[發明專利]一種斷路器組件

有效

• 申請號: 201310573695.8
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104051975A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 袁茂銀
• 申請（專利權）人: 袁茂銀
• 主分類號: H02B13/00
• 分類號: H02B13/00;H02B11/167
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及一種開關柜內設備，具體說是涉及一種用于開關柜的斷路器組件，屬于電氣設備技術領域。

背景技術

高壓開關柜是用于實現電力系統發電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用的電器產品。高壓開關制造業是輸變電設備制造業的重要組成部分，在整個電力工業中占有非常重要的地位。然而斷路器是整個開關柜關鍵部分，且開關柜的分類也與斷路器在開關柜中的位置有關。

目前國內外6～40.5KV的高壓開關柜（斷路器開關柜）主要有固定式開關柜（固定柜）、中置式或移開式開關柜（手車柜）、充氣式柜（充氣柜）和固體絕緣開關柜，上述各種高壓開關柜各有優缺點。

固定柜為第一代高壓開關柜產品，其柜體即內部部件均采用固定連接，結構簡單，元件少，散熱好，導電母線連接可靠，穩定性比較高，柜體尺寸較小且占地面積小；但發生故障需要檢測維修，因其固定連接的方式導致需整個線路需斷電，且拆卸麻煩，使固定柜的檢修時間長而從導致停電時間長，給輸電用電帶來了極大的不便。

為了改進固定柜存在的問題，手車式開關柜調整了斷路器在柜體內的位置，將斷路器與一車體整合成一可移動的手車斷路器，檢修時可將斷路器部分抽出柜體，更換方便；但由于導電體間凈距的要求，使得手車柜的尺寸較固定柜大且輔助絕緣體多。根據斷路器在柜體內的位置可分為中置柜和移開柜；這些開關柜中斷路器手車的定位和鎖緊裝置均設在手車的底部，受其自身結構的限制，這類定位和鎖緊裝置一般適用于小電流開關柜，不能抵御較大的電動力力矩。因為當開關柜短路電流達到50kA及以上時，產生的電動力非常大，且該電動力產生在手車動觸頭與開關柜靜觸頭的連接處。由于電動力作用點距手車底部距離較大，因此相對底部手車定位裝置容易產生較大的力矩，進而易發生手車松動移位，導致動、靜觸頭脫開。中置式手車柜，由于一次插頭滑動連接不可靠，導致接觸發熱，而且其結構散熱性差，常因過熱引起絕緣老化、爆炸等事故。所以現有手車定位、鎖緊方式很難滿足開關柜大電流、高開斷的要求。為了提升手車開關柜在合閘通路工作中的穩定性，現有技術有大量關于手車固定方式及裝置的改進，如中國專利申請CN102983524公開了一種開關柜斷路器手車，包括車體，車體頭部設有動觸頭，車體兩側分別設有定位板；定位板上設有與手車定位裝置的軌道凹槽相適配的導向輪，以及與手車定位裝置的試驗位鎖孔和工作位鎖孔相適配的彈性鎖桿。該申請公開的定位裝置及其應用而得的開關柜斷路器手車能夠實現手車的準確導向和左右限位，并能滿足不同位置狀態下手車的穩固定位，可有效減小電動力產生的作用力矩，進而能夠克服較大電動力；但仍無法實現與固定柜相同或相近的穩定性能；此外中置柜的柜內斷路器一般采用VS1或VD4真空斷路器，動靜觸頭對位準確與否無法監測，觸頭盒的結構使得不利于觸頭散熱，絕緣組件易老化，發生絕緣擊穿放電事故。

上述兩種開關柜均有兩個缺點：占地空間大和一次回路帶電主元件未完全封閉在開關柜內。此兩類的開關柜的發展也主要是根據這兩個特點為方向。此外，無論是固定柜還是手車柜均為開放式，即柜內開關設備、斷路器和連接部件均直接暴露于大氣中，外殼防護等級低，適用性差，對環境空氣質量比較敏感，很難適用我國南方、沿海地區以及地下場所凝露污穢嚴酷場所的運行條件。同時因為設有散熱孔或散熱風扇，空氣在配電柜內流通，容易受灰塵、潮濕空氣影響性能，更容易造成設備氧化及表面絕緣性能降低，從而縮短設備的使用壽命，因此需要給斷路器提供一個與周圍環境隔絕的工作空間。

為了解決環境對開關柜影響大和給斷路器提供密封工作空間這一問題，后續研發出了一種密封式充氣柜，如C-GIS；該開關柜整個柜體為密封式，且可通過對柜內充入SF6提高柜內壓力以保證絕緣性能，且可以通過縮小絕緣凈距而減小柜體尺寸，且防護等級IP高，解決了環境影響對設備的問題；但仍有漏氣現象發生，當漏氣時便出現因絕緣距離不夠使得設備將無法正常運行使用且安全隱患極大，極易發生事故；此外，因其結構元件與柜體成一體式，當設備需要檢修或者更換時，無法實現針對零件或個別組件的檢測和維修更換，使其僅能作為一次性配電柜使用，維修成本極高；整體更換也大大增加停電范圍和時間，降低了供電的連續性；此外，充氣柜的另一缺陷是柜內充入的SF6已被列為溫室氣體，屬于應當減排之列，與我國現大力推進節能減排相悖。