CN218299699U - 一种提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，包括：设置有断路器的配电柜柜体，断路器包括上端盖，波纹管，导向机构以及用于接通和断开电气路径的导电系统，导电系统包括动触头和焊接在动触头顶部的动触杆，导向机构由安装板、直线轴承以及伸缩设置在直线轴承中的导向柱组成，导向柱的连接端固定安装在上端盖的内侧壁上，导向柱的伸缩端可向下贯穿安装板；波纹管的自由端连接在安装板的上表面，动触杆杆身与所在位置处的波纹管焊接固定，动触杆纵向依次贯穿安装板和上端盖向上延伸出绝缘外壳一定距离；导电系统沿平行于导向柱纵向轴线的方向移动。本实用新型提高了真空断路器的稳定性，保证集装箱式储能电站系统运行安全。

Description

一种提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜

技术领域

本实用新型涉及储能电站技术领域，具体涉及一种提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜。

背景技术

集装箱式储能电站的配电柜主要有断路器、PAC模块、交换机、DC24VUPS、开关电源、熔断器、按钮、指示灯、电涌保护器等组成。配电柜的功能：通过断路器控制主回路通断和提供过流保护，为集装箱内空调、风机、UPS、PCS柜、消防系统、预充回路、照明等提供电源和过流保护，通过PAC模块协调集装箱内各设备工作，内置UPS为消防系统(含火灾探测)、电池系统(含BMS)、可燃气体探测及应急排风系统、紧急切断系统、PCS柜、报警系统等提供后备电源，由此可见，配电柜起到了保障储能电站运行安全的重任，一旦配电柜提供的保护功能失效，将导致整个储能电站发生故障甚至产生安全事故。

现有的配电柜为提高其分断能力，通常在其内设置真空断路器，真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名，其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电系统中应用较为普及。真空灭弧室是真空断路器的核心部件，真空灭弧室的安全、可靠运行对电力系统的安全、有效运行至关重要，而真空断路器的动触杆长期使用后，动触杆与驱动装置容易产生磨损从而导致与之连接的动触头与静触头在开闭时产生震颤，从而使得导电系统运行不稳定，影响真空断路器的安全、可靠运行。

为此，根据储能电站的系统特点和安全性的要求，需要提升配电柜中断路器的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决现有技术中储能电站中配电柜内的真空断路器运行不稳定，不利于安全配电的问题，并提供一种提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，包括：

设置有断路器的配电柜柜体，所述断路器包括密合在绝缘外壳顶部的上端盖，可在轴向自由伸缩的波纹管，导向机构以及用于接通和断开电气路径的导电系统，所述导电系统包括动触头和焊接在所述动触头顶部的动触杆，所述导向机构由安装板、设置在所述安装板上表面的直线轴承以及伸缩设置在所述直线轴承中的导向柱组成，所述导向柱的连接端固定安装在所述上端盖的内侧壁上，且所述导向柱的伸缩端可向下贯穿所述安装板；

所述波纹管的自由端连接在所述安装板的上表面，所述动触杆杆身与所在位置处的所述波纹管焊接固定，所述动触杆纵向依次贯穿所述安装板和所述上端盖向上延伸出所述绝缘外壳一定距离；

其中，所述导电系统沿平行于所述导向柱纵向轴线的方向移动。

优选的是，所述上端盖端面贯穿开设有用于焊接所述波纹管的通孔，所述波纹管的固定端焊接在所述通孔的内腔壁上，所述动触杆纵向贯穿所述波纹管的管壁向外延伸一定距离。

优选的是，所述通孔外周的所述上端盖内壁上还对称设置有螺孔，所述导向柱通过螺栓连接固定安装在所述螺孔中，所述导向柱纵向分布在所述波纹管的外周。

优选的是，所述绝缘外壳的内腔空间中设置有第一屏蔽罩，第一屏蔽罩套装在所述导向柱外部的所述安装板上表面。

优选的是，所述上端盖上方连接有垫圈，所述垫圈上设置有套环，所述套环套设在所述动触杆外周。

优选的是，所述导电系统还包括静触头和焊接在所述静触头底部的静触杆，所述动触头和所述静触头同轴对应，所述动触头相对所述静触头沿平行于所述导向柱的纵向轴线的方向移动。

优选的是，还包括相对设置在所述上端盖下方的下端盖，所述下端盖的内壁上设有固定板，所述固定板上表面还连接有固定环，所述静触杆底部贯穿所述固定环安装在所述固定板上。

优选的是，所述绝缘外壳的内腔空间中的所述固定板上表面纵向延伸设置有第二屏蔽罩，所述第二屏蔽罩的上方贯穿开设有开口，所述动触杆贯穿所述开口与所述动触头连接。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型在波纹管的自由端通过安装板连接导向机构，导电系统上的动触杆杆身与所在位置处的波纹管焊接固定，从而使得动触杆沿导向机构上的导向柱的纵向轴线移动。真空灭弧室中动触头与静触头合闸时，动触杆受外部驱动机构的作用向下运动，使得与动触杆连接的波纹管伸长，波纹管伸长至允许最大伸缩量，此时静触头和动触头相互抵触；真空灭弧室中动触头与静触头分闸时，波纹管收缩回弹，使得动触头与静触头分离至最大开距，从而实现分闸动作，动触头纵向伸缩时，导向机构使动触杆沿平行于导向柱纵向轴线的方向移动，从而保证动触头与静触头闭合时的接触面完全重合，提高了真空断路器的稳定性，具有保证储能电站配电系统安全、可靠运行的效果。

2、因真空灭弧室内，不同区段的金属蒸汽含量不同，长时间使用后，屏蔽罩的烧损程度也不同，因此分别设置了第一屏蔽罩和第二屏蔽罩，使用时只需更换烧损严重的屏蔽罩，避免了对整个屏蔽罩的置换，具有节能环保的优点。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为配电柜的整体结构示意图；

图2为真空断路器合闸时的内部结构示意图；

图3为空空断路器分闸时的内部结构示意图；

图4为上端盖的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本实用新型提供了一种提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，图1～4示出了根据本实用新型的一种实现形式，包括：设置有断路器的配电柜柜体13，断路器包括密合在绝缘外壳1顶部的上端盖2，可在轴向自由伸缩的波纹管3，导向机构4以及用于接通和断开电气路径的导电系统5，导电系统5包括动触头51和焊接在动触头51顶部的动触杆52，导向机构4由安装板41、设置在安装板41上表面的直线轴承42以及伸缩设置在直线轴承42中的导向柱43组成，导向柱43的连接端固定安装在上端盖2的内侧壁上，且导向柱43的伸缩端可向下贯穿安装板41，波纹管3的自由端连接在安装板41的上表面，动触杆52的杆身与所在位置处的波纹管3焊接固定，动触杆52纵向依次贯穿安装板41和上端盖2向上延伸出绝缘外壳1一定距离，导电系统5沿平行于导向柱43纵向轴线的方向移动。波纹管的自由端通过安装板连接导向机构，导电系统上的动触杆杆身与所在位置处的波纹管焊接固定，从而使得动触杆沿导向机构上的导向柱的纵向轴线移动。

导电系统5还包括静触头53和焊接在静触头53底部的静触杆54，动触头51和静触头53同轴对应，动触头51相对静触头53沿平行于导向柱43的纵向轴线的方向移动。真空灭弧室中动触头51与静触头53合闸时，动触杆52受外部驱动机构的作用向下运动，使得与动触杆52连接的波纹管3伸长，波纹管3伸长至允许最大伸缩量，此时静触头53和动触头51相互抵触；真空灭弧室中动触头51与静触头53分闸时，波纹管3收缩回弹，使得动触头51与静触头53分离至最大开距，从而实现分闸动作，动触头51纵向伸缩时，导向机构4使动触杆52沿平行于导向柱43纵向轴线的方向移动，从而保证动触头51与静触头53闭合时的接触面完全重合，提高了真空断路器的稳定性，具有保证电力系统安全、可靠运行的效果。

波纹管3焊接在上端盖2上，波纹管3可保证真空灭弧室完全密封，又能保证动触杆52在真空灭弧室操作时使动触头51和静触头53做分合运动，上端盖2端面贯穿开设有用于焊接波纹管3的通孔21，波纹管3的固定端焊接在通孔21的内腔壁上，动触杆52纵向贯穿波纹管3的管壁向外延伸一定距离，从而实现真空断路器接通和断开电气路径的功能。

通孔21外周的上端盖2内壁上还对称设置有螺孔22，导向柱43通过螺栓连接固定安装在螺孔22中，导向柱43纵向分布在波纹管3的外周，从而使导向柱43固定连接在上端盖2的内壁上。

上端盖2上方连接有垫圈6，垫圈6上设置有套环7，套环7套设在动触杆52外周，该真空断路器还包括相对设置在上端盖2下方的下端盖8，下端盖8的内壁上设有固定板9，固定板9上表面还连接有固定环10，静触杆54底部贯穿固定环10安装在固定板9上，以保证真空灭弧室内的气密性。

绝缘外壳1的内腔空间中设置有第一屏蔽罩11，第一屏蔽罩11套装在导向柱43外部的安装板41上表面，第一屏蔽罩11主要用来吸附燃弧时触头上蒸发的金属蒸汽，从而可以保护导向机构4和波纹管3免遭金属蒸汽的烧损。绝缘外壳1的内腔空间中的固定板9上表面纵向延伸设置有第二屏蔽罩12，第二屏蔽罩12的上方贯穿开设有开口121，动触杆52贯穿开口121与动触头51连接，第二屏蔽罩12也可吸附燃弧时触头上蒸发的金属蒸汽，另一方面，第二屏蔽罩12还可防止绝缘外壳1因金属蒸汽的污染而引起绝缘强度降低和绝缘损坏，同时也有利于熄弧后弧隙介质强度的迅速恢复，本实用新型将屏蔽罩分成两部分对真空灭弧室内的元器件进行保护，因真空灭弧室内，不同区段的金属蒸汽含量不同，长时间使用后，屏蔽罩的烧损程度也不同，分别设置第一屏蔽罩11和第二屏蔽罩12，断路器使用时只需更换烧损严重的屏蔽罩，避免了对整个屏蔽罩的置换，具有节能环保的优点。

本实用新型增设了导向机构4，导向机构4上的安装板41与波纹管3的自由端连接，使得导电系统5中的动触头51相对静触头53沿平行于导向柱43的纵向轴线的方向移动。真空灭弧室中动触头51与静触头53合闸时，动触杆52受外部驱动机构的作用向下运动，使得与动触杆52连接的波纹管3伸长，波纹管3伸长至允许最大伸缩量，此时静触头53和动触头51相互抵触；真空灭弧室中动触头51与静触头53分闸时，波纹管3收缩回弹，使得动触头51与静触头53分离至最大开距，从而实现分闸动作，动触头51纵向伸缩时，导向机构4使动触杆52沿平行于导向柱43纵向轴线的方向移动，从而保证动触头51与静触头53闭合时的接触面完全重合，提高了真空断路器的稳定性，具有保证储能电站配电系统安全、可靠运行的效果。同时将现有技术中整体设置的屏蔽罩分成第一屏蔽罩11和第二屏蔽罩12，断路器使用时只需更换烧损严重的屏蔽罩，避免了对整个屏蔽罩的置换，具有节能环保的优点。

由上所述，本实用新型在波纹管的自由端通过安装板连接导向机构，导电系统上的动触杆杆身与所在位置处的波纹管焊接固定，从而使得动触杆沿导向机构上的导向柱的纵向轴线移动。真空灭弧室中动触头与静触头合闸时，动触杆受外部驱动机构的作用向下运动，使得与动触杆连接的波纹管伸长，波纹管伸长至允许最大伸缩量，此时静触头和动触头相互抵触；真空灭弧室中动触头与静触头分闸时，波纹管收缩回弹，使得动触头与静触头分离至最大开距，从而实现分闸动作，动触头纵向伸缩时，导向机构使动触杆沿平行于导向柱纵向轴线的方向移动，从而保证动触头与静触头闭合时的接触面完全重合，提高了真空断路器的稳定性，具有保证储能电站配电系统安全、可靠运行的效果。同时，因真空灭弧室内，不同区段的金属蒸汽含量不同，长时间使用后，屏蔽罩的烧损程度也不同，因此分别设置了第一屏蔽罩和第二屏蔽罩，使用时只需更换烧损严重的屏蔽罩，避免了对整个屏蔽罩的置换，具有节能环保的优点。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，包括：设置有断路器的配电柜柜体(13)，所述断路器包括密合在绝缘外壳(1)顶部的上端盖(2)，可在轴向自由伸缩的波纹管(3)，导向机构(4)以及用于接通和断开电气路径的导电系统(5)，所述导电系统(5)包括动触头(51)和焊接在所述动触头(51)顶部的动触杆(52)，其特征在于：

所述导向机构(4)由安装板(41)、设置在所述安装板(41)上表面的直线轴承(42)以及伸缩设置在所述直线轴承(42)中的导向柱(43)组成，所述导向柱(43)的连接端固定安装在所述上端盖(2)的内侧壁上，且所述导向柱(43)的伸缩端可向下贯穿所述安装板(41)；

所述波纹管(3)的自由端连接在所述安装板(41)的上表面，所述动触杆(52)杆身与所在位置处的所述波纹管(3)焊接固定，所述动触杆(52)纵向依次贯穿所述安装板(41)和所述上端盖(2)向上延伸出所述绝缘外壳(1)一定距离；

其中，所述导电系统(5)沿平行于所述导向柱(43)纵向轴线的方向移动。

2.如权利要求1所述的提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，其特征在于，所述上端盖(2)端面贯穿开设有用于焊接所述波纹管(3)的通孔(21)，所述波纹管(3)的固定端焊接在所述通孔(21)的内腔壁上，所述动触杆(52)纵向贯穿所述波纹管(3)的管壁向外延伸一定距离。

3.如权利要求2所述的提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，其特征在于，所述通孔(21)外周的所述上端盖(2)内壁上还对称设置有螺孔(22)，所述导向柱(43)通过螺栓连接固定安装在所述螺孔(22)中，所述导向柱(43)纵向分布在所述波纹管(3)的外周。

4.如权利要求3所述的提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，其特征在于，所述绝缘外壳(1)的内腔空间中设置有第一屏蔽罩(11)，第一屏蔽罩(11)套装在所述导向柱(43)外部的所述安装板(41)上表面。

5.如权利要求4所述的提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，其特征在于，所述上端盖(2)上方连接有垫圈(6)，所述垫圈(6)上设置有套环(7)，所述套环(7)套设在所述动触杆(52)外周。

6.如权利要求5所述的提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，其特征在于，所述导电系统(5)还包括静触头(53)和焊接在所述静触头(53)底部的静触杆(54)，所述动触头(51)和所述静触头(53)同轴对应，所述动触头(51)相对所述静触头(53)沿平行于所述导向柱(43)的纵向轴线的方向移动。

7.如权利要求6所述的提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，其特征在于，还包括相对设置在所述上端盖(2)下方的下端盖(8)，所述下端盖(8)的内壁上设有固定板(9)，所述固定板(9)上表面还连接有固定环(10)，所述静触杆(54)底部贯穿所述固定环(10)安装在所述固定板(9)上。

8.如权利要求7所述的提升集装箱式储能电站运行安全性的配电柜，其特征在于，所述绝缘外壳(1)的内腔空间中的所述固定板(9)上表面纵向延伸设置有第二屏蔽罩(12)，所述第二屏蔽罩(12)的上方贯穿开设有开口(121)，所述动触杆(52)贯穿所述开口(121)与所述动触头(51)连接。

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