一种开关柜及其主回路结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种开关柜及其主回路结构，其主回路结构包括上隔离静触头、下隔离静触头、处于柜体中部的断路器，断路器包括灭弧室，灭弧室顶、底部上沿上下方向导向移动装配有上、下隔离动触头，所述上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位、以及用于在接通工位与上隔离静触头导通的接触部分，所述下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位、以及用于在接通工位与下隔离静触头接触导通的接触部分。本发明的开关柜的主回路结构沿竖直方向近似直线型，从而解决了现有移开式开关柜主回路结构由于横向折弯导致过长的问题。
【专利说明】一种开关柜及其主回路结构
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及输配电开关柜。
【背景技术】
[0002]目前国内外的开关柜根据断路器是否能够移出而分为固定式和移开式，固定式柜由于很难拆装而存在维护和维修极为不便的问题；现有技术中的移开式柜结构如CN203260933 U公开的一种开关柜，其柜体内用钢板制成的壁板进行分隔而形成多个隔室，一般包括顶部后侧的母线室、中部前侧的断路器室、底部后侧的电缆室，断路器室中装有手车式断路器，手车式断路器包括沿前后移动装配在水平方向上的导轨上的手车和固定在手车上的断路器，断路器包括竖立的灭弧室和与灭弧室的两极分别导电的断路器触头，前后延伸的断路器触头设置在灭弧室上并沿上下并列分布，断路器触头可随手车前后移动，当手车自柜体前面板的开口由前向后进到断路器室中并移动至接通工位时，两个断路器触头可分别与母线室、电缆室的壁板上所设的触头盒中的静触头插接配合导电，而这两个静触头分别是与主母线和一次电缆连接。由于其断路器的手车在柜体前侧，并需要自柜体前面板进出而沿柜体前后移动，而母线室和电缆室均在柜体后侧布置，因此母线、电缆与断路器灭弧室存在有前后方向的距离，从而该类开关柜的主回路都需要使用分支母线水平横向折弯后才能连接到断路器的灭弧室，然后再横向出线至柜体后侧的电缆室，如此向前再向后的反复弯折，造成主回路过长，浪费大量铜材，导致开关柜成本增加。
[0003]另外市场上出现了少量主回路近似直线布置的移开柜或固定柜，对于该类型的开关柜，采用的是旋转刀臂式隔离动触头，由于受触头结构的限制，采用此类触头的移开柜由于温升问题无法做到较大额定电流，不能实现系列化；而采用此类触头的固定柜又不具备移开式开关柜的检修方便的优点。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能够减少主回路横向弯折走线的开关柜主回路结构。同时提供具有该主回路结构的开关柜。
[0006]本发明的开关柜的技术方案是:一种开关柜，包括柜体及柜体中设置的主回路结构，主回路结构包括处于柜体上部的用于与主母线导通的上隔离静触头、处于柜体下部的用于与一次电缆导通的下隔离静触头、处于柜体中部的断路器，断路器包括灭弧室，各灭弧室具有两个电极，所述灭弧室为竖立设置并具有上部电极和下部电极，灭弧室顶、底部上沿上下方向导向移动装配有上、下隔离动触头，上隔离动触头、下隔离动触头分别与灭弧室的上部电极、下部电极导通；所述上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位、以及用于在接通工位与上隔离静触头导通的接触部分，所述下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位、以及用于在接通工位与下隔离静触头接触导通的接触部分。[0007]所述上隔离动触头顶部在接通工位处于灭弧室顶部上方，上隔离动触头底部在隔离工位处于灭弧室顶部下方。
[0008]所述下隔离动触头底部在接通工位处于灭弧室底部下方，下隔离动触头顶部在隔离工位处于灭弧室底部上方。
[0009]所述灭弧室顶、底部分别固定有与上部电极导通的上出线座、与下部电极导通的下出线座，所述上隔离动触头上下导向移动装配于上出线座中并与上出线座导电接触，下隔离动触头上下导向移动装配于下出线座中并与下出线座导电接触。
[0010]所述柜体的前后方向尺寸大于左右方向的尺寸，断路器上有三相灭弧室并沿前后方向并列分布，各相灭弧室上的上、下隔离动触头并列分布于灭弧室的左右两侧。
[0011]本发明的开关柜的主回路结构的技术方案是:一种开关柜的主回路结构，包括上部的用于与主母线导通的上隔离静触头、下部的用于与一次电缆导通的下隔离静触头、中部的断路器，断路器包括灭弧室，各灭弧室具有两个电极，所述灭弧室为竖立设置并具有上部电极和下部电极，灭弧室顶、底部上沿上下方向导向移动装配有上、下隔离动触头，上隔离动触头、下隔离动触头分别与灭弧室的上部电极、下部电极导通；所述上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位、以及用于在接通工位与上隔离静触头导通的接触部分，所述下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位、以及用于在接通工位与下隔离静触头接触导通的接触部分。
[0012]所述上隔离动触头顶部在接通工位处于灭弧室顶部上方，上隔离动触头底部在隔离工位处于灭弧室顶部下方。
[0013]所述下隔离动触头底部在接通工位处于灭弧室底部下方，下隔离动触头顶部在隔离工位处于灭弧室底部上方。
[0014]所述灭弧室顶、底部分别固定有与上部电极导通的上出线座、与下部电极导通的下出线座，所述上隔离动触头上下导向移动装配于上出线座中并与上出线座导电接触，下隔离动触头上下导向移动装配于下出线座中并与下出线座导电接触。
[0015]所述断路器上有三相灭弧室并沿前后方向并列分布，各相灭弧室上的上、下隔离动触头并列分布于灭弧室的左右两侧。
[0016]本发明的开关柜的主回路结构沿竖直方向近似直线型，从而解决了现有移开式开关柜主回路结构由于横向折弯导致过长的问题，降低了成本，同时减小了发热量，由于隔离动触头与隔离静触头采用上下移动方式导通，两者之间留有间隔而周围不再需要触头盒，使隔离动、静触头附近的空气对流极为通畅，隔离触头的散热问题得到解决。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的开关柜的实施例的结构示意图；
图2是图1中主回路中两隔离动触头处于接通工位的结构示意图；
图3是图1中主回路中两隔离动触头处于隔离工位的结构示意图；
图4是本发明的开关柜的实施例的立体示意图；
图5是图1中的断路器两隔离动触头处于接通工位的立体示意图；
图6是图1中的断路器两隔离动触头处于隔离工位的立体示意图。【具体实施方式】
[0018]图1-图6所示，本发明的使用上述断路器实施例的断路器的开关柜的实施例，包括柜体I，柜体中设有断路器室2和分别处于断路器室上下方的母线室3、电缆室4。柜体I水平方向上尺寸较大的方向为前后方向，尺寸较小的方向为左右方向。
[0019]其中断路器室2中装有断路器，断路器沿柜体的前后方向移动装配于断路器室2底部的轨道上，竖立的三个灭弧室23沿柜体前后方向并列设置，各灭弧室23上的上、下出线座22、25在柜体的前后方向分布于灭弧室23的两侧。断路器室中还设有能够被上下隔离动触头移动顶开的活门15、16。柜体I的前侧面板上设有观察隔离动触头状态的观察窗14。
[0020]如图1-图3所示，本发明的断路器的实施例，是一种手车式断路器，包括手车27，竖立的固定在手车27上的三个前后并列设置的灭弧室23，灭弧室23具有在相应机构的驱动下开断的上下两个电极，灭弧室结构属于常规技术而不再赘述。各灭弧室23顶部和底部分别沿直线导向移动装配有成对的上隔离动触头21、下隔离动触头24，上隔离动触头21、下隔离动触头24分别与灭弧室23的上部电极、下部电极导通。
[0021]灭弧室23上部固定有与上部电极导通的上出线座22，上隔离动触头2上下导向移动装配于上出线座22中并与上出线座22导电接触，上隔离动触头21沿上下方向移动并在其上下移动行程上具有靠上的接通工位和靠下的隔离工位，上隔离动触头21顶部的接触部分在接通工位处于灭弧室23顶部上方而可以与开关柜中位于断路器上方的母线室的相应隔离静触头插接导通，上隔离动触头21底部在隔离工位处于灭弧室23顶部下方，使得上隔离动触头21与灭弧室23能够以并列的布置方式共享开关柜的一部分高度空间。
[0022]灭弧室23下部固定有与下部电极导通的下出线座25，下隔离动触头24上下导向移动装配于下出线座25中并与下出线座25导电接触，下隔离动触头24沿上下方向移动并在其上下移动行程上具有靠下的接通工位和靠上的隔离工位，下隔离动触头24底部的接触部分在接通工位处于灭弧室23底部下方而可以与开关柜中位于断路器下方的电缆室的相应隔离静触头插接导通，下隔离动触头24顶部在隔离工位处于灭弧室23底部上方，使得下隔离动触头24与灭弧室23能够以并列的布置方式共享开关柜的一部分高度空间。上、下出线座22和25均为安装有用于与相应的隔离动触头导电接触的弹簧触指13的圆管形，上、下出线座22和25分别与灭弧室23上下端采用螺栓和浇注的方式固定连接。
[0023]上、下隔离动触头在相应机构驱动上下移动，并在整个运动过程中始终与上、下出线座接触。驱动灭弧室内的动静触头开断(断路器灭弧室内具有可开断的触头，此属于现有技术，其结构不再赘述)和上、下隔离动触头的直动动作的操动机构设置于机构箱26中。图
5、图6所示为断路器的隔离动触头分别处于隔离以及接通状态时的示意图。上隔离动触头21和下隔离动触头24分别有各自的操动机构进行驱动，驱动方式为纵向的直动。接通后导体的布置成近似的直线形，如图2所示。
[0024]上出线座22、灭弧室部分23以及下出线座25均固封为一个整体。固封的整体与机构箱26固定在手车27上。手车27不同于现有的底盘车，由于导体的纵向布置使得在上下隔离动触头的导体在工作时要穿过手车，因此手车27为底部设有供下隔离动触头24通过的孔的框架结构。
[0025]母线室3中装有在母线室内沿柜体前后方向并列布置的三相主母线和与各母线导通的上隔离静触头32，各主母线31沿左右方向水平延伸，各主母线31为“双D型”母线，主母线I上开有螺栓孔，上隔离静触头32上半部分为矩形截面，被两个D型母线夹住采用螺栓固定，上隔离静触头32下部为开口朝下的圆管形，圆管的轴线为竖直方向，内部安装有弹簧触指。电缆室4中装有与电缆室的进线电缆导通的下隔离静触头41，下隔离静触头41设置于用于连接进线电缆的进出线模块5的顶端，下隔离静触头41的下端与进出线模块5固定在一起并与相应的下隔离动触头24同轴设置，上、下隔离静触头和进出线模块均为圆管形。
[0026]本开关柜实施例中的各相主回路结构包括用于与主母线导通的上隔离静触头32、上隔离动触头21、上出线座22、灭弧室23、下出线座25、下隔离动触头24、用于与一次电缆导通的下隔离静触头41，上述实施例中的主母线31和进出线模块5可根据实际的送配电配置，既可以是开关柜产品的一部分可以是与开关柜产品配套的现场设备。三相主回路沿柜体前后方向(即柜体尺寸较大的深度方向)水平并列布置，与常见的三相主回路沿柜体左右方向(即柜体尺寸较小的宽度方向)并列布置方式相比，该方案能够降低柜体的宽度。
[0027]上述开关柜的实施例工作过程如下，断路器的隔离动触头处于接通状态时，上隔离动触头21上下两端分别与上隔离静触头32和上出线座22内的弹簧触指接触，下隔离动触头24上下两端分别与下隔离静触头41和下出线座25内的弹簧触指接触，回路处于导通状态。断路器的隔离动触头由接通状态到隔离状态时，上隔离动触头21向下运动，下隔离动触头24向上运动，分别与上、下隔离静触头32、41分离，形成隔离断口。在上、下隔离动触头从接通位置到隔离位置动作的同时，金属活门15、16也从敞开位置运动到闭合位置，将断路器室与上下两个带电隔室(母线室、电缆室)彻底隔开，保证了检修安全。处于隔离位置时，上、下隔离动触头靠近隔离断口的一端仍与上、下出线座内的弹簧触指接触，远离隔离断口 一端悬空并与灭弧室23并列分布，从而占用了灭弧室23两侧的空间，充分利用了空闲位置，从而可以减少柜体的尺寸。
[0028]本发明的开关柜的主回路结构的实施例与上述开关柜实施例中的主回路结构相同，此处不再赘述。
[0029]在本发明的其他实施例中，开关柜的主母线还可以采用其它形状母线，比如矩形、槽型或圆形母线；断路器也可以采用固定式；主回路上的所有导电件也可以采用其它的形状，特别是开关柜电流较小时，上、下隔离动触头采用圆形较合适；上、下出线座与灭弧室之间也可以不采用螺栓或浇注的方式固定，比如焊接；上、下隔离动触头与上、下隔离静触头也可以不通过弹簧触指连接，比如用螺栓连接，表带触指，刀片式接触等连接方式；同样柜体的绝缘方式也可以采用气体绝缘；由断路器和上下隔离静触头共同构成的隔离开关既可以是两工位隔离开关，也可以将上、下隔离方式经过简单的修改，成为三工位隔离接地开关，以适用不同形式的开关柜，并且断路器也可以为固定在断路器室中的固定式的，此时将手车替换为固定座将灭弧室等器件固定在固定座上即可。另外使用断路器的开关柜既可以实现固定式又可以实现移开式。正常情况下，断路器无需移出，通过断路器及隔离触头的动作即可实现线路的接通、隔离等功能；当断路器检修或者维护时无需拆卸，通过框架手车可以将断路器移出，使得检修或维护更加方便。
【权利要求】
1.一种开关柜，包括柜体及柜体中设置的主回路结构，主回路结构包括处于柜体上部的用于与主母线导通的上隔离静触头、处于柜体下部的用于与一次电缆导通的下隔离静触头、处于柜体中部的断路器，断路器包括灭弧室，各灭弧室具有两个电极，其特征在于:所述灭弧室为竖立设置并具有上部电极和下部电极，灭弧室顶、底部上沿上下方向导向移动装配有上、下隔离动触头，上隔离动触头、下隔离动触头分别与灭弧室的上部电极、下部电极导通；所述上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位、以及用于在接通工位与上隔离静触头导通的接触部分，所述下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位、以及用于在接通工位与下隔离静触头接触导通的接触部分。
2.根据权利要求1所述的开关柜，其特征在于:所述上隔离动触头顶部在接通工位处于灭弧室顶部上方，上隔离动触头底部在隔离工位处于灭弧室顶部下方。
3.根据权利要求1所述的开关柜，其特征在于:所述下隔离动触头底部在接通工位处于灭弧室底部下方，下隔离动触头顶部在隔离工位处于灭弧室底部上方。
4.根据权利要求1所述的开关柜，其特征在于:所述灭弧室顶、底部分别固定有与上部电极导通的上出线座、与下部电极导通的下出线座，所述上隔离动触头上下导向移动装配于上出线座中并与上出线座导电接触，下隔离动触头上下导向移动装配于下出线座中并与下出线座导电接触。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的开关柜，其特征在于:所述柜体的前后方向尺寸大于左右方向的尺寸，断路器上有三相灭弧室并沿前后方向并列分布，各相灭弧室上的上、下隔离动触头并列分布于灭弧室的左右两侧。
6.一种开关柜的主回路结构，包括上部的用于与主母线导通的上隔离静触头、下部的用于与一次电缆导通的下隔离静触头、中部的断路器，断路器包括灭弧室，各灭弧室具有两个电极，其特征在于:所述灭弧室为竖立设置并具有上部电极和下部电极，灭弧室顶、底部上沿上下方向导向移动装配有上、下隔离动触头，上隔离动触头、下隔离动触头分别与灭弧室的上部电极、下部电极导通；所述上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位、以及用于在接通工位与上隔离静触头导通的接触部分，所述下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位、以及用于在接通工位与下隔离静触头接触导通的接触部分。
7.根据权利要求6所述开关柜的主回路结构，其特征在于:所述上隔离动触头顶部在接通工位处于灭弧室顶部上方，上隔离动触头底部在隔离工位处于灭弧室顶部下方。
8.根据权利要求6所述开关柜的主回路结构，其特征在于:所述下隔离动触头底部在接通工位处于灭弧室底部下方，下隔离动触头顶部在隔离工位处于灭弧室底部上方。
9.根据权利要求6所述开关柜的主回路结构，其特征在于:所述灭弧室顶、底部分别固定有与上部电极导通的上出线座、与下部电极导通的下出线座，所述上隔离动触头上下导向移动装配于上出线座中并与上出线座导电接触，下隔离动触头上下导向移动装配于下出线座中并与下出线座导电接触。
10.根据权利要求6-9中任意一项所述开关柜的主回路结构，其特征在于:所述断路器上有三相灭弧室并沿前后方向并列分布，各相灭弧室上的上、下隔离动触头并列分布于灭弧室的左右两侧。
【文档编号】H02B1/04GK103618215SQ201310622450
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】袁端磊, 杨芳, 王海燕, 朱志豪, 闫广超, 贾耿峰, 赵芳帅 申请人:国家电网公司, 平高集团有限公司