CN201656321U - 新型高压金属封闭开关设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压开关电气(3.6~40.5kV)领域中的新型高压金属封闭开关设备，特别是户内高压金属封闭开关设备。该高压金属封闭开关设备包括：由金属板材构成的端子排室(1)、电缆室(3)、断路器室(8)、仪表室(10)、母线室(11)、排气通道(19)；用压板(13)压接的母线(16、17)、组合式穿墙套管(9)；上隔离开关(18)；与断路器、电流互感器相连的软连接(20)；电流互感器(21)；下隔离开关(4)；实现操作、联锁功能的操动机构(30)。该高压金属封闭开关设备的主母线与分支母线均采取远、中、近方式直线排列，避免母线交叉。另外，使用组合式断路器、隔离开关，最大限度地减少了回路长度，缩小体积。导电回路中各导电元件直接敞开在空气中，上、下又形成空气对流通道，利于散热，提高了载流能力。本实用新型是机械传动技术在高压电器领域中的应用。

Description

新型高压金属封闭开关设备

技术领域

本实用新型涉及高压(3.6～40.5kV)金属封闭开关设备，特别是户内高压金属封闭开关设备。

背景技术

目前，公知的高压金属封闭开关设备特征如下：

①移开式金属封闭开关设备，把断路器(或其它开关元件)与隔离触头组合在一起，作成一个手车式的结构。依靠手车分别在工作位置、试验位置、移出位置来达到隔离触头的接通、隔离以及手车移出柜外的目的。由于分支回路三相母线只能左、中、右方向排列，而主母线必须水平排列，与分支母线成垂直方向。由于母线在空间上交叉，还要保证各相导体之间有足够的距离，这就带来了如下问题：

a.在柜内导电回路占用的体积非常大，使整个柜子的体积也很庞大；

b.在柜内连接后形成的导电回路非常长、连接点多，增加了发热量，降低了载流能力；

c.隔离动触头与静触头在触头盒内接触，触头盒又水平放置(中心线)，由于动、静触头的接触点发热量大，而触头盒又无法形成上、下空气对流通道，只能依靠热传导把热量带出，散热效率低，造成温升过高，危及安全运行；

d.动、静触头的接触情况在柜外无法观察，不利于安全运行；

e.操作时要使整个手车移动，十分笨重。

②固定式金属封闭开关设备，断路器(或其它开关元件)作为在开关柜内的独立元件不与隔离开关组合，使用时用母线再连接起来。这也带来了如下问题：

a.由于各个元件独立，在柜内连接后占用的体积更加庞大；

b.由于各个元件独立，在柜内连接后形成的导电回路更加长、连接点更多，增加了发热量，降低了载流能力；

c.由于体积大、质量重，操作十分困难。

③为了减小体积，大量使用有机绝缘材料。这就带来了如下问题：

a.有机绝缘材料随时间要老化，尤其在高温时加速老化，绝缘强度降低，容易引发击穿事故；

b.绝缘材料一般都是热的不良导体，影响散热，增加了温升；

实用新型内容

本实用新型的目的在于为解决上述缺陷而提供一种新型高压金属封闭开关设备。

该新型高压金属封闭开关设备包括：均按远、中、近方式排列的三相主母线与分支回路，避免母线交叉；连接母线的压板；垂直安装并带有上隔离开关静触头的组合式穿墙套管；使用带有上隔离开关的断路器，其中断路器上的软连接直接与电流互感器连接；直接与下隔离开关连接的、带有下隔离开关静触头的穿墙式电流互感器；不使用导电连接排而由各元件直接连接构成分支导电回路。

上述的一种新型高压金属封闭开关设备，其特征在于，该高压金属封闭开关设备还包括：由金属条制作的安全挡板(活门)；由联锁操动机构操作控制活门的打开与关闭。

有益效果

①分支回路与主母线均采取远、中、近的排布方式，省却了分支母线，减少占用的体积；

②使用与隔离开关组合为一体的断路器，大幅度地减小了体积、降低了造价、提高了载流能力；

③减少了有机绝缘材料的使用，降低了绝缘老化的风险；

④可以观察到触头的接触状况，保证运行安全；

⑤加大了带电体之间、带电体对地之间的空气距离，更加保证安全；

⑥省力的传动方式，使操作十分轻便。

附图说明

图1为该高压金属封闭开关设备的A-A向剖视图；

图2为该高压金属封闭开关设备的正视图；

图3为该高压金属封闭开关设备的B向视图；

图中：1-端子排室；2-过电压限制装置；3-电缆室；4-下隔离开关；5-断路器操动机构；6-上隔离开关操作拉杆；7-断路器；8-断路器室；9-组合式穿墙套管；10-仪表室；11-母线室；12-压紧螺栓；13-压板；14-母线垫板；15-母线穿墙套管；16-左穿母线；17-右穿母线；18-上隔离开关；19-排气通道；20-软连接；21-电流互感器；22-接地开关；23-端子排室门；24-仪表室门；25-安全挡板(活门)；26-断路器室门；27-模拟盘；28-手动操作窗；29-断路器室观察窗；30-联锁操动机构；31-转换手柄；32-电缆室门；33-电缆室观察窗；34-端子排室门透视窗。

具体实施例

该高压金属封闭开关设备包括：

(1)端子排室1-安装有外引线的端子排，使二次电缆不必进入仪表室；

(2)过电压限制装置2-限制操作过电压；

(3)电缆室3-安装下隔离开关、连接电缆的隔室；

(4)下隔离开关4-起到建立电缆接线端与断路器之间的隔离断口作用；

(5)断路器操动机构5-操动断路器7动作之用；

(6)上隔离开关操作拉杆6-传递联锁操动机构(30)向上隔离开关的操作力用；

(7)断路器7-开断与承载回路正常电流与短路电流；

(8)断路器室8-主要安放断路器(7)用；

(9)组合式穿墙套管9-起到连接主母线、穿墙、上隔离静触头的作用；

(10)仪表室10-安放各种仪表、保护装置用；

(11)母线室11-安放主母线用；

(12)压紧螺栓12-压接母线用；

(13)压板13-压接母线与母线、母线与组合式穿墙套管，构成导电回路；

(14)母线垫板14-垫在每相两条母线中间，增加散热效率；

(15)母线穿墙套管15-起到母线穿墙时的绝缘作用；

(16)左穿母线16-向左连接的母线；

(17)右穿母线17-向右连接的母线；

(18)上隔离开关18-起到建立母线(16、17)与断路器(7)之间的隔离断口的作用；

(19)排气通道19-电缆室(3)、断路器室(8)发生内部故障时，释放压缩空气向上后方排出；

(20)软连接20-起到导电连接的作用，同时保证导电杆的上、下自由移动；

(21)电流互感器21-起到测量回路电流、导体穿墙、下隔离开关静触头的作用；

(22)接地开关22-起到把电缆端接地的作用；

(23)端子排室门23-防护端子排、增强电缆室防暴能力；

(24)仪表室门24-防护仪表室、安放仪表、保护装置等元件用；

(25)安全挡板(活门)25-当上隔离开关分闸时，伸到断口内，遮挡上隔离静触头；

(26)断路器室门26-防护断路器室(8)用；

(27)模拟盘27-模拟表示一次回路；

(28)手动操作窗28-紧急情况下手动操作断路器(7)时打开；

(29)断路器室观察窗29-观察断路器室内重点部位状况的用；

(30)联锁操动机构30-操作上隔离开关、下隔离开关、接地开关、安全挡板(活门)，并有联锁功能；

(31)转换手柄31-操作项目转换时用；

(32)电缆室门32-防护电缆室用；

(33)电缆室观察窗33-观察下隔离开关、接地开关等用；

(34)端子排室门透视窗34-从外侧通过该视窗、电缆室观察窗33观察下隔离开关、接地开关等用。

下面结合附图1～3及实施例对本实用新型作进一步说明：

1.断路器合、分闸过程：

断路器(7)作为一个独立的元件，由单独的操动机构(5)控制其合、分闸操作，并且通过联锁操动机构(30)实现与上、下隔离开关之间的互锁关系。

2.上隔离开关的合、分闸过程

①当上隔离开关操作拉杆(6)受到来自联锁操动机构(30)的拉力(合闸)或推力(分闸)(参见附图1)，经过传动环节驱动上隔离开关(18)合闸或分闸；

②合闸时上隔离开关(18)动触头向上转动(逆时针)(参见图2)，与组合式穿墙套管(9)上的静触头接触，构成导电回路；

③分闸时上隔离开关(18)动触头向下转动(顺时针)(参见图2)，到水平位置为分闸位置，形成隔离断口；

3.下隔离开关的合、分闸过程

①联锁操动机构(30)的下隔离输出轴与下隔离开关传动轴直接连接，当其顺时针转动时，通过绝缘拉杆使下隔离开关(4)逆时针转动，与电流互感器(21)上的静触头接触，构成导电回路(参见附图2)。当其逆时针转动时，通过绝缘拉杆使下隔离开关(4)顺时针转动，与电流互感器(21)上的静触头脱离，构成隔离断口(参见附图2)；

②合闸时下隔离开关(4)动触头向上转动(逆时针)(参见图2)，与电流互感器(21)上的静触头完全接触，完成合闸过程；

③分闸时下隔离开关(4)动触头向下转动(顺时针)(参见图2)，当动、静触头间距达到安全距离时，完成分闸过程，形成安全的隔离断口。

4.接地开关合、分闸过程

①联锁操动机构(30)的接地开关输出轴与接地开关主轴通过有间隙的连轴节连接。输出轴逆时针转动带动接地开关主轴转动，当弹簧越过临界点后，弹簧带动开关主轴快速转动，迅速合闸(参见图2)。由于连轴节间有间隙，输出轴不会影响开关主轴快速转动；

②输出轴顺时针转动带动接地开关主轴转动，使接地开关动触头与静触头分离。当弹簧越过临界点后，弹簧带动开关主轴转动，并保持在分闸位置(参见图2)。由于连轴节间有间隙，输出轴在一定范围内不会影响开关主轴的自由转动。

5.安全挡板(活门)的操作过程

联锁操动机构(30)的输出链轮通过链条传动给控制安全挡板(活门)25的链轮。安全挡板是由金属条通过软橡胶条再连接起来的卷帘构成的，链轮与金属条上的孔啮合，驱动卷帘在轨道内伸缩移动，起到遮挡带电体的作用。

6.断路器移出柜外过程

当上、下隔离开关在分闸位置时，解除与柜体的其它连接，断路器由于有滚轮，可以直接移出柜外，再利用运载车移开并落地。

7.联锁条件

根据运行要求，具备以下联锁条件：

①断路器只有在分闸时才允许操作隔离开关，合闸时决不能操作；

②上、下隔离开关全部分闸时，接地开关才可以合闸；

③上、下隔离开关全部分闸时，活门才可以关闭；

④接地开关合闸后电缆室门才可以打开，分闸时不能打开；

⑤活门关闭后断路器室门才可以打开，活门打开时路器室门不能打开；

⑥电缆室门不关闭，接地开关不能分闸；

⑦断路器室门关闭，活门才可以打开。

⑧活门打开，上、下隔离开关才可以合闸。

⑨操作上、下隔离开关、接地开关时，断路器不能合闸。

Claims (2)

1.新型高压金属封闭开关设备，其特征在于，包括：连接母线的压板(13)；垂直安装并带有上隔离开关静触头的组合式穿墙套管(9)；使用带有上隔离开关的断路器(7)，其中断路器上的软连接(20)直接与电流互感器(21)连接；直接与下隔离开关(4)连接的、带有下隔离开关静触头的穿墙式电流互感器(21)；不使用导电连接排而由各元件直接连接构成的分支导电回路。

2.根据权利要求1所述的新型高压金属封闭开关设备，其特征在于，该高压金属封闭开关设备还包括：由金属条制作的安全挡板(25)；以及联锁操动机构(30)，其中由联锁操动机构(30)操作控制安全挡板(25)的打开与关闭。

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