一種全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，包括柜體以及分布于柜體上的低壓儀表室、真空斷路器室、電纜安裝室、主母線室，所述主母線室安裝于柜體的后上部且安裝中間絕緣導管，所述真空斷路器室內安裝有真空斷路器，所述電纜安裝室內安裝有電流互感器和接地開關，所述低壓儀表室內安裝有控制保護用的二次元件。本發明具有結構布局合理、可靠性高、智能化成度高、適用范圍廣等優點。
【專利說明】一種全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及到開關設備領域，特指一種鎧裝移開式高壓交流金屬封閉開關設備。
【背景技術】
[0002]鎧裝移開式高壓交流金屬封閉開關設備廣泛應用于電力系統、以及鐵路、石油化工、冶金、工礦企業和高層建筑等行業。目前，應用較多的產品是以空氣絕緣為主的高壓交流金屬封閉開關設備。然而以空氣為主絕緣的高壓交流金屬封閉開關設備由于對環境空氣質量比較敏感，特別是在空氣比較潮濕、嚴重污穢及腐蝕氣體等惡劣的環境污染條件下，絕緣事故經常發生，幾乎要占到開關柜事故率的50%以上，嚴重影響了電力系統的安全運行和供電質量。
[0003]由于我國占據了世界上九種氣候類型分類的六種氣候區，包括濕熱、亞濕熱、暖溫、寒溫、寒冷、干熱；具有特有的高海拔地區，海拔超過2000m的高原面積占國土面積的33%;海拔超過100m的面積達58%，有1800公里跨越濕熱帶到寒冷區域的海岸線；具有470萬平方公里的近海大陸架及石油資源蘊藏豐富的塔克拉瑪干沙漠，因此我國的高壓開關設備60%以上均運行在特殊的環境要求下。因而在可靠性要求高以及地下、高原、沿海地區等自然環境和條件相對惡劣的場合，目前傳統的鎧裝移開式高壓交流金屬封閉開關設備大多都不能適應。如采用SF6氣體絕緣的開關柜，一則價格昂貴，二則SF6氣體作為六種溫濕氣體之一，對環境污染有較大的影響，因此我國規定不用或者少用。
[0004]另外，在目前高壓交流金屬封閉開關設備的基礎上研制開發具有能滿足全工況條件下安全運行，又能達到小型化、免維護的高壓開關設備是高壓開關設備的主要發展方向，是減小電力系統安全事故的重要手段之一。同時，隨著智能電網的建設，智能樓宇、智慧小區的發展，對相關電力設備的發展與技術水平提出了更新的挑戰。例如，如何提高開關設備的智能化水平，使用現代傳感技術、微處理技術以及狀態監測與故障診斷技術，明顯提高開關設備的可靠性、自動化和智能化的水平，使高壓開關設備能在惡劣環境下安全運行，同時又具備有智能化、免維護的功能，這些均已成為高壓開關行業急待解決的難題。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構布局合理、可靠性高、適用范圍廣的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，包括柜體以及分布于柜體上的低壓儀表室、真空斷路器室、電纜安裝室、主母線室，所述主母線室安裝于柜體的后上部且安裝中間絕緣導管，所述真空斷路器室內安裝有真空斷路器，所述電纜安裝室內安裝有電流互感器和接地開關，所述低壓儀表室內安裝有控制保護用的二次元件。
[0007]作為本發明的進一步改進:所述柜體上具有八塊功能室板:第一泄壓功能板、第二泄壓功能板、第三泄壓功能板、低壓室面板、斷路器室面板、電纜室面板、后下門板和上后門板。
[0008]作為本發明的進一步改進:所述中間絕緣導管連接有三相預制的由電力絕緣護套包封的A、B、C三相主母線，并由三個絕緣子分別進行中間固定和支撐；三相主母線分別通過A、B、C三相分母線與三相上靜觸頭盒內的靜導電端相連。
[0009]作為本發明的進一步改進:所述真空斷路器的底部設有帶著真空斷路器運動的電動底盤車。
[0010]作為本發明的進一步改進:所述真空斷路器室內安裝有絕緣活門和活門啟閉機構，絕緣活門由活門啟閉機構的控制作業。
[0011]作為本發明的進一步改進:所述電纜安裝室內的三相下分支母線的一端固定于三相下靜觸頭盒內，另一端與三相(或兩相)電流互感器電氣連接；所述電流互感器的出線端連接有出線三相分支母排，所述出線三相分支母排的另一端由傳感器支撐；所述出線三相分支母排上固定有三相電纜出線樁頭和三相接地樁頭，電纜頭與三相電纜出線樁頭相連。
[0012]作為本發明的進一步改進:所述低壓室面板上安裝有智能保護監控裝置和開關設備智能操控裝置。
[0013]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1、本發明的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，整個結構更加簡單、布局更加合理，能夠大大提高整個開關設備的可靠性和安全性，提供其在惡劣工況下的適應能力。
[0014]2、本發明的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，采用了全工況智能型固封極柱式真空斷路器，解決了原絕緣薄弱環節，有效提高了整臺開關設備的絕緣水平，并可縮小開關柜的寬度，達到小型化。
[0015]3、本發明的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，母線系統采用復合絕緣技術，主母線及分支母線、連接部位全部采用電力絕緣護套進行包封，有效地保證了絕緣水平，因而整個主回路可在任何惡劣環境條件下安全運行。
[0016]4、本發明的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，真空斷路器的底部設有電動底盤車，該底盤車及接地開關均為電動操作，既可就地手動操作、也可遠方控制。真空斷路器的安裝方式采用中置可移開式安裝、以利于斷路器故障情況下的快速更換、保證開關柜供電的連續性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的主視結構示意圖。
[0018]圖2是本發明的后視結構示意圖。
[0019]圖3是本發明拆除封板后的左視結構示意圖。
[0020]圖4是本發明拆除斷路器室面板后的主視結構示意圖。
[0021]圖5是本發明截面的剖視結構示意圖。
[0022]圖例說明:
1、柜體；2、中間絕緣導管；3、接地操作桿；4、絕緣活門；5、活門啟閉機構；6、電動底盤車；7、傳感器；8、電纜頭；9、接地開關；10、接地樁頭；11、電纜出線樁頭；12、出線三相分支母排；13、電流互感器；14、下分支母線；15、下靜觸頭盒；16、上靜觸頭盒；17、C相主母線；18、C相分支母線；19、A相分支母線；20、B相分支母線；21、A相主母線；22、B相主母線；23、絕緣子；101、低壓儀表室；102、真空斷路器室；103、電纜安裝室；104、主母線室；105、第一泄壓功能板；106、第二泄壓功能板；107、第三泄壓功能板；108、低壓室面板；109、斷路器室面板；110、電纜室面板；111、后下門板；112、上后門板；201、智能保護監控裝置；202、開關設備智能操控裝置。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0024]如圖1?圖5所示，本發明的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，包括柜體I以及分布于柜體I上的四個功能室，即:低壓儀表室101、真空斷路器室102、電纜安裝室103、主母線室104。整個柜體I上具有八塊功能室板:第一泄壓功能板105、第二泄壓功能板106、第三泄壓功能板107、低壓室面板108、斷路器室面板109、電纜室面板110、后下門板111和上后門板112，通過功能室板圍合形成了一個完整的柜體I。
[0025]在較佳實施例中，第一泄壓功能板105、第二泄壓功能板106、第三泄壓功能板107、斷路器室面板109、電纜室面板110均是防爆設計的，可有效地保障了內部燃弧故障時對人身的傷害。柜體I上除各面板及泄壓板外，全部采用覆鋁鋅鋼板經CNC機床加工多重折彎以后組裝而成，保證了柜體I的一致性和加工精度，同時便于大批量的生產。
[0026]主母線室104安裝于柜體I的后上部。
[0027]本實施例中，低壓室面板108所遮擋的低壓儀表室101內可安裝控制保護用的二次元件。
[0028]本實施例中，主母線室104內的上部成品字型排列有三相主母線的中間絕緣導管2，中間絕緣導管2連接有三相預制的由電力絕緣護套包封的C相主母線17、A相主母線21、B相主母線22，并由三個絕緣子23分別進行中間固定和支撐。主母線通過C相分支母線18、A相分支母線19、B相分支母線20與三相上靜觸頭盒16內的靜導電端相連。電氣連接部位采用平面連接的方式、確保了電氣連接的連續性。連接處同樣采用電力絕緣護套的進行包封，保證了連接處的絕緣可靠性。
[0029]本實施例中，真空斷路器室102內安裝有真空斷路器209，真空斷路器209通過底部的電動底盤車6可在開關柜中前后運動，達到隔離、試驗、工作三個位置。真空斷路器209在工作位置時，上下觸臂的動觸頭分別與下靜觸頭盒15、上靜觸頭盒16的靜觸頭相連。
[0030]本實施例中，真空斷路器室102內安裝有絕緣活門4和活門啟閉機構5，當真空斷路器209從試驗位置進入工作位置時，通過活門啟閉機構5的控制，絕緣活門4自動打開；當真空斷路器209從工作位置退出試驗位置時，通過活門啟閉機構5的控制，絕緣活門4自動關閉，有效地隔離了主回路帶電部分，保證了維護和檢修的安全。
[0031]本實施例中，真空斷路器209為獨立設計的全工況智能型固封極柱式斷路器，安裝于柜體I的前中部，真空斷路器209的底部安裝有供真空斷路器209進出的電動底盤車6，通過手動搖柄或電動機操作可使真空斷路器209前、后運行。在較佳實施例中，電動底盤車6上配置了各種常規的“五防閉鎖”件，方便地實現“五防閉鎖”功能。
[0032]本實施例中，電纜安裝室103內安裝有電流互感器13及接地開關9，電流互感器13可裝二相或三相。當裝二相時用絕緣部件代替支撐，同時供安裝電纜頭8之用。接地開關9可通過接地操作桿3進行手動分、合閘用，也可通過電動機進行電動操作。接地開關9的接地操作桿3上安裝有“五防”功能閉鎖件，可實現接地開關9與真空斷路器209、接地開關9與前后門的閉鎖。電纜安裝室103內的下分支母線14的一端固定于下靜觸頭盒15內，另一端與電流互感器13電氣連接。電流互感器13的出線端連接有出線三相分支母排12，出線三相分支母排12的另一端由帶電顯示傳感器7支撐，傳感器7帶電信號上傳至操控裝置。
[0033]出線三相分支母排12上固定有電纜出線樁頭11和接地樁頭10，現場安裝時電纜頭8與電纜出線樁頭11相連。當真空斷路器209在分閘位置進行檢修時、合上接地開關9后，接地開關9與主回路上接地樁頭10接通，此時整個電纜安裝室103及電流互感器13及泄壓室均處于良好的接地狀態，可有效的防止用戶反送電或誤送電，從而更好地達到了保護人身的安全目的。
[0034]C相主母線17、A相主母線21、B相主母線22、C相分支母線18、A相分支母線19、B相分支母線20、三相下靜觸頭盒15和三相上靜觸頭盒16的靜觸頭、真空斷路器209上的固封極柱、三相下分支母線14、三相電流互感器13、三相出線分支母排12、三相電纜出線樁頭11、三相電纜頭8相連，從而形成了完整的主回路。所有外露導電部分采用電力絕緣護套進行包封，可防止凝露及污穢等對主回路的影響，有效地保證了絕緣水平。與全工況型真空斷路器的結合，形成了完整的開關設備。由上可知，本發明開關設備的主回路是全絕緣的，因此可在任何惡劣環境條件下安全運行。
[0035]進一步，本實施例中在低壓室面板108上安裝有智能保護監控裝置201，同時低壓室面板108上還安裝有開關設備智能操控裝置202。智能保護監控裝置201將原斷路器智能控制器智能化功能全部集成到了智能保護監控裝置201上，智能保護監控裝置201主要實現開關設備和線路的保護功能和遠方通訊，包括真空斷路器209的智能化功能，如:真空斷路器209的真空度在線監測、真空斷路器209的機械特性在線監測、真空斷路器209的參數設定、壽命監測、超行程監測、分合閘回路斷線監測等。甚至還可以包括:電動底盤車6和接地開關9中電動機保護功能，遠方真空斷路器209分、合閘，電動底盤車6遠方電動進出、接地開關9遠方分、合閘功能，整個開關設備和真空斷路器209運行溫升監控和保護功能。本發明將原分散獨立的智能單元全部集中到一個整體上，不僅降低了制造成本，統一了通訊接口，同時簡化了安裝，為整臺開關設備的智能化創造了條件。本發明中開關設備智能操控裝置202的功能包括:整個開關設備的溫濕度顯示及控制、開關設備高壓帶電顯示、就地和遠方操作控制、分合閘電源電壓顯示、真空斷路器209及接地開關9位置顯示等狀態模擬量和電參數測量、“五防”功能語音提示等功能。由上可知，本發明對于上述兩裝置進行了明確的分工，利用兩裝置的統一，使開關設備就地和遠方控制和保護分工明確，功能完善，而又不重疊，極大地減少了制造和各種設計成本，為智能化開關設備走向市場奠定了基礎。
[0036]以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，其特征在于，包括柜體(1)以及分布于柜體(1)上的低壓儀表室(101)、真空斷路器室(102)、電纜安裝室(103)、主母線室(104)，所述主母線室(104)安裝于柜體(1)的后上部且安裝中間絕緣導管(2)，所述真空斷路器室(102)內安裝有真空斷路器(209)，所述電纜安裝室(103)內安裝有電流互感器(13)和接地開關(9)，所述低壓儀表室(101)內安裝有控制保護用的二次元件。
2.根據權利要求1所述的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，其特征在于，所述柜體(1)上具有八塊功能室板:第一泄壓功能板(105)、第二泄壓功能板(106)、第三泄壓功能板(107)、低壓室面板(108)、斷路器室面板(109)、電纜室面板(110)、后下門板(111)和上后門板(112)。
3.根據權利要求1所述的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，其特征在于，所述中間絕緣導管(2)連接有三相預制的由電力絕緣護套包封的C相主母線(17)、A相主母線(21)、B相主母線(22)，并由三個絕緣子(23)分別進行中間固定和支撐；三相主母線分別通過C相分支母線(18)、A相分支母線(19)、B相分支母線(20)與三相上靜觸頭盒(16)內的靜導電端相連。
4.根據權利要求1所述的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，其特征在于，所述真空斷路器(209 )的底部設有帶著真空斷路器(209 )運動的電動底盤車(6 )。
5.根據權利要求4所述的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，其特征在于，所述真空斷路器室(102)內安裝有絕緣活門(4)和活門啟閉機構(5)，絕緣活門(4)由活門啟閉機構(5)控制作業。
6.根據權利要求1所述的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，其特征在于，所述電纜安裝室(103)內的三相下分支母線(14)的一端固定于三相下靜觸頭盒(15)內，另一端與三相或二相電流互感器(13)電氣連接；所述電流互感器(13)的出線端連接有出線三相分支母排(12)，所述出線三相分支母排(12)的另一端由三相傳感器(7)支撐；所述出線三相分支母排(12)上固定有三相電纜出線樁頭(11)和三相接地樁頭(10)，電纜頭(8)與三相電纜出線樁頭(11)相連。
7.根據權利要求2?6中任意一項所述的全工況智能型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，其特征在于，所述低壓室面板(108)上安裝有智能保護監控裝置(201)和開關設備智能操控裝置(202)。
【文檔編號】H02B13/02GK104348107SQ201410701204
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】陳爛明, 廖俊德, 鄒斌, 馬曉, 文偉 申請人:湖南長高高壓開關集團股份公司