CN215267383U - 12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备 - Google Patents

Abstract

12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备，克服了现有技术结构复杂、体积大且散热效率低的问题，特征是在气箱壳体上安装散热管构成自然对流换热结构，在气箱壳体顶部安装有顶部散热箱，在气箱壳体内主母线的下端连接有直动式三工位双套隔离开关，在直动式三工位双套隔离开关下方连接有灭弧室动端软连接，有益效果是，通过对多个发热量较大的部件的散热结构设计，实现了在密闭气室中通过自然对流降低气室内部温度，解决了大电流温升问题；通过多个软连接导体成倍增加了导电接触面积，增大了通流能力；通过每相双套隔离开关减小了单个导电零件的体积，满足了12kV/4000A的大电流气体绝缘金属封闭开关设备对通流能力的要求。

Description

12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备

技术领域

本实用新型属于大电流C-GIS技术领域，特别涉及以洁净干燥压缩空气为绝缘介质的额定电压为12kV、额定电流为4000A的一种12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备。

背景技术

首先，大电流C-GIS温升问题是困扰整个行业的主要问题，也是开关设备制造企业的瓶颈问题。现有技术中，针对解决大电流的高压气体绝缘金属封闭开关设备的温升问题多采用风机或者热管，如申请号为CN201320717973.8的实用新型公开了“一种散热效果好的大电流高压开关柜”，该实用新型包括一组开关柜本体，在所述开关柜本体前下室内装设两台散热风机，其中一台散热风机安装在断路器室下方，另一台散热风机安装在电缆室下方。该实用新型通过加装散热风机，在柜内每个隔室之间均开有通风孔，使柜内空气得以流通，降低柜内温度，保证柜内原件稳定运行，断路器稳定运行。但是，该实用新型仅采用强制对流方式，成本高、结构复杂。

申请号为CN201710587168.0的发明公开了“一种具备散热功能的大电流开关柜后门”，该发明将进线母排运行时产生的热量通过后门板的导热散热功能排出柜外，改善了开关柜运行条件。但是，该发明是在大电流开关柜后门的外侧满布有与大电流开关柜后门垂直设置的管状的铝质散热管，大电流开关柜后门的内侧设置有铜质吸热板，铜质吸热板的内侧满布有与大电流开关柜后门平行设置的管状的铜质吸热管，开关柜后上部聚集的热量，被后门内侧的吸热板很快吸收，之后迅速传递给铝制后门，通过铝制后门外侧的散热管很快排出柜外。也就是说，该发明采用的是热传导方式，是通过后门内侧的铜质吸热板、铝制后门、后门的外侧的铝质散热管的接触实现散热功能的，散热效率低，无法满足电压为12kV、电流为4000A以上的高压气体绝缘金属封闭开关设备的换热要求。

申请号为CN202021188636.0的实用新型公开了一种大电流充气柜的散热装置，包括散热箱体和开口管道，开口管道与散热箱体一体成型，开口管道与充气柜的气箱密封连接，所述散热箱体内布设有若干个散热导管，所述散热导管为空心管道，所述散热导管的一端密封连接在散热箱体内腔的顶部壁面，所述散热导管的另一端密封连接在散热箱体的底部壁面；所述散热箱体安装在气箱上时，所述散热导管处于竖直状态，散热装置的外表面顶部通过螺栓安装有引风机。该实用新型通过若干个散热导管加大了充气柜中的热气散热面积，加快了箱体内导热速率，持续不断的带走密封气箱内的热量，增强了箱体的热对流能力。但是，根据该实用新型说明书所述的工作原理可知，该实用新型是将充气柜内温度高的气体与散热装置中温度低的气体进行热量交换，当温度高的气体接触到散热箱体的外表面设置的散热片时，散热片发挥作用，从散热片向散热箱体外部散发热量，促使散热箱体内的气体热量更快的传递到外界，即通过散热片增强箱体内热传导散热能力；当温度高的气体接触到散热箱体内布设有的若干个散热导管时，散热导管内的低温冷空气与散热箱体内的高温气体进行换热，散热导管内的冷空气升温后，散热导管内气流会自下而上流动，带走温度高的气体热量；当充气柜的气箱内温度迅速升高，充气柜内高温气体输入散热箱体内，散热导管中的气体与散热箱体内的高温气体换热，启动引风机工作，引风机将散热导管内温度高的气体引出外界，保持散热导管内的气体快速流通，加快散热箱体的换热效率。也就是说，该实用新型采用了热传导、自然对流和强制对流多种方式，其中强制对流是散热装置的外表面顶部通过螺栓安装有引风机，散热效率较低；而且，根据该实用新型说明书的说明，该实用新型中散热片、散热导管和散热箱体均采用不锈钢材质，不锈钢的优良导热性能以及散热片和散热导管的散热面积有利于提高散热效率。其实，与铜材料相比较，不锈钢的导热性要差很多，由于其导热性能差，也影响该实用新型的散热效果，影响散热效果，增加维修成本，特别是，该实用新型采用的是与充气柜的气箱密封连接的一个散热箱体，该散热箱体包括散热箱体和开口管道，开口管道与散热箱体一体成型，通过开口管道与充气柜的气箱密封连接，也就是说，该实用新型是在充气柜外的右边面又增加了一个装置，所述自然对流的散热导管是安装在散热箱体上而不是安装在充气柜本体，从整体上加大了大电流充气柜的体积和占地面积，也加大了大电流充气柜的制造成本和使用成本。

其次，现有技术中，使用导电软连接，特别是柔性导电连接是常用的连接结构，但在气体绝缘金属封闭开关设备的真空断路器的动导电连接中极少应用，而普遍使用铜合金材料的弹簧触指连接来实现导电连接，其标准规定的温升许可值较低，尺寸精度要求高，直接影响了断路器通过电流能力的提升。本申请人在申请号为CN201821322661.6的实用新型中公开了一种高压真空断路器，该实用新型包括采用焊接式导电软连接结构，其焊接式导电软连接为双侧焊接式导电软连接结构，软导电体的上导电体和下导电体均由多层薄铜板叠合而成并呈非对称的U形，其长端分别与导电连接板焊接，其短端分别与上夹体和下夹体焊接，该实用新型温升许可值较高，适用于较大电流的产品，但是仅适用于额定电流为3150A以下的高压真空断路器，且焊接式导电软连接结构加工工艺复杂，其结构只能安装一组焊接式导电软连接结构，无法适用于额定电流大于3150A的温升许可值。

申请号为CN201910169941.0的发明公开了一种大电流充气式高压开关柜，该发明断路器动端通过软连接与出线铜排连接；断路器真空灭弧室动端与软连接和绝缘拉杆连接，通过其附图可以看出，该发明断路器真空灭弧室动端通过软连接与开关气室下部出线铜排连接，且每相只有一个软连接，也无法满足额定电流大于3150A的温升许可值工况下使用的大电流气体绝缘金属封闭开关设备中真空断路器动导电连接的需要。

再次，现有技术中，12kV及以下电压等级气体绝缘金属封闭开关设备使用的三工位隔离接地开关结构都是采用直动式单隔离开关，通流能力不高，额定电流局限在3150A以下，不能满足额定电压为12kV 、额定电流为4000A的气体绝缘金属封闭开关设备对通流能力的要求；这种结构如果要满足额定电流为4000A的通流能力，必须采用将导体设计成较大体积的外形来实现较大的通流能力，导致零件体积大，在气体绝缘金属封闭开关设备这种装配空间受限的情况下，绝缘强度、特别是局部放电水平和机械强度都不能得到保证，并且在加工及装配施工方面也存在着一定的难度。

申请号为CN202010590103.3的发明公开了“一种适用于充气柜的三工位隔离开关与断路器的组合”，通过该发明的图1、图3和图5所示可见，该发明所述的三工位隔离开关采用的也是直动式单隔离开关，同样不能满足12kV 电压等级、额定电流为4000A的气体绝缘金属封闭开关设备对通流能力的要求。

申请号为CN201820599211.5的实用新型公开了“一种直动式大电流三工位隔离开关”，该实用新型包括操作机构、传动主轴、静触头、接地静触头、动触头座，动触头座上贯通开设有触头座孔，触头座孔内滑动连接有圆柱形的动触头，但是，该实用新型对额定电流的大小没有进行说明，通过该实用新型的图1所示可见，该实用新型所述的三工位隔离开关采用的也是直动式单隔离开关，同样不能满足12kV 电压等级、额定电流为4000A的气体绝缘金属封闭开关设备对通流能力的要求。

网上搜索见到2015年4月6日上传的《电工研究》发表的“12KV/4000A大电流自冷式真空断路器及开关柜开发及系统内应用”论文，该论文公开了开关柜采用自然换气式原理，其结构是在将各个隔室间用金属板隔开，在开关柜各个隔室顶部加装通风窗，在开关柜柜体下部及顶部都开有通风孔，当开关柜通过大电流时，导体就会发热，由于有了空气流通通道，根据烟囱原理，冷空气不断从下部进入，顶部出来，达到了空气自然流通散发热量。但是，该散热结构要在开关柜各个隔室顶部加装通风窗，结构复杂，且将各个隔室间用金属板隔开，在开关柜各个隔室顶部加装通风窗同时在开关柜柜体下部及顶部都开有通风孔，空气流通通道各自经过各个隔室，并需绕过各隔室内部器件的阻挡，散热效率低；该结构只适用于空气柜，并不适应于充气柜。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，克服现有技术的不足之处和缺陷，提供一种结构简单，零件体积小，不占用气箱壳体的内部空间，且占地面积小，绝缘水平高的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备，以满足采用洁净干燥压缩空气作为绝缘介质的额定电压为12kV、额定电流为4000A大电流干燥压缩空气绝缘金属封闭开关设备的需要，并重点解决如下技术问题：

对发热量较大的部件采用散热结构设计，不加大充气柜的体积，在实际电流小于4000A时也不需要外接引风机，不存在后期维护，可以在密闭气室中通过自然对流降低气室内部温度，解决大电流温升问题；

提供可以提高温升许可值的一种灭弧室动端软连接的结构，以适应在额定电压为12kV、额定电流为4000A的温升许可值工况下使用的需要;

提供一种用于大电流气体绝缘金属封闭开关设备的直动式双套隔离开关，以满足额定电压为12kV，额定电流为4000A的气体绝缘金属封闭开关设备对通流能力的要求。

本实用新型采用的技术方案包括底座、底架和前柜，在底架的上面安装有气箱壳体，所述前柜内包括低压室、机构室和电缆室，低压室、机构室和电缆室各自构成独立功能单元，在前柜的机构室中设有三工位开关操作机构和真空断路器操作机构，在气箱壳体的左右两侧封板上部分别安装有左主母线内锥套管和右主母线内锥套管，并在左主母线内锥套管和右主母线内锥套管之间安装有主母线，在气箱壳体的后下侧封板上用螺栓连接有管母线内锥套管和外锥套管，管母线内锥套管与真空灭弧室通过第二支母线连接，外锥套管与真空灭弧室之间也通过第二支母线连接，在气箱壳体的左右两侧封板上固定连接有加强筋，在加强筋上安装有支母线支撑绝缘子，所述第二支母线与支母线支撑绝缘子固定连接；在气箱壳体内主母线的下端通过第一支母线连接有直动式三工位双套隔离开关，在直动式三工位双套隔离开关下方连接有灭弧室动端软连接，在气箱壳体的上面安装有顶部散热箱，在气箱壳体的本体上安装有散热管，进一步讲，所述气箱壳体包括气箱前封板、气箱顶封板、L形气箱后上侧封板、气箱后下侧封板、气箱底封板、气箱左封板和气箱右封板，所述气箱顶封板的中间加工有矩形开口，在气箱顶封板的上面左边、右边和前边与气箱底封板的左边、右边和前边对应加工有若干个散热管安装孔，在每个散热管安装孔中均安装有散热管，所述散热管与气箱壳体一起构成自然对流换热结构，在每个散热管安装孔周围分别焊接有焊接螺柱，在气箱顶封板上表面的焊接螺柱和气箱底封板下表面的焊接螺柱上分别安装有T形法兰，所述散热管的上下两端分别贯穿气箱顶封板和气箱底封板上安装的T形法兰，在T形法兰小直径内壁上加工有上下2道内凹槽，并在该上下2道内凹槽中分别安装有第一密封圈，在T形法兰大直径下端面加工有下凹槽，并在该下凹槽中安装有第二密封圈，在所述气箱壳体的气箱顶封板的四周和L形气箱后上侧封板、气箱后下侧封板上均设置有气箱壳体散热片；对应于气箱壳体的气箱顶封板的中间的矩形开口安装顶部散热箱。

在所述前柜的顶部对应顶部散热箱的前侧安装有散热风机；在所述底架的上面对应气箱壳体底部的散热管也安装有散热风机。

在所述气箱顶封板和气箱底封板的左边对应加工的3个散热管安装孔中安装有3个散热管，在所述气箱顶封板和气箱底封板的右边对应加工的3个散热管安装孔中安装有3个散热管，在所述气箱顶封板和气箱底封板的前边对应加工的8个散热管安装孔中安装有8个散热管，共有14个散热管，每一个散热管构成一个换热单元，14个散热管在所述气箱顶封板和气箱底封板的左边、右边和前边3个边上对应呈U形布置，与气箱壳体一起构成自然对流换热结构，所述散热管的内径为20～30mm。

所述顶部散热箱包括底部开口的散热箱体，在底部开口的散热箱体的前表面、后表面、左表面、右表面和顶部表面均设有散热箱散热片，在底部开口的散热箱体的下端设有连接法兰和密封圈压板，散热箱体的内部为中空的散热腔，在所述散热腔内设有吸热片，所述顶部散热箱通过连接法兰与气箱壳体的气箱顶封板连接，顶部散热箱的底部开口与气箱顶封板的矩形开口对应相通，形成热气流上升通道，在顶部散热箱与气箱壳体的气箱顶封板之间安装有密封圈，顶部散热箱通过连接法兰与气箱壳体的顶板连接连接后，通过密封圈压板将密封圈压紧。

在所述气箱壳体的气箱左封板与气箱右封板上对应的主母线内锥套管安装孔中分别用螺栓固定连接有3个左主母线内锥套管和3个右主母线内锥套管，并使左主母线内锥套管和右主母线内锥套管处在气箱壳体内；左主母线内锥套管与右主母线内锥套管之间安装有三相主母线，每个主母线由4个母排并联连接，其中2个长母排用螺钉连接固定在左主母线内锥套管与右主母线内锥套管的外侧，2个短母排用螺栓连接固定在左主母线内锥套管与右主母线内锥套管的内侧，在长母排的左右两端螺钉连接处螺纹连接有防止外侧的长母排与内侧的短母排的连接螺钉互相干涉的导电限位块。

所述直动式三工位双套隔离开关包括与气箱壳体连接的安装板，在所述安装板上加工有6个用于与接地静触头连接的第一安装孔，并在每个第一安装孔中安装有接地静触头，每2个接地静触头组成一相接地静触头，所述接地静触头的外圆为三级阶梯形圆柱体，接地静触头左端的一级阶梯形圆柱体外径加工有外螺纹并穿过安装板上的第一安装孔，在接地静触头的一级阶梯形圆柱体外径螺纹连接2个第二锁紧螺母将接地静触头固定安装在安装板上，在2个第二锁紧螺母中间固定安装有接地母线，所述接地静触头中间的二级阶梯形圆柱体左端面加个有用于安装密封圈的凹槽，在接地静触头的凹槽中安装有O型密封圈，实现接地静触头与安装板之间的密封，所述接地静触头的轴线上加工有轴向阶梯形内孔，该轴向阶梯形内孔包括用于安装轴承的定位台阶、用于安装绝缘丝杠的第二安装孔和用于安装弹簧触指的第三安装孔，在第三安装孔中安装有2个第一弹簧触指，第二安装孔中安装有绝缘丝杠，在绝缘丝杠的左端金属端头上依次套装有轴承和2个唇型密封圈，并在轴端用轴端档卡固定，所述绝缘丝杠的左端通过联轴器与齿轮链条传动机构的三级传动轴连接，在绝缘丝杠上距接地静触头右边70mm～100mm处套装与接地静触头同轴的与真空断路器的动端软连接的上导电板连接的中间触头，每2个中间触头组成一相中间触头，在中间触头的外部加工有径向的第四安装孔，在中间触头的外部圆周上从左到右安装有第一散热片和第二散热片并分别用内六角紧定螺钉固定，在中间触头的内孔中左右两端分别安装有第二弹簧触指，在绝缘丝杠的右端位于右端的第二弹簧触指处螺纹连接有动导电体，进一步讲，在动导电体的内孔螺纹连接有与绝缘丝杠配合的驱动丝母，绝缘丝杠与该驱动丝母螺纹连接，动导电体可通过驱动丝母在绝缘丝杠上往复移动；在动导电体的右端距中间触头右边70mm～100mm处安装有与固定在气箱壳体上的第三支撑绝缘子固定连接的隔离静触头，每2个隔离静触头组成一相隔离静触头，在隔离静触头的外部圆周上安装第三散热片并用内六角紧定螺钉固定，在隔离静触头的内孔安装有第三弹簧触指，通过绝缘丝杆的旋转带动动导电体在绝缘丝杠上直线往复运动，并在运动过程中分别与接地静触头中的第一弹簧触指、中间触头中左右两端的第二弹簧触指和隔离静触头中的第三弹簧触指导电接触，在隔离静触头的右端通过散热块连接螺钉连接有散热块。

所述齿轮链条传动机构包括驱动轴、1个一级传动轴、2个二级传动轴和6个三级传动轴，在驱动轴上安装有驱动齿轮，在中间的一级传动轴上安装有第一传动齿轮，在左右2侧的二级传动轴上安装有链轮，所述一级传动轴和二级传动轴上安装有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与左右两端的第三传动齿轮啮合，在左右两端的2个第三传动齿轮中间安装三级传动轴，通过该三级传动轴与联轴器连接。

所述灭弧室动端软连接包括上导电板，在上导电板上加工有若干个用于与隔离开关的中间导体连接的第一连接孔，在上导电板的下表面焊接有左导电板和右导电板，在右导电板上加工有若干个用于与真空灭弧室支撑架连接的第二连接孔，所述左导电板的长度小于右导电板，在左导电板上和右导电板上由前至后对应加工有4组长螺杆孔，在左导电板上和右导电板上对应加工的4组长螺杆孔中分别安装有长螺杆，在伸出左导电板左边面的2个中间长螺杆上套装有第一软连接导体，每个长螺杆的左端螺纹连接有固定套，通过固定套将第一软连接导体锁紧固定，在位于左导电板和右导电板之间的每2个长螺杆上由左至右至少安装有2排、每排前后各2个第二软连接导体并分别用第二螺母锁紧固定，在最右边第二软连接导体的右面与右导电板之间安装有第一导电块，每个伸出右导电板2右面的长螺杆的右端通过第一螺母锁紧固定，在第一软连接导体和第二软连接导体下端由前至后对应加工有4组短螺杆孔，在每个第一软连接导体和第二软连接导体下端对应加工的短螺杆孔中安装有短螺杆，在第一软连接导体和第二软连接导体之间的短螺杆上安装有导电铜套，在每2个左右第二软连接导体之间安装有导电夹块，所述短螺杆左右两端分别通过第三螺母锁紧固定；在前后2个导电夹块上还各分别加工有2个次短螺杆孔，并在次短螺杆孔中安装有次短螺杆，在伸出导电夹块右边面的次短螺杆上套装有前后2个第三软连接导体，所述次短螺杆的左右两端分别通过第四螺母锁紧固定；在前后2个第三软连接导体与右导电板的下端对应加工有安装螺杆孔，并在该对应加工的安装螺杆孔中安装有安装螺杆，在第三软连接导体与右导电板之间的安装螺杆上安装有第二导电块，在安装螺杆的右端用第五螺母锁紧固定。

所述左导电板的长度为100～120mm，所述右导电板的长度为350～400mm，所述第一软连接导体、第二软连接导体和第三软连接导体形状相同，均由多层薄铜板叠合而成并在中间都设有向右侧凸起的弧形面，同时在弧形面的导电连接面进行镀银处理形成镀银层，在第一软连接导体上加工有第三连接孔。

在左右2个所述导电夹块上对称加工有阶梯形内孔和内螺纹孔，在每个导电夹块的阶梯形内孔中安装有内六角螺钉，并通过左右2个导电夹块上对称加工的内螺纹孔将内六角螺钉锁紧固定；在左右2个所述导电夹块上还对称加工有半圆形凹槽，组装后构成用于安装真空灭弧室的动导电杆的安装圆孔，在该安装圆孔中安装真空灭弧室的动导电杆，通过2个导电夹块上对称加工的阶梯形内孔中安装的2个内六角螺钉将真空灭弧室的动导电杆抱紧固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）充气柜的温升取决于发热量与散热量的最终平衡，所以本实用新型在制定技术方案时，从减少发热功率和增加散热功率两方面入手：首先，本实用新型对气箱壳体进行了改进，在气箱壳体的气箱顶封板和气箱底封板的左边、右边和前边对应加工了14个散热管安装孔，并分别安装有散热管，共有14个散热管，每一个散热管构成一个换热单元，14个散热管在气箱顶封板和气箱底封板的左边、右边和前边3个边上对应呈U形布置，与气箱壳体一起构成本实用新型的自然对流换热结构，结构简单，安装方便，使气箱壳体外面的低温气流直接纵向穿过散热管，与气箱壳体中间的高温气体进行热交换，散热管中的空气受热后顺着散热管的通道自下而上向上流动，通过自然对流将气箱壳体内部的热量直接从散热管中带出气箱壳体外，由于本实用新型所述散热管是安装在气箱壳体的本体上，且14个散热管在所述气箱顶封板和气箱底封板的左边、右边和前边3个边上对应呈U形布置，所以不占用气箱壳体的内部空间，且占地面积小，形成了本实用新型具有特色的自然对流换热结构；且14个散热管的位置选择充分考虑了电场特性，都集中于地电位处，保证了绝缘性能，在T形法兰与散热管之间以及T形法兰与气箱顶封板和气箱底封板之间安装有密封圈，保证了气箱壳体的气密性；

（2）本实用新型除了具有自然对流换热结构外，在所述气箱壳体的气箱顶封板的四周和L形气箱后上侧封板、气箱后下侧封板上均设置有气箱壳体散热片，此外，还在气箱壳体的气箱顶封板上开有矩形开口，在气箱壳体的顶部安装了顶部散热箱，顶部散热箱的底部开口与气箱壳体的气箱顶封板的矩形开口对应相通，形成热气流上升通道，经顶部散热箱散热腔内的吸热片将热量传递给顶部散热箱体，经顶部散热箱体的前表面、后表面、左表面、右表面和顶部表面均设有的散热箱散热片散热，进一步降低气箱壳体内部的温度；且本实用新型在气箱顶封板的上面安装顶部散热箱，亦不占用地面面积；

（3）本实用新型还在直动式三工位双套隔离开关在中间触头的外部圆周上从左到右安装有第一散热片和第二散热片，在隔离静触头的外部圆周上安装第三散热片，在隔离静触头的右端连接有散热块；

试验表明，通过对上述发热量较大的部件采用散热结构设计，不加大充气柜的体积，在实际电流小于等于4000A时不需要外接引风机，在同样的试验环境下，本实用新型的散热效果可以使额定电压为12kV 、额定电流为4000A的大电流气体绝缘金属封闭开关设备温度降低10～15摄氏度，实现了在密闭气室中通过自然对流降低气室内部温度，解决了大电流温升问题，满足了气体绝缘金属封闭开关设备的换热要求；另外，根据额定电流4000A大电流开关柜做温升试验时，必须满足通电电流等于1. 1倍额定电流，即在4400A电流下进行试验的要求，本实用新型在通电电流等于1. 1倍额定电流时，即在4400A电流下进行试验时，气箱内温度升高较快，为了限制温升，使散热管内的气体快速流通和加快顶部散热箱的散热效率，本实用新型在所述前柜的顶部对应顶部散热箱的前侧安装有散热风机；在所述底架的上面对应气箱壳体底部的散热管也安装有散热风机，当通电电流等于1. 1倍额定电流时，本实用新型同时从侧面对顶部散热箱吹风和从底面对散热管吹风，加大了散热量，提高了散热效果，满足了通电电流在4400A时气体绝缘金属封闭开关设备的温升要求；

（4）本实用新型由上导电板、左导电板和右导电板构成下部开口的倒U型导电框架，可安装多个软连接导体，工作时，1个第一软连接导体、前后2排每排2个共4个第二软连接导体和前后2个第三软连接导体共计7个软连接导体同时通过左导电板和右导电板连接于隔离开关中间导体与真空灭弧室之间，成倍增加了导电接触面积，增大了通流能力；断路器操作机构输出的直线运动行程通过拉杆绝缘子带动真空灭弧室的动触头运动完成真空断路器的分合闸操作，通过真空灭弧室动端软连接结构，减少了断路器机构操作拉杆绝缘子的操作应力，实现了断路器操作机构使用较小输出功操作真空断路器的分合闸操作动作，适应了额定电压为12kV、额定电流为4000A的温升许可值工况下使用的需要。

（5）本实用新型直动式三工位双套隔离开关每相有2套隔离开关，在保证了较大的通流能力的基础上，降低了使用温升，减小了单个导电零件的体积，便于加工制造及安装；同时，本实用新型通过齿轮链条传动机构使三工位开关操作机构同时带动6套隔离开关的分合操作，完成三工位开关在隔离合闸位，分闸位和接地合闸位之间的转换，结构简单，并且使需要操控的动导电体的质量减小，减少了驱动阻力，同时减小了三工位开关机构的输出功，提高了产品的使用寿命，满足了额定电压为12kV 、额定电流为4000A的气体绝缘金属封闭开关设备对通流能力的要求。

（6）本实用新型所述第一软连接导体、第二软连接导体和第三软连接导体形状相同，均由多层薄铜板叠合而成并在中间都设有向右侧凸起的弧形面，这样可以使结构更紧凑，在较小的空间内加大了导电面积，又可以保证真空灭弧室的动导电杆的操作行程。

（7）本实用新型在左右2个所述导电夹块上对称加工有阶梯形内孔和内螺纹孔，在每个导电夹块的阶梯形内孔中安装有用于将真空灭弧室的动导电杆抱紧固定的内六角螺钉，并通过左右2个导电夹块上对称加工的内螺纹孔将内六角螺钉锁紧固定；在左右2个所述导电夹块上还对称加工有半圆形凹槽，组装后构成用于安装真空灭弧室的动导电杆的安装圆孔，在该安装圆孔中安装真空灭弧室的动导电杆，通过2个导电夹块上对称加工的阶梯形内孔中安装的2个内六角螺钉将真空灭弧室的动导电杆抱紧固定，这种结构使得真空灭弧室的动导电杆与2个导电夹块形成紧固连接，提高了机械连接的可靠性，有利于减少真空灭弧室的动导电杆与2个导电夹块连接的接触电阻，降低温升。

附图说明

图1是本实用新型隐藏前柜的主视图，

图2是本实用新型的左视图，

图3是本实用新型气箱壳体的右视立体图，

图4是本实用新型气箱壳体的俯视图，

图5的本实用新型气箱壳体的后视图，

图6是本实用新型自然对流换热结构的装配结构主视图，

图7是图6的左视图，

图8是图6的俯视图，

图9是图8的A-A剖视图，

图10是图9的B处局部放大图，

图11是本实用新型顶部散热箱的主视图，

图12是图11的仰视图，

图13是本实用新型主母线与主母线内锥套管的装配结构示意图，

图14是本实用新型直动式三工位双套隔离开关的主视图，

图15是图14的C处局部放大视图

图16是图14的俯视图，

图17是图14的右视图，

图18是本实用新型齿轮链条传动机构的结构示意图，

图19是图18的D-D剖视图。

图20是本实用新型灭弧室动端软连接的主视图，

图21是图20的左视图，

图22是图21的C-C的剖面图，

图23是图21的D-D的剖视放大图，

图24是图21的E-E 的剖视放大图,

图25是本实用新型灭弧室动端软连接应用于真空断路器的装配结构示意图，

图26是图25的F-F 的剖视放大图，

图27是本实用新型安装有散热风机的立体图。

图中：

1.底座，2. 底架，3.前柜，

4.气箱壳体，

4-1.气箱前封板，4-2．气箱顶封板，4-3．L形气箱后上侧封板，

4-4.气箱后下侧封板,4-5.气箱底封板,4-6.气箱右封板,

4-7.气箱左封板，4-8.散热管安装孔，4-9.焊接螺柱，

4-10.主母线内锥套管安装孔，4-11.矩形开口，4-12.气箱壳体散热片；

5-1.左主母线内锥套管，5-2.右主母线内锥套管，

6.主母线，

6-1.长母排，6-2.短母排，6-3.导电限位块，

7.直动式三工位双套隔离开关,

7-1.安装板，7-1-1.第一安装孔，

7-2. 接地静触头，7-2-1.第二安装孔，7-2-2.第三安装孔，

7-2-3.凹槽，7-2-4.定位台阶，

7-3．中间触头，7-3-1.第四安装孔

7-4．第一散热片，7-5．第二散热片，7-6．第三散热片，

7-7.驱动丝母 ，

7-81．A相隔离静触头，7-82．B相隔离静触头，

7-83．C相隔离静触头，

7-9.散热块，7-10.内六角紧定螺钉，7-11，动导电体

7-121．第一弹簧触指，7-122.第二弹簧触指，

7-123.第三弹簧触指，7-14．在绝缘丝杠，7-15．唇型密封圈，

7-16．O型密封圈，17.金属端头，7-18.散热块连接螺钉，

8.灭弧室动端软连接,

8-1.上导电板，8-1-1.第一连接孔，

8-2.右导电板，8-2-1.第二连接孔，

8-3.左导电板， 8-4.安装螺杆

8-51. 第一软连接导体，

8-52.第二软连接导体，

8-53.第三软连接导体，

8-6-1.第一导电块，8-6-2.第二导电块，

8-7.导电夹块， 8-8.长螺杆，

8-9-1.第一螺母，8-9-2.第二螺母，

8-9-3.第三螺母，8-9-4.第四螺母，8-9-5.第五螺母，

8-10.固定套，8-11-1.短螺杆，8-11-2.次短螺杆，

8-12.铜套，8-13.内六角螺钉，

9.顶部散热箱，

9-1.散热箱体，9-2.散热箱散热片，

9-3.连接法兰,9-4,密封圈压板，9-5.散热腔，9-6.吸热片，

10.散热管，11.内锥套管,

12.泄压通道，13.第一密封圈，

14.第二密封圈，15.第一锁紧螺母，

16.挡圈，17.内六角锥端紧定螺钉，

18. T形法兰，19.第三密封圈，

20.第一支母线，21.外锥套管，

22.真空灭弧室，22-1.真空灭弧室支撑架，

23. 第二支母线，

24.支母线支撑绝缘子，25．加强筋，

26.轴承，27. 第二锁紧螺母，

28. 轴端档卡，29. 接地母线，

30.齿轮链条传动机构，

30-1.驱动轴，30-2.一级传动轴，30-3二级传动轴，

30-4．驱动齿轮，30-5.第一传动齿轮，30-6.链轮，30-7.第二传动齿轮，

30-8．第三传动齿轮，30-9．三级传动轴，

31.三工位开关操作机构，

32. 真空断路器操作机构，

33.第二支撑绝缘子，34.第一支撑绝缘子，

35.第三支撑绝缘子，36.拉杆绝缘子，

37.散热风机，38.第三锁紧螺母，39.联轴器。

具体实施方式

下面结合附图提供本实用新型的具体实施方式。

如图1～图2所示，本实用新型采用的技术方案包括底座1，在底座1的上面用螺柱连接有底架2，在底座1的前端安装有前柜3，所述前柜3 的后面与底架2固定连接，在底架2的上面安装有气箱壳体4，所述前柜3内包括低压室、机构室和电缆室，低压室、机构室和电缆室各自构成独立功能单元，在前柜3的机构室中设有三工位开关操作机构31和真空断路器操作机构32，在气箱壳体4与三工位开关操作机构31处的连接面采用O型橡胶圈密封，在气箱壳体4与真空断路器操作机构32处的连接面采用气密焊接波纹管密封，进一步讲，在气箱壳体4的底板上焊接有焊接螺钉，在底架2上面的4个边框上加工有通孔，气箱底封板4焊接的焊接螺钉插入该通孔中，并在底面用螺母锁紧，从而将气箱壳体4与底架2固定连接；在气箱壳体4的左右两侧封板上部分别安装有左主母线内锥套管5-1和右主母线内锥套管5-2，并在左主母线内锥套管5-1和右主母线内锥套管5-2之间安装有主母线6，在气箱壳体4内主母线6的下端通过第一支母线20连接有直动式三工位双套隔离开关7，在直动式三工位双套隔离开关7下方连接有灭弧室动端软连接8，在气箱壳体4的后下侧封板上用螺栓连接有管母线内锥套管11和3个外锥套管21，管母线内锥套管11与真空灭弧室22通过第二支母线23连接，外锥套管21与真空灭弧室22之间也通过第二支母线23连接，在气箱壳体4的左右两侧封板上固定连接有加强筋25，在加强筋25上安装有支母线支撑绝缘子24，所述第二支母线23与支母线支撑绝缘子24固定连接；在气箱壳体4的上面安装有顶部散热箱9，在气箱壳体4的本体上安装有散热管10，所述散热管10与气箱壳体4一起构成自然对流换热结构；在气箱壳体4的底部封板的工艺孔处用螺钉连接有铝封板，在铝封板上安装有防爆膜构成本实用新型的压力释放装置19，并在底架2上设有与之相通的泄压通道12；

如图3～图5所示，所述气箱壳体4由无磁不锈钢板经激光切割和焊接而成，所述气箱壳体4包括气箱前封板4-1、气箱顶封板4-2、L形气箱后上侧封板4-3、气箱后下侧封板4-4、气箱底封板4-5、气箱右封板4-6和气箱左封板4-7，所述气箱顶封板4-2的中间加工有矩形开口4-11，在气箱顶封板4-2的上面左边、右边和前边与气箱底封板4-5的左边、右边和前边对应加工有若干个散热管安装孔4-8，在每个散热管安装孔4-8中均安装有散热管10，所述散热管10与气箱壳体4一起构成自然对流换热结构，在每个散热管安装孔4-8周围分别焊接有3个用于固定安装法兰的焊接螺柱4-9，在所述气箱壳体4的气箱左封板4-7与气箱右封板4-6上对应加工有主母线内锥套管安装孔4-10，在所述气箱壳体4的气箱顶封板4-2的四周和L形气箱后上侧封板4-3、气箱后下侧封板4-4上均设置有气箱壳体散热片4-12；在对应于气箱壳体4的气箱顶封板4-2的中间加工的矩形开口4-11安装顶部散热箱9；

如图6～图10所示，进一步讲，本实用新型所述自然对流换热结构是，在所述气箱顶封板4-2和气箱底封板4-5的左边对应加工的3个散热管安装孔4-8中安装有3个散热管10，在所述气箱顶封板4-2和气箱底封板4-5的右边对应加工的3个散热管安装孔4-8中安装有3个散热管10，在所述气箱顶封板4-2和气箱底封板4-5的前边对应加工的8个散热管安装孔4-8中安装有8个散热管10，共有14个散热管10，每一个散热管10构成一个换热单元，14个散热管10在所述气箱顶封板4-2和气箱底封板4-5的左边、右边和前边3个边上对应呈U形布置，与气箱壳体4一起构成本实用新型的自然对流换热结构，不占用气箱壳体4的内部空间；所述散热管10的内径为20～30mm，为了提高导热性能，所述散热管10由无缝铜管制作；在气箱顶封板4-2上表面的焊接螺柱4-9和气箱底封板4-5下表面的焊接螺柱4-9上分别安装有T形法兰18，并用第一锁紧螺母15锁紧固定，在T形法兰18的小直径上端面安装有挡圈16，在挡圈16上加工有径向螺纹孔，并在该径向螺纹孔中安装有内六角锥端紧定螺钉17，通过挡圈16与内六角锥端紧定螺钉17将散热管10锁紧固定，所述散热管10的上下两端分别贯穿气箱顶封板4-2和气箱底封板4-5上安装的T形法兰18和挡圈16，在T形法兰18小直径内壁上加工有上下2道内凹槽，并在该上下2道内凹槽中分别安装有第一密封圈13，以保证T形法兰18与散热管10之间的气密性，在T形法兰18大直径下端面加工有下凹槽，并在该下凹槽中安装有第二密封圈14，以保证T形法兰18与气箱顶封板4-2之间以及T形法兰18与气箱底封板4-5之间的气密性；工作时，由于14个散热管10从气箱壳体4的内部通过并贯穿气箱顶封板4-2和气箱底封板4-5的左边、右边和前边，外界空气能够直接进入散热管10内，与气箱壳体4内部的高温气体进行热交换，散热管10中的空气受热后顺着散热管10的中空通道自下而上向上流动，将热量带走，同时，从散热管10的下部不断有冷空气补入，从而持续不断的带走密封的气箱壳体4内的热量，通过自然对流降低了气箱壳体4内部的温度；

如图1、图2、图11和图12所示，所述顶部散热箱9包括底部开口的散热箱体9-1，在底部开口的散热箱体9-1的前表面、后表面、左表面、右表面和顶部表面均设有散热箱散热片9-2，在底部开口的散热箱体9-1的下端设有连接法兰9-3和密封圈压板9-4，散热箱体9-1的内部为中空的散热腔9-5，在所述散热腔9-5内设有吸热片9-6，所述顶部散热箱9通过连接法兰9-3与气箱壳体4的气箱顶封板4-2连接，顶部散热箱9的底部开口与气箱顶封板4-2的矩形开口对应相通，形成热气流上升通道，经散热腔9-5吸热将热量传递给散热箱体9-1，并经散热箱体9-1的前表面、后表面、左表面、右表面和顶部表面均设有的散热箱散热片9-2散热，可以进一步降低气箱壳体4内部的温度；且在气箱顶封板4-2的上面安装顶部散热箱9，不占用地面面积，在顶部散热箱9与气箱壳体4的气箱顶封板4-2之间安装有密封圈，顶部散热箱9通过连接法兰9-3与气箱壳体4的顶板连接连接后，通过密封圈压板9-4将密封圈压紧，以保证顶部散热箱9与气箱壳体4的之间的气密性；

如图1～图4和图13所示，在气箱壳体4的气箱左封板4-7与气箱右封板4-6上对应的主母线内锥套管安装孔4-10中分别用螺栓固定连接有3个左主母线内锥套管5-1和3个右主母线内锥套管5-2，并使左主母线内锥套管5-1和右主母线内锥套管5-2处在气箱壳体4内；左主母线内锥套管5-1与右主母线内锥套管5-2之间安装有三相主母线6，每个主母线6由4个母排并联连接，其中2个长母排6-1用螺钉连接固定在左主母线内锥套管5-1与右主母线内锥套管5-2的外侧，2个短母排6-2用螺栓连接固定在左主母线内锥套管5-1与右主母线内锥套管5-2的内侧，在长母排6-1的左右两端螺钉连接处螺纹连接有防止外侧的长母排与内侧的短母排的连接螺钉互相干涉的导电限位块6-3；

如图14～图17所示，所述直动式三工位双套隔离开关7包括用螺钉与气箱壳体4连接的矩形安装板7-1，在矩形的安装板7-1的右侧依次安装有三相的接地静触头7-2、与真空断路器的动端软连接的上导电板连接的中间触头7-3和与固定在气箱壳体上的第三支撑绝缘子35固定连接的隔离静触头7-8，所述接地静触头7-2、中间触头7-3和隔离静触头7-8呈中心轴线重合的直线安装，每个接地静触头7-2、中间触头7-3和隔离静触头7-8均沿轴向加工有圆形内腔并在圆形腔内分别安装有2～5个数量不等用于导电连接的弹簧触指，进一步讲，在所述安装板7-1上加工有6个用于与接地静触头7-2连接的第一安装孔7-1-1，并在每个第一安装孔7-1-1中安装有接地静触头7-2，每2个接地静触头7-2组成一相接地静触头，所述接地静触头7-2的外圆为三级阶梯形圆柱体，接地静触头7-2左端的一级阶梯形圆柱体外径加工有外螺纹并穿过安装板7-1上的第一安装孔7-1-1，在接地静触头7-2的一级阶梯形圆柱体外径螺纹连接2个第二锁紧螺母27将接地静触头7-2固定安装在安装板7-1上，在2个第二锁紧螺母27中间固定安装有接地母线29，所述接地静触头7-2中间的二级阶梯形圆柱体左端面加个有用于安装密封圈的凹槽7-2-3，在接地静触头7-2的凹槽7-2-3中安装有O型密封圈7-16，实现接地静触头7-2与安装板7-1之间的密封，所述接地静触头7-2的轴线上加工有轴向阶梯形内孔，该轴向阶梯形内孔包括用于安装轴承的定位台阶7-2-4、用于安装绝缘丝杠的第二安装孔7-2-1和用于安装弹簧触指的第三安装孔7-2-2，在第三安装孔7-2-2中安装有2个第一弹簧触指7-121，第二安装孔7-21中安装有绝缘丝杠7-14，在绝缘丝杠7-14的左端金属端头7-17上依次套装有轴承26和2个唇型密封圈7-15，并在轴端用轴端档卡28固定，所述绝缘丝杠7-14的左端通过联轴器39与齿轮链条传动机构30的三级传动轴连接，在绝缘丝杠7-14上距接地静触头7-2右边70mm～100mm处套装有与接地静触头7-2同轴的与真空断路器的动端软连接的上导电板连接的中间触头7-3，每2个中间触头7-3组成一相中间触头，在中间触头7-3的外部加工有径向的第四安装孔7-3-1，在中间触头7-3的外部圆周上从左到右安装有第一散热片7-4和第二散热片7-5并分别用内六角紧定螺钉7-10固定，在中间触头7-3的内孔中左右两端分别安装有第二弹簧触指7-122，在绝缘丝杠7-14的右端位于右端的第二弹簧触指7-122处螺纹连接有动导电体7-11，进一步讲，在动导电体7-11的内孔螺纹连接有与绝缘丝杠7-14配合的驱动丝母7-7，绝缘丝杠7-14与该驱动丝母7-7螺纹连接，动导电体7-11可通过驱动丝母7-7在绝缘丝杠7-14上往复移动；在动导电体7-11的右端距中间触头7-3右边70mm～100mm处安装有与固定在气箱壳体上的第三支撑绝缘子35连接的隔离静触头7-8，每2个隔离静触头7-8组成一相隔离静触头，在隔离静触头7-8的外部圆周上安装第三散热片7-6并用内六角紧定螺钉7-10固定，在隔离静触头7-8的内孔安装有第三弹簧触指7-123，通过绝缘丝杆7-14的旋转带动动导电体7-11在绝缘丝杠7-14上直线往复运动，并在运动过程中分别与接地静触头7-2中的第一弹簧触指7-121、中间触头7-3中左右两端的第二弹簧触指7-122和隔离静触头7-8的第三弹簧触指7-123导电接触，在隔离静触头7-8的右端通过散热块连接螺钉7-18连接有散热块7-9；

如图16和图17所示，所述隔离静触头7-8由前至后分别为2个C相隔离静触头7-83、2个B相隔离静触头7-82和2个A相隔离静触头7-81；

如图18和图19所示，所述齿轮链条传动机构30包括驱动轴30-1、1个一级传动轴30-2、2个二级传动轴30-3和6个三级传动轴30-9，在驱动轴30-1上安装有驱动齿轮30-4，在中间的一级传动轴30-2上安装有第一传动齿轮30-5，在左右2侧的二级传动轴30-3上安装有链轮30-6，所述一级传动轴30-2和二级传动轴30-3上安装有第二传动齿轮30-7，所述第二传动齿轮30-7与左右两端的第三传动齿轮30-8啮合，在左右两端的2个第三传动齿轮30-8中间安装三级传动轴30-9，通过该三级传动轴30-9与联轴器39连接；

如图1、图2、图20～图24所示，所述灭弧室动端软连接8包括上导电板8-1，在上导电板8-1上加工有若干个用于与隔离开关的中间导体连接的第一连接孔8-1-1，在上导电板8-1的下表面焊接有左导电板8-3和右导电板8-2，在右导电板8-2上加工有若干个用于与真空灭弧室支撑架连接的第二连接孔8-2-1，所述左导电板8-3的长度小于右导电板8-2，具体讲，所述左导电板8-3的长度为100～120mm，所述右导电板8-2的长度为330～400mm，在左导电板8-3上和右导电板8-2上由前至后对应加工有4组长螺杆孔，在左导电板8-3上和右导电板8-2上对应加工的4组长螺杆孔中分别安装有长螺杆8-8，在伸出左导电板8-3左边面的2个中间长螺杆8-8上套装有第一软连接导体8-51，每个长螺杆8-8的左端螺纹连接有固定套8-10，通过固定套8-10将第一软连接导体8-51锁紧固定，在位于左导电板8-3和右导电板8-2之间的每2个长螺杆8-8上由左至右至少安装有2排、每排前后各2个第二软连接导体8-52并分别用第二螺母8-9-2锁紧固定，在最右边第二软连接导体8-52的右面与右导电板8-2之间安装有第一导电块8-6-1，每个伸出右导电板2右面的长螺杆8-8的右端通过第一螺母8-9-1锁紧固定，在第一软连接导体8-51和第二软连接导体8-52下端由前至后对应加工有4组短螺杆孔，在每个第一软连接导体8-51和第二软连接导体8-52下端对应加工的短螺杆孔中安装有短螺杆8-11-1，在第一软连接导体8-51和第二软连接导体8-52之间的短螺杆8-11-1上安装有导电铜套8-12，在每2个左右第二软连接导体8-52之间安装有导电夹块8-7，所述短螺杆8-11-1左右两端分别通过第三螺母8-9-3锁紧固定；在前后2个导电夹块8-7上还各分别加工有2个次短螺杆孔，并在次短螺杆孔中安装有次短螺杆8-11-2，在伸出导电夹块8-7右边面的次短螺杆8-11-2上套装有前后2个第三软连接导体8-53，所述次短螺杆8-11-2的左右两端分别通过第四螺母8-9-4锁紧固定；在前后2个第三软连接导体8-53与右导电板8-2的下端对应加工有安装螺杆孔，并在该对应加工的安装螺杆孔中安装有安装螺杆8-4，在第三软连接导体8-53与右导电板8-2之间的安装螺杆8-4上安装有第二导电块8-6-2，在安装螺杆8-4的右端用第五螺母8-9-5锁紧固定；

所述第一软连接导体8-51、第二软连接导体8-52和第三软连接导体8-53形状相同，均由多层薄铜板叠合而成并在中间都设有向右侧凸起的弧形面，这样可以使结构更紧凑，在较小的空间内加大导电面积，同时在弧形面的导电连接面进行镀银处理形成镀银层，以提高温升许可值，在第一软连接导体8-51上加工有第三连接孔8-51-1；

如图23和图24所示，在左右2个导电夹块8-7上对称加工有阶梯形内孔和内螺纹孔，在每个导电夹块8-7的阶梯形内孔中安装有用于将真空灭弧室22动导电杆抱紧固定的内六角螺钉8-13，并通过左右2个导电夹块8-7上对称加工的内螺纹孔将内六角螺钉8-13锁紧固定；

如图26所示，在左右2个导电夹块8-7上还对称加工有半圆形凹槽，组装后构成用于安装真空灭弧室22动导电杆的安装圆孔，在该安装圆孔中安装真空灭弧室22的动导电杆，通过2个导电夹块8-7上对称加工的阶梯形内孔中安装的2个内六角螺钉8-13将真空灭弧室22的动导电杆抱紧固定。

如图14～图16和图25所示，使用时，通过上导电板8-1的第一连接孔8-11-1用螺钉与直动式三工位双套隔离开关7的中间触头7-3连接，通过右导电板8-2的上下2个第二连接孔8-2-1用螺钉与真空灭弧室支撑架22-1连接，拉杆绝缘子36穿过第一软连接导体8-51的第三连接孔8-51-1与真空灭弧室22的动导电杆螺纹连接，并在第一软连接导体5-1的左面用第三锁紧螺母38锁紧固定，通过固定套8-10与第一支撑绝缘子34连接，通过安装螺杆8-4与第二支撑绝缘子33连接；工作时，1个第一软连接导体8-51、前后2排每排2个共4个第二软连接导体8-52和前后2个第三软连接导体8-53共计7个软导体同时通过左导电板8-3和右导电板8-2连接于直动式三工位双套隔离开关7的中间触头7-3与真空灭弧室22之间，成倍增加了导电接触面积，增大了通流能力；断路器操作机构32输出的直线运动行程通过断路器机构拉杆绝缘子32-1带动真空灭弧室22的动触头运动完成真空断路器的分合闸操作，通过真空灭弧室动端软连接结构7，减少了断路器机构操作机构32的拉杆绝缘子32-1的操作应力，实现了断路器操作机构使用较小输出功操作真空断路器的分合闸操作动作。

Claims (10)

1.12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,包括底座（1）、底架（2）和前柜（3），在底架（2）的上面安装有气箱壳体（4），所述前柜（3）内包括低压室、机构室和电缆室，低压室、机构室和电缆室各自构成独立功能单元，在前柜（3）的机构室中设有三工位开关操作机构（31）和真空断路器操作机构（32），在气箱壳体（4）的左右两侧封板上部分别安装有左主母线内锥套管（5-1）和右主母线内锥套管（5-2），并在左主母线内锥套管（5-1）和右主母线内锥套管（5-2）之间安装有主母线（6），在气箱壳体（4）的后下侧封板上用螺栓连接有管母线内锥套管（11）和外锥套管（21），管母线内锥套管（11）与真空灭弧室（22）通过第二支母线（23）连接，外锥套管（21）与真空灭弧室（22）之间也通过第二支母线（23）连接，在气箱壳体（4）的左右两侧封板上固定连接有加强筋（25），在加强筋（25）上安装有支母线支撑绝缘子（24），所述第二支母线（23）与支母线支撑绝缘子（24）固定连接；其特征在于，在气箱壳体（4）内主母线（6）的下端通过第一支母线（20）连接有直动式三工位双套隔离开关（7），在直动式三工位双套隔离开关（7）下方连接有灭弧室动端软连接（8），在气箱壳体（4）的上面安装有顶部散热箱（9），在气箱壳体（4）的本体上安装有散热管（10），进一步讲，所述气箱壳体（4）包括气箱前封板（4-1）、气箱顶封板（4-2）、L形气箱后上侧封板（4-3）、气箱后下侧封板（4-4）、气箱底封板（4-5）、气箱左封板（4-7）和气箱右封板（4-6），所述气箱顶封板（4-2）的中间加工有矩形开口（4-11），在气箱顶封板（4-2）的上面左边、右边和前边与气箱底封板（4-5）的左边、右边和前边对应加工有若干个散热管安装孔（4-8），在每个散热管安装孔（4-8）中均安装有散热管（10），所述散热管（10）与气箱壳体（4）一起构成自然对流换热结构，在每个散热管安装孔（4-8）周围分别焊接有焊接螺柱（4-9），在气箱顶封板（4-2）上表面的焊接螺柱（4-9）和气箱底封板（4-5）下表面的焊接螺柱（4-9）上分别安装有T形法兰（18），所述散热管（10）的上下两端分别贯穿气箱顶封板（4-2）和气箱底封板（4-5）上安装的T形法兰（18），在T形法兰（18）小直径内壁上加工有上下2道内凹槽，并在该上下2道内凹槽中分别安装有第一密封圈（13），在T形法兰（18）大直径下端面加工有下凹槽，并在该下凹槽中安装有第二密封圈（14），在所述气箱壳体（4）的气箱顶封板（4-2）的四周和L形气箱后上侧封板（4-3）、气箱后下侧封板（4-4）上均设置有气箱壳体散热片（4-12）；对应于气箱壳体（4）的气箱顶封板（4-2）的中间的矩形开口（4-11）安装顶部散热箱（9）。

2.根据权利要求1所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，在所述前柜（3）的顶部对应顶部散热箱（9）的前侧安装有散热风机（37）；在所述底架（2）的上面对应气箱壳体（4）底部的散热管（10）也安装有散热风机（37）。

3.根据权利要求1或2所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，在所述气箱顶封板（4-2）和气箱底封板（4-5）的左边对应加工的3个散热管安装孔（4-8）中安装有3个散热管（10），在所述气箱顶封板（4-2）和气箱底封板（4-5）的右边对应加工的3个散热管安装孔（4-8）中安装有3个散热管（10），在所述气箱顶封板（4-2）和气箱底封板（4-5）的前边对应加工的8个散热管安装孔（4-8）中安装有8个散热管（10），共有14个散热管（10），每一个散热管（10）构成一个换热单元，14个散热管（10）在所述气箱顶封板（4-2）和气箱底封板（4-5）的左边、右边和前边3个边上对应呈U形布置，与气箱壳体（4）一起构成自然对流换热结构，所述散热管（10）的内径为20～30mm。

4.根据权利要求1或2所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，所述顶部散热箱（9）包括底部开口的散热箱体（9-1），在底部开口的散热箱体（9-1）的前表面、后表面、左表面、右表面和顶部表面均设有散热箱散热片（9-2），在底部开口的散热箱体（9-1）的下端设有连接法兰（9-3）和密封圈压板（9-4），散热箱体（9-1）的内部为中空的散热腔（9-5），在所述散热腔（9-5）内设有吸热片（9-6），所述顶部散热箱（9）通过连接法兰（9-3）与气箱壳体（4）的气箱顶封板（4-2）连接，顶部散热箱（9）的底部开口与气箱顶封板（4-2）的矩形开口对应相通，形成热气流上升通道，在顶部散热箱（9）与气箱壳体（4）的气箱顶封板（4-2）之间安装有密封圈，顶部散热箱（9）通过连接法兰（9-3）与气箱壳体（4）的顶板连接连接后，通过密封圈压板（9-4）将密封圈压紧。

5.根据权利要求1或2所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，在所述气箱壳体（4）的气箱左封板（4-7）与气箱右封板（4-6）上对应的主母线内锥套管安装孔（4-10）中分别用螺栓固定连接有3个左主母线内锥套管（5-1）和3个右主母线内锥套管（5-2），并使左主母线内锥套管（5-1）和右主母线内锥套管（5-2）处在气箱壳体（4）内；左主母线内锥套管（5-1）与右主母线内锥套管（5-2）之间安装有三相主母线（6），每个主母线（6）由4个母排并联连接，其中2个长母排（6-1）用螺钉连接固定在左主母线内锥套管（5-1）与右主母线内锥套管（5-2）的外侧，2个短母排（6-2）用螺栓连接固定在左主母线内锥套管（5-1）与右主母线内锥套管（5-2）的内侧，在长母排（6-1）的左右两端螺钉连接处螺纹连接有防止外侧的长母排（6-1）与内侧的短母排（6-2）的连接螺钉互相干涉的导电限位块（6-3）。

6.根据权利要求1或2所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，所述直动式三工位双套隔离开关（7）包括与气箱壳体（4）连接的安装板（7-1），在所述安装板（7-1）上加工有6个用于与接地静触头（7-2）连接的第一安装孔（7-1-1），并在每个第一安装孔（7-1-1）中安装有接地静触头（7-2），每2个接地静触头（7-2）组成一相接地静触头，所述接地静触头（7-2）的外圆为三级阶梯形圆柱体，接地静触头（7-2）左端的一级阶梯形圆柱体外径加工有外螺纹并穿过安装板（7-1）上的第一安装孔（7-1-1），在接地静触头（7-2）的一级阶梯形圆柱体外径螺纹连接2个第二锁紧螺母（27）将接地静触头（7-2）固定安装在安装板（7-1）上，在2个第二锁紧螺母（27）中间固定安装有接地母线（29），所述接地静触头（7-2）中间的二级阶梯形圆柱体左端面加个有用于安装密封圈的凹槽（7-2-3），在接地静触头（7-2）的凹槽（7-2-3）中安装有O型密封圈（7-16），实现接地静触头（7-2）与安装板（7-1）之间的密封，所述接地静触头（7-2）的轴线上加工有轴向阶梯形内孔，该轴向阶梯形内孔包括用于安装轴承的定位台阶（7-2-4）、用于安装绝缘丝杠的第二安装孔（7-2-1）和用于安装弹簧触指的第三安装孔（7-2-2），在第三安装孔（7-2-2）中安装有2个第一弹簧触指（7-121），第二安装孔（7-2-1）中安装有绝缘丝杠（7-14），在绝缘丝杠（7-14）的左端金属端头（7-17）上依次套装有轴承（26）和2个唇型密封圈（7-15），并在轴端用轴端档卡（28）固定，所述绝缘丝杠（7-14）的左端通过联轴器（39）与齿轮链条传动机构（30）的三级传动轴连接，在绝缘丝杠（7-14）上距接地静触头（7-2）右边70mm～100mm处套装与接地静触头（7-2）同轴的与真空断路器的动端软连接的上导电板连接的中间触头（7-3），每2个中间触头（7-3）组成一相中间触头，在中间触头（7-3）的外部加工有径向的第四安装孔（7-3-1），在中间触头（7-3）的外部圆周上从左到右安装有第一散热片（7-4）和第二散热片（7-5）并分别用内六角紧定螺钉（7-10）固定，在中间触头（7-3）的内孔中左右两端分别安装有第二弹簧触指（7-122），在绝缘丝杠（7-14）的右端位于右端的第二弹簧触指（7-122）处螺纹连接有动导电体（7-11），进一步讲，在动导电体（7-11）的内孔螺纹连接有与绝缘丝杠（7-14）配合的驱动丝母（7-7），绝缘丝杠（7-14）与该驱动丝母（7-7）螺纹连接，动导电体（7-11）可通过驱动丝母（7-7）在绝缘丝杠（7-14）上往复移动；在动导电体（7-11）的右端距中间触头（7-3）右边70mm～100mm处安装有与固定在气箱壳体上的第三支撑绝缘子（35）固定连接的隔离静触头（7-8），每2个隔离静触头（7-8）组成一相隔离静触头，在隔离静触头（7-8）的外部圆周上安装第三散热片（7-6）并用内六角紧定螺钉（7-10）固定，在隔离静触头（7-8）的内孔安装有第三弹簧触指（7-123），通过绝缘丝杠（7-14）的旋转带动动导电体（7-11）在绝缘丝杠（7-14）上直线往复运动，并在运动过程中分别与接地静触头（7-2）中的第一弹簧触指（7-121）、中间触头（7-3）中左右两端的第二弹簧触指（7-122）和隔离静触头（7-8）中的第三弹簧触指（7-123）导电接触，在隔离静触头（7-8）的右端通过散热块连接螺钉（7-18）连接有散热块（7-9）。

7.根据权利要求 6所述的所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，所述齿轮链条传动机构（30）包括驱动轴（30-1）、1个一级传动轴（30-2）、2个二级传动轴（30-3）和6个三级传动轴（30-9），在驱动轴（30-1）上安装有驱动齿轮（30-4），在中间的一级传动轴（30-2）上安装有第一传动齿轮（30-5），在左右2侧的二级传动轴（30-3）上安装有链轮（30-6），所述一级传动轴（30-2）和二级传动轴（30-3）上安装有第二传动齿轮（30-7），所述第二传动齿轮（30-7）与左右两端的第三传动齿轮（30-8）啮合，在左右两端的2个第三传动齿轮（30-8）中间安装三级传动轴（30-9），通过该三级传动轴（30-9）与联轴器（39）连接。

8.根据权利要求1或2所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，所述灭弧室动端软连接（8）包括上导电板（8-1），在上导电板（8-1）上加工有若干个用于与隔离开关的中间导体连接的第一连接孔（8-1-1），在上导电板（8-1）的下表面焊接有左导电板（8-3）和右导电板（8-2），在右导电板（8-2）上加工有若干个用于与真空灭弧室支撑架连接的第二连接孔（8-2-1），所述左导电板（8-3）的长度小于右导电板（8-2），在左导电板（8-3）上和右导电板（8-2）上由前至后对应加工有4组长螺杆孔，在左导电板（8-3）上和右导电板（8-2）上对应加工的4组长螺杆孔中分别安装有长螺杆（8-8），在伸出左导电板（8-3）左边面的2个中间长螺杆（8-8）上套装有第一软连接导体（8-51），每个长螺杆（8-8）的左端螺纹连接有固定套（8-10），通过固定套（8-10）将第一软连接导体（8-51）锁紧固定，在位于左导电板（8-3）和右导电板（8-2）之间的每2个长螺杆（8-8）上由左至右至少安装有2排、每排前后各2个第二软连接导体（8-52）并分别用第二螺母（8-9-2）锁紧固定，在最右边第二软连接导体（8-52）的右面与右导电板（8-2）之间安装有第一导电块（8-6-1），每个伸出右导电板2右面的长螺杆（8-8）的右端通过第一螺母（8-9-1）锁紧固定，在第一软连接导体（8-51）和第二软连接导体（8-52）下端由前至后对应加工有4组短螺杆孔，在每个第一软连接导体（8-51）和第二软连接导体（8-52）下端对应加工的短螺杆孔中安装有短螺杆（8-11-1），在第一软连接导体（8-51）和第二软连接导体（8-52）之间的短螺杆（8-11-1）上安装有导电铜套（8-12），在每2个左右第二软连接导体（8-52）之间安装有导电夹块（8-7），所述短螺杆（8-11-1）左右两端分别通过第三螺母（8-9-3）锁紧固定；在前后2个导电夹块（8-7）上还各分别加工有2个次短螺杆孔，并在次短螺杆孔中安装有次短螺杆（8-11-2），在伸出导电夹块（8-7）右边面的次短螺杆（8-11-2）上套装有前后2个第三软连接导体（8-53），所述次短螺杆（8-11-2）的左右两端分别通过第四螺母（8-9-4）锁紧固定；在前后2个第三软连接导体（8-53）与右导电板（8-2）的下端对应加工有安装螺杆孔，并在该对应加工的安装螺杆孔中安装有安装螺杆（8-4），在第三软连接导体（8-53）与右导电板（8-2）之间的安装螺杆（8-4）上安装有第二导电块（8-6-2），在安装螺杆（8-4）的右端用第五螺母（8-9-5）锁紧固定。

9.根据权利要求8所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，所述左导电板（8-3）的长度为100～120mm，所述右导电板（8-2）的长度为350～400mm，所述第一软连接导体（8-51）、第二软连接导体（8-52）和第三软连接导体（8-53）形状相同，均由多层薄铜板叠合而成并在中间都设有向右侧凸起的弧形面，同时在弧形面的导电连接面进行镀银处理形成镀银层，在第一软连接导体（8-51）上加工有第三连接孔（8-51-1）。

10.根据权利要求8所述的12kV/4000A大电流气体绝缘金属封闭开关设备,其特征在于，在左右2个所述导电夹块（8-7）上对称加工有阶梯形内孔和内螺纹孔，在每个导电夹块（8-7）的阶梯形内孔中安装有内六角螺钉（8-13），并通过左右2个导电夹块（8-7）上对称加工的内螺纹孔将内六角螺钉（8-13）锁紧固定；在左右2个所述导电夹块（8-7）上还对称加工有半圆形凹槽，组装后构成用于安装真空灭弧室（22）的动导电杆的安装圆孔，在该安装圆孔中安装真空灭弧室（22）的动导电杆，通过2个导电夹块（8-7）上对称加工的阶梯形内孔中安装的2个内六角螺钉（8-13）将真空灭弧室（22）的动导电杆抱紧固定。

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