CN104836188A - 一种超高压gis断路器开关电缆连接壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超高压GIS断路器开关电缆连接壳体。本发明将3相电缆终端连接小开口法兰直接设计在主壳体的端部，替代主壳体上的大开口法兰通过电缆连接中间法兰间接安装3相电缆的结构设计，简化安装工艺，降低设备成本；对主壳体的电缆内置区域进行局部放大，扩大电缆的内置空间，增加3相电缆的间距，以避免3相电缆之间起弧放电；连接法兰采用水/气双密封槽结构，提高密封防护能力；更改防爆盘结构的朝向，使防爆片破裂时的碎片脱离方向朝向斜外侧，以保护相邻设备；采用充气/排气一体的充气嘴结构，即可充注又可排放SF6气体；壳体上部设计吊装孔，方便设备的安装。

Description

一种超高压GIS断路器开关电缆连接壳体

   技术领域

本发明涉及一种电缆连接壳体，尤其是涉及一种用于超高压GIS断路器开关设备的铸造铝合金电缆连接壳体。

背景技术

电缆连接壳体是GIS断路器开关设备的关键结构件，除了GIS对壳体要求的一般性功能用途外，其主要作用是安装三相电缆的终端，并通过壳体内装导体使电路连通到断路器开关、隔离开关、接地开关等开关设备，使GIS开关设备与外部供电线路相连，从而控制整条输配电线路的开断。

如图1所示，某超高压GIS断路器电缆连接壳体Y100，其外形尺寸长×宽×高=1000 mm×850mm×1200mm，重量约达300kg，其由连接法兰Y101/Y102/Y103、电缆连接法兰Y104、接地开关Y105/Y106/Y107、驱动机构Y108、防爆盘Y109、观察窗Y110/Y111、充气嘴Y112/Y113。

现有电缆连接壳体的电缆连接法兰Y104为大开口法兰，3相电缆无法直接安装在Y104上，必须通过图2所示的电缆终端连接中间法兰B200间接安装，先将B200安装在Y104上，再将3相电缆分别安装在B200上的电缆终端连接小开口法兰B201、B202、D203之上，设备安装/维护不方便，且增加了设备成本；如图3所示，现有电缆连接壳体电缆内置区域D300的内部空间狭小，3相电缆相互之间的间距过小，容易造成彼此之间起弧放电，导致非计划停电；现有电缆连接壳体的防爆盘结构Y109用于安装防爆片装置，是壳体的重要安全装置，安装的防爆片装置排放系统最后才起作用以防止发生重大事故，现有的防爆盘结构位于壳体体侧面的水平线中心部位，当防爆片破裂或脱落时，其脱离方向朝向侧面，会损害其它相邻设备；现有电缆连接壳体具备2个观察窗Y110、Y111，但观察窗的视野无法覆盖整个内部空间，不便于观察内部结构件的运行状态；现有电缆连接壳体具备2个SF6充气嘴结构Y112、Y113，所采用的充气嘴只能充注而不能排放SF6气体，一旦内部压力超过上限，势必引发设备故障。

因此，有必要提供一种集约化、多功能、经济实用、安全可靠及综合电气使用性能高的新型电缆连接壳体。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于超高压GIS断路器开关的集约化、多功能、经济实用、安全可靠及综合电气使用性能高的新型电缆连接壳体。

为此本发明采用的技术方案是：本发明包括连接法兰一（FL11）、连接法兰二（FL12）、连接法兰三（FL13）、电缆终端连接法兰一（DFL21）、电缆终端连接法兰二（DFL22）、电缆终端连接法兰三（DFL23）、电缆内置区域（DLK11）、接地开关一（ES31）、接地开关二（ES32）、接地开关三（ES33）、驱动机构安装结构一（DA41）、驱动机构安装结构二（DA42）、手动连接法兰一（MFL51）、手动连接法兰二（MFL52）、手动连接法兰三（MFL53）、手动连接法兰四（MFL54）、充气嘴（GC60）、防爆盘（DEV71）、观察窗一（SF81）、观察窗二（ST82）、观察窗三（SE83）及吊装孔一（DH91）、吊装孔二（DH92）；

所述连接法兰一（FL11）、连接法兰二（FL12）、连接法兰三（FL13）外侧增加了四个对称安装角，同时在连接法兰上采用了密封槽一（X101）和密封槽二（X102），其中密封槽二（X102）为气密封槽；密封槽一（X101）为水密封槽；

所述电缆终端连接法兰一（DFL21）、电缆终端连接法兰二（DFL22）、电缆终端连接法兰三（DFL23）用于分别安装三相电缆的终端，连接法兰一（DFL21）、电缆终端连接法兰二（DFL22）、电缆终端连接法兰三（DFL23）以3×120°均匀对称分布于主壳体（DLK10）的端部；

所述手动连接法兰一（MFL51）、手动连接法兰二（MFL52）开口加工设置，手动连接法兰三（MFL53）、手动连接法兰四（MFL54）开口加工设置或者封口加工设置；

所述充气嘴（GC60）由充气嘴体（GC1）、排气阀（GC62）和连通孔（GC63）组成；所述充气嘴体（GC61）与壳体内部贯通，用于安装充气阀；排气阀（GC62）通过连通孔（GC63）与壳体内部连通，用于安装排气阀；连通孔（GC63）用于连通充气嘴体（GC61）和排气阀（GC62）；

所述防爆盘（DEV71）设计在壳体下侧，其中心线与罐体的中心水平线成30-60角度。

本发明在现有电缆连接壳体的基础上，将3相电缆终端连接小开口法兰直接设计在主壳体的端部，替代主壳体上的大开口法兰通过电缆连接中间法兰间接安装3相电缆的结构设计，简化安装工艺，降低设备成本；对主壳体的电缆内置区域进行局部放大，扩大电缆的内置空间，增加3相电缆的间距，以避免3相电缆之间起弧放电；连接法兰采用水/气双密封槽结构，提高密封防护能力；关键结构位置设计相应的观察窗，以解决内部空间狭窄带来的不利于内部观察的缺点；更改防爆盘结构的朝向，使防爆片破裂时的碎片脱离方向朝向斜外侧，以保护相邻设备；采用充气/排气一体的充气嘴结构，即可充注又可排放SF6气体；壳体上部设计吊装孔，方便设备的安装。

本发明的电缆连接壳体与现有电缆连接壳体比较具有以下优点：1、三相电缆可直接安装在主壳体上，安装效率和精度高，设备成本降低5%；2、三相电缆内置区域空间充足，安装和维护方便，克服了3相电缆之间起弧放电的安全隐患；3、壳体的连接法兰采用水/气双密封槽结构，即可防止外界水/水汽侵入设备引发故障，又可防止内部SF6气体泄漏，保证设备安全运行所需气体压力和提高SF6节气率，年泄漏率达到0.3%；4、壳体的关键位置均设计了观察窗，可以更好地观察内部机构的运行和方便设备故障的判断和检修；5、防爆盘结构朝向斜外侧，防爆片在破裂或脱落时，其碎片的脱离方向为斜外侧，可以保障相邻设备不受损害；6、充气/排气一体的充气嘴结构，可以自动进行充/放气，保证内部SF6气体压力在要求范围之内。

附图说明

图1、2是现有电缆连接壳体的结构立体图。

图3是现有电缆连接壳体的电缆终端连接中间法兰的结构示意图。

图4是现有电缆连接壳体的电缆内置区域的剖视图。

图5、6是本发明电缆连接壳体的结构立体图。

图7是本发明电缆连接壳体的连接法兰结构示意图。

图8是图7的A-A向视图。

图9是本发明电缆连接壳体的电缆终端连接法兰结构示意图。

图10是本发明电缆连接壳体的电缆内置区域的剖视图。

图11、12是本发明电缆连接壳体的手动连接法兰结构的剖视图。

图13是本发明电缆连接壳体的充气嘴结构的剖视图。

图14是本发明电缆连接壳体的防爆盘结构的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明电缆连接壳体作进一步详细说明。

实施例一：

如图4所示，本发明电缆连接壳体DLK10的立体图，其外形尺寸长×宽×高=900 mm×710mm×1150mm，重量约200kg，主要结构包括连接法兰一FL11、连接法兰二FL12、连接法兰三FL13、电缆终端连接法兰一DFL21、电缆终端连接法兰二DFL22、电缆终端连接法兰三DFL23、电缆内置区域DLK11、接地开关一ES31、接地开关二ES32、接地开关三ES33、驱动机构安装结构一DA41、驱动机构安装结构二DA42、手动连接法兰一MFL51、手动连接法兰二MFL52、手动连接法兰三MFL53、手动连接法兰四MFL54、充气嘴GC60、防爆盘DEV71、观察窗SF81/ST82/SE83及吊装孔DH91/DH92。

本发明电缆连接壳体的3个连接法兰上增设了4个对称安装角结构及水/气双密封槽，装配精度和密封性能更高。

本发明电缆连接壳体的电缆终端连接法兰一DFL21、电缆终端连接法兰二DFL22、电缆终端连接法兰三DFL23，单独分布设计在主壳体DLK10上，替代通过中间法兰转接来安装三相电缆的方式，装配检修方便，且降低了设备成本。

本发明电缆连接壳体的电缆内置区域DLK11进行了局部空间放大，扩大电缆的内置空间，增加3相电缆的间距，以避免3相电缆之间起弧放电。

本发明电缆连接壳体的接地开关一ES31、接地开关二ES32、接地开关三ES33，采用与现有的电缆连接壳体相同的结构设计。

本发明驱动机构安装结构一DA41、驱动机构安装结构二DA42分别位于主壳体DLK10的两侧，驱动机构安装结构一DA41用于安装驱动机构，驱动机构安装结构二DA42用于固定驱动杆的末端，使驱动机构可以顺利地同时操控接地开关一ES31、接地开关二ES32、接地开关三ES33的断开与合闸动作。

本发明电缆连接壳体设计了手动连接法兰一MFL51、手动连接法兰二MFL52、手动连接法兰三MFL53、手动连接法兰四MFL54，其中手动连接法兰一MFL51、手动连接法兰二MFL52为开口法兰，开口的大小可使人手顺利通过，方便内置结构件的安装，内置结构件安装结束后，该手动连接法兰以观察窗的形式封闭，作为观察窗使用；手动连接法兰三MFL53、手动连接法兰四MFL54为封口法兰，可根据内置结构件的安装需求选择封口或开口。

本发明电缆连接壳体的充气嘴GC60，同时具备充气和排气的功能，使设备的内部SF6气体压力始终维持在安全压力范围之内。

本发明电缆连接壳体的防爆盘DEV71，与现有电缆连接壳体不同，防爆盘结构中心线与壳体中心轴线呈30-60夹角，优选45°夹角，使防爆片在破裂或脱落时，其碎片的脱离方向为斜外侧，以保障相邻设备不受损害。

本发明电缆连接壳体设计了3个观察窗结构SF81、ST82、SE83，且明确了各自具备的不同功能用途，其中SF81为综合观察窗，用于观察整个壳体内置结构件的运行状态；ST82为隔离开关观察窗，用于观察隔离开关内置结构件的运行状态；SE83为接地开关观察窗，用于观察接地开关内置结构件的运行状态。

本发明电缆连接壳体设计了2个吊装孔DH91、DH92，位于壳体的侧面，以方便壳体的吊装。

实施例二：

本发明连接法兰一FL11、连接法兰二FL12、连接法兰三FL13在外侧增加了4个对称安装角，使封端盖板与连接法兰的固定更加牢固，同时在连接法兰上采用了密封槽一（X101）和密封槽二（X102），其中密封槽二（X102）为气密封槽，防止内部SF6气体泄漏，保证气体压力符合使用要求；密封槽一（X101）为水密封槽，防止外界水/水汽进入设备引发故障，也可作为2道气密封槽。

    实施例三：

本发明电缆终端连接法兰一DFL21、电缆终端连接法兰二DFL22、电缆终端连接法兰三DFL23用于分别安装3根电缆的终端，与现有电缆连接壳体不同，3个电缆终端连接法兰结构为单独的电缆安装座板结构，以3×120°均匀对称分布于主壳体DLK10的端部，三相电缆可直接安装连接在主壳体上，无需通过中间法兰的间接安装，设备安装和检修方便。

实施例四：

本发明电缆连接壳体的电缆内置区域DLK11剖视图，与现有电缆连接壳体相比，扩大了电缆的内置区域，使内部空间增大了30%左右，增加了3相电缆之间的间距，可以有效克服3相电缆之间起弧放电的安全隐患。

实施例五：

本发明手动连接法兰一MFL51、手动连接法兰二MFL52、手动连接法兰三MFL53、手动连接法兰四MFL54结构的两种不同加工方案，M01为封口加工方案，M02为开口加工方案。其中手动连接法兰一MFL51、手动连接法兰二MFL52采用M02开口加工方案，手动连接法兰三MFL53、手动连接法兰四MFL54根据内置结构件的安装需要选择相应的加工方案，安装内置结构件不需要开口时，选择封口加工方案M01，安装内置结构件需要开口时，选择开口加工方案M02。

实施例六：

本发明电缆连接壳体的充气嘴GC60的剖视图，其由充气嘴体GC1、排气阀GC62和连通孔GC63组成。充气嘴体GC61与壳体内部贯通，用于安装充气阀，以向壳体内部充注SF6气体；排气阀GC62通过连通孔GC63与壳体内部连通，用于安装排气阀，当内部气体压力超过使用压力上限时释放气体，确保设备使用安全；连通孔GC63用于连通充气嘴体GC61和排气阀GC62，实现即可充气、又可排气的功能。

实施例七：

本发明电缆连接壳体的防爆盘DEV71设计在壳体下侧，但其中心线与罐体的中心水平线成α角度，考虑本壳体应用设备的安装结构，其α角度为45°，也可根据不同设备的安装需要设计为不同的α角度，这样的结构设计可以保证防爆片在破裂或脱落时，其碎片的脱离方向为斜外侧，可以保障相邻设备不受损害。

Claims (1)

1.一种超高压GIS断路器开关电缆连接壳体，其特征在于，包括连接法兰一（FL11）、连接法兰二（FL12）、连接法兰三（FL13）、电缆终端连接法兰一（DFL21）、电缆终端连接法兰二（DFL22）、电缆终端连接法兰三（DFL23）、电缆内置区域（DLK11）、接地开关一（ES31）、接地开关二（ES32）、接地开关三（ES33）、驱动机构安装结构一（DA41）、驱动机构安装结构二（DA42）、手动连接法兰一（MFL51）、手动连接法兰二（MFL52）、手动连接法兰三（MFL53）、手动连接法兰四（MFL54）、充气嘴（GC60）、防爆盘（DEV71）、观察窗一（SF81）、观察窗二（ST82）、观察窗三（SE83）及吊装孔一（DH91）、吊装孔二（DH92）；

所述连接法兰一（FL11）、连接法兰二（FL12）、连接法兰三（FL13）外侧增加了四个对称安装角，同时在连接法兰上采用了密封槽一（X101）和密封槽二（X102），其中密封槽二（X102）为气密封槽；密封槽一（X101）为水密封槽；

所述电缆终端连接法兰一（DFL21）、电缆终端连接法兰二（DFL22）、电缆终端连接法兰三（DFL23）用于分别安装三相电缆的终端，连接法兰一（DFL21）、电缆终端连接法兰二（DFL22）、电缆终端连接法兰三（DFL23）以3×120°均匀对称分布于主壳体（DLK10）的端部；

所述手动连接法兰一（MFL51）、手动连接法兰二（MFL52）开口加工设置，手动连接法兰三（MFL53）、手动连接法兰四（MFL54）开口加工设置或者封口加工设置；

所述充气嘴（GC60）由充气嘴体（GC1）、排气阀（GC62）和连通孔（GC63）组成；所述充气嘴体（GC61）与壳体内部贯通，用于安装充气阀；排气阀（GC62）通过连通孔（GC63）与壳体内部连通，用于安装排气阀；连通孔（GC63）用于连通充气嘴体（GC61）和排气阀（GC62）；

所述防爆盘（DEV71）设计在壳体下侧，其中心线与罐体的中心水平线成30-60角度。