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一种环保气体柜

阅读:248发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种环保气体柜专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及电气设备领域,具体涉及一种环保气体柜,包括:控制气体柜中 电路 开断的隔离 开关 ;在气体柜超负荷运行情况下控制断电的 断路器 ;引导 母线 接入气体柜的母线 套管 ;容置 隔离开关 、断路器、母线套管的气体柜 外壳 ,气体柜外壳外通过螺钉固定有第一传动模 块 以及第二传动模块,第一传动模块通过第一 主轴 与断路器连接,第二传动模块通过第二主轴与隔离开关连接;气体柜外壳内充有氮气或干燥空气中的任意一种或者两种气体。本发明采用空气或者干燥空气代替六氟化硫作为隔离气体来阻隔电气间隙,环保卫生,造成 温室 效应 较小;外壳 框架 、均压罩、母线套管均由PBT塑料+30%玻纤材料制成,可95%的进行回收,大幅降低对环境的污染。,下面是一种环保气体柜专利的具体信息内容。

1.一种环保气体柜,其特征在于,包括:
控制气体柜中电路开断的隔离开关
在气体柜超负荷运行情况下控制断电的断路器
引导母线接入气体柜的母线套管
容置所述隔离开关、断路器、母线套管的气体柜外壳,所述气体柜外壳外通过螺钉固定有第一传动模以及第二传动模块,所述第一传动模块通过第一主轴与断路器连接,所述第二传动模块通过第二主轴与隔离开关连接;
所述气体柜外壳内充有氮气或干燥空气中的任意一种或者两种气体。
2.根据权利要求1所述的一种环保气体柜,其特征在于:所述隔离开关包括开关框架,所述开关框架两侧设有端板,所述端板之间垂直设有第一侧板及第二侧板,所述第一侧板朝向第二侧板设置,所述第二侧板与第一侧板相垂直,所述开关框架的两侧端板对称的设置有两个可容置动轴的安装孔,所述第一侧板上朝向第二侧板安装有三个支撑件,所述支撑件一端可转动地连接有连杆,所述连杆顶端设有第一动触点,所述第二侧板上通过螺丝固定有与第一动触点相匹配的第一静触点,所述动力轴包括设置于安装孔内的轴头以及轴头之间的传动外壳,所述传动外壳包括轴头之间的底壳以及包覆所述连杆外围的上壳,所述底壳侧边开设有便于连杆转动的凹槽;所述第一动触点朝向第一静触点的一侧处于同一平面,所述第一静触点顶端与第一动触点接触的部分处于同一水平面。
3.根据权利要求2所述的一种环保气体柜,其特征在于:所述第一动触点外侧设有均压罩。
4.根据权利要求1所述的一种环保气体柜,其特征在于:所述断路器包括与所述第一主轴固定连接的第二动触点,控制所述第二动触点与真空灭弧室接触的断路传动模块;固定于电气柜内部的,可容置真空灭弧室的,连接传动部件与后续开关的外壳框架;所述外壳框架顶部开设触头孔,所述断路传动模块底部通过螺丝与外壳框架顶端的顶板固定连接,所述触头孔内可通行第二动触点。
5.根据权利要求4所述的一种环保气体柜,其特征在于:所述断路传动模块包括外壳,所述外壳包括上盖及底壳,所述上盖与底壳相配合,所述底壳侧表面开设孔洞,所述孔洞内置有所述第一主轴,所述底壳的相对两侧的内表面上开设有导向槽,所述第一主轴外套设有凸轮,所述凸轮凸起处设有第一销轴,所述第一销轴外套设有第一连杆,所述底壳顶部设有第二销轴,所述第二销轴外套设有第二连杆,所述导向槽内嵌有第三销轴,所述第三销轴外套设有第三连杆,所述第一连杆、第二连杆以及第三连杆的另一侧均可活动地同轴连接在底壳内的第四销轴上,所述第四销轴与底壳侧壁均不接触,所述第三销轴上还套设有沿所述导向槽的设置方向运动的动触头,所述底壳两侧上端部设有凸起的螺丝孔,所述上盖两侧下端部与所述螺丝孔相配合并通过螺丝连接。
6.根据权利要求4所述的一种环保气体柜,其特征在于:所述外壳框架,包括顶板、底板背板及侧板,所述顶板与底板之间互相平行,所述侧板设置于顶板及底板的两侧端部并与所述顶板相垂直;所述背板设置于顶板及底板的侧面并与所述顶板及侧板均垂直,所述侧板之间固定有与顶板垂直的隔断,所述隔断数量为两个,所述隔断包括与侧板平行的两块竖板,所述竖板之间垂直设置两块与竖板一体成型的横板,所述隔断与顶板、底板、侧板以及背板围成三个真空灭弧室的安装室,所述顶板上开设有用于外部传动模块传动功能的触头孔,所述底板上端分别与三个安装室对应的安装板。
7.根据权利要求1所述的一种环保气体柜,其特征在于:所述母线套管包括两侧开孔的、中空的管套本体,所述管套本体包括一体成型的束线管、导通管、连接管以及绝缘壳体,所述导通管外部一体成型有屏蔽壳,所述连接管外侧均匀设有若干伞裙,所述伞裙侧面之间互不接触。
8.根据权利要求1或3所述的一种环保气体柜,其特征在于:所述外壳框架、均压罩、母线套管均由PBT塑料+30%玻纤材料制成。
9.根据权利要求1或6所述的一种环保气体柜,其特征在于:所述气体柜外壳以及所述断路器的断路传动模块的上盖及底壳均采用YL104合金作为成型材料制成。

说明书全文

一种环保气体柜

技术领域

[0001] 本发明涉及电气设备技术领域,尤其是涉及一种环保气体柜。

背景技术

[0002] 六氟化硫气体已有百年历史,它是法国两位化学家Moissan和 Lebeau于1900年合成的人造惰性气体,1940年前后,美国军方将其用于曼哈顿计划,1947提供商用,当前主要应用于电工业中。
[0003] 随着社会发展,人们越来越关注环境保护的问题。根据IPCC提出的诸多温室气体的GWP(全球变暖潜能)指标,六氟化硫的GWP值最大,500年的GWP值为32400,且由于六氟化硫高度的化学稳定性,其在大气中存留时间可长达3200年。目前六氟化硫的排放量虽然较少,但出于长久的环保和安全考虑,电力工业中急需能替代六氟化硫绝缘开关柜的环保型开关柜。
[0004] 气体柜是由性材质加工而成用来保护元器件正常工作的柜子, 其内部结构较为复杂。
[0005] 气体柜中的断路器一般担负着保护内部电路和安全工作的功能,而断路器则靠其传动模来实现电路的开断和闭合的功能。传动断路器的传动模块可参考图7,由转轴驱动第一主轴带动外侧凸轮转动,凸轮上设有销键,销键插入外侧传动板的弧形导向槽内,所述的弧形导向槽上端距离第一主轴较远,下端里第一主轴较近,当凸轮旋转时,销轴转到弧形导向槽底部时,将传动板下压,完成传动动作。由于断路器分合过程中销键与弧形导向槽存在滑动摩擦,同时因动作过程中存在冲击力客观上使弧形导向凸轮产生一定形变,从而会导致最后下压行程不足,断路器机械寿命衰减较快,严重的导致无法完成开断和闭合的功能。
[0006] 再者,气体柜内断路器的外壳框架一般只负有安装和支撑断路器内部电气元件的作用,无法对电气间隙进行阻隔和消除,电气元件之间并无阻断,在高压环境下易造成击穿现象,产生危险;大多数断路器外壳框架采用不可回收的塑料材料制成,环境污染大。
[0007] 气体柜的隔离开关起到开关柜内部的电路隔离功能,分闸时,需要将高压侧隔离,以保证检修人员和设备的安全。隔离开关机械特性技术指标中分合闸同期为2毫秒内,传统的五连杆隔离开关通过调整也能满足上述技术指标,但因传动结构及配合间隙限制,寿命后同期性能变化较大。同时,为满足隔离开关电气性能参数,整个隔离刀除接触点外,导体部位均使用可回收绝缘材料包裹,提高了隔离开关整体绝缘平。

发明内容

[0008] 本发明要解决的技术问题是提供一种环保气体柜。
[0009] 为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
[0010] 一种环保气体柜,其特征在于,包括:
[0011] 控制气体柜中电路开断的隔离开关;
[0012] 在气体柜超负荷运行情况下控制断电的断路器;
[0013] 引导母线接入气体柜的母线套管
[0014] 容置所述隔离开关、断路器、母线套管的气体柜外壳,所述气体柜外壳外通过螺钉固定有第一传动模块以及第二传动模块,所述第一传动模块通过第一主轴与断路器连接,所述第二传动模块通过第二主轴与隔离开关连接;
[0015] 所述气体柜外壳内充有氮气或干燥空气中的任意一种或者两种气体。
[0016] 进一步地,所述隔离开关包括开关框架,所述开关框架两侧设有端板,所述端板之间垂直设有第一侧板及第二侧板,所述第一侧板朝向第二侧板设置,所述第二侧板与第一侧板相垂直,所述开关框架的两侧端板对称的设置有两个可容置动力轴的安装孔,所述第一侧板上朝向第二侧板安装有三个支撑件,所述支撑件一端可转动地连接有连杆,所述连杆顶端设有第一动触点,所述第二侧板上通过螺丝固定有与第一动触点相匹配的第一静触点,所述动力轴包括设置于安装孔内的轴头以及轴头之间的传动外壳,所述传动外壳包括轴头之间的底壳以及包覆所述连杆外围的上壳,所述底壳侧边开设有便于连杆转动的凹槽;所述第一动触点朝向第一静触点的一侧处于同一水平面,所述第一静触点顶端与第一动触点接触的部分处于同一水平面。
[0017] 进一步地,所述第一动触点外侧设有均压罩。
[0018] 进一步地,所述断路器包括与所述第一主轴固定连接的第二动触点,控制所述第二动触点与真空灭弧室接触的断路传动模块;固定于电气柜内部的,可容置真空灭弧室的,连接传动部件与后续开关的外壳框架;所述外壳框架顶部开设触头孔,所述断路传动模块底部通过螺丝与外壳框架顶端的顶板固定连接,所述触头孔内可通行第二动触点。
[0019] 进一步地,所述断路传动模块包括外壳,所述外壳包括上盖及底壳,所述上盖与底壳相配合,所述底壳侧表面开设孔洞,所述孔洞内置有所述第一主轴,所述底壳的相对两侧的内表面上开设有导向槽,所述第一主轴外套设有凸轮,所述凸轮凸起处设有第一销轴,所述第一销轴外套设有第一连杆,所述底壳顶部设有第二销轴,所述第二销轴外套设有第二连杆,所述导向槽内嵌有第三销轴,所述第三销轴外套设有第三连杆,所述第一连杆、第二连杆以及第三连杆的另一侧均可活动地同轴连接在底壳内的第四销轴上,所述第四销轴与底壳侧壁均不接触,所述第三销轴上还套设有沿所述导向槽的设置方向运动的动触头,所述底壳两侧上端部设有凸起的螺丝孔,所述上盖两侧下端部与所述螺丝孔相配合并通过螺丝连接。
[0020] 进一步地,所述外壳框架,包括顶板、底板背板及侧板,所述顶板与底板之间互相平行,所述侧板设置于顶板及底板的两侧端部并与所述顶板相垂直;所述背板设置于顶板及底板的侧面并与所述顶板及侧板均垂直,所述侧板之间固定有与顶板垂直的隔断,所述隔断数量为两个,所述隔断包括与侧板平行的两块竖板,所述竖板之间垂直设置两块与竖板一体成型的横板,所述隔断与顶板、底板、侧板以及背板围成三个真空灭弧室的安装室,所述顶板上开设有用于外部传动模块传动功能的触头孔,所述底板上端分别与三个安装室对应的安装板。
[0021] 进一步地,所述母线套管包括两侧开孔的、中空的管套本体,所述管套本体包括一体成型的束线管、导通管、连接管以及绝缘壳体,所述导通管外部一体成型有屏蔽壳,所述连接管外侧均匀设有若干伞裙,所述伞裙侧面之间互不接触。
[0022] 进一步地,所述外壳框架、均压罩、母线套管均由PBT塑料+30%玻纤材料制成。
[0023] 进一步地,所述气体柜外壳以及所述断路器的断路传动模块的上盖及底壳均采用YL104合金作为成型材料制成。
[0024] 综上所述,本发明相较于传统技术手段具有的有益效果是:
[0025] 1.本发明采用空气或者干燥空气代替六氟化硫作为隔离气体来阻隔电气间隙,环保卫生,造成温室效应较小;外壳框架、均压罩、母线套管均由PBT塑料+30%玻纤材料制成,可95%的进行回收,大幅降低对环境的污染。
[0026] 2.本发明外部气体柜外壳为铝制结构以及断路器内的断路传动模块全部包覆于铝壳之内,螺丝也采用隐式安装,采用的是YL104合金铝材,提升电气性能,从而保证电场的稳定。
[0027] 4.本发明的框架外壳部分采用隔断的设计,在三相的真空灭弧室之间设置了阻隔,使得基本消除了电气间隙,绝缘性能提升。
[0028] 5.本发明的隔断采用双层结构,同时中间加入横板,进一步增大了爬电距离,更进一步增大了绝缘性能。
[0029] 6.本发明的母线套管采用屏蔽壳+伞裙的设计结构,增大了爬电距离,杜绝母线对地击穿的可能性,增强电气绝缘性,保护导体的安全。附图说明
[0030] 通过下面结合附图的详细描述,本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
[0031] 图1为本发明的结构示意图;
[0032] 图2为本发明的去掉外壳后的结构示意图;
[0033] 图3为本发明的隔离开关的结构示意图;
[0034] 图4为本发明的隔离开关的传动外壳结构示意图;
[0035] 图5为本发明的隔离开关去掉传动外壳后的结构示意图;
[0036] 图6为本发明的断路器结构示意图;
[0037] 图7为传统传动模块结构示意图;
[0038] 图8为本发明的断路传动模块的结构示意图;
[0039] 图9为其中一个隔离传动模块去掉上盖后的结构示意图;
[0040] 图10为本发明的隔离传动模块的上盖结构示意图;
[0041] 图11为本发明的隔离传动模块的上盖与底壳结合后的结构示意图;
[0042] 图12为本发明的断路器的外壳框架结构示意图;
[0043] 图13为本发明的母线套管结构示意图。

具体实施方式

[0044] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0045] 参考下列附图说明,对本发明进行进一步地说明:一种环保气体柜,包括:控制气体柜中电路开断的隔离开关100;在气体柜超负荷运行情况下控制断电的断路器200;引导母线300接入气体柜的母线套管400;容置隔离开关100、断路器200、母线套管400的气体柜外壳500,气体柜外壳500外通过螺钉固定有第一传动模块600以及第二传动模块700,第一传动模块600通过第一主轴610与断路器200 连接,第二传动模块700通过第二主轴710与隔离开关100连接;气体柜外壳500内充有氮气或干燥空气中的任意一种或者两种气体。下面将对各个部分及其之间的关系进行说明:
[0046] 参考图1-5,隔离开关100,包括可安装在环保柜内的开关框架 110,开关框架110包括两侧端板111,端板111之间垂直设有第一侧板113及第二侧板114,第一侧板113朝向第二侧板114设置,第二侧板114与第一侧板113相垂直,开关框架的两侧端板对称的设置有两个可容置动力轴的安装孔112,第一侧板113上朝向第二侧板114 安装有三个支撑件120,支撑件120一端可转动地连接有连杆130,连杆130顶端设有第一动触点140,第二侧板114上通过螺丝固定有与第一动触点140相匹配的第一静触点150,动力轴包括设置于安装孔112内的轴头以及轴头之间的传动外壳160,传动外壳160包括轴头之间的底壳161以及包覆连杆130外围的上壳162,底壳161侧边开设有便于连杆130转动的凹槽;第一动触点140朝向第一静触点 150的一侧处于同一水平面,第一静触点150顶端与第一动触点140 接触的部分处于同一水平面。
[0047] 在上述的隔离开关100中,外部动力轴带动传动外壳160转动,由于传动外壳160上的三个上壳162同轴,所以可以在同一时间共同带动内部连杆130运动,而第一动触点140朝向第一静触点150的一侧处于同一水平面,第一静触点150顶端与第一动触点140接触的部分处于同一水平面,这就保证第一动触点140可以同时与第一静触点 150接触,从而保证第一动触点140能同时运动,同时接触到第一静触点150,三相同期符合设计要求。
[0048] 在第一动触点140外侧设计了均压罩170,消除了第一动触点140 之间的电气间隙,增大爬电距离,提高该隔离开关100的绝缘性能。
[0049] 参考图1、2、6、8、9、10、11:断路器,包括将外部力传送给第二动触点213,控制第二动触点213与真空灭弧室800接触的断路传动模块;固定于电气柜内部的,可容置真空灭弧室800的,连接传动部件与后续开关的外壳框架220;所述外壳框架220顶部开设触头孔221(1),所述断路传动模块210底部通过螺丝与外壳框架220 顶端的顶板221固定连接,所述触头孔221(1)内可通行第二动触点213。
[0050] 断路传动模块210,包括包括外壳211,外壳211包括上盖211 (1)及底壳211(2),上盖211(1)与底壳211(2)相配合形成外壳211整体,底壳211(2)侧表面开设孔洞,孔洞内置有第一主轴610,底壳211(2)的相对两侧的内表面上开设有导向槽217,第一主轴610外套设有凸轮,凸轮凸起处设有第一销轴214(1),第一销轴214(1)外套设有第一连杆215(1),底壳211(2)顶部设有第二销轴214(2),第二销轴214(2)外套设有第二连杆215(2),导向槽217内嵌有第三销轴214(3),第三销轴214(3)外套设有第三连杆215(3),第一连杆215(1)、第二连杆215(2)以及第三连杆215(3)的另一侧均可活动地同轴连接在底壳211(2)内的第四销轴
214(4)上,第四销轴214(4)与底壳211(2)侧壁均不接触。第三销轴214(3)上还套设有沿导向槽217的设置方向运动的第二动触点213。底壳211(2)两侧上端部设有凸起的螺丝孔216,上盖211(1)两侧下端部与螺丝孔216相配合并通过螺丝连接。上盖211(2)及底壳211(2)均采用YL104合金铝作为成型材料。
[0051] 在上述的断路传动模块中,采用三连杆的设计结构,将第一连杆 215(1)、第二连杆215(2)以及第三连杆215(3)可活动地同轴设置于第四销轴214(4)上,当第一主轴610带动凸轮转动的同时,第一连杆215(1)带动第四销轴214(4)运动,由于第二销轴214 (2)固定,所以第四销轴214(4)会做圆周运动,第四销轴214(4) 带动第三连杆215(3)及第三销轴214(3)运动,由于第三销轴214 (3)嵌合于导向槽217内,故而第三销轴214(3)将沿导向槽
217 做上下运动,从而带动第二动触点213的开断及闭合。该断路传动模块舍弃了原来销键、凸轮以及传动板的组合结构,采用“三连杆”的传动方式,杜绝了因销键的磨损而造成的第二动触点213难以有效接触或者传动精度较低的问题。
[0052] 另一方面,前述的断路器用断路传动模块通过外壳211将传动部件全部包覆于YL104合金铝壳内,由于YL104合金铝材不导磁,所以能保证该断路传动模块不受气体柜内其他电气元件的影响,电气性能较高,电场稳定。同时,外壳211的上盖211(1)与底壳211(2) 连接处的螺丝也采用隐式安装,进一步防止外部电场与磁场对本断路传动模块的影响。
[0053] 参考图12,外壳框架,包括框架整体,整体框架包括顶板1、底板223、背板224及侧板222,顶板221与底板223之间互相平行,侧板2220设置于顶板2210及底板2230的两侧端部并与顶板221相垂直;背板2240设置于顶板210及底板2230的侧面并与顶板2210 及侧板2220均垂直。顶板2210、底板2230、侧板2220以及背板2240 共同围成了该外壳框架的基本结构,与背板2240相对的一面留出未包围是为了方便安装和拆卸真空灭弧室800。
[0054] 侧板222之间固定有与顶板221垂直的隔断225,隔断225的数量为两个,隔断225与顶板221、底板223、侧板222以及背板224 围成三个真空灭弧室8的安装室。隔断225包括与侧板221平行的两块竖板2251,竖板2251之间垂直设置两块与竖板2251一体成型的横板2252。顶板221上开设有用于外部断路传动模块传动功能的触头孔221(1),底板223上端分别与三个安装室对应的安装板223 (1)。一般用电的电气柜为三相电源,相对应的设置有三个真空灭弧室8;触头孔223(1)方便于断路传动模块对内部真空灭弧室8进行开断。隔断225由横板225(2)及竖板225(1)构成,竖板225 (1)的主要作用是消除两电气元件之间的电气间隙,横板225(2) 增加爬电距离,有效地防止击穿效应,增强本发明的绝缘性能。
[0055] 参考图13:母线套管400,包括两侧开孔的、中空的管套本体,管套本体包括一体成型的束线管410、导通管420、连接管430以及绝缘壳体440,导通管420外部一体成型有均压罩450,连接管440 外侧均匀设有若干伞裙460,伞裙460侧面之间互不接触。套管本体均采用PBT塑料+30%玻纤材料制成。
[0056] 母线套管400,包括套管本体,所述套管本体由环树脂材料浇筑成型。套管本体包括一体成型的欧式套管头部分410、安装接触部分420、伞裙430以及绝缘罩440,所述欧式套管头部分410、安装接触部分420、伞裙430以及绝缘罩440之间互相贯通形成通道,所述通道内固定有T2纯铸造的铜芯460。所述安装接触部分420外部设有凸起的固定面部分450。前述的伞裙430的侧面之间相互不接触。
[0057] 在上述的电气柜用母线套管中,均压罩450设置于内部导体与外部电源之间阻断电气间隙,伞裙460多层起伏,增大爬电距离,有效地防止母线对地击穿的可能性,增强电气绝缘性,保护导体的安全。
[0058] 以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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