开关柜的制作方法

1.本公开涉及电力设备领域，特别涉及一种开关柜。


背景技术：

2.开关柜在电力系统的发电、输配电和电能转换中起开关、控制以及保护作用。一般的，12kv的开关柜的下分支母线与后门接地开关的后门联锁机构的金属轴之间相对地空气净距离是110.5mm，该空气净距离无法满足2018版-国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施(修订版)中提出相间及相对地空气净距离的要求，即12kv≥125mm的要求，因此，国内各个开关柜厂家普遍采用绝缘隔板来满足标准耐压要求。虽然采用绝缘隔板复合绝缘的方式能够满足产品耐压的需求，但是绝缘材料普遍性能不良且行业缺乏有效的检测手段，绝缘隔板极易受潮丧失绝缘性能，开关柜长期运行后绝缘性能下降，造成开关柜故障频发，严重影响电网安全运行。


技术实现要素：

3.为了解决相关技术中存在的下分支母线的相对地空气净距离无法满足相关规定的问题，本公开提供了一种可以使下分支母线的相对地空气净距离足够大满足相关规定的开关柜。
4.本公开提供一种开关柜，包括：
5.柜体；
6.接地开关装置，设置在所述柜体内，所述接地开关装置包括转轴、动触头和静触头，所述转轴能够带动所述动触头与所述静触头接触或者脱离；
7.后门联锁装置，其包括一联锁轴，所述联锁轴与所述转轴传动连接，所述联锁轴为绝缘联锁轴。
8.可选的，所述绝缘联锁轴为玻璃纤维联锁轴。
9.可选的，所述玻璃纤维联锁轴的截面为圆形，所述截面直径为19.5～20.5mm。
10.可选的，所述玻璃纤维联锁轴的拉伸强度大于等于1200mpa，弯曲强度大于等于800mpa，热弯强度大于等于260mpa，介电强度大于等于19.2kv/mm。
11.可选的，所述玻璃纤维联锁轴的层向剪切强度大于等于58mpa。
12.可选的，所述玻璃纤维联锁轴的密度大于等于2.0克/立方厘米，纤维含量大于等于75％。
13.可选的，所述开关柜的下分支铜排对地空气净距离为146mm。
14.可选的，所述开关柜还包括后门板，所述后门联锁装置包括：
15.伞齿轮，安装在所述接地开关装置的转轴上，能够带动所述转轴转动，所述联锁轴的一端与所述伞齿轮传动连接，带动所述伞齿轮转动；
16.闭锁支座，安装在所述柜体的外壳侧板朝向后门的边框上，所述联锁轴的另一端贯穿所述闭锁支座；
17.后门闭锁块，安装在所述联锁轴贯穿出所述闭锁支座的另一端上，所述后门闭锁块在所述联锁轴的带动下发生转动；及
18.后门顶块，设置在所述后门板上，所述后门顶块形成有钩状的卡槽，在所述接地开关装置转动至分闸位置时，所述后门闭锁块转动至所述卡槽中，并与所述卡槽配合，阻止所述后门板被打开。
19.可选的，所述外壳侧板的边框上设置有供所述后门顶块贯穿的开孔，所述后门关闭时，所述后门顶块穿入至所述柜体内，且位于所述后门闭锁块的转动路径上。
20.可选的，所述后门联锁装置还包括安装在所述闭锁支架的联锁销轴和套设在所述联锁销轴上的闭锁压簧；
21.所述闭锁支架包括供所述联锁轴贯穿的u型部和位于所述u型部其中一侧壁两端的安装支腿部；
22.所述u型部包括两侧壁和连接两所述侧壁的腹板，所述联锁销轴贯穿所述u型部的两个侧壁，所述闭锁压簧位于两所述侧壁形成的凹槽中；
23.所述联锁销轴露出所述u型部的一端在所述后门板关闭时被所述后门顶块挤压，使所述联锁销轴向远离所述后门板的方向移动，以使所述后门闭锁块能够随所述联锁轴向分闸位置转动，当所述后门板打开时，所述联锁销轴在所述闭锁压簧的作用下向靠近所述后门板的方向移动并突出于所述后门闭锁块转动的路径上，阻止所述后门闭锁块在所述后门板开启时转动至分闸位置。
24.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
25.本公开提供一种开关柜，该开关柜包括柜体、接地开关装置和后门联锁装置。接地开关装置设置在柜体内，接地开关装置包括转轴、动触头和静触头，转轴能够带动动触头与静触头接触或者脱离。后门联锁装置包括一联锁轴，联锁轴与转轴传动连接，联锁轴为绝缘联锁轴。由于该联锁轴采用绝缘材料制成，因此，开关柜的下分支母线与联锁轴之间的相对地空气净距离变成了开关柜的下分支母线与外壳侧板之间的相对地空气净距离，显著增大了下分支母线相间及相对地空气净距离，因此满足国家电网的相关规定。
26.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
28.图1是根据一示例性实施例示出的一种开关柜的一个角度的立体结构示意图。
29.图2是根据一示例性实施例示出的一种开关柜的另一个角度的立体结构示意图。
30.图3是图2的d区的局部放大图。
31.图4是图1的e区的局部放大图。
32.图5是根据一示例性实施例示出的后门联锁装置的部分组件的结构示意图。
33.图6是根据一示例性实施例示出的后门板的部分门板的结构示意图。
34.图7是图6的f区的局部放大图。
35.图8是根据一示例性实施例示出开关柜的外壳侧板的结构示意图。
36.图9是图8的g区的局部放大图。
具体实施方式
37.为了进一步说明本公开的原理和结构，现结合附图对本公开的优选实施例进行详细说明。
38.本公开提供一种开关柜，该开关柜包括柜体、接地开关装置和后门联锁装置，该后门联锁装置用于实现后门板与接地开关装置的联锁，即，在该接地开关装置处于分闸位置时，该后门联锁装置与后门板联锁，后门板不可打开，在该接地开关装置处于合闸位置时，该后门联锁装置与后门板的联锁解锁，后门板可打开；当后门板打开后，后门联锁装置与接地开关装置联锁，接地开关装置不可进行分闸操作，如此，可以防止带电误操作。该接地开关装置设置在柜体内，具有一转轴，该转轴能够带动接地开关装置的动触头与静触头接触或者脱离。后门联锁装置包括一联锁轴，该联锁轴与转轴传动连接。其中，该联锁轴为绝缘联锁轴。由于该联锁轴采用绝缘材料制成，因此，开关柜的下分支母线与联锁轴之间的相对地空气净距离变成了开关柜的下分支母线与外壳侧板之间的相对地空气净距离，显著增大了下分支母线相间及相对地空气净距离，因此满足国家电网的相关规定。
39.如图1和图2所示，该开关柜100包括柜体101、接地开关装置13和后门联锁装置14。
40.该柜体101被分成多个隔室，例如，电缆室105、母线室、断路器室和低压室等。柜体101的电缆室105中安装有下母线分支1051，该下分支母线1051与接地开关装置13相对。柜体101的后侧具有后开口，该后开口处安装有后门板12。该后门板12的四周与该柜体101可拆卸连接，且其中一侧边与该柜体101铰接。在开关柜100的处于正常工作状态时，该后门板12的四周是封闭的，当需要进行检修时，才可将后门板12四周的紧固件拆除，打开后门板12。
41.接地开关装置13安装在电缆室105内。该接地开关装置13包括动触头131、静触头132和转轴133。该转轴133与后门联锁装置14传动连接，在后门联锁装置14的驱动下发生转动，由此带动动触头131与静触头132接触或者分离，实现接地开关装置13的分闸和合闸。
42.结合图2所示，后门联锁装置14包括安装在电缆室105内部的部分组件141和安装在后门板12上的另一部分组件142。
43.结合图3所示，该后门联锁装置14的部分组件141包括安装在接地开关装置13的转轴133上伞齿轮1411、与伞齿轮1411传动连接的联锁轴1413、闭锁支座1414和后门闭锁块1415。其中，该伞齿轮1411为双向伞齿轮。
44.联锁轴1413的一端通过小齿轮1412与伞齿轮1411传动连接，联锁轴1413的另一端贯穿闭锁支座1414，且该另一端与操作柄连接。当操作柄带动联锁轴1413转动时，联锁轴1413带动伞齿轮1411转动，伞齿轮1411再带动接地开关装置13的转轴133转动，从而使接地开关装置13的动触头131远离或靠近静触头132，执行分闸或合闸动作。
45.联锁轴1413为不可导电的绝缘联锁轴。在本实施例中，该绝缘联锁轴为玻璃纤维联锁轴。由于该联锁轴1413采用绝缘材料制成，因此开关柜100的下分支母线与联锁轴之间的相对地空气净距离变成了开关柜100的下分支母线与外壳侧板之间的相对地空气净距离，即该开关柜的下分支铜排对地空气净距离为146mm，大于≥125mm，满足国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施(修订版)中提出相间及相对地空气净距离≥125mm的要求。
46.该玻璃纤维联锁轴的截面为圆形，截面直径为19.5～20.5mm。
47.该玻璃纤维联锁轴的密度大于等于2.0克/立方厘米，纤维含量大于等于75％。
48.对玻璃纤维联锁轴的介电强度进行测试：
49.测试条件：预处理条件：23
±
2℃，50
±
5％rh，48h；测试温度：23
±
2℃；绝缘介质：10#变压器油；不等直径电极：上电极直径75mm，下电极直径25mm；施加电压频率为50hz；升压速率：500v/s。
50.测试结果如下表所示：
51.试样击穿电压(kv)试样厚度(mm)介电强度(kv/mm)139.21.9520.1239.41.9720.0339.01.9619.9437.21.9419.2537.91.9519.4639.0-19.9
52.由上述测试可知，该玻璃纤维轴的介电强度大于等于19.2kv/mm。
53.经测试，该玻璃纤维联锁轴的垂直燃烧等级为v-0级，即，单个试样余焰时间≤10s；第二次施加火焰后单个试样余焰时间加余晖时间≤30s；试样的余焰或余辉不会蔓延到夹具；燃烧颗粒或滴落物不会引燃脱离棉。
54.对本公开的玻璃纤维联锁轴的拉伸强度、弯曲强度、热弯强度和层向剪切强度进行测试，得到的结果是：拉伸强度大于等于1200mpa，弯曲强度大于等于800mpa，热弯强度大于等于260mpa。该玻璃纤维联锁轴的层向剪切强度大于等于58mpa。
55.该玻璃纤维联锁轴的拉伸强度、弯曲强度、热弯强度和层向剪切强度均满足国家电网的相关规定，可代替金属轴。
56.玻璃纤维联锁轴正常操作时的扭矩为：分闸78n.m，合闸60n.m；金属轴正常操作时的扭矩为：分闸80n.m，合闸60n.m。
57.玻璃纤维联锁轴误操作时的扭矩为：大于140n.m；金属轴误操作时的扭矩为：大于140n.m。
58.该玻璃纤维联锁轴的扭矩与金属轴的扭矩大致相同。
59.因此，经测试，本公开的玻璃纤维联锁轴的各项参数均满足国家电网的相关规定，可适用于该开关柜中。
60.一般地，绝缘材质本身的强度弱于金属材料，再加上其需应用于开关柜这种本身会可能产生高热的环境中，因此本领域中技术人员普遍不会想到采用绝缘材料替代，但本公开的发明人克服普遍存在的偏见，经过反复的试验和创造性的劳动，发现该开关柜的联锁轴可替换成绝缘联锁轴，例如玻璃纤维联锁轴。该玻璃纤维联锁轴的强度、操作扭矩、介电强度和垂直燃烧等级均满足国家电网的要求。
61.继续参阅图3，闭锁支座1414安装在柜体101的外壳侧板朝向后开口的边框1061上。结合图4所示，闭锁支座1414包括供联锁轴1413贯穿的u型部14141和位于u型部14141其中一侧壁两端的安装支腿部14142。
62.该u型部14141包括两侧壁14141a和连接两侧壁14141a的腹板14141b，联锁轴1413
贯穿u型部14141的两个侧壁14141a。
63.后门闭锁块1415安装在联锁轴1413贯穿出闭锁支座1414的另一端上，该后门闭锁块1415呈凸轮状。后门闭锁块1415在联锁轴1413的带动下发生转动，在接地开关装置14转动至分闸位置时，后门闭锁块1415转动至与安装在后门板12上的另一部分组件142的卡槽中，并与卡槽配合，勾住后门板12，阻止后门板12被打开。
64.结合图5所示，后门联锁装置14的部分组件141还包括安装在闭锁支架1414的联锁销轴1416a和套设在联锁销轴1416a上的闭锁压簧1416b。联锁销轴1416a贯穿u型部14141的两个侧壁14141a，且其两端分别突出于两侧壁14141a。闭锁压簧1416b位于两侧壁14141a形成的凹槽中，使联锁销轴1416a具有向后门板12方向移动的趋势。
65.结合图6和图7所示，后门联锁装置14的另一部分组件142为后门顶块1421。该后门顶块1421形成有钩状的卡槽1422。后门顶块1421呈倒u型，其一端固定在后门板12的边框上。
66.结合图8和图9所示，外壳侧板106的朝向柜体101开口处的边框1061上设置有供后门顶块贯穿的开孔106a。该开孔106a位于闭锁支座1414的两安装支腿部14142之间。后门板12关闭时，后门顶块1421通过该开孔106a伸入柜体101内，且位于后门闭锁块1415的转动路径上。
67.在接地开关装置13转动至分闸位置时，后门闭锁块1415转动至与后门顶块1421的卡槽1422中，与该卡槽1422钩合，防止接地开关装置13在分闸时后门板12被打开。如此，通过后门闭锁块1415与后门顶块1421之间的配合关系，实现接地开关装置13与后门板12的联锁，即接地开关装置13分闸时，不能打开后门板，在接地开关装置13合闸时，才可打开后门板12。
68.如图4所示，该后门顶块1421伸入至柜体101后，与联锁销轴1416a相对，并挤压联锁销轴1416a，使联锁销轴1416a向远离后门板12的方向移动，以使后门闭锁块1415解锁并能够随联锁轴1413向分闸位置转动。当后门板12打开时，联锁销轴1416a在闭锁压簧1416b的作用下向靠近后门板12的方向移动并突出于后门闭锁块1415转动的路径上，阻止后门闭锁块1415在后门板12开启时转动至分闸位置。如此，通过联锁销轴1416a与后门闭锁块1415、后门顶块1421之间建立的配合关系，实现后门板与接地开关装置的联锁，即后门板12开启时，不能进行分闸操作，在后门板关闭时，才可进行分闸操作。
69.以上仅为本公开的较佳可行实施例，并非限制本公开的保护范围，凡运用本公开说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本公开的保护范围内。