一种三相共箱开关壳体和隔离接地组合开关

技术领域

本发明涉及一种三相共箱开关壳体和隔离接地组合开关。

背景技术

隔离接地组合开关作为GIS的重要组件，小型化、集成化程度越来越高。为了提高产品竞争力，近几年来高压等级的三相共箱结构逐渐增多。三相共箱开关设备内部有三相导体回路，三相导体回路导致三相共箱开关设备发热量高，壳体体积大，小型化设计比较困难。

GIS正常运行时，隔离接地组合开关需要承载传递一定的电流，通流性能是隔离接地组合开关重要的性能之一，影响通流性能的主要因素是隔离接地组合开关内部导体发热功率及壳体的散热功率。为提高通流性能，一方面需要限制导体发热量，主要措施是增大导体尺寸或更换电阻率小的导体材料，另一方面是提高散热效率，改善热传导、热对流和热辐射。增加导体尺寸或采用电阻率小的材料均会提高隔离接地组合开关的成本，导致产品经济适用性降低，而提高散热效率的常规做法是增加壳体表面积，例如可以采用圆筒状的壳体，而圆筒状的壳体会导致壳体尺寸较大，进而导致整个产品的尺寸和体积较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三相共箱开关壳体，以解决现有技术中圆筒状的壳体尺寸和体积较大的技术问题；相应的本发明的目的还在于提供一种隔离接地组合开关，以解决现有技术中圆筒状的壳体尺寸和体积较大而导致产品尺寸和体积较大的技术问题。

本发明的三相共箱开关壳体采用如下技术方案：三相共箱开关壳体括：筒体部分，设置有三个，三个筒体部分的轴线平行且共面布置，相邻两个筒体部分径向贯通；连接部分，连接相邻筒体部分，包括在筒体部分的轴向上相对的轴向部分和在筒体部分的径向上相对的径向部分，径向部分沿筒体部分的轴线方向延伸，径向部分垂直于筒体部分轴线的截面为径向截面，径向截面呈内凹弧形，以使径向部分与筒体部分形成波浪结构。

本发明的有益效果是：三相共箱壳体的连接部分包括径向部分和轴向部分，径向部分与筒体部分形成波浪结构，以增加三相共箱开关壳体的表面积，提高三相共箱开关壳体的散热效率，相邻筒体部分之间通过连接部分连接，径向部分垂直于筒体部分轴线的截面呈内凹弧形，与现有技术中圆筒状的壳体结构相比，本发明的三相共箱壳体结构可减小三相共箱开关壳体的尺寸和体积；而且在相同强度的条件下，波浪结构的设置可减小三相共箱开关壳体的壁厚，减少耗材，从而降低壳体的成本。

进一步地，所述轴向部分平行于筒体部分轴线的截面呈内凹弧形。上述结构设置可增加三相共箱开关壳体的表面积，提高三相共箱开关壳体的散热效率。

进一步地，所述连接部分上相对的两个径向部分中，至少一个径向部分的所述径向截面的弧形半径与筒体部分的半径相同。上述结构设置可提高三相共箱开关壳体的结构稳定性。

进一步地，各筒体部分上均设置有动触头连接法兰和静触头连接法兰，所述动触头连接法兰的轴线与静触头连接法兰的轴线垂直布置，且静触头连接法兰的轴线与筒体部分的轴线同轴布置。上述结构设置有助于减小整个三相共箱开关设备的占地面积。

进一步地，所述动触头连接法兰通过套筒与相应的筒体部分一体连接，所述套筒与所述径向部分圆弧过渡连接。上述结构设置可增加筒体部分上动触头连接法兰的尺寸，便于动触头组件的固定和安装。

本发明的隔离接地组合开关采用如下技术方案：隔离接地组合开关，包括壳体，该壳体为三相共箱开关壳体，壳体包括：筒体部分，设置有三个，三个筒体部分的轴线平行且共面布置，相邻两个筒体部分径向贯通；连接部分，连接相邻筒体部分，包括在筒体部分的轴向上相对的轴向部分和在筒体部分的径向上相对的径向部分，径向部分沿筒体部分的轴线方向延伸，径向部分垂直于筒体部分轴线的截面为径向截面，径向截面呈内凹弧形，以使径向部分与筒体部分形成波浪结构。

本发明的有益效果是：隔离接地组合开关的壳体中，连接部分包括径向部分和轴向部分，径向部分与筒体部分形成波浪结构，以增加壳体的表面积，提高壳体的散热效率，相邻筒体部分之间通过连接部分连接，径向部分垂直于筒体部分轴线的截面呈内凹弧形，与现有技术中圆筒状的壳体结构相比，本发明隔离接地组合开关的壳体结构可减小壳体尺寸和体积，进而减小整个隔离接地组合开关的尺寸和体积；而且在相同强度的条件下，波浪结构的设置可减壳体的壁厚，减少耗材，从而降低壳体的成本。

进一步地，所述轴向部分平行于筒体部分轴线的截面呈内凹弧形。上述结构设置可增加壳体的表面积，提高三相共箱开关壳体的散热效率。

进一步地，所述连接部分上相对的两个径向部分中，至少一个径向部分的所述径向截面的弧形半径与筒体部分的半径相同。上述结构设置可提高壳体的结构稳定性。

进一步地，各筒体部分上均设置有动触头连接法兰、静触头连接法兰和接地端连接法兰，所述动触头连接法兰的轴线与静触头连接法兰的轴线垂直布置，且静触头连接法兰的轴线与筒体部分的轴线同轴布置。上述结构设置有助于减小整个隔离接地组合开关的占地面积。

进一步地，所述动触头连接法兰通过套筒与相应的筒体部分一体连接，所述套筒与所述径向部分圆弧过渡连接。上述结构设置可增加筒体部分上动触头连接法兰的尺寸，便于动触头组件的固定和安装。

附图说明

图1是现有技术中长方体结构的三相共箱开关壳体的垂直其长度方向的截面结构示意图；

图2是现有技术中圆筒状结构的三相共箱开关壳体的垂直其轴线方向的截面结构示意图；

图3是本发明的隔离接地组合开关的实施例1中隔离接地组合开关的三相共箱开关壳体的垂直筒体部分的轴线方向上的截面结构示意图；

图4是本发明的隔离接地组合开关的实施例1中隔离接地组合开关的三相共箱开关壳体的一个角度的立体结构示意图；

图5是本发明的隔离接地组合开关的实施例1中隔离接地组合开关的三相共箱开关壳体的另一个角度的立体结构示意图；

图6是本发明的隔离接地组合开关的实施例1中隔离接地组合开关的三相共箱开关壳体的主视图；

图7是图6中三相共箱开关壳体的俯视图；

图8是图6中三相共箱开关壳体的仰视图；

图9是图6中三相共箱开关壳体的后视图；

图1中：101-三相共箱开关壳体，102-动触头连接法兰，103-操动机构连接法兰；

图2中：201-三相共箱开关壳体，202-动触头连接法兰，203-操动机构连接法兰；

图3至图9中：1-筒体部分，2-动触头连接法兰，3-静触头连接法兰，4-接地端连接法兰，5-操动机构连接法兰，6-第一径向部分，7-第二径向部分，8-套筒，9-轴向部分。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的隔离接地组合开关的具体实施例1：

在介绍本发明的隔离接地组合开关前，先简单介绍现有技术中的隔离接地组合开关：现有技术中的隔离接地组合开关包括壳体，如图1所示，该壳体为三相共箱开关壳体101，该三相共箱开关壳体101整体为长方体结构，其上设置有轴线平行布置的三个动触头连接法兰102，还设有操动机构连接法兰103，操动机构连接法兰103的轴线与动触头连接法兰102的轴线垂直布置。

现有技术中，为了提高壳体的散热效率，一般将三相共箱开关壳体201采用圆筒状结构，如图2所示，动触头连接法兰202和操动机构连接法兰203均凸出圆筒状结构的外周面布置，以增加三相共箱开关壳体201的表面积，但是圆筒状结构设置的壳体尺寸较大，进而导致整个隔离接地组合开关以及整个GIS设备的尺寸和体积较大。

为减小三相共箱开关壳体的整体尺寸，如图3和图4所示，本发明的隔离接地组合开关中，三相共箱开关壳体采用三个筒体部分1并排设置，相邻筒体部分1之间通过轴向部分9和径向部分连接，径向部分垂直筒体部分轴线的截面呈内凹弧形，以使径向部分与筒体部分1形成具有内凹面和外凸面的波浪结构，与现有技术中圆筒状结构的壳体相比，三相共箱开关壳体上波浪结构的设置减小了壳体的尺寸和体积，有助于三相共箱开关设备的小型化设计。

具体的，本实施例中，如图3至图9所示，隔离接地组合开关包括壳体，壳体为三相共箱开关壳体，如图3至图8所示，壳体包括三个筒体部分1，三个筒体部分1在垂直筒体部分1的轴线方向上依次间隔布置，三个筒体部分1的轴线平行且共面，相邻筒体部分1之间在筒体部分1的径向上贯通，以使三个筒体部分1的内部连通。

如图6至图9所示，壳体还包括连接在相邻筒体部分1之间的连接部分，连接部分包括轴向部分9和径向部分，轴向部分9和径向部分之间通过圆弧过渡连接，以形成位于相邻筒体部分1之间的环形结构。其中径向部分在筒体部分1的径向上相对布置，且在筒体部分1的轴向上延伸布置，轴向部分9在筒体部分1的轴向上相对布置。

本实施例中，如图4至图7所示，各筒体部分1上均设置有动触头连接法兰2、静触头连接法兰3和接地端连接法兰4，动触头连接法兰2用于固定连接动触头，动触头连接法兰2的轴线与筒体部分1的轴线垂直布置，且三个筒体部分1上的动触头连接法兰2的朝向相同，静触头连接法兰3用于固定连接静触头，静触头连接法兰3设置在筒体部分1的其中一端，接地端连接法兰4用于固定连接接地端子，且该接地端连接法兰4设置在相应筒体部分1的另一端。三个筒体部分1中位于端部的筒体部分1上设置有朝向壳体外侧的操动机构连接法兰5，该操动机构连接法兰5用于支撑连接操动机构。

本实施例中，如图3所示，径向部分垂直于筒体部分1轴线的截面为径向截面，该径向截面形状为朝向筒体部分1内部凹陷的内凹弧形，径向部分与筒体部分1圆滑过渡连接。径向部分包括与动触头连接法兰2处于筒体部分1的径向同侧的第一径向部分6，还包括与动触头连接法兰2在筒体部分1的径向上相对布置的第二径向部分7，第二径向部分7的内凹弧形的半径与筒体部分1的半径相等，以在与动触头连接法兰2的相对侧使径向部分和筒体部分1形成波浪结构，在与现有技术的圆筒状壳体相同的结构强度下，波浪结构的设置可减小壳体的壁厚，减少壳体耗材，从而降低壳体的成本，而且由于第二径向部分7的内凹弧形的半径与筒体部分1的半径相等，可提高波浪结构强度的稳定性，进而提高整个壳体结构的稳定性。

本实施例中，波浪结构的设置可增加壳体的表面积，提高壳体的散热效率，与现有技术中圆筒状壳体的结构相比，本实施例中的壳体减小壳体尺寸和体积，进而减小整个隔离接地组合开关的尺寸和体积，有助于实现隔离接地组合开关的小型化设计。

本实施例中，如图4至图6，以及图9所示，动触头连接法兰2通过套筒8与相应的筒体部分1一体连接，套筒8与第一径向部分6圆弧过渡连接，以增加动触头连接法兰2的尺寸，便于动触头组件的固定和安装。

本实施例中，如图8所示，轴向部分9平行于筒体部分1轴线的截面朝向筒体内部凹陷，以形成呈内凹弧形，从而增加壳体外表面，进一步提高壳体的散热效率。

本发明的隔离接地组合开关的具体实施例2：

其与实施例1的区别在于：连接部分中，轴向部分平行于筒体部分轴线的截面为平直结构，其与筒体部分的外周面以及与径向部分之间均通过圆弧过渡连接。

本发明的隔离接地组合开关的具体实施例3：

其与实施例1的区别在于：第一径向部分的内凹弧形的半径与筒体部分的半径相等，以在与动触头连接法兰的同侧使径向部分与筒体部分也形成波浪结构，可进一步降低壳体成本，提高整个壳体结构的稳定性，而且有助于提高壳体的散热效率，有助于实现隔离接地组合开关的小型化设计。

本发明的隔离接地组合开关的具体实施例4：

其与实施例1的区别在于：筒体部分上，动触头连接法兰的轴向与静触头连接法兰的轴线垂直布置，且动触头连接法兰的轴线与筒体部分的轴向同轴布置。

本发明的三相共箱开关壳体的具体实施例：

三相共箱开关壳体用于隔离接地组合开关中，且三相共箱开关壳体的具体结构与上述隔离接地组合开关的具体实施例1至具体实施例4中壳体的结构相同，此处不再赘述。

其他实施例中，上述三相共箱开关壳体还可以是隔离开关的壳体，与上述三相共箱开关壳体的区别在于，用于隔离开关的壳体中不设置接地端连接法兰；或者其他实施例中，上述三相共箱开关壳体可用在断路器中，用在断路器中的三相共箱开关壳体中不设置接地端连接法兰；或者其他实施例中，上述三相共箱开关壳体还可以是隔离接地及快速接地开关的壳体，根据实际应用需求，该隔离接地及快速接地开关的壳体需要在上述隔离接地开关的壳体的基础上做适应性的改动。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。