CN219778766U - 一种高压开关成套设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关设备，具体是一种高压开关成套设备,包括柜体结构，柜体结构内还安装有排空机构，排空机构与灭弧室导通，用于将灭弧室内的空气排出；闸刀开关与执行结构配合，执行结构用于控制闸刀开关开合，且执行结构还与所述排空机构连接。通过执行结构每次控制闸刀开关开合，与执行结构连接的排空机构将真空灭弧室中随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，以及由于密封不严，而流入的少量空气排出，保持灭弧室中具有一个相对恒定的真空度，增加灭弧装置的稳定性，延长真空灭弧装置的使用寿命。

Description

一种高压开关成套设备

技术领域

本实用新型涉及一种开关设备，具体是一种高压开关成套设备。

背景技术

高压开关成套设备（高压配电柜）是指在电压3kV及以上，频率50Hz及以下的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备。主要用于电力系统（包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户）的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。因此，高压成套设备是非常重要的输配电设备，其安全、可靠运行对电力系统的安全、有效运行具有十分重要的意义。

高压开关成套设备中含有一种叫电弧的高温高导电率的游离气体，表现为瞬间的高温火花，会销毁导电触头部位，造成很大的破坏性，严重的会造成电气设备发生爆炸事故，因此灭弧显得犹为首要。而在生活中对高压开关成套设备常用的灭弧方法可以分为拉长电弧、灭弧罩、油冷灭弧装置、六氟化硫(SF6)灭弧法、气吹灭弧装置、横向金属栅片装置、真空灭弧装置等。

其中真空灭弧装置最为常用，真空拥有较高的绝缘强度，将开关触头置于真空容器中，当电流过零时即能熄灭电弧。为避免发生过电压，应该不使触头分开时电流突变为零。宜在触头间发生少许金属蒸汽，构成电弧通道。当交换电流自然降落过零先后，这些金属蒸汽便在真空中迅速飞散而熄灭电弧。

现有的真空灭弧装置通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生；但是随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，其真空度也可逐步下降，下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平，因此影响灭弧装置的正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压开关成套设备，以解决上述背景技术中提出随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，其真空度也可逐步下降，下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高压开关成套设备，所述高压开关成套设备，包括柜体结构，所述柜体结构内安装有电气安装架，所述电气安装架上安装有控制高压电路通断的用电器，所述用电器通过闸刀开关与控制电路连接；

所述闸刀开关设置在密封的灭弧室内，灭弧室安装在柜体结构中，柜体结构内还安装有排空机构，排空机构与灭弧室导通，用于将灭弧室内的空气排出；闸刀开关与执行结构配合，执行结构用于控制闸刀开关开合，且执行结构还与所述排空机构连接；

当执行结构控制闸刀开关完成一次开闸或合闸动作，排空机构将灭弧室内的空气排出一次。

如上所述的高压开关成套设备：所述闸刀开关包括一个固定安装在所述灭弧室内的开关本体，及活动连接所述开关本体的闸体；所述执行结构密封且可活动地穿入到所述灭弧室内，并与灭弧室中的闸体连接；

所述闸体的一端与所述开关本体转动连接，闸体的另一端与所述执行结构连接。

如上所述的高压开关成套设备：所述执行结构包括竖直安装在所述柜体结构内的动力缸、竖直活动连接所述动力缸的伸缩杆、以及连接所述伸缩杆与所述闸体的操纵杆；

所述操纵杆穿入到所述灭弧室内，且在操纵杆穿入到灭弧室的一处设置有密封橡胶圈；所述操纵杆的一端与伸缩杆的顶部连接，另一端伸入到所述灭弧室内，且与滑动套设在闸体上的滑套转动连接。

如上所述的高压开关成套设备：所述排空机构包括竖直固定在所述柜体结构内壁上的排气筒，以及一端伸入到所述排气筒内，而另一端从排气筒上部穿出的活塞柱；

所述活塞柱的下端固定有密封塞，密封塞与排气筒的内壁密封滑动配合，在排气筒的下部安装有第一止逆阀和第二止逆阀，第一止逆阀和第二止逆阀的安装方向相反；

其中，第一止逆阀通过吸气管与灭弧室的内部导通，第二止逆阀通过出气管与外界导通，且所述活塞柱通过短行程联锁结构与操纵杆连接。

如上所述的高压开关成套设备：所述短行程联锁结构包括固定在所述操纵杆上的直齿板、转动安装在所述柜体结构内壁上的齿轮、以及用于连接所述齿轮与所述活塞柱顶部的连杆；

所述齿轮的一侧偏心处固定有销柱，所述连杆的一端与所述销柱转动配合，另一端与活塞柱的顶部转动配合，所述齿轮与所述直齿板咬合。所述齿轮固定在齿轮轴上，柜体结构的内壁固定有支架，齿轮轴转动安装在支架上；

所述操纵杆的活动行程长度与直齿板的长度相同，且直齿板的长度为齿轮周长的一半，销柱的两个行程端点位于同一水平线上。

如上所述的高压开关成套设备：所述柜体结构为多层结构，每一层的柜口处均铰接有柜门，所述柜门与柜体结构之间还设置有门锁结构。

通过设置的柜门可以保证柜体内部的相关用电器或线路不外露，进而减小漏电风险。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：所述柜体结构为多层结构，在有效的空间内，尽量提高空间利用率，能够安置更多的电器设备；通过设置的柜门可以保证柜体内部的相关用电器或线路不外露，进而减小漏电风险；

与现有技术相比该实用新型将真空灭弧室中随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，以及由于密封不严，而流入的少量空气排出，保持灭弧室中具有一个相对恒定的真空度。

附图说明

图1为高压开关成套设备的整体结构示意图。

图2为高压开关成套设备中其中一个柜体内部的结构示意图。

图3为高压开关成套设备中控制高压电路通断的用电器的结构示意图。

图4为在图3的基础上将灭弧室拆解后的结构示意图。

图5为高压开关成套设备中闸刀开关与操纵杆的连接方式分解示意图。

图6为高压开关成套设备中短行程联锁结构的结构示意图。

图7为在图6基础上将短行程联锁结构拆解后的结构示意图。

图8为高压开关成套设备中排空机构的结构示意图。

图9为为在图8基础上将排空机构拆解后的结构示意图。

图中：1-柜体；2-电气安装架；3-灭弧室；4-闸刀开关；5-滑套；6-操纵杆；7-伸缩杆；8-动力缸；9-密封橡胶圈；10-直齿板；11-齿轮；12-连杆；13-活塞柱；14-排气筒；15-密封塞；16-第一止逆阀；17-第二止逆阀；18-出气管；19-吸气管；20-柜门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1~图9，作为本实用新型的一种实施例，所述高压开关成套设备，包括柜体结构，所述柜体结构内安装有电气安装架2，所述电气安装架2上安装有控制高压电路通断的用电器（包括但不限于熔断器、隔离器、电容器、阻抗、耦合器等），所述用电器通过闸刀开关4与控制电路连接；

所述闸刀开关4设置在密封的灭弧室3内，灭弧室3安装在柜体结构中，柜体结构内还安装有排空机构，排空机构与灭弧室3导通，用于将灭弧室3内的空气排出；闸刀开关4与执行结构配合，执行结构用于控制闸刀开关4开合，且执行结构还与所述排空机构连接；

当执行结构控制闸刀开关4完成一次开闸或合闸动作，排空机构将灭弧室2内的空气排出一次。

该实施例中，当控制电路发生类似于负载过高的问题时，可通过执行结构带动闸刀开关4开闸，以使控制高压电路的用电器断电，最终将高压电路断开，保持高压电路始终处于可控状态，避免控制电路过载导致无法保证高压电路正常运行的问题。

而控制电路恢复到负载正常时，又可通过执行结构带动闸刀开关4合闸，使用电器重新通电，将高压电路接通；在执行结构动作的同时，利用排空机构将灭弧室3内由于密封不严而流入的少量空气排出，保持灭弧室3内始终处于相对恒定的真空状态，以减小闸刀开关4合闸和开闸过程中的电弧。

作为本实用新型进一步的方案，所述闸刀开关4包括一个固定安装在所述灭弧室3内的开关本体，及活动连接所述开关本体的闸体；所述执行结构密封且可活动地穿入到所述灭弧室3内，并与灭弧室3中的闸体连接；

所述闸体的一端与所述开关本体转动连接，闸体的另一端与所述执行结构连接。

该实施例中，由于执行结构是密封且可活动地穿入到灭弧室3内的，因此，灭弧室3内部与外界环境空气可保持隔绝；当执行结构动作时，通过执行结构密封活动进一步穿入到灭弧室3内，进而带动闸体转动，以将开关本体接通；或执行结构密封活动穿出灭弧室3一段，带动闸体反向转动，将开关本体断开。

作为本实用新型再进一步的方案，所述执行结构包括竖直安装在所述柜体结构内的动力缸8、竖直活动连接所述动力缸8的伸缩杆7、以及连接所述伸缩杆7与所述闸体的操纵杆6；

所述操纵杆6穿入到所述灭弧室3内，且在操纵杆6穿入到灭弧室3的一处设置有密封橡胶圈9；所述操纵杆6的一端与伸缩杆7的顶部连接，另一端伸入到所述灭弧室3内，且与滑动套设在闸体上的滑套5转动连接。

该实施例中，动力缸8可以是气缸、液压缸、电磁缸等动力缸体，通过动力缸8带动伸缩杆7竖直伸缩，进而驱动操纵杆6伸缩；由于操纵杆6通过密封橡胶圈9与灭弧室3密封，因此，在操纵杆6进一步伸入到灭弧室3中，或从灭弧室3中伸出一段的过程中，灭弧室3内部依然能够保持与外界环境隔绝。当操纵杆6进一步伸入到灭弧室3中时，会带动滑套5向上运动；而滑套5带动闸体向上翻转，并沿着闸体滑动一段距离。

相反地，当操纵杆6从灭弧室3中伸出一段的过程中，带动滑套5向下活动，同时驱使闸体向下翻转，并沿着闸体滑动，以此来控制闸体的位置，进而对开关本体的通断电控制。

作为本实用新型更进一步的方案，所述排空机构包括竖直固定在所述柜体结构内壁上的排气筒14，以及一端伸入到所述排气筒14内，而另一端从排气筒上部穿出的活塞柱13；

所述活塞柱13的下端固定有密封塞15，密封塞15与排气筒14的内壁密封滑动配合，在排气筒14的下部安装有第一止逆阀16和第二止逆阀17，第一止逆阀16和第二止逆阀17的安装方向相反；

其中，第一止逆阀16通过吸气管19与灭弧室3的内部导通，第二止逆阀17通过出气管18与外界导通，且所述活塞柱13通过短行程联锁结构与操纵杆6连接。

该实施例中，由于活塞柱13与操纵杆6之间设置了短行程联锁结构，因此，当操纵杆6控制闸体活动以控制开关本体通断电的过程中，还可利用活塞柱13动作，以将灭弧室3中由于密封不严而流入的少量空气排出，保持灭弧室3中具有一个相对恒定的真空度。

当操纵杆6动作时，利用短行程联锁结构带动活塞柱13向上或向下运动，以使密封塞15跟随向上或向下运动；在密封塞15向上运动时，排气筒4下部空间内的压强减小，灭弧室3中的少量空气通过吸气管19经第一止逆阀16进入到排气筒4中；而在密封塞15向下运动时，排气筒4下部空间内的压强增大，使得排气筒4下部的空气经第二止逆阀17排入到出气管18中，最终排入到外界环境中。

作为本实用新型更进一步的方案，所述短行程联锁结构包括固定在所述操纵杆6上的直齿板10、转动安装在所述柜体结构内壁上的齿轮11、以及用于连接所述齿轮11与所述活塞柱13顶部的连杆12；

所述齿轮11的一侧偏心处固定有销柱，所述连杆12的一端与所述销柱转动配合，另一端与活塞柱13的顶部转动配合，所述齿轮11与所述直齿板11咬合。所述齿轮11固定在齿轮轴上，柜体结构的内壁固定有支架，齿轮轴转动安装在支架上；

所述操纵杆6的活动行程长度与直齿板10的长度相同，且直齿板10的长度为齿轮11周长的一半，销柱的两个行程端点位于同一水平线上。

该实施例中，通过操纵杆6活动来带动直齿板10跟随升降，进而带动齿轮11转动；由于操纵杆6的活动行程长度与直齿板10的长度相同，并且直齿板10的长度为齿轮11周长的一半；因此，操纵杆6在带动闸体向上翻转和向下翻转控制开关本体合闸和开闸的过程中，直齿板10能够带动齿轮11转动180°；又因为销柱的两个行程端点位于同一水平线上，因此，在齿轮11转动的前90°的过程中，通过销柱与连杆12配合可带动活塞柱13和密封塞15完成一次上升或下降；而在齿轮11转动的后90°的过程中，带动活塞柱13和密封塞15完成一次下降或上升。

当然了，为了实现在操纵杆6动作的过程中带动活塞柱13升降，可直接将操纵杆6与活塞柱13固定；但是，由于闸体在合闸的过程中，操纵杆6需要竖直活动的行程较大，如若直接将操纵杆6与活塞柱13固定，则会导致活塞柱13的活动行程过大，进而导致排空机构单次的空气排出量过大；长期如此，便会导致灭弧室3内产生过负压，进而增加或加剧灭弧室3内部的密封泄露问题。

作为本实用新型更进一步的方案，所述柜体结构为多层结构，每一层的柜口处均铰接有柜门20，所述柜门20与柜体结构之间还设置有门锁结构。

通过设置的柜门20可以保证柜体内部的相关用电器或线路不外露，进而减小漏电风险。

上述实施例是示范性的，而非限制性的，故在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型的技术方案均囊括在本实用新型内。

Claims (6)

1.一种高压开关成套设备，其特征在于，所述高压开关成套设备包括柜体结构，所述柜体结构内安装有电气安装架（2），所述电气安装架（2）上安装有控制高压电路通断的用电器，所述用电器通过闸刀开关（4）与控制电路连接；

所述闸刀开关（4）设置在密封的灭弧室（3）内，灭弧室（3）安装在柜体结构中，柜体结构内还安装有排空机构，排空机构与灭弧室（3）导通，用于将灭弧室（3）内的空气排出；闸刀开关（4）与执行结构配合，执行结构用于控制闸刀开关（4）开合，且执行结构还与所述排空机构连接；

当执行结构控制闸刀开关（4）完成一次开闸或合闸动作，排空机构将灭弧室（2）内的空气排出一次。

2.根据权利要求1所述的一种高压开关成套设备，其特征在于，所述闸刀开关（4）包括一个固定安装在所述灭弧室（3）内的开关本体，及活动连接所述开关本体的闸体；所述执行结构密封且可活动地穿入到所述灭弧室（3）内，并与灭弧室（3）中的闸体连接；

所述闸体的一端与所述开关本体转动连接，闸体的另一端与所述执行结构连接。

3.根据权利要求2所述的一种高压开关成套设备，其特征在于，所述执行结构包括竖直安装在所述柜体结构内的动力缸（8）、竖直活动连接所述动力缸（8）的伸缩杆（7）、以及连接所述伸缩杆（7）与所述闸体的操纵杆（6）；

所述操纵杆（6）穿入到所述灭弧室（3）内，且在操纵杆（6）穿入到灭弧室（3）的一处设置有密封橡胶圈（9）；所述操纵杆（6）的一端与伸缩杆（7）的顶部连接，另一端伸入到所述灭弧室（3）内，且与滑动套设在闸体上的滑套（5）转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种高压开关成套设备，其特征在于，所述排空机构包括竖直固定在所述柜体结构内壁上的排气筒（14），以及一端伸入到所述排气筒（14）内，而另一端从排气筒上部穿出的活塞柱（13）；

所述活塞柱（13）的下端固定有密封塞（15），密封塞（15）与排气筒（14）的内壁密封滑动配合，在排气筒（14）的下部安装有第一止逆阀（16）和第二止逆阀（17），第一止逆阀（16）和第二止逆阀（17）的安装方向相反；

其中，第一止逆阀（16）通过吸气管（19）与灭弧室（3）的内部导通，第二止逆阀（17）通过出气管（18）与外界导通，且所述活塞柱（13）通过短行程联锁结构与操纵杆（6）连接。

5.根据权利要求4所述的一种高压开关成套设备，其特征在于，所述短行程联锁结构包括固定在所述操纵杆（6）上的直齿板（10）、转动安装在所述柜体结构内壁上的齿轮（11）、以及用于连接所述齿轮（11）与所述活塞柱（13）顶部的连杆（12）；

所述齿轮（11）的一侧偏心处固定有销柱，所述连杆（12）的一端与所述销柱转动配合，另一端与活塞柱（13）的顶部转动配合，所述齿轮（11）与所述直齿板（11）咬合；

所述齿轮（11）固定在齿轮轴上，柜体结构的内壁固定有支架，齿轮轴转动安装在支架上；

所述操纵杆（6）的活动行程长度与直齿板（10）的长度相同，且直齿板（10）的长度为齿轮（11）周长的一半，销柱的两个行程端点位于同一水平线上。

6.根据权利要求1所述的一种高压开关成套设备，其特征在于，所述柜体结构为多层结构，每一层的柜口处均铰接有柜门（20），所述柜门（20）与柜体结构之间还设置有门锁结构；

通过设置的柜门（20）可以保证柜体内部的相关用电器或线路不外露，进而减小漏电风险。