CN108631206A - 复合绝缘开关柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合绝缘开关柜，具有一个柜体，包括一个气箱，其固定在所述柜体内，且内部密封有绝缘气体；至少一个互感器，其固定在所述柜体内；以及至少一个金属导体；其中，所述气箱具有至少一个带有伞裙的套管，所述互感器和所述套管通过暴露在空气中的对应的所述金属导体连接。根据本发明，能够降低开关柜的成本。

Description

复合绝缘开关柜
技术领域
本发明涉及电气设备领域，特别是复合绝缘开关柜。
背景技术
开关柜通常分为两种绝缘形式的设备，一种为空气绝缘开关柜(Air InsulatedSwitchgear，AIS)，另外一种为气体绝缘开关柜(Gas Insulated Switchgear，GIS)。空气绝缘开关柜虽然成本较低，但是由于采用空气作为绝缘介质需要更长的绝缘距离，致使空气绝缘开关柜所需的占地面积较大。且因设备中的元器件多暴露在空气中，使其易受气候环境条件的影响，不利于系统的安全及可靠运行。而气体绝缘开关柜采用例如六氟化硫的气体作为绝缘介质，其所需的绝缘距离小从而具有较小的的占地面积。其元器件封闭在充有气体的气箱内，抵御外界环境影响的能力较强，目前已经被广泛用于电力系统中。
由于适用于气体绝缘开关柜的互感器成本较高因此，进而使得气体绝缘开关柜整体的成本较高。这样，如何降低绝缘柜的成本成为亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种复合绝缘开关柜，具有一个柜体，其特征在于，包括：一个气箱、至少一个互感器以及至少一个金属导体。气箱固定在所述柜体内，且内部密封有绝缘气体；互感器固定在所述柜体内；所述气箱具有至少一个带有伞裙的套管，所述互感器和所述套管通过暴露在空气中的对应的所述金属导体连接。
根据本发明，通过采用适用于空气绝缘的互感器，能够降低开关柜的成本。此外，通过采用适用于空气绝缘的金属导体连接在互感器和气箱之间，能够减少位于气箱内的结构，进而减小气箱的体积，进而进一步降低开关柜的成本。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，还包括：
至少一个熔断器，其分别对应于所述互感器，所述熔断器中的每一个与对应的所述金属导体串联。
这样，在复合绝缘开关柜中设置于金属导体的熔断器，这样，当气箱所连接的母线的电流过大，例如超过电流阈值时，该熔断器断开，以避免过大的电流损坏母线所在的开关柜中的其他部件，为开关柜的安全提供了一定的保障。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，所述熔断器中的每一个对应于两个所述金属导体，所述熔断器串联在对应的两个所述金属导体之间。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，所述气箱的内部设置有一个三工位开关，所述套管的个数为三个，所述套管中的每一个与所述三工位开关连接。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，所述气箱上的一个接线端与对应的所述套管通过位于所述气箱内的一个铜排直接连接。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，所述互感器为串联的两个电压互感器，所述互感器中的一个与所述套管中的两个通过对应的所述金属导体连接，另一个与所述套管中的剩余一个通过对应的所述金属导体连接。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，所述互感器为三个电压互感器。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，所述互感器为三组，所述三组中的每一组均由通过对应的所述金属导体连接的两个所述互感器组成，所述两个互感器中的一个为电压互感器，另一个为通过对应的所述金属导体与所述套管连接的电流互感器。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，还包括：至少一个密封圈，其位于所述套管与所述气箱的箱体之间。该密封圈的作用在于加强套管与箱体之间的密封性。
根据如上所述的复合绝缘开关柜，可选地，所述金属导体为铜排或铁排。铜排或铁排的结果简单，价格较低，进而能够进一步节省开关柜的成本。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为根据本发明一实施例的复合绝缘开关柜的结构示意图。
图2为根据本发明另一实施例的复合绝缘开关柜的结构示意图。
图3为图2的复合绝缘开关柜的另一角度的结构示意图。
图4为根据本发明再一实施例的复合绝缘开关柜的结构示意图。
附图标记
100-复合绝缘开关柜 101-气箱 102-套管
103-金属导体 104-电压互感器 105-熔断器
106-三工位开关 107-电流互感器 110-接线端
120-铜排
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
为了保证供配电系统的安全或者为了测量线路中的电流或电压，需要对开关柜中母线的电压或电流情况进行检测。对于有气箱的开关柜，气箱上一般设置有用于连接母线的接线端，接线端与气箱上的套管对应电连接，并进一步电连接至互感器上，以通过互感器对气箱上所连接的母线的电流或电压进行检测。
实施例一
本实施例提供一种复合绝缘开关柜。如图1至图4所示，为本实施例的复合绝缘开关柜的结构示意图。
本实施例的复合绝缘开关柜100具有一个柜体。本实施例的复合绝缘开关柜100还包括一个气箱101、至少一个互感器、至少一个金属导体103。其中，气箱101具有至少一个带有伞裙的套管102，互感器和套管102通过暴露在空气中的对应的金属导体103连接。
本实施例中，气箱101固定在柜体内，且气箱101的内部密封有绝缘气体。该绝缘气体可以是六氟化硫，或者其他绝缘气体，在此不再赘述。本实施例的气箱101的材料可以是金属，例如不锈钢。气箱101上一般设置有用于连接母线的接线端110。
此外，各气箱101的内部可以设置有一个三工位开关，套管102的个数为三个。套管102中的每一个均与三工位开关106连接，如图4所示。即套管102中的每一个与三工位开关106中的一相对应。三工位开关106对应的三个工位分别是合闸、分闸、接地。三工位开关106与套管102可以通过铜排进行连接。
当然，各气箱101中也可以不设置有三工位开关。具体可以如图2和图3所示，气箱101上的一个接线端110与对应的套管102通过气箱101内的一个铜排120直接连接。举例来说，气箱101上有三个接线端110，气箱101同样具有三个套管102，接线端110与套管102一一对应连接。三个接线端110的三根母线可以是其他开关柜中的母线，这样，通过该复合绝缘开关柜100就可以直接测量其他开关柜中母线的电流或者电压。
本实施例的互感器固定在柜体内，一般位于气箱101的下方。该互感器可以包括电压互感器104，还可以同时包括电压互感器104和电流互感器107，当然还可以包括电力变压器。具体可以根据实际需要选择，在此不再赘述。本实施例的互感器同样是暴露在空气中。即，该互感器是适用于空气绝缘的互感器，其成本比适用于气体绝缘或固定绝缘的互感器要低很多。互感器的个数可以根据实际需要选择。
作为一个示例性说明，如图1所示，互感器为串联的两个电压互感器104。互感器中的一个与套管102中的两个通过对应的金属导体103连接，互感器中的另一个与套管102中的剩余一个通过对应的金属导体103连接。例如，气箱101内部的三工位开关或气箱101所连接的母线对应有三相，分别为a、b和c。套管102与该三相一一对应。互感器中的一个连接在a和b两相之间，互感器中的另一个连接在b和c两相之间。
作为另一个示例性说明，图2和图3中，互感器可以为三组，对应三工位开关的三相或所连接的母线的三相。三组中的每一组均由通过对应的金属导体103连接的两个互感器组成，两个互感器中的一个为电压互感器，另一个为通过对应的金属导体103与套管102连接的电流互感器107。具体地，如图2和图3所示，每一组互感器对应两个套管102。两个套管102中的一个通过金属导体103连接到电流互感器107，电流互感器107再通过另一个金属导体连接到另一个套管102上。电压互感器104通过再一个金属导体连接到电流互感器107，以测量电流互感器107所测得的某一个测量点上的电压。当然，图2和图3中的电流互感器107可以为三个，电压互感器104可以为两个，这样，电压互感器104可以连接电流互感器107中的任意两个，进而实现电压的测量。
作为再一个示例性说明，图4中，互感器为三个电压互感器104。电压互感器104通过金属导体103与气箱101的套管102一一对应连接。即，图4中的互感器用于测量气箱101所连接的母线的三相的电压。
本实施例中金属导体103暴露在空气中表示的是，金属导体103的导电部分直接与空气接触。如图1至图4所示，金属导体103裸露在空气中的部分都是导电部分。该金属导体103可以是铜排或者铁排，铜排或铁排的结果简单，价格较低，进而能够进一步节省开关柜的成本。当然，金属导体103还可以是其他导体，例如导线，在此不再赘述。金属导体103与气箱101通过一个带有伞裙的套管102连接。该带有伞裙的套管102的作用在于增加爬电距离，以避免金属导体103与气箱101的导电部件之间产生电弧，影响复合绝缘开关柜100的功能，该导电部件例如是箱体。套管102的一端伸入气箱101的箱体的内部，带有伞裙的另一端位于气箱101的箱体的外部。伞裙的尺寸可以根据实际需要具体选择，在此不再赘述。
套管102与气箱101的箱体之间可以采用焊接方式进行连接，也可以采用螺栓方式进行连接，当然还可以采用其他任何方式连接。具体连接方式可以根据实际需要选择。可选地，本实施例还包括一个密封圈(图中未示出)，该密封圈位于套管102与气箱101的箱体之间。该密封圈的作用在于加强套管102与箱体之间的密封性。
根据本实施例的复合绝缘开关柜100，通过采用适用于空气绝缘的互感器，能够降低开关柜的成本。此外，通过采用适用于空气绝缘的金属导体103连接在互感器和气箱101之间，能够减少位于气箱101内的结构，进而减小气箱101的体积，从而进一步降低开关柜的成本。。
实施例二
本实施例对实施例一的复合绝缘开关柜作进一步补充说明。
本实施例的复合绝缘开关柜100中还包括至少一个熔断器105。该熔断器105分别对应互感器。熔断器105中的每一个与对应的金属导体103串联。该熔断器105可以根据复合绝缘开关柜100的电压来选择，例如普通的熔丝。用于空气绝缘的熔断器105的成本也会低于用于气体绝缘的熔断器的成本。
作为一个示例性说明，如图1所示，熔断器105中的每一个对应于两个金属导体103。即连接在一个套管102和一个互感器之间的金属导体103的个数为两个，熔断器105串联在该两个金属导体103之间。
作为一个示例性说明，如图3所示，熔断器105位于电流传感器107和电压传感器104之间。
作为一个示例性说明，如图4所示，熔断器105位于一个金属导体103和一个套管102之间。即，熔断器105的一端与套管102连接，另一端与金属导体103连接。同样地，熔断器105与气箱101的箱体之间也有可能放电，因此，需要带有伞裙的套管102来增加爬电距离，进而避免放电的产生。
本实施例中，当金属导体103为铜排或铁排时，其不容易发生变形，进而能够给熔断器105一定的支撑力，避免其在复合绝缘开关柜100中发生位移，影响复合绝缘开关柜100的功能。
根据本实施例，在复合绝缘开关柜100中设置于金属导体103的熔断器105，这样，当气箱101所连接的母线的电流过大，例如超过电流阈值时，该熔断器105断开，以避免过大的电流损坏母线所在的开关柜中的其他部件，为开关柜的安全提供了一定的保障。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.复合绝缘开关柜(100)，具有一个柜体，其特征在于，包括：
一个气箱(101)，其固定在所述柜体内，且内部密封有绝缘气体；
至少一个互感器，其固定在所述柜体内；以及，
至少一个金属导体(103)；
其中，所述气箱(101)具有至少一个带有伞裙的套管(102)，所述互感器和所述套管(102)通过暴露在空气中的对应的所述金属导体(103)连接。
2.根据权利要求1所述的复合绝缘开关柜(100)，其特征在于，还包括：
至少一个熔断器(105)，其分别对应于所述互感器，所述熔断器(105)中的每一个与对应的所述金属导体(103)串联。
3.根据权利要求2所述的复合绝缘开关柜(100)，其特征在于，所述熔断器(105)中的每一个对应于两个所述金属导体(103)，所述熔断器(105)串联在对应的两个所述金属导体(103)之间。
4.根据权利要求1所述的复合绝缘开关柜(100)，其特征在于，所述气箱(101)的内部设置有一个三工位开关(106)，所述套管(102)的个数为三个，所述套管(102)中的每一个与所述三工位开关(106)连接。
5.根据权利要求1所述的复合绝缘开关柜(100)，其特征在于，所述气箱(101)上的一个接线端(110)与对应的所述套管(102)通过位于所述气箱(101)内的一个铜排直接连接。
6.根据权利要求4所述的复合绝缘开关柜(100)，其特征在于，所述互感器为串联的两个电压互感器(104)，所述互感器中的一个与所述套管(102)中的两个通过对应的所述金属导体(103)连接，另一个与所述套管(102)中的剩余一个通过对应的所述金属导体(103)连接。
7.根据权利要求4所述的复合绝缘开关柜(100)，其特征在于，所述互感器为三个电压互感器(104)。
8.根据权利要求4所述的复合绝缘开关柜(100)，其特征在于，所述互感器为三组，所述三组中的每一组均由通过对应的所述金属导体(103)连接的两个所述互感器组成，所述两个互感器中的一个为电压互感器(104)，另一个为通过对应的所述金属导体(103)与所述套管(102)连接的电流互感器(107)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的开关柜(100)，其特征在于，还包括：
至少一个密封圈，其位于所述套管(102)与所述气箱(101)的箱体之间。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的开关柜(100)，其特征在于，所述金属导体(103)为铜排或铁排。
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