专利名称：多种防护功能的小型10kv开关柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到电力配电用10KV高压开关柜，特别是一种采用新技术、新型元器件、多种防护措施的高压开关柜。
我国现行的电力配电10KV高压开关柜，虽然能完成高压配电任务，但仍然存在着缺陷，有的还是相当严重的缺陷。这些缺陷主要在体积庞大，一般高为3.3M，占地一般在1.2M×1.2M，占空高大一般需5M以上；重量大，可达900Kg，这给运输、安装带来诸多不便。现行10KV高压开关柜的母线均使用裸线，且明敷设，空气绝缘，用卡板或者瓷瓶安装于柜顶，不防潮，不防尘，在地震和强电流冲击下，有时会出现变形、破裂而造成短路，甚至引起自爆、自燃，引发火灾事故。又由于其密封性差，各种小动物钻入而造成击穿、短路。高压操作，开关的合、断必须按操作规程进行，一旦误操作，当即会引发事故，为此，操作人员心理压力很大。该开关柜多采用指针式仪表显示，封闭式柜门，操作人员巡视、观察都极不方便。
本实用新型的目的是提供一个新型的10KV高压开关柜，它体积小，重量轻，结构紧凑，使用密集型母线(见本发明人发明的，同一申请人持有的，专利号为93232580.4的专利)，具有防震、防潮、防尘，防小动物进入，耐强电流冲击，操作安全的密闭式10KV高压开关柜。
本实用新型是通过以下措施来实现的即把本高压开关柜设计成三层(见
图1和图2)，采用组装式型钢构架，外罩薄钢板全封。其下层是输入间，开关柜的进出电缆线装有软绝缘护套，从开关柜体的下方引入和输出，中层是负荷间，上层是母线室及与其相隔离的仪表间，开关柜的顶部装有四个吊环(1)，便于搬运和安装。仪表门可开启或者锁闭，电压、电流的数码显示和操作开关都装在仪表面板上；在输入间有隔离开关(20)和接地装置，在正面有一可开启的门，便于检修；在负荷间有电流互感器(17)、熔断器(16)及负荷开关(15)，其装配的特征是去输入间、负荷间、母线仪表间相互高压隔离工作，输入间和负荷间用耐高压、耐高温、耐高强度及绝缘、阻燃的透明板隔开；其柜门(6)装有，耐高压、耐高温及高强度、绝缘的透明窗；在母线室(12)有母线盒(22)、密集母线(21)；在仪表间有数字电压及电流表。单体柜为全密封式，并排多个柜体组合时，可拆去侧板，螺栓连接固定。其所有导电部件(除闸刀及闸口外)的特征是其外层都包有耐高压、高温、高强度及绝缘阻燃的热缩塑料，所有连杆、转动杆、闸刀拉杆(45)，外面都包有一层耐高压、高温、高强度及绝缘阻燃的热缩塑料。该高压柜的特征在于在互卡联动机构(38)的机械动作作用下(见图3)，隔离开关(20)、负荷开关(15)、闭门锁(8)按设计次序联动、自锁工作，其互卡联动机构(38)是由负荷开关轮(9)、隔离开关轮(10)、联锁机构(18)(见图4，图4a为接通状态图，图4b为中间状态图，图4c为断开状态图)、负荷开关连杆(25)、带导杆的上传动杆(34)(其上装有闸刀连杆(45))、带导杆的下传动杆(35)(其上装有闸刀连杆(45))、门锁连杆(24)及卡锁机构(36)构成，负荷开关轮(9)转动90度，则拉动或者推动负荷开关连杆(25)，该杆则拉动或者推动带导杆的上传动杆(34)转动，这个转动信号用来起动负荷开关(15)的开和关；隔离开关轮(10)转动90度，则拉动或者推动隔离开关连杆(26)，该杆则拉动或者推动带导杆的下传动杆(35)转动，这个转动信号用来起动隔离开关(20)的开和关以及和卡锁机构(36)动作。且满足a.当电路在接通状态下时，只有先拉开负荷开关(15)，才能拉开隔离开关(20)，即不拉开负荷开关(15)，则隔离开关(20)也拉不开；b.在断开状态下时，只有先接通隔离开关(20)，才可接通负荷开关(15)，即未接通隔离开关(20)前，负荷开关(15)是接不通的；c.对门锁(8)，只有拉开隔离开关(20)，才能打开门锁(8)；卡锁机构(36)(见图5)由卡锁轮(30)、卡锁轮支架(31)、卡头(32)构成。图5a是开锁位置，图5b是闭锁位置。在实际生产中，本实用新型选用了以下元器件负荷开关选用带灭弧装置的FN5负荷开关，小型电流互感器选用FLS10互感器，小型隔离开关选用GN19隔离开关，有力于提高了设计的性能。
本实用新型有以下优点1、体积小重量轻，结构紧凑成本降低。以10KV开关柜为例，现有柜体积1.2×1.2×3.3M重量500～900kg，而本实用新型体积为0.8×0.85×2.0M重量300～500kg。2、具有多种防护功能。防潮、防震、防小动物进入、防误操作、防误开门等，确保运行、维护，操作安全。3、数码显示可清晰明确地显示各种电气参数，透明门窗和隔板便于操作人员观察巡视设备运行状况。4、采用密集式暗母线和新型电气开关元器件，开关分断时电弧小，耐强电流冲击，使用安全耐久。5、多柜安装采用整体母线，整体性好，密集性好，便于安装维修，并节约材料和资源。
本实用新型有如下附图图1为本实用新型具有多种防护功能的小型10KV高压开关柜正面示意图；对该图有以下说明吊装环(1)，仪表门(2)，数字电压表(3)，转换开关(4)，柜门(6)，高强度透明板(7)，门锁(8)，负荷开关轮(9)，隔离开关轮(10)，隔离开关门(11)。
图2为本实用新型具有多种防护功能的小型高压开关柜侧面示意图；对该图有以下说明母线室(12)，仪表间封闭板(13)，母线与断路器连接点(14)，负荷开关(15)，熔断器(16)，电流互感器(17)，联锁机构(18)，透明隔离板(19)，隔离开关(20)，密集母线(21)，母线盒(22)，数字电流表(23)。
图3为本实用新型互卡联动机构示意图；对该图有以下说明门锁连杆(24)，负荷开关连杆(25)，隔离开关连杆(26)，带导杆的上传动杆(34)，带导杆的下传动杆(35)，卡锁机构(36)，闸刀连杆(45)。
图4为本实用新型联锁机构示意图；对该图有以下说明下驱杆(27)，上驱杆(28)，上臂(29)，下臂(33)，上臂台(40)，下臂台(41)，上限位台(43)，下限位台(44)。
图5为本实用新型卡锁机构示意图；对该图有以下说明卡锁轮(30)，卡锁轮支架(31)，卡头(32)。
本实用新型的联锁机构(18)的一个实施例(见图4)(图4a是接通状态图；图4b是中间状态图；图4c是断开状态图)，是由固定在负荷开关轮(9)上的上臂(29)及与上臂另一端转动连接的上驱杆(28)，和固定在隔离开关轮(10)上的下臂(33)及与下臂另一端转动连接的下驱杆(27)，上驱杆(28)的另一端和下驱杆(27)的另一端为转动连接而构成；上臂台(40)和下臂台(41)及上限位台(43)和下限位台(44)只许两轮在90度内转动，且满足a.当电路在接通状态下时，只有先拉开负荷开关(15)，才能拉开隔离开关(20)，即不拉开负荷开关(15)，则隔离开关(20)也拉不开；b.在断开状态下时，只有先接通隔离开关(20)，才可接通负荷开关(15)，即未接通隔离开关(20)前，负荷开关(15)是接不通的；c.对门锁(8)，只有拉开隔离开关(20)，才能打开门锁(8)；卡锁机构(36)由卡锁轮(30)、卡锁轮支架(31)、卡头(32)构成。
本实用新型的联锁机构(18)的另一个实施例，是以开关凸轮代替开关轮，可以去掉上、下臂台，其作用由凸轮完成；即由固定在负荷开关凸轮(37)上的上臂(29)及与上臂另一端转动连接的上驱杆(28)，和固定在隔离开关凸轮(42)上的下臂(33)及与下臂另一端转动连接的下驱杆(27)，上驱杆(28)的另一端和下驱杆(27)的另一端为转动连接而构成；在转动90度后上凸轮和下凸轮阻止了相对应的上、下驱杆的运动，上、下凸轮及上限位台(43)和下限位台(44)只许两轮在90度内转动，且满足a.当电路在接通状态下时，只有先拉开负荷开关(15)，才能拉开隔离开关(20)，即不拉开负荷开关(15)，则隔离开关(20)也拉不开；b.在断开状态下时，只有先接通隔离开关(20)，才可接通负荷开关(15)，即未接通隔离开关(20)前，负荷开关(15)是接不通的；c.对门锁(8)，只有拉开隔离开关(20)，才能打开门锁(8)。卡锁机构(36)(见图5)由卡锁轮(30)、卡锁轮支架(31)、卡头(32)构成。图5a是开锁位置，图5b是闭锁位置。
权利要求1.一种10KV具有多种防护功能的小型高压开关柜，其下层是输入间，中层是负荷间，上层是母线室及与其相隔离的仪表间；在输入间有隔离开关(20)；在负荷间有电流互感器(17)、熔断器(16)及负荷开关(15)；在母线室(12)有母线盒(22)、密集母线(21)；在仪表间有数字电压及电流表，该高压柜的特征在于在互卡联动机构(38)的机械动作下，隔离开关(20)、负荷开关(15)、门锁(8)按设计次序联动、自锁工作，其互卡联动机构(38)是由负荷开关轮(9)、隔离开关轮(10)、连锁机构(18)、负荷开关连杆(25)、带导杆的上传动杆(34)(其上装有闸刀连杆(45))、带导杆的下传动杆(35)(其上装有闸刀连杆(45))、门锁连杆(24)及卡锁机构(36)构成，负荷开关轮(9)转动90度，则拉动或者推动负荷开关连杆(25)，该杆则拉动或者推动带导杆的上传动杆(34)转动，这个转动信号用来起动负荷开关(15)的开和关；隔离开关轮(10)转动90度，则拉动或者推动隔离开关连杆(26)，该杆则拉动或者推动带导杆的下传动杆(35)转动(其上装有闸刀(45))，这个转动信号用来起动隔离开关(20)的开和关以及卡锁机构(36)的动作。
2.根据权利要求1所述的高压开关柜，其特征是联锁机构(18)的一种结构是，由固定在负荷开关轮(9)上的上臂(29)及与上臂另一端转动连接的上驱杆(28)，和固定在隔离开关轮(10)上的下臂(33)及与下臂另一端转动连接的下驱杆(27)，上驱杆(28)的另一端和下驱杆(27)的另一端为转动连接而构成；上臂台(40)和下臂台(41)及上限位台(43)和下限位台(44)只许两轮在90度内转动，且满足a.当电路在接通状态下时，只有先拉开负荷开关(15)，才能拉开隔离开关(20)，即不拉开负荷开关(15)，则隔离开关(20)也拉不开；b.在断开状态下时，只有先接通隔离开关(20)，才可接通负荷开关(15)，即未接通隔离开关(20)前，负荷开关(15)是接不通的；c.对门锁(8)，只有拉开隔离开关(20)，才能打开门锁(8)；卡锁机构(36)由卡锁轮(30)、卡锁轮支架(31)、卡头(32)构成。
3.根据权利要求1所述的高压开关柜，其特征是联锁机构(18)的另一结构是，由固定在负荷开关凸轮(37)上的上臂(29)及与上臂另一端转动连接的上驱杆(28)，和固定在隔离开关凸轮(42)上的下臂(33)及与下臂另一端转动连接的下驱杆(27)，上驱杆(28)的另一端和下驱杆(27)的另一端为转动连接而构成；在转动90度后上凸轮和下凸轮阻止了相对应的上、下驱杆的运动，上、下凸轮及上限位台(43)和下限位台(44)只许两轮在90度内转动，且满足a.当电路在接通状态下时，只有先拉开负荷开关(15)，才能拉开隔离开关(20)，即不拉开负荷开关(15)，则隔离开关(20)也拉不开；b.在断开状态下时，只有先接通隔离开关(20)，才可接通负荷开关(15)，即未接通隔离开关(20)前，负荷开关(15)是接不通的；c.对门锁(8)，只有拉开隔离开关(20)，才能打开门锁(8)。
4.根据权利要求1所述的高压开关柜，其特征是其输入间、负荷间、母线、仪表间相互高压隔离工作，输入间和负荷间用耐高压、高温、高强度及绝缘、阻燃的透明板隔开；其柜门(6)装有耐高压、绝缘、高温及高强度的透明窗。
5.根据权利要求1所述的高压开关柜，其特征是其所有导电部件(除闸刀及闸口外)的外层都包有耐高压、高温、高强度及绝缘阻燃的热缩塑料，所有连杆、转动杆、闸刀拉杆(45)，外面都包有一层耐高压、高温、高强度及绝缘阻燃的热缩塑料。
专利摘要本实用新型是一种体积小、重量轻，具有多种防护功能的10KV高压开关柜，柜体分上母线仪表间、中负荷间、下输入间三部分。负荷选用了新型微小电气开关元器件，中、下部之间装有透明板，便于观察确保安全，柜门透明窗便于操作人员巡察和维修。除闸刀和闸口外所有导电部分都包有热缩绝缘材料，达到防尘、防潮、防震防小动物进入和耐电流冲击的要求。负荷开关、隔离开关、高压柜门锁能联动互锁，按操作规程方能运行。有效地防止了误操作和带电接触，确保安全。
文档编号H01H31/00GK2207017SQ94223889
公开日1995年9月6日 申请日期1994年11月2日 优先权日1994年11月2日
发明者王守芳, 马金生 申请人:中国航空工业总公司第三○一研究所