CN109802324B - 一种点触放电保护型预装式箱式变电站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种点触放电保护型预装式箱式变电站，属于箱式变电站设备领域，一种点触放电保护型预装式箱式变电站，包括外壳，外壳上端固定连接有顶盖，外壳内设有变电室和通气净化风室，变电室和通气净化风室前端转动连接有门板，通气净化风室内固定连接有通风净化机，变电室内固定连接有断路器，断路器右侧设有避雷器，可以实现对变电站内部的变压器进行分隔保护，同时利用分隔机构内部的点触式放电装置，在通风净化机的工作过程中进行展开与收纳，从而完成对沉积在变压器外部的电势进行导出，进而实现减少变电站内部的变压器故障电弧出现的概率，增强变电站的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及箱式变电站设备领域，更具体地说，涉及一种点触放电保护型预装式箱式变电站。
背景技术
箱式变电站，又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。
欧式变电站的箱体是由：底座、外壳、顶盖三部分构成，底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等，组焊或用螺栓连接固定成形；为满足通风、散热和进出线的需要、还应在相应的位置开出条形孔和大小适度的圆形孔。箱体外壳、顶盖槽钢、角钢、钢板、铝合金板、彩钢板、水泥板等进行折弯、组焊或用螺钉、铰链或相关的专用附件连接成形。
现有技术中的预装式箱式变电站通风散热系统主要存在的问题在于，一方面进行散热时外界大气中的固体颗粒物杂质进入预装式箱式变电站，会造成内部电力电气组件表面磨损或者腐蚀；另一方面直接将预装式箱式变电站内部的有害气体、易燃易爆气体以及腐蚀性气体直接排入空气中也会对周围环境造成危害；再一方面现有技术中的预装式箱式变电站通风散热系统要分为两个不同功能的气路管道，因此作业时不仅能耗高而且会导致高昂的建造成本、并占据较大的空间体积。中国发明公开号为CN105743000B公开了一种环保型预装式箱式变电站，包括高压室、变压器室和低压室，所述高压室分隔为通风散热仓和电力电气仓，所述电力电气仓中设置有六氟化硫开关设备，且所述通风散热仓设置有内部气流通道、外部气流通道和通风净化机构，所述通风净化机构包括密封外壳，所述密封外壳的内腔分为净气部和抽气部，所述净气部和所述抽气部相互连通，所述净气部连通所述外部气流通道，所述抽气部连通所述内部气流通道，所述内部气流通道处设置有活动门，所述净气部和所述抽气部之间设置有活性碳过滤器。既能够在进行散热时对外界大气中的固体颗粒物杂质进行过滤，又能够在通风时对预装式箱式变电站内部的有害气体进行净化后排放到空气中。
上述技术方案虽然可以解决散热时对外界大气中的固体颗粒物杂质进行过滤，同时将箱式变电站内部的有害气体进行净化后排放到空气中，但箱式变电站在对外界大气中的固体颗粒物杂质进行过滤时，正常状态下，可以很好的进行除尘过滤，但部分带电颗粒物在除尘过程中与箱式变电站内部接触，或在箱式变电站进行检修维护过程中，将门板打开后，部分带电颗粒物进入箱式变电站内部，尤其是内部变压器对这部分杂质具有电性吸附能力，这部分杂质虽然可通过内部气流通道外排出，但在与变压器进行接触过程中，带电颗粒物上的电势经典型传导至变压器外层，经过一定量的积累后，易产生故障电弧，部分故障电弧达到击穿点，易造成箱式变电站内部分设备的损坏，进而造成整个箱式变电站的故障。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种点触放电保护型预装式箱式变电站，它可以实现对变电站内部的变压器进行分隔保护，同时利用分隔机构内部的点触式放电装置，在通风净化机的工作过程中进行展开与收纳，从而完成对沉积在变压器外部的电势进行导出，进而实现减少变电站内部的变压器故障电弧出现的概率，增强变电站的安全性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种点触放电保护型预装式箱式变电站，包括外壳，所述外壳上端固定连接有顶盖，所述外壳内设有变电室和通气净化风室，所述变电室和通气净化风室前端转动连接有门板，所述通气净化风室内固定连接有通风净化机，所述变电室内固定连接有断路器，所述断路器右侧设有避雷器，所述避雷器与变电室内壁固定连接，所述断路器和避雷器之间设有变压器，所述变压器外侧设有点触集电气囊，所述变压器上端固定连接有储电电容器，所述储电电容器与点触集电气囊上端固定连接，所述点触集电气囊上端固定连接有鼓气管，所述鼓气管与通气净化风室固定连接，储电电容器右端固定连接有传输导线，所述传输导线远离储电电容器一端与避雷器固定连接，所述点触集电气囊外端设有集电导线，所述集电导线与储电电容器电性连接，可以实现对变电站内部的变压器进行分隔保护，同时利用分隔机构内部的点触式放电装置，在通风净化机的工作过程中进行展开与收纳，从而完成对沉积在变压器外部的电势进行导出，进而实现减少变电站内部的变压器故障电弧出现的概率，增强变电站的安全性。
进一步的，所述点触集电气囊包括内外两层，所述点触集电气囊内层位于靠近变压器一侧，所述点触集电气囊内层中间开凿有第一透电槽，所述第一透电槽内滑动连接有集电线杆，所述集电线杆靠近变压器一侧固定连接有电势板，所述集电线杆远离电势板一端固定连接有点触正极板，所述点触集电气囊外层中间开凿有第二透电槽，所述第二透电槽内滑动连接有放电线杆，所述放电线杆靠近点触集电气囊内层一端固定连接有点触负极板，所述放电线杆远离点触负极板一端固定连接有单支集电束，所述单支集电束与集电导线电性连接，通过在点触集电气囊内层和外层设置的集电线杆和放电线杆，便于在变电室内的通风净化机抽放气过程中，使点触集电气囊鼓起或收缩，在点触集电气囊的鼓起过程中，点触集电气囊内层的电势板与变压器接触，使变压器上的电势传输至电势板和集电线杆上，在点触集电气囊的收缩过程中，点触集电气囊内层的点触正极板与点触集电气囊外层的点触负极板接触，从而使电势传输至单支集电束处。
进一步的，所述集电线杆外端设有第一磁环，所述第一磁环与第一透电槽内壁固定连接，所述放电线杆外端设有第二磁环，所述第二磁环与第二透电槽内壁固定连接，所述第二磁环与第一磁环互相靠近一端相匹配，通过第二磁环与第一磁环吸附匹配，从而便于集电线杆上的点触正极板与放电线杆上的点触负极板接触。
进一步的，所述第一磁环内端固定连接有两个稳固架，两个所述稳固架之间固定连接有稳固滑环，所述稳固滑环与集电线杆套接，且集电线杆与稳固滑环滑动连接，通过在第一磁环内增设的稳固架和稳固滑环，便于增强集电线杆滑动时的稳定性。
进一步的，所述放电线杆上套接有压缩弹簧，所述压缩弹簧左右两端分别与点触负极板和第二透电槽内壁固定连接，通过在放电线杆上套接的压缩弹簧，便于增强放电线杆移动时的稳定性，同时减轻点触正极板对点触负极板的冲击。
进一步的，所述电势板远离点触正极板一端固定连接有多个集电支杆，所述集电支杆上固定连接有多个金属丝，多个所述金属丝在集电支杆上密集排布，通过在电势板上增设的集电支杆和金属丝，便于增加集电支杆与变压器外端接触面积，从而增强集电支杆上对带电颗粒物的吸附效果。
进一步的，所述集电线杆上套接有橡胶绝缘胶板，所述橡胶绝缘胶板远离电势板一端与点触集电气囊内层内壁固定连接，通过在集电线杆上增设的橡胶绝缘胶板，便于减轻集电支杆与变压器接触时的碰撞损伤，同时减少电势传导至点触集电气囊内层外壁。
进一步的，所述放电线杆靠近单支集电束一端固定套接有绝缘扣环，所述集电支杆外端与点触集电气囊外层外壁紧密贴合，通过在放电线杆上增设的绝缘扣环，便于减轻单支集电束曲折时的弯曲度，减少单支集电束与放电线杆断路的发生。
进一步的，所述传输导线外端设有固线夹，所述固线夹与变电室内壁固定连接，通过在传输导线外端增设的固线夹，便于将传输导线固定于变电室内壁。
进一步的，所述电势板、点触正极板和点触负极板均为圆盘形，便于增大电势板、点触正极板和点触负极板的接触面积。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现对变电站内部的变压器进行分隔保护，同时利用分隔机构内部的点触式放电装置，在通风净化机的工作过程中进行展开与收纳，从而完成对沉积在变压器外部的电势进行导出，进而实现减少变电站内部的变压器故障电弧出现的概率，增强变电站的安全性。
(2)通过在点触集电气囊内层和外层设置的集电线杆和放电线杆，便于在变电室内的通风净化机抽放气过程中，使点触集电气囊鼓起或收缩，在点触集电气囊的鼓起过程中，点触集电气囊内层的电势板与变压器接触，使变压器上的电势传输至电势板和集电线杆上，在点触集电气囊的收缩过程中，点触集电气囊内层的点触正极板与点触集电气囊外层的点触负极板接触，从而使电势传输至单支集电束处。
(3)集电线杆外端设有第一磁环，第一磁环与第一透电槽内壁固定连接，放电线杆外端设有第二磁环，第二磁环与第二透电槽内壁固定连接，第二磁环与第一磁环互相靠近一端相匹配，通过第二磁环与第一磁环吸附匹配，从而便于集电线杆上的点触正极板与放电线杆上的点触负极板接触。
(4)第一磁环内端固定连接有两个稳固架，两个稳固架之间固定连接有稳固滑环，稳固滑环与集电线杆套接，且集电线杆与稳固滑环滑动连接，通过在第一磁环内增设的稳固架和稳固滑环，便于增强集电线杆滑动时的稳定性。
(5)放电线杆上套接有压缩弹簧，压缩弹簧左右两端分别与点触负极板和第二透电槽内壁固定连接，通过在放电线杆上套接的压缩弹簧，便于增强放电线杆移动时的稳定性，同时减轻点触正极板对点触负极板的冲击。
(6)电势板远离点触正极板一端固定连接有多个集电支杆，集电支杆上固定连接有多个金属丝，多个金属丝在集电支杆上密集排布，通过在电势板上增设的集电支杆和金属丝，便于增加集电支杆与变压器外端接触面积，从而增强集电支杆上对带电颗粒物的吸附效果。
(7)集电线杆上套接有橡胶绝缘胶板，橡胶绝缘胶板远离电势板一端与点触集电气囊内层内壁固定连接，通过在集电线杆上增设的橡胶绝缘胶板，便于减轻集电支杆与变压器接触时的碰撞损伤，同时减少电势传导至点触集电气囊内层外壁。
(8)放电线杆靠近单支集电束一端固定套接有绝缘扣环，集电支杆外端与点触集电气囊外层外壁紧密贴合，通过在放电线杆上增设的绝缘扣环，便于减轻单支集电束曲折时的弯曲度，减少单支集电束与放电线杆断路的发生。
(9)传输导线外端设有固线夹，固线夹与变电室内壁固定连接，通过在传输导线外端增设的固线夹，便于将传输导线固定于变电室内壁。
(10)电势板、点触正极板和点触负极板均为圆盘形，便于增大电势板、点触正极板和点触负极板的接触面积。
附图说明
图1为本发明展开状态时的外部立体图；
图2为本发明封闭状态时的外部立体图；
图3为本发明通气净化风室的结构示意图；
图4为本发明变电室内部的结构示意图；
图5为本发明点触集电气囊部分的截面图；
图6为图5中A处的结构示意图；
图7为图5中B处的结构示意图。
图中标号说明：
1外壳、2顶盖、3变电室、4通气净化风室、5门板、6断路器、7通风净化机、8避雷器、9变压器、10点触集电气囊、11集电导线、12储电电容器、13传输导线、14固线夹、15集电线杆、16第一磁环、17电势板、18点触正极板、19放电线杆、20点触负极板、21单支集电束、22第二磁环、23压缩弹簧、24绝缘扣环、25稳固架、26稳固滑环、27集电支杆、28金属丝、29橡胶绝缘胶板。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-7，一种点触放电保护型预装式箱式变电站，包括外壳1，外壳1上端固定连接有顶盖2，外壳1内设有变电室3和通气净化风室4，变电室3和通气净化风室4前端转动连接有门板5，通气净化风室4内固定连接有通风净化机7，变电室3内固定连接有断路器6，断路器6右侧设有避雷器8，避雷器8与变电室3内壁固定连接，断路器6和避雷器8之间设有变压器9，变压器9外侧设有点触集电气囊10，变压器9上端固定连接有储电电容器12，储电电容器12与点触集电气囊10上端固定连接，点触集电气囊10上端固定连接有鼓气管，鼓气管与通气净化风室4固定连接，储电电容器12右端固定连接有传输导线13，传输导线13远离储电电容器12一端与避雷器8固定连接，点触集电气囊10外端设有集电导线11，集电导线11与储电电容器12电性连接，可以实现对变电站内部的变压器进行分隔保护，同时利用分隔机构内部的点触式放电装置，在通风净化机的工作过程中进行展开与收纳，从而完成对沉积在变压器外部的电势进行导出，进而实现减少变电站内部的变压器故障电弧出现的概率，增强变电站的安全性。
请参阅图5-7，点触集电气囊10包括内外两层，点触集电气囊10内层位于靠近变压器9一侧，点触集电气囊10内层中间开凿有第一透电槽，第一透电槽内滑动连接有集电线杆15，集电线杆15靠近变压器9一侧固定连接有电势板17，集电线杆15远离电势板17一端固定连接有点触正极板18，点触集电气囊10外层中间开凿有第二透电槽，第二透电槽内滑动连接有放电线杆19，放电线杆19靠近点触集电气囊10内层一端固定连接有点触负极板20，放电线杆19远离点触负极板20一端固定连接有单支集电束21，单支集电束21与集电导线11电性连接，通过在点触集电气囊10内层和外层设置的集电线杆15和放电线杆19，便于在变电室3内的通风净化机7抽放气过程中，使点触集电气囊10鼓起或收缩，在点触集电气囊10的鼓起过程中，点触集电气囊10内层的电势板17与变压器9接触，使变压器9上的电势传输至电势板17和集电线杆15上，在点触集电气囊10的收缩过程中，点触集电气囊10内层的点触正极板18与点触集电气囊10外层的点触负极板20接触，从而使电势传输至单支集电束21处。
请参阅图5-6，集电线杆15外端设有第一磁环16，第一磁环16与第一透电槽内壁固定连接，放电线杆19外端设有第二磁环22，第二磁环22与第二透电槽内壁固定连接，第二磁环22与第一磁环16互相靠近一端相匹配，通过第二磁环22与第一磁环16吸附匹配，从而便于集电线杆15上的点触正极板18与放电线杆19上的点触负极板20接触。
请参阅图6，第一磁环16内端固定连接有两个稳固架25，两个稳固架25之间固定连接有稳固滑环26，稳固滑环26与集电线杆15套接，且集电线杆15与稳固滑环26滑动连接，通过在第一磁环16内增设的稳固架25和稳固滑环26，便于增强集电线杆15滑动时的稳定性。
请参阅图7，放电线杆19上套接有压缩弹簧23，压缩弹簧23左右两端分别与点触负极板20和第二透电槽内壁固定连接，通过在放电线杆19上套接的压缩弹簧23，便于增强放电线杆19移动时的稳定性，同时减轻点触正极板18对点触负极板20的冲击。
请参阅图6，电势板17远离点触正极板18一端固定连接有多个集电支杆27，集电支杆27上固定连接有多个金属丝28，多个金属丝28在集电支杆27上密集排布，通过在电势板17上增设的集电支杆27和金属丝28，便于增加集电支杆27与变压器9外端接触面积，从而增强集电支杆27上对带电颗粒物的吸附效果。
请参阅图6，集电线杆15上套接有橡胶绝缘胶板29，橡胶绝缘胶板29远离电势板17一端与点触集电气囊10内层内壁固定连接，通过在集电线杆15上增设的橡胶绝缘胶板29，便于减轻集电支杆27与变压器9接触时的碰撞损伤，同时减少电势传导至点触集电气囊10内层外壁。
请参阅图7，放电线杆19靠近单支集电束21一端固定套接有绝缘扣环24，集电支杆27外端与点触集电气囊10外层外壁紧密贴合，通过在放电线杆19上增设的绝缘扣环24，便于减轻单支集电束21曲折时的弯曲度，减少单支集电束21与放电线杆19断路的发生。
请参阅图4，传输导线13外端设有固线夹14，固线夹14与变电室3内壁固定连接，通过在传输导线13外端增设的固线夹14，便于将传输导线13固定于变电室3内壁。
电势板17、点触正极板18和点触负极板20均为圆盘形，便于增大电势板17、点触正极板18和点触负极板20的接触面积。
本发明可以实现对变电站内部的变压器进行分隔保护，同时利用分隔机构内部的点触式放电装置，在通风净化机的工作过程中进行展开与收纳，从而完成对沉积在变压器外部的电势进行导出，进而实现减少变电站内部的变压器故障电弧出现的概率，增强变电站的安全性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种点触放电保护型预装式箱式变电站，其特征在于：包括外壳(1)，所述外壳(1)上端固定连接有顶盖(2)，所述外壳(1)内设有变电室(3)和通气净化风室(4)，所述变电室(3)和通气净化风室(4)前端转动连接有门板(5)，所述通气净化风室(4)内固定连接有通风净化机(7)，所述变电室(3)内固定连接有断路器(6)，所述断路器(6)右侧设有避雷器(8)，所述避雷器(8)与变电室(3)内壁固定连接，所述断路器(6)和避雷器(8)之间设有变压器(9)，所述变压器(9)外侧设有点触集电气囊(10)，所述变压器(9)上端固定连接有储电电容器(12)，所述储电电容器(12)与点触集电气囊(10)上端固定连接，所述点触集电气囊(10)上端固定连接有鼓气管，所述鼓气管与通气净化风室(4)固定连接，储电电容器(12)右端固定连接有传输导线(13)，所述传输导线(13)远离储电电容器(12)一端与避雷器(8)固定连接，所述点触集电气囊(10)外端设有集电导线(11)，所述集电导线(11)与储电电容器(12)电性连接；所述点触集电气囊(10)包括内外两层，所述点触集电气囊(10)内层位于靠近变压器(9)一侧，所述点触集电气囊(10)内层中间开凿有第一透电槽，所述第一透电槽内滑动连接有集电线杆(15)，所述集电线杆(15)靠近变压器(9)一侧固定连接有电势板(17)，所述集电线杆(15)远离电势板(17)一端固定连接有点触正极板(18)，所述点触集电气囊(10)外层中间开凿有第二透电槽，所述第二透电槽内滑动连接有放电线杆(19)，所述放电线杆(19)靠近点触集电气囊(10)内层一端固定连接有点触负极板(20)，所述放电线杆(19)远离点触负极板(20)一端固定连接有单支集电束(21)，所述单支集电束(21)与集电导线(11)电性连接；所述集电线杆(15)外端设有第一磁环(16)，所述第一磁环(16)与第一透电槽内壁固定连接，所述放电线杆(19)外端设有第二磁环(22)，所述第二磁环(22)与第二透电槽内壁固定连接，所述第二磁环(22)与第一磁环(16)互相靠近一端相匹配；所述第一磁环(16)内端固定连接有两个稳固架(25)，两个所述稳固架(25)之间固定连接有稳固滑环(26)，所述稳固滑环(26)与集电线杆(15)套接，且集电线杆(15)与稳固滑环(26)滑动连接；所述放电线杆(19)上套接有压缩弹簧(23)，所述压缩弹簧(23)左右两端分别与点触负极板(20)和第二透电槽内壁固定连接；所述电势板(17)远离点触正极板(18)一端固定连接有多个集电支杆(27)，所述集电支杆(27)上固定连接有多个金属丝(28)，多个所述金属丝(28)在集电支杆(27)上密集排布；所述集电线杆(15)上套接有橡胶绝缘胶板(29)，所述橡胶绝缘胶板(29)远离电势板(17)一端与点触集电气囊(10)内层内壁固定连接；所述放电线杆(19)靠近单支集电束(21)一端固定套接有绝缘扣环(24)，所述集电支杆(27)外端与点触集电气囊(10)外层外壁紧密贴合；所述传输导线(13)外端设有固线夹(14)，所述固线夹(14)与变电室(3)内壁固定连接；所述电势板(17)、点触正极板(18)和点触负极板(20)均为圆盘形。
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