CN216288155U - 一种采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，涉及环保气体开关柜技术领域，固定支架上端设有绝缘横梁，绝缘横梁上设有多组竖向伞裙组，多组竖向伞裙组将固定支架划分为若干个绝缘区，每个绝缘区内均设有一组上静触头、开关主轴和下静触头，开关主轴上设有与上静触头、下静触头相适配的动触头，上静触头处悬设有熄弧机构，熄弧机构位于动触头的运动路线上，下静触头固设在开关主轴的下方。本实用新型采用负荷开关/接地开关一体式刀闸式开关设计，通过在上静触头处悬设一熄弧机构，在动触头分闸时，在燃弧区产生感应磁场，使电弧快速移动和拉长，从而加快灭弧效果，实现了在环保型气体环境中，刀闸式负荷开关可以灭弧的功能。

Description

一种采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关

技术领域

本实用新型涉及环保气体开关柜技术领域，尤其涉及一种采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关。

背景技术

环网柜是一组输配电气设备，装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其通常采用SF6气体、环保气体、或者环氧树脂作为绝缘介质。然而，目前的情况是SF6被列为六种具有温室效应的气体之一，且在高温电弧下会分解为具有毒性的有害气体；环氧树脂为热固性材料，其成分不可进行降解，成型后无法回收重复使用，且污染环境；两种介质均为非环保性材料，故采用环保气体作为绝缘介质将是开关行业未来发展的重要趋势。

现阶段，在10kv环网柜开关领域，已经研制生产出了环保型气体开关柜，这种开关柜采用干燥空气取代SF6气体作为绝缘气体，由于干燥空气的熄弧能力远小于SF6气体，常规的设计是使用断路器方案代替负荷开关方案，仍然采用体积较大，且成本较高的真空灭弧室分断实现开关熄弧功能，无法满足市场对成本最小化的需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，成本较低，且灭弧能力强的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关。

本实用新型采用如下的技术方案：一种采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，包括固定支架，所述固定支架上端设有绝缘横梁，所述固定支架中部的前端设有安装有接地汇流排的前支撑板，其中，所述绝缘横梁上设有多组竖向伞裙组，所述多组竖向伞裙组将所述固定支架划分为若干个绝缘区，每个所述绝缘区内均设有一组上静触头、开关主轴和下静触头；所述开关主轴上设有与所述上静触头、下静触头相适配的动触头，所述上静触头固设在所述绝缘横梁上，所述上静触头处悬设有熄弧机构，所述熄弧机构位于所述动触头的运动路线上，所述下静触头固设在所述开关主轴的下方，所述前支撑板安装有接地汇流排，所述接地汇流排上设有与所述下静触头对应的接地触头。

作为优化方案，所述熄弧机构包括熄弧线圈和矩形槽架，所述熄弧线圈均匀缠绕在所述矩形槽架上，所述矩形槽架通过一固定板与所述绝缘横梁连接，所述矩形槽架的中心线与所述动触头和上静触头合闸时的中心重合。

作为优化方案，所述熄弧线圈采用直径为0.5mm的铜带制成。

作为优化方案，所述开关主轴沿轴身的径向向外延伸形成开关副轴，所述开关副轴的顶端中心设有空腔，所述动触头的下端至少一部分设置在所述空腔内。

作为优化方案，所述开关副轴的轴身设有若干根纵向立筋。

作为优化方案，位于所述固定支架其中一侧的所述竖向伞裙组包括四个竖向伞裙，其余的所述竖向伞裙组分别包括三个竖向伞裙。

作为优化方案，相邻的两个所述绝缘区之间设置有纵向设置的绝缘隔板，所述绝缘隔板的一端与所述绝缘横梁连接且相应的夹持在所述竖向伞裙组内，所述绝缘隔板的另一端与所述前支撑板连接。

作为优化方案，所述固定支架的两端还相对设置有左支撑板和右支撑板，所述固定支架的后端设置有后支撑板；所述左支撑板、右支撑板的前端相对水平位置较低，后端相对水平位置较高。

作为优化方案，所述开关主轴的两端均设有固定件，其中，位于一侧的所述开关主轴一端的所述固定件上设有连接在所述左支撑板或右支撑板上的固定轴套。

作为优化方案，所述开关主轴采用尼龙复合材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型摒弃了传统的真空灭弧室设计，采用负荷开关/接地开关一体式刀闸式开关设计，通过在上静触头处悬设一熄弧机构，在动触头分闸时，熄弧机构在燃弧区产生感应磁场，使电弧快速移动和拉长，加快带电粒子的溢散，从而加快灭弧效果，结构简单，体积小、成本较低，实现了在环保型气体环境中，刀闸式负荷开关可以灭弧的功能，具有灭弧响应及时、灭弧能力强的优点。

附图说明

图1为本实用新型采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关的实施例的结构示意图；

图2为本实用新型采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关的实施例的平面图；

图3为本实用新型采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关的实施例侧视图；

其中，1-固定支架、2-绝缘横梁、3-前支撑板、4-竖向伞裙组、5-开关主轴、51-开关副轴、52-空腔、53-纵向立筋、54-固定件、55-固定轴套、6-上静触头、7-下静触头、8-动触头、9-接地汇流排、10-接地触头、11-熄弧线圈、12-矩形槽架、13-绝缘隔板、14-左支撑板、15-右支撑板、16-后支撑板。

具体实施方式

以下，为了便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现参照附图来做进一步说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。

在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本实用新型实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

请结合参阅图1、图2和图3，本实用新型的实施例提供了一种采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，包括固定支架1，固定支架1上端设有绝缘横梁2，固定支架1中部的前端设有前支撑板3，固定支架1的两端相对设置有左支撑板14和右支撑板15，固定支架1的后端设置有后支撑板16，左支撑板14、右支撑板15的前端相对水平位置较低，左支撑板14、右支撑板15的后端相对水平位置较高。其中，在绝缘横梁2上间隔设有多组竖向伞裙组4，本实施例中，共设置四组竖向伞裙组，且四组竖向伞裙组4将固定支架1划分为三个绝缘区，三个绝缘区分别作为三相交流电的三个区间块，形成三个相对绝缘的开关相间结构。如图1所示，在本实施例中，位于绝缘横梁2上右侧的竖向伞裙组4包括四个竖向伞裙，其余的竖向伞裙组4分别均包括三个竖向伞裙，在另一些实施例中，也可以在左侧的竖向伞裙组4中设置四个竖向伞裙。通过在绝缘横梁2的主体上间隔设置竖向伞裙组4，能够增加相间的爬电距离。

本实施例中，每个绝缘区内均设有一组开关主轴5、上静触头6和下静触头7，开关主轴5与绝缘横梁2平行且转动连接在固定支架1的中间位置，开关主轴5上设有与上静触头6、下静触头7相适配的动触头8，上静触头6固设在绝缘横梁2上，下静触头7固设在开关主轴5的下方，前支撑板3上安装有接地汇流排9，接地汇流排9上设有与下静触头7对应的接地触头10。动触头8随着开关主轴5向上转动预设角度与上静触头6接触达到合闸状态、向下转动预设角度离开上静触头6时达到分闸状态，转至最下方与下静触头7时达到接地状态，从而形成负荷开关/接地开关三工位一体式的刀闸开关结构。

本实施例的另一个关键的创新点是，在上静触头6的处还悬设一熄弧机构，并且将熄弧机构设置在动触头8的运动路线上，该设计摒弃了使用真空灭弧室来分断电路，与一般的如使用真空灭弧室的负荷开关外形相异，其形成的技术也有着质的区别，通过将熄弧机构与刀闸式开关的配合使用，仅使用刀闸式开关就可以进行分断，既保证了可靠熄灭电弧，且结构更为简单，也减小了负荷开关需要通过增加真空灭弧室或使用断路器方案替换带来的体积较大的困扰，同时更降低了生产成本的投入。

具体的说，在本实施例中，熄弧机构沿动触头8运行轨迹弧线方向布置，熄弧机构包括熄弧线圈11和矩形槽架12，熄弧线圈11均匀缠绕在矩形槽架12上，矩形槽架12通过一固定板与绝缘横梁2连接，合闸时，矩形槽架12的中心线与动触头8和上静触头6的合闸位置中心重合。熄弧线圈11采用厚度0.5mm铜带，矩形槽架12可采用PC材料注塑成型，在动触头8分闸时，由于熄弧线圈11在燃弧区会产生较强的感应磁场，使电弧快速移动和拉长，能够加快带电粒子的溢散，从而能够实现加快灭弧的效果。

在本实施例中，开关主轴5的两端均设有固定件54，固定件54均为金属嵌件，用于连接驱动其转动的装置，其中，位于固定支架1的一侧的开关主轴5一端的固定件54上设有连接在左支撑板14或右支撑板15上的固定轴套55。开关主轴5沿其轴身的径向向外延伸形成一向上方向的开关副轴51，开关主轴5和开关副轴51均采用尼龙复合材料制作而成，具有较好的绝缘和隔离效果，在开关副轴51的顶端中心设有空腔52，动触头8的下端至少一部分设置在空腔52内，在本实施例中，将开关副轴51包裹住动触头8，只露出动触头8用于合闸凸点部位。开关副轴51顺时针或逆时针旋转设定的角度，即可推动动触头8与上静触头6或下静触头7接触，实现合闸、分闸或接地的动作，通过将开关副轴51整体包裹动触头8，仅外漏动触头8上的触电区域，增强了开关的整体复合绝缘的效果，另外，将动触头8通过连接在开关副轴51，形成整体加长的结构，使其旋转半径增加，当在进行分闸动作时，增大了引弧点的线速度，从而更有助于增强负荷开关灭弧的能力。另外，在本实施例中，在开关副轴51的轴身上还设有若干根纵向立筋53，纵向立筋53既能保证开关副轴51具有较好的机械强度，同时，又能增加相间的爬电距离。

作为本实施例的一个更为优化的方案，为了增强三个开关相间的绝缘效果，在本实施例中，还可以在相邻的两个绝缘区之间设置有纵向设置的绝缘隔板13，绝缘隔板13的一端设置在绝缘横梁2上且相应的夹持在竖向伞裙组4内，绝缘隔板13的另一端设置在前支撑板3上。

综上所述，本实用新型摒弃了传统的真空灭弧室设计，采用负荷开关/接地开关一体式刀闸式开关设计，通过在上静触头6处悬设一熄弧机构，在动触头8分闸时，熄弧机构在燃弧区产生感应磁场，使电弧快速移动和拉长，加快带电粒子的溢散，从而加快灭弧效果，本实用新型结构简单，体积小、成本较低，实现了在环保型气体环境中，刀闸式负荷开关可以灭弧的功能，因而具有灭弧响应及时、灭弧能力强的优点，迎合了市场需求，适合大范围推广。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，包括固定支架(1)，其特征在于，所述固定支架(1)上端设有绝缘横梁(2)，所述固定支架(1)中部的前端设有前支撑板(3)，其中，所述绝缘横梁(2)上间隔设有多组竖向伞裙组(4)，所述多组竖向伞裙组(4)将所述固定支架(1)划分为若干个绝缘区，每个所述绝缘区内均设有一组开关主轴(5)、上静触头(6)和下静触头(7)；所述开关主轴(5)与所述绝缘横梁(2)平行且转动连接在所述固定支架(1)的中间位置，所述开关主轴(5)上设有与所述上静触头(6)、下静触头(7)相适配的动触头(8)，所述上静触头(6)固设在所述绝缘横梁(2)上，所述上静触头(6)处悬设有一熄弧机构，所述熄弧机构位于所述动触头(8)的运动路线上，所述下静触头(7)固设在所述开关主轴(5)的下方，所述前支撑板(3)上安装有接地汇流排(9)，所述接地汇流排(9)上设有与所述下静触头(7)对应的接地触头(10)。

2.根据权利要求1所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，其特征在于，所述熄弧机构包括熄弧线圈(11)和矩形槽架(12)，所述熄弧线圈(11)均匀缠绕在所述矩形槽架(12)上，所述矩形槽架(12)通过一固定板与所述绝缘横梁(2)连接，所述矩形槽架(12)的中心线与所述动触头(8)和上静触头(6)合闸时的中心重合。

3.根据权利要求2所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，其特征在于，所述熄弧线圈(11)采用直径为0.5mm的铜带制成。

4.根据权利要求3所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，其特征在于，所述开关主轴(5)沿其轴身的径向向外延伸形成开关副轴(51)，所述开关副轴(51)的顶端中心设有空腔(52)，所述动触头(8)的下端至少一部分设置在所述空腔(52)内。

5.根据权利要求4所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，其特征在于，所述开关副轴(51)的轴身设有若干根纵向立筋(53)。

6.根据权利要求5所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，其特征在于，位于所述绝缘横梁(2)其中一侧的所述竖向伞裙组(4)包括四个竖向伞裙，其余的所述竖向伞裙组(4)分别包括三个竖向伞裙。

7.根据权利要求6所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，其特征在于，相邻的两个所述绝缘区之间设置有纵向设置的绝缘隔板(13)，所述绝缘隔板(13)的一端与所述绝缘横梁(2)连接且相应的夹持在所述竖向伞裙组(4)内，所述绝缘隔板(13)的另一端与所述前支撑板(3)连接。

8.根据权利要求7所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，其特征在于，所述固定支架(1)的两端还相对设置有左支撑板(14)和右支撑板(15)，所述固定支架(1)的后端设置有后支撑板(16)；所述左支撑板(14)、右支撑板(15)的前端相对水平位置较低，后端相对水平位置较高。

9.根据权利要求8所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，所述开关主轴(5)的两端均设有固定件(54)，其中，位于一侧的所述开关主轴(5)一端的所述固定件(54)上设有连接在所述左支撑板(14)或右支撑板(15)上的固定轴套(55)。

10.根据权利要求9所述的采用熄弧机构的环保气体柜负荷开关，其特征在于，所述开关主轴(5)采用尼龙复合材料制成。

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