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CN111900661B - 一种常压密封空气绝缘环网柜 - Google Patents

一种常压密封空气绝缘环网柜 Download PDF

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CN111900661B CN202010746406.XA CN202010746406A CN111900661B CN 111900661 B CN111900661 B CN 111900661B CN 202010746406 A CN202010746406 A CN 202010746406A CN 111900661 B CN111900661 B CN 111900661B
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circuit breaking
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陈意
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Hubei Electric Power Equipment Co ltd
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Abstract

本发明提供了一种常压密封空气绝缘环网柜，包括柜体、真空断路单元、隔离开关、第一隔板、第二隔板、箱体和断路器移位机构，柜体内部形成母线室、空气隔室和线缆室，空气隔室内设置有箱体，真空断路单元和隔离开关均设置在箱体内；母线伸入箱体内；支母线伸入箱体内并与隔离开关电性连接；隔离开关包括若干连接部，各连接部线性排列且间隔设置，断路器移位机构设置在箱体的一端，并沿着隔离开关各连接部的排列的方向线性设置，断路器移位机构与真空断路单元连接；断路器移位机构带动真空断路单元的动触头选择性的与母线连接，同时带动真空断路单元的静触头选择性的与隔离开关的各连接部电性连接。

Description

一种常压密封空气绝缘环网柜
技术领域
本发明涉及供电电气设备技术领域，尤其涉及一种常压密封空气绝缘环网柜。
背景技术
环网柜是采用高压开关设备构成间隔式环网供电单元的电气设备，主要应用在公共建筑、工矿企业以及住宅小区的配电站或者箱式变电站中，环网柜将供电电源向干线输送的电能通过高压开关向外配电，是环网供电和终端供电的重要开关设备，其短路分断能力达到开关柜水平。
环网柜为了可靠的灭弧，通常采用六氟化硫气体或者固体绝缘介质作为灭弧或者绝缘介质，但是六氟化硫是温室效应气体，其温室效应是二氧化碳的23000倍，是被禁止排放的温室气体之一，环网柜中使用六氟化硫存在泄漏风险，固体绝缘环网柜的固体环氧树脂材质具有不易分解、易开裂等缺点，难以回收及处理；为此，开发一种常压下能够稳定灭弧和绝缘的环网柜，是很有必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种具有能够可靠灭弧结构、不使用温室气体的常压密封空气绝缘环网柜。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种常压密封空气绝缘环网柜，包括柜体(1)、真空断路单元(2)、隔离开关(3)、第一隔板(4)、第二隔板(5)、箱体(6)和断路器移位机构(7)，柜体(1)内部中空，柜体(1)内间隔的设置有第一隔板(4)和第二隔板(5)，第一隔板(4)与柜体(1)之间合围形成封闭的母线室(10)；第一隔板(4)、第二隔板(5)和柜体(1)合围形成封闭的空气隔室(11)；第二隔板(5)与柜体(1)之间合围形成封闭的线缆室(12)；其中：
所述空气隔室(11)内设置有箱体(6)，箱体(6)内部中空，真空断路单元(2)和隔离开关(3)均设置在箱体(6)内；第一隔板(4)靠近母线室(10)的一端设置有母线(8)，母线(8)依次穿过第一隔板(4)和箱体(6)并伸入箱体(6)内；第二隔板(5)靠近线缆室(12)的一端设置有支母线(9)，支母线(9)依次穿过第二隔板(5)和箱体(6)并伸入箱体(6)内并与隔离开关(3)电性连接；
所述隔离开关(3)包括若干连接部，各连接部线性排列且间隔设置，各连接部的一端与箱体(6)靠近第二隔板(5)的一端固定连接，连接部的另一端朝着第一隔板(4)的方向延伸；
所述断路器移位机构(7)设置在箱体(6)靠近第一隔板(4)的一端或者靠近第二隔板(5)的一端，且断路器移位机构(7)沿着隔离开关(3)各连接部的排列的延长线方向线性设置并贯穿箱体(6)，断路器移位机构(7)与箱体(6)密封连接，断路器移位机构(7)还与真空断路单元(2)连接；
所述真空断路单元(2)包括静触头(21)和动触头(22)，静触头(21)和动触头(22)分别设置在真空断路单元(2)靠近第一隔板(4)和第二隔板(5)的两端；断路器移位机构(7)带动真空断路单元(2)的动触头(22)选择性的与伸入箱体(6)内的母线(8)滑动连接，同时断路器移位机构(7)带动真空断路单元(2)的静触头(21)选择性的与箱体(6)内隔离开关(3)的各连接部电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述断路器移位机构(7)包括直线运动机构(71)、滑槽(72)、至少两个摆杆(73)、限位杆(74)和连接板(75)，滑槽(72)固定设置在箱体(6)的内表面，直线运动机构(71)贯穿箱体(6)并与箱体(6)密封连接，直线运动机构(71)的活动端嵌设在滑槽(72)内，直线运动机构(71)的活动端可相对于箱体(6)往复直线运动；直线运动机构(71)的活动端上设置有摆杆(73)，摆杆(73)的一端与直线运动机构(71)的活动端铰连接，摆杆(73)的另一端与连接板(75)铰连接，连接板(75)与真空断路单元(2)固定连接；摆杆(73)与柜体(1)之间设置有限位杆(74)，限位杆(74)的一端与柜体(1)的内表面铰连接，限位杆(74)的另一端与摆杆(73)靠近连接板(75)的一端铰连接；直线运动机构(71)活动端的往复直线运动驱动真空断路单元相对于箱体(6)摆动。
进一步优选的，所述直线运动机构(71)活动端的往复直线运动驱动真空断路单元(2)相对于箱体(6)摆动的轨迹为圆弧形，隔离开关(3)包括连接部A、连接部B和连接部C，连接部A、连接部B和连接部C远离第二隔板(5)的一端均位于该圆弧形摆动轨迹上；
所述真空断路单元(2)相对于柜体(1)摆动到该圆弧的一个端点位置时，真空断路单元(2)的静触头(21)与连接部A远离第二隔板(5)的一端相接触，真空断路单元(2)的动触头(22)与伸入空气隔室(11)的母线滑动连接；真空断路单元(2)相对于柜体(1)摆动到该圆弧的一个端点位置时，真空断路单元(2)的静触头(21)与连接部C远离第二隔板(5)的一端相接触，真空断路单元(2)的动触头(22)浮空；真空断路单元(2)相对于柜体(1)摆动到该圆弧的最低点位置时，真空断路单元(2)的静触头(21)与连接部B远离第二隔板(5)的一端相接触，真空断路单元(2)的动触头(22)与伸入空气隔室(11)的母线滑动连接。
更进一步优选的，所述真空断路单元(2)的静触头(21)与连接部A接触时，且动触头(22)与母线(8)滑动连接时，真空断路单元(2)处于合位工作状态；真空断路单元(2)的静触头(21)与连接部B接触时，且动触头(22)与母线(8)滑动连接时，真空断路单元(2)处于接地状态；真空断路单元(2)的静触头(21)与连接部C接触时，真空断路单元(2)处于分离工作状态。
再进一步优选的，所述真空断路单元(2)的静触头(21)和动触头(22)以及连接部A、连接部B和连接部C远离第二隔板(5)的一端均为板状。
更进一步优选的，所述伸入箱体(6)的母线(8)的纵向截面为L形，伸入箱体(6)的母线(8)的表面与真空断路单元(2)的动触头(22)的形状相吻合。
进一步优选的，所述直线运动机构(71)为丝杠导轨机构或者电动推杆机构。
进一步优选的，所述断路器移位机构(7)由绝缘材料制成。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述空气隔室(11)和箱体(6)内填充有常压干燥空气。
本发明提供的一种常压密封空气绝缘环网柜，相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本发明通过在空气隔室的箱体内设置母线、真空断路单元和隔离开关，并通过断路器移位机构带动真空断路单元改变位置，选择性的与隔离开关的各连接部接触，实现合位、分离或者接地状态的顺利切换，切换过程平稳；
(2)隔离开关的各连接部间隔设置且线性排列，并与真空断路单元的运行轨迹相适应，能够进行面接触的平滑切换；
(3)箱体内及空气隔室内没有采用温室气体六氟化硫，而是采用普通干燥空气，无泄漏风险；
(4)真空断路单元的静触头与各连接部，以及动触头与母线均是面接触，接触面积大，有利于迅速灭弧。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种常压密封空气绝缘环网柜的部分半剖前视图；
图2为本发明一种常压密封空气绝缘环网柜的左视图；
图3为本发明一种常压密封空气绝缘环网柜的真空断路单元的一种切换后的工作状态的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1结合图2和图3所示，本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种常压密封空气绝缘环网柜，包括：
柜体1，内部中空，为其他设备提供安装基础，并提供一定的防护能力；
第一隔板4和第二隔板5，将柜体1内部空间进行隔断，便于其他设备的安装和固定；
真空断路单元2，可在不同的工作中状态切换，具有可灭弧的真空管部分；
隔离开关3，选择性的与真空断路单元2连接，以便导通二次回路；
箱体6，设置与第一隔板4和第二隔板5之间的柜体1内，作为真空断路单元、隔离开关3和断路器移位机构7的安装基础；
和断路器移位机构7，带动真空断路单元2相对于箱体6移动，实现不同功能的切换；
其中，第一隔板4和第二隔板5在柜体1内间隔设置，第一隔板4与柜体1之间合围形成封闭的母线室10；第一隔板4、第二隔板5和柜体1合围形成封闭的空气隔室11；第二隔板5与柜体1之间合围形成封闭的线缆室12；通过第一隔板4和第二隔板5将柜体1内部空间按功能进行了独立分区，便于扩展、排查检修和维护；
空气隔室11内设置有箱体6，箱体6内部中空，真空断路单元2和隔离开关3均设置在箱体6内；第一隔板4靠近母线室10的一端设置有母线8，母线8依次穿过第一隔板4和箱体6并伸入箱体6内；第二隔板5靠近线缆室12的一端设置有支母线9，支母线9依次穿过第二隔板5和箱体6并伸入箱体6内并与隔离开关3电性连接；
隔离开关3包括若干连接部，各连接部线性排列且间隔设置，各连接部的一端与箱体6靠近第二隔板5的一端固定连接，连接部的另一端朝着第一隔板4的方向延伸；真空断路单元2和隔离开关3配合可以形成电源的输送通道、接地或者检测等多种功能；
断路器移位机构7设置在箱体6靠近第一隔板4的一端或者靠近第二隔板5的一端，且断路器移位机构7沿着隔离开关3各连接部的排列的延长线方向线性设置并贯穿箱体6，断路器移位机构7与箱体6密封连接，断路器移位机构7还与真空断路单元2连接；真空断路单元2包括静触头21和动触头22，静触头21和动触头22分别设置在真空断路单元2靠近第一隔板4和第二隔板5的两端；断路器移位机构7带动真空断路单元2的动触头22选择性的与伸入箱体6内的母线8滑动连接，同时断路器移位机构7带动真空断路单元2的静触头21选择性的与箱体6内隔离开关3的各连接部电性连接。断路器移位机构7可带动真空断路单元2在箱体内往复运动，并与隔离开关3各连接部选择性的接触形成不同的功能组合。
以图2为例的情况对断路器移位机构7进行说明，图示的断路器移位机构7安装在箱体6靠近第一隔板4的一端，当然也可以设置在靠近第二隔板5的一端。断路器移位机构7包括直线运动机构71、滑槽72、至少两个摆杆73、限位杆74和连接板75，滑槽72固定设置在箱体6的内表面，滑槽为U字形结构，直线运动机构71贯穿箱体6并与箱体6密封连接，直线运动机构71的活动端嵌设在滑槽72内，直线运动机构71的活动端可相对于箱体6往复直线运动，受滑槽72的限制，直线运动机构71的活动端运动的极限位置为箱体6内部的两端的内表面；直线运动机构71的活动端上设置有摆杆73，摆杆73的一端与直线运动机构71的活动端铰连接，摆杆73的另一端与连接板75铰连接，连接板75与真空断路单元2固定连接；摆杆73与柜体1之间设置有限位杆74，限位杆74的一端与柜体1的内表面铰连接，限位杆74的另一端与摆杆73靠近连接板75的一端铰连接；直线运动机构71活动端的往复直线运动驱动真空断路单元2相对于箱体6摆动。直线运动机构71带动真空断路单元2移动，而母线8不必移动。限位杆74能限定真空断路单元2的摆动的幅度。
直线运动机构71活动端的往复直线运动驱动真空断路单元2相对于箱体6摆动的轨迹为圆弧形，隔离开关3包括连接部A、连接部B和连接部C，连接部A、连接部B和连接部C远离第二隔板5的一端均位于该圆弧形摆动轨迹上；
真空断路单元2相对于柜体1摆动到该圆弧的一个端点位置时，在该极限位置，真空断路单元2的静触头21与连接部A远离第二隔板5的一端相接触，真空断路单元2的动触头22与伸入空气隔室11的母线滑动连接；真空断路单元2相对于柜体1摆动到该圆弧的一个端点位置时，在该极限位置，真空断路单元2的静触头21与连接部C远离第二隔板5的一端相接触，真空断路单元2的动触头22浮空；真空断路单元2相对于柜体1摆动到该圆弧的最低点位置时，在该位置真空断路单元2的静触头21与连接部B远离第二隔板5的一端相接触，真空断路单元2的动触头22与伸入空气隔室11的母线滑动连接。
真空断路单元2的静触头21与连接部A接触，且动触头22与母线8滑动连接时，真空断路单元2处于合位工作状态；真空断路单元2的静触头21与连接部B接触，且动触头22与母线8滑动连接时，真空断路单元2处于接地状态；真空断路单元2的静触头21与连接部C接触时，真空断路单元2处于分离工作状态。
为了提高真空断路单元2的接触效果，增大接触面积，真空断路单元2的静触头21和动触头22以及连接部A、连接部B和连接部C远离第二隔板5的一端均为板状。伸入箱6的母线8的纵向截面为L形，母线8的表面与真空断路单元2的动触头22的形状相吻合。
本发明中，直线运动机构71可以是丝杠导轨机构或者电动推杆机构。当然，也可以是其他带有位置锁定功能的直线往复运动的设备，如线性气缸等，在此不再赘述。
断路器移位机构7由绝缘材料制成。空气隔室11和箱体6内填充有常压干燥空气。箱体6使母线6、真空断路单元2和隔离开关3均不直接连接，只有特定位置才能进行两两接触，接触和灭弧过程在封闭的箱体6完成，并能迅速而可靠的实现功能切换，不受外部环境影响，也不使用温室气体，也不存在环境污染因素。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种常压密封空气绝缘环网柜，其特征在于：包括柜体（1）、真空断路单元（2）、隔离开关（3）、第一隔板（4）、第二隔板（5）、箱体（6）和断路器移位机构（7），柜体（1）内部中空，柜体（1）内间隔的设置有第一隔板（4）和第二隔板（5），第一隔板（4）与柜体（1）之间合围形成封闭的母线室（10）；第一隔板（4）、第二隔板（5）和柜体（1）合围形成封闭的空气隔室（11）；第二隔板（5）与柜体（1）之间合围形成封闭的线缆室（12）；其中：
所述空气隔室（11）内设置有箱体（6），箱体（6）内部中空，真空断路单元（2）和隔离开关（3）均设置在箱体（6）内；第一隔板（4）靠近母线室（10）的一端设置有母线（8），母线（8）依次穿过第一隔板（4）和箱体（6）并伸入箱体（6）内；第二隔板（5）靠近线缆室（12）的一端设置有支母线（9），支母线（9）依次穿过第二隔板（5）和箱体（6）并伸入箱体（6）内并与隔离开关（3）电性连接；
所述隔离开关（3）包括若干连接部，各连接部线性排列且间隔设置，各连接部的一端与箱体（6）靠近第二隔板（5）的一端固定连接，连接部的另一端朝着第一隔板（4）的方向延伸；
所述断路器移位机构（7）设置在箱体（6）靠近第一隔板（4）的一端或者靠近第二隔板（5）的一端，且断路器移位机构（7）沿着隔离开关（3）各连接部的排列的延长线方向线性设置并贯穿箱体（6），断路器移位机构（7）与箱体（6）密封连接，断路器移位机构（7）还与真空断路单元（2）连接；
所述真空断路单元（2）包括静触头（21）和动触头（22），静触头（21）和动触头（22）分别设置在真空断路单元（2）靠近第一隔板（4）和第二隔板（5）的两端；断路器移位机构（7）带动真空断路单元（2）的动触头（22）选择性的与伸入箱体（6）内的母线（8）滑动连接，同时断路器移位机构（7）带动真空断路单元（2）的静触头（21）选择性的与箱体（6）内隔离开关（3）的各连接部电性连接；
所述断路器移位机构（7）包括直线运动机构（71）、滑槽（72）、至少两个摆杆（73）、限位杆（74）和连接板（75），滑槽（72）固定设置在箱体（6）的内表面，直线运动机构（71）贯穿箱体（6）并与箱体（6）密封连接，直线运动机构（71）的活动端嵌设在滑槽（72）内，直线运动机构（71）的活动端可相对于箱体（6）往复直线运动；直线运动机构（71）的活动端上设置有摆杆（73），摆杆（73）的一端与直线运动机构（71）的活动端铰连接，摆杆（73）的另一端与连接板（75）铰连接，连接板（75）与真空断路单元（2）固定连接；摆杆（73）与柜体（1）之间设置有限位杆（74），限位杆（74）的一端与柜体（1）的内表面铰连接，限位杆（74）的另一端与摆杆（73）靠近连接板（75）的一端铰连接；直线运动机构（71）活动端的往复直线运动驱动真空断路单元相对于箱体（6）摆动；
断路器移位机构（7）由绝缘材料制成；所述空气隔室（11）和箱体（6）内填充有常压干燥空气。
2.如权利要求1所述的一种常压密封空气绝缘环网柜，其特征在于：所述直线运动机构（71）活动端的往复直线运动驱动真空断路单元（2）相对于箱体（6）摆动的轨迹为圆弧形，隔离开关（3）包括连接部A、连接部B和连接部C，连接部A、连接部B和连接部C远离第二隔板（5）的一端均位于该圆弧形摆动轨迹上；
所述真空断路单元（2）相对于柜体（1）摆动到该圆弧的一个端点位置时，真空断路单元（2）的静触头（21）与连接部A远离第二隔板（5）的一端相接触，真空断路单元（2）的动触头（22）与伸入空气隔室（11）的母线滑动连接；真空断路单元（2）相对于柜体（1）摆动到该圆弧的一个端点位置时，真空断路单元（2）的静触头（21）与连接部C远离第二隔板（5）的一端相接触，真空断路单元（2）的动触头（22）浮空；真空断路单元（2）相对于柜体（1）摆动到该圆弧的最低点位置时，真空断路单元（2）的静触头（21）与连接部B远离第二隔板（5）的一端相接触，真空断路单元（2）的动触头（22）与伸入空气隔室（11）的母线滑动连接。
3.如权利要求2所述的一种常压密封空气绝缘环网柜，其特征在于：所述真空断路单元（2）的静触头（21）与连接部A接触，且动触头（22）与母线滑动连接时，真空断路单元（2）处于合位工作状态；真空断路单元（2）的静触头（21）与连接部B接触，且动触头（22）与母线滑动连接时，真空断路单元（2）处于接地状态；真空断路单元（2）的静触头（21）与连接部C接触时，真空断路单元（2）处于分离工作状态。
4.如权利要求3所述的一种常压密封空气绝缘环网柜，其特征在于：所述真空断路单元（2）的静触头（21）和动触头（22）以及连接部A、连接部B和连接部C远离第二隔板（5）的一端均为板状。
5.如权利要求2所述的一种常压密封空气绝缘环网柜，其特征在于：所述伸入箱体（6）的母线（8）的纵向截面为L形，伸入箱体（6）的母线（8）的表面与真空断路单元（2）的动触头（22）的形状相吻合。
6.如权利要求1所述的一种常压密封空气绝缘环网柜，其特征在于：所述直线运动机构（71）为丝杠导轨机构或者电动推杆机构。
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