CN109004571A - 一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关 - Google Patents

一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，包括依次连接的SF6气瓶、吹吸泵和气体绝缘金属封闭开关本体，所述气体绝缘金属封闭开关本体包括内部开关设备和金属外壳，所述内部开关设备设置在金属外壳内部，金属外壳的上表面设置有报警器和气口，当金属外壳内部充满SF6气体时，报警器可通过声音或者闪光的方式报警，以提醒工作人员，所述金属外壳内部还设置有熔断器，所述熔断器的作用是保护金属外壳内部开关设备中的电压互感器，所述熔断器包括熔断器底座、熔管、黄铜管和熔体，所述熔体的材质为变截面锌片，所述熔管的材质为三聚氰胺玻璃管，本发明可使气体绝缘封闭开关在更换故障元件时更加方便快捷，也可有效保护内部元件。

Description

一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体是一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关。
背景技术
随着经济的高速发展，我国的电力行业也得到了长足的发展，近年来，我国的电力系统容量急剧扩大，在电力设备领域技术领域中，电力设备绝缘技术中的气体绝缘技术发展尤为成熟，气体绝缘技术中主要使用SF6气体；SF6气体绝缘金属封闭开关设备由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，现有技术中，SF6气体绝缘的全封闭开关设备比常规的敞开式高压配电装置占地面积小得多，且其运行不受外界气象和环境条件的影响，因此不仅广泛用于超高压和特高压电力系统，而且已开始用于配电网络，但是，现有的SF6气体绝缘的全封闭开关设备仍然具有很多缺点：现有技术中的SF6气体绝缘的全封闭开关设备的内部器件在损坏时常需要将金属接地外壳内部的SF6气体排入空气中才能对设备进行维修，这不仅造成了SF6气体的浪费同时也对大气造成了污染；另外，现有的SF6气体绝缘的全封闭开关设备内部未设置熔断器保护电压互感器，其中的断路器不能够很好地保护内部器件，因此，设计一种新型的气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关显得至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，包括依次连接的SF6气瓶、吹吸泵和气体绝缘金属封闭开关本体，所述气体绝缘金属封闭开关本体包括内部开关设备和金属外壳，所述内部开关设备设置在金属外壳内部，内部开关设备包含断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端，所述断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端均为现有技术中的设备器件，所述金属外壳通过电线与接地电路连接，金属外壳的上表面设置有报警器和气口，所述报警器为现有技术中的报警装置，所述气口上设置有气口阀门，用于开启和关闭气口，所述金属外壳内部靠近气口处设置有SF6气体敏感器，所述SF6气体敏感器为现有技术中的气体敏感元件，可以检测金属外壳内部的SF6气体，所述SF6气体敏感器与报警器通讯连接，当金属外壳内部充满SF6气体时，报警器可通过声音或者闪光的方式报警，以提醒工作人员。
作为本发明进一步的方案：所述金属外壳下方左侧设置有接口，所述接口右端与内螺纹接头左端连接，所述内螺纹接头右端与外螺纹接头左端连接，所述外螺纹接头右端通过软管与吹吸泵左侧连接，所述吹吸泵右侧通过软管连接有压力表，所述压力表右侧通过软管与SF6气瓶的瓶口连接，压力表和SF6气瓶之间还设置有手动阀，所述SF6气瓶内部充满SF6气体，手动阀的作用是开启和关闭瓶口，控制SF6气瓶内部SF6气体的进出。
作为本发明进一步的方案：所述接口的右端外表面设置有螺纹，所述内螺纹接头为空心圆柱状，内螺纹接头的两端内侧均设置有螺纹，所述外螺纹接头的左端外表面设置有螺纹，所述接口右端外表面的螺纹与内螺纹接头左端内侧的螺纹相互切合，所述外螺纹接头左端外表面的螺纹与内螺纹接头右端内侧的螺纹相互切合。
作为本发明进一步的方案：所述金属外壳内部还设置有熔断器，所述熔断器的作用是保护金属外壳内部开关设备中的电压互感器，所述熔断器包括熔断器底座、熔管、黄铜管和熔体，所述熔断器底座上左右两边分别设置有两个金属块，所述金属块与熔断器底座相互垂直设置，金属块与金属块之间相互平行设置，金属块与金属块之间设置有触刀卡槽，所述熔体两边设置有触刀，所述熔管和黄铜管均为空心圆柱管，熔管的长度小于黄铜管的长度，熔管套合在黄铜管上，所述黄铜管的两端分别螺纹连接有黄铜帽，所述黄铜帽中心设置有圆孔，所述熔体设置在黄铜管内部，所述触刀穿插过黄铜帽中心的圆孔延伸至黄铜帽外侧，所述触刀与金属块之间的触刀卡槽可拆卸式连接。
作为本发明进一步的方案：所述熔断器底座两端设置有电线，所述电线一端与金属块连接，电线另一端与电压互感器连接，所述熔体的材质为变截面锌片，所述熔管的材质为三聚氰胺玻璃管，采用变截面锌片为熔体的好处为：当电路过载或短路时，变截面锌片狭窄部分的温度急剧升高并熔化，在短路时，熔体的几个狭窄部分同时熔断，形成较大空隙，灭弧更容易；采用三聚氰胺玻璃管作为熔管的好处为：当熔体熔断时，熔管在电弧作用下，分解大量气体，使管内压力迅速增大，促使电弧迅速熄灭。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，包括依次连接的SF6气瓶、吹吸泵和气体绝缘金属封闭开关本体，所述的气体绝缘金属封闭开关本体包括内部开关设备和金属外壳，所述的吹吸泵可以将SF6气瓶内的SF6气体抽送至金属外壳内部，也可将金属外壳内部的SF6气体抽送至SF6气瓶内，当金属外壳中的内部开关设备出现故障需要更换和维修器件时，通过吹吸泵的作用可以避免对SF6气体的浪费，也有效地防止了SF6气体造成的大气污染；此外，金属外壳内部设置了熔断器来保护电压互感器，解决了断路器不能够很好地保护内部器件的问题；再者，熔断器中的熔体的材质为变截面锌片，熔管的材质为三聚氰胺玻璃管，采用变截面锌片为熔体的好处为：当电路过载或短路时，变截面锌片狭窄部分的温度急剧升高并熔化，在短路时，熔体的几个狭窄部分同时熔断，形成较大空隙，灭弧更容易；采用三聚氰胺玻璃管作为熔管的好处为：当熔体熔断时，熔管在电弧作用下，分解大量气体，使管内压力迅速增大，促使电弧迅速熄灭。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中内螺纹接头和外螺纹接头的结构示意图。
图3为本发明中熔断器底座的结构示意图。
图4为本发明中熔管和黄铜管的结构示意图。
图5为本发明中熔体的结构示意图。
图中：1-气体绝缘金属封闭开关本体、2-金属外壳、3-接地电路、4-软管、5-吹吸泵、6-压力表、7-手动阀、8-瓶口、9-SF6气瓶、10-外螺纹接头、11-内螺纹接头、12-接口、13-熔断器底座、14-金属块、15-电线、16-触刀、17-熔体、18-黄铜帽、19-黄铜管、20-熔管、21-螺纹、22-气口、23-气口阀门、24-报警器、25-SF6气体敏感器、26-触刀卡槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，包括依次连接的SF6气瓶9、吹吸泵5和气体绝缘金属封闭开关本体1，所述气体绝缘金属封闭开关本体1包括内部开关设备和金属外壳2，所述内部开关设备设置在金属外壳2内部，内部开关设备包含断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端，所述断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端均为现有技术中的设备器件，所述金属外壳2通过电线15与接地电路3连接，金属外壳2的上表面设置有报警器24和气口22，所述报警器24为现有技术中的报警装置，所述气口22上设置有气口阀门23，用于开启和关闭气口22，所述金属外壳2内部靠近气口22处设置有SF6气体敏感器25，所述SF6气体敏感器25为现有技术中的气体敏感元件，可以检测金属外壳2内部的SF6气体，所述SF6气体敏感器25与报警器24通讯连接，当金属外壳2内部充满SF6气体时，报警器24可通过声音或者闪光的方式报警，以提醒工作人员。
本发明实施例中，所述金属外壳2下方左侧设置有接口12，所述接口12右端与内螺纹接头11左端连接，所述内螺纹接头11右端与外螺纹接头10左端连接，所述外螺纹接头10右端通过软管4与吹吸泵5左侧连接，所述吹吸泵5右侧通过软管4连接有压力表6，所述压力表6右侧通过软管4与SF6气瓶9的瓶口8连接，压力表6和SF6气瓶9之间还设置有手动阀7，所述SF6气瓶9内部充满SF6气体，手动阀7的作用是开启和关闭瓶口8，控制SF6气瓶9内部SF6气体的进出，所述接口12的右端外表面设置有螺纹21，所述内螺纹接头11为空心圆柱状，内螺纹接头11的两端内侧均设置有螺纹21，所述外螺纹接头10的左端外表面设置有螺纹21，所述接口12右端外表面的螺纹21与内螺纹接头11左端内侧的螺纹21相互切合，所述外螺纹接头10左端外表面的螺纹21与内螺纹接头11右端内侧的螺纹21相互切合。
本发明实施例中，所述金属外壳2内部还设置有熔断器，所述熔断器的作用是保护金属外壳2内部开关设备中的电压互感器，所述熔断器包括熔断器底座13、熔管20、黄铜管19和熔体17，所述熔断器底座13上左右两边分别设置有两个金属块14，所述金属块14与熔断器底座13相互垂直设置，金属块14与金属块14之间相互平行设置，金属块14与金属块14之间设置有触刀卡槽26，所述熔体17两边设置有触刀16，所述熔管20和黄铜管19均为空心圆柱管，熔管20的长度小于黄铜管19的长度，熔管20套合在黄铜管19上，所述黄铜管19的两端分别螺纹连接有黄铜帽18，所述黄铜帽18中心设置有圆孔，所述熔体17设置在黄铜管19内部，所述触刀16穿插过黄铜帽18中心的圆孔延伸至黄铜帽18外侧，所述触刀16与金属块14之间的触刀卡槽26可拆卸式连接。
本发明实施例中，所述熔断器底座13两端设置有电线15，所述电线15一端与金属块14连接，电线15另一端与电压互感器连接，所述熔体17的材质为变截面锌片，所述熔管20的材质为三聚氰胺玻璃管，采用变截面锌片为熔体17的好处为：当电路过载或短路时，变截面锌片狭窄部分的温度急剧升高并熔化，在短路时，变截面锌片的几个狭窄部分同时熔断，形成较大空隙，灭弧更容易；采用三聚氰胺玻璃管作为熔管20的好处为：当变截面锌片熔断时，三聚氰胺玻璃管在电弧作用下，分解大量气体，使管内压力迅速增大，促使电弧迅速熄灭。
本发明的工作原理是：
本发明中，当金属外壳内部中的内部开关设备出现故障需要维修时，启动吹吸泵，打开手动阀，吹吸泵将金属外壳内部的SF6气体抽取至SF6气瓶中，抽取完成后，关闭吹吸泵，打开金属外壳对其内部的故障元件进行更换检修和维护，当维护完成后，打开吹吸泵，重新将SF6气体抽送至金属外壳中，简单方便快捷；本发明中，熔断器用于保护内部设备中的电压互感器，当电路过载或短路时，熔体狭窄部分的温度急剧升高并熔化，在短路时，熔体的几个狭窄部分同时熔断，形成较大空隙，起到灭弧的作用，当熔体熔断时，熔管在电弧的作用下，分解大量气体，使管内压力迅速增大，促使电弧迅速熄灭。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，包括依次连接的SF6气瓶(9)、吹吸泵(5)和气体绝缘金属封闭开关本体(1)，其特征在于，所述气体绝缘金属封闭开关本体(1)包括内部开关设备和金属外壳(2)，所述内部开关设备设置在金属外壳(2)内部，内部开关设备包含断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端，所述金属外壳(2)通过电线(15)与接地电路(3)连接，金属外壳(2)的上表面设置有报警器(24)和气口(22)，所述气口(22)上设置有气口阀门(23)，金属外壳(2)内部靠近气口(22)处设置有SF6气体敏感器(25)，SF6气体敏感器(25)与报警器(24)通讯连接。
2.根据权利要求1所述的气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，其特征在于，所述金属外壳(2)下方左侧设置有接口(12)，所述接口(12)右端与内螺纹接头(11)左端连接，所述内螺纹接头(11)右端与外螺纹接头(10)左端连接，所述外螺纹接头(10)右端通过软管(4)与吹吸泵(5)左侧连接。
3.根据权利要求2所述的气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，其特征在于，所述接口(12)的右端外表面设置有螺纹(21)，所述内螺纹接头(11)为空心圆柱状，内螺纹接头(11)的两端内侧均设置有螺纹(21)，所述外螺纹接头(10)的左端外表面设置有螺纹(21)，所述接口(12)右端外表面的螺纹(21)与内螺纹接头(11)左端内侧的螺纹(21)相互切合，所述外螺纹接头(10)左端外表面的螺纹(21)与内螺纹接头(11)右端内侧的螺纹(21)相互切合。
4.根据权利要求1所述的气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，其特征在于，所述吹吸泵(5)右侧通过软管(4)连接有压力表(6)，所述压力表(6)右侧通过软管(4)与SF6气瓶(9)的瓶口(8)连接，压力表(6)和SF6气瓶(9)之间还设置有手动阀(7)，所述SF6气瓶(9)内部充满SF6气体。
5.根据权利要求2所述的气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，其特征在于，所述金属外壳(2)内部还设置有熔断器，所述熔断器包括熔断器底座(13)、熔管(20)、黄铜管(19)和熔体(17)，所述熔断器底座(13)上左右两边分别设置有两个金属块(14)，所述金属块(14)与熔断器底座(13)相互垂直设置，金属块(14)与金属块(14)之间相互平行设置，金属块(14)与金属块(14)之间设置有触刀卡槽(26)，所述熔体(17)两边设置有触刀(16)，所述熔管(20)和黄铜管(19)均为空心圆柱管，熔管(20)的长度小于黄铜管(19)的长度。
6.根据权利要求5所述的气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，其特征在于，所述熔管(20)套合在黄铜管(19)上，所述黄铜管(19)的两端分别螺纹连接有黄铜帽(18)，所述黄铜帽(18)中心设置有圆孔，所述熔体(17)设置在黄铜管(19)内部，所述触刀(16)穿插过黄铜帽(18)中心的圆孔延伸至黄铜帽(18)外侧，所述触刀(16)与金属块(14)之间的触刀卡槽(26)可拆卸式连接。
7.根据权利要求5所述的气体绝缘封闭紧凑金属封闭开关，其特征在于，所述熔断器底座(13)两端设置有电线(15)，所述电线(15)一端与金属块(14)连接，电线(15)另一端与电压互感器连接，所述熔体(17)的材质为变截面锌片，所述熔管(20)的材质为三聚氰胺玻璃管。
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