CN107800068A - 一种环保气体绝缘开关柜 - Google Patents

Abstract

环保气体绝缘开关柜包括两工位隔离开关、小型真空环保开关、熔断器舱、隔离开关观测装置。两工位隔离开关主由隔离静支架、隔离刀片、真空灭弧室静触头、绝缘拉杆和隔离主轴装配成。小型真空环保开关主要由固封极柱、触座、主轴拉杆、操作机构装配成。真空灭弧室的动触头穿过此凹槽与表链触指接触。熔断器舱主要由舱体、熔断器、5爪爪子、8爪爪子、绝缘封塞装配成。本发明设计合理、制造过程相对较为简单，体积小、重量轻、性能稳定、动作可靠，具有极高的电气安全性能，是供电可靠性的强有力的保证、也是减少用户投资的前提条件。

Description

一种环保气体绝缘开关柜

技术领域

本发明涉及的是电力***用中压开关设备，具体涉及一种环保气体绝缘开关柜，是一种采用负荷开关进行控制，熔断器进行保护的负荷开关-熔断器组合电器设备。

背景技术

开关柜是供电行业的关键设备之一，而负荷开关-熔断器组合电器作为10kV变压器的保护设备显得尤为重要，在现有的技术中，气体绝缘全密封设备主要是应用SF₆气体作为灭弧和绝缘气体，而SF₆是一种具有极强温室效应的不环保气体，在高温电弧作用下还可分解成有毒产物，已经不适应现代电力行业发展需求。

发明内容

本发明针对当前电力***开关体积偏大、安全性能差、使用SF₆气体灭弧和绝缘给环境带来严重污染、可扩展性差、安装不方便、可靠性差，以及制造成本和运行维护成本的增加给国家和用电用户带来一定的经济损失等问题，而提供一种结构紧凑、体积小、运行维护成本低、组合方便，且能够明显减少电力设施投资的环保气体绝缘开关柜。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

一种环保气体绝缘开关柜，包括两工位隔离开关、小型真空环保开关、熔断器舱、出线端子、接地开关、操作机构、不锈钢密封气箱、开关柜体、隔离开关观测装置等。

所述的两工位隔离开关主要包括隔离静支架、隔离刀片、真空灭弧室静触头、绝缘拉杆、隔离主轴、接地刀座。

所述隔离静支架采用环氧树脂浇注而成，隔离静触头的上部分浇注其中，隔离静支架固定在框架上。

所述的隔离刀片一端与真空灭弧室静触头连接，拉动孔与绝缘拉杆的一端连接，绝缘拉杆的另一端通过拐臂与隔离主轴连接，保证隔离主轴转到时带到隔离刀片进行分合的动作，隔离主轴通过隔离轴承座固定在前、后安装板上，隔离刀片为两片一组，安装后保证隔离静触头置于两片隔离刀片之间，隔离刀片的一侧采用两组蝶形弹簧，保证隔离刀片与真空灭弧室静触头，以及隔离刀片与隔离静触头的可靠接触。

所述的接地刀座固定在框架上。

所述小型真空环保开关包括固封极柱、触座、主轴拉杆、操作机构，开关通过前后安装板焊接在固定框架上，在通过固定框架固定在不锈钢金属薄板的安装孔上，保证气箱的密封和开关的稳定性，固封极柱固定在安装梁上，安装梁与前后安装板连接，触座固定在固封极柱上，触座的凹槽内安装有表链触指，真空灭弧室的动触头穿过此凹槽，使动触头与表链触指接触严密。

所述的熔断器舱包括舱体、熔断器、5爪爪子、8爪爪子、绝缘封塞，5爪爪子通过螺栓固定在舱体内，采用不锈钢弹簧将爪子箍紧，保证爪子与熔断器的可靠接触，8爪爪子通过螺栓固定在绝缘封塞上，采用开口钢圈安装在外爪的内侧，保证外爪与舱体内的导电夹子可靠接触，采用紧箍将内爪箍紧，保证爪子与熔断器的可靠接触。

所述出线端子采用环氧树脂浇注而成，内部浇注有导电柱，在出线端子的本体上设计有密封槽，保证出线端子安装时气箱的气密性。

所述的接地开关为独立结构形式，通过焊接的方式固定在气箱内，与气箱的连接部分设计有密封装置，保证气箱的气密性，接地开关的分合操作在机构室内实现，通过传动拐臂带动传动拉杆使气箱内的接地开关进行分合的动作。

所述的操作机构分弹簧操作机构或永磁机构。

所述的隔离开关观测装置由成像探头及手持式显示屏组成。

环保气体绝缘开关柜的原理和工作程序：

环保气体绝缘开关柜总体装配结构，见附图1所示。由不锈钢金属薄板焊接成密闭的气箱，由金属薄板组成的框架形成泄压通道，由隔板、侧板等组成仪表室、机构室和电缆室。

不锈钢密封气箱内部安装有两工位隔离开关、固定式小型真空环保开关、熔断器舱、接地开关、连接母线，带电缆出线端子部分安装在气箱外面，通过密封胶圈使出线端子与气箱密闭连接，保证气箱的气密性。在气箱下部安装泄压防爆阀。气箱的前部，安装有显示气箱压力的气压表以及观察隔离开关工位的观察窗。

金属薄板组成的框架形成泄压通道，用于气箱内的元件产生意外电弧通过气箱下部泄压防爆阀泄入本通道内，也用于电缆室内产生故障电弧泄压。

机构室内安装操作机构，用于操作负荷开关、两工位隔离开关以及接地开关，机构室上部为仪表室，用于安装二次元件。

电缆室内有出线端子，连接进出线电缆，同时电缆室内还可以安装穿心式电流互感器和插接式避雷器。

环保气体绝缘开关柜的工作原理可分为出线端子进线或者出线两种情况，现以出线端子作为出线为例加以阐述工作原理。当电流从主母线流经隔离开关时，若隔离开关处于合闸状态（即隔离刀片与隔离静触头接合），此时电流将通过真空灭弧室（闭合状态），传至触座，再通过下引母排流经熔断器舱，在熔断器接通的情况下传至出线端子，与出线端子连接的电缆头将电流传至外接电缆完成输电过程。

环保气体绝缘开关柜的工作程序当要求控制回路停电时，只需通过控制机构分开真空灭弧室，然后分开隔离开关刀片至分位，即可完成停电；当要求控制回路停电并检修时，可在完成停电过程后合接地开关的接地刀片至合位，即可完成既定要求。送电程序与停电程序相反。

本发明的特点：

1、本发明的环保气体绝缘开关柜采用环保空气密封技术，运行中不受周围环境影响，不受凝露和污秽的影响，本体无有毒有害气体且不会产生有毒有害气体。

2、接地刀座可根据要求进行随意匹配，即隔离开关分为隔离合位与隔离分位，以及隔离合位与接地合位。

2、本发明采用压缩空气作为绝缘介质，采用真空进行灭弧。

3、本发明隔离主轴及开关主轴与气箱前端板的连接位置采用密封处理，保证密封气箱的气密性。

4、本发明将小型真空环保开关固定在框架上，保证充气的时候不会因为箱体变形影响开关的稳定性。

5、舱体、出线端子等绝缘件均采用憎水性好的环氧树脂制造而成，通过APG环氧压注技术一次浇注成型，不会有有害气体和液体泄露的危险，也不会给环境造成污染。

6、接地开关采用齿轮传动的操作方式，使开关在操作的过程中方便快捷。

7、成像探头带有照明灯，保证在封闭的气箱内仍可清晰的观测隔离开关的位置，手持式显示屏可连接电源使用也可充电使用。

8、本发明A、B、C主母线采用后、中、前纵向排列。

本发明设计合理、制造过程相对较为简单，体积小、重量轻、性能稳定、动作可靠，不论在经济节约方面或在电气产品应用上，都具有极强的实用性，且具有极高的电气安全性能，是供电可靠性的强有力的保证、也是减少用户投资的前提条件。

需要说明的是：在不改变本发明原理与构思的前提下，所作出的改变或变形，均属于本发明的保护范围。

附图说明

图1是本发明环保气体绝缘开关柜的侧视图。

图2是本发明环保气体绝缘开关柜的俯视图。

图3是本发明小型真空环保开关的侧视图。

图4是本发明熔断器舱的剖视图。

图5是本发明接地开关的示意图。

图6是本发明隔离开关观测装置示意图。

具体实施方式

一种环保气体绝缘开关柜，包括两工位隔离开关、小型真空环保开关、熔断器舱、出线端子、接地开关、操作机构、不锈钢密封气箱、开关柜体和隔离开关观测装置，按设计要求装设在柜体内设定位置，其特征在于：

所述的两工位隔离开关，A、B、C三相分别安装，分别包括隔离静支架1、隔离刀片2、真空灭弧室静触头3、绝缘拉杆4、隔离主轴5和接地刀座6。

所述隔离静支架1采用环氧树脂浇注而成，隔离静触头7的上端浇注在环氧树脂中，使隔离静支架1与隔离静触头7成一整体结构，坚固耐用。隔离静支架1固定在框架8上。隔离刀片2为两片一组结构，隔离静触头7的下端设置在两片隔离刀片2之间。所述的隔离刀片2一端与真空灭弧室静触头3连接，拉动孔与绝缘拉杆4的一端连接，绝缘拉杆4的另一端通过拐臂9与隔离主轴5连接，从而保证隔离主轴5转动时能带动隔离刀片2进行分合的动作。隔离主轴5的两端分别由固定在前、后安装板11上的隔离轴承座10内的轴承予以支撑。隔离刀片2的一侧装设有两组蝶形弹簧12，用以保证隔离刀片2与真空灭弧室静触头3，以及隔离刀片2与隔离静触头7的可靠接触。

所述的接地刀座6能根据要求进行随意匹配，即隔离开关分为隔离合位与隔离分位，以及隔离合位与接地合位。

所述的接地刀座6固定在框架8上。

所述小型真空环保开关，包括固封极柱13、触座14、主轴拉杆15和操作机构16。小型真空环保开关通过前、后安装板11焊接在框架8上，再通过框架8固定在不锈钢金属薄板的安装孔上，从而保证气箱的密封和开关的稳定性，固封极柱13固定在安装梁18上，安装梁18的两端分别与前、后安装板11连接。触座14固定在固封极柱13上，触座14的凹槽内安装有表链触指，真空灭弧室动触头20穿过该凹槽，动触头20与表链触指接触。

所述的熔断器舱包括舱体21、熔断器22、5爪爪子23、8爪爪子24、绝缘封塞25。5爪爪子23通过螺栓固定在舱体21内，采用不锈钢弹簧将5爪爪子23箍紧，保证5爪爪子23与熔断器22的可靠接触，8爪爪子24通过螺栓固定在绝缘封塞25上，采用开口钢圈安装在外爪的内侧，保证外爪与舱体21内的导电夹子27可靠接触，采用紧箍将内爪箍紧，保证8爪爪子24与熔断器22的可靠接触。

所述出线端子29采用环氧树脂浇注而成，内部浇注有导电柱30，在出线端子29的本体上设计有密封槽，保证出线端子29安装时气箱的气密性。

所述的接地开关31为独立结构形式，通过焊接的方式固定在不锈钢密封气箱内，与气箱的连接部分设计有密封装置，保证气箱的气密性，接地开关31的分合操作在机构室内实现，通过传动拐臂32带动传动拉杆33拉动接地开关31进行分合的动作。

所述的操作机构16分弹簧操作机构或永磁机构，为已知技术。

所述的隔离开关观测装置由成像探头34、及手持式显示屏35组成。

所述压缩空气作为绝缘介质，采用真空进行灭弧。

所述的小型真空环保开关固定在框架8上，保证充气的时候不会因为箱体变形影响开关的稳定性。

所述的接地开关采用齿轮传动的操作方式，使开关在操作的过程中方便快捷。

所述的成像探头35带有照明灯36，保证在封闭的气箱内仍可清晰的观测隔离开关的位置，手持式显示屏35能连接电源使用或充电使用。

所述熔断器舱安装在熔断器框架上再焊接到箱体上，熔断器舱处于箱体外侧的舱口采用绝缘封塞进行盖紧。

所述出线端子安装在箱体上，在箱体内侧的部分与熔断器连接排采用螺栓固定，在箱体外侧的部分用于进出线电缆的连接，与箱体的接触处设计有密封圈，保证气箱的气密性。

Claims (8)

1.一种环保气体绝缘开关柜，包括两工位隔离开关、小型真空环保开关、熔断器舱、出线端子、接地开关（31）、操作机构、不锈钢密封气箱、开关柜体、隔离开关观测装置，其特征在于：

所述的两工位隔离开关A、B、C三相分别安装，主要包括隔离静支架（1）、隔离刀片（2）、真空灭弧室静触头（3）、绝缘拉杆（4）、隔离主轴（5）、接地刀座（6）；所述接地刀座（6）固定在框架（8）上；所述隔离静支架（1）为环氧树脂浇注体，隔离静触头（7）的上端浇注在隔离静支架（1）中，且与隔离静支架（1）为一整体体结构；隔离静支架（1）固定在框架（8）上；隔离刀片（2）为两片一组，隔离静触头（7）的下端置于两片隔离刀片（2）之间；隔离刀片（2）一端与真空灭弧室静触头（3）连接，拉动孔与绝缘拉杆（4）的一端连接，绝缘拉杆（4）的另一端通过拐臂（9）与隔离主轴（5）连接；隔离主轴（5）的两端分别由固定在前、后安装板（11）上的隔离轴承座（10）内的轴承支撑；

所述小型真空环保开关包括固封极柱（13）、触座（14）、主轴拉杆（15）；小型真空环保开关通过前、后安装板（11）焊接在框架（8）上，再通过框架（8）固定在不锈钢金属薄板的安装孔上；固封极柱（13）固定在安装梁（18）上，安装梁（18）与前、后安装板（11）连接，触座（14）固定在固封极柱（13）上，触座（14）的凹槽内安装有表链触指，真空灭弧室动触头（20）穿过此凹槽与表链触指接触；

所述的熔断器舱包括舱体（21）、熔断器（22）、5爪爪子（23）、8爪爪子（24）和绝缘封塞（25），5爪爪子（23）通过螺栓固定在舱体（21）内，采用不锈钢弹簧将5爪爪子（23）箍紧，使5爪爪子（23）与熔断器（22）接触；8爪爪子（24）通过螺栓固定在绝缘封塞（25）上，采用开口钢圈安装在外爪的内侧，外爪与舱体（21）内的导电夹子（27）接触，采用紧箍将内爪箍紧使8爪爪子（24）与熔断器（22）接触。

2.根据权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关柜，其特征在于：所述隔离刀片（2）的一侧设置有两组蝶形弹簧（12）。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保气体绝缘开关柜，其特征在于：

所述的接地开关（31）焊接固定在不锈钢密封气箱内。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保气体绝缘开关柜，其特征在于：

所述的隔离开关观测装置由成像探头（34）及手持式显示屏（35）组成，成像探头（34）上装设有照明灯（36）。

5.根据权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关柜，其特征在于所述出线端子（29）安装在箱体上，在箱体内侧的部分与熔断器连接排用螺栓固定，在箱体外侧的部分用于与进出线电缆的连接，与箱体的接触处设有有密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关柜，其特征在于所述的小型真空环保开关固定在框架（8）上。

7.根据权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关柜，其特征在于所述的接地开关为齿轮传动方式。

8.根据权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关柜，其特征在于采用压缩空气作为绝缘介质，采用真空进行灭弧。