專利名稱：開關(guān)柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容納電路斷路器，母線和電纜終端等電器裝置的開關(guān)柜，它通過所述電路斷路器和電纜終端將電功率從母線輸送到負載。
在傳統(tǒng)的例如日本專利文獻JP-A-61-121704(1986)中介紹的開關(guān)柜中，該開關(guān)柜在車間內(nèi)是如下裝配的首先將一塊隔板安裝在開關(guān)柜殼體內(nèi)，一個電源側(cè)隔離開關(guān)單元和一個負載側(cè)隔離開關(guān)單元被分別連接到該隔板上，一個電路斷路器連接在這些隔離開關(guān)單元之間，電源側(cè)母線和負載電纜在開關(guān)柜殼體內(nèi)深度方向分別與電源側(cè)隔離開關(guān)單元和負載側(cè)隔離開關(guān)單元相連接。當安裝這些構(gòu)件時，很少發(fā)生這種情況，即諸如隔離開關(guān)單元、電路斷路器和電源側(cè)母線的所有這些組件在安裝前均準備好，并且被同時安裝到開關(guān)柜殼體內(nèi)?？墒悄切蕚溆糜谘b配母線和斷路器的電器構(gòu)件往往被首先安裝到開關(guān)柜殼體內(nèi)，而其余的電氣構(gòu)件在做好安裝準備后再裝配到開關(guān)柜殼體內(nèi)，從而完成開關(guān)柜的裝配過程。
結(jié)果使向用戶提供開關(guān)柜的供貨時間被拖延，以及當已裝配的開關(guān)柜成品中之一由于故障需改變開關(guān)柜的布置結(jié)構(gòu)時，則必須改變?nèi)块_關(guān)柜單元，因此為改變安裝存在耗費工時太多的問題。
進一步，在日本專利文獻JP-A-60-234404(1985)中描述了這樣一種傳統(tǒng)的開關(guān)柜，所有的電氣裝置例如許多斷器器，母線和電纜終端被裝在一個箱內(nèi)，因此如果這些電氣裝置中的一部分需要改進的話，所有結(jié)構(gòu)則必須重新檢查和改裝。例如，由于負載需求的增加而需要增大斷路器的通流能力時，開關(guān)柜內(nèi)所有的電氣裝置必須被復(fù)查，而且在有些情況下，這些電氣裝置中的某些部分不能裝在同一個開關(guān)柜箱體內(nèi)。此外這種改進工作必須是在切斷供給母線和連接到母線上的所有電氣裝置的電流之后才能進行。
更進一步地，在許多場合下，開關(guān)柜是安裝在建筑物內(nèi)。但是由于土地價格近來急劇上升，因此非常迫切需要可裝在相當狹窄空間內(nèi)的小尺寸開關(guān)柜。
關(guān)于減小開關(guān)柜的尺寸，人們已經(jīng)考慮到分別減小開關(guān)柜內(nèi)的各電氣裝置的尺寸，例如已采用真空斷路器作為斷路器，但是即使如此，整個開關(guān)柜的尺寸仍較大。尤其是大部分通用的開關(guān)柜的尺寸為高2.3米，長1.9米和寬0.7米，其中容納有用于三相電路的兩套斷路器、母線和電纜終端設(shè)備，傳統(tǒng)的開關(guān)柜的尺寸相當大，它的尺寸如此之大的原因例如是在上述日本專利文獻JP-A-60-234404(1985)中所公開的開關(guān)柜中，它裝有斷路器、母線和電纜終端，而且它們之間由連接導(dǎo)體相連。進一步地，在這種傳統(tǒng)的開關(guān)柜中，對正常操作和事故情況的大電流引起的發(fā)熱以及所產(chǎn)生的熱量平滑地消散沒有足夠的考慮。
不過，日本專利文獻JP-A-60-261309(1985)中給出這樣一種傳統(tǒng)的開關(guān)柜，為了與開關(guān)柜內(nèi)的隔離開關(guān)接通或斷開，斷路器可在開關(guān)柜內(nèi)運動。當要推入所述斷路器到開關(guān)柜內(nèi)時，斷路器可沿著位于開關(guān)柜底面上的導(dǎo)軌移動。進一步地，當要拉出該斷路器時，由于沒有用于將斷路器移出開關(guān)柜的導(dǎo)軌，則該斷路器被置于一個小車上。在雙層開關(guān)柜的情況下，斷路器在開關(guān)柜箱體上部由一個升降機移動。
可是這些小車和升降機的配備是麻煩的，而且對開關(guān)柜的維護和檢修工作也是困難的。
本發(fā)明的一個目的是提供一種開關(guān)柜，它的安裝和更換所用工時被顯著減少。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種易于更新設(shè)計和改進的開關(guān)柜。
本發(fā)明的進一步目的是借助于改進開關(guān)柜中電氣設(shè)備的連接及布置提供一種小尺寸的開關(guān)柜。
本發(fā)明的又一目的是提供一種可將斷路器容易地從開關(guān)柜拉出的開關(guān)柜，具有很好的維護和檢測靈活性。
在這個開關(guān)柜中，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，包括母線和許多電力裝置，各電氣裝置分別裝在獨立的隔室內(nèi)，母線裝在一公共單元內(nèi)，并且這些分隔室和公共單元的連接方式是可拆開的。
傳統(tǒng)的開關(guān)柜不能隨意改動設(shè)計和改進的問題是由于所有電氣設(shè)備例如許多斷路器、母線和電纜終端均裝在一個殼體內(nèi)。在本發(fā)明中，各電氣設(shè)備分裝在分隔室內(nèi)，母線則裝在所述公共單元內(nèi)，而各分隔室和公共單元以可拆開的方式連接，因此對單個電器裝置的改動不會影響其余的電氣裝置和母線。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，電氣裝置在開關(guān)柜中是這樣布置的側(cè)向倒放地布置的三相斷路器沿開關(guān)柜高度方向布置，沿橫向伸延的三相母線沿開關(guān)柜的高度方向布置，然后將斷路器連接到母線上。
根據(jù)本發(fā)明的又一方案，使用了雙母線系統(tǒng)，這些雙母線經(jīng)由連接導(dǎo)體連接到各適當?shù)奈恢蒙稀?br> 根據(jù)本發(fā)明，由于由沿開關(guān)柜的高度方向布置的斷路器組確定的第一平面是正交于由母線確定的第二平面，則開關(guān)柜的寬度顯著減小。
進一步地，根據(jù)本發(fā)明，母線采用雙母線，并且這些雙母線通過連結(jié)導(dǎo)體連接到各適當位置，用來使電流分流，從而抑制了在正常操作和事故情況下產(chǎn)生的大電流所引起的發(fā)熱現(xiàn)象，這些熱量被有效地平滑地消散。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，開關(guān)柜包括裝在其內(nèi)部表面上的一個固定導(dǎo)軌，一個在該固定導(dǎo)軌上移動的第一運動導(dǎo)軌，一個具有一可擺動門的支撐板裝到所述第一運動導(dǎo)軌上，一個第二運動導(dǎo)軌又裝到該支撐板上，一個在第二軌上移動的第三運動導(dǎo)軌，并且裝載著電氣裝置。
由于上述門是與第一運動導(dǎo)軌和支撐板一起移動的，并且從該支撐板的移動位置，第二運動導(dǎo)軌和斷路器等電氣裝置移動，一直可移動出開關(guān)柜外面，因此為維護和檢修工作帶來了方便。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的雙排開關(guān)柜外視圖;
圖2是圖1的雙排開關(guān)柜的電路圖;
圖3是包括在圖1所示的開關(guān)柜內(nèi)的上下側(cè)開關(guān)柜單元和裝在其上的各母線單元的透視圖，并圖示出內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖4是下側(cè)開關(guān)柜單元和裝在其上的母線單元的透視圖，并圖示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)，當開關(guān)柜單元的門打開時，真空斷路器從柜中拉出;
圖5是沿圖1A-A線的剖面圖，并圖示出母線結(jié)構(gòu);
圖6是圖5中的母線單元的透視;
圖7是圖6所示母線單元的正視圖;
圖8是沿圖7B-B線的母線單元剖面圖;
圖9是沿圖1A-A線的剖面圖，圖示出母線單元和開關(guān)柜單元;
圖10是圖9的橫截面圖，但不包括被絕緣的導(dǎo)體50和負載電纜61;
圖11是圖10所示的開關(guān)柜內(nèi)的真空斷路器的透視圖;
圖12是圖10中開關(guān)柜單元內(nèi)的真空斷路器和母線單元內(nèi)的雙母線間連接的示意圖;
圖13是說明圖9中開關(guān)柜單元內(nèi)真空斷路器單元和被絕緣的導(dǎo)體50間的連接的示意圖;
圖14是說明真空斷路器單元和包括在開關(guān)柜單元之內(nèi)的改進的被絕緣的導(dǎo)體50a之間的連接的示意圖;
圖15是開關(guān)柜單元和母線單元沿圖9的D-D線的剖面圖;
圖16是開關(guān)單元沿圖9的F-F線的剖面圖;
圖17是表明圖9中的斷路器單元和絕緣子50之間連接的放大視圖;
圖18是小于圖10的剖面圖，表示開關(guān)柜單元的門打開的情況;
圖19是小于圖10的剖面圖，表示真空斷路器單元與母線分離的情況;
圖20是小于圖10的剖面圖，表示真空斷路器單元已拉出開關(guān)柜單元的情況;
圖21是從頂部看圖10的開關(guān)柜單元的平面俯示圖;
圖22是圖21所示的開關(guān)柜單元的局部正視圖;
圖23是圖21中所示第一導(dǎo)軌110的放大平面視圖;
圖24是圖21中所示的第一導(dǎo)軌110延伸情況的放大平面圖;
圖25是圖21中所示的第二導(dǎo)軌120延伸情況的放大平面圖;
圖26是從頂部看圖18的開關(guān)柜單元的平面俯視圖;
圖27是從頂部看圖19的開關(guān)柜單元的平面俯視圖;
圖28是從頂部看圖20的開關(guān)柜單元的平面俯視圖;和圖29是帶有改進的第一和第二導(dǎo)軌的開關(guān)柜單元的局部平面視圖。
下面參照這些附圖詳細說明本發(fā)明的實施例，其中相同的標號代表說明書中同樣的或同等的元件。
圖1表示作為本發(fā)明一個例子的雙排開關(guān)柜的外視圖，開關(guān)柜1由兩個位于上方和下方的母線單元2和多個上下兩排放置的開關(guān)柜單元3(圖中為八個單元)構(gòu)成。母線單元2和開關(guān)柜單元3互相拆開地安裝在一起，這一點正是本發(fā)明的一個重要特征。在下面的說明中，其中的母線單元2例如是固定安裝到建筑物的墻面上，開關(guān)柜單元3則是可拆開地安裝的，但是該開關(guān)柜的構(gòu)成也可以讓開關(guān)柜單元固定，而母線單元可拆卸地安裝。
圖2表示圖1所示開關(guān)柜的電路系統(tǒng)圖的一個例子，開關(guān)柜1的各開關(guān)單元3包括例如負載單元11，功率接收單元4，母線連接單元5，接地儀表用變壓器單元6，儀表用變壓器單元7和避雷器單元8。在該圖中，標號9是電路斷路器，標號15是接地儀表用變壓器，標號16是儀表用變壓器，標號17是避雷器，這些裝置通過可自動動作的隔離開關(guān)單元31無需拆卸地連接到母線10上。負載單元11是開關(guān)柜單元3的主要構(gòu)件，包括斷路器9，它通過隔離開關(guān)單元31實現(xiàn)自動接通，還有電流互感器12，零相序電流互感器13和輸出用電纜終端14。此外，母線單元2裝在各開關(guān)柜單元3的公共地帶。
圖3表示在重要的單元-負載單元11里電氣設(shè)備的布置情況，以及母線單元2，如上所述，開關(guān)柜單元3和母線單元2互相可拆卸的裝配，在母線單元2中，三相母線10沿水平方向延伸并被固定。負載單元11分成兩個分隔室41和60，在室41中，三相斷路器9沿側(cè)向倒下放置，并沿高度方向裝配，構(gòu)成一個斷路器單元30。由三相母線10確定的平面與由斷路器30確定的平面相互垂直地放置。進一步地，斷路器9和母線10相互直接連接，這是由于通過因裝在斷路器9上的連接件允許斷開，不用再裝連接導(dǎo)體，這將在后面詳述。在室60中，裝有負載電纜61。通過室41和60，將有一個被絕緣的導(dǎo)體50，該被絕緣的導(dǎo)體50采用樹脂模制要連接負載電纜的三相導(dǎo)體制成，并沿高度方向延伸，斷路器9和被絕緣的導(dǎo)體50直接相互連接，通過固裝在斷路器9上的連接件允許分斷開，不用再裝連接導(dǎo)體，這將在后面詳述。負載電纜電氣連接到加有絕緣的導(dǎo)體50上，并且從開關(guān)柜1的頂部引入上面的開關(guān)柜單元3，從底部引入下面的開關(guān)單元3。
根據(jù)這一實施例，沿側(cè)向躺放的斷路器9沿高度方向安裝，從而減小了開關(guān)柜1的寬度。進一步地，因為母線10和斷路器9是直接相連的，通過接觸件可使它們斷開，而不需要使用連接導(dǎo)體，所以開關(guān)柜的深度也減小了。更進一步說，由于開關(guān)柜單元3可拆卸地在母線單元2上，并且它們內(nèi)部的電氣裝置如斷路器9和母線10的連接是允許脫開的，則安裝好的開關(guān)柜可非常方便穩(wěn)定的應(yīng)用。例如，當斷路器9的斷流容量由于負載的增加而需要改善時，所述的改進可這樣實現(xiàn)，移出相應(yīng)的開關(guān)柜單元3，其內(nèi)部的電氣設(shè)備也一起移出，同時保持其它開關(guān)柜單元3和母線單元2的正常運行，然后，將由已改造的單元構(gòu)成的開關(guān)柜1僅僅用包含具有所需容量的電氣裝置的新開關(guān)柜單元3裝配而成，母線10和斷路器9直接相連，同時通過接觸件允許它們脫離開，而不需要連接導(dǎo)體，當由于負載增加而需要改進斷路器9的容量時，在實現(xiàn)該改造的同時，保持在其它單元內(nèi)的斷路器9和母線10處于導(dǎo)電狀態(tài)。另一方面，在傳統(tǒng)的開關(guān)柜中，母線和斷路器通過連接導(dǎo)體相連，而連接導(dǎo)體不可能設(shè)計成能完全經(jīng)受得住斷路器新增加的傳導(dǎo)電流，因此在改造斷路器的同時必須也改造該連接導(dǎo)體，這就要求切斷向母線饋電的電源。
圖4展示了下側(cè)開關(guān)柜單元3和裝在其上的母線單元2，當開關(guān)柜單元3的門打開和斷路器，9被拉出時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖5是圖1所示開關(guān)柜1的A-A線剖面圖，示出下部的母線單元2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖6是該母線單元2的結(jié)構(gòu)透視圖。圖7是母線單元2的正視圖。圖8是沿圖7B-B的線的剖面圖。將母線箱21安裝到下部支座20上構(gòu)成母線單元2。母線箱21的兩端是彎曲的，以形成一個面向開關(guān)柜單元3的開口部分27，用于需要時取出電氣裝置。在這個彎曲部分上帶有用于固定開關(guān)柜單元3的孔28。雙母線10a和10b通過棒形絕緣子23固定到所述母線箱21上。雙母線10a和10b沿著水平方向同時裝配，電流平衡部件26裝在母線10a和10b之間。此雙母線結(jié)構(gòu)和電流平衡部件連接其間是本發(fā)明的重要特征之一，它的作用和優(yōu)越性將在后面說明。
圖9是沿圖1A-A線的剖面圖;示出下部開關(guān)柜單元3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，開關(guān)柜單元3在沿著C-C線的橫截面板上通過貫穿孔28的螺栓可拆卸地裝到母線單元2上。被絕緣導(dǎo)體50裝在圖9中穿通室41和60，并朝著上方。絕緣導(dǎo)體50內(nèi)含三相導(dǎo)體，用樹脂包覆，三相導(dǎo)體的一端連接到室60中的負載電纜61上，這種連接是可脫開的。在絕緣導(dǎo)體50中三相導(dǎo)體的另一端直接連到室41中的斷路器9上，這種連接是可脫開的，其結(jié)構(gòu)將在后面解釋。
圖10是斷路器9和母線10之間的連接狀態(tài)，在圖中絕緣導(dǎo)體50被從圖8的剖面圖中去掉。
圖11是裝在室41中的斷路器單元30的示意圖，斷路器單元30由沿側(cè)向倒放的例如真空斷路器9構(gòu)成，并且各相斷路器9沿高度方向裝配。進一步地，圖中斷路器9僅是舉例說明，按其他操作原理的斷路器這里也可使用。標號35是用于斷路器觸頭閉合和打開的操作機構(gòu)，斷路器9的軸線是水平的。母線側(cè)的接觸件31裝在斷路器9的固定觸頭的端頭處。而被絕緣的導(dǎo)體50的接觸件34裝在斷路器9的之一側(cè)，被絕緣的導(dǎo)體50與斷路器9的動觸頭側(cè)的端部相連接。標號36表示放在各斷路器9之間絕緣用的絕緣隔板。
進一步說，圖12是表示斷路器9和母線10之間的連接狀態(tài)的透視圖，接觸件31不用連接導(dǎo)體直接連接到雙母線之一10b上，而且可拆開。在正常運行條件下或在事故情況下，大電流從母線10a和10b經(jīng)由斷路器9流到負載電纜61。為減小在上述條件下的開關(guān)柜1的尺寸，很重要的一點是抑制電氣設(shè)備或?qū)w的發(fā)熱現(xiàn)象產(chǎn)生，并且盡可能地散熱。在本發(fā)明中，由于母線10b和斷路器9直接連接，而且此連接可拆開，使導(dǎo)體發(fā)熱現(xiàn)象減少，進一步地，由于引入雙母線10a和10b，熱量可很快消散。也就是說，開關(guān)柜1中的電流從母線10a通過幾個連接件26分流，流到斷路器9和母線10b，已分流的電流分量減小了，所產(chǎn)生的熱量也減小了，此外，由于母線10的暴露的外表面增加了，熱消散得以良好地實現(xiàn)。
圖13表示斷路器單元30和被絕緣的導(dǎo)體50之間的連接狀態(tài)示意圖。電流互感器12位于被絕緣的導(dǎo)體50的底部，電纜頭61被裝配到電纜頭安裝部件62上。另一方面，在被絕緣的導(dǎo)體50的另一端，斷路器連接部件32與接觸件34相配合，該接觸件位于斷路器9的負載側(cè)。
圖14表示一個改進了的被絕緣的導(dǎo)體50a，其中電纜頭62a沿水平方向穿出，從而減少了導(dǎo)體穿出的長度。
圖15和圖16分別是沿圖8的D-D線和E-E線的各電氣設(shè)備的連接狀態(tài)示意圖，從圖15可看出，斷路器單元30安裝后可按箭頭方向移動，并且在觸頭31和34的接觸狀態(tài)，它們分別與母線10b和絕緣子50直接嚙合，這種嚙合是可脫開的。圖17是斷路器9和被絕緣的導(dǎo)體50之間連接狀態(tài)的放大圖，在圖中，被絕緣的導(dǎo)體50包括一個由絕緣材料注塑而形成的絕緣層53，和三相導(dǎo)體51，及負載側(cè)的接觸件32。接觸件32裝在可與斷路器9的各接觸件3能觸合之處。各接觸件32的一端與三相垂直導(dǎo)體51相接。各相垂直導(dǎo)體51以預(yù)定間隔排列在斷路器9的移動方向上，沿其厚度方向，從而減小了開關(guān)柜的寬度尺寸。當連接三相負載側(cè)接觸件32到三相垂直導(dǎo)體51時，至少兩相負載側(cè)接觸件32是彎曲的朝向斷路器9的移動方向，并具有一小的傾斜角度，而各負載側(cè)接觸件32從同一引出板引出但各具有不同高度。垂直導(dǎo)體51的終端延伸進入負載電纜室60，被整個注塑樹脂后連接到負載電纜61。
圖10圖示了上述的斷路器9和母線10a之間的連接狀態(tài)，即在其操作位置，不過，圖19表示一個脫開狀態(tài)，在該脫開位置，斷路器9面向開關(guān)柜的正面，圖18表示開關(guān)柜1的門70打開但斷路器9仍接通的情況，圖20則表示斷路器單元30被沿導(dǎo)軌110和120拉出的情況。根據(jù)此實施例，開關(guān)柜1的體積大大減小，結(jié)果似乎認為在開關(guān)柜1中檢查和維修變得更困難了，但是如圖20中所示，將斷路器單元30從開關(guān)柜單元3中完全拉出是可能的，并且開關(guān)柜單元3本身可從母線單元2分離，因此上述所謂困難已完全解決了。
根據(jù)上述本發(fā)明的實施例的開關(guān)柜1的結(jié)構(gòu)，具有下述功能和優(yōu)越性。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的開關(guān)柜1被分成母線側(cè)單元箱2和斷路器側(cè)單元箱3，這兩個母線單元箱2和斷路器側(cè)單元箱3面對面互相敞開裝配，因此在這兩個箱內(nèi)的電氣設(shè)備易于安裝和卸出，例如，從它們的開口部分安裝和拆下開關(guān)柜1和其內(nèi)部的電氣設(shè)備的時間可大大減少。
進一步地，例如當在斷路器側(cè)單元箱3處成排的開關(guān)柜單元箱中之一發(fā)生事故時，需要進行更換，該更換是如下進行的遭受事故的斷路器側(cè)單元箱3與母線側(cè)單元箱2脫開，然后將新的斷路器側(cè)單元箱3插入，因此與傳統(tǒng)的需整個更換開關(guān)柜的方式相比，更換工作所需的時間大大減少了。
更進一步地，當進行某一單元箱的更換時，其余的與被移走的開關(guān)柜單元相鄰的開關(guān)柜單元可以移動到那個拉出的開關(guān)柜單元箱的位置處，然后放入一新的開關(guān)柜單元箱，例如放在母線的右端，構(gòu)成重新排列的開關(guān)柜單元箱。開關(guān)柜單元箱配置的移動防止了電源側(cè)隔離開關(guān)單元31接觸模臥的母線10的相同部分，而是均勻地使用母線10的各部分，從而減輕了對橫向母線10的磨損。
斷路器9的斷路區(qū)域沿水平方向布置，斷路器9沿高度方向疊放成三層，從而減小了開關(guān)柜寬度方向上的尺寸。結(jié)果，由于斷路器9深度加長，但通過安裝電源側(cè)用接觸部件，省略了傳統(tǒng)開關(guān)柜中的平衡導(dǎo)體和注塑絕緣子及隔離開關(guān)單元，因此總的深度還是減小了。上述接觸部件垂直于母線10b，能可脫開地直接與母線10b接觸，自然地，開關(guān)柜1的體積也大大減小了。而且由于在被絕緣的導(dǎo)體50中的三相垂直導(dǎo)體51是沿著斷路器9的運動方向以一定的間隔布置，則被絕緣的導(dǎo)體50的寬度比厚度要窄，因此開關(guān)柜1的寬度也減小，開關(guān)柜1的體積也進一步減小。更特別的是，按照本發(fā)明實施例的開關(guān)柜的高度是2.3米，即與傳統(tǒng)的開關(guān)柜相同，但是其深度和寬度分別減小到0.9米和0.3米，因此開關(guān)柜的體積減少到現(xiàn)有裝置體積的1/5。
進一步地，在這個實施例中，用于斷路器9的電源側(cè)接觸件31被設(shè)計為可脫開地直接接觸到雙母線10上。因而，電流從母線10a經(jīng)平衡部件26以及連接母線10b，流入斷路器9，由于電流減小，發(fā)熱也減輕，這對減小開關(guān)柜1的體積起到極大的有益作用。換句話說，當電流與現(xiàn)有開關(guān)柜中的一樣大時，經(jīng)過雙母線10的平衡部件26的分流，則斷路器9的電流承載能力可達到兩倍。因而，根據(jù)本發(fā)明實施例，容量從小到大的開關(guān)柜單元可容易地制成。
進一步，根據(jù)本發(fā)明實施例，開關(guān)柜1包括幾個開關(guān)柜單元3和一個公共母線單元2，這些開關(guān)柜單元3布置成一排。開關(guān)柜單元3可拆卸地安裝到公共母線單元2上。因此當所需負載增加時，開關(guān)柜1的改造是方便靈活的。由于開關(guān)柜1分各單元組合成，因此開關(guān)柜1各單元的組合選擇設(shè)計也是靈活的。
下面進一步介紹幾個本發(fā)明的改進了的實施例。如上所述，開關(guān)柜1的體積減小到現(xiàn)有傳統(tǒng)的開關(guān)柜體積的1/5，不過該體積縮小的比率是可以按照本發(fā)明的思想變化到相應(yīng)任一個合適的程度的。
在本實施例中，斷路器9被側(cè)向倒放，并且三相斷路器9沿高度方向疊放，不過這三個斷路器9不是必須疊放在同一平面上，即斷路器9中的一些可放相對于水平方向離開所述平面，在某些情況下，斷路器9布置成可沿水平方向移動則更可取。在此實施例中，電源側(cè)接觸件31與水平母線10接觸，但是當在這個部分的接觸條件惡化時，并且如果使接觸部位是沿水平方向可移動的，則可避免所述惡化的接觸條件。負載側(cè)接觸件34也可裝成象電源側(cè)接觸件31一樣沿水平方向輕微移動。
還有，在本實施例中，母線10沿水平方向延伸，并且三相母線10裝配在同一垂直平面上，不過實際上這些母線10不是必須裝在同一垂直平面上，其中一些可沿深度方向偏移。更進一步地，母線不必直接與斷路器可脫開地連接，還可以通過短的連接導(dǎo)體連接，不過該短連接導(dǎo)體應(yīng)具有大的載流能力。
在本實施例中，開關(guān)柜單元3可拆卸地裝到母線單元2上，但是相反，開關(guān)柜單元3可以是固定的，而母線單元2可脫離地裝到開關(guān)柜單元3上。
而且，對于其它電氣設(shè)備，例如在開關(guān)柜單元里的接地儀表用變壓器、儀表用變壓器和避雷器，可以象斷路器所用方式一樣裝有各自的接觸件，以便使這些電氣裝置可斷開地直接連接到母線上。
在本實施例中，接觸件31裝在斷路器側(cè)，不過它也可裝在母線側(cè)，此外，接觸件31的構(gòu)形也不局限于上述實施例的情況。
現(xiàn)在，我們介紹開關(guān)柜單元箱3內(nèi)側(cè)表面上所裝的導(dǎo)軌110和120的操作過程。
關(guān)于導(dǎo)軌110的具體結(jié)構(gòu)可參見圖21到圖24的內(nèi)容，導(dǎo)軌110和120分別裝在開關(guān)柜單元箱3側(cè)表面上的至少兩個位置上。
在第一導(dǎo)軌110中，在第一固定軌111和第一移動軌112之間裝有一個第一中間軌113，第一固定軌111固定在開關(guān)柜單元箱3的側(cè)面上，第一中間軌113帶有一滾動軸承114，裝在中間軌的上下位置處。
從第一固定軌111的兩端第一靜止擋塊111A和111B伸向第一中間軌113。在第一中間軌113的一個側(cè)面上提供有第一中間擋塊113A和113B，它們與第一靜止擋塊111A和111B相接合，在第一中間軌道113的另一面上提供有伸向第一運動軌道112的第一中間擋塊113C和113D。所述第一運動軌道112上裝有第一運動擋塊112A和112B，它們與第一中間擋塊113C和113D相嚙合。
當?shù)谝恢虚g軌道113沿著第一固定軌111移動時，如果第一固定擋塊111B卡住第一中間擋塊113B，則上述移動停止，而第一運動軌道112進一步沿著該第一中間軌113移動，直到第一中間擋塊113C卡住第一運動擋塊112A為止，因此由第一導(dǎo)軌110復(fù)蓋的距離可被伸長。當?shù)谝贿\動軌道112和第一中間軌113返回原位時，換向操作如上所述進行，其余在上述操作中未使用的擋塊用于換向操作。
第一運動軌112的另一面緊對著固定到支持板115的面，其上帶有第一運動擋塊112A和112B，在支持板115上裝有第二導(dǎo)軌120，進一步在支持板115的頂端部分116上，存在朝向第一導(dǎo)軌110的彎曲，通過鉸鏈117裝有轉(zhuǎn)換門70。在門70的前面和后面裝在儀表70A和手柄70B。
第二導(dǎo)軌120裝在支持板115的兩處，不過以前面同樣的方式，按在一個位置上裝有第二導(dǎo)軌進行說明。由于第二導(dǎo)軌120的結(jié)構(gòu)基本上與第一導(dǎo)軌110相同，這里參考圖25僅描述其不同點。在第二導(dǎo)軌120中，第二中間軌123位于第二運動軌121和第三運動軌122之間。而第二運動軌121是固定到支持板115上，第三運動軌122上承載著斷路器單元30。
從第二固定軌121的兩端，第二運動擋塊121A和121B伸向第二中間軌123。在第二中間軌123的一側(cè)面上裝有第二中間擋塊123A和123B，它們與第二運動擋塊121A和121B配合，而在其另一側(cè)面上裝有第二中間擋塊123C和123D，伸向第三運動軌道122。第三運動軌122帶有第二運動擋塊122A和122B，它們用于與第二中間擋塊123C和123D配合。這些軌道121，122和123的操作與第一導(dǎo)軌110相同，這里不再累述。
現(xiàn)在，對第一導(dǎo)軌110和第二導(dǎo)軌120的功能已進行了闡述。
在圖10和圖21中示出了斷路器單元30的運行位置130，第三運動軌122和第二中間軌123的左端133位于偏離第二運動軌道121的地方。
當斷路器單元30從這一操作位置130移到所述斷開位置131時，操作人員握住手柄70B，拉開門70，然后第二運動軌121沿著第二中間軌123移動，根據(jù)左端133的偏差距離，第二運動擋塊121A卡在中間擋塊123A上時，停止了第二運動軌121的移動，如圖18和圖26所示，門70向外從開關(guān)柜單元箱3打開，在這種情況下，該門70根據(jù)左端133的偏差距離移開，因此避免了儀表70A撞擊到定位板34上。
在這種條件下，如果斷路器單元30從操作位置130移動到斷開位置131，并且門70閉合時，開關(guān)柜單元呈現(xiàn)如圖19和圖27所示的情況。也就是說，即使門70是關(guān)閉的，斷路器單元30仍保持在斷開位置131，因此，當工作人員完成對開關(guān)柜箱外面的負載側(cè)電纜61的維護和檢查時，斷路器單元30起一個阻隔作用，從而防止工作人員接觸到電源側(cè)母線10。
此外，為了將斷路器單元30拉出到開關(guān)柜外面，即如圖20和28所示的脫開位置131，如圖19和27所示，根據(jù)左端部133的偏差位移而移開門70，到圖26所示位置。在這個位置上，當?shù)谝贿\動軌112和第一中間軌113向開關(guān)柜的外面拉出直到第一中間擋塊113B卡在第一固定擋塊111B上時，第一中間軌113從第一固定軌111向外伸出。
此外，當?shù)谝贿\動軌112沿著第一中間軌113向外移動直到第一運動擋塊112A卡在第一中間擋塊113C上時，第一運動軌112和支持板115從第一中間軌113向外伸出。
當?shù)诙虚g軌123沿著在支持板115上的第二運動軌121移動時，第三運動軌122沿著第二中間軌123進一步運動，斷路器單元30和門70運動到開關(guān)柜外面，如圖20和圖28所示，在這個位置，斷路器單元30和門70被拉到外面，方便了維護和檢查的進行。也就是說，根據(jù)本實施例，從第一導(dǎo)軌110和支持板115一起運動和延伸的位置，裝在該支持板115上的第二導(dǎo)軌120進一步伸到開關(guān)柜外面，斷路器30和門70從而完全被移到開關(guān)柜外面，方便了維護和檢修工作的進行。
另外，為了將斷路器單元30復(fù)位，從開關(guān)柜外面推回內(nèi)部，第一導(dǎo)軌110和第二導(dǎo)軌120沿反向運動即可實現(xiàn)，因此這里不再累述。
圖29是又一實施例，其中省略了第一固定軌道111和第一運動軌112之間的以及第二運動軌121和第三運動軌122之間的各中間軌道，不過這種改進了的實施例和上面所述的實施例一樣，具有基本上相同的功能和優(yōu)越性。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)柜(1)包括幾個電源用母線(10。，10a，10b)，幾個電氣裝置(9，15，16，17)和承載至少一個所述電氣裝置(9)的導(dǎo)軌(110，120)，其特征在于進一步還包括一個容納所述母線(10，10a，10b)的公共母線箱(2)，和容納所述各電氣裝置(9，15，16，17)的幾個開關(guān)柜單元箱(3)，所述幾個開關(guān)柜單元箱(3)是與所述公共母線箱(2)具有可分離的連接關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述1所述的開關(guān)柜，其特征在于幾個母線(10，10a，10b)沿水平方向延伸，并且以預(yù)定間隔沿垂直方向分開安裝，至少一個所述開關(guān)柜單元箱(11)包括幾個斷路器(9)和連接到負載側(cè)電纜(61)上的幾個負載側(cè)導(dǎo)體(51)，第一隔離開關(guān)單元(31)連接到幾個母線(10，10a，10b)和幾個斷路器(9)上，第二隔離開關(guān)單元(34)與斷路器(9)和負載側(cè)導(dǎo)體(51)相連接，所述各斷路器(9)的觸頭移動軸線沿水平方向延伸，同時朝著開關(guān)柜單元箱(11)的深度方向，它的方向垂直于各母線(10，10a，10b)的走向，多個斷路器(9)以預(yù)定間隔在垂直方向上疊放，所述多個負載側(cè)導(dǎo)體(51)沿著垂直于各斷路器(9)的接觸移動軸方向延伸，并且沿垂直方向布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)柜，其特征在于，所述母線(10，10a，10b)中的每一個包括一個第一母線(10a)，第二母線(10b)，第二母線與第一母線(10a)平行地延伸，并且沿開關(guān)柜單元箱(11)的深度方向分隔開，幾個連接導(dǎo)體(23)裝在第一和第二母線(10，10a，10b)之間，所述第一隔離開關(guān)單元(31)在各連接導(dǎo)體(23)之間的位置上與各第二母線(10b)相接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)柜，其特征在于，斷路器是真空斷路器(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)柜，其特征在于，幾個負載側(cè)導(dǎo)體(51)以預(yù)定的間隔裝在開關(guān)柜單元箱(11)的深度方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)柜，其特征在于，真空斷路器(9)之間裝有一個絕緣支架(36)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)柜，其特征在于，第二隔離開關(guān)單元(34)裝在各真空斷路器(9)一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)柜，其特征在于，所述導(dǎo)軌(110，120)包括一裝配在開關(guān)柜單元箱(11)之一的內(nèi)側(cè)面上的固定軌(111)，一沿固定軌(111)移動的第一運動軌(112)，一個具有可打開的門(70)的支持板(115)，該門固裝在開關(guān)柜單元箱(11)的第一運動軌(112)上，還包括一個裝在支持板(115)上的第二運動軌(121)，和一個承載電氣裝置(9)并沿第二運動軌(121)運動的第三運動軌(122)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的開關(guān)柜，其特征在于，第一中間軌(113)裝在所述固定軌(111)和所述第一運動軌(112)之間，第二中間軌(123)是裝在所述第二運動軌(121)和所述第三運動軌(122)之間。
全文摘要
一種開關(guān)柜(1)包括幾個電源用母線(10，10a，10b)，幾個電氣裝置(9，15，16，17)和承載至少一個所述電氣裝置(9)的導(dǎo)軌(110，120)。其特征在于進一步還包括一個容納所述母線(10，10a，10b)的公共母線箱(2)，和容納所述各電氣裝置(9，15，16，17)的幾個開關(guān)柜單元箱(3)，所述幾個開關(guān)柜單元箱(3)是與所述公共母線箱(2)具有可分離的連接關(guān)系。
文檔編號H02B11/173GK1072535SQ9211317
公開日1993年5月26日 申請日期1992年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月18日
發(fā)明者谷水徹, 竹松耕太郎, 后藤芳友, 椿徹, 若狹文雄, 泉俊明, 梶原悟 申請人:株式會社日立制作所