CN102263387A - 半埋式箱式变电站的低压开关柜 - Google Patents

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陶勤
瞿志敏
杨永林
潘吉
潘健
叶阿明
孙榆
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Abstract

本发明提供一种半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的开关柜分四个工作单元，其横截面呈“田”字型分布，分别为进线单元，馈电单元，控制单元和电容补偿单元；每两个相邻单元用隔板相互分隔；水平母线仓位于进线单元及馈电单元上方，与另外两个单元相通，电线通过水平母线仓与水平母排相连接；馈电单元设置多个纵向排列的插拔式开关，由插拔底座和插拔开关本体两部分组成；馈电单元一侧设独立的低压馈电电缆仓。该结构占用空间小，组合灵活，标准化模数化设计，互换性强且能带电互换，实现载流量大且保证动热稳定性能，节约用材，易于运输、互换、检修。

Description

半埋式箱式变电站的低压开关柜
技术领域
本发明涉及半埋式箱式变电站技术领域，特别是涉及一种与半埋式箱式变电站配套的低压开关柜。
背景技术
现有技术的半埋式箱式变电站所配置的低压开关柜往往配用老式PGL、GGD等系列的产品，这类产品的缺陷在于结构不合理，载流量小，无法满足半埋式景观箱式变电站小型化、紧凑型、不断电互换的模数化要求，缺陷日益明显。总体而言，半埋式箱式变电站越来越朝着小型化，精致化，智能化的路线发展，而变电站内所配置的开关柜，尤其是低压设备，如果不能克服自身占地面积大，柜体笨重，断电维修等问题，则很容易限制此类变电站的发展。以上提及柜型，柜体各部分与变电站本体焊接而成，柜内开关均采用固定式开关，相对馈电回路少，容易引发连锁故障。若采用抽出式开关柜，如GCK，一次回路接触点较多，易产生故障点。抽出式开关一次插件还会因生产工艺的差异造成接触不良，容易发热，导致烧毁。功能板设置往往限定垂直母排的大小，从而限定了载流量，也影响了动热稳定性能。普通开关柜通常是封闭式柜体，柜体底部往往是封闭式的，或者留出狭小通风孔，散热条件较差。为达到通风散热目的，以上所述开关柜只能通过增大体积，增加散热空间来降低柜体环境温度，导致低压开关柜陷入缩减占地面积与增加散热空间的不可调和的矛盾之中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半埋式景观箱式变电站配套低压开关柜结构，该结构占用空间小，组合灵活，标准化模数化设计，互换性强且能带电互换，实现载流量大且保证动热稳定性能，节约用材，易于运输、互换、检修。
为解决上述问题，本发明的半埋式箱式变电站所配套的低压开关柜为一个整体，分四个工作单元，其横截面(即水平方向)呈“田”字型分布，分别为：进线单元(左下)，馈电单元(右下)，控制单元(左上，在该单元中可同时设计量单元)和电容补偿单元(右上)。当然四个单元的位置组合也可以采取别的方式。本低压柜各个隔室均有完整独立的散热通道，且顶部设有通风散热顶盖。水平母线仓位于进线单元及馈电单元上方，与另外两个单元相通，一次回路可通过水平母线仓与水平母排相连接。馈电单元设置多个纵向排列的模数化设计的插拔式开关，由插拔底座和插拔开关本体两部分组成。馈电单元一侧设独立的低压馈电电缆仓。
“田”字型布置的四个单元，每两个相邻单元的分隔，可以是一块隔板，即该隔板构成该相邻两单元的界板；也可以用两块隔板，即各单元有自己独立的隔板，两块隔板可以贴合在一起也可以分离。四个相邻界面可以根据需要混合采用上述两种分隔方式。
“田”字型四个功能单元位置不限于上述的排列，可以任意组合。
本发明的低压开关柜水平母排仓位于柜体的上方，水平母线位置设于进线单元及馈电单元侧，控制单元及电容补偿单元的电线可直接连在水平母排上，节约了另外两个单元的水平母排用材。
本发明所设计的馈电单元采用插拔式开关，保证了馈电单元小型化模数化框架结构，也保证低压柜整体结构的紧凑性和齐整性。模数化插拔式设计缩减了单个开关的空间占用率，使得同样大小的柜体可安装多个大小等同(或不同)的馈电开关，满足各类用电需求。插拔底座设置在模数化功能板上，一次电缆(铜排)连接至模数化垂直母排上。
一旦馈电开关出现问题，可以保证在不断电的情况下直接更换故障开关。
本发明馈电单元的垂直母排设置在馈电单元的侧立面，由母排夹固定。母排夹设置解除了铜排大小的限定。采用截面积大的铜排保证了动热稳定性能。而截面积越大的铜排，相对截流量也越大，提高了载流量。
垂直母排区由金属隔板围隔，防止人触碰到，能起到防护功能，金属隔板还起到良好的接地作用，有效限制故障电弧的扩散，保证垂直母排区的通电安全。此外，金属隔板将出线端与进线端的分隔，也确保一次回路带电操作的安全性。
本发明的馈电单元一侧设独立的低压馈电电缆仓。电缆接线柱设置在侧立面纵向排列，电缆出线是向下走线，馈电电缆仓空间大，满足大容量馈电电缆弯曲半径要求。电缆出线排列整齐，占用空间小。
本发明的低压开关柜底部顶部及所有水平隔板设通风散热开口，顶板设排风散热装置；底部开放式设计与下箱体通风通道连为一体，形成烟囱效应，使得低压开关柜整体上下通透，形成独立风道，通风散热效果良好，利于排出热量。
本发明的低压开关柜整体设计为模块化拆卸式设计。四个功能单元由框架立柱支持，各个侧面面板和内部各类装备均由螺栓或螺丝固定。
与现有技术相比，本发明的优点有：
(1)本发明低压开关柜整体结构紧凑，占用空间小。采用模数化设计，易于拆装组合，易于运输，更易于维修更换坏损零部件。
(2)插拔式开关设计减小整体低压开关柜体体积，可带电互换，提高维修效率。一次线共用一组母排，也节省了铜材的使用量，提高使用率。
(3)由母排夹固定垂直母排，既保证了垂直母线的载流量，又保证了动热稳定性能。
(4)独立风道，通风散热效果好。
(5)馈电柜设独立竖排形式的出线电缆仓，出线电缆的弯曲半径小，从而减少了电缆占用的空间。
附图说明
以下结合附图，具体说明本发明的技术方案。
图1为本发明的正面视图；
图2为本发明的各功能单元的平面布置示意图；
图3为图1的A-A截面图；
图4为图1的B-B截面图。
其中：1.控制柜(控制单元)，2.进线柜(进线单元)，3.电容补偿柜(电容补偿单元)，4.馈电柜(馈电单元)，5.垂直母排(ABC三相)，6.金属隔板，7.电缆出线，8.插拔底座，9.插拔本体，10.防雨防尘帽，11.接线柱，12.N线，13.馈电电缆仓，14.水平母排仓，15.通风隔室，16.高压柜室，17.水平母排。
具体实施方式
如图1所示，本发明的半埋式箱式变电站的低压开关柜在上箱体内。结合图2图3，低压开关柜为一个整体，分四个工作单元，其横截面呈“田”字型分布，分别为：作为控制单元(左上)的控制柜1，作为进线单元(左下)的进线柜2，作为电容补偿单元(右上)的电容补偿柜3和作为馈电单元(右下)的馈电柜4。当然四个单元的位置组合也可以采取别的方式。
低压开关柜各个单元顶部设通风散热顶盖，即防雨防尘帽10，该装置还起到通风散热功能。水平母排仓14位于进线单元2及馈电单元4的上方，与另外两个单元相通，电线可通过水平母排仓14与水平母排17相连接。馈电单元4设置多个纵向排列的模数化设计的插拔式开关，由插拔底座8和插拔本体9两部分组成。
馈电单元4中垂直母排5的区域，设置在馈电单元的侧立面，由母排夹固定。垂直母排5的区域由金属隔板6围隔，防止人触碰到，能起到防护功能，还起到良好的接地作用，有效限制故障电弧的扩散，保证垂直母排区的通电安全。此外，金属隔板将出线端与进线端的分隔，也确保一次回路带电操作的安全性。
馈电单元4的外侧设独立的低压馈电出线电缆仓13。与插拔式开关相对应，电缆接线柱11设置在侧立面纵向排列，馈电电缆仓空间大，满足大容量馈电电缆的弯曲半径。图中12为N线。
低压电缆先通过进线开关进入进线柜2水平母线，与馈电柜4的垂直母排5相连，由插拔式开关分流配电，低压电缆出线7汇总到独立的馈电单元的电缆仓，通过下箱体底部的通风通道进入电缆沟。水平母线还与电容补偿柜的刀开关相连，进入电容柜垂直母线；以及接入控制柜的备用电源。
“田”字型布置的四个单元，每两个相邻单元由隔板分隔。
低压开关柜底、部顶部及所有水平隔板设通风散热开口，顶板设排风散热装置；底部开放式设计与下箱体通风通道连为一体，形成烟囱效应，使得低压开关柜整体上下通透，形成独立风道，通风散热效果良好，利于排出热量。
本发明的低压开关柜整体设计为模块化拆卸式设计。低压开关柜整体结构由自立式框架结构搭建而成，四个功能单元由框架立柱支持，通过金属隔板将低压分成四个功能单元，各个侧面面板或内部各类装备均由可拆装的螺栓固定。

Claims (8)

1.一种半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的开关柜分四个工作单元，其横截面呈“田”字型分布，分别为进线单元，馈电单元，控制单元和电容补偿单元；每两个相邻单元用隔板相互分隔；水平母线仓位于进线单元及馈电单元上方，与另外两个单元相通，一次主回路通过水平母线仓与水平母排相连接；馈电单元设置多个纵向排列的插拔式开关，由插拔底座和插拔开关本体两部分组成；馈电单元一侧设独立的低压馈电电缆仓。
2.一种如权利要求1所说的半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的四个工作单元的水平分布为进线单元在左下，馈电单元在右下，控制单元在左上，电容补偿单元在右上，控制单元中可同时设置计量单元。
3.一种如权利要求1或2所说的半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的低压开关柜整体为模块化可拆卸式结构，四个功能单元由框架立柱支持，各个侧面面板和内部各类装备均由螺栓或螺丝固定。
4.一种如权利要求1或2所说的半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的固定插拔式开关为模数化结构，插拔底座设置在模数化功能板上，一次电缆连接至模数化垂直母排上。
5.一种如权利要求1或2所说的半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的馈电单元的垂直母排设置在馈电单元的侧立面，由母排夹固定。
6.一种如权利要求1或2所说的半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的低压馈电电缆仓，设置在侧立面纵向排列。
7.一种如权利要求1或2所说的半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的馈电单元有垂直母排区，该垂直母排区由金属板围隔，金属隔板将出线端与进线端的分隔。
8.一种如权利要求1或2所说的半埋式箱式变电站的低压开关柜，其特征在于：所说的低压开关柜底部顶部及所有水平隔板设通风散热开口，顶板设排风散热装置。
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