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申请/专利权人：上海大华电器设备有限公司

摘要：本发明公开了开关柜用开关单元，其包括：气箱、以及设置在气箱内的顶出电缆头、真空泡、隔离刀、隔离刀座、绝缘拉杆、连接棒、传动板、传动板固定支架、机构操作轴和集成化母线，所述气箱内部密闭且采用上隔离结构，气箱内部充满氮气；连接棒和顶出电缆头与外界主母线连接；绝缘拉杆与负荷开关机构连接，并带动真空泡动作进行负荷开关的分合操作；机构操作轴与三工位隔离机构连接，并带动传动板绕传动板支架转动，同时传动板带动隔离刀绕隔离刀座转动；气箱内通过集成化母线实现相间主回路的连接。本开关单元采用上隔离方案，接地关合能力大大提高；同时整个开关单元体积小、环保。

主权项：1.开关柜用开关单元，其特征在于，包括：气箱、以及设置在气箱内的顶出电缆头、固封极柱、真空泡、隔离刀、隔离刀座、绝缘拉杆、连接棒、传动板、传动板固定支架、机构操作轴和集成化母线，所述气箱内部密闭且采用上隔离结构，气箱内部充满氮气；所述气箱内的连接棒和顶出电缆头与外界主母线连接，实现主导电回路的导通；所述绝缘拉杆与负荷开关机构连接，并带动真空泡动作进行负荷开关的分合操作；所述机构操作轴与三工位隔离机构连接，并带动传动板绕传动板支架转动，同时传动板带动隔离刀绕隔离刀座转动，以驱动隔离刀分合；所述气箱内通过集成化母线实现相间主回路的连接；所述真空泡固封在固封极柱内，用于与隔离刀配合实现接地回路的关合以及实现负荷开关的关合，所述真空泡与软接排接触，软接排与上接排连接，上接排一直向上与集成化母线连接导通，直至与顶出电缆头导通；在合负荷开关时，松开绝缘拉杆，使真空泡接触导通，然后连接棒通过真空泡与软接排接触，再通过上接排，一直向上导通，直至与顶出电缆头导通。

全文数据：一种开关柜用开关单元技术领域[0001]本发明涉及电力系统配网开关设备，具体涉及环全封闭式高压开关设备。背景技术[0002]高压开关设备是指额定电压lkv及以上，主要用于开断和关合导电回路的电器，是高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持等部件及其电气和机械的联结组成的总称，是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备。[0003]全封闭式高压开关设备具有免维护、尺寸小、环保、不受自然灾害环境的影响等优点，在保障电力系统的良好运行方面成果凸出，目前是城市电力网络发展的方向。然而现阶段的全封闭式高压开关设备大多以SF6气体作为介质，而SF6气体被《京都议定书》列为限制排放的温室气体，所以去SF6具有重要的环保意义。但现有的环保气体的电气性能远远比不上SF6气体，使得高压开关设备的性能大大降低。发明内容[0004]针对现有全封闭式高压开关设备在环保和性能方面所存在的问题，需要一种新的全封闭式高压开关设备方案。[0005]为此，本发明的目的在于提供一种开关柜用开关单元，提高开关单元的可靠性和环保性能。[0006]为了达到上述目的，本发明提供的开关柜用开关单元，其包括:气箱、以及设置在气箱内的顶出电缆头、真空泡、隔离刀、隔离刀座、绝缘拉杆、连接棒、传动板、传动板固定支架、机构操作轴和集成化母线，所述气箱内部密闭且采用上隔离结构，气箱内部充满氮气；所述气箱内的连接棒和顶出电缆头与外界主母线连接，实现主导电回路的导通;所述绝缘拉杆与负荷开关机构连接，并带动真空泡动作进行负荷开关的分合操作;所述机构操作轴与三工位隔离机构连接，并带动传动板绕传动板固定支架转动，同时传动板带动隔离刀绕隔离刀座转动，以驱动隔离刀分合;所述气箱内通过集成化母线实现相间主回路的连接。[0007]进一步的，所述连接棒与真空泡连接，绝缘拉杆直接与真空泡连接，所述真空泡与集成化母线连接。[0008]进一步的，所述真空泡固封在固封极柱内。[0009]进一步的，所述真空泡承载回路的接地关合。[0010]进一步的，所述顶出电缆头设置在气箱的顶部，并采用A、B、C三相前、中、后的并柜母线排列方式。[0011]进一步的，所述气箱内部充0.13Mpa氮气。[0012]进一步的，所述气箱内的母线全部固封在环氧树脂中。_[0013]本发明提供的开关柜用开关单元采用上隔离方案，接地关合能力大大提高^本发明中采用上隔离方案相对于下隔离方案稳定性得到极大的提高；同时整个开关单元采用装配式结构，安装方便，采用全密封设计，使得环网柜体积小、环保。[0014]再者，本开关单元隔绝了水汽、油污及灰尘，使得绝缘性能大大提高，实现了主导电回路的免维护，大大降低设备运行维护成本。附图说明[0015]以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。[0016]图1为本实例中开关柜用开关单元的主视图；[0017]图2为本实例中开关柜用开关单元的侧视图；[0018]图3为本实例中三工位组件的组成结构示意图；[0019]图4为本实例中机构操作轴的结构示意图；[0020]图5为本实例中接地刀座的安装示意图；[0021]图6为本实例中连接棒的结构示意图；[0022]图7为本实例中绝缘拉杆与真空泡的安装示意图；[0023]图8为本实例中主导电回路导通的示意图。具体实施方式[0024]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图不，进一步阐述本发明。[0025]参见图1和图2,其示出了本实例给出的开关柜用开关单元的组成结构。[0026]由图可知，本开关柜用开关单元主要包括：气箱（2、顶出电缆头（1、固封极柱9、真空泡（10、隔离刀⑶、隔离刀座（12、接地刀座（13、绝缘拉杆⑻、连接棒（11、传动板⑷、传动板固定支架5、机构操作轴⑺和集成化母线®这几个组成部件。[0027]本开关单元中的气箱⑵作为开关单元的主体框架，内部为密闭的中空结构。该密闭的气箱2，其内部气充氮气作为保护气体，以代替SF6气体，有效避免SF6气体对环境的污染，由此使得整个开关单元更加的环保。具体的，本实例中优选充0•13Mpa氮气，由此能够实现优异保护功能的情况下，使得气箱2内外具有一定的压力差，且使得证气体年漏气率0.1%，同时能够在保证压力差的前提下，保证气箱2充气后，不会变形。[0028]其中，顶出电缆头⑴安置在气箱2的顶部，并且ABC三相采用前、中、后的并柜母线排列方式。本方案中ABC三相采用前、中、后顶出电缆头布置，可方便现场母线安装；同时，采用顶出电缆头，对于后期柜子的维修有帮助，一旦柜子出现问题，可以直接拉一台柜子调换，减少维修时间和停电时间，大大提高了维修效率。[0029]本开关单元中，隔离刀⑶、隔离刀座（12、接地刀座（13、传动板4、传动板固定支架5、机构操作轴⑺和集成化母线6配合构成三工位组件，以与ABC三相顶出电缆头⑴配合。[0030]参见图3,隔离刀⑶通过隔离刀座（12安置在气箱⑵内的上部区域，并可与相应的静触头配合;其中隔离刀座1¾固封在集成化母线6内，而隔离刀3固定在传动板4上;传动板4通过传动板固定支架®安装在集成化母线6上，再密封在气箱2内，构成连接隔离刀3和机构操作轴7的传动结构，这样既能实现简便式的装配，也能很多的保证了相间距150mm。该传动板⑷可绕传动板支架⑸转动，并且驱动连接隔离刀3。由此设置的传动板4通过绕传动板支架5转动的过程中带动隔离刀⑶在隔离刀座（12运动，实现隔离刀⑶的分合。_^[0031]进一步的，机构操作轴⑺相对于传动板4安置在气箱2内，其一*从气箱2的侧壁伸出连接三工位隔离机构，而位于气箱2内的另一端则与传动板4驱动连接。如此设置的机构操作轴7与三工位隔离机构配合，可带动传动板⑷绕传动^固定支架5转动，继而由转动的传动板⑷带动隔离刀⑶在隔离刀座（12运动，实现隔离刀⑶的分合操作。[0032]参见图4,本开关单元中的机构操作轴00作为密封在气箱2内的三工位组件，其与外部机构的接触部件，既要保证可靠操作，又要保证气箱⑵的密封性，由此，本实例中的机构操作轴7上开设有相应的密封圈安装槽口，用来安装密封圈，保证气箱密封性;同时，本实例还在气箱2上装了导向轴套（14，机构操作轴7是穿过该导向轴套（14，与外部机构连接，保证了操作是，机构操作轴不会发生偏移。[0033]本开关单元中的集成化母线6用于实现相间主回路的连接。该集成化母线⑹通过环氧树脂把三相铜排一起固封，上面接三工位组件，下面接断路器组件，保证了三相的安全距离，同时由于铜排是固封式的，减少了铜排上的电动力，提高了电路的稳定性。一[0034]在具体实现时，本集成化母线6全部固封在环氧树脂中，有效提高本开关单元的可靠性。[0035]对于本开关单元中的接地刀座（13，如图5所示，其具体固定在接地排（15上，接地排15再固定在气箱侧板21上，保证了接地的可靠性。由此当三工位打到接地位置时，三工位头片与接地刀座13充分接触，实现主回路接地。[0036]本开关单元中，固封极柱9、真空泡（10、绝缘拉杆⑻以及连接棒11配合构成负荷开关组件，该负荷开关组件整体密封安置于气箱2的下部，并与位于气箱2上部的三工位组件配合。[0037]参见图1，连接棒（11整体设置在气箱2的底部，该连接棒（11与真空泡（1〇整体固封在一起，再密封在气箱2里，外部是以电缆头插入式连接，这样既保证了外部电路与内部电路的可靠接触，也保证了气箱的密封性。[0038]参见图6,本实例在连接棒11的下方设置有一个抱箍静触头16,用于抱住外接电缆头头部的铜棒，保证电路回路的可靠和充分接触。[0039]本实例中的真空泡（10固封在固封极柱9内，用于与隔离刀⑶配合实现接地回路的关合以及实现负荷开关的关合。该真空泡（10与软接排（17接触，软接排17与上接排（18连接，上接排（18—直向上与集成化母线6连接导通，直至与顶出电缆头（1导通参见图1和图7。[0040]本开关单元中，绝缘拉杆8安置在气箱2内，其一端从气箱⑵的侧壁伸出连接负荷开关机构，而位于气箱2内的另一端则与真空泡（1〇连接。由此设置的绝缘拉杆8在与负荷开关机构配合，可带动真空泡10动作，从而实现负荷开关的分合操作。[0041]参见图7，本开关单元中的绝缘拉杆8具体是带螺纹螺杆，其与固封在固封极柱9内的真空泡（10直接螺纹连接，再整体密封在气箱⑵内，绝缘拉杆⑻与真空泡（1〇直接连接，使操作机构上的操作力，能直接作用，避免力能的流失。[0042]由此构成的负荷开关组件中，通过真空泡（10与绝缘拉杆8以实现负荷开关的关合。[0043]具体的，在分负荷开关时，拉动绝缘拉杆8带动真空泡（10，便具空泡（10中断开接触，实现负荷开关分；[0044]而在合负荷开关时，松开绝缘拉杆8，使真空泡（1〇接触导通，然后连接棒11通过真空泡（10与软接排17接触，再通过上接排（18，一直向上导通，直至与顶出电缆头⑴导通。____[0045]基于上述方案构成的开关柜用开关单元中创新的采用上隔离方案，通过真空泡2来实现接地回路的关合，而隔离刀3打到接地位置不需要带关合能力，相对于现有的下隔离方案中，接地回路是通过隔离刀⑶实现接地关合的，且隔离刀3需要关合能力，整个稳定性得到极大的提升。[0046]同时，本开关单元方案中还实现通过真空泡（10来承载回路的接地关合。即，当隔离刀⑶打到接地位置，再把负荷开关合上时，实现接地回路的导通，在这个回路中，是接入负荷开关的，通过负荷开关下接电缆，再经过隔离刀打到接地位置，实现接地;而该过程中负荷开关的关合，则通过真空泡（10来实现，继而实现通过真空泡（10来承载回路的接地关合。[0047]再者，本开关单元中分别通过安置在气箱2内底部的连接棒（11和顶部的顶出电缆头1与外界主母线连接，实现主导电回路的导通。[0048]具体如图8所示，当需要导通主回路时，首先是合上三工位组件，使隔离刀（3和静触头（19接触，再合上负荷开关组件过程如上所述），导通真空泡（10，实现电缆头⑴和连接棒11的导通。[0049]由上可知，本实例提供的开关柜用开关单元中，采用上隔离方案，通过集成化母线实现相间主回路的连接，并将整个主导电回路全部密封在充有氮气的气箱中，一次回路完全免维护（由于整个一次回路都密封在气箱内），并由真空泡承载回路的接地关合，大大提高整个开关单元的可靠性和接地关合能力，并有效避免惰性保护气体对环境带来的危害。[0050]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

权利要求：1.开关柜用开关单元，其特征在于，包括:气箱、以及设置在气箱内的顶出电缆头、固封极柱、真空泡、隔离刀、隔离刀座、绝缘拉杆、连接棒、传动板、传动板固定支架、机构操作轴和集成化母线，所述气箱内部密闭且采用上隔离结构，气箱内部充满氮气;所述气箱内的连接棒和顶出电缆头与外界主母线连接，实现主导电回路的导通;所述绝缘拉杆与负荷=关机构连接，并带动真空泡动作进行负荷开关的分合操作;所述机构操作轴与三工位隔离机构连接，并带动传动板绕传动板支架转动，同时传动板带动隔离刀绕隔离刀座转动，以驱动隔离刀分合;所述气箱内通过集成化母线实现相间主回路的连接。2.根据权利要求1所述的开关柜用开关单元，其特征在于，所述连接棒与真空泡连接，绝缘拉杆直接与真空泡连接，所述真空泡与集成化母线连接。3.根据权利要求1所述的开关柜用开关单元，其特征在于，所述真空泡固封在固封极柱内。4.根据权利要求1所述的开关柜用开关单元，其特征在于，所述真空泡承载回路的接地关合。5.根据权利要求1所述的开关柜用开关单元，其特征在于，所述顶出电缆头设置在气箱的顶部，并采用A、B、C三相前、中、后的并柜母线排列方式。6.根据权利要求1所述的开关柜用开关单元，其特征在于，所述气箱内部充〇.13Mpa氮气。7.根据权利要求1所述的开关柜用开关单元，其特征在于，所述气箱内的母线全部固封在环氧树脂中。

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