CN112531545A - 机构密封型气体绝缘环网柜 - Google Patents

机构密封型气体绝缘环网柜 Download PDF

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刘振华
秦向阳
杨立存
赵龙
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02B13/02Arrangements of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
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    • H02B13/045Details of casing, e.g. gas tightness

Abstract

本发明属于环网柜技术领域,公开了一种机构密封型气体绝缘环网柜,机构密封型气体绝缘环网柜包括气箱、电缆室、机构室和泄压室;其特征在于,所述的气箱整体密封,所述的气箱内包括气箱本体,所述的气箱本体为高压开关提供密封的运行空间;所述的机构室整体密封用于为所述的高压开关的操作机构提供密封空间。本发明的环网柜机构室和气箱整体密封,结构简单,成本低廉。

Description

机构密封型气体绝缘环网柜
技术领域
本发明涉及环网柜技术领域,具体涉及一种机构密封型气体绝缘环网柜。
背景技术
本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术,仅仅是用于说明和便于理解本发明的发明内容,不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。
气体绝缘环网柜,是指以绝缘气体作为绝缘介质的环网柜,气体可以是SF6,也可能是干燥空气、氮气、或者混合气体。这类环网柜的主要元器件安装在一个密封焊接的充满绝缘气体的箱体内,该箱体称为气箱。气箱内的元器件都可以受到密封气箱的保护,运行状态不受外界环境因素影响,但气箱外的元器件如高压开关的操作机构,仍然会受到外界环境的影响。
国家电网公司组织编写了12KV环网柜标准化设计定制方案,参与国家电网集中招投标的企业均需按此方案设计制造产品。该标准化方案主要对环网柜的结构和性能方面做了标准化的规定和要求。
高压开关是高压交流金属封闭开关设备(以下简称高压开关柜)的核心部件,操作机构是高压开关的心脏,安装在高压开关柜的机构室里,高压开关的分合闸动作主要由操作机构带动传动系统完成。
传统的高压开关柜机构室没有密封,机构室容易受外界环境的影响,在多灰尘、潮湿、腐蚀性气体、高污秽的环境中运行时,操作机构容易受环境影响锈蚀或积灰,造成操作机构的不动作或误动作,发生电力运行故障,严重的威胁着人员和设备的安全。解决该问题的一个主要措施就是将机构室密封起来,使操作机构免受外界环境影响。
目前市场上大部分高压开关柜没有采取密封措施,只对操作机构做了镀锌等防腐处理,长时间运行后一定会产生锈蚀,尤其在高潮湿和高污染环境中,只有极少量开关柜采用密封机构,但存在维护不便,密封不可靠、成本高等问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种机构密封型气体绝缘环网柜,实现了机构室、气箱密封的同时,从技术本质上大幅提升了开关柜对环境的适应能力,保证了开关性能,真正实现了气体绝缘环网柜的全工况运行。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的:
一种机构密封型气体绝缘环网柜,机构密封型气体绝缘环网柜包括气箱、电缆室、机构室和泄压室;所述的气箱整体密封,所述的气箱内包括气箱本体,所述的气箱本体为高压开关提供密封的运行空间;所述的机构室整体密封用于为所述的高压开关的操作机构提供密封空间。
进一步的,所述的机构室包括机构室本体单元、机构室面板和操作机构;
所述的机构室本体单元后部固定在开关室上,所述的机构室本体单元与所述的开关室之间密封;
所述的机构室面板固定在所述的机构室本体单元前部,所述的机构室面板与所述的机构室本体单元之间密封;
所述的机构室面板上的操作孔进行密封。
所述的机构室与电缆室之间设有联锁件,所述的联锁件采用密封转换装置密封。
进一步的,所述的密封转换装置包括密封转换罩、联锁装置密封垫圈和电缆室门联锁件,所述的密封转换罩固定在所述的机构室下方,所述的密封转换罩的开口方向与所述的机构室开口方向相同,所述的连锁装置密封垫圈将所述的密封转换罩密封,所述的电缆室门联锁件设在所述的密封转换罩内。
进一步的,所述的电缆室门联锁件包括第一联锁件、第二联锁件、第三联锁件和第四联锁件;所述的第三联锁件固定在电缆室门上,所述的第一联锁件和第二联锁件可以插入第三联锁件中用于锁定电缆室门,所述的第三联锁件可以推动第四联锁件用于启动高压开关操作孔。
进一步的,所述的机构室本体单元与所述的开关室之间采用密封垫圈密封;
所述的机构室面板与所述的机构室本体单元之间采用密封垫圈密封;
所述的机构室面板上的操作孔采用密封盖板配合密封垫圈进行密封。
本发明实施例具有如下有益效果:
本申请实施例机构室密封的气体绝缘环网柜,实现机构室、气箱密封的同时,从技术本质上大幅提升了开关柜对环境的适应能力,保证了开关性能,真正实现了气体绝缘环网柜的全工况运行,同时达到国网的产品定制要求。
本发明设计的气体绝缘环网柜机构室密封方案,采用的是将机构室整体密封的方式,将机构室与气箱之间、机构室本体与机构室面板之间、机构室面板本身、机构室与电缆室之间、电缆室门的联锁装置全部密封起来,采用的是广泛应用的成熟的密封方式,密封可靠,结构简单。
从技术本质上大幅提升了气体绝缘环网柜对环境的适应能力,真正实现了全工况运行;密封的空间更大,保护了更多的设备;不改变设备机构室的空间,不增加机构室中任何零部件的维护检修难度;用常用的密封方式,最大限度减少了成本增加量,节约了资源。
附图说明
图1为本发明实施例中一种机构密封型气体绝缘环网柜结构示意图;
图2为本发明实施例中一种机构密封型气体绝缘环网柜另一方向结构示意图;
图3为本发明实施例中一种机构密封型气体绝缘环网柜又一方向结构示意图;
图4为本发明实施例中一种机构密封型气体绝缘环网柜中气箱和机构室结构示意图;
图5为本发明实施例中一种机构密封型气体绝缘环网柜中密封转换装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。不同实施例之间可以替换或者合并组合,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
发明人经大量研究发现,现有的机构室是通过增加了一个密封箱体,将操作机构单独安装在密封箱体内,再将整个密封箱体安装于机构室之内,机构室本身空间就狭小,因此原机构需要进行小型化紧凑型设计,操作机构又安装在一个空间更狭小、结构拥挤的密封箱体内,维修、更换零部件时非常不便;
密封后由于增加了密封箱体,整体体积增大,操作机构和密封箱体安装、操作不便;
电缆室门的机械联锁部分的密封设计复杂,该机械联锁的存在是为了实现只有在符合一定安全条件下才能打开电缆室门的功能,比如只有在主开关分闸且接地开关合闸情况下,有些开关还附加了手动闭锁也操作完成的情况下才能打开电缆室门,这些闭锁功能的实现,需要在操作机构部分伸出一个或多个零部件限制电缆室门的打开,如图4,只有在联锁件236、237从联锁件33中抽出后,电缆室门才能打开,联锁件236、237、238、33需要全部密封起来,现有技术下该联锁装置的密封大都使用法兰加密封圈方案或者类似波纹管原理的密封,但是在环网柜联锁装置需要伸出的运动部件可能是多个轴和钣金件的组合时,会出现需要密封的环节多,结构复杂,密封不可靠的情况;需要增加设计操作机构的密封箱体,成本高。
为此,发明人设计了一种机构密封型气体绝缘环网柜,结合附图1-5,一种机构密封型气体绝缘环网柜,机构密封型气体绝缘环网柜包括气箱2、电缆室3、机构室1和泄压室4;所述的气箱2整体密封,所述的气箱2内包括气箱本体21,所述的气箱本体21为高压开关20提供密封的运行空间;所述的机构室1整体密封用于为所述的高压开关20的隔离接地操作机构(22、23)提供密封空间。
在本发明的一些实施例中,所述的机构室包括机构室本体单元、机构室面板和操作机构(22、23);
所述的机构室本体单元后部固定在开关室上,所述的机构室本体单元与所述的开关室之间密封;
所述的机构室面板固定在所述的机构室本体单元前部,所述的机构室面板与所述的机构室本体单元之间密封;
所述的机构室面板上的操作孔进行密封。
所述的机构室与电缆室之间设有联锁件,所述的联锁件采用密封转换装置密封。
在本发明的一些实施例中,所述的密封转换装置包括密封转换罩、联锁装置密封垫圈和电缆室门联锁件,所述的密封转换罩焊接在所述的机构室下方,所述的密封转换罩的开口方向与所述的机构室开口方向相同,所述的连锁装置密封垫圈及电缆室门将所述的密封转换罩密封,所述的电缆室门联锁件设在所述的密封转换罩内。
在本发明的一些实施例中,所述的电缆室门联锁件包括第一联锁件、第二联锁件、第三联锁件和第四联锁件;所述的第三联锁件固定在电缆室门上,所述的第一联锁件和第二联锁件可以插入第三联锁件中用于锁定电缆室门,所述的第三联锁件可以推动第四联锁件用于启动高压开关操作孔。
在本发明的一些实施例中,所述的机构室本体单元与所述的开关室之间采用密封垫圈密封;
所述的机构室面板与所述的机构室本体单元之间采用密封垫圈密封;
所述的机构室面板上的操作孔采用密封盖板配合密封垫圈进行密封进行密封。
所述机构室1位于环网柜柜体上前部,主要作用是为气箱2内的高压开关的操作机构(22、23)提供一个密封的不受外界环境影响的安装、维护、运行空间;所述气箱2位于环网柜柜体上后部,主要作用是其内部的高压开关20在操作机构(22、23)的驱动下完成分合闸动作,对电力线路和设备进行保护和控制,完成开关柜的主要功能,其中气箱本体21为高压开关20提供一个密封的不受外界环境影响的运行空间,该气箱主要由不锈钢板焊接而成;所述电缆室3位于环网柜柜体下前部,主要功能是提供安装电缆的空间;所述泄压室4位于环网柜柜体下后部,主要功能是为环网柜提供一个在发生故障时,气箱2和电缆室3内产生的高温高压气体泄压的通道,保障人员和设备的安全;
不同于增加设计密封箱体的操作机构密封方案,该环网柜设计有整体密封的操作机构室,将机构室本身设计成密封结构,该机构室在以下几个地方设计有密封结构:机构室和气箱之间,机构室本体和机构室面板之间,也包括机构室和电缆室门之间的联锁件。
所述机构室本体单元1包括:机构室本体11、后密封垫圈12、机构室面板13、前密封垫圈14、联锁装置的密封转换罩15、操作指示孔密封件16。其中后密封垫圈12贴合于机构室本体11上,前密封垫圈14贴合于机构室面板13上。
所述气箱单元2包括:高压开关20、气箱本体21,高压开关操作机构(22、23),泄压装置24,其中高压开关操作机构23包括开关操作机构本体235和电缆室门联锁件236、237和238;其中气箱本体为304不锈钢板焊接而成,高压开关主轴穿过气箱使用了双重唇形密封圈的动密封设计,气箱防护等级可达IP67。
所述电缆室单元3包括:电缆室本体30、电缆室门31、电缆室门联锁装置密封垫圈32;联锁件33;其中电缆室门联锁装置密封垫圈32贴合在电缆室门31上。
所述泄压室4单元包括:泄压室本体40,泄压板41,泄压板42。
见图4,操作机构23和电缆室门31之间设计有电缆室门联锁件236、237、238、33,实现只有在符合安全条件下才能打开电缆室门的功能。联锁件236、237、238、33均需要密封处理。密封转换罩15和机构室本体11密封焊接在一起,并将电缆室门联锁件236、237、238、33一起罩住,只在开关柜前面一个方向开口,此开口在电缆室门31安装时,密封转换罩15开口的4个边沿和电缆室门31压缩贴合在电缆室门31上的密封垫圈32,从而将伸出机构室的所有电缆室门联锁件236、237、238、33密封起来,不需要再将电缆室门联锁件236、237、238逐个密封,该结构密封环节少,简单可靠。33为电缆室门32上插入密封转换罩15的一个联锁件,和罩在密封转换罩15内的电缆室门联锁件236、237、238配合后实现联锁功能。该结构既不影响联锁功能,又能简单可靠解决联锁件的密封问题。
机构室本体11用标准紧固件安装在气箱本体21上,紧固后挤压后密封垫圈12实现机构室1和气箱2之间的密封(见图2);机构室面板13和机构室本体11用螺栓紧固后,机构室本体11的门沿和机构室面板13一起挤压前密封垫圈14,实现机构室本,11和机构室面板13之间的密封(见图3);机构室面板13和面板上的操作、指示孔密封件16及二者之间的密封圈配合后实现机构室面板13自身的密封,面板上所有操作孔、指示孔均被密封,操作孔在需要打开时可以打开操作、指示孔密封件16进行开关的操作,使用便利。
机构室不是全焊接结构,面板可以卸下,面板上操作、指示孔密封件16可以打开,也可以关合并密封,机构室内部空间同无密封设计时没有任何缩小,不影响维护检修。气箱防护等级可达IP67,机构室防护等级可达IP65,
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上介绍仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (5)

1.一种机构密封型气体绝缘环网柜,机构密封型气体绝缘环网柜包括气箱、电缆室、机构室和泄压室;其特征在于,所述的气箱整体密封,所述的气箱内包括气箱本体,所述的气箱本体为高压开关提供密封的运行空间;所述的机构室整体密封用于为所述的高压开关的操作机构提供密封空间。
2.根据权利要求1所述的机构密封型气体绝缘环网柜,其特征在于,所述的机构室包括机构室本体单元、机构室面板和操作机构;
所述的机构室本体单元后部固定在开关室上,所述的机构室本体单元与所述的开关室之间密封;
所述的机构室面板固定在所述的机构室本体单元前部,所述的机构室面板与所述的机构室本体单元之间密封;
所述的机构室面板上的操作孔进行密封。
所述的机构室与电缆室之间设有联锁件,所述的联锁件采用密封转换装置密封。
3.根据权利要求1所述的机构密封型气体绝缘环网柜,其特征在于,所述的密封转换装置包括密封转换罩、联锁装置密封垫圈和电缆室门联锁件,所述的密封转换罩固定在所述的机构室下方,所述的密封转换罩的开口方向与所述的机构室开口方向相同,所述的连锁装置密封垫圈将所述的密封转换罩密封,所述的电缆室门联锁件设在所述的密封转换罩内。
4.根据权利要求2所述的机构密封型气体绝缘环网柜,其特征在于,所述的电缆室门联锁件包括第一联锁件、第二联锁件、第三联锁件和第四联锁件;所述的第三联锁件固定在电缆室门上,所述的第一联锁件和第二联锁件可以插入第三联锁件中用于锁定电缆室门,所述的第三联锁件可以推动第四联锁件用于启动高压开关操作孔。
5.根据权利要求1所述的机构密封型气体绝缘环网柜,其特征在于,所述的机构室本体单元与所述的开关室之间采用密封垫圈密封;
所述的机构室面板与所述的机构室本体单元之间采用密封垫圈密封;
所述的机构室面板上的操作孔采用密封盖板配合密封盖板配合密封垫圈进行密封。
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