一种开关柜及其开关装置 |
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| 申请号 | CN201710217337.1 | 申请日 | 2017-04-05 | 公开(公告)号 | CN106960758A | 公开(公告)日 | 2017-07-18 |
| 申请人 | 平高集团有限公司; 国网上海市电力公司; 国家电网公司; | 发明人 | 王海燕; 朱志豪; 张洪铁; 袁端磊; 杨芳; 费翔; 卢留洋; 祁海洋; 沙云鹏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种 开关 柜及其开关装置，以解决 现有技术 中开关装置结构复杂，体积较大的问题。开关装置包括三个灭弧室及设置于各灭弧室上下两端的上、下 隔离开关 ，开关装置还包括上 主轴 和下主轴，各上隔离开关的上隔离开关动触头沿上主轴轴向间隔布置并与所述上主轴传动相连，各下隔离开关的下隔离开关动触头沿下主轴轴向间隔布置并与所述下主轴传动相连，开关装置还包括一个操动机构，操动机构的动 力 输出端通过两个分支传动分别与上主轴和下主轴传动连接；或者操动机构的动力输出端与其中一个主轴相连，上主轴和下主轴之间通过传动机构实现传动连接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种开关装置，包括三个灭弧室及设置于各灭弧室上下两端的上、下隔离开关，其特征在于：开关装置还包括上主轴和下主轴，各上隔离开关的上隔离开关动触头沿上主轴轴向间隔布置并与所述上主轴传动相连，各下隔离开关的下隔离开关动触头沿下主轴轴向间隔布置并与所述下主轴传动相连，开关装置还包括一个操动机构，操动机构的动力输出端通过两个分支传动分别与上主轴和下主轴传动连接；或者操动机构的动力输出端与其中一个主轴相连，上主轴和下主轴之间通过传动机构实现传动连接。 |
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| 说明书全文 | 一种开关柜及其开关装置技术领域[0001] 本发明涉及一种开关柜及其开关装置。 背景技术[0002] 在中压配网系统中，金属封闭开关柜得到广泛应用，用于开关柜中的隔离开关对产品检修、调试时的安全操作起着重要作用。作为开关柜中的核心部件，隔离开关的总体结构、性能直接影响着开关柜类产品的总体结构、外形尺寸、成本、可靠性以及安全性能等。目前市场上用于开关柜的隔离开关常见的有两种方式；一种是主流的手车移开式开关柜。开关柜的隔离功能依靠其整体在水平方向的推进拉出，控制断路器手车触臂上的梅花触头和静触头啮合，实现隔离和接通的功能。这种手车结构的触头结构复杂，消耗大量铜材，成本高，而且该结构在手车推进过程中由于手车比较重，柜体变形会导致触头插入不对中，引起接触不可靠，温升过高，可靠性降低等问题。另外一种是固定式开关柜，开关柜中的隔离开关与断路器分别布置，一般采用旋转刀闸式的隔离开关，每一个隔离断口都需要一个刀闸和独立的机构传动，这种布置方式集成度差，体积大，操作复杂，不便于产品检修维护。 [0003] 授权公告日为2014年5月28日、授权公告号为CN 203617555U的一篇实用新型专利公开了一种开关柜及其主回路结构，主回路（即开关装置）包括三个单极，单极包括断路器和位于断路器上下两端的隔离开关，断路器灭弧室的上端设有上出线座，上隔离开关的上隔离开关动触头上下导向移动装配于上出线座内并与上出线座导电接触，上隔离开关还包括位于上出线座上方的上隔离静触头，当上隔离开关动触头的两端分别与上出线座和上隔离静触头连通时，上隔离开关处于导通的状态；对应的，主回路结构也包括下出线座、下隔离开关、下隔离开关动触头和下隔离静触头。该主回路结构包括三相沿纵向排列的主回路，且各主回路的移动方向沿上下方向，该开关柜结构紧凑、占用空间小。 [0004] 但是上述的开关装置中，上隔离开关动触头和下隔离开关动触头通过各自的操动机构进行驱动，需要配备两套操动机构，结构较复杂，且操作不便。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种开关装置，以解决现有技术中开关装置结构复杂，体积较大的问题；目的还在于提供一种使用该开关装置的开关柜。 [0006] 为实现上述目的，本发明开关装置的技术方案是：一种开关装置，包括三个灭弧室及设置于各灭弧室上下两端的上、下隔离开关，开关装置还包括上主轴和下主轴，各上隔离开关的上隔离开关动触头沿上主轴轴向间隔布置并与所述上主轴传动相连，各下隔离开关的下隔离开关动触头沿下主轴轴向间隔布置并与所述下主轴传动相连，开关装置还包括一个操动机构，操动机构的动力输出端通过两个分支传动分别与上主轴和下主轴传动连接；或者操动机构的动力输出端与其中一个主轴相连，上主轴和下主轴之间通过传动机构实现传动连接。 [0007] 上主轴和下主轴中的至少一个包括与对应隔离开关动触头对应相连的动触头传动段和布置于相邻动触头传动段之间的相间传动段，相间传动段通过十字滑块与对应动触头传动段相连，所述十字滑块包括两个延伸方向互相垂直的一字传动键，与所述一字传动键对应的动触头传动段和相间传动段端面上开设有供对应的一字传动键伸入并能使对应的一字传动键在其内移动调整的一字槽。 [0009] 操动机构的动力输出端与其中一个主轴相连，上主轴和下主轴之间通过传动机构实现传动连接，上主轴和下主轴之间的传动机构为链轮链条传动机构。 [0010] 链轮链条传动机构包括设于上主轴上的上链轮、设于下主轴上的下链轮及连接上链轮和下链轮的链条。 [0011] 本发明开关柜的技术方案是：一种开关柜，包括开关装置，开关装置包括三个灭弧室及设置于各灭弧室上下两端的上、下隔离开关，开关装置还包括上主轴和下主轴，各上隔离开关的上隔离开关动触头沿上主轴轴向间隔布置并与所述上主轴传动相连，各下隔离开关的下隔离开关动触头沿下主轴轴向间隔布置并与所述下主轴传动相连，开关装置还包括一个操动机构，操动机构的动力输出端通过两个分支传动分别与上主轴和下主轴传动连接；或者操动机构的动力输出端与其中一个主轴相连，上主轴和下主轴之间通过传动机构实现传动连接。 [0012] 上主轴和下主轴中的至少一个包括与对应隔离开关动触头对应相连的动触头传动段和布置于相邻动触头传动段之间的相间传动段，相间传动段通过十字滑块与对应动触头传动段相连，所述十字滑块包括两个延伸方向互相垂直的一字传动键，与所述一字传动键对应的动触头传动段和相间传动段端面上开设有供对应的一字传动键伸入并能使对应的一字传动键在其内移动调整的一字槽。 [0013] 开关装置包括浇注固定于灭弧室外围的绝缘体，隔离开关动触头上设有齿条，主轴对应位置上设有齿轮，开关装置还包括设于上主轴和下主轴的齿轮外部的屏蔽罩，所述屏蔽罩被浇注固定在所述绝缘体上。 [0014] 操动机构的动力输出端与其中一个主轴相连，上主轴和下主轴之间通过传动机构实现传动连接，上主轴和下主轴之间的传动机构为链轮链条传动机构。 [0015] 链轮链条传动机构包括设于上主轴上的上链轮、设于下主轴上的下链轮及连接上链轮和下链轮的链条。 [0016] 本发明的有益效果是：上主轴与各上隔离开关动触头相连，下主轴与各下隔离开关动触头相连，在本发明的开关装置中，只需要设置一个操动机构，操动机构同时带动上、下主轴动作的方式有两种：一种为操动机构的动力输出端通过两个分支传动分别带动上、下主轴转动，另一种为操动机构的动力输出端与上、下主轴中的一个相连，在上、下主轴之间通过传动机构实现连动。与现有技术中上隔离开关和下隔离开关通过各自的操动机构进行驱动相比，操动机构的数量减少，使开关装置的整体结构简单，体积减小。附图说明 [0017] 图1为本发明开关装置实施例的总体示意图；图2为本发明开关装置实施例中上隔离开关的示意图； 图3为本发明开关装置实施例中下隔离开关的屏蔽罩处的示意图； 图4为本发明开关装置实施例中下隔离开关屏蔽罩的安装示意图； 图5为本发明开关装置实施例中屏蔽罩分块的示意图； 图6为本发明开关装置实施例中下隔离开关相间传动的示意图； 图7为本发明开关装置实施例中双隔离传动的示意图。 具体实施方式[0018] 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。 [0019] 本发明的开关装置的具体实施例，如图1至图7所示，开关装置包括三个固封极柱1，三个固封极柱1沿纵向布置，固封极柱1具有灭弧室，上端具有上出线座11，下端具有下出线座12，固封极柱1的上端设有上隔离开关2，下端设有下隔离开关3。本实施例中，上隔离开关2和下隔离开关3的结构一致，其中的静触座、动触头的结构均相同。 [0020] 如图2所示为上隔离开关的示意图，上出线座11内安装有上出线座弹簧触指24，上隔离开关2包括静触座21，静触座21内安装有静触座弹簧触指22，在上出线座11中导向穿装有上隔离开关动触头23，当上隔离开关动触头23与上出线座弹簧触指24和静触座弹簧触指22均导通时，上隔离开关2处于导通的位置。本实施例中，将静触座21和上出线座11均浇注在环氧树脂25内，环氧树脂25需要有足够的伞裙，保证产品的爬电距离，同时自身应该有足够的厚度，保证隔离开关静端的机械强度，保证静触座在与动触头啮合时，自身不会发生变形移动。 [0021] 如图3至图5示出了屏蔽罩的结构，上隔离开关的齿轮齿条啮合结构与下隔离开关的齿轮齿条啮合结构相同。下隔离开关动触头31上设有齿条32，齿条32沿上下方向延伸。在下出线座12内设有下出线座弹簧触指36，下隔离开关还包括屏蔽罩，屏蔽罩被浇注固定在环氧树脂25上，屏蔽罩的轴线垂直于下隔离开关动触头31的移动方向。为了方便屏蔽罩在浇注过程中的固定，将屏蔽罩沿垂直于下隔离开关动触头31移动方向切割成对称的两部分，即屏蔽罩包括两个沿屏蔽罩轴线方向布置的两个屏蔽罩分块38（图3中仅示出了其中一个屏蔽罩分块），也方便浇注后的脱模。在其他实施例中，屏蔽罩也可以为一体设置。屏蔽罩内腔加工有两个圆形卡槽，用来安装弹性挡圈。安装时，先将齿轮33装入齿轮轴39上，之后将齿轮轴39和轴承34装配在一起，之后再装入屏蔽罩内，在屏蔽罩的两端装入弹簧挡圈，固定齿轮轴39和轴承34的相对位置。然后将装有齿条32的下隔离开关动触头31插入下出线座12的下出线座弹簧触指36内，使齿条32和齿轮33互相啮合，为了使齿条32和齿轮33能够啮合，在屏蔽罩的内侧开设有豁口能够供齿轮33和齿条32接触啮合，屏蔽罩能够屏蔽电场。同时屏蔽罩的端面具有圆弧过渡结构37，可以屏蔽安装在其内部的齿轮、轴承造成的不均匀电场。 [0022] 如图6所示为下隔离开关相间传动的示意图，三个下隔离开关的下隔离开关动触头与下主轴相连，下主轴包括齿轮轴39，齿轮轴39之间依靠绝缘拉杆61实现传动，绝缘拉杆61与齿轮轴39是依靠十字滑块62实现传动的，绝缘拉杆61由工程塑料压制而成，端面装有嵌件，嵌件的外端面上开设有一字槽，在齿轮轴39的两个端面上也开设有一字槽。十字滑块 62具有两个延伸方向互相垂直的一字传动键，十字滑块62一侧的一字传动键与绝缘拉杆61的一字槽匹配，另一侧的一字传动键与齿轮轴39上的一字槽匹配，将绝缘拉杆61和齿轮轴 39传动装配在一起。即使绝缘拉杆61和齿轮轴39的同轴度不高，也可以通过十字滑块62的一字传动键在一字槽内移动调整来实现传动装配，十字滑块62具有很高的包容度。 [0023] 如图7所示，6为下主轴，7为上主轴，下主轴6包括通过十字滑块连接在一起的下隔离开关的齿轮轴和下隔离开关相间的绝缘拉杆，上主轴7包括通过十字滑块连接在一起的上隔离开关的齿轮轴和上隔离开关相间的绝缘拉杆。下主轴6通过齿轮齿条啮合结构与三个下隔离开关动触头相连，三个下隔离开关动触头沿下主轴6的轴向间隔布置。上主轴7通过齿轮齿条啮合结构与三个上隔离开关动触头相连，三个上隔离开关动触头沿上主轴7的轴向间隔布置。 [0024] 在下主轴6和上主轴7的同一端装有链轮8，两个链轮8通过链条9连动，操动机构5具有动力输出端，使用时，操动机构5的动力输出端与下主轴6相连，带动三个下隔离开关动触头31上下移动实现隔离和闭合。同时下主轴6通过链轮8和链条9带动上主轴7进行转动，带动三个上隔离开关动触头23上下移动实现隔离和闭合。本实施例中，链条9带动上主轴7和下主轴6同向转动，而由于齿轮位于齿条的外侧，会导致上隔离开关动触头23和下隔离开关动触头31的其中一个向上移动，另一个向下移动，实现了同时带动上隔离开关2和下隔离开关3闭合和隔离的目的，方便操作，也使开关装置的整体结构更加简单。 [0025] 本实施例中，齿轮轴即为动触头传动段，绝缘拉杆即为相间传动段，通过十字滑块相互传动连接的动触头传动段和相间传动段构成了主轴，连接各上隔离开关的主轴为上主轴，连接各下隔离开关的主轴为下主轴。本实施例中，上主轴和下主轴均包括通过十字滑块相连的动触头传动段和相间传动段，在其他实施例中，其中的一个可以采用一体的设置形式或直接相连的设置形式。 [0026] 本实施例中，位于上主轴和下主轴之间的传动机构为链轮链条传动机构，位于上主轴上的链轮为上链轮，位于下主轴上的链轮为下链轮。在其他实施例中，位于上主轴和下主轴之间的传动机构可以为带轮传动带传动机构。 [0027] 本实施例中，动力输出端与下主轴相连，上隔离开关动触头和下隔离开关动触头之间通过传动机构实现同时动作。在其他实施例中，与动力输出端相连的可以为上主轴。在其他实施例中，可以使动力输出端通过两个分支传动分别与上主轴和下主轴传动连接。分支传动可以为链轮链条传动机构，在动力输出端上安装两个动力输出端链轮，在上主轴上安装上链轮，在下主轴上安装下链轮，动力输出端链轮和上链轮之间通过上链条传动连接，动力输出端链轮和下链轮之间通过下链条传动连接。在其他实施例中，分支传动可以为带轮、传动带传动机构。 [0028] 本实施例中，主轴带动对应的隔离开关动触头上下移动是依靠齿轮齿条结构，在其他实施例中，可以在主轴的动触头传动段上安装绝缘拐臂，绝缘拐臂的端部连接在对应的隔离开关动触头上，采用绝缘拐臂结构驱动隔离开关动触头上下移动。 [0029] 本实施例中上、下隔离开关动触头的动作为上下方向的直动，在其他实施例中，上、下隔离开关动触头的运动可以为转动。 [0030] 本实施例中，环氧树脂即为绝缘体，在其他实施例中，绝缘体的材质可以根据实际情况进行改变。 [0031] 本发明开关柜的具体实施例，开关柜包括开关装置，开关装置的结构与上述实施例中的结构一致，其内容在此不再赘述。 |
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