CN109494605B - 一种具备双主母线隔离功能的装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种具备双主母线隔离功能的装置，包括前置充气隔室、后置充气隔室，前、后置充气隔室之间通过母线连接器实现电气连接，在前、后置充气隔室内分别设置有前、后三工位隔离开关，前置气室操作机构安装在前置充气隔室的正前方，通过前置气室操作机构实现前三工位隔离开关合、隔离、接地功能；其在前置充气隔室的前方安装有一后置气室操作机构和前传动装置并在后置充气隔室的背面安装有一后传动装置，后置气室操作机构通过前传动装置和一穿过前置充气隔室和后置充气隔室的传动元件驱动后传动装置动作，并通过后传动装置实现后三工位隔离开关合、隔离、接地功能。本发明具有占地面积小，可靠性高、气箱内部绝缘性能好的特点。

Description

一种具备双主母线隔离功能的装置

技术领域

本发明涉及开关设备技术领域,特别涉及一种具备双主母线隔离功能的装置.

背景技术

三工位隔离开关为开关柜的重要组成部件，通常安装在开关柜内部，在检修或备用的电气设备与其他运行的电气设备隔离，保证检修工作的安全。气体绝缘开关柜是中压开关领域的高新技术产品，电压等级一般在12～40.5kV，短路电流耐受能力一般在40kA以下，它将断路器、隔离开关、接地开关等高压元件装在密封的金属柜体中，内充低压力的SF₆气体或其他绝缘气体作为绝缘介质，实现与外部环境的隔离，提高开关柜运行的稳定性。

现有具备双主母线隔离功能一般通过2台开关柜左右拼接实现，一台开关柜气箱内部装有断路器、三工位隔离开关、进线套管、母线套管、主母排和支母排等零部件，隔离机构安装于气箱正面，通过操作机构驱动丝杆运动，实现接地、隔离、合闸功能。另一台开关柜气箱内部装有三工位隔离开关，进线套管、母线套管、主母排和支母排等零部件，通过框架及气箱设计，保证母线高度与第一台开关柜保持一致。该结构能实现两段母线的隔离功能，但需要专门配备一台开关柜，成本较高。

另外现有具备双主母线隔离功能装置通过1台开关柜气箱后面拼接一台气箱实现，前后2个气箱内均装有三工位隔离开关，前置气室操作机构安装于前气箱正前面，通过前置气室操作机构实现前气箱内三工位隔离开关合、隔离、接地功能。后置气室操作机构安装于后气箱的背面，通过后置气室操作机构实现后气箱内三工位隔离开关合、隔离、接地功能。由于现有的具备双主母线隔离功能装置将后置气室操作机构安装于后气箱背面，需预留操作人员的工作空间，占地面积大。另外现有的具备双主母线隔离功能装置的前置气室操作机构与后置气室操作机构的连锁装置结构复杂，操作界面不位于同一区域，给操作带来不便，位置指示不合理，严重时发生误操作引发的事故

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对目前实现2段母线隔离功能，需要专门设计一台隔离柜，配套元器件、金属钣金件用量大，经济型差。一台开关柜实现2段母线隔离功能，操作机构安装于开关柜背面，占地空间大，安全性不高，运维检修不方面等缺点而提供一种将前置气室操作机构和后置气室操作机构设置在前气箱正前面的具备双主母线隔离功能的装置。该装置操作简便、占地空间小、安全性高、运维检修方便的优点。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种具备双主母线隔离功能的装置，包括前置充气隔室、后置充气隔室，所述前置充气隔室和后置充气隔室通过母线连接器实现电气连接，在前置充气隔室和后置充气隔室内分别设置有前三工位隔离开关和后三工位隔离开关，前置气室操作机构安装在前置充气隔室的正前方，通过前置气室操作机构实现前三工位隔离开关合、隔离、接地功能；其特征在于，在所述前置充气隔室的前方安装有一后置气室操作机构和前传动装置并在所述后置充气隔室的背面安装有一后传动装置，所述后置气室操作机构通过前传动装置和一穿过所述前置充气隔室和后置充气隔室的传动元件驱动所述后传动装置动作，并通过所述后传动装置实现后三工位隔离开关合、隔离、接地功能。

在本发明的一个优选实施例中，所述前三工位隔离开关和后三工位隔离开关同轴设置。

在本发明的一个优选实施例中,所述传动元件包括传动套管和传动轴,所述传动套管穿过所述前置充气隔室和后置充气隔室并与前置充气隔室的前、后气箱板和后置充气隔室的前、后气箱板焊接连接；所述传动轴穿过所述传动套管；所述传动轴的前端与前传动装置驱动连接，所述传动轴的后端与所述后传动装置驱动连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述传动套管位于前置充气隔室和后置充气隔室的底部。

在本发明的一个优选实施例中，所述前传动装置包括一前支架、一第一链轮、第一双链链轮，所述前支架固定在所述前置充气气室的前气箱板上，所述传动轴的前端轴设在所述前支架上，所述第一链轮键设在所述传动轴的前端上，所述第一双链链轮轴设在前支架上；所述后置气室操作机构中的输出链轮通过第一链条与所述第一双链链轮中的主动链轮动力连接，所述第一双链链轮中的从动链轮通过第二链条与所述第一链轮动力连接；所述后置气室操作机构通过输出链轮、第一链条、第一双链链轮、第二链条、第一链轮驱动所述传动轴转动。

在本发明的一个优选实施例中，所述后传动装置包括后支架、后支架弯板、第二链轮、第二双链链轮、第三链轮，所述后支架和后支架弯板固定在所述后置充气隔室的后气箱板上，所述传动轴的后端轴设在所述后支架上，所述第二链轮键设在所述传动轴的后端上，所述第二双链链轮、第三链轮轴设在所述后支架弯板上；所述第二链轮通过第三链条与所述第二双链链轮中的主动链轮动力连接，所述第二双链链轮中的从动链轮通过第四链条与所述第三链轮动力连接，所述第三链轮与所述后三工位隔离开关中的杆动力连接；所述传动轴通过第二链轮、第三链条、第二双链链轮、第四链条、第三链轮驱动所述后三工位隔离开关中的杆转动，实现后三工位隔离开关合、隔离、接地功能。

在本发明的一个优选实施例中，所述传动轴的前端通过前深沟球轴承和前轴承衬套轴设在前支架上，所述传动轴的后端通过后深沟球轴承和轴承衬套轴设在后支架上。

由于采用了如上的技术方案，本发明采用前置充气气室和后置充气气室拼接，气箱密封及传动元件前后贯穿前置充气气室和后置充气气室的传动结构，将后置充气气室内的后三工位隔离开关的操作方式通过传动元件传递至柜前操作，具有占地面积小，可靠性高、气箱内部绝缘性能好的特点。

本发明与现有技术相比，具有如下特点：

1.前三工位隔离开关和后三工位隔离开关分别密封安装于独立的前置充气气室和后置充气气室内，前置充气气室和后置充气气室内部充入绝缘气体实现气体绝缘，正常使用不受环境影响，使用可靠性大幅提高；

2.前三工位隔离开关和后三工位隔离开关采用同轴电场设计结构，提高了断口绝缘能力，满足高绝缘要求的开关柜使用；

3.前置充气气室和后置充气气室的底部设计空心传动套管，电场分布均匀，不影响气室密封性。传动轴可贯穿传动套管，实现前、后三工位隔离开关的均可正面操作。

4.前置充气气室和后置充气气室之间通过母线连接器实现电气连接，可与整组排列的气体绝缘开关柜进行拼接。

本发明可应用于中压气体绝缘开关柜领域，通过一台开关柜配置两套三工位隔离开关，实现两段母线均具备母线隔离的功能，三工位开关绝缘性能好，可承载正常及短路电流，保证开关柜运行的可靠性。按照本发明原理的设计，操作机构传动结构简单，传动效率高，动作可靠性提高；操作机构安装于于开关柜正前方，便于运维人员现场操作及维护，同时压缩了开关柜运行的占地空间。仅需要通过在现有开关柜的后面增加带三工位隔离开关的小气箱，节省了开关柜制造成本。

本发明相比于常规的母线分段隔离柜，只需在开关柜后面拼接一台装有三工位隔离开关的小气箱，无需制作一台整柜实现双母线的隔离，节省了金属壳体及元器件的使用，制造成本更低。对于两段母线规格不统一，可以通过主母线连接装置的更换，可连接不同规格的开关柜主母线，实现标准化，通用化设计，生产管理成本有效降低。

附图说明

图1为本发明具备双主母线隔离功能的装置应用于开关柜的结构示意图。

图2为本发明具备双主母线隔离功能的装置中的前、后三工位隔离开关的结构剖视图。

图3为本发明具备双主母线隔离功能的装置中的后置气室操作机构、前传动装置、传动轴、后传动装置的连接示意图。

图4为图3的A处放大示意图。

图5为图3的B处放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。

参见图1，图中所示的具备双主母线隔离功能的装置应用在开关柜上，其包括前置充气隔室100、后置充气隔室200，前置充气隔室100、后置充气隔室200通过各自的自封阀向前置充气隔室100、后置充气隔室200内充入绝缘气体。

前置充气隔室100和后置充气隔室200通过母线连接器300实现电气连接。

在前置充气隔室100和后置充气隔室200内分别设置有前三工位隔离开关400和后三工位隔离开关500，前三工位隔离开关400和后三工位隔离开关500同轴设置，前三工位隔离开关400和后三工位隔离开关500采用同轴电场设计结构，提高了断口绝缘能力，满足高绝缘要求的开关柜使用。

结合参见2，前三工位隔离开关400和后三工位隔离开关500均包括静触座410、510、触头管420、520、动触头430、530、杆440、540、丝杆450、550、丝杆螺母460、560、绝缘子470、570、安装板480、580。静触座410、510通过螺钉与绝缘子470、570连接，绝缘子470、570与安装板480、580连接，前三工位隔离开关400的安装板480通过紧固件固定在前置充气隔室100的后气箱板110上，后三工位隔离开关500的安装板580通过紧固件固定在后置充气隔室200的前气箱板210上。绝缘子470、570起到高、低电位的隔离作用。

动触头430、530分别滑动配置在触头管420、520，丝杆螺母460、560分别安装在动触头430、530内，丝杆450、550的一端分别与丝杆螺母460、560啮合，丝杆450、550的另一端分别通过定位销与杆440、540连接，通过转动杆440、540，即可带动丝杆450、550转动，转动的丝杆450、550通过丝杆螺母460、560带动动触头430、530进行直线运动，实现三工位隔离开关合、隔离、接地功能。

本发明中的前置气室操作机构600和后置气室操作机构700与现有的气室操作机构在结构上没有什么区别。在此限于篇幅不再赘述。

本发明中的前置气室操作机构600的安装位置与现有技术也没有什么区别，也是安装在前置充气隔室100的正前方，前置气室操作机构600也是通过链传动机构驱动前三工位隔离开关400中的杆440转动，通过转动杆440，即可带动丝杆450转动，转动的丝杆450通过丝杆螺母460带动动触头430进行直线运动，实现前三工位隔离开关400合、隔离、接地功能。

本发明的特点在于，后置气室操作机构700安装在前置充气隔室100的前方，另外在前置充气隔室100的前方还设置有一前传动装置800并在后置充气隔室200的背面安装有一后传动装置900，后置气室操作机构700通过前传动装置800和一穿过前置充气隔室100和后置充气隔室200的传动元件1000驱动后传动装置900动作，并通过后传动装置900驱动后三工位隔离开关500中的杆540转动，通过转动杆540，即可带动丝杆550转动，转动的丝杆550通过丝杆螺母560带动动触头530进行直线运动，实现后三工位隔离开关500合、隔离、接地功能。

结合参见图3，传动元件1000包括传动套管1100和传动轴1200,传动套管1100穿过前置充气隔室100的底部和后置充气隔室200的底部并与前置充气隔室100的前、后气箱板120、110和后置充气隔室200的前、后气箱板210、220焊接连接；传动轴1200穿过传动套管1100。

结合参见图3至图5，前传动装置800包括一前支架810、一第一链轮820、第一双链链轮830，前支架810固定在前置充气气室100的前气箱板120上，传动轴1200的前端通过前深沟球轴承840和前轴承衬套850轴设在前支架810上。第一链轮820键设在传动轴1200的前端上，第一双链链轮820轴设在前支架810上；后置气室操作机构700中的输出链轮710通过第一链条860与第一双链链轮830中的主动链轮动力连接，第一链条860通过轴设在前支架810上的张紧链轮870张紧。第一双链链轮830中的从动链轮通过第二链条880与第一链轮830动力连接；后置气室操作机构700通过输出链轮710、第一链条860、第一双链链轮830、第二链条880、第一链轮820驱动传动轴1200转动。

后传动装置900包括后支架910、后支架弯板920、第二链轮930、第二双链链轮940、第三链轮950，后支架910和后支架弯板920固定在后置充气隔室200的后气箱板220上，传动轴1200的后端通过后深沟球轴承960和轴承衬套970轴设在后支架910上。

第二链轮930键设在传动轴1200的后端上，第二双链链轮940、第三链轮950轴设在后支架弯板920上，第二链轮930通过第三链条980与第二双链链轮940中的主动链轮动力连接，第二双链链轮940中的从动链轮通过第四链条990与第三链轮950动力连接，第三链轮950与后三工位隔离开关500中的杆540动力连接；传动轴1200通过第二链轮930、第三链条980、第二双链链轮940、第四链条990、第三链轮950驱动后三工位隔离开关500中的杆540转动，即可带动丝杆550转动，转动的丝杆550通过丝杆螺母560带动动触头530进行直线运动，实现后三工位隔离开关500合、隔离、接地功能。

Claims (6)

1.一种具备双主母线隔离功能的装置，包括前置充气隔室、后置充气隔室，所述前置充气隔室和后置充气隔室通过母线连接器实现电气连接，在前置充气隔室和后置充气隔室内分别设置有前三工位隔离开关和后三工位隔离开关，前置气室操作机构安装在前置充气隔室的正前方，通过前置气室操作机构实现前三工位隔离开关合、隔离、接地功能；其特征在于，在所述前置充气隔室的前方安装有一后置气室操作机构和前传动装置并在所述后置充气隔室的背面安装有一后传动装置，所述后置气室操作机构通过前传动装置和一穿过所述前置充气隔室和后置充气隔室的传动元件驱动所述后传动装置动作，并通过所述后传动装置实现后三工位隔离开关合、隔离、接地功能；

所述传动元件包括传动套管和传动轴，所述传动套管穿过所述前置充气隔室和后置充气隔室并与前置充气隔室的前、后气箱板和后置充气隔室的前、后气箱板焊接连接；所述传动轴穿过所述传动套管；所述传动轴的前端与前传动装置驱动连接，所述传动轴的后端与所述后传动装置驱动连接；

所述前传动装置包括一前支架、一第一链轮、第一双链链轮，所述前支架固定在所述前置充气气室的前气箱板上，所述传动轴的前端轴设在所述前支架上，所述第一链轮键设在所述传动轴的前端上，所述第一双链链轮轴设在前支架上；所述后置气室操作机构中的输出链轮通过第一链条与所述第一双链链轮中的主动链轮动力连接，所述第一双链链轮中的从动链轮通过第二链条与所述第一链轮动力连接；所述后置气室操作机构通过输出链轮、第一链条、第一双链链轮、第二链条、第一链轮驱动所述传动轴转动。

2.如权利要求1所述的一种具备双主母线隔离功能的装置，其特征在于，所述前三工位隔离开关和后三工位隔离开关同轴。

3.如权利要求1所述的一种具备双主母线隔离功能的装置，其特征在于，所述传动套管位于前置充气隔室和后置充气隔室的底部。

4.如权利要求1所述的一种具备双主母线隔离功能的装置，其特征在于，所述传动轴的前端通过前深沟球轴承和前轴承衬套轴设在前支架上。

5.如权利要求4所述的一种具备双主母线隔离功能的装置，其特征在于，所述后传动装置包括后支架、后支架弯板、第二链轮、第二双链链轮、第三链轮，所述后支架和后支架弯板固定在所述后置充气隔室的后气箱板上，所述传动轴的后端轴设在所述后支架上，所述第二链轮键设在所述传动轴的后端上，所述第二双链链轮、第三链轮轴设在所述后支架弯板上；所述第二链轮通过第三链条与所述第二双链链轮中的主动链轮动力连接，所述第二双链链轮中的从动链轮通过第四链条与所述第三链轮动力连接，所述第三链轮与所述后三工位隔离开关中的杆动力连接；所述传动轴通过第二链轮、第三链条、第二双链链轮、第四链条、第三链轮驱动所述后三工位隔离开关中的杆转动，实现后三工位隔离开关合、隔离、接地功能。

6.如权利要求5所述的一种具备双主母线隔离功能的装置，其特征在于，所述传动轴的后端通过后深沟球轴承和轴承衬套轴设在后支架上。

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