專利名稱：固定式真空斷路器開關(guān)柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備，特別是涉及一種固定式真空斷路器開關(guān)柜。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外12KV的斷路器開關(guān)柜大體可分為兩大類，一類是移開式斷路器開關(guān)柜，一類是固定式斷路器開關(guān)柜。在檢修時(shí)，移開式開關(guān)柜比固定式開關(guān)柜方便，雖然移開式開關(guān)柜為了實(shí)現(xiàn)移開功能，增加了推進(jìn)、移出機(jī)構(gòu)和活門，還增加了與其相適應(yīng)較為復(fù)雜的機(jī)械連鎖，同時(shí)還多了一次六個(gè)動(dòng)靜觸頭插接點(diǎn)，和24-56次插接點(diǎn)，這不僅增加了制造成本和制造難度，同時(shí)也增加了不可靠因素。但移開式開關(guān)柜仍以體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、檢修方便等優(yōu)勢(shì)受到用戶的青睞。隨著斷路器的制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，彈簧機(jī)構(gòu)的真空斷路器的機(jī)械壽命不斷提高，一萬(wàn)次的機(jī)械壽命己是真空斷路器的基本可靠性要求，更不用說(shuō)永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的機(jī)械壽命，己超過(guò)了真空滅弧室的機(jī)械壽命?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外真空斷路器的機(jī)械壽命，大都己在一萬(wàn)次以上10萬(wàn)次以下的范圍內(nèi)。隨著斷路器可靠性的不斷提高，移開式開關(guān)柜與固定式開關(guān)柜相比所具有的檢修方便的優(yōu)勢(shì)逐漸失去。國(guó)內(nèi)的大多數(shù)開關(guān)專家認(rèn)為，現(xiàn)在如果選用真空斷路器做開關(guān)柜的主要電器一次元件，固定式開關(guān)柜的可靠性比移開式開關(guān)柜的可靠性高，因?yàn)楣潭ㄊ介_關(guān)柜無(wú)需推進(jìn)、移出、活門和較為復(fù)雜的機(jī)械連鎖等，同時(shí)制造成本也有所降低。但現(xiàn)在國(guó)內(nèi)固定式開關(guān)柜的體積較大，即占地面積較大，在寸土寸金的城網(wǎng)改造中，固定式開關(guān)柜沒有充分發(fā)揮出免維護(hù)真空斷路器的優(yōu)勢(shì)。國(guó)外的緊湊型固定式斷路器開關(guān)柜柜寬一般為750mm，開關(guān)柜用的隔離開關(guān)采用SF6負(fù)荷開關(guān)，這導(dǎo)致造價(jià)高，且不容易看到明顯的隔離斷口，不符合我國(guó)的國(guó)情。綜上所述，開發(fā)出小型化、有明顯斷開點(diǎn)、易于與其他柜型連接、安裝方便的固定式真空斷路器開關(guān)柜，不但可以降低造價(jià)，而且可以提高開關(guān)柜的可靠性。
一種公知的固定式開關(guān)柜(如圖1所示)包括柜體1’，設(shè)置在柜體1’內(nèi)上部的母排2’、與母排2’輸出端連接的隔離開關(guān)3’、通過(guò)真空斷路器安裝板4’安裝在柜體1’內(nèi)的真空斷路器5’、電流后感器6’和手動(dòng)機(jī)構(gòu)等。這種開關(guān)柜的真空斷路器5’的底座朝下，為正置安裝，電纜室內(nèi)必須設(shè)斷路器安裝支架，主回路的導(dǎo)電聯(lián)接必須與支架保持足夠的絕緣距離，此種安裝占用電纜室的空間較大，給電纜安裝和維護(hù)帶來(lái)不便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有較大操作空間、小型化、安裝方便的固定式真空斷路器開關(guān)柜。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是本發(fā)明是一種固定式真空斷路器開關(guān)柜，它包括母線室、斷路器電纜室、操作機(jī)構(gòu)繼電保護(hù)室、母排、隔離開關(guān)和真空斷路器；所述的母線室的母排呈三相后、中、前排列，隔離開關(guān)的進(jìn)線端與安裝在母線室內(nèi)母排連接，隔離開關(guān)的出線端與安裝在斷路器電纜室內(nèi)的真空斷路器的出線端連接。所述的真空斷路器安裝底座端面與隔離開關(guān)的底座貼合固定。
所述的隔離開關(guān)采用三工位隔離開關(guān)，它主要由分合操作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸、絕緣拉桿、絕緣拐臂、隔離刀、母線端靜觸頭絕緣子、穿墻隔板絕緣子和接地靜觸頭組成；隔離刀活動(dòng)連接在穿墻隔板絕緣子的上端，另一端位于母線端并可與母線端靜觸頭絕緣子結(jié)合、或中間隔離、或與接地靜觸頭結(jié)合；分合操作機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)軸、絕緣拐臂和絕緣拉桿帶動(dòng)隔離刀圍繞隔離刀的轉(zhuǎn)動(dòng)端擺動(dòng)；所述的穿墻隔板絕緣子主要由絕緣子和將母線室與斷路器電纜室分隔開的穿墻隔板構(gòu)成，絕緣子穿置固定在穿墻隔板的中部；所述的母線端靜觸頭絕緣子在母線室，位于斷路器電纜室內(nèi)的隔離刀的出線端與真空斷路器的出線端連接。
所述的隔離刀的轉(zhuǎn)動(dòng)端活動(dòng)鉸接在穿墻隔板絕緣子的中部的轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)。
所述的穿墻隔板絕緣子轉(zhuǎn)軸孔與穿墻隔板上端面的水平高度為30-150毫米。
所述的穿墻隔板絕緣子的穿墻隔板在縱向橫截面形成一上、下錯(cuò)位的兩個(gè)平面，真空斷路器安裝底座的上端面與穿墻隔板上平面的底面貼合固定。
所述的穿墻隔板絕緣子的絕緣子的向下延伸端具有一可與連接母線連接的缺口。
所述的母線端靜觸頭絕緣子傾斜角度為40°-60°。
本發(fā)明的真空斷路器呈倒置安裝，倒裝后的真空斷路器的底座與隔離開關(guān)的底座都各自在母線室與電纜室隔開的接合部，這使得真空斷路器與隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)較近到可安裝在一個(gè)操作室內(nèi)，簡(jiǎn)化了機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，縮小了機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度，使機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)更加緊湊，提高了機(jī)械連鎖的可靠性。且本發(fā)明隔離開關(guān)的穿墻隔板絕緣子的向下延伸端具有一可與連接母線連接的缺口，該缺口的存在，使得連接母線在與穿墻隔板絕緣子連接時(shí)不會(huì)侵占絕緣距離，連接母線與開關(guān)柜壁加大，絕緣距離加大，從而可縮小開關(guān)柜的體積。
本發(fā)明的穿墻隔板絕緣子改變了傳統(tǒng)絕緣子的圓柱形結(jié)構(gòu)，把傳統(tǒng)的穿墻隔板與絕緣子結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)出本發(fā)明這種盆式穿墻隔板絕緣子，且穿墻隔板絕緣子整體采用絕緣的環(huán)氧材料澆注而成，使得隔離開關(guān)所必須具備的垂直方向的絕緣距離轉(zhuǎn)移到水平絕緣距離，本發(fā)明利用了開關(guān)柜的無(wú)用空間，有效的減小了隔離開關(guān)所占的高度。
此外，由于本發(fā)明省缺了斷路器的安裝支架，從而增加電流互感器與電纜安裝的空間，降低了施工人員進(jìn)柜安裝的難度，使開關(guān)柜的尺寸可進(jìn)一步縮小。
通過(guò)上述的設(shè)計(jì)，本發(fā)明開關(guān)柜的外形尺寸雖然大幅度的減小(600寬×900深×1950高)，但開關(guān)柜的電器絕緣距離卻一點(diǎn)沒有減少、絕緣裕度大。本發(fā)明采用空氣絕緣，外形尺寸與日本最新研制的C-GIS2100充氣柜(600寬×1185深×2300高)相比體積還小，而本發(fā)明的造價(jià)要比C-G1S2100充氣柜低的多。本發(fā)明從柜前可以輕松看到關(guān)合、隔離和接地?cái)嗫诘姆趾蠣顟B(tài)，柜內(nèi)的母線，采用后中前排列和內(nèi)裝負(fù)荷開關(guān)和組合電器的環(huán)網(wǎng)柜連接無(wú)需過(guò)渡柜，電纜安裝空間大，高度符合供電部門600mm左右的要求。
如果將三工位隔離開關(guān)和本發(fā)明人發(fā)明的縱向側(cè)裝斷路器(中國(guó)專利ZL02219787.7)結(jié)合在一起，不但可大幅度的減小了開關(guān)柜的外形體積，降低了制造成本，而且提高了開關(guān)柜的可靠性，并簡(jiǎn)化了和其他柜型的連接，具有充氣柜的外型，固定式開關(guān)柜的價(jià)格，有明顯的可視斷口，充裕無(wú)障礙的電纜安裝空間，是理想的配電設(shè)備。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為公知的開關(guān)柜的示意圖；圖2為本發(fā)明主視圖；圖3為本發(fā)明側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明隔離開關(guān)的主視圖；圖5為本發(fā)明隔離開關(guān)的側(cè)視圖；圖6為本發(fā)明隔離開關(guān)的俯視圖；圖7為本發(fā)明穿墻隔板絕緣子的主視圖；圖8為本發(fā)明穿墻隔板絕緣子的側(cè)試圖；
圖9為本發(fā)明穿墻隔板絕緣子的俯視圖；圖10為本發(fā)明操作機(jī)構(gòu)繼電保護(hù)室的另一種安裝圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2、圖3所示，本發(fā)明固定式真空斷路器開關(guān)柜包括母線室10、斷路器電纜室20、操作機(jī)構(gòu)繼電保護(hù)室1、母排2、三工位隔離開關(guān)3和真空斷路器4。
所述的母排2呈A、B、C三相后、中、前排列，三工位隔離開關(guān)3的進(jìn)線端與安裝在母線室10內(nèi)母排2連接，三工位隔離開關(guān)3的出線端與安裝在斷路器電纜室20內(nèi)的真空斷路器4的出線端連接。
如圖4、圖5、圖6所示，所述的三工位隔離開關(guān)3主要由分合操作機(jī)構(gòu)31、傳動(dòng)軸30、絕緣拉桿32、絕緣拐臂40、隔離刀33、母線端靜觸頭絕緣子34、接地靜觸頭35、穿墻隔板絕緣子36組成。所述的母線端靜觸頭絕緣子34在母線室10。所述的隔離刀33位于母線端21(如圖3所示)；分合操作機(jī)構(gòu)31通過(guò)傳動(dòng)軸30、絕緣拐臂40和絕緣拉桿32帶動(dòng)隔離刀33圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)端331擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在不同角度與母線端靜觸頭絕緣子34或接地靜觸頭35結(jié)合與分離，或使隔離刀33處于懸空的中間隔離狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)關(guān)合、隔離和接地功能。
如圖7-9所示，所述的穿墻隔板絕緣子36主要由絕緣子362和穿墻隔板367構(gòu)成，該穿墻隔板絕緣子3是由絕緣的環(huán)氧材料澆注而成，絕緣子362穿置固定在穿墻隔板367的中部，其向上延伸部形成一與隔離刀33的轉(zhuǎn)動(dòng)端331連接的連接部363，在該連接部363的中部橫向形成一通孔364，即轉(zhuǎn)軸孔364；所述的穿墻隔板絕緣子36的向下延伸端具有一可與連接母線8連接的缺口361，該缺口361的存在，使得連接母線8(如圖5所示)在與穿墻隔板絕緣子36連接時(shí)不會(huì)侵占絕緣距離，連接母線8與開關(guān)柜壁加大，絕緣距離加大，從而縮小了開關(guān)柜的體積。所述的穿墻隔板37在縱向橫截面形成一上、下錯(cuò)位的兩個(gè)平面371、372(即臺(tái)階面)，所述的穿墻隔板絕緣子35轉(zhuǎn)軸孔364與穿墻隔板357上端面的水平高度為30-150毫米。在裝配時(shí)，真空斷路器4的安裝底座42(如圖5所示)的上端面恰好與穿墻隔板37上平面371的底面(即三工位隔離開關(guān)3的底座)貼合固定，真空斷路器4呈倒置安裝，倒裝后的真空斷路器4的底座42與三工位隔離開關(guān)3的底座都各自在母線室10與電纜室20隔開的接合部，這使得真空斷路器4與三工位隔離開關(guān)3的操作機(jī)構(gòu)較近到可安裝在一個(gè)操作室內(nèi)，簡(jiǎn)化了機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，縮小了機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度，提高了機(jī)械連鎖的可靠性。所述的穿墻隔板37在縱向橫截面也可為上、下平行的兩個(gè)平面。
如圖5所示，隔離刀33的轉(zhuǎn)動(dòng)端331活動(dòng)鉸接在穿墻隔板絕緣子36中部的轉(zhuǎn)軸孔364(如圖7所示)內(nèi)，其出線端與真空斷路器4的出線端連接。
本發(fā)明的穿墻隔板絕緣子36改變了傳統(tǒng)絕緣子的圓柱形結(jié)構(gòu)，把穿墻隔板37與絕緣子362結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)出本發(fā)明這種盆式穿墻隔板絕緣子36，把必須要具備的垂直方向的絕緣距離轉(zhuǎn)移到水平絕緣距離，利用了開關(guān)柜的無(wú)用空間，有效的減小了隔離開關(guān)所占的高度。所述的穿墻隔板絕緣子36的下端的連接缺口361為預(yù)留的斷路器或互感器。安裝時(shí)，穿墻隔板絕緣子36上的穿墻隔板367設(shè)于絕緣子362與隔離刀33之間，當(dāng)將本發(fā)明安裝在開關(guān)柜中時(shí)，該穿墻隔板367可將母線室10和電纜室20分開。
所述的與母線連接的母線端靜觸頭絕緣子34為小鳥式絕緣子，傾斜角度為40°-60°之間，最佳為50°，鳥嘴與母線連接端保證了母線連接端與開關(guān)柜側(cè)板的絕緣距離，給隔離刀33旋轉(zhuǎn)和操作軸留出了空間。
如圖10所示，為了進(jìn)一步縮小操作機(jī)構(gòu)繼電保護(hù)室1所占用的有用空間，本發(fā)明可將操作機(jī)構(gòu)繼電保護(hù)室1呈水平布置。
本發(fā)明中的真空斷路器4最好采用本發(fā)明人所發(fā)明的縱向側(cè)裝開關(guān)真空斷路器(中國(guó)專利ZL02219787.7)和三工位隔離開關(guān)。當(dāng)然，也可采其它形式的隔離開關(guān)，但只要真空斷路器為倒裝安置即落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明的工作原理本發(fā)明內(nèi)的主要電器元件，采用縱向側(cè)裝開關(guān)真空斷路器和三工位側(cè)裝隔離開關(guān)，如果稱傳統(tǒng)的固定式開關(guān)柜的真空斷路器是正裝，那么本發(fā)明的真空斷路器4的安裝就可稱之為倒裝。倒裝后的真空斷路器4底座42與三工位隔離開關(guān)3的安裝底座，都各自在母線室10和斷路器電纜室20隔開的結(jié)合部。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使真空斷路器4和三工位隔離開關(guān)3的操作機(jī)構(gòu)，距離較近到可同裝在一個(gè)操作室內(nèi)，簡(jiǎn)化了機(jī)械連鎖的設(shè)計(jì)，縮小了機(jī)械連鎖的連接長(zhǎng)度，提高了機(jī)械連鎖的可靠性，電纜安裝無(wú)障礙空間在同等柜體外形下最大化大。
權(quán)利要求
1.一種固定式真空斷路器開關(guān)柜，它包括母線室、斷路器電纜室、操作機(jī)構(gòu)繼電保護(hù)室、母排、隔離開關(guān)和真空斷路器；所述的母線室的母排呈三相后、中、前排列，隔離開關(guān)的進(jìn)線端與安裝在母線室內(nèi)母排連接，隔離開關(guān)的出線端與安裝在斷路器電纜室內(nèi)的真空斷路器的出線端連接；其特征在于所述的真空斷路器安裝底座端面與隔離開關(guān)的底座貼合固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式真空斷路器開關(guān)柜，其特征在于所述的隔離開關(guān)采用三工位隔離開關(guān)，它主要由分合操作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸、絕緣拉桿、絕緣拐臂、隔離刀、母線端靜觸頭絕緣子、穿墻隔板絕緣子和接地靜觸頭組成；隔離刀活動(dòng)連接在穿墻隔板絕緣子的上端，另一端位于母線端并可與母線端靜觸頭絕緣子結(jié)合、或中間隔離、或與接地靜觸頭結(jié)合；分合操作機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)軸、絕緣拐臂和絕緣拉桿帶動(dòng)隔離刀圍繞隔離刀的轉(zhuǎn)動(dòng)端擺動(dòng)；所述的穿墻隔板絕緣子主要由絕緣子和將母線室與斷路器電纜室分隔開的穿墻隔板構(gòu)成，絕緣子穿置固定在穿墻隔板的中部；所述的母線端靜觸頭絕緣子在母線室，位于斷路器電纜室內(nèi)的隔離刀的出線端與真空斷路器的出線端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定式真空斷路器開關(guān)柜，其特征在于所述的隔離刀的轉(zhuǎn)動(dòng)端活動(dòng)鉸接在穿墻隔板絕緣子的中部的轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定式真空斷路器開關(guān)柜，其特征在于所述的穿墻隔板絕緣子轉(zhuǎn)軸孔與穿墻隔板上端面的水平高度為30-150毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的固定式真空斷路器開關(guān)柜，其特征在于所述的穿墻隔板絕緣子的穿墻隔板在縱向橫截面形成一上、下錯(cuò)位的兩個(gè)平面，真空斷路器安裝底座端面與穿墻隔板上平面的底面貼合固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的固定式真空斷路器開關(guān)柜，其特征在于所述的穿墻隔板絕緣子的絕緣子的向下延伸端具有一可與連接母線連接的缺口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式真空斷路器開關(guān)柜，其特征在于所述的母線端靜觸頭絕緣子傾斜角度為40°-60°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種主要由柜體、母排、可與母排輸出端連接隔離開關(guān)、通過(guò)連接母線隔離開關(guān)連接的真空斷路器和穿墻隔板絕緣子組成的固定式真空斷路器開關(guān)柜。所述的穿墻隔板絕緣子具有一將母線室與電纜室分隔開的穿墻隔板，真空斷路器安裝底座端面與穿墻隔板絕緣子底座貼合固定。由于本發(fā)明的真空斷路器呈倒置安裝，倒裝后的真空斷路器的底座與隔離開關(guān)的底座都各自在母線室與電纜室隔開的接合部，這使得真空斷路器與隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)較近到可安裝在一個(gè)操作室內(nèi)，不但可省缺斷路器的安裝支架，而且主回路的導(dǎo)電部分再無(wú)須和支架保持足夠的對(duì)地絕緣距離，從而增加電流互感器與電纜安裝的空間，方便了施工人員的進(jìn)柜安裝，開關(guān)柜的尺寸可進(jìn)一步縮小。
文檔編號(hào)H02B1/04GK1599166SQ03146888
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者薛寶根 申請(qǐng)人:廈門協(xié)成實(shí)業(yè)有限公司