发明为一种空气开关柜。

背景技术

近年来，随着社会经济建设的快速发展，各类工程建设的复杂程度逐渐加大，开关的使用频率有了更高的要求，开关设备小型化、智能化、免维护的产品越来越受到社会的青睐。原有的35kVC-GIS开关设备分为断路器部分，隔离部分，两部分相对独立，以分气箱独立结构拼柜实现，这样的结构一般比较复杂，在设备装配及维护时往往比较复杂，不便于生产及客户的使用。并且外形结构尺寸大，在空间利用率比较低，应用范围受限，很难完成大电流的开断的任务。隔离刀在现有开关行业很难实现大电流的载流任务，主要原因在于接触面的导流难点，并且隔离结构设计复杂，不能够很好实现传动。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明创新地提供了一种空气开关柜，将断路器与隔离开关进行融合，提供一种小型化、高集成度、大容量开断的开关柜，从而扩大适用场景，适于大范围推广应用。

为实现上述的技术目的，本发明实施例公开了一种空气开关柜，包括柜体，所述柜体的上半部内固定有充入气体绝缘介质的气箱，所述气箱内由后至前并排间隔布置有断路器、隔离开关和接地排，所述断路器的上端与主母线连接，所述断路器的中部设有向前延伸的主回路静触头，所述断路器的下端与断路器传动箱连接，所述断路器传动箱与断路器机构连接，所述隔离开关包括隔离操作轴和隔离刀，所述隔离刀通过联动件与隔离操作轴连接，所述隔离刀位于主回路静触头和接地排之间，所述接地排上设有与隔离刀匹配的接地触头，所述隔离刀一端为自由端，隔离刀的另一端与铜排的一端铰接，所述铜排的另一端与密封固定在气箱上的出线套管固定连接，所述隔离操作轴与隔离机构连接，所述柜体内气箱的下方设有电缆室，所述出线套管的端头延伸至所述电缆室内。

进一步的，本发明一种空气开关柜，其中所述柜体与气箱左侧相邻的一侧设有机构室，所述断路器机构和隔离机构安装在机构室内。

进一步的，本发明一种空气开关柜，其中所述铜排采用弹簧触指与隔离刀转动连接。

进一步的，本发明一种空气开关柜，其中所述断路器、隔离刀和接地触头均设置为三个，三个所述隔离刀分别与三个所述断路器的主回路静触头和接地触头一一对应。

进一步的，本发明一种空气开关柜，其中所述隔离刀通过表带触指与主回路静触头或接地触头连接。

进一步的，本发明一种空气开关柜，其中所述主母线为圆母线，母线的两端设有内锥套管。

进一步的，本发明一种空气开关柜，其中所述隔离机构为弹簧操作机构，所述弹簧操作机构通过锥齿轮与隔离操作轴啮合。

进一步的，本发明一种空气开关柜，其中所述联动件包括拐臂和联动杆，所述拐臂一端与隔离操作轴固定连接，拐臂的另一端与联动杆的一端铰接，所述联动杆的另一端与隔离刀的中部铰接。

进一步的，本发明一种空气开关柜，其中所述柜体上还设有仪表室，所述仪表室位于机构室的上方，且所述仪表室的上端面与气箱的上端面平齐。

本发明与现有技术的区别在于：本发明在开关柜的柜体上半部内固定有充入气体绝缘介质的气箱，气箱内由后至前并排间隔布置有断路器、隔离开关和接地排，让断路器的上端与主母线连接，断路器的中部设有向前延伸的主回路静触头，并让断路器的下端与断路器传动箱连接，断路器传动箱与断路器机构连接，隔离开关包括隔离操作轴和隔离刀，隔离刀通过联动件与隔离操作轴连接，将隔离刀设置于主回路静触头和接地排之间，在接地排上设有与隔离刀匹配的接地触头，隔离刀一端为自由端，隔离刀的另一端与铜排的一端铰接，让铜排的另一端与密封固定在气箱上的出线套管固定连接，隔离操作轴与隔离机构连接，柜体内气箱的下方设有电缆室，出线套管的端头延伸至电缆室内。由此可见本发明开关柜各部分采用模块化设计，使得装配机维修更加方便，将断路器、隔离开关和接地排共用一个气箱，结构紧凑且集成度较高，并大幅压缩了开关柜的体积，通过合理布局有效缩减开关柜的占用空间，有利于开关柜小型化；通过隔离刀与主回路静触头和接地触头的配合可以实现大容量、大载流的开断；进而本发明的开关柜可扩大适用场景，适于大范围推广应用。

附图说明

图1为本发明一种空气开关柜的正向内部结构示意图；

图2为本发明一种空气开关柜的左向内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的一种空气开关柜进行详细的解释和说明。

如图1并结合图2所示，本发明实施例公开了一种空气开关柜，包括柜体1，柜体1是开关柜的基础部分，用于容纳和保护内部的各种电气设备。它通常由金属材料制成，具有良好的抗电磁干扰和抗腐蚀性能。柜体1内部设有气箱2，用于存放充入气体绝缘介质。气箱2内由后至前并排间隔布置有断路器3、隔离开关4和接地排5，使得开关柜在保持紧凑结构的同时，具有高集成度和优良的绝缘性能。断路器3是开关柜的核心部分，主要负责切断和接通电路。断路器3位于气箱2后部，断路器3的上端与主母线6连接，断路器3的中部设有向前延伸的主回路静触头31，断路器3的下端与断路器传动箱32连接，断路器传动箱32与断路器机构7连接，实现断路器3的操作，提高断路器3的操作性能。隔离开关4包括隔离操作轴41和隔离刀42，隔离刀42通过联动件与隔离操作轴41连接，可以在操作过程中实现电路的隔离。隔离刀42位于主回路静触头31和接地排5之间，这种布局有利于实现大容量、大载流的开断。接地排5上设有与隔离刀42匹配的接地触头51，隔离刀42一端为自由端，隔离刀42的另一端与铜排9的一端铰接，铜排9的另一端与密封固定在气箱2上的出线套管10固定连接，既保证了电气连接的稳定性，又降低了故障风险。隔离操作轴41与隔离机构8连接，实现隔离刀42的三工位操作(合闸、分闸和接地)。柜体1内气箱2的下方设有电缆室11，出线套管10的端头延伸至电缆室11内，使得开关柜在满足电力需求的同时，减小了占用空间，有利于开关柜的小型化。

在本实施例中，开关柜采用模块化设计，使得装配和维修更加方便。它将断路器3、隔离开关4和接地排5共用一个气箱2，结构紧凑，集成度高。通过合理布局，有效减少了开关柜的占用空间，有利于开关柜的小型化。同时，通过隔离刀42与主回路静触头31和接地触头51的配合，实现了大容量、大载流的开断。

在本发明一实施例中，柜体1与气箱2左侧相邻的一侧设有机构室12，断路器机构7和隔离机构8安装在机构室12内，使得整个设备的空间利用率得到显著提高，而且，这种设计使得机构室12与气箱2的距离变得更近，进一步优化了开关柜的布局。柜体1上还设有仪表室13，仪表室13位于机构室12的上方，这样的设计不仅使得整个设备的结构更加紧凑，而且还有助于保护仪表室13内的设备。由于仪表室13的上端面与气箱2的上端面平齐，进一步降低了开关柜的高度，使得整个开关柜的结构更为合理，体积更小。

在本发明一实施例中，铜排9采用弹簧触指与隔离刀42转动连接，该方式既实现了大容量导流，也实现了隔离刀42运动旋转的定位及支撑，减少了支撑部件同时，简化了结构，无需多余的支撑作为产品的主支撑。隔离刀42通过表带触指与主回路静触头31或接地触头51连接，将表带触指应用于平面接触可以提高隔离刀42的承载电流等级，提高开关柜容量，实现刀闸的大电流等级，且电流不低于1250A。

在本发明一实施例中，断路器3、隔离刀42和接地触头51均设置为三个，三个隔离刀42分别与三个断路器3的主回路静触头31和接地触头51一一对应，在使得开关柜在结构紧凑，小型化的基础上，进一步满足三相用电需求。

在本发明一实施例中，主母线6为圆母线6，圆母线6既均匀了电场，也保证了绝缘性能，同时增加了开关设备的可靠性。母线6的两端设有内锥套管，内锥套管能够有效的与其他产品并柜，并且该位置可根据位置调整内置位置，实现与其他柜型的相匹配并柜，实现无缝对接。

在本发明一实施例中，隔离机构8为弹簧操作机构，实现了隔离刀42的瞬间运动的可能，保证了产品在与触头(主回路静触头31或接地触头51)接触时瞬间分合闸的过程，对于电路的安全可靠提供了有效保证及安全使用。弹簧操作机构通过锥齿轮与隔离操作轴41啮合，隔离机构8通过隔离操作轴41将运动传递，将运动转变为横向旋转运动，该位置锥齿轮通过变比可以实现隔离刀42转角的变动，锥齿轮的变比可调节实现隔离刀42转角自由可调节，能够有效的实现刀闸的分合闸自由角度可调，确保隔离开关4的合闸安全可靠。

在本发明一实施例中，联动件包括拐臂43和联动杆44，拐臂43一端与隔离操作轴41固定连接，拐臂43的另一端与联动杆44的一端铰接，联动杆44的另一端与隔离刀42的中部铰接。通过联动件实现隔离刀42三工位，该联动件结构简单，通过联动件实现刀闸运动三工位，使结构简单且安全可靠。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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；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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空气开关柜，其特征在于：包括柜体，所述柜体的上半部内固定有充入气体绝缘介质的气箱，所述气箱内由后至前并排间隔布置有断路器、隔离开关和接地排，所述断路器的上端与主母线连接，所述断路器的中部设有向前延伸的主回路静触头，所述断路器的下端与断路器传动箱连接，所述断路器传动箱与断路器机构连接，所述隔离开关包括隔离操作轴和隔离刀，所述隔离刀通过联动件与隔离操作轴连接，所述隔离刀位于主回路静触头和接地排之间，所述接地排上设有与隔离刀匹配的接地触头，所述隔离刀一端为自由端，隔离刀的另一端与铜排的一端铰接，所述铜排的另一端与密封固定在气箱上的出线套管固定连接，所述隔离操作轴与隔离机构连接，所述柜体内气箱的下方设有电缆室，所述出线套管的端头延伸至所述电缆室内。

2.根据权利要求1所述的一种空气开关柜，其特征在于：所述柜体与气箱左侧相邻的一侧设有机构室，所述断路器机构和隔离机构安装在机构室内。

3.根据权利要求2所述的一种空气开关柜，其特征在于：所述铜排采用弹簧触指与隔离刀转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种空气开关柜，其特征在于：所述断路器、隔离刀和接地触头均设置为三个，三个所述隔离刀分别与三个所述断路器的主回路静触头和接地触头一一对应。

5.根据权利要求3所述的一种空气开关柜，其特征在于：所述隔离刀通过表带触指与主回路静触头或接地触头连接。

6.根据权利要求1所述的一种空气开关柜，其特征在于：所述主母线为圆母线，母线的两端设有内锥套管。

7.根据权利要求1所述的一种空气开关柜，其特征在于：所述隔离机构为弹簧操作机构，所述弹簧操作机构通过锥齿轮与隔离操作轴啮合。

8.根据权利要求1所述的一种空气开关柜，其特征在于：所述联动件包括拐臂和联动杆，所述拐臂一端与隔离操作轴固定连接，拐臂的另一端与联动杆的一端铰接，所述联动杆的另一端与隔离刀的中部铰接。

9.根据权利要求2所述的一种空气开关柜，其特征在于：所述柜体上还设有仪表室，所述仪表室位于机构室的上方，且所述仪表室的上端面与气箱的上端面平齐。