CN105375339A - 快速接地开关罐体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速接地开关罐体。包括壳体（1），壳体（1）两侧面中部和上部、下部均设有加强筋（2），壳体（1）一侧面上部中心位置设置了双联防爆盘（3）；其中一个侧面的加强筋（2）横贯于壳体（1）侧面，另一侧面的加强筋（2）横向对称设置在侧口（4）两侧，分别分布在侧口（4）和连接口（5）之间；上部的加强筋（2）横向对称设置在上口（6）两侧，分别分布在上口（6）和连接口（5）之间；下部的加强筋（2）横向对称设置在支撑盘（7）两侧，分别分布在支撑盘（7）和连接口（5）之间。本发明提供了一种重量轻、成本节约、综合使用性能高、安全可靠、满足特高压大容量输变电开关要求的快速接地开关罐体。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速接地开关罐体，尤其是涉及一种用于特高压大容量输变电设备快速接地开关的整体铸造铝合金罐体。
背景技术
电力是国家能源发展战略布局的重要组成部分，电网是能源产业链的重要环节，是电力输送的枢纽，具备优化能源资源配置方式、提高能源资源配备效率的基本功能，对于实现电力工业可持续发展以及促进可再生能源的发展起着重要作用。电网越坚强、覆盖范围越广，越有利于提高能源优化配置的规模和效率。特高压电网具有大容量、长距离和低损耗送电的特点，从我国能源可持续发展的需要出发，加快建设以特高压电网为重点、各级电网协调发展的坚强国家电网，对解决我国能源发展面临的突出问题，构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系具有重要的意义。
目前，对特高压大容量输变电设备中的高压开关的主要要求是可靠性高、占地少、少(免)维护、智能化、模块化、无油化等。在这类先进的高压开关设备中，外壳铝合金化是适于这种要求的重要发展趋势之一，也是高压输变电装备关键部件制造技术的一次重大变革，可以显著地提高输变电装备的整体技术水平。铝合金罐体使用后，使高压开关设备具有体积小、占地少、不受环境影响、少维护、可靠性高等特点，设备在节省征地费用、土建、钢结构费用、安装费用及整个寿命期间费用方面占有相当大的优势，特别是用户追求的整个寿命期问费用大为降低。随着特高压大容量开关向气体绝缘方向发展，这类产品已是今后高压开关必需配套的结构件，需求量是巨大的。因此，整体铸造铝合金罐体是我国发展电力行业急需的关键结构件。
高压开关用铸造铝合金罐体要求按压力容器制造，除了要求一般的机械性能外，还要求耐压性、气密性以及绝缘性等，铸件要经过X光探伤、水压试验、SF6气体检漏等。根据特高压开关的技术要求，其罐体的外形尺寸、内腔容积大，耐压性要求不容易达到，通常依靠加大壳体壁厚来保证耐压性，但增加壁厚会导致壳体的体积、重量、成本加大，这与对特高压大容量输变电设备中的高压开关的主要要求相背离。
快速接地开关是具有一定关合短路电流能力的一种特殊用途的接地开关。当线路接地故障被切除后，由相邻运行线路供电形成故障线路的潜供电流，利用快速接地开关进行关合，可消除潜供电流，再快速开断接地开关，确保线路自动重合闸能成功。普通的接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边，仅起到断路器检修时两侧接地的作用；而快速接地开关配置在出线回路的出线隔离开关靠线路一侧，它有两个作用：一是开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生电感电流；二是当外壳内部绝缘子出现爬电现象或外壳内部燃弧时，快速接地开关降主回路快速接地，利用断路器切除故障电流。GIS中有以下情况需要装设快速接地开关：一是停电回路的最先接地点，用来防止可能出现的带电误合接地造成封闭电器的损坏；二是利用快速接地开关来短路封闭电器内部的电弧，防止事故扩大。
如图1所示，某特高压输变电设备的快速接地开关罐体，其外形尺寸1100mm×1100mm×1000mm。防爆盘用于安装防爆片装置，是快速接地开关罐体的重要安全装置，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。
图3所示，该快速接地开关罐体的壳体剖断面Z-Z。目前该种罐体的重量在300～700kg，壳体的厚度在20-60mm。虽然可以保证和提高罐体的耐压性，但是铸造成形难度大，而且罐体的重量大，成本高。
图1所示，某高压开关设备快速接地开关罐体的防爆盘结构位置，该罐体只有一个防爆盘，仅安装一个防爆片，如果防爆片损坏，当内部气体压力超过罐体压力承受极限时，防爆片不能正常工作（破裂或脱落），会引发更大的事故。且该防爆盘位于罐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，同时也会威胁人员的生命安全。
因此，有必要提供一种重量轻、成本节约、综合使用性能高、安全可靠、满足特高压大容量输变电开关要求的快速接地开关罐体。
发明内容
本发明的目的是提供一种重量轻、成本节约、综合使用性能高、安全可靠、满足特高压大容量输变电开关要求的快速接地开关罐体。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：本发明包括壳体（1），壳体（1）两侧面中部和上部、下部均设有加强筋（2），壳体（1）一侧面上部中心位置设置了双联防爆盘（3）；
其中一个侧面的加强筋（2）横贯于壳体（1）侧面，另一侧面的加强筋（2）横向对称设置在侧口（4）两侧，分别分布在侧口（4）和连接口（5）之间；
上部的加强筋（2）横向对称设置在上口（6）两侧，分别分布在上口（6）和连接口（5）之间；
下部的加强筋（2）横向对称设置在支撑盘（7）两侧，分别分布在支撑盘（7）和连接口（5）之间。
所述壳体（1）壁厚为8-12mm，所述各加强筋（2）宽28-32mm，厚18-22mm。
所述壳体（1）壁厚为10mm，所述各加强筋（2）宽30mm，厚20mm。
所述防爆盘（3）的中心线和壳体（1）的中心水平线成30-60°。
所述防爆盘（3）的中心线和壳体（1）的中心水平线成45°。
本发明突破现有技术的壁垒，罐体壁厚设计为10mm，以减轻重量，节约成本；通过设计加强筋来保证和提高罐体的强度和刚性，该加强筋同时作为铸造工艺筋，提高浇注时的充型和补缩效果，通过改善罐体内部组织质量来提高罐体的耐压强度，也可克服罐体因壁厚差别带来的应力不均所造成的变形；该罐体上设计采用双联防爆盘结构，用于安装两个防爆片装置，在内部气体压力超过罐体压力承受极限时，两个防爆片装置可同时动作泄放压力，泄压速度更快，也可在其中一者损坏时另一者正常动作，以更加安全可靠地保护整个设备系统的安全；防爆盘设计在该罐体的斜上方，使防爆片破裂或脱落时，脱落方向朝向罐体的斜上方，以保护相邻设备和人员的生命安全。
本发明的快速接地开关罐体与现有罐体技术比较具有以下优点：1、罐体的壁厚仅10mm，较现有罐体壁厚不小于20mm相比，壁厚减小了50%以上，而罐体重量减轻了10%，大为节约了成本；2、该罐体的十字形加强筋结构，即可作为结构加强筋，也可作为铸造工艺筋，增强罐体的强度和刚性，水压破坏性压力达到5Mpa，较设计极限耐压压力4Mpa，提高了25%；3、该罐体的双联防爆盘结构，可以安装两个防爆片装置，更加安全可靠地保护整个设备系统的安全；4、该罐体安装的防爆片破裂或脱落时朝向罐体的斜上方，可以更好保护设备和人员的安全。
附图说明
图1是现有特高压输变电设备快速接地开关罐体的立体图。
图2是图1的侧视图。
图3是图2的剖断面视图Z-Z。
图4、5是本发明快速接地开关罐体的立体图。
图6是图4的侧视图
图7是图6的剖断面视图X-X。
图8是图4的主视图
图9是图8的剖断面视图Y-Y。
图10是加强筋的结构示意图。
图中1为壳体、2为加强筋、3为防爆盘、4为侧口、5为连接口、6为上口、7为支撑盘。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的快速接地开关罐体作进一步详细说明。
如图4、5所示，本发明快速接地开关罐体的立体图。主要涉及结构包括壳体1、双联防爆盘3及十字形加强筋2。
如图7所示，本发明快速接地开关罐体的壳体剖断面X-X。为了节约材料用量，减轻罐体重量，降低生产成本，本发明的壳体1壁厚设计为10mm，罐体重量减轻了10%。
如图9所示，本发明的快速接地开关罐体加强筋2位置、形状的剖断面Y-Y。罐体的壁厚设计为10mm，必然会降低产品的耐压强度，导致水压破坏性试验压力达不到设计要求，因此要增加必要的加强筋，来保证耐压强度，为此本发明在罐体上设计了十字形加强筋；同时，由于罐体壁厚较薄，浇注时充填、补缩效果不好，内部组织质量差，也会降低罐体耐压强度，因此，本发明加强筋2的尺寸设计为：宽30mm，厚20mm，该加强筋2即作为结构加强筋，同时也作为铸造工艺筋。在不加大罐体壁厚的条件下，增强罐体的强度和刚性，也可克服罐体因壁厚差别带来的应力不均所造成的变形。经水压破坏性试验，其破坏性压力达到5Mpa，较设计极限压力4Mpa，提高了25%。
本发明快速接地开关罐体的双联防爆盘3。本发明在快速接地开关罐体上设计了双联防爆盘结构，以安装两个防爆片装置，爆破片在期望的爆破压力时即可动作(破裂或脱落)，两个爆破片同时动作，泄放气体压力速度更快，安全防护等级更高，同时如其中一个防爆片装置失灵，另一个防爆片装置也能正常工作，使安全防护等级进一步提高；另外将防爆盘3设计在快速接地开关罐体的上侧，且防爆盘3的中心线与罐体的中心水平线成α角度，考虑本发明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上方，可以保障相邻设备不受损害，也可保障人员的生命安全。
Claims (5)
1.快速接地开关罐体，其特征在于，包括壳体（1），壳体（1）两侧面中部和上部、下部均设有加强筋（2），壳体（1）一侧面上部中心位置设置了双联防爆盘（3）；
其中一个侧面的加强筋（2）横贯于壳体（1）侧面，另一侧面的加强筋（2）横向对称设置在侧口（4）两侧，分别分布在侧口（4）和连接口（5）之间；
上部的加强筋（2）横向对称设置在上口（6）两侧，分别分布在上口（6）和连接口（5）之间；
下部的加强筋（2）横向对称设置在支撑盘（7）两侧，分别分布在支撑盘（7）和连接口（5）之间。
2.根据权利要求1所述的快速接地开关罐体，其特征在于，所述壳体（1）壁厚为8-12mm，所述各加强筋（2）宽28-32mm，厚18-22mm。
3.根据权利要求2所述的快速接地开关罐体，其特征在于，所述壳体（1）壁厚为10mm，所述各加强筋（2）宽30mm，厚20mm。
4.根据权利要求1所述的快速接地开关罐体，其特征在于，所述防爆盘（3）的中心线和壳体（1）的中心水平线成30-60°。
5.根据权利要求4所述的快速接地开关罐体，其特征在于，所述防爆盘（3）的中心线和壳体（1）的中心水平线成45°。
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| CN201410405312.0A CN105375339A (zh) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | 快速接地开关罐体 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN105375339A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112475245A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 山东淄博燕峰活塞有限公司 | 一种滤清器基座铸造工艺 |
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2014
- 2014-08-18 CN CN201410405312.0A patent/CN105375339A/zh active Pending
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Application publication date: 20160302 |