CN103872600B - 一种高压配网开关及其密封组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压配网开关，包括带箱盖的箱体，所述箱体内设有一个或多个开关组件，以及分别与各所述开关组件电连接的三相进线接头和三相出线接头，所述箱体的侧壁上设有多个安装孔，所述三相进线接头和三相出线接头分别通过进线端子和出线端子穿过所述安装孔延伸至所述箱体的外侧，其特征在于：所述箱体的侧壁上还设有抽充气阀。还提供一种高压配网开关的密封组装方法。通过采用环保型、可回收的材料作为绝缘介质，以真空作为开断介质的开关，减少配网开关体积的同时，提升绝缘水平，环保节能，能保持产品连续运行的可靠性和安全性。

Description

一种高压配网开关及其密封组装方法

技术领域

本发明涉及电力系统二次配电的一种辅助设备，主要是为24kV及以下电压等级环网配电切断负荷用的开关单元，具体涉及一种高压配网开关及其密封组装方法。

背景技术

配网是城市和农村供电的载体，配网的稳定性、可靠性和安全性，直接关系到千家万户的供电安全，具有重要的经济价值和社会意义。国家电网及南方电网公司为配网设备的改造投入了大量的资金。应用环网供电的方式可以大大提升供电的可靠性和稳定性。同时设备投资少，体积小，智能化水平高，对国家提出的建设智能电网的设想具有重要意义。

现在配网的环网供电所采用的环网开关单元主要有三种方式：一种是以空气为绝缘介质的开关单元，此单元的缺点是开关单元体积庞大，占地面积也大，同时开关单元的所有元件敞开在空气中，周围环境的湿度及灰尘都会引起绝缘强度的下降，已不太适用于城市配电网。第二种方式以高压力的SF6气体作为绝缘和开断介质的开关单元。此方式的体积较小，但它的缺点是SF6气体为温室气体，其温室效应为CO₂的25000倍，同时排放在大气中的SF6寿命约为3400年。第三种方式为以环氧树脂固封真空灭弧室及导电回路元件的方式，作为绝缘和开断单元。此方式同样也是体积小，但环氧树脂是一种不可回收再利用的材料，废弃后对环境会造成影响，同时环氧树脂在温度变化较激烈的场合下使用时，会产生开裂，对设备安全性造成负面影响。后两种方式的设备为现在电网公司采用的较多的设备，但都存在一些无法避免的缺点。

发明内容

为了解决背景技术中的不足，本发明的目的在于克服背景技术的缺陷，提供一种高压配网开关及其密封组装方法，使用后满足配网设备体积小、稳定性和可靠性高的要求，同时环保节能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高压配网开关，所述配网开关具有带箱盖的箱体，所述箱体内设有一个或多个开关组件，以及分别与各所述开关组件电连接的三相进线接头和三相出线接头，所述箱体的侧壁上设有多个安装孔，所述三相进线接头和三相出线接头分别通过进线端子和出线端子穿过所述安装孔延伸至所述箱体的外侧，其特征在于：所述箱体的侧壁上还设有抽充气阀。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述开关组件包括连接在一起的壳体和连杆，以及裹覆在所述壳体和连杆外侧的绝缘层，所述壳体内部密封设有相互电连接的通断触头和开关电路，所述连杆机械驱动所述通断触头导通或者断开所述开关电路。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述三相进线接头和三相出线接头均具有中间导电芯和所述绝缘层，所述绝缘层裹覆在中间导电芯的外周。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述绝缘层内填充有聚碳酸酯。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述出线端子的横截面为“凸”字形，具有相互连接的插入部和卡扣部，所述卡扣部的口径小于插入部的口径。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述箱体外侧设有外置操动机构，所述箱体内侧设有分别连接所述外置操动机构和开关组件的传动变换机构。

一种高压配网开关的密封组装方法，采用权利要求1-6任一项所述的高压配网开关，其特征在于：其密封组装方法包括以下步骤

1） 采用固封工艺将所述中间导电芯的外周裹覆一绝缘层后形成三相进线接头和三相出线接头，待用；

2）电气连接所述通断触头和开关电路后将其固定在所述壳体内，再固定连接所述壳体和连杆后将两者置于注塑模具中，向模具中填充工程塑料固封，形成一个标准导电和开断模块；

3）按照步骤2)的方法分别固封形成多个标准导电和开断模块；

4）将步骤1）中的三相进线接头和三相出线接头分别与各所述标准导电和开断模块电气连接；

5）将已经固封好的多个所述标准导电和开断模块、三相进线接头、三相出线接头分别装入所述箱体内，并归置箱体内的三相进线接头和三相出线接头，归置好后焊封箱盖和箱体形成一个密封的开关箱；

6）利用抽充气阀将所述开关箱内抽真空，完成后再向所述开关箱内充入干燥氮气。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括步骤6）中向所述开关箱内充入干燥氮气的压力为0.002MPa~ 0.01MPa。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述绝缘层内填充有聚碳酸酯。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述工程塑料为聚碳酸酯。

本发明的有益之处在于：1、采用了环保型气体氮气和可回收再利的工程塑料作为绝缘介质，环保节能；同时使用的聚碳酸酯绝缘强度、冲击强度，韧性和抗弯性都较好。提升了产品的电气性能。

2、密封开关箱抽真空后充入的干燥氮气相对于外部大气压的压力值小，对密封开关箱的密封制造工艺要求较低，同时在实际使用过程中不容易泄漏。保持产品连续运行的可靠性和安全性。

3、工程塑料因其有更好的韧性，对环境温度变化的适应性更强，在一些温差较大的地方使用时，不会造成开裂等问题。

5、因密封箱体内充入的是干燥氮气，外界温湿度变化不会造成内部的凝露，而降低绝缘强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明优选实施例的主视图；

图2是本发明优选实施例的俯视图；

图3是本发明优选实施例的侧视图；

图4是本发明优选实施例的三相进线接头和或三相出线接头的结构示意图。

图中：2、箱体，4、开关组件，6、三相进线接头，8、三相出线接头，10、安装孔，12、进线端子，14、出线端子，16、抽充气阀，18、壳体，20、连杆，22、绝缘层，24、通断触头，26、中间导电芯，28、插入部，30、卡扣部，32、外置操动机构，34、传动变换机构。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1-3所示，一种高压配网开关，所述配网开关具有带箱盖的箱体2，所述箱体2内设有一个或多个开关组件4，以及分别与各开关组件4电连接的三相进线接头6和三相出线接头8，所述箱体2的侧壁上设有多个安装孔10，所述三相进线接头6和三相出线接头8分别通过进线端子12和出线端子14穿过安装孔10延伸至箱体的外侧，所述箱体2的侧壁上还设有抽充气阀16。

设置抽充气阀16后，用于对密闭的开关箱进行抽真空，然后充入压力值为0.002MPa~ 0.01MPa的干燥氮气，作为开关箱内的绝缘介质，从而提高配网开关的绝缘水平，保持产品连续运行的可靠性和安全性。

作为本发明的进一步改进，所述开关组件4包括连接在一起的壳体18和连杆20，以及裹覆在壳体18和连杆20外侧的绝缘层22，所述壳体18内部密封设有相互电连接的通断触头24和开关电路（未图示），所述连杆20机械驱动通断触头24导通或者断开开关电路。

内部密封有通断触头24和开关电路的壳体18与连杆20连接后的整体外侧再裹覆一层绝缘层22，优选绝缘层22内填充有绝缘材料聚碳酸酯，进一步提高配网开关的绝缘水平，同时，绝缘材料聚碳酸酯具有很好的韧性、抗冲击强度和抗弯性，使得配网开关对环境温度变化的适应性更强，在一些温差较大的地方使用时，不会造成开裂等问题。

如图4所示，作为本发明的进一步改进，所述三相进线接头6和三相出线接头8均具有中间导电芯26和所述绝缘层22，绝缘层22裹覆在中间导电芯26的外周。采用固封工艺将中间导电芯26外周裹覆绝缘层22后形成三相进线接头6和三相出线接头8，优选绝缘层22内填充有绝缘材料聚碳酸酯，这种结构进一步提高配网开关的绝缘性。

进一步的，为了对外扩展出线接口，将所述出线端子14设计成横截面为“凸”字形的结构，其具有相互连接的插入部28和卡扣部30，所述卡扣部30的口径小于插入部28的口径。外接端口伸入插入部28后卡扣在卡扣部30中，这种结构可以对外以插拔的方式扩展出线接口，结构简单，固定牢固。

为了配合连杆20的动作，在所述箱体2外侧设有外置操动机构32，所述箱体2内侧设有分别连接外置操动机构32和开关组件4的传动变换机构34。外置操动机构32施力并通过传动变换结构34的调节将力传导至连杆20，从而控制通断触头24动作。

本发明还提供一种高压配网开关的密封组装方法，包括以下步骤

1） 采用固封工艺将所述中间导电芯26的外周裹覆一层绝缘层后形成三相进线接头6和三相出线接头8，待用；优选绝缘层内填充有聚碳酸酯，聚碳酸酯具有很好的韧性、抗冲击强度和抗弯性，采用聚碳酸酯作为绝缘介质，使得配网开关对环境温度变化的适应性更强，在一些温差较大的地方使用时，不会造成开裂等问题；

2）电气连接通断触头24和开关电路后将其固定在壳体18内，再固定连接壳体18和连杆20后将两者置于注塑模具中，向模具中填充工程塑料固封，形成一个标准导电和开断模块，优选工程塑料为聚碳酸酯；

3）按照步骤2)的方法分别固封形成多个标准导电和开断模块；

4）将步骤1）中的三相进线接头6和三相出线接头8分别与各标准导电和开断模块电气连接；

5）将已经固封好的多个标准导电和开断模块、三相进线接头6、三相出线接头8分别装入箱体2内，并归置箱体2内的三相进线接头6和三相出线接头8，归置好后焊封箱盖和箱体2形成一个密封的开关箱；

6）利用抽充气阀16将开关箱内抽真空，完成后再向开关箱内充入压力值为0.002MPa~ 0.01MPa干燥氮气密封。

本发明的固封工艺来源于专利申请号为201110094473.9的发明专利的启示，将两种或者多重材料或者结构置于一个注塑模具中，采用水加热循环机将模具快速升温，然后往模具内填充聚碳酸酯，填充完成后，再采用水加热循环机把模具温度快速升至更高的温度，一段时间后采用冰水机将模具快速降低，最终冷却脱模，完成了把聚碳酸酯固封在材料或者结构内。

本发明采用环保型气体氮气和可回收利用的工程塑料聚碳酸酯作为绝缘介质，并通过固封工艺将聚碳酸酯作为绝缘材料裹覆开断单元和导电单元（三相进出线），充分确保了配网开关的绝缘性；箱体密封后对箱体抽真空再充入低压的干燥氮气，一方面，压力值低，对密封箱体的密封制造工艺要求较低，同时在实际使用过程中不容易泄露，操持产品连续运行的可靠性和安全性，另一 方面，填充的是干燥的氮气，外界温湿度变化不会造成内部的凝露而降低绝缘强度。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种高压配网开关的密封组装方法，所述的高压配网开关具有带箱盖的箱体，所述箱体内设有一个或多个开关组件，以及分别与各所述开关组件电连接的三相进线接头和三相出线接头，所述箱体的侧壁上设有多个安装孔，所述三相进线接头和三相出线接头分别通过进线端子和出线端子穿过所述安装孔延伸至所述箱体的外侧，所述箱体的侧壁上还设有抽充气阀，所述开关组件包括连接在一起的壳体和连杆，以及裹覆在所述壳体和连杆外侧的绝缘层，所述壳体内部密封设有相互电连接的通断触头和开关电路，所述连杆机械驱动所述通断触头导通或者断开所述开关电路，且所述三相进线接头和三相出线接头均具有中间导电芯和所述绝缘层，所述绝缘层裹覆在中间导电芯的外周，且出线端子的横截面为“凸”字形，具有相互连接的插入部和卡扣部，所述卡扣部的口径小于插入部的口径，而所述箱体外侧设有外置操动机构，所述箱体内侧设有分别连接所述外置操动机构和开关组件的传动变换机构，其特征在于：其密封组装方法包括以下步骤

1） 采用固封工艺将所述中间导电芯的外周裹覆一绝缘层后形成三相进线接头和三相出线接头，待用；

2）电气连接所述通断触头和开关电路后将其固定在所述壳体内，再固定连接所述壳体和连杆后将两者置于注塑模具中，向模具中填充工程塑料固封，形成一个标准导电和开断模块；

3）按照步骤2)的方法分别固封形成多个标准导电和开断模块；

4）将步骤1）中的三相进线接头和三相出线接头分别与各所述标准导电和开断模块电气连接；

5）将已经固封好的多个所述标准导电和开断模块、三相进线接头、三相出线接头分别装入所述箱体内，并归置箱体内的三相进线接头和三相出线接头，归置好后焊封箱盖和箱体形成一个密封的开关箱；

6）利用抽充气阀将所述开关箱内抽真空，完成后再向所述开关箱内充入干燥氮气。

2.根据权利要求1所述的一种高压配网开关的密封组装方法，其特征在于：步骤6）中向所述开关箱内充入干燥氮气的压力为0.002MPa~ 0.01MPa。

3.根据权利要求1所述的一种高压配网开关的密封组装方法，其特征在于：所述绝缘层内填充有聚碳酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种高压配网开关的密封组装方法，其特征在于：所述工程塑料为聚碳酸酯。