CN104112999B - 一种固体绝缘环网柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固体绝缘环网柜。包括由薄钢板组装的柜体；柜体内从上到下依次安装操纵机构和绝缘套筒固化开关模块（1）；绝缘套筒固化开关模块的进、出回路上有绝缘封闭母线（2）连接；绝缘套筒固化开关模块（1）中包括环氧树脂浇注体（3）、真空负荷开关和三工位真空灭弧室；所述绝缘封闭母线包括空心铜管，在空心铜管的表面压塑有一层硅橡胶，硅橡胶层的外表还植埋有一层导电或半导电屏蔽层。本发明可实现模块化设计，各功能单元柜间可自由组合，如果现场有一回路或一相极柱出现问题，可方便的进行就地更换。环网柜回路数可在现场进行增减，结构简单、体积小。<b />
Description
技术领域
本发明涉及供电网络环网柜，尤其是一种固体绝缘环网柜。
背景技术
现有的环网柜中高压开关单元上的隔离开关设备的绝缘方式主要有空气绝缘、SF6气体绝缘和固体绝缘三种形式。空气绝缘的环网柜，它由低压隔室和高压隔室组成；低压隔室里面只要装一些二次仪表及控制保护元件等；高压隔室里面设有隔离开关、负荷开关、熔断器和接地开关等元件。另外一种是SF6绝缘环网柜，由于采用的气体SF6在进行灭弧后具有毒性，且易泄漏，金属器箱体积大，对密封性要求高，加工工艺复杂，致使箱体造价高，维护检测较复杂，防护等级也不够，并且带电体裸露，受空气、灰尘的侵蚀，易造成带电体的腐蚀，降低了绝缘的等级，极易造成人身伤亡事故。固体绝缘开关是采用固体绝缘材料作为主绝缘介质的开关设备，固体绝缘开关具有体积小，绝缘强度高，环境友好型等特点，以后是隔离开关设备的主要研究方向。
目前国内外均有多家企业在研究开发固体绝缘环网柜，有的已通过型式试验，并在各地挂网运行数年。从市场上的固体绝缘环网柜可以看出，目前，固体绝缘环网柜的结构主要有以下几种：1只有主回路真空断路器的固体绝缘开关，如美国G&W公司。2真空断路器+空气绝缘的三工位隔离、接地开关，如伊顿电气、沈阳昊诚、北京双杰等。3真空断路器+真空三工位隔离、接地开关，如ABB、日本日立等。其中，伊顿电气和沈阳昊诚采用的一次方案是：上隔离、上接地+真空断路器，且隔离、接地采用的是螺旋直动式结构。北京双杰采用的是真空断路器+下隔离、下接地，且隔离、接地采用的是旋转刀闸式结构。
其中，2013年10月23日，中国发明专利申请公布号CN103368096A，公开了一种固体绝缘环网柜，包括高压开关单元，高压开关单元包括真空灭弧室和隔离接地开关装置，隔离接地开关装置包括绝缘腔体，绝缘腔体上设有出线端、接地端及与所述动导电杆电连的进线端，绝缘腔体中或外侧固设有接地用真空开关管，接地用真空开关管的静触头与接地端电连、其动触头具有接地接线部，接地用真空开关管的动触头上传动连接有接地操动机构，绝缘腔体中还设有隔离刀闸，隔离刀闸的一端为铰接在出线端上的铰接端、另一端为接触端，隔离刀闸上传动连接有驱动机构。通过控制隔离刀闸的摆动和接地用真空开关管中动、静触头的通断状态，实现隔离接地开关装置处于不同的工况。但该开关的真空灭弧室依据断弧以及安全要求，占用空间比较大，无法实现体积小，绝缘强度高，环境友好的目标。
发明内容
本发明的目的是提供一种固体绝缘环网柜，以解决现有技术中体积大、绝缘能力较差、防护等级较低、存在安全隐患的不足的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种固体绝缘环网柜，包括由薄钢板组装的柜体，所述柜体内从上到下依次安装操纵机构和绝缘套筒固化开关模块；绝缘套筒固化开关模块的进、出回路上有绝缘封闭母线连接；所述绝缘套筒固化开关模块中包括环氧树脂浇注体、真空负荷开关和三工位真空灭弧室；真空负荷开关的动触头是表面镀银的圆柱铜棒，静触头是内表面镀银的圆铜管装在环氧树脂浇注体内；在环氧树脂浇注体内还有动、静触头分合的合闸凸轮、合闸弹簧；操纵机构内设储能主轴，储能电机通过储能主轴一端连接储能拐臂和拐臂弹簧，另端通过真空开关管插孔，插入环氧树脂浇注体内带动合闸凸轮；上述三工位真空灭弧室内设有多块栅条突起，且靠下方侧面至少有400mm2面积的壁面，其环氧树脂浇注体厚度为2-3mm；上述三工位真空灭弧室的外表植埋有一层导电或半导电屏蔽层并可直接可靠接地。
所述绝缘封闭母线包括空心铜管，在空心铜管的表面压塑有一层硅橡胶，硅橡胶层的外表还植埋有一层导电或半导电屏蔽层。
本发明的有益效果主要表现在：可实现模块化设计，各功能单元柜间可自由组合，如果现场有一回路或一相极柱出现问题，可方便的进行就地更换。环网柜回路数可在现场进行增减，结构简单、体积小。具体如下：
①本发明在结构原理上完全取消了SF6气体及相应气箱部件，采用绝缘套筒固化开关部件，由绝缘封闭母线连接各个回路，整体实现全封闭全绝缘。从制造上来讲，相与相是分隔的；从电气学来讲，相间不会短路。它没有压力气箱、防滑部件等，真正实现了免维护。相比SF6环网柜具有突出的抗恶劣环境能力，在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下，适应性优势明显。
②本发明绝缘套筒固化开关模块中的负荷开关采用三工位负荷开关，采用圆柱铜棒动触头和圆铜管静触头结构，利用三工位真空灭弧室内的多块栅条突起的熄弧配合，可以实现负荷开关瞬时分断，为多级配网自动化提供保障。本发明在三工位真空灭弧室内设有至少有400mm2面积的薄壁面，其环氧树脂浇注体厚度为2-3mm；即使固体绝缘环网柜环境变化产生气压，其薄壁部分相当于泄压阀，起防爆作用，保证了固体绝缘环网柜的安全运行。
③本发明具有拼装组合结构，灵活性非常强，兼具充气环网柜和单元环网柜的优点。运行中，任意环网柜发生问题，都可以及时设计回路更改方案，当场进行回路更换，对用户的使用提供了极大的方便性和灵活性，降低客户的运营和维护成本。
④本发明在三工位真空灭弧室、绝缘封闭母线的外表还植埋导电或半导电屏蔽层。有利于电场分布均匀，可避免局部放电现象，从而提高固体开关的绝缘性能。
附图说明
图1是本发明的绝缘套筒固化开关模块结构示意图。
图2是图1左视图。
图3是图1俯视图。
图4是图1仰视图。
图5是本发明的绝缘封闭母线结构示意图。
图6是图5横剖视结构放大示意图。
图中：1绝缘套筒固化开关模块；2绝缘封闭母线；3环氧树脂浇注体；4薄壁面；5空心铜管；6硅橡胶层；7导电或半导电屏蔽层。
具体实施方式
一种固体绝缘环网柜的实施例，包括由薄钢板组装的柜体；所述柜体内从上到下依次安装操纵机构和绝缘套筒固化开关模块1。
如图1、图3、图4所示，绝缘套筒固化开关模块的进、出回路上有绝缘封闭母线2连接；所述绝缘套筒固化开关模块1中包括环氧树脂浇注体3、真空负荷开关和三工位真空灭弧室。
所述真空负荷开关的动触头是表面镀银的圆柱铜棒，静触头是内表面镀银的圆铜管装在环氧树脂浇注体3内；在环氧树脂浇注体3内还有动、静触头分合的合闸凸轮、合闸弹簧；操纵机构内设储能主轴，储能电机通过储能主轴一端连接储能拐臂和拐臂弹簧，另端通过真空开关管插孔，插入环氧树脂浇注体3内带动合闸凸轮；上述三工位真空灭弧室内设有多块栅条突起，且如图2所示，靠下方侧面至少有400mm2面积的薄壁面4，其环氧树脂浇注体3厚度为2-3mm；上述三工位真空灭弧室的外表植埋有一层导电或半导电屏蔽层并可直接可靠接地。
如图5、图6所示，所述绝缘封闭母线2包括空心铜管5，在空心铜管的表面压塑有一层硅橡胶6，硅橡胶层6的外表还植埋有一层导电或半导电屏蔽层7。
Claims (2)
1.一种固体绝缘环网柜，包括由薄钢板组装的柜体；其特征在于：所述柜体内从上到下依次安装操纵机构和绝缘套筒固化开关模块（1）；绝缘套筒固化开关模块的进、出回路上有绝缘封闭母线（2）连接；所述绝缘套筒固化开关模块（1）中包括环氧树脂浇注体（3）、真空负荷开关和三工位真空灭弧室；真空负荷开关的动触头是表面镀银的圆柱铜棒，静触头是内表面镀银的圆铜管装在环氧树脂浇注体（3）内；在环氧树脂浇注体（3）内还有动、静触头分合的合闸凸轮、合闸弹簧；操纵机构内设储能主轴，储能电机通过储能主轴一端连接储能拐臂和拐臂弹簧，另端通过真空开关管插孔，插入环氧树脂浇注体（3）内带动合闸凸轮；上述三工位真空灭弧室内设有多块栅条突起，且靠下方侧面至少有400mm2面积的薄壁面（4），其环氧树脂浇注体（3）厚度为2-3mm；上述三工位真空灭弧室的外表植埋有一层导电或半导电屏蔽层并可直接可靠接地。
2.根据权利要求1所述的一种固体绝缘环网柜，其特征在于：所述绝缘封闭母线（2）包括空心铜管（5），在空心铜管的表面压塑有一层硅橡胶层（6），硅橡胶层（6）的外表还植埋有一层导电或半导电屏蔽层（7）。
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