CN103457195A - 一种抽出式空气绝缘环网柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抽出式空气绝缘环网柜，包括柜体、进线接入系统、出线接出系统以及进线单元真空断路器、若干出线单元真空断路器。进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器通过主母线连接。进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器可抽出地设置于柜体内。本发明抽出式空气绝缘环网柜进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器通过主母线连接，进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器可抽出设计，既解决了SF6气体绝缘环网柜气体泄漏和爆炸问题，也解决了固体绝缘环网柜产品质量不稳和造价高的缺点，占地与SF6气体绝缘环网柜和固体绝缘环网柜相近，维护方便，并能在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下正常运行。

Description

一种抽出式空气绝缘环网柜

技术领域

本发明涉及一种电力系统中使用的环网柜。

背景技术

环网柜用于中压电缆线路分段、联络及分接负荷。环网柜的绝缘介质经历了空气绝缘、空气和SF6气体混合绝缘、SF6气体绝缘及以环氧树脂和真空绝缘为主的固体绝缘。

空气绝缘的应用历史悠久，且技术已经非常成熟，但因空气的绝缘性能所限，空气绝缘开关柜体积较大，占地面积大，且易受环境影响，不稳定因素较多，因此通常用于户内环境。

SF6气体化学性质非常稳定，具有优异的绝缘和灭弧性能，因此SF6气体绝缘环网柜体积小，结构紧凑，不受外界环境因素的影响，适应性强。但是，SF6气体是温室气体，从环保角度出发，应尽量少用或不用SF6气体，因为SF6气体绝缘环网柜在充气、运行、气体回收中不可避免地会存在泄漏和排放，严重污染空气。SF6气体绝缘环网柜虽然不断完善，但在运行中经常遇到漏气的问题，对SF6气体绝缘环网柜的正常运行造成极大的隐患。另外，相对高压GIS设备集中便于管理，SF6气体绝缘环网柜因为分布广泛，实际运行中难于监督管理，也会给SF6气体绝缘环网柜运行带来隐患。在严寒地区，SF6气压会降低，甚至液化。在高原地区由于大气压力的减小，SF6气体绝缘环网柜箱体会自动膨胀，容易导致漏气。

固体环网柜是采用固体绝缘材料作为主绝缘介质的环网柜，将真空灭弧室及其导电连接、隔离开关、接地开关、主母线等主导体回路单一或组合后用固体绝缘介质包覆封装为一个或几个具有一定功能，并可再次组合和扩展的具备全绝缘、全密封性能的模块，人可触及的表面涂覆有导体或半导电屏蔽层并可直接可靠接地的环网柜。固体绝缘环网柜具有全绝缘、全密封、模块化、小型化等特点，完全取消了SF6气体以及相应的气箱零部件，彻底解决了由于气箱内部开关短路时因压力上升而引起爆炸所造成的事故，完全避免了SF6气体对环境的污染。固体绝缘环网柜比SF6气体绝缘环网柜具有更突出的抗恶劣环境的能力，在严寒、高原、潮湿、强风沙等环境下，适应性更强。但是，固体绝缘环网柜的工艺要求高于SF6气体绝缘环网柜，若工艺手段不完善，则绝缘隐患、故障概率、危害性高于SF6气体绝缘环网柜，需要确保原材料质量及工艺水平。固体绝缘环网柜与SF6气体绝缘环网柜同样有原理缺陷。环氧树脂热膨胀系数与真空灭弧室陶瓷(玻璃)及铜导体的热膨胀系数相差太大，虽然制造厂对环氧树脂与陶瓷接口都采用了硅橡胶缓冲层、硅烷耦合以及在环氧树脂中加入特殊橡胶粒子等改善措施，但是因灭弧室外形复杂，环氧树脂流动的不均匀及固化过程中残留的应力集中现象，都会导致制造过程中的废品或运行埋下祸患。特别是在日温差较大、负荷变化大的运行场所，环氧树脂与真空灭弧室及铜导体之间开裂的隐患更为严重。除了介面开裂产生气隙使气隙中场强骤增而产生局部放电的隐患之外，在金属电极——空气——环氧树脂三交界点的契形气隙的设计上是否做了良好的处理也是关键。处理不好，此处场强高，局放量大，都会影响固体绝缘性能。固体绝缘环网柜由于整个导电回路都被环氧树脂包裹，影响散热，并且加速环氧树脂热老化，所以该产品绝缘事故较多。另外，固体绝缘环网柜造价较高。

发明内容

本发明的目的是要提供一种抽出式空气绝缘环网柜，既解决了SF6气体绝缘环网柜气体泄漏和爆炸问题，也解决了固体绝缘环网柜产品质量不稳和造价高的缺点，维护方便，并能在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下正常运行。

为实现上述目的，本发明提供一种抽出式空气绝缘环网柜，包括柜体、设置于柜体内的进线接入系统、出线接出系统以及与进线接入系统可分离对接的进线单元真空断路器、与出线接出系统可分离对接的若干出线单元真空断路器。进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器通过主母线连接。进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器可抽出地设置于柜体内。进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器为水平并排布置和垂直并排布置。

优选地，所述柜体内设置有滑动轨道，进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器上设置有滑轮，该等滑轮分别相应设置于滑动轨道上。

优选地，进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器均为整体抽出式。

优选地，进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器为水平并排布置和垂直并排布置。

优选地，进线接入系统设有进线插接柱，所述进线单元真空断路器设有进线夹持接口，所述进线插接柱与该进线夹持接口插接；所述出线接出系统设有出线插接柱，所述出线单元真空断路器设有出线夹持接口，所述出线插接柱与该出线夹持接口插接。

优选地，出线单元真空断路器设置有接地开关。

优选地，所述进线接入系统包括进线插拔电缆头、进线穿墙套管、进线避雷器、进线电流互感器和进线插接柱，所述进线插拔电缆头插到进线穿墙套管外侧，所述进线避雷器插在进线插拔电缆头后侧，所述进线电流互感器套装在进线穿墙套管上，所述进线插接柱与进线插拔电缆头形成连接并伸出所述进线穿墙套管。

优选地，所述出线接出系统包括出线插拔电缆头、出线穿墙套管、出线避雷器、出线电流互感器和出线插接柱，所述出线插拔电缆头插到出线穿墙套管外侧，所述出线避雷器插在出线插拔电缆头后侧，所述出线电流互感器套装在进出线穿墙套管上，所述出线插接柱与出线插拔电缆头形成连接并伸出所述出线穿墙套管。

优选地，所述柜体设置有挡墙，所述进线接入系统、出线接出系统位于挡墙一侧，所述进线插接柱、出线插接柱通过穿墙套管穿过挡墙位于挡墙另一侧，所述进线单元真空断路器、若干出线单元真空断路器和主母线也位于挡墙另一侧。

本发明抽出式空气绝缘环网柜通过进线单元真空断路器、出线单元真空断路器分别与进线接入系统、出线接出系统实现可分离对接，进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器通过主母线连接，进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器可抽出设计，既解决了SF6气体绝缘环网柜气体泄漏和爆炸问题，也解决了固体绝缘环网柜产品质量不稳和造价高的缺点，占地与SF6气体绝缘环网柜和固体绝缘环网柜相近，维护方便，并能在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下正常运行。各个单元水平布置和垂直布置相结合，使整个环网柜紧凑设计，占地和高度占地小，达到最佳尺寸。

附图说明：

图1为本发明抽出式空气绝缘环网柜的正视图；

图2为图1所示抽出式空气绝缘环网柜的左侧视图，为便于查看，已将柜体左侧部分隐去。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1和图2，本发明抽出式空气绝缘环网柜包括柜体10、设置于柜体10内的进线接入系统20、出线接出系统30以及与进线接入系统20可分离对接的进线单元真空断路器40、与出线接出系统30可分离对接的若干出线单元真空断路器50。

柜体10大致呈长方体状，柜体10内设置有6组水平的滑动轨道11以及1个大致呈竖直弯折设置的挡墙12。柜体10上部设有仪表盘13。

进线接入系统20、出线接出系统30位于挡墙12一侧，在本实施例中位于挡墙12左侧。

在本实施例中，进线接入系统20包括进线插拔电缆头21、进线穿墙套管22、进线避雷器23、进线电流互感器24和进线插接柱25。进线插拔电缆头21插到进线穿墙套管22外侧，进线避雷器23插在进线插拔电缆头21后侧，进线电流互感器24套装在进线穿墙套管22上，进线插接柱25与进线插拔电缆头21形成连接并伸出进线穿墙套管22。进线插接柱25通过穿墙套管穿过挡墙12位于挡墙12另一侧(在本实施例中为右侧)。

在本实施例中，出线接出系统30包括出线插拔电缆头31、出线穿墙套管32、出线避雷器33、出线电流互感器34和出线插接柱35。出线插拔电缆头31插到出线穿墙套管32外侧，出线避雷器33插在出线插拔电缆头31后侧，出线电流互感器34套装在进出线穿墙套管32上，出线插接柱35与出线插拔电缆头31形成连接并伸出出线穿墙套管32。出线插接柱35通过穿墙套管穿过挡墙12位于挡墙12另一侧(在本实施例中为右侧)。

进线单元真空断路器40和若干出线单元真空断路器50通过主母线60连接。进线单元真空断路器40、若干出线单元真空断路器50和主母线60也位于挡墙另一侧(在本实施例中为右侧)。

进线单元真空断路器40设有进线夹持接口41，进线插接柱25与该进线夹持接口41插接。出线单元真空断路器50设有出线夹持接口51，出线插接柱35与该出线夹持接口51插接。

进线单元真空断路器40和若干出线单元真空断路器50可抽出地设置于柜体10内，具体地，进线单元真空断路器40和若干出线单元真空断路器50上设置有滑轮70，该等滑轮70分别相应设置于滑动轨道11上。优选地，进线单元真空断路器40和若干出线单元真空断路器50均为整体抽出式。

在本实施例中，1个进线单元真空断路器40和5个出线单元真空断路器50为水平并排布置和垂直并排布置，具体地，进线单元真空断路器40布置于柜体10内的左上角，2个出线单元真空断路器50水平并排布置于进线单元真空断路器40右侧，另外3个出线单元真空断路器50分别对应水平并排布置和垂直并排布置于上述1个进线单元真空断路器40和2个出线单元真空断路器50的下方。

进一步地，所述主母线60为导流体外用有机绝缘带包制的电容型绝缘体的母线，在本实施例中，所述主母丝60为U形主母线，主母丝60其中一两自由端设有与进线单元真空断路器40的进线夹持接口41或与出线单元真空断路器50的出线夹持接口51插接的插接端子61。

进一步地，出线单元真空断路器50设置有接地开关80。

本发明抽出式空气绝缘环网柜在工作时，进线单元真空断路器40推入到位，进线接入系统20的进线插接柱与主母线60插接，主母线60与进线单元真空断路器40电性连接；出线单元真空断路器50推入到位，主母线60与出线单元真空断路器50电性连接，出线单元真空断路器50与出线插接柱35插接，经出线穿墙套管32及出线电缆插拔头31送出电能到出线电缆。

进线单元真空断路器40抽出到位，进线接入系统20的进线插接柱与主母线60断开，主母线60与进线单元真空断路器40断开电性连接；出线单元真空断路器50抽出到位，主母线60与出线单元真空断路器50断开电性连接，出线单元真空断路器50与出线插接柱35断开，出线接地开关80与出线穿墙套管32内侧出线插接柱连接，实现接地。当出线单元真空断路器50推入过程中，出线接地开关80与出线穿墙套管32内侧导体出线插接柱35脱离。

本发明抽出式空气绝缘环网柜中1个进线单元真空断路器40和5个出线单元真空断路器50中各个单元都是采用能整体抽出式真空断路器进行开断，不再用负荷开关和熔断丝，每个单元都标准化配置，这能提高环网柜开断性能及综合保护性能，从而提高环网柜的智能水平。各个单元水平布置和垂直布置相结合，使整个环网柜的占地和高度达到最佳尺寸。真空断路器与主母线及穿墙套管采用插接，当断路器出现故障时，整体抽出，每相都与母线及穿墙套管脱离开，有明显的断点，实现隔离开关的功能。除进线单元真空断路器40外，其他单元都设置接地开关，当断路器抽出到位后，接地开关80的接地刀与出线穿墙套管32端的出线插接柱31连接，实现接地，当推入出线单元真空断路器50过程中，接地开关80的接地刀脱离开出线穿墙套管32的出线插接柱35。出线穿墙套管32一侧与出线单元真空断路器50连接，另一侧与电缆插拔头31连接，将电缆插拔头31都布置在环网柜的后侧。主母线60放在环网柜的中部，这样主母线与各单元连接方便。

综上所述，本发明抽出式空气绝缘环网柜通过进线单元真空断路器40、出线单元真空断路器50分别与进线接入系统20、出线接出系统30实现可分离对接，进线单元真空断路器40和若干出线单元真空断路器50通过主母线60连接，进线单元真空断路器40和若干出线单元真空断路器50可抽出设计，既解决了SF6气体绝缘环网柜气体泄漏和爆炸问题，也解决了固体绝缘环网柜产品质量不稳和造价高的缺点，占地与SF6气体绝缘环网柜和固体绝缘环网柜相近，维护方便，并能在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下正常运行。

本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种抽出式空气绝缘环网柜，包括柜体和设置于柜体内的进线接入系统、出线接出系统，其特征在于：还包括与进线接入系统可分离对接的进线单元真空断路器以及与出线接出系统可分离对接的若干出线单元真空断路器，所述进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器通过主母线连接，所述进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器可抽出地设置于所述柜体内，所述进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器为水平并排布置和垂直并排布置。

2.根据权利要求1所述的抽出式空气绝缘环网柜，其特征在于：所述柜体内设置有滑动轨道，所述进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器上设置有滑轮，该等滑轮分别相应设置于滑动轨道上。

3.根据权利要求1或2所述的抽出式空气绝缘环网柜，其特征在于：所述进线单元真空断路器和若干出线单元真空断路器均为整体抽出式。

4.根据权利要求3所述的抽出式空气绝缘环网柜，其特征在于：所述进线接入系统设有进线插接柱，所述进线单元真空断路器设有进线夹持接口，所述进线插接柱与该进线夹持接口插接；所述出线接出系统设有出线插接柱，所述出线单元真空断路器设有出线夹持接口，所述出线插接柱与该出线夹持接口插接。

5.根据权利要求3所述的抽出式空气绝缘环网柜，其特征在于：所述出线单元真空断路器设置有接地开关。

6.根据权利要求1所述的抽出式空气绝缘环网柜，其特征在于：所述进线接入系统包括进线插拔电缆头、进线穿墙套管、进线避雷器、进线电流互感器和进线插接柱，所述进线插拔电缆头插到进线穿墙套管外侧，所述进线避雷器插在进线插拔电缆头后侧，所述进线电流互感器套装在进线穿墙套管上，所述进线插接柱与进线插拔电缆头形成连接并伸出所述进线穿墙套管。

7.根据权利要求1所述的抽出式空气绝缘环网柜，其特征在于：所述出线接出系统包括出线插拔电缆头、出线穿墙套管、出线避雷器、出线电流互感器和出线插接柱，所述出线插拔电缆头插到出线穿墙套管外侧，所述出线避雷器插在出线插拔电缆头后侧，所述出线电流互感器套装在进出线穿墙套管上，所述出线插接柱与出线插拔电缆头形成连接并伸出所述出线穿墙套管。

8.根据权利要求1所述的抽出式空气绝缘环网柜，其特征在于：所述柜体设置有挡墙，所述进线接入系统、出线接出系统位于挡墙一侧，所述进线插接柱、出线插接柱通过穿墙套管穿过挡墙位于挡墙另一侧，所述进线单元真空断路器、若干出线单元真空断路器和主母线也位于挡墙另一侧。

Images