CN105790147A - 一种铠装移开式交流金属封闭开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，属于电气设备领域。本发明的铠装移开式交流金属封闭开关设备包括柜体、断路器手车、电流互感器、静触头盒、接地开光、避雷器、加热器、泄压盖板和主母线，柜体由母线室、继电器仪表室、断路器手车室和电缆室组成，具有电缆进出线，工作人员可以从正面进行安装调试和维护，提高了设备的安全性，具有结构紧凑合理、防护性能好、“五防”连锁功能可靠、维护方便、操作简单、运行可靠性高等优点，同时，本发明还针对开关柜开关柜内的接头发热不容易被预警监测的问题，对开关柜内线头处的温度监控结构进行改进，其准确性高，解决了在强电场磁场干扰导致监控不准确的问题。

Description

一种铠装移开式交流金属封闭开关设备

技术领域

本发明涉及一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，属于电气设备领域。

背景技术

开关柜是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。

随着近年来国民经济的高速增长，电网发展也迎来新的历史机遇，交流金属封闭铠装移开式开关设备因具有结构紧凑合理、防护性能好、“五防”连锁功能可靠、维护方便、操作简单、运行可靠性高等优点，在电力系统中得到广泛应用。但在实际应用中，开关柜本身存在的一些不足也随之出现，如主变低压进线开关柜容易过热、柜内缺少温度监视系统等，这些问题如不找到应对措施将给安全生产埋下隐患。开关柜受各种因素的影响容易产生过热现象，严重时将大大降低设备绝缘，危及设备安全运行。

现在的开关柜的防护等级一般定为IP4X，基本上都采用金属全封闭的外壳。而这样的开关柜普遍存在着散热不畅、温度较高的问题，导致元件绝缘性能经长时间运行后变质、劣化，构成了绝缘弱点。封闭式高压开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内，分别是开关室、母线室、出线室。按有关的规程要求，除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室呈封闭状态。在开关室内的主开关上一般有6个主插头，有18个流过负荷电流的连接点；在出线室有连接出线电缆的3个主接头与连接旁路刀闸的十几个接点。以上所说连接点直接流过负荷电流，当负荷较大时存在隐患的连接点就会发热。由于发热点在密封柜内，运行中的柜门禁止打开，值班人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断，直接造成生产事故。近年来绝缘薄弱引起设备障碍或事故呈逐年递增的情况，因此对于柜内散热不畅的现象，应给予高度重视。

现在经常使用的柜内接头发热监视方法主要有：在接头粘贴测温蜡片;手摸柜门感知柜内温度；通过异常气味发现设备过热;通过异常音响发现设备过热等。粘贴测温蜡片是室外接头常用的测温法，用在封闭柜内有很大局限性，大部分接头通过柜门的观察窗看不到，只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况，对预防事故作用不大。手摸柜门的方法可大概判断温度有无异常，在变电管理处的左安门变电站曾通过此方法发现2起严重的接头发热故障，但是这种方法具有很大的随意性与偶然性，而且由于个人感觉的差异，相同情况也会有不同判断。当有过热的接头时，一定会有异常气味或者异常声音，特别是连接电流互感器的接头发热时，可以发出强烈的异常气味，工作人员可根据气味的来源作出进一步的判断。总之，通过综合应用以上几种方法可以大概判断开关柜内有无接头发热故障，但是不科学、不严谨，对无人值班的变电站、开闭站无实用价值。

如何通过科学的方法发现开关柜内的接头发热故障一直是研究的课题之一，人们在这方面进行了多次试验与探讨。现有的技术中常采取直接监测法，在接头上安装温度传感器，将温度信号集中处理，判断接头温度是否超过允许值。其技术难点是温度传感器的安装，温度信号由传感器到处理机的传送。要求温度传感器直接安装在10kV电压的接头上，其体积有严格限制，不能影响开关的绝缘与正常运行。信号传送使用有线方式是绝对不允许的，通过无线发射存在强电场磁场干扰与发射装置电源不易解决的问题。

发明内容

针对上述现有问题，本发明的目的在于提供一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，针对现有交流金属封闭铠装移开式开关设备的不足，针对开关柜内的接头发热不容易被预警监测的问题，提出一种设计合理，安全可靠的铠装移开式交流金属封闭开关设备。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，包括柜体，柜体内设有母线室、继电器仪表室、断路器手车室和电缆室，所述母线室内设有主母线、分支母线、静触头盒和静触头装置，主母线相互贯穿连接，通过分支母线与静触头盒固定，静触头装置设置在静触头盒内；断路器手车安装在所述断路器手车室内，断路器手车与二次插头相连，断路器手车上设有加热器，断路器手车室两侧设有与断路器手车匹配的导轨，静触头盒的隔板安装在断路器手车室的后壁，母线室和断路器手车室通过可装卸式隔板分隔；所述电缆室包括电流互感器、接地开关、避雷器、接地主母线、底板、控制母线、接地开关操作机构和抽出式水平隔板，电流互感器、接地开关安装在电缆室后壁上，避雷器安装在电缆室后下部，接地主母线设置在底板上，抽出式水平隔板设置在断路器手车下方；所述的继电器仪表室设有供控制母线引进和引出的线槽。

作为优选，进一步，所述的相邻母线通过母线套管固定。

作为优选，进一步，所述断路器手车设置有真空断路器，所述导轨上设置有定位装置和联锁装置，所述定位装置对应的位置为断开位置、实验位置和工作位置。

作为优选，进一步，所述的静触头盒分为上下静触头盒，其隔板安装在断路器手车室的后壁，当断路器手车从断开位置/实验位置移动到工作位置过程中，上下静触头盒上的活门与断路器手车联动，同时自动打开；当方向移动活门则自动闭合，使断路器手车退至完全覆盖静触头盒，形成有效隔离。

作为优选，进一步，所述断路器手车室、所述母线室和所述电缆室通过泄压通道与柜体顶端的泄压装置相连。

作为优选，进一步，所述断路器手车采用中置式结构。

作为优选，进一步，所述铠装移开式交流金属封闭开关设备内柜内接头处设有温度监控装置，所述的温度监控装置包括热敏变色涂层、白色光源模块、颜色传感器、中央控制器、电源、报警装置、显示装置，其中，热敏变色涂层涂覆在柜内接头处，白色光源模块和颜色传感器对准热敏变色涂层，颜色传感器与中央控制器相连，中央控制器与报警装置、显示装置相连，电源与白色光源模块和中央控制器相连。

作为优选，进一步，所述的断路器手车室和电缆室内设有加热器和凝露自动控制器。

作为优选，进一步，所述的设备内设有高压带电显示装置。

本发明的有益效果：

1、本发明的铠装移开式交流金属封闭开关设备包括柜体、断路器手车、电流互感器、静触头盒、接地开光、避雷器、加热器、泄压盖板和主母线，柜体由母线室、继电器仪表室、断路器手车室和电缆室组成，具有电缆进出线，工作人员可以从正面进行安装调试和维护，提高了设备的安全性与便捷性。

2、本发明具有结构紧凑合理、防护性能好、“五防”连锁功能可靠、维护方便、操作简单、运行可靠性高的特点。

3、本发明可对开关柜内的接头发热故障进行有效监测，能够实时对开关柜内接头温度进行监测，起到预防接头事故的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明接头发热的监测系统的结构示意图；

图中：A-母线室、B-断路器手车室、C-电缆室、D-继电器仪表室、1-柜体、2-分支母线、3-母线套管、4-主母线、5-静触头装置、6-静触头盒、7-电流互感器、8-接地开关、9-电缆、10-避雷器、11-接地主母线、12-底板、13-控制母线、14-接地开关操作机构、15-抽出式水平隔板、16-加热器、17-断路器手车、18-二次插头、19-隔板、20-可装卸式隔板、21-泄压装置、22-热敏变色涂层、23-白色光源模块、24-颜色传感器、25-中央控制器、26-电源、27-报警装置、28-显示装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，包括柜体1，柜体1外壳采用进口铝锌薄钢板，经CNC机床加工。并采取多重折边工艺，使柜体1具有精度高、机械强度高、很强的抗腐蚀和抗氧化作用，而且重量轻，外形美观。

柜体1内设有母线室A、继电器仪表室D、断路器手车室B和电缆室C，各隔室防护等级达到P2X，同时，除继电器仪表室D外，其他三个隔室都设有泄压通道，通过泄压通道与柜体1顶端的泄压装置相连，当电路器或母线发生内部故障电弧时，伴随着电弧的出现，开关柜内部气压升高，装设在门上的特殊密封圈把柜体1前面封闭起来，顶部装备的泄压装置21的金属板将被自动打开，释放压力和排泄气体，以确保操作人员和开关柜的安全。同时，由于采用了中置式形式，电缆室C位置大大增加，使设备可接入多路电缆。

母线室A内设有主母线4、分支母线2、静触头盒6和静触头装置5，主母线4相互贯穿连接，通过分支母线2与静触头盒6固定，主母线4、分支母线2为矩形截面的铜排，分支母线2通过螺栓连接于静触头盒6和主母线4，静触头装置5设置在静触头盒6内，相邻母线4通过母线套管3固定，这样联接可保留母线间的空气缓冲，在出现内部电弧时，防止其击穿融化，母线套管3能有效的把事故限制在本柜内而不向其他柜蔓延。

断路器手车17安装在所述断路器手车室内，断路器手车17与二次插头18相连，断路器手车17上设有加热器16，断路器手车室两侧设有与断路器手车17匹配的导轨，断路器手车17可在导轨上前后移动，工作人员可以从正面进行安装调试和维护，提高了设备的安全性与便捷性，断路器手车17设置有真空断路器，所述导轨上设置有定位装置和联锁装置，所述定位装置对应的位置为断开位置、实验位置和工作位置，真空断路器能够将断路器手车17可靠锁定在断开位置或者试验位置，当断路器手车17完全锁定的时候，才能将断路器手车17推进工作位置，保证了工作人员进行操作的安全。

静触头盒6的隔板19安装在断路器手车室B的后壁，静触头盒6分为上下静触头盒，其隔板19安装在断路器手车室的后壁，当断路器手车17从断开位置/实验位置移动到工作位置过程中，上下静触头盒上的活门与断路器手车17联动，同时自动打开；当方向移动活门则自动闭合，使断路器手车17退至完全覆盖静触头盒，形成有效隔离，同时，由于上下活门不联动，在检修时，可锁定带电侧的活门，从而保证检修维护人员不触及带电体。在断路器室门关闭时，断路器手车17同样可被操作。

母线室A和断路器手车室B通过可装卸式隔板20分隔，电流互感器7、接地开关8安装在电缆室C后壁上，避雷器10安装在电缆室C后下部，接地主母线11设置在底板12上，抽出式水平隔板15设置在断路器手车17下方，将断路器手车17和抽出式水平隔板15拿开后，施工人员就可从正面进入柜内进行安装和维护。底板12采用可卸式非金属板或者非导磁金属板，确保了使用的便捷性。

开关柜内设有检测一次回路运行的带电显示装置，该装置由高压传感器和可携带式显示器组成，经用户外接导线连接为一体，不仅可提示高压回路带电情况，而且还可与电磁锁配合，实现枪支闭锁开关手柄，达到防止带电开关合接地开关、防治误入带电间隔，提高配套产品的方防误入性能。

同时，为防止在高湿度或者温度变化较大的气候环境产生的凝露现象，在断路器室和电缆室C内分别加装有加热器16和凝露自动控制器，防止腐蚀发生。

同时，针对开关柜内的接头发热不容易被预警监测的问题，提出一种设计合理，安全可靠的铠装移开式交流金属封闭开关设备，所述铠装移开式交流金属封闭开关设备内柜内接头处设有温度监控装置，所述的温度监控装置包括热敏变色涂层22、白色光源模块23、颜色传感器24、中央控制器25、电源26、报警装置27、显示装置28，其中，热敏变色涂层22涂覆在柜内接头处，在不同温度下展现不同颜色，白色光源模块23和颜色传感器24对准热敏变色涂层22，对热敏变色涂层22的颜色变化进行实时监控，颜色传感器24与中央控制器25相连，将监测到颜色变化信号反馈给中央控制器25，当到达温度过高的颜色时，中央控制器25与报警装置26、显示装置27相连，中央控制器25通知报警装置26和显示装置27，电源26与白色光源模块23和中央控制器25相连，电源26为户外接导线，对开关柜内的接头发热故障进行有效监测，能够实时对开关柜内接头温度进行监测，起到预防接头事故的作用。

本发明的铠装移开式交流金属封闭开关设备包括柜体、断路器手车、电流互感器、静触头盒、接地开光、避雷器、加热器、泄压盖板和主母线组成，柜体由母线室、继电器仪表室、断路器手车室和电缆室，具有电缆进出线，工作人员可以从正面进行安装调试和维护，提高了设备的安全性与便捷性。本发明具有结构紧凑合理、防护性能好、“五防”连锁功能可靠、维护方便、操作简单、运行可靠性高的特点；本发明还可对开关柜内的接头发热故障进行有效监测，能够实时对开关柜内接头温度进行监测，起到预防接头事故的作用。

最终，以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，包括柜体，柜体内设有母线室、继电器仪表室、断路器手车室和电缆室，其特征在于：所述母线室内设有主母线、分支母线、静触头盒和静触头装置，主母线相互贯穿连接，通过分支母线与静触头盒固定，静触头装置设置在静触头盒内；断路器手车安装在所述断路器手车室内，断路器手车与二次插头相连，断路器手车上设有加热器，断路器手车室两侧设有与断路器手车匹配的导轨，静触头盒的隔板安装在断路器手车室的后壁，母线室和断路器手车室通过可装卸式隔板分隔；所述电缆室包括电流互感器、接地开关、避雷器、接地主母线、底板、控制母线、接地开关操作机构和抽出式水平隔板，电流互感器、接地开关安装在电缆室后壁上，避雷器安装在电缆室后下部，接地主母线设置在底板上，抽出式水平隔板设置在断路器手车下方；所述的继电器仪表室设有供控制母线引进和引出的线槽。

2.根据权利要求1所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述的相邻母线通过母线套管固定。

3.根据权利要求1所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述断路器手车设置有真空断路器，所述导轨上设置有定位装置和联锁装置，所述定位装置对应的位置为断开位置、实验位置和工作位置。

4.根据权利要求3所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述的静触头盒分为上下静触头盒，其隔板安装在断路器手车室的后壁，当断路器手车从断开位置/实验位置移动到工作位置过程中，上下静触头盒上的活门与断路器手车联动，同时自动打开；当方向移动活门则自动闭合，使断路器手车退至完全覆盖静触头盒，形成有效隔离。

5.根据权利要求1所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述断路器手车室、所述母线室和所述电缆室通过泄压通道与柜体顶端的泄压装置相连。

6.根据权利要求1所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述断路器手车采用中置式结构。

7.根据权利要求1所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述铠装移开式交流金属封闭开关设备内柜内接头处设有温度监控装置。

8.根据权利要求1所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述的断路器手车室和电缆室内设有加热器和凝露自动控制器。

9.根据权利要求7所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述的温度监控装置包括热敏变色涂层、白色光源模块、颜色传感器、中央控制器、电源、报警装置、显示装置，其中，热敏变色涂层涂覆在柜内接头处，白色光源模块和颜色传感器对准热敏变色涂层，颜色传感器与中央控制器相连，中央控制器与报警装置、显示装置相连，电源与白色光源模块和中央控制器相连。

10.根据权利要求1所述的一种铠装移开式交流金属封闭开关设备，其特征在于：所述的设备内设有高压带电显示装置。