一種真空開關櫃的隔離開關上靜觸頭盒的製作方法

2023-05-30 21:18:01

本實用新型涉及高壓成套電氣設備領域，具體是涉及一種真空開關櫃的隔離開關上靜觸頭盒。

背景技術：

現有的KYN28A-12饋線開關櫃，其結構如圖16所示，圖16中的各附圖標記含義為A母線隔室，B斷路器隔室，C電纜隔室，D儀表隔室，1外殼，1.1壓力釋放板，1.2控制電纜蓋板，2分支母線，3母線，4靜觸頭裝置，5彈簧觸頭，6接地閘刀，7電流互感器，8電壓互感器，9裝卸式隔板，101輔助開關，102活動簾板，103可抽出式手車，104接地閘刀操作機構，105電纜密封終端，106底板，107絲杆機構，108接地主母線，109裝卸式水平隔板，110二次插頭。

這種結構的開關櫃，其主要缺陷表現在：體積大、結構複雜，必須打開前門將斷路器拉出才可以隔離電路，必須拆解成一個一個的單櫃才能夠更換其中一面開關櫃等方面。同時，正面抽出造成了櫃體前後尺寸過大，斷路器左右排列造成了櫃體正面過寬，以及母線由左右排列變更為前後排列所造成的導電迴路過長，前後尺寸過長，增大迴路電阻及浪費原材料。

現有開關櫃中的隔離開關觸頭座，主要缺陷表現在：觸頭接觸偏離中心，點接觸不良，迴路電阻不穩定，造成溫升不穩定，難以承受動熱穩定電流。同時，功能單一，結構複雜。

現有開關櫃中的真空斷路器隔離開關組合電器，主要缺陷表現在：斷路器及隔離動觸頭一體，靠推入及拉出進行隔離觸頭的分合，這就導致了自動化操作的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種真空開關櫃的隔離開關上靜觸頭盒，為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案：

一種真空開關櫃的隔離開關上靜觸頭盒，包括三個第一中間觸頭座，第一中間觸頭座的內部凹槽中裝有第一彈簧觸指，從櫃體後向前按A、B、C相序以一定距離順序排列；第一中間觸頭座的上部是呈圓柱形，表面設有用於安裝聯絡母線的螺孔。

三個第一中間觸頭座各通過一個第一絕緣傘裙安裝在第一絕緣基座上，第一絕緣傘裙的頂部設有第一絕緣瓦片，第一絕緣瓦片具有對稱布置的開口，以供與第一中間觸頭座相垂直布置的聯絡母線穿行。

第一絕緣傘裙的內部中空，且其底部的外側設有多個增加絕緣爬距的環狀傘裙。

與現有的KYN28A-12饋線開關櫃相比，交流高壓鎧裝抽屜式智能化真空開關櫃的優點表現在：

1、體積小，必將實現空氣開關櫃的小型化。原KYN28-12饋線開關櫃的尺寸為800×1450×2300，新交流高壓鎧裝抽屜式智能化真空開關櫃只有450×900×1650，是原有體積的1/3-1/4。

2、原KYN28A-12饋線開關櫃必須打開前門將斷路器拉出，才可以隔離電路。新交流高壓鎧裝抽屜式智能化真空開關櫃則不需開門就可以隔離電路。

3、原KYN28A-12饋線開關櫃必須拆解成一個一個的單櫃才能夠更換其中一面開關櫃，而新交流高壓鎧裝抽屜式智能化真空開關櫃則不用。

與現有的隔離開關的靜觸頭座相比，隔離開關上靜觸頭座的優點表現在：

1、原結構為單一觸頭座功能，連接分支母線。新結構則簡化了結構，直接連接主母線，節省了支母線。

2、原觸頭座結構不容易對準中心，觸頭接觸偏離中心，點接觸不良，迴路電阻不穩定，造成溫升不穩定，難以承受動熱穩定電流。新結構改用彈簧觸指，接觸點均勻，承受動熱穩定電流能力增強。

3、原結構是靠斷路器手車推入及拉出判斷隔離開關及接地開關的分合閘位置，新結構隔離開關，接地開關分合閘過程可直接觀察，並且具有明顯斷口及觀察窗，便於識別隔離開關接地開關的分合閘位置。

與現有的組合電器相比，真空斷路器隔離開關組合電器的優點表現在：

1、原結構是斷路器及隔離動觸頭一體，靠推入及拉出進行隔離觸頭的分合。新結構是螺紋套用電機轉動帶動鏈條使螺紋套旋轉，帶動動觸頭運動。解決了隔離開關自動化操作問題。

2、原結構隔離開關觸頭是朝一個方向運動，新結構隔離開關觸頭是向相反的方向運動。

3、原結構活動的導電連接部分使用軟連接導線結構，新結構採用彈簧觸指結構，結構更簡單，體積更小巧。

與現有的隔離開關的靜觸頭座相比，隔離開關下靜觸頭座的優點表現在：

1、原結構下靜觸頭座只是單獨功能，除靜觸頭功能外單獨與分支母線連接，新結構把綜合功能融入為一體，具有連接進出線系統，帶電顯示器，避雷器，電壓互感器等功能。

2、新結構通過集約化以後使得體積減小，材料節省，功能增加。

附圖說明

圖1為交流高壓鎧裝抽屜式智能化真空開關櫃的主視圖。

圖2為圖1中的H向視圖。

圖3為圖1中的I向視圖。

圖4為隔離開關上靜觸頭盒的結構示意圖。

圖5為圖4中的A-A向剖視圖。

圖6為隔離開關下靜觸頭盒的結構示意圖。

圖7為圖6中的C-C向剖視圖。

圖8為圖6中的D-D向剖視圖。

圖9為圖6中的E向視圖。

圖10為圖6中的F向視圖。

圖11為真空斷路器隔離開關組合電器的結構示意圖。

圖12為圖11中的J向視圖。

圖13為圖11中的B-B向剖視圖。

圖14為隔離開關上靜觸頭盒、真空斷路器隔離開關組合電器和隔離開關下靜觸頭盒三者相配合時的結構示意圖。

圖15為圖14中的G-G向剖視圖。

圖16為現有KYN28A-12饋線開關櫃基本結構剖面圖。

圖1-15中的附圖標記的含義為：

10-櫃體，11-上隔板，12-下隔板，13-滑道，14-孔槽。

20-隔離開關上靜觸頭盒，21-第一絕緣基座，22-第一中間觸頭座，23-螺孔，24-第一彈簧觸指，25-第一絕緣傘裙，27-第一絕緣瓦片，28-環狀傘裙。

30-真空斷路器隔離開關組合電器。

301-上動觸頭，302-第三中間觸頭座，303-第二絕緣瓦片，304-第三彈簧觸指，305-外螺紋套，306-第二絕緣護套，308-外螺紋套，309-鏈輪，311-下動觸頭杆，312-第二橫嚮導電桿，313-下動觸頭，315-絕緣拉杆，316-第二絕緣傘裙，317-第二豎嚮導電桿，318-真空滅弧室，319-第二彈簧觸指，320-第一豎嚮導電桿，321-第一橫嚮導電桿，322-上動觸頭杆。

40-隔離開關下靜觸頭盒。

401-第二絕緣基座，402-第一絕緣護套，403-第三絕緣傘裙，405-第二中間觸頭座，406-第四彈簧觸指，407-絕緣帽，408-緊固標準件，409-導電環，410-接線端子，411-應力套，412-電力電纜的進出線接口，413-電壓互感器的插接埠，414-避雷器的插接埠。

操作機構50。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的優選方式作進一步詳細的描述。

一種交流高壓鎧裝抽屜式智能化真空開關櫃，大致由六部分構成，分別是：真空斷路器隔離開關組合電器模塊、開啟式上靜觸頭盒及母線座模塊、開啟式下靜觸頭盒及進出線綜合功能模塊、裸露式可拆裝的絕緣母線模塊、快速接地開關模塊和鎧裝金屬封閉箱體。本實用新型對高壓開關櫃的改進主要體現在真空斷路器隔離開關組合電器模塊、開啟式上靜觸頭盒及母線座模塊、開啟式下靜觸頭盒及進出線綜合功能模塊，通過對各功能模塊的結構進行合理設計，解決了多年來空氣絕緣移動式開關櫃中正面抽出造成的櫃體前後尺寸過大，斷路器左右排列造成的櫃體正面過寬，以及母線由左右排列變更為前後排列所造成的導電迴路過長，前後尺寸過長，增大迴路電阻及浪費原材料等問題。

請參閱圖1-3，開關櫃的櫃體10內部用上隔板11和下隔板12分隔形成三層功能區域，上層區域中用金屬隔板又再次分割成兩個下室，一個裡面裝有控制設備，稱作控制室，另一個裝有母線稱作母線室。中間區域裝有真空斷路器隔離開關組合電器，成為開關室，下層區域裝有電纜進出線系統，稱作電纜室。

櫃體的上層區域設有安裝控制器的自動控制器室，自動控制器室後面小室的上隔板11上裝有隔離開關上靜觸頭盒20。與隔離開關上靜觸頭盒20連接的聯絡母線向櫃體的側面垂直方向延伸，自櫃體側面的孔槽14位置引出，聯接到相鄰櫃體中從而與另一臺開關櫃形成並聯關係，並聯櫃體時可進行拆裝操作。

櫃體的中間層區域設有真空斷路器隔離開關組合電器30，主要由真空開關、隔離開關以及操作機構50構成。真空斷路器隔離開關組合電器30以抽屜轎廂形式通過安裝在櫃體內壁的滑道13從開關櫃的正面輕鬆地向外拉出或向裡推進。操作機構50控制隔離開關的上、下動觸頭杆使其插入上、下靜觸頭盒中，實現隔離開關的合閘操作；反之則實現隔離開關的分閘操作，分閘狀態的真空斷路器隔離開關組合電器30與隔離開關上靜觸頭盒、隔離開關下靜觸頭盒之間的配合關係請參閱圖14和15所示。

櫃體的下層區域作為一個多功能的電纜室，設有隔離開關下靜觸頭盒40及進出線綜合功能模塊(圖中未示出)，隔離開關下靜觸頭盒40安裝在下隔板12上，其下部設有電力電纜的進出線接口以及避雷器、電壓互感器的插接埠。也可以在電纜室中加裝一塊縱向隔板，將隔出的小室安裝電壓互感器或者不停電電源，供控制系統作為控制電源使用。

圖4和5示出了隔離開關上靜觸頭盒20的結構示意圖，其本身是由絕緣材料製成的，內部裝有三個第一中間觸頭座22，第一中間觸頭座22的內部凹槽中裝有第一彈簧觸指24，從櫃體後向前按A、B、C相序以一定距離順序排列。第一中間觸頭座22的上部是呈圓柱形，表面設有用於安裝聯絡母線的螺孔23。

三個第一中間觸頭座22各通過一個第一絕緣傘裙25安裝在第一絕緣基座21上，第一絕緣傘裙25的頂部設有第一絕緣瓦片27，第一絕緣瓦片27具有對稱布置的開口，以供與第一中間觸頭座22相垂直布置的聯絡母線穿行。

第一絕緣傘裙25的內部中空，且其底部的外側設有多個增加絕緣爬距的環狀傘裙28。

當隔離開關的上動觸頭杆自第一絕緣傘裙25底部穿入，並與第一彈簧觸指24相抵接時，隔離開關上靜觸頭盒20與真空斷路器隔離開關組合電器30實現通路。

圖6-10示出了隔離開關下靜觸頭盒40的結構示意圖，其本身是由絕緣材料製成的，內部裝有三個第二中間觸頭座405，第二中間觸頭座405的內部裝有第四彈簧觸指406。三個第二中間觸頭座405各通過一個第三絕緣傘裙403安裝在第二絕緣基座401上，第三絕緣傘裙403的頂部設有第一絕緣護套402。

當隔離開關的下動觸頭杆自第三絕緣傘裙403頂部穿入，並與第四彈簧觸指406相抵接時，隔離開關下靜觸頭盒40與真空斷路器隔離開關組合電器30實現通路。

圖11-13示出了真空斷路器隔離開關組合電器30的結構示意圖，其由真空開關固封極柱、隔離開關以及操作機構組成，操作機構分別控制真空開關和隔離開關的分、合操作。真空開關固封極柱的整體呈U形，上部為第一橫嚮導電桿321，中部為第一豎嚮導電桿320和第二豎嚮導電桿317，下部為第二橫嚮導電桿312，第一豎嚮導電桿320和第二豎嚮導電桿317的結合端處於真空滅弧室318內。

第二豎嚮導電桿317的下部置於第二彈簧觸指319中，且其底端處於第二絕緣傘裙316中，連接第二豎嚮導電桿317的絕緣拉杆315通過操作機構控制，實現第一豎嚮導電桿320和第二豎嚮導電桿317的分離和結合。

隔離開關由豎向布置的上動觸頭杆322和下動觸頭杆311組成，上動觸頭杆322的頂端設有上動觸頭301，下動觸頭杆311的底端設有下動觸頭313，上動觸頭杆322和下動觸頭杆311各通過一個第三彈簧觸指304分別與第一橫嚮導電桿321、第二橫嚮導電桿312連接。

第三彈簧觸指304的外部設有第三中間觸頭座302，第三中間觸頭座302的外部設有第二絕緣護套306和第二絕緣瓦片303，在保證絕緣的同時，進一步提升絕緣爬距。

上動觸頭杆322的下部和下動觸頭杆311的上部均設有外螺紋套305，一個中間具有鏈輪309的外螺紋套308將上動觸頭杆322和下動觸頭杆311包覆，外螺紋套308伸入第二絕緣護套306內部。

第三中間觸頭座302上設有禁止下動觸頭313(上動觸頭301)旋轉的凸起，插入到動觸頭313(上動觸頭301)的凹槽中，使下動觸頭313(上動觸頭301)不得旋轉，只能夠按照螺紋套的旋轉方向進行上下運動。

上動觸頭杆322在隔離開關合閘時向上伸展，分閘時向下收縮；下動觸頭杆311合閘時向下伸展，分閘時向上收縮。當隔離開關需要閉合時，操作機構實現鏈輪309轉動，鏈輪309帶動外螺紋套308旋轉，繼而實現上動觸頭杆322向上、下動觸頭杆311向下行進。

對於上隔離開關來說，上動觸頭301即插入到隔離開關上靜觸頭盒20的第一中間觸頭座22中，實現上隔離開關合閘操作，接通電路。反之，當隔離開關需要分斷時，上動觸頭杆322向下收縮，使上動觸頭301脫離隔離開關上靜觸頭盒20的第一中間觸頭座22，實現上隔離開關的分閘操作，斷開電路。

對於下隔離開關來說，下動觸頭313即插入到隔離開關下靜觸頭盒40的第二中間觸頭座405中，實現下隔離開關合閘操作，接通電路。反之，當隔離開關需要分斷時，下動觸頭杆311向上收縮，使下動觸頭313脫離隔離隔離開關下靜觸頭盒40的第二中間觸頭座405，實現下隔離開關的分閘操作，斷開電路。此時，隔離開關的兩個動觸頭被完全收入到組合電器的內部。

請一併參閱圖6-10，第二絕緣基座401作為一種多功模模塊，上面還設有電力電纜的進出線接口412、避雷器的插接埠414以及電壓互感器的插接埠413。以電力電纜的進出線接口412為例，應力套411被安裝在第二絕緣基座401的下部，電力電纜自應力套411底端入口接入，與應力套411內的接線端子410固接後，通過緊固標準件408限位安裝，緊固標準件408的外壁設有絕緣帽407。

另外，第二絕緣基座401的內部還設有三組導電環409，其作用是將第二中間觸頭座405和電力電纜、避雷器以及電壓互感器的接線端子410彼此連接起來。

需要提及的是，上述隔離開關上靜觸頭盒和隔離開關下靜觸頭盒可製作為獨立狀態，既可以用於單相開關中，也可以作為具有調整相間距離功能的多相開關結構中。

交流高壓鎧裝抽屜式智能化真空開關櫃在開關櫃有效的空間中進行了合理設計安排，解決了多年來空氣絕緣移動式開關櫃中正面抽出造成的櫃體前後尺寸過大，斷路器左右排列造成的櫃體正面過寬，以及母線由左右排列變更為前後排列所造成的導電迴路過長，前後尺寸過長，增大迴路電阻及浪費原材料等問題。使空氣絕緣移動式開關櫃體積達到傳統開關櫃的至少1/3-1/4。同時，開關櫃完全按照空氣絕緣理念設計，其空氣間隙及絕緣爬距完全符合空氣絕緣要求。

交流高壓鎧裝抽屜式智能化真空開關櫃的有益效果主要表現如下：

1、結構緊湊，模塊式設計，電流等級及電壓等級覆蓋廣。

2、完全尊重空氣絕緣的設計理念。

3、斷路器可方便的抽出更換和檢修。

4、一組開關櫃需要檢修和更換時，可單獨吊出其中任意一面。

5、可實現自動化流水線生產。

6、無外露導電體，運行更安全。

7、無須抽出斷路器，即可完成隔離開關和接地開關遠程操作，讓配網自動化成為現實。

8、環境適應性強，加裝封閉罩可提高運行地點的海拔高度。

9、生產、使用及退出運行全過程環保。

以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護範圍內。