CN102957107A - 一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜，它包括有低压室、真空断路器室、电缆室、泄压室、主回路充气隔室，主回路充气隔室安装于柜体的后上部，与开关柜外壳形成内外双层结构，内部充有干燥空气，真空断路器室位于柜体前中部，内安装有三工位隔离/接地开关的操作机构、带固封极柱的真空断路器、手车、气密表。本发明柜体取消了对环境有害的SF6气体，充气隔室采用干燥空气绝缘，具有可灵活扩展、结构紧凑、长寿命、免维护、体积小的特点，可以满足用地紧张、空间狭小、可靠性要求高的地区、工矿企业、变电站、地铁、轻轨、铁路的用电要求。

Description

一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜

技术领域

本发明涉及一种固体绝缘高压真空开关柜，尤其是指一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜。

背景技术

中压气体绝缘金属封闭开关设备是上世纪九十年代国际上新发展起来的高新技术成套配电装置，以模块化、多功能组合、高可靠性和结构紧凑为设计目标，创造了技术上、经济上的卓越成就，代表着当代中压开关设备的发展方向和世界先进水平，它将常规GIS技术向中压领域扩展，采用低压力的SF6气体或SF6与N：混合气体作为绝缘介质。把GIS技术与开关柜技术结合而形成全新的成套系列化产品称之为气体绝缘金属封闭开关设备，并且以其体积小，抗污染很快得到广大用户的认可，特别适用可靠性要求高以及地下、高原、沿海地区等自然环境和条件相对恶劣的场合，应用面越来越广。然而SF6气体作为六种温室效应气体之一，已被“京都协议”规定为限制使用气体之一。同时断路器的设计和安装都不能维护和检修或很难，事故情况下会给用户带来极大的不便，因而寻求一种既能满足绝缘要求又能能达到时小型化水平、少维护或免维护的高压开关设备已成为世界范围的研究课题。目前，国内已有厂家推出固体环网柜，但仅为额定电流630A、额定开断电流20KA的负荷开关和真空断路器为主，产品生产制造成本较高，同时应用面相对比较小，只能作为一般的环网开关柜用。仅能适应一般小容量用户的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种使用环保型气体、维护方便的中压固体绝缘真空高压开关柜。本发明柜体取消了对环境有害的SF6气体，充气隔室采用干燥空气绝缘，具有可灵活扩展、结构紧凑、长寿命、免维护、体积小的特点，可以满足用地紧张、空间狭小、可靠性要求高的地区、工矿企业、变电站、地铁、轻轨、铁路的用电要求。

本发明的目的是这样实现的：

一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜，它包括有低压室、真空断路器室、电缆室、泄压室、主回路充气隔室；

低压室位于柜体的前上部，内部装有控制保护用的二次元件；

真空断路器室位于柜体前中部，内安装有三工位隔离/接地开关的操作机构、带固封极柱的真空断路器、手车、气密表；

主回路充气隔室安装于柜体的后上部，与开关柜外壳形成内外双层结构，内部充有干燥空气，上部左右两侧设置有中间连接器，中间连接器中连接有三相主母线、主母线的另一端与三工位隔离/接地开关的前静端相连，三工位隔离/接地开关的中间静触头与上静触头盒相连，三工位隔离/接地开关的另一端通过磁流体动密封与操作机构连接，上静触头盒的另一端与位于真空断路器室的真空断路器上触臂相连，真空断路器的下触臂与下静触头盒相连，下静触头盒的另一端通过一固体绝缘的导电杆与位于电缆室中的电缆导管相连；

电缆室位于柜体的前下部，内部装有电缆导管、电缆连接头，电缆导管的一端与位于主回路充气隔室的导电杆相连，电缆导管的另一端和电缆连接头相连；

所述的泄压室位于柜体的后下部。

进一步的，固体绝缘的导电杆上带有供接地及连接电压互感器的小桩头，可分别与接地开关、小电流隔离开关相连。

进一步的，小电流隔离开关的静端通过一导电杆与小电流导管相连，小电流导管的外部可连接电压互感器。

进一步的，电缆导管上安装有穿心式电流互感器。

本发明的有益效果如下：1、环保：相比于已往的中压气体绝缘金属封闭开关设备，本发明开关柜取消了对环境有害的SF6气体，充气隔室采用干燥空气和固体绝缘，使开关柜成为了环保型的开关柜。

2、绝缘可靠、维护方便：本发明开关柜采用三工位隔离/接地开关、带固封极柱的真空断路器和干燥空气绝缘，有效缩小开关柜的宽度。同时各功能单元和隔室采用模块化设计，有利于断路器故障情况下的快速更换、保证开关柜供电的连续性，较之以往的SF6充气式紧凑型开关柜具有更方便的维护、更高的可靠性、绿色环保、同时具有更高的开断容量和额定电流水平。断路器手车具有可靠的“五防”闭锁功能。可以防止各种误操作。真空断路器的外置安装 、可方便地对断路器进行维护和保养，最大的特点是可快速更换，解决了以往充气式开关柜无法更换和维护真空断路器的缺陷。真空断路器的主极柱是固封极柱式的，触臂采用了固体绝缘技术、提高了绝缘的可靠性。

3、安全性好：真空断路器的上下触臂在断路器工作时分别与气室内上下静触头盒连通。下静触头的另一端通过一预制固体绝缘的导电杆与电缆导管相连。导电杆上同时带有供接地和连接电压互感器的桩头。气室外的电缆导管部位可安装穿心式电流互感器，前部可连接进出线电缆。气室内下部带关合能力小型接地开关和电压互感器用小隔离开关的增加满足了电力系统安全运行的要求，防止了用户倒送电的可能性，最大限度地确保了人身安全。

三工位隔离/接地开关采用旋转式操作，磁流体动密封，保证了充气隔室的动密封性能及使用寿命。气室与开关柜的壳体为独立的设计、即双层设计，在气室内部故障性况下不会危及相邻的开关设备和人身，最大限度地保障了人身安全、是一种完全满足IEC62271-200内部故障燃弧要求的开关产品。具有可灵活扩展、结构紧凑、长寿命、免维护、体积小的特点。环保型气体的中压固体绝缘高压真空开关柜可以满足用地紧张、空间狭小、可靠性要求高的地区、工矿企业、变电站、地铁、轻轨、铁路的用电要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖视图。

图3为本发明的左视图。

附图中，1—低压室，2—真空断路器室，3—电缆室，4—泄压室，5—主回路充气隔室，101—柜体，201—真空断路器，202—三工位隔离/接地开关的操作机构，203—气密表，301—电流互感器，302—电缆连接头，501—中间连接器，502—主母线，503—三工位隔离/接地开关，504—磁流体动密封，505—上静触头盒，506—下静触头盒，507—接地开关，508—小电流隔离开关，509—固体绝缘的导电杆，510—导电杆，511—电缆导管，512—小电流导管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施例进行详细阐述。

如图1、2、3所示，本发明涉及一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜，它包括有低压室1、真空断路器室2、电缆室3、泄压室4、主回路充气隔室5。主回路充气隔室安装于柜体的后上部、与开关柜外壳形成内外双层结构，有效地保障了内部燃弧故障扩展的可能性。固体绝缘式真空断路器201是独立设计的，安装于开关柜的前中部、断路器的底部安装的供断路器进出的手车，手车上可配置各种常规的“五防闭锁”件、方便地实现“五防闭锁”功能。开关柜柜体101全部采有覆铝锌钢板经CNC机床加工多重折弯以后组装而成，保证了柜体的一致性和加工精度、同时便于大批量的生产。

参见图2，低压室1内部可安装控制保护用的二次元件。真空断路器室2内安装有三工位隔离/接地开关503的操作机构202和带固体极柱的真空断路器201、同时安装有气密表203。主回路充气隔室5中充有低于0.3MPa的干燥空气，其上部左右两侧设置有中间连接器501，中间连接器501中连接有三相固体绝缘主母线502、主母线502的另一端与三工位隔离/接地开关503的前静端相连，三工位隔离/接地开关503的中间静触头与上静触头盒505的导电部份相连，三工位隔离/接地开关的动触头是通过一尼龙丝杆与磁流体动密封504连接的，磁流体的另一端与操作机构202连接，操作机构动作时使三工位隔离/接地开关的动触头前后运动，达到三工位的功能。真空断路器201通过底部的手车可在开关柜中前后运动，达到隔离、试验、工作三个位置，真空断路器201在工作位置时，上下触臂分别与上下静触头盒505、506的导电部份相连，下静触头盒506导电部份的另一端通过一固体绝缘的导电杆509与电缆导管511相连，固体绝缘的导电杆509上带有供接地及连接电压互感器的小桩头，可分别与接地开关507、小电流隔离开关508相连，分别达到接地和接通电压互感器的功能。小电流隔离开关508的静端通过一导电杆510与小电流导管512相连，导管的外部可连接电压互感器。处于电缆室3中的电缆导管511的另一端可安装穿心式电流互感器301和电缆连接头302，从而形成了完整的主回路。主回路中所有的对接部位，通过斜形对接口、都采用了硅橡胶套和密封硅橡胶封接，保证了对接部位的绝缘性能。当真空断路器201在分闸位置进行检修时、合上接地开关507后，接地开关与导电杆509接通，此时整个电缆室及泄压室均处于良好的接地状态，可有效的防止用户反送电或误送电，从而更好地达到了保护人身的安全目的。

需要指出的是，本发明不限于上述实施方式，任何熟悉本专业的技术人员在基于本发明技术方案内对上述实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜，它包括有低压室、真空断路器室、电缆室、泄压室、主回路充气隔室；

所述的低压室位于柜体的前上部，内部装有控制保护用的二次元件；

所述的真空断路器室位于柜体前中部，内安装有三工位隔离/接地开关的操作机构、带固封极柱的真空断路器、手车、气密表；

所述的主回路充气隔室安装于柜体的后上部，与开关柜外壳形成内外双层结构，内部充有干燥空气，上部左右两侧设置有中间连接器，中间连接器中连接有三相主母线、主母线的另一端与三工位隔离/接地开关的前静端相连，三工位隔离/接地开关的中间静触头与上静触头盒相连，三工位隔离/接地开关的另一端通过磁流体动密封与操作机构连接，上静触头盒的另一端与位于真空断路器室的真空断路器上触臂相连，真空断路器的下触臂与下静触头盒相连，下静触头盒的另一端通过一固体绝缘的导电杆与位于电缆室中的电缆导管相连；

所述的电缆室位于柜体的前下部，内部装有电缆导管、电缆连接头，电缆导管的一端与位于主回路充气隔室的导电杆相连，电缆导管的另一端和电缆连接头相连；

所述的泄压室位于柜体的后下部。

2.根据权利要求1所述的一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜，其特征在于：所述主固体绝缘的导电杆上带有供接地及连接电压互感器的小桩头，可分别与接地开关、小电流隔离开关相连。

3.根据权利要求1所述的一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜，其特征在于：所述的小电流隔离开关的静端通过一导电杆与小电流导管相连，小电流导管的外部可连接电压互感器。

4.根据权利要求1所述的一种使用环保型气体的固体绝缘高压真空开关柜，其特征在于：所述的电缆导管上安装有穿心式电流互感器。

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