專利名稱：隔爆型高壓真空配電裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于有爆炸危險場合的隔爆型高壓真空配電裝置，其包括至少一臺隔爆型高壓真空配電柜，所述隔爆型高壓真空配電柜可直接替代置換已在使用的一般型高壓真空開關柜。
背景技術：
礦用高壓配電裝置從使用環境的危險程度可分為礦用一般型高壓真空開關柜(以下簡稱一般型開關柜)和礦用隔爆型高壓真空配電柜(以下簡稱隔爆型配電柜)。一般型開關柜使用于日常條件下無爆炸危險的場所；隔爆型配電柜是一種具有隔爆性能的配電裝置，用于具有爆炸危險的環境中，如煤礦、易燃易爆粉塵環境等場地，該種隔爆型配電柜其內部的電接觸火花及熱量等不會弓I爆柜外的可爆氣體及粉塵等。在有爆炸危險場所使用的配電柜須強制使用隔爆型配電柜。由于歷史的原因，在很多低瓦斯的煤礦目前還大量使用著一般型配電柜，使安全生產留下了隱患，隨著時代的進步，這一類的配電柜將要強制更換為隔爆型配電柜。礦井內的配電柜通常安置在井下配電房峒室內，每一臺用電器(如采掘電機，輸送電機，風機電機，水泵電機等)對應有一臺配電柜供電，這些配電柜通常幾臺至數十臺成排并聯在一起，由貫穿銅排(母排)提供三相高壓電源，組成配電裝置。這種配電裝置有以下特點其一是井下專門設置的配電房峒室面積有限，更換隔爆型配電柜不能擴大使用面積，否則配電房峒室擴建需很大的地下挖掘改建工程量。其二是每一臺配電柜都有專門的高壓電纜鋪設到相應的電機，配電柜位置的移動將影響電纜的鋪設，高壓電纜價值昂貴，這就需要在原安裝地點就地更換配電柜，而不可移動安裝位置， 這會造成電纜的廢用及更換。上述特點即要求一般型開關柜在替換為隔爆型配電柜的過程中要求隔爆型配電柜外形安裝寬度尺寸必須和一般型開關柜完全相同，不得擴大安裝面積，不改動安裝位置， 以實現直接的一對一替換，而目前常規使用的隔爆型配電柜均無法滿足上述基本要求，本發明即為實現上述特殊要求而作的相應的創新設計。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種隔爆型高壓真空配電裝置，其由有特別尺寸要求的隔爆型配電柜聯臺組成，所述有特別尺寸要求的隔爆型配電柜可以直接替換現有的一般型配電柜，并且其裝拆和維修很方便，便于多臺隔爆型配電柜的聯臺作業和以后的常規維修。按照本發明提供的技術方案一種隔爆型高壓真空配電裝置，其包括至少一臺隔爆型配電柜；每臺隔爆型配電柜均包括主柜體和母線腔，所述主柜體內有一能前后運動的開關小車，所述母線腔設置在主柜體后部；其特征在于所述開關小車驅動機構的搖把設置在主柜體的前面；所述母線腔的寬度加大，母線腔兩端聯接法蘭面之間的距離和替換的一般型開關柜等寬；當所述隔爆型配電柜為兩臺以上時，相鄰兩臺隔爆型配電柜的母線腔的聯接法蘭直接聯接；所述母線腔內設有橫向貫穿的三相高壓母線排，在母線腔的一側壁上設置有高壓絕緣管，所述三相高壓母線排從該高壓絕緣管內穿過并進入另一臺隔爆型配電柜的母線腔內。作為本發明的進一步改進，所述開關小車驅動機構包括搖把、蝸桿、蝸輪、曲柄、連桿和拐臂，蝸桿可軸向轉動地安裝在主柜體一側，蝸桿前端安裝著可帶動其轉動的搖把，蝸桿后端與安裝在主柜體側壁上的蝸輪嚙合；所述蝸輪一側安裝著可跟隨其同步擺動的曲柄，曲柄另一端與連桿一端鉸連，連桿另一端與拐臂一端鉸連，拐臂另一端鉸連固定在主柜體的底部內表面上；所述連桿與拐臂的鉸連部位與開關小車接觸，曲柄擺動時帶動連桿和拐臂運動，進而驅動開關小車前后運動。作為本發明的進一步改進，所述母線腔焊于主柜體后部，母線腔的寬度大于主柜體寬度，母線腔與主柜體成T字型布置。作為本發明的進一步改進，所述高壓絕緣管穿過母線腔側壁，高壓絕緣管上設有固定法蘭邊，在母線腔側壁內側面上焊有固定螺柱，通過壓板固定高壓絕緣管。由此進一步，所述母線腔偏向有固定螺柱的一側，構成不對稱結構。作為本發明的進一步改進，所述三相高壓母線排與高壓絕緣管澆鑄成一體，并貫穿相鄰兩臺隔爆型配電柜的母線腔側壁。作為本發明的進一步改進，所述母線腔兩端聯接法蘭的形狀為方形。本發明與現有技術相比，優點在于該隔爆型高壓真空配電裝置中的隔爆型配電柜可以直接替換現有的一般型開關柜，其裝拆和維修很方便，便于多臺隔爆型配電柜的聯臺作業和日常的常規維修。


圖1為現有的常規隔爆型配電柜三臺聯臺固定時的主視圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為圖1的側視圖。圖4為本發明的隔爆型配電柜三臺聯臺固定時的主視圖。圖5為圖4的俯視圖。圖6為圖4的側視圖。圖7為開關小車驅動機構的結構示意圖。附圖標記說明1-主柜體、2-母線腔、2. 1-聯接法蘭、3-三相高壓母線排、4-三相進線端銅排、5-高壓絕緣管、5. 1-固定法蘭邊、6-聯臺筒體、7-開關小車、8-搖把、9-蝸桿、 10-蝸輪、11-曲柄、12-連桿、13-拐臂。
具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明。本發明的目的在于設計一種隔爆型高壓真空配電裝置，其由至少一臺隔爆型配電柜聯臺固定構成，所述隔爆型配電柜的寬度尺寸與所需替換的一般型開關柜寬度相等，可以直接替換現有的一般型開關柜。目前通用的標準一般型開關柜的寬度尺寸多為770mm和800mm兩種，因此本發明的隔爆型配電柜的寬度尺寸也可以設計為770mm和800mm。當然， 對于具有其他尺寸的一般型開關柜，本發明也可以根據其尺寸定制，僅需調整母線腔寬度， 進而實現直接替換的目的。如圖壙圖6所示，每臺隔爆型配電柜均是由主柜體1和母線腔2組成，母線腔2 設置在主柜體1后部，主柜體1內有一能前后運動的開關小車7 ；所述開關小車7驅動機構的搖把8設置在主柜體1的前面；所述母線腔2的寬度加大，母線腔2兩端聯接法蘭2. 1面之間的距離和替換的一般型開關柜等寬；當所述隔爆型配電柜為兩臺以上時，相鄰兩臺隔爆型配電柜的母線腔2的聯接法蘭2. 1直接用螺釘聯接；所述母線腔2內設有橫向貫穿的三相高壓母線排3，在母線腔2的一側壁上設置有高壓絕緣管5，所述三相高壓母線排3從該高壓絕緣管5內穿過并進入另一臺隔爆型配電柜的母線腔2內。結合圖廣圖6進行分析，本發明與現有的常規隔爆型配電柜區別如下 (一)開關小車7驅動機構的設計
本發明中的隔爆型配電柜與常規隔爆型配電柜的主柜體1內都有一個能前后運動的開關小車7，開關小車7上面安裝有真空開關、接觸器及導電觸頭等，開關小車7的功能是將配電母線和用電器之間進行真空開關通斷控制。對于現有的常規隔爆型配電柜來說，其開關小車7驅動機構的前后驅動操作是在主柜體1的側面實施(如圖廣圖3所示)。而當多臺隔爆型配電柜聯臺固定時，由于相鄰隔爆型配電柜的主柜體1緊靠在一起，它們的側面之間已沒有可供操作的空間，因此本發明對開關小車7驅動機構進行改進，將開關小車7驅動機構的搖把8設置在主柜體1的前面， 以便于操作。所述開關小車7驅動機構的結構如圖7所示，其主要由搖把8、蝸桿9、蝸輪 10、曲柄11、連桿12和拐臂13組成，蝸桿9可軸向轉動地安裝在主柜體1 一側，蝸桿9前端安裝著可帶動其轉動的搖把8，蝸桿9后端與安裝在主柜體1側壁上的蝸輪10嚙合；所述蝸輪10 —側安裝著可跟隨其同步擺動的曲柄11，曲柄11另一端與連桿12 —端鉸連，連桿12另一端與拐臂13 —端鉸連，拐臂13另一端鉸連固定在主柜體1的底部內表面上；所述連桿12與拐臂13的鉸連部位與開關小車7接觸，曲柄11擺動時帶動連桿12和拐臂13 運動，進而驅動開關小車7前后運動，實現真空開關通斷控制。另外，所述開關小車7驅動機構并不局限于蝸輪蝸桿傳動方式，根據機械傳動原理，該驅動機構還可以采用傘齒輪傳動方式或鏈輪傳動方式或者間把操作方式等，本專利不再作進一步的全面描述，但所有驅動方式都有一個明顯的共同特征，就是將此開關小車7 驅動機構的操作位置設置于主柜體1的前面(如圖5所示)。(二)母線腔2和主柜體1的T型布置以及三相高壓母線排3的結構設計
本發明中的隔爆型配電柜與常規隔爆型配電柜都有專設的母線腔2，母線腔2內橫向貫穿三相高壓母線排3，母線腔2內的高壓真空開關上的三相進線端銅排4搭在三相高壓母線排3上。當幾臺至幾十臺的隔爆型配電柜聯臺固定后，所有隔爆型配電柜母線腔2內的三相高壓母線排3須從第一臺至最后一臺貫通所有隔爆型配電柜，將每一臺隔爆型配電柜的高壓進線系統導通，同時須保證相間電壓的電氣間隙和絕緣要求，并要求每一臺隔爆型配電柜的母線腔2和相鄰隔爆型配電柜的母線腔2是相互隔爆的。對于現有的常規隔爆型配電柜來說，其母線腔2的寬度和主柜體1的寬度是相同的，而且常規隔爆型配電柜聯臺固定后，相鄰隔爆型配電柜的母線腔2之間有聯臺筒體6，這樣的結構使得單臺隔爆型配電柜的工作面寬度較寬，無法直接按等寬的要求替換一般型開關柜(如圖廣圖3所示)。而本發明的設計要求是母線腔2的寬度和需替換的一般型開關柜等寬，鑒于上述基本要求，同時考慮到母線腔2內貫穿三相高壓母線排3的絕緣空間要求，本發明的母線腔2加大了寬度，使兩端聯接法蘭2. 1面之間距離和替換的一般型開關柜等寬，這樣的設計一方面滿足了電氣絕緣的要求，另一方面在聯臺安裝時，可以直接將相鄰二臺隔爆型配電柜母線腔2的聯接法蘭2. 1用螺釘聯接，簡化了安裝及維護要求，并且滿足了隔爆型配電柜對寬度的要求，可以實現直接一對一地原地置換現有的一般型開關柜。
本發明的隔爆型配電柜由于母線腔2已加寬，母線腔2寬度大于主柜體1寬度，當母線腔2焊于主柜體1后部時，母線腔2就和主柜體1成T字型布置，這是本發明與現有的常規隔爆型配電柜在外形上的主要區別特征之一。所述聯臺筒體6的功能是用于三相高壓母線排3在聯臺筒體6內完成聯接和拆卸操作，其結構如圖3所示，在隔爆型配電柜母線腔2的兩側壁上分別安裝有用于三相高壓母線排3穿過的高壓絕緣管5，該高壓絕緣管5通過固定螺柱固定；由于受到母線腔2內的絕緣空間限制，固定該高壓絕緣管5的固定螺柱設置在母線腔2外部。本發明為了保證隔爆型配電柜的寬度與被更換的一般型開關柜寬度一致，取消了聯臺筒體6，而直接將相鄰隔爆型配電柜的母線腔2兩側的聯接法蘭2. 1用螺釘聯接在一起，這就要求貫通所有隔爆型配電柜的三相高壓母線排3要有新的聯接和拆卸結構，具體如圖6所示，所述高壓絕緣管5穿過母線腔2側壁，高壓絕緣管5上設有固定法蘭邊5. 1，在母線腔2側壁內側面上焊有固定螺柱，通過壓板固定高壓絕緣管5。本發明通過上述結構，將固定所述高壓絕緣管5的固定螺柱設置在母線腔2內側，這樣，可以通過母線腔2上的操作開口將手伸入母線腔2內進行三相高壓母線排3的聯接及拆卸操作，裝拆和維修很容易，為多臺隔爆型配電柜的聯臺作業和以后的常規維修提供了實際可行方案。由于固定螺柱設置在母線腔2內側，固定螺柱的存在會在一定程度上影響母線腔 2內電氣安全絕緣空間，導致電氣間隙不足。為此，本發明將母線腔2位置尺寸作適當的調整，即將母線腔2的位置設置成偏向有固定螺柱的一側，構成不對稱結構，這樣增加了母線腔2—側的絕緣空間，所述固定螺柱即可設置在此增加的空間內，從而使母線腔2的空間充分合理利用，解決了電氣間隙不足的矛盾。鑒于此種專利設計，其突出的特征是將固定螺柱設置于母線腔2內部，三相高壓母線排3和高壓絕緣5的裝拆也在母線腔2內完成，這些都是目前隔爆型配電柜所不具有的，是本專利特有的設計。本發明可進一步地將高壓絕緣管5和三相高壓母線排3澆鑄成一體，構成一個穿墻絕緣母線排，該穿墻絕緣母線排僅設置在母線腔2的單側，并貫穿相鄰兩臺隔爆型配電柜的母線腔2側壁；其與常規隔爆型配電柜左右兩側都設置高壓絕緣管5的結構相比，結構更加簡單，裝拆維護更加方便，尤為特別的是其裝拆操作均在母線腔2內部實施，在隔爆型配電柜聯臺后，唯有這種裝配方式可以對任何一臺隔爆型配電柜實施單臺的維修更換作業。另外，現有的常規隔爆型配電柜在聯臺使用時，相鄰母線腔2中間需要串接聯臺筒體6，母線腔2與聯臺筒體6的聯接法蘭2. 1為圓形結構(如圖廣圖3所示)。而本發明的隔爆型配電柜取消了聯臺筒體6，相鄰兩臺隔爆型配電柜的母線腔2的聯接法蘭2. 1直接用螺釘聯接；由于母線腔2是方形的，如果在其兩端加設圓形的聯接法蘭2. 1，占據的空間就會比較大，而本發明的相鄰兩臺隔爆型配電柜母線腔2之間的裝配空間非常緊湊，圓形聯接法蘭2. 1的使用會受到很大限制，而且影響隔爆性能。因此，本發明直接將母線腔2兩端聯接法蘭2. 1的形狀設計成與母線腔2形狀相同的方形結構，從而可以最大程度地節約裝配空間，提高防爆性能。
權利要求
1.一種隔爆型高壓真空配電裝置，其包括至少一臺隔爆型配電柜；每臺隔爆型配電柜均包括主柜體(1)和母線腔(2)，所述主柜體(1)內有一能前后運動的開關小車(7)，所述母線腔(2)設置在主柜體(1)后部；其特征在于所述開關小車(7)驅動機構的搖把(8)設置在主柜體(1)的前面；所述母線腔(2)的寬度加大，母線腔(2)兩端聯接法蘭(2. 1)面之間的距離和替換的一般型開關柜等寬；當所述隔爆型配電柜為兩臺以上時，相鄰兩臺隔爆型配電柜的母線腔(2)的聯接法蘭(2. 1)直接聯接；所述母線腔(2)內設有橫向貫穿的三相高壓母線排(3 )，在母線腔(2 )的一側壁上設置有高壓絕緣管(5 )，所述三相高壓母線排(3 )從該高壓絕緣管(5)內穿過并進入另一臺隔爆型配電柜的母線腔(2)內。
2.如權利要求1所述的隔爆型高壓真空配電裝置，其特征在于所述開關小車(7)驅動機構包括搖把(8)、蝸桿(9)、蝸輪(10)、曲柄(11)、連桿(12)和拐臂(13)，蝸桿(9)可軸向轉動地安裝在主柜體(1) 一側，蝸桿(9)前端安裝著可帶動其轉動的搖把(8)，蝸桿(9)后端與安裝在主柜體(1)側壁上的蝸輪(10)嚙合；所述蝸輪(10)—側安裝著可跟隨其同步擺動的曲柄(11)，曲柄(11)另一端與連桿(12) —端鉸連，連桿(12)另一端與拐臂(13)—端鉸連，拐臂(13)另一端鉸連固定在主柜體(1)的底部內表面上；所述連桿(12)與拐臂(13) 的鉸連部位與開關小車(7)接觸，曲柄(11)擺動時帶動連桿(12)和拐臂(13)運動，進而驅動開關小車(7)前后運動。
3.如權利要求1所述的隔爆型高壓真空配電裝置，其特征在于所述母線腔(2)焊于主柜體(1)后部，母線腔(2)的寬度大于主柜體(1)寬度，母線腔(2)與主柜體(1)成T字型布置。
4.如權利要求1所述的隔爆型高壓真空配電裝置，其特征在于所述高壓絕緣管(5)穿過母線腔(2)側壁，高壓絕緣管(5)上設有固定法蘭邊(5. 1)，在母線腔(2)側壁內側面上焊有固定螺柱，通過壓板固定高壓絕緣管(5)。
5.如權利要求4所述的隔爆型高壓真空配電裝置，其特征在于所述母線腔(2)的位置設置成偏向有固定螺柱的一側，構成不對稱結構。
6.如權利要求1所述的隔爆型高壓真空配電裝置，其特征在于所述三相高壓母線排 (3)與高壓絕緣管(5)澆鑄成一體，并貫穿相鄰兩臺隔爆型配電柜的母線腔(2)側壁。
7.如權利要求1所述的隔爆型高壓真空配電裝置，其特征在于所述母線腔(2)兩端聯接法蘭(2.1)的形狀為方形。
全文摘要
本發明涉及一種隔爆型高壓真空配電裝置，包括至少一臺隔爆型配電柜；每臺隔爆型配電柜均包括主柜體和母線腔，主柜體內有一能前后運動的開關小車；其特征在于所述開關小車驅動機構的搖把設置在主柜體的前面；所述母線腔兩端聯接法蘭面之間的距離和替換的一般型開關柜等寬；當隔爆型配電柜為兩臺以上時，相鄰兩臺隔爆型配電柜的母線腔的聯接法蘭直接聯接；所述母線腔內設有橫向貫穿的三相高壓母線排，在母線腔的一側壁上設置有高壓絕緣管，所述三相高壓母線排從該高壓絕緣管內穿過并進入另一臺隔爆型配電柜的母線腔內。本發明中的隔爆型配電柜可直接替換現有一般型開關柜，其裝拆和維修方便，便于多臺隔爆型配電柜聯臺作業和常規維修。
文檔編號H02B11/167GK102195247SQ20111013266
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者周渭江 申請人:無錫市軍工電力電器有限公司