一种刀闸机构及包含其的10kV小型常压密封空气绝缘开关柜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种刀闸机构及包含其的10kV小型常压密封空气绝缘开关柜，所述刀闸机构包括内凸轮、外凸轮、挚子、扁弹簧、空心轴、连杆和动刀，所述内凸轮和外凸轮同轴套装在空心轴上，所述内凸轮与空心轴传动连接，内凸轮周边围绕数个挚子限制内凸轮转动，所述外凸轮与空心轴之间安装有扁弹簧，外凸轮能够围绕空心轴转动使扁弹簧储能，外凸轮能够转动一定角度后拨开挚子，使扁弹簧释放储能带动空心轴和内凸轮转动，所述空心轴通过连杆与动刀固定连接，空心轴转动能够改变动刀位置，实现分闸、合闸和接地。本实用新型专利技术有效减小了机构厚度，对比现有的六氟化硫开关柜，本实用新型专利技术具有材料成本降低、安装方便快捷、模块化、寿命长等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种刀闸机构及包含其的10kV小型常压密封空气绝缘开关柜
本技术涉及电气设备领域，特别是涉及一种刀闸机构及包含其的10kV小型常压密封空气绝缘开关柜。
技术介绍
新中国成立以来，第一代用电设备开关柜是采用前苏联的图纸，体积特大，高2960mm,宽1200mm,深1200mm，占地容积约4.3m3。后期几十年间随着国内电气技术的逐步改进为高2300mm,宽800mm,深1500mm，占地容积约2.76m3。改革开放以来，随着城市化的发展，城市由架空线全面改为地下电缆，供电电缆路径主要是在城市的街道地沟内，作为控制的开关柜就要占用人行道位置，如还采用占地容积大的设备作为开断保护电缆及用电设备的开关柜体积变小就显得尤为重要了。八十年代我国引进一款六氟化硫(SF6)的绝缘气体开关柜，高1950mm,宽420mm,深750mm，占地容积约0.62M3。由于六氟化硫(SF6)气体绝缘开关柜的体积小，是最适合城市发展的开关设备，它有绝缘好、体积小的优势，使用至今。《2015年联合国气候变化框架公约》的缔约方式达成新的气候协定。《巴黎协定》中国递交了自主决定贡献书，描述了2030年减排目标，国家要求电力公司对CO2及SF6的排放控制。SF6气体在灭弧短路故障出现后排放的气体会对空气造成危害，事故现场8小时内人员无法到现场维修，更危害是SF6气体一旦扩散至大气中，可以存活3200年，在空气中的存在对人类造成极大危害。怎样能有一种既体积小，不影响环境污染，绝缘合格，且电气性能符合电气标准的开关柜来代替六氟化硫(SF6)开关柜是当下的紧要任务。因此国内厂家又推出固体绝缘开关柜，高1700mm,宽420mm,深900mm，占地容积约0.64m3，固体绝缘是将带电体部位用环氧树脂包覆起来以达到体积小的目的，而带电体包覆后载流量又受影响，并且环氧树脂在制造过程中会有气隙存在，带电运行过程中经常有局部放电积聚问题，造成短路事故发生,固体绝缘又有散热不好及局放无法解决难题，而厂家又发展出环保气体绝缘开关柜高2000mm,宽420mm,深950mm，占地容积约0.8m3,但是目前环保气体是否可以达到六氟化硫(SF6)的灭弧效果有待进一步证实。由此可见，上述现有的10kV小型开关柜在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的10kV小型开关柜，实属当前重要研发课题之一。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种刀闸机构，使其省去了拉簧和齿轮所占用的空间，体积更小，从而克服现有刀闸机构的不足。为解决上述技术问题，本技术提供一种刀闸机构，包括内凸轮、外凸轮、挚子、扁弹簧、空心轴、连杆和动刀，所述内凸轮和外凸轮同轴套装在空心轴上，所述内凸轮与空心轴传动连接，内凸轮周边围绕数个挚子限制内凸轮转动，所述外凸轮与空心轴之间安装有扁弹簧，外凸轮能够围绕空心轴转动使扁弹簧储能，外凸轮能够转动一定角度后拨开挚子，使扁弹簧释放储能带动空心轴和内凸轮转动，所述空心轴通过连杆与动刀固定连接，空心轴转动能够改变动刀位置，实现分闸、合闸和接地。作为本技术的一种改进，所述挚子的数量为四个，分别为第一挚子、第二挚子、第三挚子和第四挚子，所述第一挚子和第二挚子对称布置并位于内凸轮上方左右两侧，所述第一挚子能够在合闸位置卡住内凸轮底部左侧，所述第二挚子能够在接地位置卡住内凸轮底部右侧，所述第三挚子和第四挚子对称布置并位于内凸轮的下方左右两侧，所述第三挚子和第四挚子能够在分闸位置卡住内凸轮底部两侧。所述内凸轮的凸出部与外凸轮的凸出部交错布置，使得转动外凸轮时，外凸轮的凸出部能够拨开卡住内凸轮的挚子，所述挚子在厚度方向上能够同时与内凸轮和外凸轮接触。所述空心轴远离外凸轮的一端固定连接有联轴器，所述扁弹簧置于空心轴内，一端连接外凸轮，另一端连接联轴器。所述联轴器和外凸轮上各开有与扁弹簧宽度相符的方孔，所述扁弹簧的一端嵌入外凸轮上的方孔内，扁弹簧的另一端嵌入联轴器上的方孔内。所述挚子设置有挚子轴，四个所述挚子轴架设在两块支撑板之间，四个挚子套装在挚子轴上，同时，外凸轮和内凸轮也安装在两支撑板之间，所述支撑板上开有孔供空心轴穿过，两平行布置的支撑板为挚子的安装提供支撑，同时也将外凸轮、内凸轮和挚子集成安装在一起。所述刀闸机构中用于控制合闸、分闸和接地的操作机构的厚度部不超过100mm，所述操作机构包括内凸轮、外凸轮和四个挚子，所述操作机构的厚度是内凸轮、外凸轮和四个挚子在轴向方向叠加后的最大距离。此外，本技术还提供了一种10kV小型常压密封空气绝缘开关柜，使其在保证相与相、相与地之间的空气绝缘距离的前提下尽量减小体积，从而克服现有10kV小型开关柜的不足。为解决上述技术问题，本技术提供一种10kV小型常压密封空气绝缘开关柜，包括所述的刀闸机构。所述开关柜还包括三相母排，所述三相母排并列布置于动刀上方，所述三相母排的相间距大于或等于125mm以满足空气绝缘的标准距离要求。所述开关柜的外形尺寸为高1990mm、宽450mm、深772mm，占地空间0.69m3采用这样的设计后，本技术至少具有以下优点：1、本技术通过利用扁弹簧与挚子动作先后关系让扁弹簧条在储能达到一定程度后挚子拨起来完成合闸、分断和接地，省去了传统的拉簧与齿轮占据的厚度位置，有效的减少机构厚度。2、本技术使用空气进行绝缘，在保证相与相、相与地之间的距离满足空气绝缘距离的前提下，尽量减小柜体体积，替代了原有的六氟化硫(SF6)绝缘开关柜，彻底杜绝六氟化硫(SF6)气体泄漏的危害，又没有大量的环氧树脂固体废弃物产生。整体柜内绝缘材料采用SMC与PA6等环保材料，环氧树脂使用率降到80％以下，真正做到绿色、环保、低碳、节能。3、由于本技术采用常压密封且柜体内介质为空气，相比六氟化硫(SF6)充气柜必须采用不锈钢作为充气室材质而言，本技术在材料成本上更具有经济型。4、本技术主回路的真空灭弧室、隔离刀、母排紧密的连接在一起，实现了最短导电回路长度，最少导电回路连接点。5、柜外可以看到明显的隔离开关断口，相与相之间采用隔离设计，有效地杜绝了电气短路故障发生。6、创新的常压空气绝缘密封箱体，真空灭弧室组件，三工位隔离/接地开关，水平母线排列，进线母排等主导体全安装在密封箱体内。7、批量生产可实现模块化组装。8、现场维护可以在不停电情况下进行。9、相比六氟化硫(SF6)充气柜，本技术安装更加方便快捷，使用寿命更长。附图说明上述仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图1是本技术提供的10kV小型常压密封空气绝缘开关柜中刀闸机构的主视图。图2是本技术提供的10kV小型常压密封空气绝缘开关柜中刀闸机构的三维视图。图3a是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀闸机构，其特征在于，包括内凸轮、外凸轮、挚子、扁弹簧、空心轴、连杆和动刀，所述内凸轮和外凸轮同轴套装在空心轴上，所述内凸轮与空心轴传动连接，内凸轮周边围绕数个挚子限制内凸轮转动，所述外凸轮与空心轴之间安装有扁弹簧，外凸轮能够围绕空心轴转动使扁弹簧储能，外凸轮能够转动一定角度后拨开挚子，使扁弹簧释放储能带动空心轴和内凸轮转动，所述空心轴通过连杆与动刀固定连接，空心轴转动能够改变动刀位置，实现分闸、合闸和接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种刀闸机构，其特征在于，包括内凸轮、外凸轮、挚子、扁弹簧、空心轴、连杆和动刀，所述内凸轮和外凸轮同轴套装在空心轴上，所述内凸轮与空心轴传动连接，内凸轮周边围绕数个挚子限制内凸轮转动，所述外凸轮与空心轴之间安装有扁弹簧，外凸轮能够围绕空心轴转动使扁弹簧储能，外凸轮能够转动一定角度后拨开挚子，使扁弹簧释放储能带动空心轴和内凸轮转动，所述空心轴通过连杆与动刀固定连接，空心轴转动能够改变动刀位置，实现分闸、合闸和接地。


2.根据权利要求1所述的刀闸机构，其特征在于，所述挚子的数量为四个，分别为第一挚子、第二挚子、第三挚子和第四挚子，所述第一挚子和第二挚子对称布置并位于内凸轮上方左右两侧，所述第一挚子能够在合闸位置卡住内凸轮底部左侧，所述第二挚子能够在接地位置卡住内凸轮底部右侧，所述第三挚子和第四挚子对称布置并位于内凸轮的下方左右两侧，所述第三挚子和第四挚子能够在分闸位置卡住内凸轮底部两侧。


3.根据权利要求1所述的刀闸机构，其特征在于，所述内凸轮的凸出部与外凸轮的凸出部交错布置，使得转动外凸轮时，外凸轮的凸出部能够拨开卡住内凸轮的挚子，所述挚子在厚度方向上能够同时与内凸轮和外凸轮接触。


4.根据权利要求1所述的刀闸机构，其特征在于，所述空心轴远离外凸轮的一端固定连接有联轴器，所述扁弹簧置于空心轴内，一端连接外凸轮，另一端连接联轴器。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海胜，赵乐，石振夏，
申请(专利权)人：晋城市祥程科技电器有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14