一种全密封型C-GIS开关设备

技术领域

本发明涉及高压开关配电技术领域，特别是涉及一种全密封型C-GIS开关设备。

背景技术

现有的全密封型C-GIS开关设备中，高压元件采用复合化设计，隔离开关与接地开关复合为一个三工位开关，共用一个动触头，俗称“直动式”，不具有接地关合能力，不满足国网要求；此外，断路器，母线三工位开关处于同一个气室，零件种类繁多，装配工艺复查，还存在绝缘性能不好，电场分布不均匀的问题，局放和组装工艺有一定的关系，局放不好控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种全密封型C-GIS开关设备，以解决上述现有技术存在的问题，具有装配方便和绝缘性能好的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种全密封型C-GIS开关设备，包括装配于一体的气室和柜体，断路器和隔离开关安装在所述柜体内，所述气室的顶部设置有三个出线套管；三个进线套管从所述柜体的下端连接进入所述气室中，且三个进线套管位于气室中的一端通过母线介入三工位气包中，位于所述气室内的三工位气包的输出端分别通过线路接入所述断路器中的三个断路器模块上，各断路器模块内均设有一个固封绝缘筒，各断路器模块的输出端通过接线与所述气室顶部的各出线套管相连接。

优选地，所述断路器包括弹簧操作机构、合闸按钮、分闸按钮、传动机构、绝缘拉杆和真空灭弧室，所述合闸按钮和分闸按钮均与所述弹簧操作机构相连接，所述传动机构的动力输入端与所述弹簧操作机构相连，动力输出端与所述绝缘拉杆相连，所述绝缘拉杆用于带动所述真空灭弧室进行合闸或分闸动作。

优选地，所述断路器还包括储能弹簧组件和分闸弹簧组件，所述储能弹簧组件和分闸弹簧组件分别通过弹簧操作机构与所述合闸按钮和分闸按钮相连。

优选地，所述传动机构包括顺次传动连接的机构输出轴、机构输出拐臂、输出拐臂和传动销，所述弹簧操作机构用于带动所述机构输出轴转动，与所述机构输出轴传动连接的所述输出拐臂用于通过所述传动销拉动所述绝缘拉杆左右运动。

优选地，所述隔离开关包括隔离开关输出单元、隔离开关输出轴、传动锥齿轮和驱动架，所述隔离开关输出单元用于驱动所述隔离开关输出轴转动，所述隔离开关输出轴的末端传动连接有所述传动锥齿轮，所述传动锥齿轮用于驱动设置于所述三工位气包内的所述驱动架转动，所述驱动架上装配有三组隔离刀。

优选地，所述柜体内与所述驱动架对应的位置设置有四个触头支座，四个触头支座分别位于所述驱动架的上部两侧和下部两侧，且上部的两个触头支座对称设置，下部的两个触头支座对称设置。

优选地，所述触头支座上的触头距所述驱动架轴线的距离大于所述隔离刀的末端距所述驱动架轴线的距离；所述触头支座用于测量所述驱动架上装配的所述隔离刀的转动角度。

优选地，所述三工位气包的内腔为密封结构，且三工位气包的内腔中充入有绝缘气体。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明中的全密封型C-GIS开关设备，气室采用优质3mm厚的304不锈钢折弯而成，可充入环保气体，干燥空气或少量氮气均可；断路器的装配可以采用抽出式，装配比较方便，易更换，可以预先调试开关参数；断路器机构采用模块化，隔离开关也模块化，绝缘性能好；此外，柜体采用铝型材搭接而成，可以提前独立装配完成，柜体和气室可以并行进线，不受前后工艺顺序影响，节省时间，装配方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为全密封型C-GIS开关设备的外部整体图；

图2为柜体与气室装配后的内部示意图；

图3为柜体的轴测图；

图4为气室的主视图；

图5为气室的侧视图；

图6为断路器在气室中的装配图；

图7为断路器的轴测图；

图8为断路器的主视图；

图9为断路器的左视图；

图10为断路器的右视图；

图11为隔离开关的主视图；

图12为隔离开关的侧视图；

图13为隔离开关的工作状态图；

图14为三工位气包的结构示意图；

其中，1出线套管；2固封绝缘筒；3三工位气包；4母线；5断路器；6隔离开关；7进线套管；8柜体；9机构输出轴；10机构输出轴拐臂；11传动拐臂；12输出拐臂；13传动销；14绝缘拉杆；15真空灭弧室；16储能弹簧组件；17弹簧操作机构；18分闸弹簧组件；19油缓冲；A合闸按钮；B分闸按钮；20隔离开关输出轴；21传动锥齿轮；22工作位置接线端；23隔离位置接线端；24接地位置接线端；25隔离开关输出单元；26绝缘罩；27触头支座；28驱动架；29隔离刀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种全密封型C-GIS开关设备，以解决上述现有技术存在的问题，具有装配方便和绝缘性能好的特点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-5所示，本实施例提供一种全密封型C-GIS开关设备，包括装配于一体的气室和柜体8，断路器5和隔离开关6安装在柜体8内，气室的顶部设置有三个出线套管1；三个进线套管7从柜体8的下端连接进入气室中，且三个进线套管7位于气室中的一端通过母线4介入三工位气包3中，位于气室内的三工位气包3的输出端分别通过线路接入断路器5中的三个断路器5模块上，各断路器5模块内均设有一个固封绝缘筒2，各断路器5模块的输出端通过接线与气室顶部的各出线套管1相连接。

具体的，断路器5和隔离开关6设置在柜体8内，三个进线套管7从下端进入气室，母线4介入三工位气包3，之后三根线分别接入断路器5中的三个断路器5模块上，断路器5模块内各有一个固封绝缘筒2，接线从断路器5模块接出之后连接气室顶部的出线套管1。

如图6-10所示，断路器5包括弹簧操作机构17、合闸按钮A、分闸按钮B、传动机构、绝缘拉杆14和真空灭弧室15，合闸按钮A和分闸按钮B均与弹簧操作机构17相连接，传动机构的动力输入端与弹簧操作机构17相连，动力输出端与绝缘拉杆14相连，绝缘拉杆14用于带动真空灭弧室15进行合闸或分闸动作。断路器5还包括储能弹簧组件16和分闸弹簧组件18，储能弹簧组件16和分闸弹簧组件18分别通过弹簧操作机构17与合闸按钮A和分闸按钮B相连。

断路器5的工作原理如下：

合闸过程：弹簧操作机构17在储能弹簧组件16储能完成的情况下，按下合闸按钮A，弹簧操作机构17带动机构输出轴9转动，机构输出轴9带动机构输出轴拐臂10，机构输出轴拐臂10拉动输出拐臂12，输出拐臂12在传动销13的作用，通过力杠杆平衡原理，拉动绝缘拉杆14往水平左方移动，绝缘拉杆14带动真空灭弧室15进线合闸动作，从而实现灭弧室合闸，导电回路导通。

分闸过程：弹簧操作机构17在分闸弹簧组件18储能完成的情况下，按下分闸按钮B，弹簧操作机构17带动机构输出轴9转动，机构输出轴9带动机构输出轴拐臂10，机构输出轴拐臂10拉动输出拐臂12，输出拐臂12在传动销13的作用，通过力杠杆平衡原理，拉动绝缘拉杆14水平右方移动，绝缘拉杆14带动真空灭弧室15进线分闸动作，从而实现灭弧室分闸，导电回路断开。

进一步地，于本实施例中，如图11-14所示，隔离开关6包括隔离开关输出单元25、隔离开关输出轴20、传动锥齿轮21和驱动架28，隔离开关输出单元25用于驱动隔离开关输出轴20转动，隔离开关输出轴20的末端传动连接有传动锥齿轮21，传动锥齿轮21用于驱动设置于三工位气包3内的驱动架28转动，驱动架28上装配有三组隔离刀29。

柜体8内与驱动架28对应的位置设置有四个触头支座27，四个触头支座27分别位于驱动架28的上部两侧和下部两侧，且上部的两个触头支座27对称设置，下部的两个触头支座27对称设置。触头支座27上的触头距驱动架28轴线的距离大于隔离刀29的末端距驱动架28轴线的距离；触头支座27用于测量驱动架28上装配的隔离刀29的转动角度。

隔离开关6的工作原理如下：

工作状态：操作隔离开关输出单元25中的手柄，进而使得隔离开关输出单元25带动隔离开关输出轴20转动，隔离开关输出轴20带动传动锥齿轮21，传动锥齿轮21带动驱动架28转动，驱动架28设置在三工位气包3内(气包内是密封的，充入绝缘气体)，驱动架28带动隔离刀29旋转(驱动架28上设有有三组隔离刀29，对应三相电)，隔离刀29顺时针转动45°，导电回路导通，此时隔离刀29与触头支座27的位置关系如图13中a处状态图。

隔离状态：隔离开关输出单元25的扣接板上下分别扣在隔离位置接线端23上，隔离开关输出单元25带动隔离开关输出轴20转动，隔离开关输出轴20带动传动锥齿轮21，传动锥齿轮21带动带动驱动架28转动，驱动架28带动隔离刀29旋转，在工作状态的基础上隔离刀29逆时针转动45°，导电回路断开，处于隔离位置，此时隔离刀29与触头支座27的位置关系如图13中b处状态图。

接地状态：隔离开关输出单元25的扣接板上下分别扣在接地位置接线端24上，隔离开关输出单元25带动隔离开关输出轴20转动，隔离开关输出轴20带动传动锥齿轮21，传动锥齿轮21带动带动驱动架28转动，驱动架28带动隔离刀29旋转，在工作状态的基础上隔离刀29逆时针转动90°，回路接地，处于接地位置，此时隔离刀29与触头支座27的位置关系如图13中c处状态图。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。