紧凑型空气绝缘开关柜的制作方法

本发明涉及开关柜技术领域，特别是涉及一种紧凑型空气绝缘开关柜。

背景技术：

中压气体绝缘金属封闭式开关设置是上世纪九十年代国际上新发展起来的高新技术成套配电装置，以模块化、多功能组合、高可靠性和结构紧凑为设计目标，创造了技术上、经济上卓越成就，代表着当代中压开关设备的发展方向和世界先进水平。为了到达绝缘灭弧的效果，将常规gis技术向中压领域扩展，采用低压力的sf6气体作为绝缘介质。众所周知，sf6气体是导致全球气候变暖的重要因素之一，sf6气体的削弱和替代是电力开关行业面对的问题，急需设计出一种安全性低、环保节能效果差的绝缘配电装置。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有绝缘配电装置存在的问题，提供一种安全性高、绿色环保的紧凑型空气绝缘开关柜。

一种紧凑型空气绝缘开关柜，包括：柜体、安装于所述柜体上的面板操控组件、三工位隔离开关机构、断路器操作机构及三组断路器组件；所述柜体内安装有支撑架板及四块绝缘隔板，所述支撑架板、绝缘隔板与所述柜体形成三个分相绝缘空间；所述断路器组件包括位于所述分相绝缘空间内的真空管、合闸座及接地座、位于所述真空管内的动触头及静触头、一端伸出于所述柜体的进线电缆套管及出线电缆套管；所述合闸座与接地座分别位于所述三工位隔离开关机构的两侧，所述动触头与所述出线电缆套管及断路器操作机构连接，所述静触头与所述合闸座连接，所述合闸座与所述进线电缆套管连接。

上述紧凑型空气绝缘开关柜，包括柜体、安装于柜体上的面板操控组件、三工位隔离开关机构、断路器操作机构及三组断路器组件。该紧凑型空气绝缘开关柜通过真空管的设置采用真空灭弧，解决了传统开关柜设备对sf6、固体环氧树脂绝缘材料的依赖，低碳、绿色环保。固定式免维护的结构总装方案，将一些负荷大的带电部件置于密封的常压空气的分相绝缘空间内构成独立的隔室单元。同时进出电缆采用全绝缘、全密封、触摸的插电式电缆接头，隔绝运行环境对设备的影响，具有卓越的环境适应能力，从而达到安全稳定、使用寿命长、维护少的目的。

在其中一个实施例中，所述柜体内安装有三个绝缘支架，所述真空管安装于所述绝缘支架上。

在其中一个实施例中，所述绝缘支架上安装有软连接导电夹，所述软连接导电夹分别与所述动触头、出线电缆套管连接。

在其中一个实施例中，所述进线电缆套管上安装有电流互感器。

在其中一个实施例中，所述柜体的内壁上安装有电加热器。

在其中一个实施例中，所述三工位隔离开关机构包括三工位转轴、安装于所述三工位转轴上的三把隔离刀及切换座、安装于所述面板操控组件上且与所述三工位转轴连接的联锁旋钮。

在其中一个实施例中，所述断路器操作机构包括旋转座、与所述旋转座的一侧铰接的储能弹簧、与所述旋转座的另一侧铰接的驱动杆、与所述驱动杆铰接的传动轴、安装于所述传动轴上的绝缘拉杆，所述绝缘拉杆与所述动触头连接。

在其中一个实施例中，所述面板操控组件包括铰接于所述柜体上的面板、活动安装于所述面板上的联锁推板；所述面板上设有隔离开关孔位及储能孔位，所述隔离开关孔与所述切换座相对设置，所述储能孔位于所述旋转座相对设置；所述联锁推板上下滑动时可以遮挡所述隔离开关孔位及储能孔位。

在其中一个实施例中，所述切换座上安装有切换指示盘，所述旋转座上安装有断路器指示盘；所述面板上设有切换状态可视窗及断路器状态可视窗，所述切换状态可视窗与所述切换指示盘相对，所述断路器状态可视窗与所述断路器指示盘相对。

在其中一个实施例中，所述面板上安装有分闸按钮及合闸按钮，所述分闸按钮、合闸按钮与所述旋转座卡接。

附图说明

图1为本发明一实施例紧凑型空气绝缘开关柜的正面示意图；

图2为紧凑型空气绝缘开关柜的侧面示意图；

图3为紧凑型空气绝缘开关柜的俯视示意图；

图4为图1所示中沿a-a线的剖视示意图；

图5为图2所示中沿b-b线的剖视示意图。

附图标注说明：

100-紧凑型空气绝缘开关柜，20-柜体，21-支撑架板，22-绝缘隔板，23-分相绝缘空间，24-绝缘支架，25-软连接导电夹，26-电流互感器，27-吊环，30-面板操控组件，31-面板，32-联锁推板，33-隔离开关孔位，34-储能孔位，35-切换状态可视窗，36-断路器状态可视窗，37-分闸按钮，38-合闸按钮，39-接地可视窗，311-指示图，40-三工位隔离开关机构，41-三工位转轴，42-隔离刀，43-切换座，44-联锁旋钮，45-切换指示盘，46-联锁臂、47-联锁弹簧，48-拉杆，50-断路器操作机构，51-旋转座，52-储能弹簧，53-驱动杆，54-传动轴，55-绝缘拉杆，56-断路器指示盘，60-断路器组件，61-真空管，62-合闸座，63-动触头，64-静触头，65-进线电缆套管，66-出线电缆套管，67-电流互感器，68-真空监测器，69-抽真空管道阀门，70-顶箱。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，例如“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不是旨在于限制本发明。

请参照图1至图5，为本发明一实施例的紧凑型空气绝缘开关柜100，用于中压主回路电流输送控制。该紧凑型空气绝缘开关柜100包括柜体20、安装于柜体20上的面板操控组件30、三工位隔离开关机构40、断路器操作机构50及三组断路器组件60。进一步地，柜体20的顶部还安装有顶箱70，顶箱70用于二次线的接线控制，接普通的220v家庭用电，便于各个结构中的操作器件的通电控制。

进一步地，所述柜体20内安装有支撑架板21及四块绝缘隔板22，支撑架板21、绝缘隔板22与柜体20形成三个分相绝缘空间23，这个分相绝缘空间23相对独立封闭，内部是干燥的空气。进一步地，柜体20内安装有三个绝缘支架24，绝缘支架24位于分相绝缘空间23内，起到支撑的同事提高了安全防护等级。进一步地，绝缘支架24上安装有软连接导电夹25，软连接导电夹25用于与断路器组件60连接，便于在移动过程保持连接。进一步地，柜体20的内壁上安装有电加热器26，电加热器26根据环境温度给柜体20加热，使柜体20保持一定的温度，防止在恶劣寒冷天气条件下出现冷凝现象，影响内部的运行环境。进一步地，柜体20的顶面边缘处安装有多个吊环27，吊环27便于安装支撑固定，方便快捷。

进一步地，所述面板操作组件30包括铰接于柜体20上的面板31、活动安装于面板31上的联锁推板32，联锁推板32可以在面板31的上部、中部、下部三个位置上移动改变位置。进一步地，面板31上设有隔离开关孔位33及储能开关孔位34，其中隔离开关孔位33与三工位隔离开关机构40相对，储能开关孔位34与断路器操作机构50相对。联锁推板32上下滑动是可以遮挡隔离开关孔位33及储能孔位34，当联锁推板32处于中间位置时离开关孔位33及储能孔位34被遮挡，无法插入手柄进行旋转操作。进一步地，面板31上设有切换状态可视窗35、断路器状态可视窗36、分闸按钮37、合闸按钮38，通过这些可以观察对应操作的情况及操作控制。更进一步地，面板31上设有接地可视窗39和指示图311，接地可视窗39可以简洁明了看见柜体20内部的接地情况，避免要维护时没有接地，存在安全隐患，指示图311与切换状态可视窗35、断路器状态可视窗36配合可以简洁明了的看出电路接通情况。

进一步地，所述三工位隔离开关机构40包括三工位转轴41、安装于三工位转轴41上的三把隔离刀42及切换座43、安装于面板操控组件30上且与三工位转轴41连接的联锁旋转44，切换座43与隔离开关孔位33相对设置。联锁旋钮44可以对三工位转轴41进行卡紧限位，避免隔离刀42在三工位转轴41的带动下对应处于合闸位、分离位和接地位时容易松动串位，防止误操作的发生，安全性高。进一步地，切换座43上安装装有切换指示盘45，切换指示盘45与切换状态可视窗35相对。切换指示盘45上有三条不同位置的指示线，在隔离刀42在合闸位、分离位和接地位切换时，不通位置的指示线对应转到切换状态可视窗35进行显示。进一步地，切换座43上安装有联锁臂46，面板31上安装有联锁弹簧47及拉杆48，联锁弹簧47套于拉杆48上，拉杆48在联锁弹簧47的作用下伸入联锁臂46，当切换座43带动三工位转轴41转动到接地位时，就可以拉动拉杆48退出联锁臂46完成解锁，从可以将面板31打开。

进一步地，所述断路器操作机构50包括旋转座51、与旋转座51的一侧铰接的储能弹簧52、与旋转座51的另一侧铰接的驱动杆53、与驱动杆53铰接的传动轴54、安装于传动轴54上绝缘拉杆55，绝缘拉杆55与断路器组件60连接，旋转座51与储能孔位34相对设置。进一步地，旋转座51上安装有断路器指示盘56，断路器指示盘56与断路器状态可视窗36相对。断路器指示盘56上有两条不同位置的指示线，在断路器组件60处于连接或分离状态时，不同位置的指示线对应转到断路器状态可视窗36进行显示。旋转座51与分闸按钮38、合闸按钮38卡接，其中分闸按钮37在储能弹簧52完成储能时，用于断路器组件60的分闸操作，合闸按钮38在储能弹簧52完成储能时，用于断路器组件60的合闸操作。

进一步地，所述断路器组件60包括位于分相绝缘空间23内的真空管61、合闸座62及接地座(未图示)、位于真空管61内的动触头63及静触头64、一端伸出与柜体20的进线电缆套管65及出线电缆套管66。进一步地，合闸座62与接地座分别位于三工位隔离开关机构40的两侧，动触头63与出线电缆套66及断路器操作机构50连接，具体地，动触头63与绝缘拉杆55连接。进一步地，静触头64与合闸座62连接，合闸座62与进线电缆套管65连接，进线电缆套管65上安装有电流互感器67。本实施例中，真空管61安装于绝缘支架24上且内部处于真空状态，动触头63与出线电缆套管65之间通过软连接导电夹25连接，软连接导电夹25分别与动触头63、出线电缆套管65连接。动触头63在绝缘拉杆55的拉动下上下移动与静触头64完成抵接或分离，从而完成主电路的导通和分断，且真空管61内部处于真空环境，真空空气作为绝缘介质起到真空灭弧，环保且安全可靠。进一步地，真空管61的内部安装有真空监测器68及抽真空管道阀门69，这样就可以随时监测真空管61内的真空情况，当出现非真空情况时及时通过抽真空管道阀门69、外部抽真空机器进行抽真空，避免处于非真空下无法真空灭弧，安全性高、智能化高。其中通过出线电缆套管66可以柜体20与柜体20之间主母线的连接，根据需要进行扩展组柜。

使用时，在满足“五防”要求的前提下，安全稳定完成接线操作。当接隔离刀42与接地座连接，将联锁推板32移动到面板31的上部位置限位，此时露出隔离开关孔位33，把摇把手柄插入隔离开关孔位33与切换座43连接并用力顺时针旋转，隔离刀42旋转至分离位。此时将联锁旋钮44由左侧转到右侧，此时可以进行隔离刀42的合闸操作，继续顺时针摆动摇把手柄，三个隔离刀42可完成三工位的合闸操作。此时联锁推板32可移动到下部位置限位，露出储能孔位34，把摇把手柄插入储能孔位34与旋转座51连接，并按照面板31的指示窗311操作说明完成储能操作，直到露出储能已完成标志。之后将摇把手柄拔出并将联锁推板32移动至中部位置限位起到防误操作限定。之后可进行按压合闸按钮38，储能弹簧52通过旋转座51、驱动杆53带动传动轴54旋转，从而带动绝缘拉杆55下移，绝缘拉杆55带动动触头63在真空管61与静触头64抵接，完成整个的合闸过程，主回路连通完成电能的传输。如果按压分闸按钮37，储能弹簧52通过旋转座51、驱动杆53带动传动轴54反向旋转，从而带动绝缘拉杆55上移，绝缘拉杆55带动动触头63与静触头64分离，完成整个的分闸过程，主回路切断，停止电能的传输。一次储能操作可以完成一次合分闸操作，反向操作可以回到初始状态。

上述紧凑型空气绝缘开关柜100，包括柜体20、安装于柜体20上的面板操控组件30、三工位隔离开关机构40、断路器操作机构50及三组断路器组件60。该紧凑型空气绝缘开关柜100通过真空管61的设置采用真空灭弧，解决了传统开关柜设备对sf6、固体环氧树脂绝缘材料的依赖，低碳、绿色环保。固定式免维护的结构总装方案，将一些负荷大的带电部件置于密封的常压空气的分相绝缘空间23内构成独立的隔室单元。同时进出电缆采用全绝缘、全密封、触摸的插电式电缆接头，隔绝运行环境对设备的影响，具有卓越的环境适应能力，从而达到安全稳定、使用寿命长、维护少的目的。

该紧凑型空气绝缘开关柜100还存在以下优点：

安全智能：采用分相绝缘结构，无相间短路爆炸危险，无sf6气体泄漏导致绝缘和灭弧能力减弱造成开断失败，引发箱体爆炸危险。采用挡板式机械联锁操作设计，杜绝在误操作的情况下将操作手柄插入操作孔，满足五防要求，保证设备的使用安全。三工位合闸/分离/接地开关结构，状态可视。配置一体化智能测控组件，可实现测量数字化，控制网络化，状态可视化和信息互动化。

小型紧凑：采用分相绝缘技术、可自愈绝缘结构及创新纵向设计，使得开关柜占地面积尺寸小，仅为传统kyn28开关柜的1/3。可靠墙安装，构建紧凑型配电房，在城市配网建设面临寸土寸金的大背景下，能大幅减少配电房占地面积，缩减配电房综合造价，带来的社会和经济效益明显。

长寿命免维护：创新的框架结构设计，固定式断路器免维护的总体方案，除开关的规定操作或动作外，没有可移动的零部件，运行状态稳定，可靠系数高，完全满足电网公司对—次开关设备长使用寿命的要求。

模块化设计、灵活组合：组合方案灵活多变，满足用户的各种配电方案，可在工厂或者现场实现任意方向扩展组柜，完全满足各种供配电网的配电需求。

卓越的环境适用性：由于采用空气绝缘密封箱体，适合中国幅员辽阔，区域差异显著和复杂多样的配电运行环境。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。