一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜的制作方法
【專利摘要】一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，所述環網柜包括密封殼體和安裝在密封殼體內的通過連接母排相連的多個控制單元，每個控制單元的一組斷路器和隔離開關控制一路進線或出線，所述密封殼體的前壁外部設置有機構操作室和接線室，后壁設置有檢修口和檢修口密封蓋板，各控制單元的操作端位于機構操作室內，各控制單元的母線均采用電容均壓屏蔽母線，電容均壓屏蔽母線的引出端依次經D型母線接頭和設置在接線室側壁上的絕緣子與外部電路連接。本實用新型將配電元器件安裝在充有空氣的密封殼體內，不存在漏氣問題，不僅大大提高了環網柜的防護等級，保證了環網柜的可靠性，而且降低了設備的維護成本，減少了環境造污染。
【專利說明】—種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種在環網供電系統中使用的高壓開關柜，屬于開關柜【技術領域】。
【背景技術】
[0002]為了提高供電可靠性，使用戶可以從兩個獨立電源獲得電能，通常將供電網連接成環形，這種供電方式簡稱為環網供電。環網供電系統所使用高壓開關柜一般習慣上稱為環網柜。現有的環網柜存在諸多設計缺陷，其不足之處主要表現在以下幾個方面:
[0003]一、常用的環網柜防護等級都比較低(戶外設備一般是IP33)，安裝在污染嚴重或濕度較大地區時很容易受到環境因素(如潮氣、凝露、灰塵和化工污穢)的影響，使絕緣水平下降，進而造成絕緣閃絡事故，大大降低了環網柜的可靠性和使用壽命。
[0004]共箱充氣式環網柜(一次導電部件安裝在充有SF6氣體的密閉箱體內)雖然具有較高的防護等級，但這種環網柜的密封性很難得到保證，當SF6氣體泄漏到一定程度時，就會影響環網柜的安全運行，情節嚴重的還可能引發電氣事故，所以運行管理人員需要經常對設備進行補氣，這樣就造成了材料的浪費，提高了環網柜的維護成本。此外，由于SF6是一種溫室氣體，一旦泄漏出來就會對環境造成污染，因此其泄漏問題正受到越來越高的關注。
[0005]二、環網柜中的母線是通過安裝在柜體上的絕緣子內部的導電芯與外部電纜相連的，絕緣子的導電芯通過母線接頭與柜內母線連接。現有的母線接頭都是頭部帶有圓柱狀電線接頭的六角頭螺栓，將螺柱部分旋入絕緣子導電芯的螺紋孔內，圓柱狀電線接頭與柜內母線的端頭搭接后用連接螺栓緊固，最后套上絕緣子護套即完成母線的連接。這種連接方法的缺點是圓柱狀電線接頭與柜內母線搭接的部分較粗，既不美觀也不利于絕緣子護套的安裝，更重要的是搭接部位表面不圓滑，容易引起尖端放電，極大地降低了的環網柜的可靠性。
[0006]三、環網柜一般包括多個控制單元，每個控制單元包括一組斷路器，可控制一路進線或出線。傳統的環網柜無論有幾個控制單元，各控制單元之間都沒有采取隔離措施，當其中的任何一個控制單元出現故障時，產生的熱量和煙氣都會影響其它控制單元的正常運行，使故障范圍進一步擴大。
[0007]四、環網柜中均布置著載流母線和分支母線，由于母線形狀不規則而且電壓等級較高，其周圍電場極易發生畸變，導致環網柜局部放電甚至擊穿。傳統的環網柜一般采取增加不同相線之間以及相線與地線之間距離的方法提高絕緣強度，但這樣必然會使設備的體積增大，制造成本增加。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種防護等級高的運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，以提高環網柜的可靠性，降低其制造和維護成本，減少對環境造成的污染。[0009]本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的:
[0010]—種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜,構成中包括密封殼體和安裝在密封殼體內的通過連接母排相連的多個控制單元，每個控制單元的一組斷路器和隔離開關控制一路進線或出線，所述密封殼體的前壁外部設置有機構操作室和接線室，后壁設置有檢修口和檢修口密封蓋板，各控制單元的操作端位于機構操作室內，各控制單元的母線均采用電容均壓屏蔽母線，電容均壓屏蔽母線的引出端依次經D型母線接頭和設置在接線室側壁上的絕緣子與外部電路連接。
[0011]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，所述電容均壓屏蔽母線包括銅導體和銅導體外部的包覆層，所述包覆層包括多個絕緣層，相鄰兩絕緣層之間設置有屏蔽層。
[0012]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，所述D型母線接頭包括連接螺栓和頭部帶有柱狀電線接頭的六角頭螺栓，所述六角頭螺栓的螺柱部分與絕緣子導電芯端部盲孔內的內螺紋相匹配，所述柱狀電線接頭與六角頭螺栓的頭部相連的一端呈圓柱狀，與電容均壓屏蔽母線的端頭相連的一端為半圓柱狀，在半圓柱的矩形面中部設置有與連接螺栓相匹配的螺紋孔。
[0013]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，所述密封殼體的下部設置有泄壓閥。
[0014]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，所述密封殼體的內部設置有干燥劑。
[0015]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，所述密封蓋板與密封殼體之間設置有密封膠墊。
[0016]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，由同一傳動軸操縱的相鄰斷路器之間設置有傳動軸增爬器。傳動軸增爬器采用傘形、疊加的結構，可增加爬電距離。
[0017]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，所述電容均壓屏蔽母線的多個屏蔽層中，位于最外部的一層與地線電連接。
[0018]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，所述電容均壓屏蔽母線的每個絕緣層由7?10層聚氯乙烯絕緣膠帶構成；所述電容均壓屏蔽母線的屏蔽層由半導體膠帶纏繞而成；所述電容均壓屏蔽母線的絕緣層設置15?20層。
[0019]上述運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，在每兩個相鄰控制單元之間均設有隔板；所述隔板采用SMC絕緣板，其厚度為10毫米。
[0020]本實用新型將配電元器件安裝在密封殼體內，大大提高了環網柜的防護等級；內部母線采用電容均壓屏蔽母線并通過D型母線接頭和絕緣子與外部電路連接，有效減少了局部放電量，保證了環網柜的可靠性；本環網柜用空氣取代了 SF6，不存在漏氣問題，從而降低了設備的維護成本，減少了環境造污染。
[0021]本實用新型利用隔板將環網柜內的各控制單元分割開來，當某一控制單元出現故障時，其它控制單元仍可正常運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0023]圖1是本實用新型的主視圖；
[0024]圖2是本實用新型的左視圖；
[0025]圖3是A-A剖視圖；[0026]圖4是母線銅導體與絕緣子的連接示意圖；
[0027]圖5是B-B剖視圖；
[0028]圖6是頭部帶有柱狀電線接頭的六角頭螺栓的外形圖；
[0029]圖7是圖6的左視圖；
[0030]圖8是圖6的俯視圖；
[0031]圖9是圖8的右視圖。
[0032]圖中各標號清單為:1、傳動軸，2、斷路器，3、真空滅弧室，4、隔離刀靜刀頭，5、隔離刀動刀頭，6、檢修口密封蓋板，7、隔離刀底座，8、電容均壓屏蔽母線，9、接線室，10、絕緣子，
11、機構操作室，12、密封殼體，13、傳動軸增爬器，14、接地觸頭，15、干燥劑，16、泄壓閥，17、隔板，18、連接母排，19、銅導體，20、絕緣層，21、屏蔽層，22、絕緣子護套，23、D型母線接頭，24、絕緣子導電芯，25、連接螺栓，26、螺紋孔，27、六角頭螺栓。
【具體實施方式】
[0033]參看圖1、圖2，本實用新型的密封殼體12利用304不銹鋼板材焊接密封，將功能單元的斷路器、隔離開關等元器件密封在一個大的空間內部，內部母線通過絕緣子10與外部電纜連接，使配電產品在運行中處于全密封、免維護的狀態，防護等級提升至IP67或IP68，有效避免了凝露污穢及洪澇災害對設備安全運行造成的危害。空氣絕緣環網柜后側開有檢修口，檢修口由檢修口密封蓋板6密封，使得檢修維護更便利。由于采用了共箱式密封安裝方式，本實用新型可以適應3000米高海拔的運行環境。這種產品徹底改消除傳統共箱式環網柜維護不便的缺陷，由于不充SF6氣體，避免了產品的機械變形問題，更不存在漏氣影響運行和污染環境現象。
[0034]密封殼體12內部的干燥劑可以按時更換，徹底解決了共箱式產品易受環境濕度影響的難題。相鄰控制單元之間加有IOmm厚的SMC板材，實現了單元的間隔功能，有效避免了事故的擴大。本產品的進出線可帶內部接地或不接地，方式靈活，極大地方便了檢修施工。密封蓋板與密封殼體之間采用密封膠墊與密封油組合密封的方式，結構簡單牢固，穩定性好，安裝方便；由于采用了整體密封的焊接工藝加工制造，使產品的防護達到了 IP68，有效避免了因環境因素導致的凝露污穢及洪澇危害所造成的電氣事故，且安裝不受海拔影響；母線局部采用絕緣處理之后，有效的減少了柜體的體積，節約了成本。
[0035]參看圖3，電容均壓屏蔽母線由銅導體19、絕緣層20和屏蔽層21組成，多個絕緣層20包覆在銅導體19外部，相鄰兩絕緣層20之間設置屏蔽層21。最內部的屏蔽層21與銅導體19之間、相鄰屏蔽層21之間形成電容，多個電容串聯連接。銅導體19經這些串聯連接的電容接地，銅導體19上的電壓均勻分布在這些電容上，有效防止了電場的畸變。開關柜的母線采用本電容均壓屏蔽母線后，雖然不同相線之間、相線與地線之間的間隙大為減小(小于125_)，但由于電容屏均壓絕緣處理大大提高了套管的局放起始電壓，產品的局放明顯減少。本電容均壓屏蔽母線增加了不同相線之間、相線與地線之間的絕緣強度，使得設備的體積大幅度的減小，很好地解決了一直困擾本行業的技術難題。
[0036]參看圖4?圖9，絕緣子和母線采用D型母線接頭連接，D型母線接頭由頭部帶有柱狀電線接頭的六角頭螺栓27和連接螺栓25組成，六角頭螺栓27的螺柱部分與絕緣子導電芯24端部盲孔內的內螺紋相匹配，柱狀電線接頭與六角頭螺栓27同軸，其與六角頭螺栓27的頭部相連的一端為圓柱形，與環網柜母線銅導體19相連的一端為半圓柱形，半圓柱形的矩形面上設置有與連接螺栓25相匹配的螺紋孔26。這樣的結構使得固定螺絲定位在導體內部，這樣使得搭接更加吻合，也不會因為固定螺母影響電氣間隙，防止產生放電。接線時，將環網柜母線銅導體19的端頭加工成半圓柱形并打上螺栓孔，將母線銅導體19的半圓柱形端頭與柱狀電線接頭的半圓柱形端頭扣合，然后將連接螺栓25穿過母線銅導體19的螺栓孔后旋入柱狀電線接頭的螺紋孔26，再套上絕緣子護套22即完成母線銅導體19的連接。
[0037]由圖5可以看出，母線銅導體19的半圓柱形端頭與柱狀電線接頭的半圓柱形端頭扣合后接近于圓柱形，連接螺栓25位于母線銅導體19的沉孔內，電線接頭表面十分圓滑，避免了尖端放電的現象，而且絕緣子護套22的裝配十分順暢，不會受到接頭的阻礙。
【權利要求】
1.一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，它包括密封殼體(12)和安裝在密封殼體(12)內的通過連接母排(18)相連的多個控制單元，每個控制單元的一組斷路器和隔離開關控制一路進線或出線，所述密封殼體(12)的前壁外部設置有機構操作室(11)和接線室(9)，后壁設置有檢修口和檢修口密封蓋板(6)，各控制單元的操作端位于機構操作室(11)內，各控制單元的母線均采用電容均壓屏蔽母線(8)，電容均壓屏蔽母線(8)的引出端依次經D型母線接頭(23)和設置在接線室(9)側壁上的絕緣子(10)與外部電路連接。
2.根據權利要求1所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，所述電容均壓屏蔽母線(8)包括銅導體(10)和銅導體(10)外部的包覆層，所述包覆層包括多個絕緣層(20 )，相鄰兩絕緣層(20 )之間設置有屏蔽層(21)。
3.根據權利要求1或2所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，所述D型母線接頭(23)包括連接螺栓(25)和頭部帶有柱狀電線接頭的六角頭螺栓(27)，所述六角頭螺栓(27)的螺柱部分與絕緣子導電芯(24)端部盲孔內的內螺紋相匹配，所述柱狀電線接頭與六角頭螺栓(27)的頭部相連的一端呈圓柱狀，與電容均壓屏蔽母線(8)的端頭相連的一端為半圓柱狀，在半圓柱的矩形面中部設置有與連接螺栓(25)相匹配的螺紋孔。
4.根據權利要求3所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，所述密封殼體(12)的下部設置有泄壓閥(16)。
5.根據權利要求4所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，所述密封殼體(12)的內部設置有干燥劑(15)。
6.根據權利要求5所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，所述密封蓋板(6)與密封殼體(12)之間設置有密封膠墊。
7.根據權利要求6所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，由同一傳動軸操縱的相鄰斷路器之間設置有傳動軸增爬器(13)。
8.根據權利要求7所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，所述電容均壓屏蔽母線(8)的多個屏蔽層(21)中，位于最外部的一層與地線電連接。
9.根據權利要求8所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，所述電容均壓屏蔽母線(8)的每個絕緣層(20)由7?10層聚氯乙烯絕緣膠帶構成；所述電容均壓屏蔽母線(8)的屏蔽層(21)由半導體膠帶纏繞而成；所述電容均壓屏蔽母線(8)的絕緣層(20)設置15?20層。
10.根據權利要求9所述的一種運行安全可靠的空氣絕緣環網柜，其特征是，在每兩個相鄰控制單元之間均設有隔板(17);所述隔板(17)采用SMC絕緣板，其厚度為10毫米。
【文檔編號】H02G5/00GK203406551SQ201320389874
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2013年7月2日
【發明者】張國興, 李金良, 劉濤 申請人:保定鼎陽電力科技發展有限公司