CN111740339A

CN111740339A - 一种气体绝缘型开关柜

Info

Publication number: CN111740339A
Application number: CN202010774679.5A
Authority: CN
Inventors: 王哲; 王宇; 黄光营; 王涛; 徐星普
Original assignee: Nanyang City Xinte Electric Co ltd
Current assignee: Nanyang City Xinte Electric Co ltd
Priority date: 2020-08-04
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2040-08-04
Also published as: CN111740339B

Abstract

本发明提供一种气体绝缘型开关柜，包括柜体、设置在柜体一侧的开口以及设置在开口的柜门，所述开口向外侧设置一圈第一突板，所述柜门的面积大于开口的面积，所述柜门的侧面对应第一突板设置第一密封圈，所述柜门的边缘设置一圈第二突板，所述第二突板的边沿设置第二密封圈，所述第一突板和第二突板之间为液态密封区，所述柜门内部对应液态密封区设置调温机构，所述柜门的外侧在地面设置启闭小车，所述柜门外侧设置与启闭小车活动连接的连接机构，所述启闭小车对应所述柜门的下端设置液态金属注入机构。本发明采用新的密封方式对绝缘型开关柜进行密封，使得开关柜的密封效果以及使用寿命都会大大提高，与市面上的现有产品相比效果很显著。

Description

一种气体绝缘型开关柜

技术领域

本发明涉及开关柜技术领域，具体涉及一种气体绝缘型开关柜。

背景技术

柜式气体绝缘金属封闭开关设备（CubicleGas-InsulatedSwitchgear）简称为C-GIS，是高压GIS产品在中压领域的拓展。它是采用低气压的SF6气体、N2气体或混合气体作为开关设备的绝缘介质，用真空或SF6为灭弧介质，将母线、断路器、隔离开关等中压元件集中密闭在箱体中，综合运用现代绝缘技术、开断技术、制造技术、传感技术、数字技术生产的集智能控制、保护、监视、测量、通讯于一体的高新技术产品。具有体积小、重量轻、安全性好、可靠性高、能适应恶劣环境条件下使用等优点。

近年来，气体绝缘开关设备在我国也得到了迅速地推广与应用，特别是随着我国城市电网建设和改造、轨道交通以及大型工矿企业等对开关设备提出了小型化、智能化、免维护、全工况等新的更高要求，高性能、高品质的充气柜在国内的需求越来越强烈。但是气体绝缘型开关柜面临着柜体密封的问题，特别是柜门与柜体之间，目前大多采用橡胶等密封，在长时间使用之后随着材料的老化，导致密封性能下降。虽然通过绝缘气体冲压能够防止空气进入，但是密封性下降之后，绝缘气体的耗费量会大大增加，需要经常性的维护。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种气体绝缘型开关柜，采用新的密封方式对绝缘型开关柜进行密封，使得开关柜的密封效果以及使用寿命都会大大提高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种气体绝缘型开关柜，包括柜体、设置在柜体一侧的开口以及设置在开口的柜门，所述开口向外侧设置一圈第一突板，所述柜门的面积大于开口的面积，所述柜门的侧面对应第一突板设置第一密封圈，所述柜门的边缘设置一圈第二突板，所述第二突板的边沿设置第二密封圈，所述第一突板和第二突板之间为液态密封区，所述柜门内部对应液态密封区设置调温机构，所述柜门的外侧在地面设置启闭小车，所述柜门外侧设置与启闭小车活动连接的连接机构，所述启闭小车对应所述柜门的下端设置液态金属注入机构。

进一步的，所述调温机构包括所述柜门内部对应液态密封区设置的调温空腔，所述柜门上对应调温空腔设置进口和出口，所述进口与调温管道活动连接，所述调温管道与供热机构和供冷机构连通。

进一步的，所述启闭小车包括车体以及车体下方设置的行走轮，所述车体上设置所述供热机构和供冷机构。

进一步的，所述供热机构包括所述车体上设置的加热箱，所述加热箱内设置加热电阻丝，所述加热箱与第一气泵连通，所述第一气泵设置在车体上，所述车体上对应第一气泵设置第一防尘罩，所述加热箱上设置供热管道，所述供热管道上设置第一阀门，所述供热管道与调温管道连通。

进一步的，所述供冷机构包括制冷箱，所述车体上设置压缩制冷模块，所述压缩制冷模块包括压缩机本体和与压缩机本体连通的蒸发器，所述蒸发器位于所述制冷箱内，所述制冷箱与第二气泵连通，所述第二气泵设置在车体上，所述车体上对应第二气泵设置第二防尘罩，所述制冷箱上设置制冷管道，所述制冷管道上设置第二阀门，所述制冷管道与调温管道连通。

进一步的，所述连接机构包括所述柜门外侧设置的套筒，所述车体上设置立柱，所述立柱的上端对应套筒设置横臂，所述横臂插入套筒内，所述横臂和套筒上配合设置固定孔，所述固定孔内活动插入固定杆。

进一步的，所述固定孔为螺纹孔，所述固定杆为螺杆。

进一步的，所述液态金属注入机构包括所述车体上设置的支架，所述支架上设置注射筒，所述注射筒内设置活塞板，所述注射筒下端设置注射孔，所述注射孔与注射管道连通，所述活塞板上设置伸缩机构，所述柜门底部设置连通液态密封区的注入孔，所述柜门顶部设置连通液态密封区的溢流孔，所述注入孔与注射管道活动连接，所述注射筒内设置液态金属，所述注射筒外侧设置热熔机构。

进一步的，所述热熔机构包括缠绕设置在注射筒外侧的螺旋管道，所述螺旋管道的一端与所述加热箱上设置的升温管道连通，所述升温管道上设置第三阀门。

进一步的，所述螺旋管道外侧设置保温壳体。

进一步的，所述伸缩机构包括支架上端设置的安装架，所述安装架上向下设置液压推杆，所述液压推杆的下端与所述活塞板连接。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

该绝缘型开关柜放弃了传统的密封方案，选择了通过熔点较低的液态金属进行密封，这样可以通过温度的变化使得液态金属对缝隙处进行填充后凝固，使得缝隙不复存在，且无论设备运行多久都不会存在材料老化导致密封固定的问题。柜门与柜体不连接，通过启闭小车进行安装，柜门吊装在启闭小车上，在安装时通过将柜门压紧在开口处，第一突板和第二突板配合，将液态密封区构建出来，调温机构对液态密封区进行温度调控，使得液态金属在该区域状态受到控制，连接机构使得启闭小车可以带动柜门运动，使得柜门能够紧密贴合在柜体上，液态密封区密封效果好。液态金属注入机构则是在液态密封区构建完毕后，冲入液态金属，带冷却之后可以撤走启闭小车，室内温度只要控制到液态金属的融化温度之下，密封效果都会维持到最好。

本发明采用新的密封方式对绝缘型开关柜进行密封，使得开关柜的密封效果以及使用寿命都会大大提高，与市面上的现有产品相比效果很显著。

附图说明

图1为本发明气体绝缘型开关柜的结构示意图；

图2为本发明柜门处的截面图。

1、柜体；2、开口；3、柜门；4、套筒；5、固定杆；6、固定孔；7、横臂；8、立柱；9、制冷箱；10、制冷管道；11、第二阀门；12、蒸发器；13、第二防尘罩；14、第二气泵；15、加热箱；16、供热管道；17、第一阀门；18、升温管道；19、第三阀门；20、加热电阻丝；21、第一防尘罩；22、第一气泵；23、安装架；24、液压推杆；25、支架；26、活塞板；27、螺旋管道；28、保温壳体；29、注射孔；30、注射管道；31、行走轮；32、车体；33、第二密封圈；34、第二突板；35、溢流孔；36、调温空腔；37、出口；38、液态密封区；39、注射筒；40、第一密封圈；41、第一突板；42、调温管道；43、注入孔；44、进口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-2，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-2所示：一种气体绝缘型开关柜，包括柜体1、设置在柜体1一侧的开口2以及设置在开口2的柜门3，所述开口2向外侧设置一圈第一突板41，所述柜门3的面积大于开口2的面积，所述柜门3的侧面对应第一突板41设置第一密封圈40，所述柜门3的边缘设置一圈第二突板34，所述第二突板34的边沿设置第二密封圈33，所述第一突板41和第二突板34之间为液态密封区38，所述柜门3内部对应液态密封区38设置调温机构，所述柜门3的外侧在地面设置启闭小车，所述柜门3外侧设置与启闭小车活动连接的连接机构，所述启闭小车对应所述柜门3的下端设置液态金属注入机构。

所述调温机构包括所述柜门3内部对应液态密封区38设置的调温空腔36，所述柜门3上对应调温空腔36设置进口44和出口37，所述进口44与调温管道42活动连接，所述调温管道42与供热机构和供冷机构连通。

所述启闭小车包括车体32以及车体32下方设置的行走轮31，所述车体32上设置所述供热机构和供冷机构。

具体而言，启闭小车可以在一端设置推杆把手，方便对小车进行操控，第一突板和第二突板都是矩形的，两个拼接在一起之后，通过第一密封圈和第二密封圈的配合，之间可以形成一个矩形框架形状的液态密封区，从而可以灌注液态金属，凝固后对柜门实现固定的同时也保证密封。

液态金属注入机构与液态密封区连通，在柜门安装后，将液态金属注入到液态密封区，而调温机构的调温空腔与供热机构和供冷机构连通，注入的过程中供热机构对调温空腔内通入热气，使得液态金属不会凝固，能够充满液态密封区的空间，在需要凝固密封时，供冷机构通入冷气，使得液态金属快速降温凝固，从而对缝隙处进行封堵，实现密封。本装置中冷气或者热气从调温空腔的进口进入，从出口排出，若需要对气体回收利用，可以将出口与供热机构或供冷机构再选择性连通，可以一定程度上节省能源，但是该结构在本方案中未采取。

根据本发明的一个实施例，如图1和图2所示，

所述供热机构包括所述车体32上设置的加热箱15，所述加热箱15内设置加热电阻丝20，所述加热箱15与第一气泵22连通，所述第一气泵22设置在车体32上，所述车体32上对应第一气泵22设置第一防尘罩21，所述加热箱15上设置供热管道16，所述供热管道16上设置第一阀门17，所述供热管道16与调温管道42连通。第一气泵抽取空气加压送入加热箱内，加热箱内通过加热电阻丝加热对气体进行升温，升温后的气体进入到供热管道内，在打开第一阀门之后可以进入到调温管道内，从而进入到调温空腔内，对液态密封区进行升温。第一气泵上的第一防尘罩避免灰尘过多，使得室内扬尘较为严重。

根据本发明的一个实施例，如图1和图2所示，

所述供冷机构包括制冷箱9，所述车体32上设置压缩制冷模块，所述压缩制冷模块包括压缩机本体和与压缩机本体连通的蒸发器12，所述蒸发器12位于所述制冷箱9内，所述制冷箱9与第二气泵14连通，所述第二气泵14设置在车体32上，所述车体32上对应第二气泵14设置第二防尘罩13，所述制冷箱9上设置制冷管道10，所述制冷管道10上设置第二阀门11，所述制冷管道10与调温管道42连通。制冷箱内的冷源依靠压缩制冷模块实现，压缩制冷模块的蒸发器位于制冷箱内，压缩机本体在图中未示出，蒸发器在制冷箱内吸热膨胀进入下一个训话，制冷箱内的气体便会被降温，第二气泵供压，使得冷气最终进入到调温空腔内。

调温空腔内的冷气和热气的交换依靠第一阀门和第二阀门，通过第一阀门和第二阀门的交替开闭，可以实现热气或者冷气供入调温空腔。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，

所述连接机构包括所述柜门3外侧设置的套筒4，所述车体32上设置立柱8，所述立柱8的上端对应套筒4设置横臂7，所述横臂7插入套筒4内，所述横臂7和套筒4上配合设置固定孔6，所述固定孔6内活动插入固定杆5。

所述固定孔6为螺纹孔，所述固定杆5为螺杆。

连接机构作用在于车体对柜门进行支撑，并将柜门压紧在柜体上，将液态密封区组建。立柱上端的横臂插入套筒内，然后通过固定杆插入固定孔对其进行固定，推动小车使得柜门便被挤压在柜体上。固定杆的上端可以设置挡块，避免固定杆掉落。或者固定杆采用螺纹杆以及固定孔采用螺纹孔，这样也可以避免固定杆掉落。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，

所述液态金属注入机构包括所述车体32上设置的支架25，所述支架25上设置注射筒39，所述注射筒39内设置活塞板26，所述注射筒39下端设置注射孔29，所述注射孔29与注射管道30连通，所述活塞板26上设置伸缩机构，所述柜门3底部设置连通液态密封区38的注入孔43，所述柜门3顶部设置连通液态密封区38的溢流孔35，所述注入孔43与注射管道30活动连接，所述注射筒39内设置液态金属，所述注射筒39外侧设置热熔机构。

支架上设置注射筒，注射筒内放入液态金属后，通过热熔机构使得注射筒内的金属变成液态，然后伸缩机构伸长，活塞板向下挤压液态金属，使得液态金属通过注射孔进入到注射管道内，最终通过注入孔进入到液态密封区内，待温度降低以后液态金属凝固在液态密封区实现密封。需要收回液态密封区的液态金属时，可以通过调温空腔先加热，使得液态金属处于液态，然后向上拉动活塞板，以及与溢流孔的大气压力配合，使得液态金属回收到注射筒内部，在这个时间段内热熔机构也需要加热配合，避免液态金属在注射筒内凝固影响操作。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，所述热熔机构包括缠绕设置在注射筒39外侧的螺旋管道27，所述螺旋管道27的一端与所述加热箱15上设置的升温管道18连通，所述升温管道18上设置第三阀门19。

所述螺旋管道27外侧设置保温壳体28。

所述伸缩机构包括支架25上端设置的安装架23，所述安装架23上向下设置液压推杆24，所述液压推杆24的下端与所述活塞板26连接。

热熔机构也依靠加热箱的热量工作，通过升温管道与加热箱连通，可以将加热箱内的热气导入螺旋管道内，对注射筒内进行加热。在热熔机构工作时，打开第三阀门，关闭第一阀门或打开第一阀门都可以。保温壳体设置在螺旋管道的外侧，螺旋管道主要是对注射筒的中下部进行加热，因此保温壳体包裹中下部即可，壳体可以采用泡沫材质。

伸缩机构采用液压推杆实现，力度更加均衡，液压推杆的下端可以通过连接板与活塞板连接，通过液压推杆带动活塞板上下移动。液压推杆的油箱和油泵可以设置在车体上，另外车体上需要设置电源，电源可以采用线路或蓄电池供电，根据现场环境选择。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种气体绝缘型开关柜，包括柜体（1）、设置在柜体（1）一侧的开口（2）以及设置在开口（2）的柜门（3），其特征在于：所述开口（2）向外侧设置一圈第一突板（41），所述柜门（3）的面积大于开口（2）的面积，所述柜门（3）的侧面对应第一突板（41）设置第一密封圈（40），所述柜门（3）的边缘设置一圈第二突板（34），所述第二突板（34）的边沿设置第二密封圈（33），所述第一突板（41）和第二突板（34）之间为液态密封区（38），所述柜门（3）内部对应液态密封区（38）设置调温机构，所述柜门（3）的外侧在地面设置启闭小车，所述柜门（3）外侧设置与启闭小车活动连接的连接机构，所述启闭小车对应所述柜门（3）的下端设置液态金属注入机构。

2.如权利要求1所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述调温机构包括所述柜门（3）内部对应液态密封区（38）设置的调温空腔（36），所述柜门（3）上对应调温空腔（36）设置进口（44）和出口（37），所述进口（44）与调温管道（42）活动连接，所述调温管道（42）与供热机构和供冷机构连通。

3.如权利要求2所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述启闭小车包括车体（32）以及车体（32）下方设置的行走轮（31），所述车体（32）上设置所述供热机构和供冷机构。

4.如权利要求3所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述供热机构包括所述车体（32）上设置的加热箱（15），所述加热箱（15）内设置加热电阻丝（20），所述加热箱（15）与第一气泵（22）连通，所述第一气泵（22）设置在车体（32）上，所述车体（32）上对应第一气泵（22）设置第一防尘罩（21），所述加热箱（15）上设置供热管道（16），所述供热管道（16）上设置第一阀门（17），所述供热管道（16）与调温管道（42）连通。

5.如权利要求4所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述供冷机构包括制冷箱（9），所述车体（32）上设置压缩制冷模块，所述压缩制冷模块包括压缩机本体和与压缩机本体连通的蒸发器（12），所述蒸发器（12）位于所述制冷箱（9）内，所述制冷箱（9）与第二气泵（14）连通，所述第二气泵（14）设置在车体（32）上，所述车体（32）上对应第二气泵（14）设置第二防尘罩（13），所述制冷箱（9）上设置制冷管道（10），所述制冷管道（10）上设置第二阀门（11），所述制冷管道（10）与调温管道（42）连通。

6.如权利要求5所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述连接机构包括所述柜门（3）外侧设置的套筒（4），所述车体（32）上设置立柱（8），所述立柱（8）的上端对应套筒（4）设置横臂（7），所述横臂（7）插入套筒（4）内，所述横臂（7）和套筒（4）上配合设置固定孔（6），所述固定孔（6）内活动插入固定杆（5）。

7.如权利要求6所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述液态金属注入机构包括所述车体（32）上设置的支架（25），所述支架（25）上设置注射筒（39），所述注射筒（39）内设置活塞板（26），所述注射筒（39）下端设置注射孔（29），所述注射孔（29）与注射管道（30）连通，所述活塞板（26）上设置伸缩机构，所述柜门（3）底部设置连通液态密封区（38）的注入孔（43），所述柜门（3）顶部设置连通液态密封区（38）的溢流孔（35），所述注入孔（43）与注射管道（30）活动连接，所述注射筒（39）内设置液态金属，所述注射筒（39）外侧设置热熔机构。

8.如权利要求7所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述热熔机构包括缠绕设置在注射筒（39）外侧的螺旋管道（27），所述螺旋管道（27）的一端与所述加热箱（15）上设置的升温管道（18）连通，所述升温管道（18）上设置第三阀门（19）。

9.如权利要求8所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述螺旋管道（27）外侧设置保温壳体（28）。

10.如权利要求9所述的气体绝缘型开关柜，其特征在于：所述伸缩机构包括支架（25）上端设置的安装架（23），所述安装架（23）上向下设置液压推杆（24），所述液压推杆（24）的下端与所述活塞板（26）连接。