CN111697479A - 一种便于气体采样及充气的环网柜 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电气设备领域，公开一种便于气体采样及充气的环网柜，环网柜的气绝缘仓上设置采样装置。采样装置包括采样本体及内置该采样本体一端部的导引端头、弹簧、采样阀芯和另一端部的采样杆。采样本体内置与采样阀芯相适配的阀芯座。导引端头和采样本体固定，弹簧处于压缩状态。采样阀芯一端的引导杆部贯穿导引端头的引导孔，另一端的顶杆部贯穿限位孔。采样杆的杆主体部贯穿采样本体的另一端部，伸入位于该另一端部内的容气腔，并与采样阀芯的顶杆部嵌套连接，杆主体部和采样本体另一端密封配合。采样本体的另一端部上设置与容气腔连通的适于采、充气的输气管。压按采样杆，输气管与气绝缘仓连通，进行气体采样及充入气体，便于环网柜维护。
Description
技术领域
本发明涉及一种环网柜，尤其涉及一种便于气体采样及充气的环网柜，属于配电设备领域。
背景技术
环网柜通常布置在供电源端，如变压器输出端，不需要频繁地分、合闸操作，则环网柜内通常被配置负荷开关、断路器，或者负荷开关、熔断器，并将其设置在一个密封的气绝缘室内。六氟化硫气体具有良好的电绝缘性和灭弧性能，气绝缘室内一般填充六氟化硫气体，作为绝缘气和灭弧气。负荷开关、断路器分合闸时常产生电弧，该电弧导致六氟化硫气体被电离及分解，气体成份发生变化，使得气体的电绝缘性及灭弧性能降低，为了避免该种情况产生，需要定期对气绝缘室内气体的成分进行检测，以及时更换六氟化硫气体，并涉及到对气绝缘室内的气体采样及充入气体。当前环网柜的气绝缘室仅设置有连接压力表的压力检测口，若要对气绝缘室内的气休采样，必需先拆卸压力表，再从压力检测口取样，非常的不方便，且易导致气体泄漏；另外通过压力检测口向气绝缘室内充入气体时，不便监测气绝缘室内的气体压力变化情况，难以确定气体的充入量。因此，亟需开发一种便于气体采样及充气的环网柜。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种便于气体采样及充气的环网柜，以解决现有环网柜气绝缘室不便于气体采样及充气的技术问题。
本发明提供一种便于气体采样及充气的环网柜，包括设置在环网柜内的气绝缘仓100，气绝缘仓100内填充适于灭弧的绝缘性气体，其设计要点在于：所述气绝缘仓100上被设置与其连通的采样装置240，适于对气绝缘仓100内的气体采样及向气绝缘仓100内充入气体；所述采样装置240包括采样本体2410、采样阀芯2420、弹簧2430、导引端头2440和采样杆2450；采样本体2410的左端部内置阀芯座2411；导引端头2440、弹簧2430、采样阀芯2420依次装配在采样本体2410的左端部内，导引端头2440和采样本体2410的左端部固定，弹簧2430处于被压缩状态，导引端头2440、弹簧2430、采样阀芯2420、阀芯座2411依次贴合，采样阀芯2420与阀芯座2411密封配合；采样阀芯2420左端的引导杆部2423依次贯穿弹簧2430、导引端头2440中部的引导孔2441，并与引导孔2441滑动配合，右端的顶杆部2422贯穿位于阀芯座2411右边侧的限位孔2412，并滑动配合；采样杆2450的杆主体部2451贯穿采样本体2410右端的滑动孔2419，伸入到采样本体2410的容气腔2416内，杆主体部2451的左端部与顶杆部2422的右端部嵌套连接，杆主体部2451和滑动孔2419的右端部密封配合；采样本体2410的右端部上设置与容气腔2416连通的适于采气及充气的输气管2460。
本发明在应用实施过程中，还有如下进一步优选的技术方案。
作为优选地，所述采样本体2410的左端部从左向右依次内置中空的连接部2418、容纳腔2417、阀芯座2411，采样本体2410的右端部从右向左依次内置滑动孔2419、容气腔2416，连接部2418适于和气绝缘仓100的侧壁固定；采样本体2410的右端部被设置沿其径向布置的丝孔2414，该丝孔2414与滑动孔2419连通，位于滑动孔2419的左边侧；阀芯座2411中部设置适于顶杆部2422贯穿的阀座孔，该阀座孔的右边侧设置与顶杆部2422滑动配合的限位孔2412；所述采样阀芯2420包括依次固定的引导杆部2423、阀芯本体部2421和顶杆部2422；所述采样杆2450包括依次固定的握持部2452和杆主体部2451，杆主体部2451的左端部设置沿其轴线方向延伸的适于容纳顶杆部2422的盲孔2453，杆主体部2451位于右端部的表面被设置沿其轴向延伸的第1凹槽2454，适于限位采样杆2450的行程，第1凹槽2454的长度小于滑动孔2419的长度；所述导引孔2441设置在导引端头2440的中部并沿其轴线方向延伸；所述引导杆部2423贯穿导引端头2440的引导孔2441，导引端头2440与容纳腔2417的左端部固定；顶杆部2422的右端部伸入采样杆2450左端的盲孔2453内；丝孔2414装配锁紧螺栓2415，锁紧螺栓2415的端部伸入第1凹槽2454内。
作为优选地，所述采样本体2410还包括装配其右端的端压套2413；所述滑动孔2419内表面的右端被设置沿其周向延伸的适于容纳密封件的呈圆环状的台阶；端压套2413呈圆筒状，右端设置端盖，该端盖的中部设置沿端压套2413轴线方向延伸的通孔，该通孔与杆主体部2451相适配；采样杆2450的杆主体部2451的左端部贯穿端压套2413中部的通孔，穿过滑动孔2419，伸入采样本体2410的容气腔2416内，顶杆部2422的右端部伸入采样杆2450左端的盲孔2453内，滑动孔2419右端的台阶内设置密封件；端压套2413和采样本体2410的右端部固定，端压套2413挤压该密封件，滑动孔2419、密封件、杆主体部2451依次贴合，则杆主体部2451与滑动孔2419间密封配合。
作为优选地，所述杆主体部2451还被设置沿其表面延伸的第2凹槽2455和第3凹槽2456；第2凹槽2455、第3凹槽2456绕杆主体部2451的表面沿其周向延伸，所述第2凹槽2455、第1凹槽2454、第3凹槽2456依次连通。
作为优选地，所述第2凹槽2455、第3凹槽245位于第1凹槽2454的同一边侧，第1凹槽2454的左端部与第2凹槽2455的一端部连通，右端部与第3凹槽245的一端部连通；或者，
所述第2凹槽2455位于第1凹槽2454的一边侧，第1凹槽2454的左端部与第2凹槽2455一端部连通；第3凹槽2456位于第1凹槽2454的另一边侧，第1凹槽2454的右端部与第3凹槽2456一端部连通。
作为优选地，所述第2凹槽2455、第3凹槽2456绕杆主体部2451的表面沿周向延伸1/4圆周。
作为优选地，所述气绝缘仓100上还设置有观察窗250；该观察窗250包括设置在气绝缘仓100的前隔板100-1上的通孔100-3、围绕该通孔100-3布置固定部2540、玻璃视窗2520和呈圆环状的密封法兰2530；固定部2540呈圆环状结构，和前隔板100-1的前边侧固定，位于动力机构仓200内，固定部2540上设置多个沿环向布置的螺丝孔；前隔板100-1上设置绕通孔100-3环绕一周的密封槽100-2，该密封槽100-2位于通孔100-3与固定部2540之间；所述密封法兰2530、玻璃视窗2520和通孔100-3装配，密封法兰2530和固定部2540上的螺丝孔通过螺栓固定。
作为优选地，所述玻璃视窗2520包括呈弧面状的视窗主体2521、设置于该视窗主体2521边沿的外翻边2522，外翻边2522沿视窗主体2521边沿环绕一周形成呈圆环状的结构；固定部2540的内径大于外翻边2522的外径，通孔100-3的内径大于视窗主体2521的外径。
作为优选地，所述密封法兰2530包括中部设置通孔的呈圆环状的主体部2531和垂直于该主体部2531向左突起的应力突部2532，应力突部2532位于主体部2531的外边沿侧，沿主体部2531的外边沿环绕一周形成呈圆环状向左突的台阶，应力突部2532的内径大于外翻边2522的外径，密封法兰2530的内径大于外翻边2522的内径，且小于外翻边2522的外径；密封法兰2530上被设置沿周向布置的与固定部2540的螺丝孔相适配的通孔。
作为优选地，所述观察窗250还包括密封圈2550，密封圈2550设置在密封槽100-2内，玻璃视窗2520的视窗主体2521凹入气绝缘仓100内，外翻边2522与密封圈2550相贴合，密封法兰2530和固定部2540通过螺栓固定，所述密封槽100-2、密封圈2550、外翻边2522依次贴合，玻璃视窗2520与前隔板100-1的通孔100-3间密封配合。
本发明环网柜包括设置在环网柜内的气绝缘仓，气绝缘仓内填充适于灭弧的绝缘性气体，气绝缘仓上被设置与其连通的采样装置，适于对气绝缘仓内的气体采样及向气绝缘仓内充入气体。采样装置包括采样本体、采样阀芯、弹簧、导引端头和采样杆。采样本体的左端部内置阀芯座。导引端头、弹簧、采样阀芯依次装配在采样本体的左端部内，导引端头和采样本体的左端部固定，弹簧处于被压缩状态，导引端头、弹簧、采样阀芯、阀芯座依次贴合，采样阀芯与阀芯座密封配合。采样阀芯左端的引导杆部依次贯穿弹簧、导引端头中部的引导孔，并与引导孔滑动配合，右端的顶杆部贯穿位于阀芯座右边侧的限位孔，并滑动配合。采样阀芯被引导孔、限位孔所限位，采样阀芯与阀芯座保持共轴线配合状态，采样阀芯移动平稳，且具有良好的密封性。采样杆的杆主体部贯穿采样本体右端的滑动孔，伸入到采样本体的容气腔内，杆主体部的左端部与顶杆部的右端部嵌套连接，杆主体部和滑动孔的右端部密封配合。采样本体的右端部设置与容气腔连通的适于采气及充气的输气管。
气绝缘仓上设置采样装置。当需要从气绝缘仓内采样气体，将采样袋和采样装置的输气管连通，压按采样杆，采样杆推动采样阀芯移动，采样阀芯向远离阀芯座方向运动，输气管与气绝缘仓连通，即输气管与气绝缘仓之间适于气体流通的流路连通，则气绝缘仓内气体经采样装置流入采样袋，采样完成后，再将采样杆复位，在弹簧作用下，采样阀芯与阀芯座贴合并密封，则输气管与气绝缘仓间的上述流路被阻断连通；当需要向气绝缘仓内充入气体时，将储气罐与采样装置的输气管间通过管道连通，并密封配合，再压按采样杆，采样杆推动采样阀芯移动，采样阀芯向远离阀芯座方向运动，输气管与气绝缘仓间的上述流路连通，旋开储气罐的阀门，则储气罐的气体经采样装置流入气绝缘仓，查看气绝缘仓上的压力表，当气绝缘仓的气体压力达到设定压力时，关闭储气罐的阀门，并使采样杆复位，则完成充气。气绝缘仓上设置采样装置，可以进行气体采样及向内充入气体，便于环网柜的维护。
与现有技术相比，本发明取得了有益的技术效果：气绝缘仓上设置采样装置，通过采样装置可以将气绝缘仓内的气体进行采样，也可以通过采样装置向气绝缘仓内充入气体，不需要再拆卸压力表，不易造成气体泄漏，气体充入期间可实时查看气绝缘仓内的气体压力，有利确定气体的充入量，非常便于环网柜的维护。
附图说明
图1为实施方式中环网柜的一种左视示意图。
图2为实施方式中环网柜的另一种左视示意图。
图3为图1中环网柜的后视示意图。
图4为一种采样装置的剖视示意图。
图5为采样杆的左视示意图。
图6为图5中A-A方向视图。
图7为另一种采样装置的剖视示意图。
图8为观察窗和气绝缘仓的一种装配示意图。
图9为第1状态探测单元与负荷开关装配的主视示意图。
图10为第2状态探测单元与断路器装配的主视示意图。
其中，100-气绝缘仓，100-1-前隔板，100-2-密封槽，100-3-通孔，110-负荷开关，111-第1驱动轴，112-绝缘臂架，113-动触头，114-母线静触头，115-接地静触头，120-断路器，121-第2驱动轴，122-操纵机构，123-第1柔性线缆，130-进线母线，140-出线母线，150-第1绝缘套管，160-第2绝缘套管，200-动力机构仓，210-负荷开关驱动机构，220-断路器驱动机构，230-压力表，240-采样装置，2410-采样本体，2411-阀芯座，2412-限位孔，2413-端压套，2414-丝孔，2415-锁紧螺栓，2416-容气腔，2417-容纳腔，2418-连接部，2419-滑动孔，2420-采样阀芯，2421-阀芯本体部，2422-顶杆部，2423-引导杆部，2430-弹簧，2440-导引端头，2441-引导孔，2442-导气孔，2450-采样杆，2451-杆主体部，2452-握持部，2453-盲孔，2454-第1凹槽，2455-第2凹槽，2456-第3凹槽，2460-输气管，250-观察窗，260-动力仓柜门，261-窗门盖，110-1-前隔板，110-2-密封槽，110-3-通孔，2520-玻璃视窗，2521-视窗主体，2522-外翻边，2530-密封法兰，2531-主体部，2532-应力突部，2540-固定部，2550-密封圈，260-第1状态探测单元，261-第1摆动臂，262-第1接近传感器组，262-1-第1A接近传感器，262-2-第1B接近传感器、262-3-第1C接近传感器，263-第1感应片，270-第2状态探测单元，271-第2摆动臂，272-第2接近传感器组，272-1-第2A接近传感器，272-2-第2B接近传感器，273-第2感应片，280-动力仓柜门，281-窗门盖。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
环网柜带有操作面板的侧面，即用户操作环网柜所面对的侧面，为环网柜的前边侧，参见图1，图1为环网柜的左视图，图1的左边侧为环网柜的后边侧，右边侧为环网柜的前边侧，即操作面板所在侧；图1的纸面向外的方向为环网柜的左边侧，纸面向内的方向为环网柜的右边侧。文中提及的内侧或外侧均以所描述部件的中心为内作为方位参照。
作为本发明的一种实施方式，提供一种便于气体采样及充气的环网柜，该环网柜包括设置在环网柜内的气绝缘仓100，气绝缘仓100内填充适于灭弧的绝缘性气体，如图1所示，气绝缘仓100上被设置与其连通的采样装置240，作为一种选择，将采样装置240设置在气绝缘仓100的前边侧，沿前、后走向布置，即图1所示的左、右方向布置，采样装置240的左端部与气绝缘仓100的前边侧的侧壁固定，即前隔板100-1固定，并相连通，以便于通过采样装置240对气绝缘仓100内的气体采样及向气绝缘仓100内充入气体，采样装置240位于动力机构仓200内。采样装置240，如图4所示，包括采样本体2410、采样阀芯2420、弹簧2430、导引端头2440和采样杆2450。采样本体2410的左端部内置阀芯座2411。导引端头2440、弹簧2430、采样阀芯2420依次装配在采样本体2410的左端部内，导引端头2440和采样本体2410的左端部固定，弹簧2430处于被压缩状态，导引端头2440、弹簧2430、采样阀芯2420、阀芯座2411依次贴合，采样阀芯2420与阀芯座2411密封配合，此时气绝缘仓100与采样装置240的输气管2460间适于气体流通的流路处于被阻断连通的状态。采样阀芯2420左端的引导杆部2423依次贯穿弹簧2430、导引端头2440中部的引导孔2441，并与引导孔2441滑动配合；采样阀芯2420右端的顶杆部2422贯穿位于阀芯座2411右边侧的限位孔2412，并滑动配合。采样阀芯2420被引导孔2441、限位孔2419所限位，采样阀芯2420与阀芯座2411保持共轴线配合状态，在采样气体及充入气体过程中，有利采样阀芯2420移动平稳，具有良好的密封性。采样杆2450的杆主体部2451贯穿采样本体2410右端的滑动孔2419，伸入到采样本体2410位于左端部内的容气腔2416内，采样本体2410的左端部与采样阀芯2420右端的顶杆部2422的右端部嵌套连接，如顶杆部2422的右端部伸入杆主体部2451的左端部内。采样杆2450的杆主体部2451和采样本体2410的右端部密封配合，作为一种选择，将杆主体部2451和滑动孔2419的右端密封配合，可以选用密封圈实现密封。采样本体2410的右端部上设置与容气腔2416相连通的适于气体采样及充气的输气管2460。
环网柜的气绝缘仓上设置采样装置。当需要从气绝缘仓内采样气体，将采样袋和采样装置的输气管连通，压按采样杆，采样杆推动采样阀芯移动，采样阀芯向远离阀芯座方向运动，输气管与气绝缘仓连通，即输气管与气绝缘仓之间适于气体流通的流路连通，则气绝缘仓内气体经采样装置流入采样袋，采样完成后，再将采样杆复位，在弹簧作用下，采样阀芯与阀芯座贴合并密封，则输气管与气绝缘仓间的上述流路被阻断连通；当需要向气绝缘仓内充入气体时，将储气罐与采样装置的输气管间通过管道连通，并密封配合，再压按采样杆，采样杆推动采样阀芯移动，采样阀芯向远离阀芯座方向运动，输气管与气绝缘仓间的上述流路连通，旋开储气罐的阀门，则储气罐的气体经采样装置流入气绝缘仓，查看气绝缘仓上的压力表，当气绝缘仓的气体压力达到设定压力时，关闭储气罐的阀门，并使采样杆复位，则完成充气。气绝缘仓上设置采样装置，可以进行气体采样及向内充入气体，便于环网柜的维护。
与现有技术相比，本发明取得了有益的技术效果：气绝缘仓上设置采样装置，通过采样装置可以将气绝缘仓内的气体进行采样，也可以通过采样装置向气绝缘仓内充入气体，不需要再拆卸压力表，不易造成气体泄漏，气体充入期间可实时查看气绝缘仓内的气体压力，有利确定气体的充入量，非常便于环网柜的维护。
为了便于本领域技术人员更好理解上述实施方式中提及的技术方案，接下来将结合附图对上述技术方案进行详细的说明。
上述的环网柜，如图1-图3所示，包括柜架，以及和该柜架装配的气绝缘仓100、动力机构仓200、泄压仓300、电缆仓400、控制器和触控屏。气绝缘仓100、泄压仓300设置在柜架的后边侧，气绝缘仓100位于泄压仓300的正上方，相邻接布置；动力机构仓200设置在气绝缘仓100的正前方，相邻接布置；电缆仓400设置在泄压仓300的正前方、动力机构仓200的正下方，并与泄压仓300、动力机构仓200相邻接。控制器装配在动力机构仓200内，并固定，控制器外部套装铝制的屏蔽盒，屏蔽盒和环网柜的接地铜排电连接。触控屏嵌装在动力机构仓200的位于其前方的动力仓柜门280上，即图2所示的动力仓机构200右边侧的柜门上。控制器和触控屏电连接。气绝缘仓100为由不导磁金属板所围成的呈密闭状态的腔体，由多块金属板焊接构成；为了便于内部元器件的装配，气绝缘仓100的其中至少一块金属板，如位于左边侧的金属板，即图1示的纸面向外边侧的金属板，采用密封件，可选用密封圈，实现密封配合，并采用螺栓固定，形成密闭的腔体。气绝缘仓100位于其前边侧的金属板，称为前隔板，如图2所示，被标识为前隔板100-1。作为一种选择，气绝缘仓100内充入六氟化硫气体，作为灭弧的绝缘性气体；此外，也可以充入氮气、空气或其它绝缘性气体。上述的不导磁金属板的材质为200牌号，此外，也可以选用210牌号或304牌号的不锈钢，金属板的厚度为2-4毫米。
气绝缘仓100上被固定与其相连通的接口部100-4，适于采样装置240和气绝缘仓100活动连接，并密封配合，如图4所示，以便于对气绝缘仓100内的气体进行采样、及向气绝缘仓100内充入气体。作为一种选择，接口部100-4为中空的圆筒状结构，接口部100-4设置在气绝缘仓100的前隔板100-1上，位于动力机构仓200内，接口部100-4沿环网柜的前、后走向布置，即图1、图4所示的左、右方向布置，具体地，如图4所示，接口部100-4左边侧的一端部与前隔板100-1密封固定，如焊接固定，并与气绝缘仓100相连通。接口部100-4右边侧的另一端部设置适于真空卡箍连接的卡箍连接部，如图4所示，选用常用的KF卡箍连接部。采样装置240沿环网柜的前、后走向布置，即图4所示的左、右方向布置。采样装置240左边侧的一端部设置适于真空卡箍连接的连接部2418，如图4所示，选用与接口部100-4相对应的KF卡箍连接部。采样装置240的左端部和接口部100-4的右端部间采用KF卡箍组件(包括卡扣、支架密封圈)进行密封配合并卡持固定。采样装置240设置在前隔板100-1的前方侧，位于动力机构仓200内，沿环网柜的前、后走向布置，采样装置240的右端部靠近动力机构仓200的动力仓柜门280；动力机构仓200的动力仓柜门280上嵌装与采样装置240的右端部对应的窗门盖281，以使于打开窗门盖281操纵采样装置240进行气体采样，及向气绝缘仓100内充入气体。需要说明的是，若不考虑维护成本，也可以将采样装置240的左端部与接口部100-4的右端部焊接固定；如图7所示，还可以将采样装置240的左端部与气绝缘仓100的前隔板100-1焊接固定，并密封配合。
上述的采样装置240，如图4、图5所示，包括呈圆筒状的采样本体2410、采样阀芯2420、弹簧2430、导引端头2440和采样杆2450。采样本体2410为中空的呈圆筒状的结构，包括连接部2418、容纳腔2417、阀芯座2411、限位孔2412、容气腔2416、滑动孔2419、丝孔2414和端压套2413。连接部2418选用适于卡合连接的卡箍连接部，如选用上述的KF卡箍连接部，与固定于前隔板100-1上的接口部100-4的右端的卡箍连接部相适配。连接部2418设置在采样本体2410的左端。采样本体2410的右端部内置滑动孔2419，滑动孔2419沿采样本体2410的轴线方向延伸，位于采样本体2410右端侧。容气腔2416的内径大于滑动孔2419的内径。采样本体2410的右端部被设置与端压套2413内螺纹相适配的外螺纹，该外螺纹与滑动孔2419正相对，并共轴线配合。
采样本体2410的左端部设置适于容纳弹簧2430、采样阀芯2420的容纳腔2417，容纳腔2417的横截面呈圆形，与采样本体2410共轴线配合，容纳腔2417处于连接部2418的右边侧，并相邻接。连接部2418的内径大于容纳腔2417的内径。容纳腔2417的左端部设置适于固定导引端头2440的内螺纹，该内螺纹沿容纳腔2417的轴线方向延伸，与导引端头2440的外螺纹相配合。阀芯座2411设置在采样本体2410的左端部，位于容纳腔2417的右边侧，阀芯座2411的横截面呈圆形，可选圆台型，如与呈圆锥形的阀芯相适配，阀芯座2411与采样本体2410共轴线配合。阀芯座2411中部设置适于采样阀芯2420右端的顶杆部2422贯穿的阀座孔。采样本体2410内置位于该阀座孔右边侧的限位孔2412，限位孔2412与顶杆部2422滑动配合。采样本体2410的右端部内被设置适于气体流通的容气腔2416，容气腔2416位于限位孔2412的右边侧、滑动孔2419的左边侧。因而，可以理解为，采样本体2410的左端设置卡箍式的连接部2418，采样本体2410的左端部从左向右依次内置容纳腔2417、阀芯座2411、阀座孔、限位孔2412，前述的容纳腔2417、阀芯座2411、阀座孔、限位孔2412依次相连通；采样本体2410的右端部从右向左依次内置滑动孔2419、容气腔2416，前述的滑动孔2419、容气腔2416、限位孔2412依次连通；采样本体2410的右端同轴装配并固定端压套2413。滑动孔2419的右端设置与其共轴线的适于容纳密封件的台阶，该台阶为绕滑动孔2419内表面沿周向环绕一周的凹槽构成，形成呈圆环状的适于容纳密封件的凹槽型的台阶，位于滑动孔2419的右端。输气管2460为适于流通气体的管道，输气管2460的一端部与采样本体2410的右端部固定，并与容气腔2416相连通，适于从气绝缘仓100流出的气体经容纳腔2417、阀芯座2411、容气腔2416从输气管2460流出，并被样品袋收集，实现气体采样。作为一种选择，如图4所示，输气管2460的轴心线呈L型分布，L型输气管2460左侧的一端部与采样本体2410的表面相垂直，即沿采样本体2410的径向布置，右侧的另一端部与采样本体2410相平行，即沿采样本体2410轴线方向布置。丝孔2414设置在采样本体2410的右端部，沿采样本体2410径向延伸的通孔，丝孔2414与滑动孔2419正相对设置，即沿滑动孔2419的径向布置，位于滑动孔2419的左端部。也可以理解为，输气管2460与设置在采样本体2410的位于右端部的容气腔连通，处于阀芯座2411与丝孔2414之间。采样阀芯2420，如图4所示，包括阀芯本体部2421、顶杆部2422和引导杆部2423。前述的引导杆部2423、阀芯本体部2421、顶杆部2422依次固定，优选地，一体成型，引导杆部2423、阀芯本体部2421、顶杆部2422共轴线配合，与采样本体2410装配后，与采样本体2410共轴线配合，有利降低机加工成本。阀芯本体部2421为呈圆台状的结构，与阀芯座2411相适配；顶杆部2422、引导杆部2423的外径小于阀芯本体部2421的外径。端压套2413，如图4所示，包括呈圆筒状的沿左右方向布置的筒壁部、固定于筒壁部右端的右端盖；右端盖的中部设置适于采样杆2450的杆主体部2451贯穿的通孔，该通孔与筒壁部共轴线配合，端压套2413的左端部设置内螺纹，该内螺纹与上述采样本体2410右端部的外螺纹相适配。
采样杆2450，如图5所示，包括依次固定的杆主体部2451和握持部2452。握持部2452的外侧表面上设置滚花，有利增加握持的摩擦力，便于转动采样杆2450。杆主体部2451的左端部设置沿其轴线方向延伸的盲孔2453，该盲孔2453适于容纳采样阀芯2420的顶杆部2422的右端部，盲孔2453与杆主体部2451共轴线配合。杆主体部2451的外表面被设置沿其表面延伸的第1凹槽2454、第2凹槽2455和第3凹槽2456，作为一种选择，凹槽的横截面均为矩形。第1凹槽2454被设置在杆主体部2451的外表面上，如图5所示，并沿杆主体部2451的轴线方向延伸，位于杆主体部2451的右端部。第1凹槽2454的长度小于滑动孔2419的长度，如图4所示，在杆主体部2451左、右移动过程中，以确保杆主体部2451与滑动孔2419的密封配合。作为一种选择，滑动孔2419的长度为第1凹槽2454长度的1.5倍。第2凹槽2455、第3凹槽2456被设置在杆主体部2451的外表面上，如图5、图6所示，沿杆主体部2451外表面作周向延伸，分别位于第1凹槽2454的两端侧，且被设置于第1凹槽2454的同一边侧，如图5所示。第1凹槽2454的左端部与第2凹槽2455的位于下方的一端部连通，参见图6所示，第1凹槽2454的右端部与第3凹槽2456的位于下方的一端部连通。即第2凹槽2455、第1凹槽2454、第3凹槽2456依次相连通，形成适于限位采样杆2450行程及自由度的凹槽滑道。作为一种选择，第2凹槽2455、第3凹槽2456的角位移为1/4圆周，即π/2，如图6所示，即沿杆主体部2451的外表面环绕1/4圆周。锁紧螺栓2415的端部伸入前述的凹槽滑道，并与该凹槽滑道滑动配合，用以限位采样杆2450行程及自由度。
需要说明的是，上述的第1凹槽2454、第2凹槽2455和第3凹槽2456还可以采用如下的构造关系。第2凹槽2455、第3凹槽2456位于第1凹槽2454不同边侧，即分别位于第1凹槽2454的两边侧，参见图6所示。例如，第2凹槽2455位于第1凹槽2454的一边侧，参见图6，如位于第1凹槽2454的下方边侧，第1凹槽2454的左端部与第2凹槽2455的位于上方的一端部连通；第3凹槽2456位于第1凹槽2454的另一边侧，参见图6，如位于第1凹槽2454的上方边侧，第1凹槽2454的右端部与第3凹槽2456位于下方的一端部连通，则第1凹槽2454、第2凹槽2455和第3凹槽2456形成类似“Z”字形的凹槽滑道，参见图5示。
导引端头2440，如图4所示，呈圆盘状结构，导引端头2440的中部设置引导孔2441和适于气体流通的多个导气孔2442。导引端头2440的外侧面上设置外螺纹，沿导引端头2440的轴线方向延伸，该外螺纹与设置容纳腔2417左端部的上述的内螺纹相适配。引导孔2441沿导引端头2440的轴线方向延伸，并与导引端头2440共轴线配合。前述的导气孔2442位于导引端头2440的引导孔2441与外螺纹之间。上述的多个为两个、三个或三个以上。作为一种选择，上述的导引端头2440还可由外圆筒、内圆筒及多个辐条构成，外圆筒和内圆筒共轴线装配，外圆筒和内圆筒之间采用辐条固定，辐条呈辐射状布置，外圆筒的外侧面上设置沿其轴线方向延伸的上述的外螺纹、内圆筒的中部设置沿其轴线方向延伸的上述的引导孔2441、两相邻的辐条之间的间隙形成上述的适于气体流通的导气孔2442。
将采样阀芯2420从采样本体2410的左端装入阀芯座2411内，采样阀芯2420与阀芯座2411密封配合，采样阀芯2420的顶杆部2422贯穿限位孔2412，伸入容气腔2416内；将弹簧2430从采样本体2410的左端装入容纳腔2417，弹簧2430套装在采样阀芯2420左端的引导杆部2423的外部，弹簧2430的右端与采样阀芯2420的阀芯本体部2421的左端相贴合；将导引端头2440从采样本体2410的左端旋入，采样阀芯2420左端的引导杆部2423贯穿导引端头2440的引导孔2441，导引端头2440和采样本体2410的左端部通过上述的螺纹固定，即导引端头2440和容纳腔2417的左端部通过上述的螺纹固定。上述的导引端头2440、弹簧2430、采样阀芯2420、阀芯座2411依次贴合，弹簧2430处于压缩状态。采样阀芯2420左端的引导杆部2423贯穿导引端头2440的引导孔2441，引导杆部2423和引导孔2441滑动配合；采样阀芯2420右端的顶杆部2422贯穿采样本体2410内置的限位孔2412，顶杆部2422和限位孔2412滑动配合。弹簧2430处于压缩的状态，采样阀芯2420和阀芯座2411处于密封配合状态，阻止气绝缘仓100内的气体经采样装置240向外流，即气绝缘仓100与采样装置240间的适于气体流通的流路被阻断，气绝缘仓100内的气体无法外泄。采样阀芯2420被引导孔2441、限位孔2419所限位，共轴线配合，使得在压按采样杆2450，推动采样阀芯2420向远离阀芯座2411方向运动时，在采气及充气的气流冲击期间，有利采样阀芯2420与采样本体2410的阀芯座2411保持共轴线配合状态，且当采样阀芯2420向阀芯座2411靠近并贴合时，即采样阀芯2420复位时，使采样阀芯2420与阀芯座2411保持共轴线配合，有利确保良好的密封效果，避免气体泄漏。将采样杆2450的杆主体部2451的左端部穿过端压套2413中部的通孔、贯穿采样本体2410右端的滑动孔2419，伸入采样本体2410的容气腔2416内，采样阀芯2420右端顶杆部2422的右端部伸入采样杆2450左端的盲孔2453内，即采样阀芯2420的顶杆部2422与采样杆2450的杆主体部2451嵌套装配，滑动孔2419右端的台阶内置密封圈，如0型圈，端压套2413和采样本体2410的右端部通过上述的螺纹固定。端压套2413挤压密封圈，采样本体2410右端的滑动孔2419内表面与杆主体部2451外表面间通过密封圈实现密封配合，即滑动密封配合。采样本体2410上的丝孔2414内装配锁紧螺栓2415。第1凹槽2454、第2凹槽2455和第3凹槽2456与锁紧螺栓2415的端部相适配，容纳锁紧螺栓2415的端部。锁紧螺栓2415的端部伸入第1凹槽2454、第2凹槽2455或第3凹槽2456内，即伸入上述的凹槽滑道，并滑动配合。需要说明的是，上述的采样装置240还适于向气绝缘仓100内充入气体，其气体采样及充气的工作方式分别说明如下。
气体取样的工作方式：锁紧螺栓2415的端部处于第2凹槽2455内，位于第2凹槽2455的另一端，如图6示上方的端部，锁紧螺栓2415被旋紧，采样装置240处于被阻断流通的状态，可理解为采样装置240的初始化状态。将锁紧螺栓2415旋松，参见图6，顺时针转动采样杆2450，采样杆2450被顺时针转动到行程终点，即1/4圆周，锁紧螺栓2415的端部从第2凹槽2455滑入第1凹槽2454内，即第1凹槽2454的后端(即图4示的左端)，也就是第2凹槽2455与第1凹槽2454相交处，则采样杆2450可以沿其轴线方向移动，即采样杆2450在外力作用下可以向后(即图4示的向左)移动，当采样杆2450由前向后(即图4示的由右向左)移动时，采样杆2450推动采样阀芯2420向远离阀芯座2411的方向运动，气绝缘仓100与采样装置240间的气体流路连通，气绝缘仓100内的气体，经采样阀芯2420和阀芯座2411间的空隙流入容气腔2415，并经输气管2460流入气体采样袋，实现气体采样。当完成气体取样后，由后向前(即图4示的由左向右)拉采样杆2450，直到行程终点；当采样杆2450由后向前移动时，采样阀芯2420在弹簧2430作用下向阀芯座2411方向运动，采样阀芯2420和阀芯座2411间密封配合，采样装置240处于阻断流通的状态，避免气绝缘仓100的气体外泄；当采样杆2450由后向前移动到行程终端点时，即锁紧螺栓2415的端部处于第1凹槽2454的后端(即图5示的左端)，参见图6示，逆时针转动采样杆2450，直到行程终点时止，则锁紧螺栓2415的端部滑入第2凹槽2455的另一端，即采样杆2450被逆时针转动1/4圆周，紧螺栓2415的端部处于第2凹槽2455的如图6示的上方端，将锁紧螺栓2415旋紧，使采样杆2450无运动自由度，采样杆2450沿前后方向(即图4示的左右方向)无法移动，则采样装置240被锁定，可避免意外触压采样杆2450导致气绝缘仓100内的气体外泄。
充气的工作方式：将储气罐与输气管2460间通过管道连通，并密封配合。锁紧螺栓2415的端部处于第2凹槽2455的另一端内，如图6示的上方端，将锁紧螺栓2415旋松，参见图6，顺时针转动采样杆2450，将采样杆2450顺时针转动1/4圆周，即将采样杆2450顺时针转动到其行程终点，锁紧螺栓2415的端部从第2凹槽2455滑入第1凹槽2454内，即第2凹槽2455和第1凹槽2454的相交处，位于第1凹槽2454的后端(即图5示的左端)，如图5示；握持采样杆2450的握持部2452，将采样杆2450由前向后(即图4示的由右向左)推，采样杆2450向后(即图4示的向左)移动，采样杆2450推动采样阀芯2420移动，采样阀芯2420向远离阀芯座2411的方向运动，采样阀芯2420和阀芯座2411间形成空隙，该空隙将气绝缘仓100和储气罐连通；此时，若采样杆2450向后推送到其行程终点，则锁紧螺栓2415的端部从第1凹槽2454滑入第3凹槽2456内，即第1凹槽2454与第3凹槽2456的相交处，再将采样杆2450逆时针转动，如逆时针转动1/4圆周，则锁紧螺栓2415的端部从第1凹槽2454的前端(即图5示的右端)滑入第3凹槽2456内，处于第3凹槽2456的另一端，如图6示的上方端，采样杆2450被限位，沿其轴线方向无法前后移动，此时操作人员可以释放采样杆2450，还可以将锁紧螺栓2415旋紧，使采样杆2450无转动自由度，则采样装置240被锁定并处于被充气的连通状态，此时不需要再握持采样杆2450并保持其当前状态；而后，将储气罐的气阀打开，储气罐向气绝缘仓100内充入气体；从气绝缘仓100上装配的压力表读取气绝缘仓100内的气体压力，当该压力达到设定压力值时，将储气罐的气阀关闭，锁紧螺栓2415旋松，将采样杆2450顺时针转动1/4圆周，锁紧螺栓2415的端部滑入第1凹槽2454的前端(即图5示的右端)，将采样杆2450由后向前(即图4示的由左向右)拉，采样杆2450由后向前移动，当采样杆2450由后向前移动到行程终端点时，锁紧螺栓2415的端部滑入第1凹槽2454的后端(即图5示的左端)，参见图6示，将采样杆2450逆时针转动1/4圆周，将锁紧螺栓2415旋紧，使采样杆2450无运动自由度，则采样装置240被锁定并处于气体阻断流通的状态，可避免采样杆2450被意外触按而导致气绝缘仓100内的气体外泄；完成向气绝缘仓100内充气。
当前环网柜的气绝缘仓100未配置有气体采样装置，若要对气绝缘仓100内的气体进行采样做检测，需要先拆除压力检测口的压力表，再从压力检测口处取样，气体采样非常的不方便，且在采样中易造成气体泄漏，污染环境；若要向气绝缘仓100充入气体，也需要先拆除压力检测口的压力表，再经压力检测口向气绝缘仓100内充入气体，不能查看气绝缘仓100内的气压，而无法确定需要充入的气体量。
与现有技术的环网柜相比，本发明环网柜的气绝缘仓100上设置采样装置240，通过采样装置240可以将气绝缘仓100内的气体进行采样，也可以通过采样装置向气绝缘仓内充入气体，不需要再拆卸压力表，气体不易泄漏，且便于确定气体的充入量，非常便于环网柜的维护。
气绝缘仓100内，如图1所示，装配进线母线130、三工位的负荷开关110、断路器120和出线母线140。负荷开关110被设置在断路器120的上方侧，可理解为进线母线130、负荷开关110、断路器120、出线母线140按从上向下的位序布置，如图1所示。负荷开关110包括动触头113、第1驱动轴111、母线静触头114、接地静触头115和绝缘臂架112。第1驱动轴111贯穿绝缘臂架112，即绝缘臂架112包裹第1驱动轴111的外部，第1驱动轴111和绝缘臂架112固定。动触头113和绝缘臂架112固定，动触头113一端部伸出绝缘臂架112，适于和母线静触头114接触实现合闸，适于和接地静触头115接触实现接地，动触头113的另一端部位于绝缘臂架112内，该另一端部通过柔性导体与断路器120的进线接线端电连接并固定。柔性导体可以由铜丝编织构成，形成导电排。进线母线130贯穿气绝缘仓100顶端的金属板，进线母线130与气绝缘仓100顶端的金属板间设置第1绝缘套管150，该第1绝缘套管150与进线母线130、金属板间依次密封配合，如采用环氧树脂密封，此外还可选用密封圈实现密封。出线母线140和断路器120的输出端电连接，出线母线140贯穿气绝缘仓100的位于其下方的前隔板，出线母线140和该前隔板间设置第2绝缘套管160。出线母线140与第2绝缘套管160、第2绝缘套管160与前述的前隔板间分别密封配合，如采用环氧树脂密封。进线母线130通过绝缘支架和前述的金属板固定。进线母线130、出线母线140的数量均为三支，如图1所示，与供电网的三相四线制相适配。三支进线母线130的下端部与固定于气绝缘仓100内的三支母线静触头114分别电连接，母线静触头114位于负荷开关110的上方侧。绝缘臂架112上装配三个动触头113，与进线母线130的数量相一致。第1驱动轴111的左、右两端部和气绝缘仓100轴装配，如通过轴承座、轴承实现与气绝缘仓100的左右两边侧分别轴装配并固定，以使第1驱动轴111只有转动自动度，适于驱动负荷开关110的动触头113摆动，以实现负荷开关110在合闸工位、分闸工位、接地工位的切换。
动力机构仓200，如图1所示，内置负荷开关驱动机构210、断路器驱动机构220、压力表230、采样装置240、第1状态探测单元260和第2状态探测单元270。压力表230和动力机构仓200的动力仓柜门280固定，并嵌入动力仓柜门280内，以使于观看气绝缘仓100内的气体压力。压力表230的输入端与气绝缘仓100的前隔板100-1间通过测压管道连通，并相固定；测压管道与前隔板100-1密封配合。采样装置240的左端部与前隔板100-1采用上述方式相连通并固定，采样装置240的左端部与前隔板100-1密封配合。采样装置240的右端部位于动力仓柜门280的内侧，为了便于操作采样装置240将气绝缘仓100内的气体进行采样以及向气绝缘仓100内充入气体，可以在动力仓柜门280上嵌装窗门盖281。
第1状态探测单元260，如图9所示，包括第1摆动臂261、第1接近传感器组262和与接近传感器相适配的第1感应片263。当第1感应片263与其中任一个接近传感器正相对时，第1感应片263适于触发该接近传感器产生被接近的触发信号，表明负荷开关110处于对应的工位状态。第1接近传感器组262至少由第1A接近传感器262-1、第1B接近传感器262-2、第1C接近传感器262-3构成，即由三个接近传感器构成。第2状态探测单元270，如图10所示，包括第2摆动臂271、第2接近传感器组272和第2感应片273。第2接近传感器组272至少由第2A接近传感器272-1、第2B接近传感器272-2构成。当第2感应片273与其中任一个接近传感器正相对时，第2感应片273适于触发该接近传感器产生被接近的触发信号，表明断路器120处于对应的工位状态。上述的第1摆动臂261、第2摆动臂271的结构构造相同，接下来以第1摆动臂261为例进行说明。第1摆动臂261，如图9所示，包括中部设置与第1驱动轴111相适配的通孔的呈圆环状的固定部、由该固定部边缘起沿其径向向外延伸的摆臂部构成，摆臂部和固定部采用焊接方式固定连接，也可采用一体成形方式实现固定连接。
负荷开关110的第1驱动轴111的前端部，即如图2所示的右端部，贯穿气绝缘仓100前边侧的前隔板100-1，伸入到动力机构仓200内，第1驱动轴111和前隔板100-1密封配合，如采用密封圈实现密封，也可以采用磁流体密封。第1驱动轴111的前端部穿过第1摆动臂261固定部的通孔，并通过螺母固定。第1驱动轴111的前端部与负荷开关驱动机构210的输出轴轴连接，负荷开关驱动机构210的操作手柄嵌装于动力机构仓200的动力仓柜门260，以使于用户操纵负荷开关110进行合闸、分闸及接地操作。为了提高固定效果避免第1摆动臂261相对于第1驱动轴111发生相对转动，则在第1摆动臂261和第1驱动轴111间相配合接触面上分别设置相适配的键槽，并在键槽内设置键，使第1摆动臂261相对第1驱动轴111无相对转动自由度，有利精确获取负荷开关110的关于合闸、分闸、接地的工位状态。第1摆动臂261的摆臂部的端部装配第1感应片263，如图9所示，第1接近传感器组232的三个接近传感器262-1、262-2、262-3沿第1驱动轴111周向布置，与第1感应片263相配合，第1接近传感器组232和前隔板100-1固定，从前向后看，即图2示的从右向左看，第1A接近传感器262-1、第1B接近传感器262-2、第1C接近传感器262-3沿顺时针方向依次布置，如图9所示，分别对应负荷开关110的合闸工位、分闸工位、接地工位。也就是说，当负荷开关110合闸时，第1感应片263与第1A接近传感器262-1正相对，第1A接近传感器262-1产生触发信号；当负荷开关110分闸时，第1感应片263与第1B接近传感器262-2正相对，第1B接近传感器262-2产生触发信号；当负荷开关110接地时，第1感应片263与第1C接近传感器262-3正相对，第1C接近传感器262-3产生触发信号。当第1驱动轴111被驱动转动时，第1感应片263和三个接近传感器，即第1A接近传感器262-1、第1B接近传感器262-2、第1C接近传感器262-3，中的一个接近传感器正相对，相应地与第1感应片263正相对的接近传感器被触发产生触发信号，即获取负荷开关110所对应的合闸工位、分闸工位、接地工位中的任一种工位状态，实现对负荷开关110工位状态的自动获取，无需用户查看获取负荷开关的工位状态。旋转负荷开关驱动机构210的操作手柄，通过负荷开关驱动机构210驱动第1驱动轴111转动，操纵负荷开关110实现合闸操作、分闸操作、接地操作，即使负荷开关110在合闸工位、分闸工位、接地工位之间的切换。
断路器120被设置在负荷开关110的下方侧，断路器120的进线端与负荷开关110的动触头间采用柔性线缆123电连接。断路器120包括内置真空灭弧室的断路器极柱、静触头杆和动触头杆。断路器120装配适于操作其分合闸的操纵机构122。操纵机构122包括架体臂(/拐臂)、第2驱动轴121和绝缘体。绝缘体选用瓷瓶。架体臂(/拐臂)适于带动动触头杆移动操纵断路器实现合闸、分闸的切换。架体臂的一端部和第2驱动轴121固定，架体臂的另一端部和绝缘体的一端部连接，绝缘体的另一端部与断路器的动触头杆连接，即第2驱动轴121通过架体臂、绝缘体与断路器120的动触头杆连接，用以带动断路器的动触头杆移动，以实现断路器120的合闸和分闸操作。第2驱动轴121适于操纵断路器120实现分闸操作和合闸操作。上述的柔性线缆123可以由铜丝编织制成，形成导电线排。
第2驱动轴121的左、右两端部，参见图1所示，和气绝缘仓100轴装配，如分别通过轴承座、轴承，与气绝缘仓100的左、右两边侧分别轴装配并固定，以使第2驱动轴121只有转动自动度，适于驱动断路器120的架体臂摆动来带动断路器动触头杆运动，操纵断路器120在合闸工位、分闸工位的切换。第2驱动轴121的前端部，即图2所示的左端部，贯穿前隔板100-1伸入到动力机构仓200内，第2驱动轴121和前隔板100-1密封配合，如采用密封圈密封。第2驱动轴121的前端部穿过第2摆动臂271固定部的通孔，并采用螺母固定。第2驱动轴121的前端部和断路器驱动机构220的输出轴通过联轴器轴连接，断路器驱动机构220的操作手柄嵌装于动力机构仓200的动力仓柜门260，转动该操作手柄可以操控断路器120合闸、分闸操作。为了提高固定效果避免第2摆动臂271相对于第2驱动轴121发生相对转动，则在第2摆动臂271和第2驱动轴121相配合接触表面上分别设置键槽，并在键槽内设置键，以使第2摆动臂271相对第2驱动轴121无转动自由度，有利精确获取断路器120的关于合闸、分闸的工位状态。第2摆动臂271的摆臂部的端部装配第2感应片273，如图10所示。第2接近传感器组272的二个接近传感器沿第2驱动轴121周向布置，与第2感应片273相配合，第2接近传感器组272和前隔板100-1固定。从环网柜的前边侧向后边侧看，即图2示的从右向左看，第2A接近传感器组272-1、第2B接近传感器组272-2绕第2驱动轴121沿顺时针方向依次布置，如图10所示，分别对应断路器120的合闸工位、分闸工位。也就是说，当断路器120合闸时，第1感应片263与第2A接近传感器组272-1正相对，第2A接近传感器组272-1产生触发信号；当断路器120分闸时，第1感应片263与第2B接近传感器组272-2正相对，第2B接近传感器组272-2产生触发信号。旋转断路器驱动机构220的操作手柄，通过断路器驱动机构220驱动第2驱动轴121转动，操纵断路器120实现合闸操作、分闸操作，即操纵断路器120在合闸工位、分闸工位间的切换。当第2驱动轴121被驱动转动，断路器120合闸时，第2感应片273和第2A接近传感器组272-1正相对，第2A接近传感器组272-1产生触发信号，控制器通过第2A接近传感器组272-1获取断路器120处于合闸的工作状态；当第2驱动轴121被驱动转动，断路器120分闸时，第2感应片273和第2B接近传感器组272-2正相对，第2B接近传感器组272-2产生触发信号，控制器通过第2B接近传感器组272-2获取断路器120处于分闸的工作状态，无需用户查看获得。
环网柜还配置适于摄像头2510采集气绝缘仓100内图像的观察窗250。观察窗250，如图8所示，包括玻璃视窗2520、密封法兰2530、固定部2540和密封圈2550。气绝缘仓100的位于前边侧的前隔板100-1上设置通孔100-3，如图8所示，通孔100-3被标识为观察通孔。前隔板100-1上被设置围绕观察通孔(/通孔100-3)作周向布置的固定部2540，固定部2540呈圆环状结构，固定部2540和前隔板100-1的前边侧固定，位于动力机构仓200内，固定部2540上设置沿环向布置的多个螺丝孔，且螺丝孔均匀分布。前隔板100-1上设置适于容纳密封件的密封槽100-2，该密封槽100-2为绕前述观察通孔(/通孔100-3)环绕一周的凹槽。密封槽100-2位于通孔100-3与固定部2540之间。玻璃视窗2520包括呈弧面状的视窗主体2521、设置于该视窗主体2521边沿的外翻边2522，外翻边2522沿视窗主体2521边沿环绕一周形成呈圆环状的结构，适于玻璃视窗2520和通孔100-3密封配合。密封法兰2530包括中部设置通孔的呈圆环状的主体部2531和垂直于该主体部2531向外(即图8示的向左)突起的应力突部2532，应力突部2532位于主体部2531的边沿侧，沿主体部2531的边沿环绕一周形成呈圆环状向左侧外突的台阶，该台阶的外突顶面呈平面状。应力突部2532有利于密封法兰的紧固力分散，使玻璃视窗2520的外翻边2522受力均匀，提高密封效果；同时还可避免通过密封法兰施加于外翻边2522的局部应力过大而使玻璃视窗2520炸裂。应力突部2532与固定部2540相适配。密封法兰2530上被设置贯穿应力突部2532的适于螺栓紧固的通孔，该通孔与固定部2540上的螺丝孔相适配。应力突部2532的内径大于外翻边2522的外径，以容纳玻璃视窗2520的外翻边2522；密封法兰2530的内径大于外翻边2522的内径，且小于外翻边2522的外径，以形成适于查看的观察窗口。固定部2540的内径大于外翻边2522的外径，以适于容纳玻璃视窗2520的外翻边2522；通孔100-3的内径大于视窗主体2521的外径，以适于玻璃视窗2520的视窗主体2521向气绝缘仓100内凹。玻璃视窗2520和通孔100-3装配，玻璃视窗2520的呈弧面状的曲面经通孔100-3向气绝缘仓100内凹，可理解为玻璃视窗2520的呈弧面状的曲面经通孔100-3伸入气绝缘仓100内，以扩大摄像头2510所采集图像的视角范围，可以获取气绝缘仓100内部的更大的视场。密封槽100-2内设置密封圈2550，玻璃视窗2520的外翻边2522与密封圈2550相贴合，密封法兰2530盖合在玻璃视窗2520的外翻边2522上，并和固定部2540通过螺栓固定。所述密封槽100-2、密封圈2550、外翻边2522依次贴合，实现玻璃视窗2520与通孔100-3间的密封配合。摄像头2510和玻璃视窗2520装配，摄像头2510凹入玻璃视窗2520的弧面状的曲面内，以提高所采集的气绝缘仓100内图像的区域面积，即扩大所采集图像的视角区域。摄像头2510通过固定架和前隔板100-1固定，适于获取气绝缘仓100内的图像。进一步地，该摄像头2510上还被设置有照明光源，可选用LED光源照明。上述的第1接近传感器组262、第2接近传感器组272、摄像头2510与环网柜的控制器分别电连接。
上述实施方式环网柜的工作原理为：当环网柜需要合闸时，用户旋转嵌装于动力仓柜门260的负荷开关驱动机构210的操作手柄，通过负荷开关驱动机构210驱动第1驱动轴111转动，用以操控负荷开关110合闸；旋转断路器驱动机构220的操作手柄，通过断路器驱动机构220驱动第2驱动轴121转动，操控断路器合闸，则环网柜处于合闸的工位状态；环网柜的控制器通过第1接近传感器组、第2接近传感器组分别获取负荷开关处于合闸的合闸工位状态、断路器处于合闸的合闸工位状态，即此时第1A接近传感器262-1与第1感应片263正相对被触发、第2A接近传感器组272-1与第2感应片273正相对被触发，并在触控屏上显示负荷开关处于合闸工位状态、断路器处于合闸工位状态。控制器通过图像采集单元获取气绝缘仓内的图像，并在触控屏上显示该图像，以供用户查看验证负荷开关、断路器的工位状态。当环网柜需要分闸时，用户旋转嵌装于动力仓柜门260的断路器驱动机构220的操作手柄，通过断路器驱动机构220驱动第2驱动轴121转动，操控断路器分闸；旋转负荷开关驱动机构210的操作手柄，通过负荷开关驱动机构210驱动第1驱动轴111转动，用以操控负荷开关110分闸，则环网柜处于分闸的工位状态；环网柜的控制器通过第2接近传感器组、第1接近传感器组分别获取断路器处于分闸的分闸工位状态、负荷开关处于分闸的分闸工位状态，即此时第1B接近传感器262-2与第1感应片263正相对被触发、第2B接近传感器组272-2与第2感应片273正相对被触发，并在触控屏上显示断路器、负荷开关的分闸工位状态。当环网柜需要检修时，用户旋转断路器驱动机构220的操作手柄，通过断路器驱动机构220驱动第2驱动轴121转动，操控断路器分闸；旋转负荷开关驱动机构210的操作手柄，通过负荷开关驱动机构210驱动第1驱动轴111转动，用以操控负荷开关110接地，则环网柜处于接地的工位状态，形成断点，控制器通过第1接近传感器组获取负荷开关处于接地的接地工位状态，即此时第1感应片263与第1C接近传感器262-3正相对，第1C接近传感器262-3被触发，负荷开关接地，形成断点。本发明控制器通过第1状态探测单元260获取负荷开关110所处的合闸、分闸或接地的工位状态，通过第2状态探测单元270获取断路器120所处的分闸或合闸的工位状态，并在触控屏上显示负荷开关110的工位状态、断路器120的工位状态，无需人工参与查看，适应配电网智能化发展的需要。
与现有技术相比，上述实施方式取得了有益的技术效果：环网柜的负荷开关被操控分闸、合闸或接地，断路器被操控分闸或合闸，控制器通过第1状态探测单元260、第2状态探测单元270分别获取负荷开关、断路器的工位状态，并在触控屏上显示，无需人工参与，适应配电网智能化发展的需要。
需要说明的是，上述的第1接近传感器组262、第2接近传感器组272中的接近传感器可以选用电容式接近传感器，也可以选用电感式接近传感器；则上述的第1感应片263、第2感应片273中的感应片由金属材料制备。
需要说明的是，上述的第1接近传感器组262、第2接近传感器组272中的接近传感器选用霍尔接近传感器；则上述的第1感应片263、第2感应片273中的感应片由磁性材料制备。
需要再说明的是，上述实施方式中提及的控制器为现有技术产品，其可选用PLC构成，如选用西门子公司出品的西门子S7-300机型的PLC模块构成。在该实例中控制器具体由CPU 315-2DP处理器模块、SM 321数字量输入模块、SM 322数字量输出模块、SM 331模拟量输入模块、SM 332模拟量输出模块、S7 307电源模块以及CP 340通信接口模块进行组态构成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。
Claims (10)
1.一种便于气体采样及充气的环网柜，包括设置在环网柜内的气绝缘仓(100)，气绝缘仓(100)内填充适于灭弧的绝缘性气体，其特征在于：所述气绝缘仓(100)上被设置与其连通的采样装置(240)，适于对气绝缘仓(100)内的气体采样及向气绝缘仓(100)内充入气体；所述采样装置(240)包括采样本体(2410)、采样阀芯(2420)、弹簧(2430)、导引端头(2440)和采样杆(2450)；采样本体(2410)的左端部内置阀芯座(2411)；导引端头(2440)、弹簧(2430)、采样阀芯(2420)依次装配在采样本体(2410)的左端部内，导引端头(2440)和采样本体(2410)的左端部固定，弹簧(2430)处于被压缩状态，导引端头(2440)、弹簧(2430)、采样阀芯(2420)、阀芯座(2411)依次贴合，采样阀芯(2420)与阀芯座(2411)密封配合；采样阀芯(2420)左端的引导杆部(2423)依次贯穿弹簧(2430)、导引端头(2440)中部的引导孔(2441)，并与引导孔(2441)滑动配合，右端的顶杆部(2422)贯穿位于阀芯座(2411)右边侧的限位孔(2412)，并滑动配合；采样杆(2450)的杆主体部(2451)贯穿采样本体(2410)右端的滑动孔(2419)，伸入到采样本体(2410)的容气腔(2416)内，杆主体部(2451)的左端部与顶杆部(2422)的右端部嵌套连接，杆主体部(2451)和滑动孔(2419)的右端部密封配合；采样本体(2410)的右端部上设置与容气腔(2416)连通的适于采气及充气的输气管(2460)。
2.根据权利要求1所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：所述采样本体(2410)的左端部从左向右依次内置中空的连接部(2418)、容纳腔(2417)、阀芯座(2411)，采样本体(2410)的右端部从右向左依次内置滑动孔(2419)、容气腔(2416)，连接部(2418)适于和气绝缘仓(100)的侧壁固定；采样本体(2410)的右端部被设置沿其径向布置的丝孔(2414)，该丝孔(2414)与滑动孔(2419)连通，位于滑动孔(2419)的左边侧；阀芯座(2411)中部设置适于顶杆部(2422)贯穿的阀座孔，该阀座孔的右边侧设置与顶杆部(2422)滑动配合的限位孔(2412)；所述采样阀芯(2420)包括依次固定的引导杆部(2423)、阀芯本体部(2421)和顶杆部(2422)；所述采样杆(2450)包括依次固定的握持部(2452)和杆主体部(2451)，杆主体部(2451)的左端部设置沿其轴线方向延伸的适于容纳顶杆部(2422)的盲孔(2453)，杆主体部(2451)位于右端部的表面被设置沿其轴向延伸的第1凹槽(2454)，适于限位采样杆(2450)的行程，第1凹槽(2454)的长度小于滑动孔(2419)的长度；所述导引孔(2441)设置在导引端头(2440)的中部并沿其轴线方向延伸；所述引导杆部(2423)贯穿导引端头(2440)的引导孔(2441)，导引端头(2440)与容纳腔(2417)的左端部固定；顶杆部(2422)的右端部伸入采样杆(2450)左端的盲孔(2453)内；丝孔(2414)装配锁紧螺栓(2415)，锁紧螺栓(2415)的端部伸入第1凹槽(2454)内。
3.根据权利要求2所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：所述采样本体(2410)还包括装配其右端的端压套(2413)；所述滑动孔(2419)内表面的右端被设置沿其周向延伸的适于容纳密封件的呈圆环状的台阶；端压套(2413)呈圆筒状，右端设置端盖，该端盖的中部设置沿端压套(2413)轴线方向延伸的通孔，该通孔与杆主体部(2451)相适配；采样杆(2450)的杆主体部(2451)的左端部贯穿端压套(2413)中部的通孔，穿过滑动孔(2419)，伸入采样本体(2410)的容气腔(2416)内，顶杆部(2422)的右端部伸入采样杆(2450)左端的盲孔(2453)内，滑动孔(2419)右端的台阶内设置密封件；端压套(2413)和采样本体(2410)的右端部固定，端压套(2413)挤压该密封件，滑动孔(2419)、密封件、杆主体部(2451)依次贴合，则杆主体部(2451)与滑动孔(2419)间密封配合。
4.根据权利要求3所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：所述杆主体部(2451)还被设置沿其表面延伸的第2凹槽(2455)和第3凹槽(2456)；第2凹槽(2455)、第3凹槽(2456)绕杆主体部(2451)的表面沿其周向延伸，所述第2凹槽(2455)、第1凹槽(2454)、第3凹槽(2456)依次连通。
5.根据权利要求4所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：
所述第2凹槽(2455)、第3凹槽(2456)位于第1凹槽(2454)的同一边侧，第1凹槽(2454)的左端部与第2凹槽(2455)的一端部连通，右端部与第3凹槽(2456)的一端部连通；或者，
所述第2凹槽(2455)位于第1凹槽(2454)的一边侧，第1凹槽(2454)的左端部与第2凹槽(2455)一端部连通；第3凹槽(2456)位于第1凹槽(2454)的另一边侧，第1凹槽(2454)的右端部与第3凹槽(2456)一端部连通。
6.根据权利要求5所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：所述第2凹槽(2455)、第3凹槽(2456)绕杆主体部(2451)的表面沿周向延伸1/4圆周。
7.根据权利要求1-6任一权利所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：所述气绝缘仓(100)上还设置有观察窗(250)；该观察窗(250)包括设置在气绝缘仓(100)的前隔板(100-1)上的通孔(100-3)、围绕该通孔(100-3)布置固定部(2540)、玻璃视窗(2520)和呈圆环状的密封法兰(2530)；固定部(2540)呈圆环状结构，和前隔板(100-1)的前边侧固定，位于动力机构仓(200)内，固定部(2540)上设置多个沿环向布置的螺丝孔；前隔板(100-1)上设置绕通孔(100-3)环绕一周的密封槽(100-2)，该密封槽(100-2)位于通孔(100-3)与固定部(2540)之间；所述密封法兰(2530)、玻璃视窗(2520)和通孔(100-3)装配，密封法兰(2530)和固定部(2540)上的螺丝孔通过螺栓固定。
8.根据权利要求7所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：所述玻璃视窗(2520)包括呈弧面状的视窗主体(2521)、设置于该视窗主体(2521)边沿的外翻边(2522)，外翻边(2522)沿视窗主体(2521)边沿环绕一周形成呈圆环状的结构；固定部(2540)的内径大于外翻边(2522)的外径，通孔(100-3)的内径大于视窗主体(2521)的外径。
9.根据权利要求8所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：所述密封法兰(2530)包括中部设置通孔的呈圆环状的主体部(2531)和垂直于该主体部(2531)向左突起的应力突部(2532)，应力突部(2532)位于主体部(2531)的外边沿侧，沿主体部(2531)的外边沿环绕一周形成呈圆环状向左突的台阶，应力突部(2532)的内径大于外翻边(2522)的外径，密封法兰(2530)的内径大于外翻边(2522)的内径，且小于外翻边(2522)的外径；密封法兰(2530)上被设置沿周向布置的与固定部(2540)的螺丝孔相适配的通孔。
10.根据权利要求1-9所述的便于气体采样及充气的环网柜，其特征在于：所述观察窗(250)还包括密封圈(2550)，密封圈(2550)设置在密封槽(100-2)内，玻璃视窗(2520)的视窗主体(2521)凹入气绝缘仓(100)内，外翻边(2522)与密封圈(2550)相贴合，密封法兰(2530)和固定部(2540)通过螺栓固定，所述密封槽(100-2)、密封圈(2550)、外翻边(2522)依次贴合，玻璃视窗(2520)与前隔板(100-1)的通孔(100-3)间密封配合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200922 |