CN102820626B - 固体绝缘真空环网柜 - Google Patents

Abstract

本发明是固体绝缘真空环网柜，其特征是进线环网柜中的进线真空开关单元和出线环网柜中的出线真空开关单元通过螺钉安装在柜体上，硅橡胶干式母线分别通过螺钉安装在进线真空开关单元、出线真空开关单元的母线插头上。优点：1）由于采用了将真空开关ABC三相所有导电回路安装在同一个固封极柱中，减小了开关的体积且优化了开关的电场分布。2）由于采用了全封闭固体绝缘真空开关，极大提高产品的环保性。3）由于所有带电体均浇注或安装在环氧树脂内，不会受到如水汽、灰尘等外部环境对环网柜的电气性能的影响。减少了设备的维护、延长了使用寿命。4）由于带电体均在环氧树脂内部，即使人接触到也不会产生触电危险，提高了设备的安全性。

Description

固体绝缘真空环网柜

技术领域  

本发明是一种新型的固体绝缘环网柜。属于高压配电设备技术领域。

技术背景

目前环网柜多数为气体绝缘环网柜。采用SF6气体作为高压带电部分的绝缘或开断介质。由于SF6气体在开断后会分解出有毒气体，且易泄漏，对箱体的密封要求高且加工工艺复杂，致使气体绝缘环网柜维护检测较复杂，需要定期检漏并补充气体。另外根据《京都议定书》，作为气体绝缘环网柜的绝缘或开断介质，SF6气体被明确列为温室效应气体之一，要求减少其使用量。

发明内容  

本发明提出的是一种新型的固体绝缘环网柜，其目的在于克服现有技术所存在的上述缺陷，具有体积小、环保型、功能集成、可靠性高、免维护等特点。

本发明的技术解决方案：其特征是包括至少一路进线环网柜和至少一路出线环网柜，所述的进线环网柜的结构是由进线真空开关单元通过螺钉安装在柜体上，硅橡胶干式母线通过螺钉安装在进线真空开关单元的母线插头上组成整个进线环网柜；所述出线环网柜是由出线真空开关单元、熔断器脱扣连锁装置、熔断器辅助接地操动装置通过螺钉安装在柜体上，硅橡胶干式母线通过螺钉安装在出线真空开关单元的母线插头上，组成整个出线环网柜。

本发明的优点：1）由于采用了将真空开关ABC三相所有导电回路安装在同一个固封极柱中，极大减小了开关的体积且优化了开关的电场分布。2）由于采用了全封闭固体绝缘真空开关，在工作过程中不会产生有害物质，且所有零部件达到使用寿命后均可回收，极大提高产品的环保性，适应环保需求。3）由于所有带电体均浇注或安装在环氧树脂内，不会受到如水汽、灰尘等外部环境对环网柜的电气性能的影响。减少了设备的维护、延长了使用寿命。4）由于带电体均在环氧树脂内部，并对有可能产生感应电压的地方在环氧树脂外部喷涂有半导体物质，通过此物质将感应电压接地，这样即使人接触到也不会产生触电危险，提高了设备的安全性。

附图说明：

附图1是固体绝缘真空环网柜的进线环网柜的结构图。

附图2是图1的侧视结构图。

附图3是固体绝缘真空环网柜的出线环网柜的结构图。

附图4是图3的侧视结构图。

附图5是固体绝缘真空环网柜的进线环网柜的真空开关单元结构图。

附图6是图5的侧视结构图。

附图7是固体绝缘真空环网柜的出线环网柜的真空开关单元结构图。

附图8是图7的侧视结构图。

图中的1是柜体、2是硅橡胶干式母线、3是进线真空开关单元、4是出线真空开关单元、5是熔断器脱扣连锁装置、6是熔断器辅助接地操动装置、7是母线插头、 8是母线插头导体、9是密封垫、10是表带触指、11是真空灭弧室静端导体、12是三相一体固封极柱、13是真空灭弧室、14是软连接、15是灭弧室操动绝缘拉杆、16是真空开关传动轴、17是密封圈、18是底板、19是安装板、20是接地触头、21是底板导体、22是隔离开关静触头、23是隔离开关传动轴、24是隔离开关动触头、25是合闸触头、26是操作机构、27是A相电缆锥、28是B相电缆锥、29是C相电缆锥、30是转接器、 31是硅橡胶套、32是熔丝筒组件。

具体实施方式      

对照附图，固体绝缘真空环网柜，其结构包括进线环网柜、出线环网柜、进线真空开关单元3和出线真空开关单元4，其中进线环网柜中的进线真空开关单元3和出线环网柜中的出线真空开关单元4通过螺钉安装在柜体1上，硅橡胶干式母线2分别通过螺钉安装在进线真空开关单元3、出线真空开关单元4的母线插头上。

所述的进线环网柜，其结构包括柜体1、硅橡胶干式母线2、进线真空开关单元3，其中进线真空开关单元3通过螺钉安装在柜体1上，硅橡胶干式母线2通过螺钉安装在进线真空开关单元3的母线插头上，如附图1所示。

  所述的出线环网柜，其结构包括柜体1、硅橡胶干式母线2、出线真空开关单元4、熔断器脱扣连锁装置5、熔断器辅助接地操动装置6，其中进线真空开关单元3、出线真空开关单元4、熔断器脱扣连锁装置5和熔断器辅助接地操动装置6通过螺钉安装在柜体1上，硅橡胶干式母线2通过螺钉安装在出线真空开关单元4的母线插头7上，如图3所示。

对照附图5、6，进线真空开关单元，其结构包括三相一体固封极柱12、底板18、安装板19、操作机构26，其中三相一体固封极柱12的3相是按前、中、后顺序排列，通过螺钉与底板18、安装板19装配在一起，在三相一体固封极柱12和底板18之间安装密封圈17，使其形成一个密闭的空间；操作机构26通过三相一体固封极柱12上的螺母安装在三相一体固封极柱12的前面。

所述的三相一体固封极柱12是由环氧树脂浇注而成的带有空腔的异形件，真空灭弧室13的静端通过螺钉与真空灭弧室静端导体11的一端连接，共3个真空灭弧室13、真空灭弧室静端导体11一起浇注在环氧树脂内，在真空灭弧室静端导体11的另一端形成一个桶状出线端，供连接母线插头7用；在三相一体固封极柱12的一端上浇注有12个M10螺母，供连接底板18用。

在三相一体固封极柱12内安装有旋转式隔离接地开关的合闸触头25，真空开关传动轴16 ，隔离开关传动轴23。

所述的真空开关的真空开关传动轴16是由拐臂和方轴焊接而成，通过带动灭弧室操动绝缘拉杆15，来带动真空灭弧室13分合动作。

所述的隔离开关传动轴23是由聚碳酸酯浇注而成的异形塑料件，中间有3个空腔，用于将隔离开关动触头24空套在其中，侧壁与隔离开关动触头24贴合。隔离开关传动轴23旋转时带动隔离开关动触头24。实现隔离接地开关的动作。

所述的底板18是由环氧树脂浇注而成的异形件，3个底板导体21和3个接地触头20按前、中、后的顺序浇注在环氧树脂中；在底板导体21一端形成一个桶状出线端，供连接A、B、C三相电缆锥用。

所述的操作机构26设有隔离接地开关操作机构和断路器操作机构，通过螺钉安装在三相一体固封极柱12的前部。

所述的隔离接地开关操作机构是一个由扭簧作为动力源的弹簧操作机构，扭簧释放能量，带动隔离开关传动轴23旋转，继而带动隔离开关动触头24旋转，实现隔离接地开关的动作。

所述的断路器操作机构是一个由拉簧作为动力源的弹簧操动机构，拉簧释放能力，带动真空开关传动轴16旋转，真空开关传动轴16带动灭弧室操动绝缘拉杆15运动，继而带动真空灭弧室13的动端运动，实现真空开关的分合。

A相电缆锥27、B相电缆锥28、C相电缆锥29由环氧树脂浇注而成，电缆锥内部浇注有异形铜棒作为导电体，在电缆出线锥内部浇注有1个圆筒状的铝管作为感应线圈，带电显示器供电；如果环网柜不安装带电显示器只要在固定孔处用螺钉连接一接地线将其接地即可。

进线真空开关单元3的主导电回路构成如下：

在A相电缆锥27、B相电缆锥28、C相电缆锥29内异形铜棒上安装表带触指10，再按顺序用螺钉固定在底板18的桶状出线端，使表带触指10与底板导体21可靠接触，在紧固时同时将密封垫9安装在底板桶状出线端和电缆锥之间；通过压紧密封垫9保证两者之间的电气绝缘；隔离开关静触头22通过螺钉固定在底板导体21的一端；2个隔离开关动触头24为一组，通过销轴安装在隔离开关静触头22的两侧，隔离开关动触头24用碟簧压紧，保证两者之间的可靠接触。隔离开关传动轴23套入隔离开关动触头24上，隔离开关传动轴23后端通过轴承固定在三相一体固封极柱12上，隔离开关传动轴23前端与操作机构26相连。

在母线插头7为环氧树脂浇注而成，母线插头7内部浇注有母线插头导体8.在母线插头导体8上安装表带触指10；再用螺钉固定在三相一体固封极柱12的桶状出线端，使表带触指10与真空灭弧室静端导体11的一端可靠接触，在紧固时同时将密封垫9安装在底板桶状出线端和电缆锥之间；通过压紧密封垫9保证两者之间的电气绝缘；真空灭弧室静端导体11的另一端和真空灭弧室13的静端连接在一起。真空灭弧室13的动端端面放置软连接14，将灭弧室操动绝缘拉杆15的螺纹端旋入真空灭弧室13的动端的螺纹孔内，并压紧软连接14的一端，保证导电可靠。软连接14的另一端通过螺钉与合闸触头15一起固定在三相一体固封极柱12上。灭弧室操动绝缘拉杆15的另一端与真空开关传动轴16通过销轴连接。真空开关传动轴16一端通过轴承固定在三相一体固封极柱12上，真空开关传动轴16的另一端与操作机构26连接。当操作机构26带动真空开关传动轴16运动时，继而带动灭弧室操动绝缘拉杆15运动，继而带动真空灭弧室13的动端运动，实现真空开关的分合。当操作机构26带动隔离开关传动轴23做旋转运动时，继而带动隔离开关动触头24旋转，实现隔离接地的动作实现。

操作机构26设有闭锁，保证只有在真空开关处于分闸位置时才能操动隔离开关；只有隔离开关处于合闸或接地位置时才能操作真空开关。

当真空开关工作时主导电回路由A相电缆锥27、B相电缆锥28、C相电缆锥29，底板导体21、隔离开关静触头22、隔离开关动触头24、合闸触头25、软连接14、真空灭弧室13、真空灭弧室静端导体11、母线插头7组成，在图5、图6上的位置为隔离开关合位置。

当操作机构26带动隔离开关传动轴23，按图5、图6顺时针旋转60度时，带动隔离开关动触头24旋转脱离合闸触头25，处于合闸触头25与接地触头20之间，即隔离开关处于隔离位置；

操作机构26带动隔离开关传动轴23继续顺时针旋转60度时，带动隔离开关动触头24旋转与接地触头20啮合，即隔离开关处于接地位置。

对照附图7、8，用于出线环网柜的出线真空开关单元4，其结构是在进线环网柜对应的A相电缆锥27、B相电缆锥28、C相电缆锥29的位置上安装转接器30的一端，转接器30的另一端预留有桶状出线端，用螺钉将熔断器筒组件32安装在转接器30的桶状出线端，并同时在熔断器筒组件32和桶状出线端之间安装硅橡胶套31，通过压紧硅橡胶套31，保证两者之间的电气绝缘。熔断器脱扣连锁装置5安装于熔断器筒组件32的前端，并与柜体2通过螺钉固定。当遇到故障时熔断器撞击器弹出，驱动熔断器脱扣连锁装置5，继而带动真空开关操动机构动作，使真空开关分闸，实现保护动作。

本发明的所有带电体均置于固封极柱24内，接口均通过密封套14连接，避免了带电体的外露，具有体积小、环保型、功能集成、可靠性高、免维护、全固体绝缘等优点。

Claims (1)

1.固体绝缘真空环网柜，其特征是包括至少一路进线环网柜和至少一路出线环网柜，所述的进线环网柜的结构是由进线真空开关单元通过螺钉安装在柜体上，硅橡胶干式母线通过螺钉安装在进线真空开关单元的母线插头上组成整个进线环网柜；所述出线环网柜是由出线真空开关单元、熔断器脱扣连锁装置、熔断器辅助接地操动装置通过螺钉安装在柜体上，硅橡胶干式母线通过螺钉安装在出线真空开关单元的母线插头上，组成整个出线环网柜；

所述的进线环网柜的结构包括柜体、硅橡胶干式母线、进线真空开关单元，其中进线真空开关单元通过螺钉安装在柜体上，硅橡胶干式母线通过螺钉安装在进线真空开关单元的母线插头上；

所述的出线环网柜的结构包括柜体、硅橡胶干式母线、出线真空开关单元、熔断器脱扣连锁装置、熔断器辅助接地操动装置，其中出线真空开关单元、熔断器脱扣连锁装置和熔断器辅助接地操动装置通过螺钉安装在柜体上，硅橡胶干式母线通过螺钉安装在出线真空开关单元的母线插头上；

所述的进线真空开关单元的结构包括三相一体固封极柱、底板、安装板、操作机构，其中A相电缆锥、B相电缆锥、C相电缆锥相是按前、中、后顺序排列，通过螺钉与底板、安装板装配在一起，在三相一体固封极柱和底板之间安装密封圈，使其形成一个密闭的空间；操作机构通过三相一体固封极柱上的螺母安装在三相一体固封极柱的前面；

所述的三相一体固封极柱是由环氧树脂浇注而成的带有空腔的异形件，真空灭弧室的静端通过螺钉与真空灭弧室静端导体的一端连接，共3个真空灭弧室、真空灭弧室静端导体一起浇注在环氧树脂内，在真空灭弧室静端导体的另一端形成一个桶状出线端，供连接母线插头用；在三相一体固封极柱的一端上浇注有12个M10螺母，供连接底板用；

所述的三相一体固封极柱内安装有旋转式隔离接地开关的合闸触头，真空开关传动轴 ，隔离开关传动轴；

所述的真空开关传动轴是由拐臂和方轴焊接而成，通过带动灭弧室操动绝缘拉杆，来带动真空灭弧室分合动作；

所述的隔离开关传动轴是由聚碳酸酯浇注而成的异形塑料件，中间有3个空腔，用于将隔离开关动触头套在其中，侧壁与隔离开关动触头贴合，隔离开关传动轴旋转时带动隔离开关动触头，实现隔离接地开关的动作；

所述的底板是由环氧树脂浇注而成的异形件，3个底板导体和3个接地触头按前、中、后的顺序浇注在环氧树脂中；在底板导体一端形成一个桶状出线端，供连接A、B、C三相电缆锥用；

所述的进线真空开关单元中的操作机构设有隔离接地开关操作机构和断路器操作机构，通过螺钉安装在三相一体固封极柱的前部；

所述的隔离接地开关操作机构是一个由扭簧作为动力源的弹簧操作机构，扭簧释放能量，带动隔离开关传动轴旋转，继而带动隔离开关动触头旋转，实现隔离接地开关的动作；

所述的断路器操作机构是一个由拉簧作为动力源的弹簧操动机构，拉簧释放能力，带动真空开关传动轴旋转，真空开关传动轴带动灭弧室操动绝缘拉杆运动，继而带动真空灭弧室的动端运动，实现进线真空开关的分合；

所述的进线真空开关单元的主导电回路构成如下：

在A相电缆锥、B相电缆锥、C相电缆锥内异形铜棒上安装表带触指，再按顺序用螺钉固定在底板的桶状出线端，使表带触指与底板导体可靠接触，在紧固时同时将密封垫安装在底板桶状出线端和电缆锥之间；通过压紧密封垫保证两者之间的电气绝缘；隔离开关静触头通过螺钉固定在底板导体的一端；2个隔离开关动触头为一组，通过销轴安装在隔离开关静触头的两侧，隔离开关动触头用碟簧压紧，保证两者之间的可靠接触；隔离开关传动轴套入隔离开关动触头上，隔离开关传动轴后端通过轴承固定在三相一体固封极柱上，隔离开关传动轴前端与操作机构相连；

母线插头为环氧树脂浇注而成，母线插头内部浇注有母线插头导体，在母线插头导体上安装表带触指；再用螺钉固定在三相一体固封极柱的桶状出线端，使表带触指与真空灭弧室静端导体的一端可靠接触，在紧固时同时将密封垫安装在底板桶状出线端和电缆锥之间；通过压紧密封垫保证两者之间的电气绝缘；真空灭弧室静端导体的另一端和真空灭弧室的静端连接在一起；真空灭弧室的动端端面放置软连接，将灭弧室操动绝缘拉杆的螺纹端旋入真空灭弧室的动端的螺纹孔内，并压紧软连接的一端，保证导电可靠；软连接的另一端通过螺钉与合闸触头一起固定在三相一体固封极柱上；灭弧室操动绝缘拉杆的另一端与真空开关传动轴通过销轴连接；真空开关传动轴一端通过轴承固定在三相一体固封极柱上，真空开关传动轴的另一端与操作机构连接；当操作机构带动真空开关传动轴运动时，继而带动灭弧室操动绝缘拉杆运动，继而带动真空灭弧室的动端运动，实现进线真空开关的分合；当操作机构带动隔离开关传动轴做旋转运动时，继而带动隔离开关动触头旋转，实现隔离接地的动作实现；

所述的操作机构设有闭锁，保证只有在进线真空开关处于分闸位置时才能操动隔离开关；只有隔离开关处于合闸或接地位置时才能操作进线真空开关；

当进线真空开关工作时，主导电回路由A相电缆锥、B相电缆锥、C相电缆锥、底板导体、隔离开关静触头、隔离开关动触头、合闸触头、软连接、真空灭弧室、真空灭弧室静端导体、母线插头组成，隔离开关动触头的位置为隔离开关合闸位置；

当操作机构带动隔离开关传动轴，顺时针旋转60度时，带动隔离开关动触头旋转脱离合闸触头，处于合闸触头与接地触头之间，即隔离开关处于隔离位置；

操作机构带动隔离开关传动轴继续顺时针旋转60度时，带动隔离开关动触头旋转与接地触头啮合，即隔离开关处于接地位置；

所述的出线真空开关单元，其结构是在进线环网柜对应的A相电缆锥、B相电缆锥、C相电缆锥的位置上安装转接器的一端，转接器的另一端预留有桶状出线端，用螺钉将熔断器筒组件安装在转接器的桶状出线端，并同时在熔断器筒组件和桶状出线端之间安装硅橡胶套，通过压紧硅橡胶套，保证两者之间的电气绝缘；熔断器脱扣连锁装置安装于熔断器筒组件的前端，并与柜体通过螺钉固定；当遇到故障时熔断器撞击器弹出，驱动熔断器脱扣连锁装置，继而带动出线真空开关操动机构动作，使出线真空开关分闸，实现保护动作。