[实用新型]环网开关柜用固体组合单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种环网供电和终端供电用的开关设备，特别是一种小型模块化结构的固定式环网开关柜用固体组合单元。它主要用于城市建筑、商场、公用事业、机场、铁路、交通、煤炭、化工、钢铁、工矿企业及输变电站和发电厂等场所的环网开关柜。 

背景技术

环网开关柜（环网柜）是组装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的高压开关设备，其核心部分大多采用真空断路器及负荷开关和隔离开关，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。环网柜按绝缘介质一般分为空气绝缘、固体绝缘和六氟化硫（SF₆）绝缘三种，是环网供电和终端供电的重要开关设备。空气绝缘柜的各电器元件及导电回路暴露在空气中，体积大并且耐环境差，适用于一般的运行环境。随着电力市场的发展和高压开关技术的进步，体积庞大的空气绝缘柜，如GG-1A已经被体积较小的XGN2及体积更小的SF₆充气柜所代替。但SF₆气体是“京都议定书”明确的温室气体之一，对环境影响极大，已限制使用。 

现有固体绝缘环网柜在运行中，仍存在一定的隐患。其断路器固封极柱安装时，要么是敞开的，要么是封闭不严，一旦其绝缘表面被异物和潮气等污染，就会发生漏电甚至短路事故，危及运行安全；隔离接地开关不具备关合短路电流的能力，不存在可视断口。由于隔离功能的安全可靠性是致命的，在隔离断口方面，目前主流产品仍采用传统的、空气绝缘的隔离、接地开关和隔离接地三工位开关。如公布号为CN102664363A的“固体绝缘真空环网柜”，记载的结构是标准电缆头、标准硅橡胶干式母线通过螺钉安装在柜体中的真空开关单元上，将标准电缆头、标准硅橡胶干式母线分别安装在固封极柱的电缆插头和母线插头上。采用的是三工位真空灭弧室，其自身具有合闸、分闸隔离、接地共三个工作位置，简化了开关的结构；工作过程中不产生有害物质，具有环保性，减少了设备的维护、延长了使用寿命。但是由于采用真空灭弧室做隔离开关，其断口不可见，一但发生机械故障或者真空灭弧室漏气，将危及人身安全，且不符合标准要求。其真空灭弧室水平放置，瓷壳受横向力作用，易破裂，且操作绝缘子导向套摩擦阻力大。断路器进线存在不密封或密封不严的问题。如公告号为CN202230967U的“户内高压真空断路器、隔离和接地开关组合电器”，公开的一体化结构复杂，实际操作中，对中心很难控制，且隔离开关为单纯的空气绝缘，没有固体绝缘，不具备快速合闸功能，不具有关合短路电流的能力。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种环网开关柜用固体组合单元，解决了现有的固体绝缘环网柜存在的不密封或密封不严，三工位隔离接地开关无可视断口的问题，其结构紧凑，设计合理，部件容易实现模块化，断口可见以及绝缘强度高，互换性好，便于安装、调试，使用安全可靠。 

本实用新型所采用的技术方案是：该环网开关柜用固体组合单元包括三工位隔离接地开关模块和真空断路器及负荷开关模块，其技术要点是：所述三工位隔离接地开关模块是由小型模块化操动机构和具有可视断口的三工位隔离接地开关极柱组成，真空断路器及负荷开关模块是由真空断路器及负荷开关极柱和小型多功能操动机构组成，真空断路器及负荷开关模块和三工位隔离接地开关模块的连接法兰之间，用硅橡胶密封圈密封，螺栓连接固定密封绝缘。 

所述三工位隔离接地开关模块极柱包括采用环氧树脂制成的绝缘外壳，封装在外壳绝缘腔体内的静刀安装孔、空心轴拐臂、空心轴支架、连板、刀架、隔离刀、刀座、表链触指连接座、接地座，密封外壳的密封垫和后封板；三工位隔离接地开关模块极柱设置可视隔离刀分断的观察窗，极柱上、下出线端的连接法兰结构相同；小型模块化操动机构包括三工位隔离接地开关模块极柱用安装架及组装安装架上的转轴和机构本体，转轴为空心轴，空心轴内腔有直板扭簧，空心轴和直板扭簧的一端组装在同一轴套上，空心轴的另一端与机构本体的棘轮同轴固定连接，直板扭簧的另一端与机构本体的凸轮轴固定连接；凸轮的轴心与棘轮的轴心在同一轴线上，机构本体的操作轴驱动凸轮轴转动，凸轮外周的凸台顶开棘爪，直板扭簧释放能量驱动棘轮和空心轴转动，直到棘轮被下一棘爪顶住停止转动。 

所述小型模块化操动机构的机构本体包括夹板式框架，组装在框架内的棘轮，与棘轮外周相啮合的棘爪，凸轮，驱动凸轮轴转动的操作轴。