CN114552474A - 一种气体绝缘金属封闭开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备，包括：底架；主母线筒，沿竖向延伸并固设在底架上，主母线筒内设有竖向主母线，主母线筒上固定连接母线设备间隔和主变线缆间隔，母线设备间隔和主变线缆间隔上下分布，并在主母线筒周向上对齐以叠放布置，母线设备间隔和主变线缆间隔均支撑设置在底架上；汇控柜，设置在底架上，供第一隔离接地开关和第二隔离接地开关的二次线缆接入。由于母线设备间隔和主变线缆间隔上下叠放布置，在水平面内仅占用了一个间隔的空间，可有效减少GIS的占地面积，适用于场地狭小的应用场景。

Description

一种气体绝缘金属封闭开关设备

技术领域

本发明属于电气开关技术领域，具体涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备。

背景技术

GIS(Gas Insulated metal-enclosed Switchgear，气体绝缘金属封闭开关设备)因其结构紧凑、占地面积小、环境耐受能力强、操作安全、外形美观等诸多优点，近年来在变电站中被广泛应用。GIS作为特大型变电站的核心设备，其内部通过断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、电缆终端等部件有机结合在一起，外部通过金属壳体进行保护，壳体内充以绝缘气体。

一般来讲，GIS中的电气设备在水平面内通常沿着横向延伸的主母线布置，由于各设备间隔之间的宽度无法做的更小，导致GIS沿着主母线水平延伸方向上的占地面积较大，设备运行维护通道较小，不利于减少整个GIS占地面积。

在申请公布号为CN105977857A的中国发明专利申请中公开了一种110kV内桥接线GIS设备结构，其在水平延伸的主母线的水平两侧分别布置设备间隔，例如，将主母线的水平延伸方向定义为前后方向的话，将母线设备间隔布置于主母线的左侧，并在主母线的右侧布置主变进线间隔，相对应两侧的间隔在左右方向上对齐，这样一来，利用了主母线水平两侧的空间，使得GIS相对紧凑。在上述GIS设备结构中，仍是在水平面内布置各间隔设备，但是在一些水平安装面积有限的场所，如果依然将不同的间隔设备布置在水平面内时，可能根本无法为后期检修预留出空间，影响GIS在狭小空间的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体绝缘金属封闭开关设备，以解决现有技术中不同间隔设备在水平面内分布而不适于应用在安装面积有限的场所的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的气体绝缘金属封闭开关设备的技术方案是：

一种气体绝缘金属封闭开关设备，包括：

底架；

主母线筒，沿竖向延伸并固设在底架上，主母线筒内设有竖向主母线，主母线筒上设有进线拔口、上间隔拔口和下间隔拔口，上间隔拔口位于下间隔拔口正上方，进线拔口和两间隔拔口在主母线筒周向上错开分布；

快速接地开关，安装在进线拔口上，并与竖向主母线导电连接，快速接地开关具有母线进线端；

母线设备间隔，包括沿主母线筒径向布置的第一隔离接地开关和电压互感器，第一隔离接地开关与竖向主母线导电连接；

主变线缆间隔，包括沿主母线筒径向布置的第二隔离接地开关和电缆终端，第二隔离接地开关与竖向主母线导电连接；

母线设备间隔和主变线缆间隔上下分布，并在主母线筒周向上对齐以叠放布置；母线设备间隔和主变线缆间隔中的其中一个与上间隔拔口连接，另一个与下间隔拔口连接，母线设备间隔和主变线缆间隔均支撑设置在底架上；

汇控柜，设置在底架上，供第一隔离接地开关和第二隔离接地开关的二次线缆接入。

有益效果是：本发明所提供的气体绝缘金属封闭开关设备中，快速接地开关的母线进线端接入输入母线，经竖向主母线与母线设备间隔和主变线缆间隔对应导电连接，保证正常的导电连通。由于母线设备间隔和主变线缆间隔上下叠放布置，在水平面内仅占用了一个间隔的空间，可有效减少GIS的占地面积，适用于场地狭小的应用场景。

作为进一步改进，两隔离接地开关中，一个隔离接地开关位于另一个隔离接地开关的正上方。

有益效果是：方便在两间隔拔口上安装两隔离接地开关。

作为进一步改进，所述底架上设有第一槽盒，第一槽盒沿竖向延伸，所述两隔离接地开关的二次线缆均经第一槽盒进入所述底架，并经所述底架进入所述汇控柜中。

有益效果是：利用第一槽盒将两隔离接地开关的二次线缆引入底架，并最终进入汇控柜中，避免线缆外露，外形美观，也方便在工厂内完成间隔对接和二次走线调试，节约现场安装和调试时间。

作为进一步改进，所述主变线缆间隔中，第二隔离接地开关和电缆终端之间设有电流互感器，电压互感器和电流互感器的线缆经所述第一槽盒进入底架，并经所述底架进入所述汇控柜中。

有益效果是：将电压互感器和电流互感器的线缆经第一槽盒进入底架，并最终进入汇控柜中，避免线缆外露，外形美观。

作为进一步改进，所述进线拔口为上连接拔口和/或下连接拔口，上连接拔口与所述上间隔拔口关于主母线筒中心对称布置，下连接拔口与所述下间隔拔口关于所述主母线筒中心对称布置。

有益效果是：设置上连接拔口和/或下连接拔口，方便根据不同的现场情况选择不同的主母线筒。

作为进一步改进，所述底座上设有第二槽盒，第二槽盒沿竖向延伸，所述快速接地开关的二次线缆经所述第二槽盒进入所述底架，并经所述底架进入所述汇控柜中。

有益效果是：利用第二槽盒将快速接地开关的二次线缆导入底架中，避免线缆外露。

作为进一步改进，所述汇控柜和所述母线设备间隔位于所述主母线筒的相对两侧。

有益效果是：汇控柜和母线设备间隔位于主母线筒相对两侧，尽量避免增大GIS的厚度空间，不占用旁侧的维修空间。

作为进一步改进，所述母线设备间隔还包括避雷器，所述电压互感器的一端与第一隔离接地开关连接，另一端与所述避雷器连接。

有益效果是：设置避雷器，以提高母线设备间隔的安全性能。

作为进一步改进，所述主变线缆间隔位于下方，母线设备间隔位于竖向，主变线缆间隔通过底部支撑架支撑设置在所述底架上，所述母线设备间隔通过中间支撑架支撑设置在所述主变线缆间隔上。

有益效果是：位于上方的母线设备间隔通过中间支撑架支撑在主变线缆间隔上，避免中间支撑架过多占用外部空间。

作为进一步改进，所述底部支撑架包括母线筒支柱，母线筒支柱固设在所述底架上，所述主母线筒固定安装在所述母线筒支柱上。

有益效果是：设置母线筒支柱支撑主母线筒，可有效提高主母线筒的稳定性。

附图说明

图1为本发明所提供的气体绝缘金属封闭开关设备的结构示意图；

图2为图1所示气体绝缘金属封闭开关设备中汇控柜、主母线筒及母线设备间隔、主变线缆间隔的俯视图；

图3为图1所示气体绝缘金属封闭开关设备的电气原理图。

附图标记说明：

1、汇控柜；2、底架；3、快速接地开关；31、母线进线端；4、主母线筒；41、下连接拔口；42、上间隔拔口；43、下间隔拔口；5、母线设备间隔；51、第一隔离接地开关；52、电压互感器；53、避雷器；6、主变线缆间隔；61、第二隔离接地开关；62、电流互感器；63、高压带电显示器；64、电缆终端；7、中间支撑架；8、底部支撑架；9、母线筒支柱；10、第二槽盒；11、第一槽盒；12、输入母线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的气体绝缘金属封闭开关设备的具体实施例1：

本实施例所提供的GIS中，在主母线筒4上设置上间隔拔口42和下间隔拔口43，在上间隔拔口42处安装母线设备间隔5，在下间隔拔口43处连接主变线缆间隔6，两间隔中的元件均沿主母线筒4径向延伸，且两间隔在主母线筒4周向上对齐布置，使得两间隔形成上下叠放布置的结构，仅占用了一个间隔的平面位置，有效减少了GIS的水平占地面积。

如图1至图3所示，气体绝缘金属封闭开关设备具体包括底架2、主母线筒4、快速接地开关3、汇控柜1、母线设备间隔5和主变线缆间隔6。

底座作为基础，用于固定安装主母线筒4、汇控柜1、母线设备间隔5和主变线缆间隔6，因此，其上需要设置相应固定连接结构。并且，在底架2上还设置有相应的布线槽，布线槽与汇控柜1的底部进线结构连通，供母线设备间隔5和主变线缆间隔6中的相应线缆从底架2穿过并进入汇控柜1中。

主母线筒4通过母线筒支柱9固设在底架2上，主母线筒4沿竖向延伸，其内部设置有竖向主母线。主母线筒4上设有下连接拔口41、上间隔拔口42和下间隔拔口43，上间隔拔口42位于下间隔拔口43正上方，下连接拔口41与下间隔拔口43关于主母线筒4中心对称布置，使得下连接拔口41和两间隔拔口在主母线筒4周向上错开分布。

下连接拔口41作为进线把口，固定连接有快速接地开关3，快速接地开关3与竖向主母线导电连接，在快速接地开关3上设有母线进线端31，用于连接相应的输入母线12。

母线设备间隔5和主变线缆间隔6均支撑设置在底架2上，具体而言，母线设备间隔5位于主变线缆间隔6正上方，母线设备间隔5包括沿主母线筒4径向依次布置的第一隔离接地开关51、电压互感器52和避雷器53，其中，第一隔离接地开关51的一端与上间隔拔口42固定连接，并与竖向主母线导电连接，电压互感器52的一端与第一隔离接地开关51连接，另一端与避雷器53连接，主变线缆间隔6包括沿主母线筒4径向依次布置的第二隔离接地开关61、电流互感器62、高压带电显示器63及电缆终端64，其中，第二隔离接地开关61与下间隔拔口43固定连接，并与竖向主母线导电连接，电流互感器62的一端与第二隔离接地开关61连接，另一端与高压带电显示器63连接，高压带电显示器63与电缆终端64连接，电缆终端64作为出线端，用于连接变压器。

上述母线设备间隔5和主变线缆间隔6上下分布，均沿主母线筒4径向延伸，并在主母线筒4周向上对齐以叠放布置。

其中，主变线缆间隔6通过底部支撑架8支撑设置在底架2上，底部支撑架8包括间隔支柱和上述的母线筒支柱9，间隔支柱上端通过螺栓连接结构与主变线缆间隔6上的一处连接法兰固定连接。母线设备间隔5通过中间支撑架7支撑设置在主变线缆间隔6上，此处的中间支撑架7包括第一支架和第二支架，第一支架支撑连接在电流互感器62一端的连接法兰和电压互感器52一端的连接法兰上，第二支架支撑连接在避雷器53一端的连接法兰和高压带电显示器63一端的连接法兰上，结合母线设备间隔5与主母线筒4的固定连接，实现母线设备间隔5的固定。

本实施例中，第一隔离接地开关51位于第二隔离接地开关61的正上方，在底架2上对应两隔离接地开关设置第一槽盒11，第一槽盒11沿上下方向延伸，第一槽盒11底部与底架2上的布线槽连通，两隔离接地开关的二次线缆均经第一槽盒11进入底架2，并经底架2中的布线槽进入汇控柜1中。

而且，电压互感器52和电流互感器62的相应线缆也可将第一槽盒11进入底架2，并经底架2进入汇控柜1中。

同样的，在底架2上对应快速接地开关3设有第二槽盒10，第二槽盒10沿竖向延伸，第二槽盒10的底部与底架2上的布线槽连通，快速接地开关3的二次线缆经第二槽盒10进入底架2的布线槽，并经布线槽进入汇控柜1中。

在本实施例中，汇控柜1固设在底架2上，并与母线设备间隔5位于主母线筒4的相对两侧，GIS中相应元件的线缆均可通过底架2中的布线槽引入汇控柜1中实现集中控制。并且，由于通过槽盒、布线槽布置线缆，外部没有裸露的电缆，外形整体美观，走线布置简洁明了，方便在工厂内采用底架2和汇控柜1柜体一体设计的方案，便于实现线路布置及元器件连接，节约了现场对接及调试时间。

本实施例所提供的GIS中，主母线筒4中的竖向主母线为三相主母线，对应配套的快速接地开关3等其他零部件也应当是与三相导线配套的设备。当然，在其他实施例中，如果仅对应单相导体设置的话，也可采用上述的母线设备间隔和主变线缆间隔叠放布置的形式。

使用时，将输入母线12连接在快速接地开关3的母线进线端31，经竖向主母线与母线设备间隔5和主变线缆间隔6对应导电连接。由于母线设备间隔5和主变线缆间隔6上下叠放布置，仅占用了一个间隔的空间，可有效减少GIS的占地面积，适用于场地狭小的应用场景。

本发明所提供的气体绝缘金属封闭开关设备的具体实施例2：

其实施例1的区别主要在于：实施例1中，进线拔口包括下连接拔口，下连接拔口处固定连接有快速接地开关，用于实现主母线安全接地，由于下连接拔口位置较低，可应用于输入母线较低的场所。在本实施例中，在主母线筒上设置上连接拔口，上连接拔口与上间隔拔口关于主母线筒中心对称布置即可，这种结构对应应用于输入母线较高的场所。

需要说明的是，现有技术中，还可在主母线筒上设置上连接拔口和下连接拔口，两连接拔口上下间隔分布，可分别安装快速接地开关，以并行连接两输入母线，形成双母线结构。实际上，这种双母线结构中，一个母线为应急备用母线使用。

本发明所提供的气体绝缘金属封闭开关设备的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，母线设备间隔位于主变线缆间隔上方，在本实施例中，母线设备间隔位于主变线缆间隔的下方，母线设备间隔与下间隔拔口连接，主变线缆间隔则与上间隔拔口固定连接。

本发明所提供的气体绝缘金属封闭开关设备的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，位于上方的母线设备间隔通过中间支撑架支撑在主变线缆间隔上。在本实施例中，在底架上设有上间隔支架，上间隔支架底部固定在底架上，上部与母线设备间隔固定连接，母线设备间隔则通过上间隔支架支撑安装在底架上

本发明所提供的气体绝缘金属封闭开关设备的具体实施例5：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，第一隔离接地开关位于第二隔离接地开关的正上方，方便向槽盒中引入二次线缆。在本实施例中，第一隔离接地开关位于第二隔离接地开关的斜上方，此时，可将槽盒设计成倾斜姿态。当然，也可以省去槽盒，直接将二次线缆外露。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，包括：

底架（2）；

主母线筒（4），沿竖向延伸并固设在底架（2）上，主母线筒（4）内设有竖向主母线，主母线筒（4）上设有进线拔口、上间隔拔口（42）和下间隔拔口（43），上间隔拔口（42）位于下间隔拔口（43）正上方，进线拔口和两间隔拔口在主母线筒（4）周向上错开分布；

快速接地开关（3），安装在进线拔口上，并与竖向主母线导电连接，快速接地开关（3）具有母线进线端（31）；

母线设备间隔（5），包括沿主母线筒（4）径向布置的第一隔离接地开关（51）和电压互感器（52），第一隔离接地开关（51）与竖向主母线导电连接；

主变线缆间隔（6），包括沿主母线筒（4）径向布置的第二隔离接地开关（61）和电缆终端（64），第二隔离接地开关（61）与竖向主母线导电连接；

母线设备间隔（5）和主变线缆间隔（6）上下分布，并在主母线筒（4）周向上对齐以叠放布置；母线设备间隔（5）和主变线缆间隔（6）中的其中一个与上间隔拔口（42）连接，另一个与下间隔拔口（43）连接，母线设备间隔（5）和主变线缆间隔（6）均支撑设置在底架（2）上；

汇控柜（1），设置在底架（2）上，供第一隔离接地开关（51）和第二隔离接地开关（61）的二次线缆接入。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，两隔离接地开关中，一个隔离接地开关位于另一个隔离接地开关的正上方。

3.根据权利要求2所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述底架（2）上设有第一槽盒（11），第一槽盒（11）沿竖向延伸，所述两隔离接地开关的二次线缆均经第一槽盒（11）进入所述底架（2），并经所述底架（2）进入所述汇控柜（1）中。

4.根据权利要求3所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述主变线缆间隔（6）中，第二隔离接地开关（61）和电缆终端（64）之间设有电流互感器（62），电压互感器（52）和电流互感器（62）的线缆经所述第一槽盒（11）进入底架（2），并经所述底架（2）进入所述汇控柜（1）中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述进线拔口为上连接拔口和/或下连接拔口（41），上连接拔口与所述上间隔拔口（42）关于主母线筒（4）中心对称布置，下连接拔口（41）与所述下间隔拔口（43）关于所述主母线筒（4）中心对称布置。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述底座上设有第二槽盒（10），第二槽盒（10）沿竖向延伸，所述快速接地开关（3）的二次线缆经所述第二槽盒（10）进入所述底架（2），并经所述底架（2）进入所述汇控柜（1）中。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述汇控柜（1）和所述母线设备间隔（5）位于所述主母线筒（4）的相对两侧。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述母线设备间隔（5）还包括避雷器（53），所述电压互感器（52）的一端与第一隔离接地开关（51）连接，另一端与所述避雷器（53）连接。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述主变线缆间隔（6）位于下方，母线设备间隔（5）位于竖向，主变线缆间隔（6）通过底部支撑架（8）支撑设置在所述底架（2）上，所述母线设备间隔（5）通过中间支撑架（7）支撑设置在所述主变线缆间隔（6）上。

10.根据权利要求9所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述底部支撑架（8）包括母线筒支柱（9），母线筒支柱（9）固设在所述底架（2）上，所述主母线筒（4）固定安装在所述母线筒支柱（9）上。

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