CN113140970A - 开关柜母排套管结构和开关柜 - Google Patents

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阮江军
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Abstract

一种开关柜母排套管结构和开关柜，本申请的母排固定件设置为从一开口端到另一开口端逐渐扩张的，母排穿过母排固定件时与母排的内壁成一夹角，使得母排固定件的沿面电场强度大大下降，即使在套管绝缘表面存在水膜的情况下，也能有效抑制电弧的发生，从而解决普遍存在的开关柜套管绝缘易损的难题；同时，显著提高套管的污闪电压、湿闪电压，降低对环境的除湿要求，有助于降低开关柜运行成本，提高开关柜运行可靠性。

Description

开关柜母排套管结构和开关柜
技术领域
本申请属于电力设备领域，尤其涉及一种开关柜母排套管结构和开关柜。
背景技术
高压开关柜在3.6kV～550kV电力系统的发电、输电、配电、电能转换及分配中起通断、控制或保护等重要作用。普遍情况下，高压开关柜的运行环境较差，容易受水汽、粉尘等影响，从而在母排套管的绝缘表面易形成一层导电水膜，该导电水膜使绝缘表面电阻降低，泄漏电流增大，容易引起绝缘表面局部放电和发热，导致套管绝缘性能下降，引发安全生产事故。另外，性能普通的套管，其绝缘表面常常出现裂化的情况，导致该情况的主要原因是绝缘表面的局部电弧。因此，如何在存在水汽、粉尘的环境下，抑制套管的绝缘表面的电弧的发生，是解决套管绝缘问题的关键。
发明内容
本申请的目的在于提供一种开关柜母排套管结构和开关柜，旨在解决传统的母排套管绝缘表面绝缘性能差，容易产生电弧和发热的问题。
本申请实施例的第一方面提了一种开关柜母排套管，包括绝缘套管本体，还包括设于所述绝缘套管本体内且中空的母排固定件，所述母排固定件在所述绝缘套管本体的中心轴方向间隔设有第一开口端和第二开口端，且所述母排固定件自所述第一开口端向所述第二开口端渐扩，所述第一开口端形成母排过孔，所述第二开口端与所述绝缘套管本体内壁环接。
在一些实施例中，所述母排固定件的内壁与所述母排过孔的中轴线的平行线的夹角a的范围为：0＜a＜90°；所述母排固定件的外壁与所述母排过孔的中轴线的平行线的夹角b的范围为：0＜b＜90°。
在一些实施例中，所述母排固定件为不规则多面体、棱台型或圆台型。
在一些实施例中，所述母排固定件轴向截面的内壁迹线为直线或曲线；所述母排固定件轴向截面的外壁迹线为直线或曲线。
在一些实施例中，所述母排固定件的外壁和/或内壁覆盖有憎水性涂料层。
在一些实施例中，所述母排过孔为矩形、圆角矩形、腰圆形、圆形或椭圆形；所述绝缘套管本体的端面形状为圆角矩形、腰圆形、圆形、椭圆形或矩形。
在一些实施例中，所述绝缘套管本体的内壁在所述绝缘套管本体的中心轴方向设有位于所述母排固定件两侧的挡水板。
在一些实施例中，所述绝缘套管本体的外壁设置有多个轴向排列的、用于增加爬电距离的增爬裙。
在一些实施例中，所述绝缘套管本体和所述母排固定件一体注塑成型。
本申请实施例的第二方面提了一种开关柜，其所述开关柜上设有如上所述的开关柜母排套管。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：与传统开关柜母排套管相比，本申请的母排固定件设置为从一开口端到另一开口端逐渐扩张的，母排穿过母排固定件时与母排的内壁成一夹角，使得母排固定件的沿面电场强度大大下降，即使在套管绝缘表面存在水膜的情况下，也能有效抑制电弧的发生，从而解决普遍存在的开关柜套管绝缘易损的难题；同时，显著提高套管的污闪电压、湿闪电压，降低对环境的除湿要求，有助于降低开关柜运行成本，提高开关柜运行可靠性。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的开关柜母排套管的侧视结构示意图；
图2为沿图1中A-A’线的剖视结构图；
图3为沿图1中B-B’线的剖视结构图；
图4为本申请一实施例提供的开关柜母排套管中的母排固定件的剖视结构图；
图5为本申请另一实施例提供的开关柜母排套管中的母排固定件的剖视结构图；
图6为本申请另一实施例提供的开关柜母排套管的侧视结构示意图；
图7为本申请再一实施例提供的开关柜母排套管的侧视结构示意图；
图8为本申请另一实施例提供的开关柜母排套管的剖视结构图；
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。
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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1、图2和图3，本申请实施例提供的一种应用于开关柜的开关柜母排套管，开关柜母排套管包括绝缘套管本体100和设于绝缘套管本体100内且中空的母排固定件200，母排固定件200在绝缘套管本体100的中心轴方向间隔设有第一开口端和第二开口端，且母排固定件200自第一开口端向第二开口端渐扩，第一开口端形成母排过孔201，第二开口端与绝缘套管本体100内壁环接。可以理解的是，母排过孔201用于让母排10穿过并固定，绝缘套管本体100的中心轴方向即套管/母排10的长度方向。
在一些实施例中，开关柜母排10套管安装在开关柜上后，一般地，母排固定件200的第一开口端为母排10进线端，位于开关柜的外侧，第二开口端为母排10的出线端，位于开关柜的内侧，母排固定件200是中空的，其空腔的与绝缘套管本体100的中心轴垂直方向的宽度d沿母排10进入方向逐渐增大，以使得母排固定件200的内外壁沿母排10进入方向逐渐远离母排10。在其他实施例中，母排固定件200的第二开口端为母排10进线端，第一开口端为母排10的出线端，那么母排固定件200空腔宽度d沿母排10进入方向逐渐增减少，母排固定件200的内外壁沿母排10进入方向逐渐接近母排10。
在一些实施例中，请参阅图4和图5，母排固定件200的内壁202与母排过孔201的中轴线的平行线11的夹角a的范围为：0＜a＜90°，一般地，选择30°＜a＜60°，请参阅图2和图3，夹角a同样可理解为母排固定件200的内壁202与穿过母排过孔201的母排10的边缘的夹角。同样地，请参阅图4和图5，母排固定件200的外壁204与母排过孔201的中心线的平行线11的夹角b的范围为：0＜b＜90°，一般地，选择30°＜b＜60°，请参阅图2和图3，夹角b同样可理解为母排固定件200的外壁204与穿过母排过孔201的母排10的边缘的夹角。这种结构在内应力面(即内壁)202和外应力面(外壁)204上的沿面电场强度受应力角(即夹角a、夹角b)调控，可根据污湿环境及电压等级要求灵活改变。
在一些实施例中，请参阅图4和图5，为了让内应力面202和外应力面204上的沿面电场强度控制得更好，其母排固定件200轴向(中心轴方向)截面的内壁202迹线可以设置为直线或曲线，母排固定件200轴向截面的外壁204迹线可以设置为直线或曲线，即母排固定件200的侧壁可以为直的或者弯曲的，并且母排固定件200的侧壁可以不等长。
在一些实施例中，请参阅图6，由于母排固定件200的第一开口端被开设了母排过孔201，那么母排固定件200可以认为是中空的不规则多面体、圆角凌台型、凌台型或圆台型。另外，从母排固定件200的轴向截面来看，截面的形状可以为等腰或不等腰梯形，四边以上的多边形等，其形状可根据不同的需求设定，在此不做限定。
在一些实施例中，为适配不同外形的母排10，母排过孔201可以为矩形、圆角矩形、腰圆形、圆形或椭圆形。请参阅图6和图7，为适配不同形状的开关柜套管开孔，母排10绝缘套管本体100的端面形状可以为圆角矩形、腰圆形、圆形、椭圆形或矩形等，其形状可根据不同的需求设定，在此不做限定。
在一些实施例中，并且为提高其沿面的防污闪能力，母排固定件200的外壁204和/或内壁202涂覆憎水性涂料，形成憎水性涂料层(未图示)，憎水性涂料例如防污闪涂料(PRTV)。进一步地，绝缘套管本体100的内外壁也涂覆憎水性涂料，形成憎水性涂料层。
请参阅图8，由于绝缘套管本体100的外壁容易积污，因此在绝缘套管本体100的外壁设置有多个轴(中心轴)向排列的、用于增加爬电距离的增爬裙108(即伞裙)，增爬裙108为沿绝缘套管本体100的外壁周圆向外的环形凸起结构。
绝缘套管本体100的内壁设有挡水板106，本实施例中，挡水板106至少两个，分别位于绝缘套管本体100中心轴方向，母排固定件200两侧，靠近绝缘套管本体100轴向的两端。可以理解的是，开关柜母排10套管安装后，挡水板106应位于绝缘套管本体100的内壁的底部，用于积留从母排固定件200滑落的凝露水，防止凝露水滴落到开关柜其他部件。
请参阅图1和图8，在一些实施例中，在绝缘套管本体10外壁设置有固定支架102，固定支架102上还设有安装孔104，固定支架102及安装孔104上用于与开关柜的柜壁20固定连接。
锥形的母排固定件200使得开关柜母排套管的沿面电场强度大大下降，显著提高套管的污湿闪电压，降低对环境的除湿要求，有助于降低开关柜运行成本，提高开关柜运行可靠性。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关柜母排套管，包括绝缘套管本体，其特征在于，还包括设于所述绝缘套管本体内且中空的母排固定件，所述母排固定件在所述绝缘套管本体的中心轴方向间隔设有第一开口端和第二开口端，且所述母排固定件自所述第一开口端向所述第二开口端渐扩，所述第一开口端形成母排过孔，所述第二开口端与所述绝缘套管本体内壁环接。
2.如权利要求1所述的开关柜母排套管，其特征在于，所述母排固定件的内壁与所述母排过孔的中轴线的平行线的夹角a的范围为：0＜a＜90°；所述母排固定件的外壁与所述母排过孔的中轴线的平行线的夹角b的范围为：0＜b＜90°。
3.如权利要求1所述的开关柜母排套管，其特征在于，所述母排固定件为不规则多面体、棱台型或圆台型。
4.如权利要求1所述的开关柜母排套管，其特征在于，所述母排固定件轴向截面的内壁迹线为直线或曲线；所述母排固定件轴向截面的外壁迹线为直线或曲线。
5.如权利要求1所述的开关柜母排套管，其特征在于，所述母排固定件的外壁和/或内壁覆盖有憎水性涂料层。
6.如权利要求1所述的开关柜母排套管，其特征在于，所述母排过孔为矩形、圆角矩形、腰圆形、圆形或椭圆形；所述绝缘套管本体的端面形状为圆角矩形、腰圆形、圆形、椭圆形或矩形。
7.如权利要求1所述的开关柜母排套管，其特征在于，所述绝缘套管本体的内壁在所述绝缘套管本体的中心轴方向设有位于所述母排固定件两侧的挡水板。
8.如权利要求1所述的开关柜母排套管，其特征在于，所述绝缘套管本体的外壁设置有多个轴向排列的、用于增加爬电距离的增爬裙。
9.如权利要求1所述的开关柜母排套管，其特征在于，所述绝缘套管本体和所述母排固定件一体注塑成型。
10.一种开关柜，其特征在于，所述开关柜上设有如权利要求1至9任一项所述的开关柜母排套管。
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