CN106451191B - 一种充气柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种充气柜,充气柜包括柜体,柜体内设置有灭弧室和隔离开关,灭弧室包括灭弧室静端出线座和灭弧室动端出线座,隔离开关包括隔离开关动触座和隔离开关静触座,灭弧室静端出线座、灭弧室动端出线座、隔离开关动触座和隔离开关静触座中至少一个上设有温度传感器,可以实时知道断路器的工作状态是否正常以及隔离开关的工作状态是否正常,如果断路器或隔离开关发生故障,导致连接处出现温升现象,工作人员通过温度传感器可以及时知道,解决了现有技术中断路器及隔离开关的故障无法预知易引发安全事故的问题。

Description

一种充气柜
技术领域
本发明属于开关技术领域,具体涉及一种充气柜。
背景技术
传统的开关柜采用空气绝缘技术,为了保证开关设备的安全运行,必须保证足够的空气净距,虽然后来采用了复合绝缘技术,但开关设备的体积仍然较大,尤其是在盐雾、潮湿、高海拔等恶劣环境下使用,对开关设备的空气净距要求更高,开关设备的体积更大。
随着开关设备技术的发展,出现了充气柜。充气柜是将断路器、接地开关、隔离开关等设备密闭于充有六氟化硫或其它绝缘气体的气室内,以保证开关设备的绝缘性能。但是,断路器、接地开关、隔离开关等关键设备都装在封闭的金属柜体内,因而无法及时了解柜内关键设备的运行状况,尤其是断路器及隔离开关等关键设备的故障无法预知,断路器包括灭弧室,灭弧室具有静端出线座和动端出线座,在各出线座的连接处易发生故障。为了保证开关设备的安全运行,一般采用定期检修或是故障之后再对其进行检修和更换的方式,因停电检修或故障检修造成人力、物力及经济上的浪费。并且,检修人员不能快速准确地监测开关柜内设备的运行状态,以及判定故障发生的位置,尤其是突发性故障的发生,没有任何预警,极有可能引发爆炸、火灾等严重危及人身安全的事故,同时影响供配电网络的可靠性,并由此带来重大经济损失,造成严重的社会影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充气柜以解决现有技术中断路器及隔离开关的故障无法预知易引发安全事故的问题。
为实现上述目的,本发明的一种充气柜的技术方案是:一种充气柜,包括柜体,柜体内设置有灭弧室和隔离开关,灭弧室包括灭弧室静端出线座和灭弧室动端出线座,隔离开关包括隔离开关动触座和隔离开关静触座,灭弧室静端出线座、灭弧室动端出线座、隔离开关动触座和隔离开关静触座中至少一个上设有温度传感器。
所述灭弧室静端出线座上设有第一温度传感器,隔离开关动触座上设有第二温度传感器,各温度传感器均为无线无源温度传感器。
所述柜体上设置有与各温度传感器采样连接的IED装置。
所述充气柜还包括断路器操动机构和隔离开关操动机构,断路器操动机构和隔离开关操动机构与IED装置均控制连接。
所述柜体包括断路器室,断路器室的室壁上设有用于检测断路器室内气体状态参数的断路器室气体传感器,断路器室气体传感器与IED装置采样连接。
所述柜体还包括充气母线室,所述充气母线室的室壁上设有用于检测充气母线室内气体状态参数的充气母线室气体传感器,充气母线室气体传感器与IED装置采样连接。
所述柜体包括断路器室,断路器室的室壁上于断路器室内设有至少一个出线套管,出线套管具有与断路器室外部连通的内锥孔。
所述柜体还包括设置于断路器室下方的电缆室,电缆室内设有电子式电流互感器和/或电子式电压互感器,电子式电流互感器和/或电子式电压互感器通过引电插头与相应的具有内锥孔的出线套管插接。
所述引电插头具有锥形的绝缘部分和通过弹簧设置于绝缘部分上的锥形导电体,锥形导电体上环设有导电触指,出线套管内壁上具有与引电插头的绝缘部分插拔配合的绝缘配合部分和用于与导电触指导电连接的导电配合部分。
所述电子式电流互感器通过一次电缆与相应的出线套管插接配合,引电插头设置于一次电缆上。
本发明的有益效果是:灭弧室静端出线座、灭弧室动端出线座、隔离开关动触座和隔离开关静触座中至少一个上设有温度传感器,可以实时知道断路器的工作状态是否正常以及隔离开关的工作状态是否正常,如果断路器或隔离开关发生故障,导致连接处出现温升现象,工作人员通过温度传感器可以及时知道,解决了现有技术中断路器及隔离开关的故障无法预知易引发安全事故的问题。
附图说明
图1为本发明的一种充气柜的一个实施例的结构示意图;
图2为一次电缆的结构示意图;
图3为采集装置的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的一种充气柜的具体实施例,如图1至图3所示,包括柜体,柜体具有主控室4、充气母线室1、断路器室2和电缆室3,充气母线室1、断路器室2和电缆室3依次从上向下布置,充气母线室1内设置有三工位隔离开关,断路器室2内设置有固封极柱17,固封极柱17内封有灭弧室,灭弧室具有灭弧室静端出线座19和灭弧室动端出线座18的,主控室4位于充气母线室1、断路器室2和电缆室3三者的左侧用于安装断路器操动机构21及三工位隔离开关操动机构15。
灭弧室静端出线座19通过母排20将电流传至电缆室3。灭弧室静端出线座19上设置有第一温度传感器39用于检测灭弧室静端温度传感器静端出线座19与母排20连接处的温度,第一温度传感器39为无线无源温度传感器。断路器室2的底壁上设置有三个出线套管,三个出线套管分别为母排内锥插座24、电压互感器内锥插座25和电流互感器内锥插座26。主控室内4设置有断路器操动机构21,断路器操动机构21为弹簧储能操动机构。断路器室2左侧壁上设置有用于向断路器室内部充入绝缘气体的第一充气装置22,断路器室左侧壁上还设置有断路器室气体传感器23用于检测断路器室2内部绝缘气体的密度、压力和温度等状态参数。
充气母线室1内的三工位隔离开关包括从左至右依次排列放入接地触座5、隔离开关动触座6和隔离开关静触座10,隔离开关静触座10与相应的主母线9导电连接,隔离开关动触座6内设有沿水平方向上导向移动的动触头7,动触头7与隔离开关动触座6止旋配合且其动触头7上设有螺纹孔,接地触座5中转动装配有沿其轴向延伸的绝缘丝杠8,绝缘丝杠8的右端与动触头7的螺纹孔螺纹连接,绝缘丝杠8的另一端伸出充气母线室1延伸至主控室4内。隔离开关动触座6上设有对其进行温度监测的第二温度传感器。充气母线室1的底壁上设有母线内锥插座11和动触头内锥插座12,隔离开关动触头座6和隔离开关静触座10分别与在相应的内锥插座连接,主控室4内设有三工位隔离开关操动机构15,三工位隔离开关操动机构15的输出端与绝缘丝杠8的左端传动连接以实现接地、隔离分、合三工位功能。灭弧室动端出线座18通过室-室连接器14与充气母线室1内部的动触头内锥插座12导电连接。充气母线室1的左侧壁上设有第二充放气装置13。主控室4内还设置有用于对三工位隔离开关的状态进行检测的三工位隔离开关状态传感器16。三工位隔离开关状态传感器16为霍尔原理的直流电流变送器。充气母线室左侧壁上还设置有充气母线室气体传感器用于检测充气母线室内部绝缘气体的密度、压力和温度等状态参数。
电缆室3内设有电子式电流互感器27和电子式电压互感器28,电子式电流互感器27为穿心式电子电流互感器,电子式电流互感器27通过一次电缆29与断路器室2内的母排20导电连接,一次电缆29的端部设置有与电流互感器内锥插座26插接的引电插头。电子式电压互感器28上设有与电压互感器内锥插座25插接配合的同样的引电插头33。引电插头33,如图2所示,具有锥形的绝缘部分40和通过弹簧41设置于绝缘部分40上的锥形导电体44,锥形导电体44上环设有导电触指42,锥形导电体44套设于一次电缆29的电芯43上,弹簧41套设于锥形导电体44与绝缘部分40之间的电芯43上,出线套管内壁上具有与绝缘部分40插拔配合的绝缘配合部分和用于与导电触指42导电连接的导电配合部分。充气柜还包括用于对电子式电流互感器27的电流信号和电子式电压互感器28的电压信号进行采集的采集装置,采集装置包括设置于电缆室3的左侧壁上的采集器32,电子式电流互感器27的二次部分上和电子式电压互感器28的二次部分上均设置有航空插头(34、35),采集器32分别通过两端均设置有航空插座36的二次电缆37与电子式电流互感器27采样连接和与电子式电压互感器28采样连接。
该充气柜还包括设置于主控室内的IED(Intelligent Electronic Device)装置30(智能电子设备)和设置于主控室4外壁上的上位机,上位机为液晶触摸屏31用于向IED装置30输送指令。IED装置30设置于充气母线室1的左侧壁上,IED装置30与第一温度传感器38、第二温度传感器39、三工位隔离开关状态传感器16、断路器室气体传感器23、充气母线室气体传感器和采集器32采样连接,IED装置30与弹簧操动机构和三工位隔离开关操动机构15均控制连接,可以控制断路器和三工位隔离开关的分合闸。
通过电子式电压互感器内锥安装及电子式电流互感器电缆穿心安装及采集装置的应用,即实现了充气柜的电压、电流以及温度状态、分合闸线圈及储能回路状态、气体状态的测量数字化,同时解决了传统电磁式互感器饱和等问题,并使得互感器的安装、维护更为便捷。弃用了以往运用PLC、继电器等元器件对断路器、三工位隔离开关的控制方式,通过液晶触摸屏、IED装置可直接控制断路器、三工位隔离开关的分合闸,极大地减少了以往保护装置、PLC及其它元器件的外部接线和通讯环节,使得断路器、三工位隔离开关的控制更为智能、简约和便捷。温度传感器与开关设备温度被测点一体化设计,直接封闭在柜体内,采用无线无源温度传感器,能够在不影响开关设备自身的电气性能和机械性能的前提下,准确采集导体连接部位的温度,判定其工作状态。气体传感器能够监测气体的密度、压力和温度,并将绝缘气体的状态提供给IED装置,并通过分析、处理为故障诊断提供有力的证据。IED装置集保护、测控、非关口计量、在线监测、通讯等多种功能,一体化设计,其中,开关设备的触头温度、断路器和三工位的工作状态以及气室内气体状态等数据,既可以通过分离式人机显示操控屏直接查看,也可以以IEC61850通讯模式将各种信息发送至后台系统,通过网络实现信息交互;并可在缺陷变为故障前发出报警信号,以便采取措施避免事故的发生。
在本发明的其他实施例中,可以只在灭弧室静端出线座上设置温度传感器或者只在灭弧室动端出线座上设置温度传感器或者只在隔离开关动触座上设置温度传感器或者只在隔离开关静触座上设置温度传感器;也可以在静端出线座、灭弧室动端出线座、隔离开关动触座和隔离开关静触座中的至少两个上设置温度传感器,可根据实际情况和需要进行选择;无线无源温度传感器也可以被有线传感器代替;IED装置也可以由PLC控制器代替;三工位隔离开关也可以被两工位隔离开关代替;电子式电流互感器也可以被电磁式电流互感器代替;电子式电压互感器也可以被电磁式电压互感器代替;电缆室内也可以只设置电子式电流互感器或电子式电压互感器。

Claims (6)

1.一种充气柜,包括柜体,柜体具有主控室、充气母线室、断路器室和电缆室,柜体内设置有灭弧室和隔离开关,灭弧室包括灭弧室静端出线座和灭弧室动端出线座,隔离开关包括隔离开关动触座和隔离开关静触座,其特征在于:灭弧室静端出线座、灭弧室动端出线座、隔离开关动触座和隔离开关静触座中至少一个上设有温度传感器;所述柜体上设置有与各温度传感器采样连接的IED装置;断路器室的室壁上设有用于检测断路器室内气体状态参数的断路器室气体传感器,断路器室气体传感器与IED装置采样连接;所述充气母线室的室壁上设有用于检测充气母线室内气体状态参数的充气母线室气体传感器,充气母线室气体传感器与IED装置采样连接;温度传感器与开关设备温度被测点一体化设计,直接封闭在柜体内,采用无线无源温度传感器,在不影响开关设备自身的电气性能和机械性能的前提下,准确采集导体连接部位的温度,判定其工作状态;气体传感器能够监测气体的密度、压力和温度,并将绝缘气体的状态提供给IED装置,并通过分析、处理为故障诊断提供证据。
2.根据权利要求1所述的一种充气柜,其特征在于:所述灭弧室静端出线座上设有第一温度传感器,隔离开关动触座上设有第二温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种充气柜,其特征在于:主控室外壁上设置有上位机,上位机为液晶触摸屏用于向IED装置输送指令,所述充气柜还包括断路器操动机构和隔离开关操动机构,断路器操动机构和隔离开关操动机构与IED装置均控制连接。
4.根据权利要求1所述的一种充气柜,其特征在于:断路器室的室壁上于断路器室内设有至少一个出线套管,出线套管具有与断路器室外部连通的内锥孔;电缆室设置于断路器室下方,电缆室内设有电子式电流互感器和/或电子式电压互感器,电子式电流互感器和/或电子式电压互感器通过引电插头与相应的具有内锥孔的出线套管插接;出线套管的数量有三个,三个出线套管分别为母排内锥插座、电压互感器内锥插座和电流互感器内锥插座;电子式电流互感器通过一次电缆与断路器室内的母排导电连接,一次电缆的端部设置有与电流互感器内锥插座插接的引电插头;充气柜还包括用于对电子式电流互感器的电流信号和电子式电压互感器的电压信号进行采集的采集装置,采集装置包括设置于电缆室的左侧壁上的采集器,电子式电流互感器的二次部分上和电子式电压互感器的二次部分上均设置有航空插头,采集器分别通过两端均设置有航空插头座的二次电缆与电子式电流互感器采样连接和与电子式电压互感器采样连接。
5.根据权利要求4所述的一种充气柜,其特征在于:所述引电插头具有锥形的绝缘部分和通过弹簧设置于绝缘部分上的锥形导电体,锥形导电体上环设有导电触指,出线套管内壁上具有与引电插头的绝缘部分插拔配合的绝缘配合部分和用于与导电触指导电连接的导电配合部分。
6.根据权利要求5所述的一种充气柜,其特征在于:所述电子式电流互感器通过一次电缆与相应的出线套管插接配合,引电插头设置于一次电缆上。
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