一種高壓開關配套用集成櫃及高壓開關的製作方法

2023-05-08 19:46:51 3

本發明涉及高壓電器開關設備技術領域，具體涉及一種高壓開關配套用集成櫃及高壓開關。

背景技術：

三相機械聯動的高壓開關或高壓斷路器的分、合閘操作由操動機構控制，操動機構種類包括液壓、彈簧和電機操動機構。電機操動機構一般由伺服電機通過聯軸節與傳動軸連接，傳動軸帶動固定在其上的拐臂轉動，拐臂帶動絕緣拉杆在斷路器本體的極柱內上下運動，絕緣拉杆端部連接動觸頭，在拉杆上下移動過程中帶動動觸頭向上合閘或向下分閘動作。

由於高壓斷路器或高壓開關所處的高壓交流電環境中具有很強的電磁場，伺服電機內的磁圈等會受到外部磁幹擾而導致電機的誤動。所以一般將電機的外殼做成防電磁幹擾的防護層，這樣會導致電機加工成本提高。

授權公告號為CN201682190U的中國專利公開了一種三相分箱戶外高壓插接式組合電器，該三相高壓開關將電機操動機構布置在箱體內，將電機輸出軸伸出箱體外與傳動軸連接，該高壓開關的控制櫃布置在高壓斷路器橫梁的下方，即是將電機操動機構裝在專門設置的箱體中，控制櫃內設置控制系統，電機操動機構所在的防護箱體與控制系統所在的控制櫃分開布置。這種方式可對電機操動機構進行屏蔽和防護，但是由於電機所在箱體為單層，控制櫃為雙層，電機得不到很高的電磁屏蔽，電機的外殼還需要很高的電磁屏蔽性能才能正常工作。同時，由於需要為電機另設箱體，造成材料成本、安裝成本等均相應提高，且電機加工時還需要很高的電磁屏蔽性能要求。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種高壓開關配套用集成櫃，以解決現有電機操動機構和控制櫃分開設置造成系統結構複雜冗餘且電機得不到很好屏蔽的技術問題。

為實現上述目的，本發明高壓開關配套用集成櫃的技術方案是：一種高壓開關配套用集成櫃，包括櫃體，櫃體內設有高壓開關控制單元和用於與高壓斷路器橫梁中的開關連杆傳動連接的操動機構。

進一步地，所述操動機構為電機操動機構。

進一步地，所述櫃體上設有供操動結構的輸出軸伸出並與高壓斷路器橫梁的一端密封對接的密封接口。這樣設置的目的可以保證操動結構與橫梁內的傳動軸儘量密封對接，達到更好的屏蔽電磁幹擾和防雨、防塵目的。

進一步地，所述櫃體的外壁為雙層屏蔽結構。雙層屏蔽結構可以實現對外部電磁幹擾的更好防護，為櫃內電機創造一個低電磁環境，以防止櫃內電機誤動。同時，櫃體的防雨、防塵性能更佳。另外，櫃體外壁為防護等級較高的雙層屏蔽結構，則電機在加工時可以適當減少電機殼體厚度，減少屏蔽零部件，降低電機成本。

進一步地，所述櫃體上設有用於與高壓開關的支撐立柱固定連接的連接結構。連接結構的設置保證了櫃體可方便的懸掛在高壓開關的支撐立柱上，並保證櫃體內的電機操動機構與橫梁中的傳動軸直接通過聯軸節對接，以便利用橫梁精度保證電機輸出軸、聯軸節、傳動軸和相間連杆的對中性，降低了傳動損失，提高傳動效率。

進一步地，所述櫃體通過中間隔板分為上下兩層，所述操動機構位於櫃體的上層，所述控制單元位於櫃體的下層。通過隔板分層設置的目的使得操動機構和控制單元互不幹擾，電機運轉時產生的熱量也不會干擾下部的控制單元。

進一步地，所述櫃體的上層設有通風口和排氣系統。由於上層電機轉動時發熱，且熱量隨氣體上升，在上部設置通風口和排氣系統可更好的對電機操動機構散熱。

本發明的目的還在於提供一種具有本發明集成電機操動機構的高壓控制櫃的高壓開關。

本發明高壓開關的技術方案是：高壓開關，包括橫梁和設在橫梁上的斷路器本體，斷路器本體包括設在橫梁內的傳動軸，其特徵在於：高壓開關還包括高壓開關配套用集成櫃，高壓開關配套用集成櫃包括櫃體，櫃體內設有控制單元和操動機構，操動機構的輸出軸與傳動軸傳動連接。

進一步地，所述操動機構為電機操動機構。

進一步地，所述櫃體上設有供操動結構的輸出軸伸出並與高壓斷路器橫梁的一端密封對接的密封接口。這樣設置的目的可以保證操動結構與橫梁內的傳動軸儘量密封對接，達到更好的屏蔽電磁幹擾和防雨、防塵目的。

進一步地，所述櫃體的外壁為雙層屏蔽結構。雙層屏蔽結構可以實現對外部電磁幹擾的更好防護，為櫃內電機創造一個低電磁環境，以防止櫃內電機誤動。同時，櫃體的防雨、防塵性能更佳。另外，櫃體外壁為防護等級較高的雙層屏蔽結構，則電機在加工時可以適當減少電機殼體厚度，減少屏蔽零部件，降低電機成本。

進一步地，所述櫃體上設有用於與高壓開關的支撐立柱固定連接的連接結構。連接結構的設置保證了櫃體可方便的懸掛在高壓開關的支撐立柱上，並保證櫃體內的電機操動機構與橫梁中的傳動軸直接通過聯軸節對接，以便利用橫梁精度保證電機輸出軸、聯軸節、傳動軸和相間連杆的對中性，降低了傳動損失，提高傳動效率。

進一步地，所述櫃體通過中間隔板分為上下兩層，所述操動機構位於櫃體的上層，所述控制單元位於櫃體的下層。通過隔板分層設置的目的使得操動機構和控制單元互不幹擾，電機運轉時產生的熱量也不會干擾下部的控制單元。

進一步地，所述櫃體的上層設有通風口和排氣系統。由於上層電機轉動時發熱，且熱量隨氣體上升，在上部設置通風口和排氣系統可更好的對電機操動機構散熱。

進一步地，所述橫梁內設有拐臂盒，拐臂盒內設有與所述傳動軸連接的拐臂，拐臂盒內設有在拐臂帶動動觸頭運動到分、合閘位置處分別對拐臂進行擋止的分、合閘止位塊。止位塊的設置可有效避免動觸頭分合閘動作時過衝現象的發生，提高分合閘動作的可控性。

本發明的高壓開關配套用集成櫃有益效果是：採用本發明的高壓開關配套用集成櫃，將電機操動機構和控制單元集成在高防護等級的雙層屏蔽櫃中，達到對電機更好防護的同時也可降低對電機加工時其抗電磁幹擾性能的要求，降低電機加工成本，同時，也不用為電機操動機構和控制單元分設防護箱，達到一箱多用、防護更佳的效果。

本發明高壓開關的有益效果，採用本發明的高壓開關配套用集成櫃作為本發明高壓開關的配套集成櫃使用時，具有與本發明的高壓開關配套用集成櫃相同的有益效果，為避免重複，不再贅述。

附圖說明

圖1為本發明高壓開關的具體實施例內部結構示意圖；

圖2為圖1外部整體結構示意圖；

圖3為圖1中A處的放大圖；

圖中：1-斷路器本體，2-高壓開關配套用集成櫃，21-櫃體，211-隔板，212-控制單元，22-連接結構，3-電機操動機構，4-聯軸節，5-拐臂盒，6-傳動軸，7-絕緣拉杆，8-動觸頭，9-相間連杆，10-橫梁，11-支撐立柱。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。

本發明的高壓開關的具體實施例，如圖2所示，高壓開關包括橫梁10、位於橫梁10上部的三個等間距排列的斷路器本體1、懸掛於橫梁10側方的高壓開關配套用集成櫃2。

將電機操動機構3和控制單元212設置在同一個具有雙層屏蔽結構的櫃體21中，或者將傳統電機操動機構3集成到控制櫃中，利用原有控制櫃本身高防護等級的雙層屏蔽結構，達到對電機更好防護的同時也可降低對電機加工時其抗電磁幹擾性能的要求，降低電機加工成本，同時，也節省了原有電機操動機構3的防護箱，達到控制櫃的最大化利用。

如圖1所示，高壓開關配套用集成櫃2包括櫃體21和位於櫃體21內的電機操動機構3，在其他實施例中，有電機帶動的彈簧操動機構也可集成在本發明的高壓開關配套用集成櫃2中。

櫃體21為雙層屏蔽結構，具有對櫃內電機更好的電磁屏蔽性能，相應的也具有更好的防雨防塵性能。由於櫃體21已經具備很高的電磁屏蔽性能，櫃內的電機在生產時可適當降低要求，電磁屏蔽部件可減少，降低電機加工成本。

櫃體21通過設在中間的隔板211將其分為上下兩層，且兩層之間相對密封，保證兩者之間不會相互幹擾，尤其是電機運轉時產生的熱量不會影響控制單元212。

櫃體21外部還設有用於與橫梁10的支撐立柱11連接的連接結構22，以保證櫃體可以懸掛在橫梁10的支撐立柱11上，並使櫃體21內的電機操動機構3的輸出軸伸出櫃體21上的密封接口，實現與橫梁10內的傳動軸6的對接。櫃體21上的密封接口與橫梁對接後可保證櫃體21與橫梁10接口處的密封性，保證櫃體21整體密封，以達到對櫃體21內的電機操動機構3更好的電磁屏蔽和防雨防塵作用。

電機操動機構3布置在櫃體21的上層，在其他實施例中，可以根據現場安裝要求合理布置電機操動機構3在櫃體21內的位置，可以位於櫃體21的中部甚至底部。控制單元212位於櫃體21下層，以保證電機操動機構與控制單元212的分層設置，這樣設置能保證電機操動機構與控制單元212相互不幹擾，尤其是電機操動單元產生的熱量不會影響到控制單元212。

電機操動機構3的輸出軸垂直櫃體21與橫梁10接觸的側面，並穿過該側面與橫梁10內部的傳動軸6通過聯軸節4連接，在其他實施例中，電機操動機構3與櫃體21側面也不用完全垂直，此處的垂直只是考慮到櫃體21與橫梁10連接方便，可根據現場安裝情況調整輸出軸與櫃體21側面的角度。電機操動機構3的輸出軸與聯軸節4連接時，保證櫃體21與橫梁10連接處的封閉性，起到防電磁幹擾和風沙雨水侵蝕的目的。櫃體21內設計有通風孔和排氣系統，以便保持櫃體21內的合適溫度範圍。

如圖3所示，橫梁10內具有拐臂盒5，拐臂盒5中穿過有傳動軸6，在傳動軸6上外周上連接有拐臂，拐臂上連接有絕緣拉杆7，絕緣拉杆7的另一端連接斷路器本體1的滅弧室中的動觸頭8。電機轉動時，依次帶動電機操動機構3輸出軸、聯軸節4、傳動軸6、相間連杆9轉動，傳動軸6的轉動帶動其上的拐臂轉動，拐臂帶動絕緣拉杆7上下移動，將旋轉運動轉換為直線運動，然後帶動其上的動觸頭8在滅弧室內分、合閘動作。

電機操動機構3設置為只能在180度的半周內往復轉動，從而帶動拐臂從最上方的極限位置運動到最下方的極限位置，此為分閘操作；或者帶動拐臂從最下方的極限位置運動到最上方的極限位置，此為合閘操作。

拐臂盒內設有在拐臂帶動動觸頭運動到分、合閘位置處分別對拐臂進行擋止的分、合閘止位塊，用於對拐臂到達極限位置時進行擋止，防止拐臂過行程造成動觸頭8分、合閘過程中出現過衝現象。

本發明高壓開關在整個使用過程中：

加工時，由於原有控制櫃櫃體為防護等級較高的雙層屏蔽結構，在將電機操動機構3安裝在其內時已經具有很好的屏蔽和防護性能，因此不需要電機有很高的屏蔽和防護性能既能滿足要求，以節省電機的加工成本。只需要在原有控制櫃櫃體基礎上重新布置櫃體內器件的位置，使得電機操動機構3合理固定在控制櫃櫃體內，且電機操動機構3的輸出軸伸出的位置合適即可。

安裝時，省去原有電機操動機構3的防護箱體，直接將控制櫃懸掛在橫梁10的側方，用相應的連接結構22將控制櫃固定牢固即可，在固定控制櫃之前需要保證控制櫃內的電機操動機構3的輸出軸與橫梁10內的聯軸節4連接到位。

本發明的高壓開關配套用集成櫃的具體實施例與本發明高壓開關各具體實施例中的高壓開關配套用集成櫃的具體實施例相同，此處不再贅述。