空氣開關櫃的製作方法

2023-07-13 17:39:56

專利名稱：空氣開關櫃的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種開關裝置，尤其涉及一種採用氣體絕緣的開關裝置。
背景技術：
目前，隨著社會經濟的發展，大量新建或擴建城市變電所受建築面積限制， 要求配電裝置的佔地面積進一步縮小。為適應這一要求，電力設備正逐漸向智 能化、集約化、經濟化的方向發展。預裝式箱式變電站技術由於其具有體積小、 集約化程度高、投資小、建設快等突出優點得到突飛猛進的發展。為適應箱式 變電站對高壓開關設備緊湊可靠的要求，各類面向箱變產品的新型高壓開關設
備不斷湧現，其中以SF6氣體絕緣開關拒為代表的新一代開關櫃產品最為突出， 其具備常規開關拒所有優點的同時，體積更加緊湊。SF6作為一種絕緣氣體，具 有很多優點，是一種無色、無味、無毒、不可燃的惰性氣體，並有優異的冷卻 電弧特性，特別是在開關設備有電弧高溫的作用下能產生較高的冷卻效應，避 免局部高溫的可燃性。SF6氣體的絕緣性能遠遠超過傳統的油、空氣絕緣介質。 其用於電氣設備中，可以縮小設備的尺寸，提高設備絕緣的可靠性，基於以上 優點，SF6氣體開關櫃在電力市場得到了廣泛的應用。如2006年3月22日授權 公告的中國專利，公告號為CN2766426Y,其公告了 一種箱式六氟化硫開關拒， 由拒體，主迴路開關及帶電附件室、熔斷器室、操作機構室及電纜室四個部分 組成，主迴路開關及帶電附件室是一個密封箱體，密封箱體內充滿SF6氣體。
雖然SF6氣體絕緣開關拒具備許多優良特性，但其受氣體的物理特性和運 行成本方面的限制也存在不可忽視的弊端，主要存在以下幾點
1. SF6氣體是具有高度穩定性的溫室效應氣體，當它被排放在大氣中時，能 促使地球氣候變化，給人類的生存環境帶來不利影響。理論上，SF6氣體可以 回收再利用，絕不允許洩漏到大氣中。然而，隨著在SF6氣體在全球電力工業 的廣泛應用，SF6氣體洩漏量正在急劇上升。SF6氣體雖然不會破壞臭氧層，但 對全球氣候變暖有特別大的影響。為此，減少SF6氣體排放量以改善人類的生 存環境，已成為一個大的課題。且如果氣體出現外漏情況會下，充氣拒內元件安全距離不能保證，易造成電路故障。
2. SF6在電弧放電時會分解形成硫的低氟化合物，這種化合物不但有毒，而 且會對某些絕緣材料和金屬具有腐蝕作用，會對其內部金屬機構造成損害，影 響產品可靠性。
3. SF6隻有在溫度高於-45°以上時才能保持氣態，在通常使用條件下，它有 液化的可能性，因此SF6不能在低溫度和過低壓力下使用。所以充有SF6的高 壓開關設備在我國北方高寒地區是不能使用的，如果環境溫度達到或接近氣體 液化臨界點，那氣體的絕緣性能將大幅度降低，由此會引發絕緣不足，導致設 備出現重大事故。
4. SF6氣體絕緣開關拒利用SF6氣體的優異的冷卻電弧特性，使內置於其中 的隔離開關具有一定的帶負荷開斷能力，但是這種開關容許帶負荷開斷的次數 較少，正常情況下，其機械開斷次數為2000次左右，帶負荷開斷次數為200次 左右，無短路開斷功能。而為減小尺寸和降低成本，開關拒一般採用多個功能 單元共箱式的結構，當充氣箱體內某一單元超過其壽命後，則開關拒內與其共 箱的其他運行正常的單元也必須一起更換，造成資源的嚴重浪費。

實用新型內容
本實用新型的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種空氣開關拒，其體積小、 維護成本低、可靠性高、安全環保。
為實現上述目的，本實用新型採用如下4支術方案其包括拒體，拒體上設 有二次室、氣箱、機構室、電纜室，二次室位於櫃體的頂端，氣箱、機構室設 置在拒體的中間，電纜室位於拒體的下端，氣箱為密封箱體，氣箱內填充空氣。
基於現代電氣工業對高壓開關拒的要求，針對現有技術存在的一些弊端， 本裝置基於空氣絕緣、充分利用複合絕緣材料來實現縮小設備尺寸的新型開關 拒。氣箱內設有三相真空斷路器、接地開關，每相真空斷路器與接地開關之間 通過觸頭連接件連接。其中氣箱是開關拒的主要組成部分，其採用一種小相距 永磁機構真空斷路器、小相距接地開關來替代傳統開關拒負荷開關與接地機構。 真空斷路器位於氣箱上部，接地開關位於氣箱下部，氣箱進出線採用專用的一 體式套管座。
相鄰的相之間的觸頭連接件以及觸頭連接件與氣箱的兩側壁之間設有絕緣傘裙。三相的觸頭連接件與氣箱一側壁之間通過絕緣隔板間隔，絕緣傘裙之間 通過絕緣支撐杆連接，絕緣支撐杆吸收接地開關分合閘帶給真空斷路器的衝擊 力，既可支撐一體式套管座，又可以增大連接件之間爬電距離和絕緣強度。真 空斷^各器相鄰的相之間通過絕緣隔板間隔，每個絕緣隔板分別與對應的固定在 真空斷路器上的絕緣隔板支架連接，即絕緣隔板與絕緣隔板支架連接固定，絕 緣隔板支架又固定在真空斷路器上，這樣可以從整體上實現絕緣隔板的固定， 防止絕緣隔板鬆動，增加使用壽命。氣箱進線端、出線端分別設有一體式套管 座，進線端、出線端的一體式套管座內部分別設有進線端子、出線端子，進線 端子通過軟接頭與真空斷路器連接，出線端子通過觸頭連接件與真空斷路器連 接，軟接頭與進線端的一體式套管座之間設有絕緣傘裙。端子的周邊採用絕緣 樹脂澆注。用絕緣材料增強相間、相對地之間的絕緣強度，所有元器件皆封閉 於一個不鏽鋼箱體內。氣箱下部安裝拒體底座，電纜室位於底座內部。拒體前 部是機構室，安裝有斷路器與接地開關的操作輸出軸和位置指示，以及二者之 間的五防連鎖裝置。
由於本拒利用空氣和其他絕緣材料作為絕緣介質，所以不會產生對大氣的
危害，有效避免了 SF6氣體所具有的固有缺陷，屬於綠色環保產品。
本裝置的拒體具有尺寸小、環保、壽命長、惡劣環境適應性強、維護頻次 低、可靠性高、擴展性高等明顯優點。

圖1為本實用新型的外形結構示意圖； 圖2為本發明的前向內部結構示意圖； 圖3為圖2中的後向內部結構示意圖； 圖4為圖2的側^見圖。
具體實施方式
本裝置包括拒體，拒體上設有二次室1、氣箱4、機構室2、電纜室3, 二 次室1位於拒體的頂端，氣箱4、機構室2設置在櫃體的中間，電纜室3位於櫃 體的下端，氣箱4為密封箱體，氣箱4內填充空氣。
氣箱4內設有三相的真空斷路器5、接地開關12，每相的真空斷路器5與 接地開關12之間通過觸頭連接件13連接。相鄰的相之間的觸頭連接件13以及觸頭連接件13與氣箱4的兩側壁之間設有絕緣傘裙9,絕緣傘裙9通過絕緣支 撐杆11連接。三相的觸頭連接件13與氣箱4 一側壁之間通過絕緣隔板8間隔。 真空斷路器5相鄰的相之間通過絕緣隔板8間隔，每個絕緣隔板8分別與對應 的固定在真空斷路器5上的絕緣隔板支架7連接。氣箱進線端、出線端分別設 有一體式套管座6。進線端、出線端的一體式套管座6內部分別設有進線端子 14、出線端子15,進線端子14通過軟接頭10與真空斷路器5連接，軟接頭10 與進線端的一體式套管座6之間設有絕緣傘裙9;出線端子15通過觸頭連接件 13與真空斷路器5連接。
本開關拒採用的是一種小相距永磁機構真空斷路器5,真空斷路器5體積小， 可靠性高，機械開斷次數和帶負荷開斷壽命次數均為5000次，短路故障開斷壽 命次數為100次，可以滿足長年免維護使用。另外，該真空斷路器5對環境的 要求低，可在-40°C +55。C的環境下正常工作。
開關拒的氣箱4內部採用金屬型材組裝的絕緣隔板支架7，用以支撐真空斷 路器5和接地開關12,並增大氣箱結構強度。
氣箱4外殼用不鏽鋼板包覆並焊接密封，使內部元器件與外界環境隔絕， 具有防潮、防鏽、防塵等作用，提高了開關櫃的耐候性。
由於真空斷路器5和接地開關12屬於小相距產品，僅憑空氣作為絕緣介質 並不能滿足絕緣要求，為了保證正常的絕緣水平，在相間和相地之間加以特殊 絕緣材料製作的間隔機構，如絕緣傘裙9、絕緣隔板8、絕緣支撐杆ll,增大了 爬電距離和空氣絕緣距離，順利通過耐壓實驗。
由於空間緊湊，真空斷路器5與接地開關12的電氣連接件經特殊設計後， 將接地開關12的靜觸頭和與真空斷路器5的連接銅排有效的融為一體，滿足了 空間要求和導電要求。
本開關拒一個真空斷路器5和一個接地開關12以及相關電氣連接件可組成 一個電氣功能單元，並且，本發明可通過採用共箱式結構擴展為多單元並聯運 行，也能滿足電力系統的環網運行使用要求，根據單元數目的不同，產品可實 現系列化，完全能夠滿足不同用戶對設備的不同要求。
權利要求1.一種空氣開關櫃，包括櫃體，櫃體上設有二次室、氣箱、機構室、電纜室，二次室位於櫃體的頂端，氣箱、機構室設置在櫃體的中間，電纜室位於櫃體的下端，其特徵在於氣箱為密封箱體，氣箱內填充空氣。
2. 根據權利要求1所述的空氣開關拒，其特徵在於氣箱內設有三相真空斷路器 與接地開關，每相真空斷路器與接地開關之間通過觸頭連接件連接。
3. 根據權利要求2所述的空氣開關拒，其特徵在於相鄰的相之間的觸頭連接件 以及觸頭連接件與氣箱的兩側壁之間設有絕緣傘裙。
4. 根據權利要求3所述的空氣開關拒，其特徵在於三相的觸頭連接件與氣箱一 側壁之間通過絕緣隔板間隔。
5. 根據權利要求3所述的空氣開關拒，其特徵在於絕緣傘裙之間通過絕緣支撐 杆連接。
6. 根據權利要求2所述的空氣開關拒，其特徵在於真空斷路器相鄰的相之間通 過絕緣隔板間隔，每個絕緣隔板分別與對應的固定在真空斷路器上的絕緣隔 板支架連4妻。
7. 根據權利要求6所述的空氣開關拒，其特徵在於氣箱進線端、出線端分別設 有一體式套管座。
8. 根據權利要求7所述的空氣開關拒，其特徵在於進線端、出線端的一體式套 管座"內部分別設有進線端子、出線端子，進線端子通過軟接頭與真空斷路器 連接，出線端子通過觸頭連接件與真空斷路器連接。
9. 根據權利要求8所述的空氣開關拒，其特徵在於軟接頭與進線端的一體式套 管座之間設有絕緣傘裙。
專利摘要本實用新型涉及一種開關裝置，尤其涉及一種採用氣體絕緣的開關裝置。本實用新型的空氣開關櫃，包括櫃體，櫃體上設有二次室、氣箱、機構室、電纜室，二次室位於櫃體的頂端，氣箱、機構室設置在櫃體的中間，電纜室位於櫃體的下端，氣箱為密封箱體，氣箱內填充空氣。本裝置的櫃體具有尺寸小、環保、壽命長、惡劣環境適應性強、維護頻次低、可靠性高、擴展性高等明顯優點。
文檔編號H02B13/075GK201408929SQ200920019728
公開日2010年2月17日 申請日期2009年3月31日 優先權日2009年3月31日
發明者於德翔, 孫福鵬, 屈東明, 由恆遠, 攀 郭, 郭憲軍 申請人:青島特銳德電氣股份有限公司