CN117424123A - 一种10kV可泡水环网型断路器柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配电柜技术领域，公开了一种10kV可泡水环网型断路器柜，包括断路器机柜，内部采用304不锈钢气箱激光焊接并充干燥空气或者SF6气体而成，且断路器机柜高压一次部分防水，低压二次部分、元器件及机构等均内外防水，实现整个断路器机柜防水。本发明的柜体分为开关气室、机构隔室、电缆隔室和二次仪表室；当水浸时，仍能远程采集遥信、遥测信息并能遥控操作柜体动作，防护等级均满足IP67防水；且柜内二次仪表室、防水型一体式电流互感器、防水型户内电磁锁和防水型高压带电显示器均采用防水型，避免泡水后发生短路，从而导致无法操作的现象，在台风天气能够浸泡在一定时间的水里，维持台风天气下的供电。

Description

一种10kV可泡水环网型断路器柜

技术领域

本发明涉及配电柜技术领域，具体为一种10kV可泡水环网型断路器柜。

背景技术

10kV供电是生活中最常见的一种方式。其中的环网断路器柜作为电力系统中的重要组成部分，主要作用是保护电路免受电流过载、短路和地故障等问题的影响。当电气设备出现故障时，断路器柜会自动切断电路，保护设备和人员的安全。即使没有故障，也可以通过断路器柜切断电路，以便维护和检修电气设备。此外，断路器柜还可以远程控制，使得电力系统更加安全可靠。

在台风天气，户外断路器柜可能会因为被水泡而造成内部配电及其零部件的损坏，在恶劣天气下让用户失去供电，失去对配电供电稳定的信心。

为此，我们提出一种10kV可泡水环网型断路器柜来解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种10kV可泡水环网型断路器柜，采取高防护全密封结构布置，配备防水型电气元器件，通过航插及防水接头方式转接，避免因为机构腐蚀或者二次线短路而导致机构无法正常分合操作，可在整体被淹没时仍能较长时间可靠运行，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种10kV可泡水环网型断路器柜，包括断路器机柜，内部布置防水型的电气零部件进行接线，且在断路器机柜外套接有罩壳，进行外部防护；

断路器机柜内部通过隔板从底到上依次分成电缆隔室、开关气室和机构隔室；所述开关气室内密封安装有断路器开关，在开关气室侧壁上设置有侧边扩展连接头；所述机构隔室内配合断路器开关安装有断路器机构IP67防水罩以及隔离机构IP67防水罩，在机构隔室内还安装连接有防水型高压带电显示器、防水型航插头、防水型密度继电器和防水型户内电磁锁；所述电缆隔室内安装有防水型一体式电流互感器和防水型零序互感器，在电缆隔室内地隔板上固定镶嵌有出线套管，用于电缆隔室内的电缆线接线穿过；

断路器机柜上部固定连接有IP67二次仪表室，电缆通过防水型航插头接电IP67二次仪表室；

断路器机柜的侧壁上设置有水位测距结构，水位测距结构包括固定连接在断路器机柜的侧壁上的中空玻璃管，内部形成水位槽，在水位槽底部开设连通外界的通水孔，通水孔的底部端口高于断路器机柜的底面，在水位槽内底部放置泡沫制的浮片，上端面水平，在水位槽上部连通有L型朝下的排气管；所述水位槽内顶部固定镶嵌激光测距仪，激光头向下朝着浮片，实时测得与浮片之间的间距，间接获取浮片上升高度，推测得到水位浸泡高度，能够无线传输给服务器，告知水位状况；在中空玻璃管顶部固定连接计时器；

服务器内配合断路器机柜设置有报警单元，报警单元包括浸泡水位模块、浸泡时长模块和预警模块，浸泡水位模块和浸泡时长模块分别在罩壳上显示浸泡高度和时长，所述预警模块控制罩壳上的报警结构进行警告提示。

作为本发明所述10kV可泡水环网型断路器柜的一种可选方案，其中：所述断路器机柜的宽度为450mm，高度为1600mm，所述断路器机柜与IP67二次仪表室的整体高度为2080mm。

作为本发明所述10kV可泡水环网型断路器柜的一种可选方案，其中：所述断路器机柜的正面从底到上依次为电缆隔室和机构隔室，所述开关气室和机构隔室平行布置，布置机构隔室靠近断路器机柜的正面侧。

作为本发明所述10kV可泡水环网型断路器柜的一种可选方案，其中：所述IP67二次仪表室的顶部固定连接有起吊耳板，起吊耳板为匚型结构。

作为本发明所述10kV可泡水环网型断路器柜的一种可选方案，其中：所述IP67二次仪表室无线连接服务器。

作为本发明所述10kV可泡水环网型断路器柜的一种可选方案，其中：所述罩壳上安装有显示屏，无线接收服务器信号，显示水位浸泡高度和时长。

作为本发明所述10kV可泡水环网型断路器柜的一种可选方案，其中：所述报警结构包括显示屏边沿镶嵌安装的蜂鸣器和LED灯，进行蜂鸣和不同灯光的分级报警提示。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

该10kV可泡水环网型断路器柜，能够适用于额定电压12kV的环网柜（环保气体绝缘及SF6绝缘），气箱、机构罩、仪表箱的防护等距均满足IP67，防水效果强；该柜型操作机构通过航空插头引出，整体结构紧凑，体积小，接线方便；采取高防护全密封结构布置，配备防水型电气元器件，通过航插及防水接头方式转接，避免因为机构腐蚀或者二次线短路而导致机构无法正常分合操作；可泡水环网柜可在整体被淹没时仍能较长时间可靠运行，不会因自然灾害影响用户用电需求；

1、该10kV可泡水环网型断路器柜，柜体的整体结构上分为四个隔室，分别为机构隔室、开关气室、电缆隔室和IP67二次仪表室；电缆隔室为高压隔室，由防水型高压带电显示器来显示是否高压带电，高压带电时通过隔离机构联锁闭锁隔室，防止人员误入带电间隔；

2、该10kV可泡水环网型断路器柜，不同于常规的开关柜，断路器和隔离机构均采用IP67密封型机构，接线端子通过密封型的航插连接二次小室内，当水浸没过柜体时，仍能远程采集遥信、遥测信息并能遥控操作柜体动作，且防护等级均满足IP67防水；

3、该10kV可泡水环网型断路器柜，柜内IP67二次仪表室、防水型一体式电流互感器、防水型户内电磁锁和防水型高压带电显示器均采用防水型，避免泡水后发生短路，从而导致无法操作的现象，维持台风天气下的供电；

4、该10kV可泡水环网型断路器柜，通过断路器机柜一侧主要由中空玻璃管、水位槽、浮片、激光测距仪和计时器构成的水位测距结构，实时统计浸泡水位和时间，传输给服务器告知水位浸泡高度和浸泡时间，用于配电的工作人员了解情况，便于后续的维护使用；

5、该10kV可泡水环网型断路器柜，在罩壳上显示提示泡水情况，将泡水情况分级进行报警告知，实时提示。

附图说明

图1为本发明断路器机柜的主视结构局部剖面示意图；

图2为本发明断路器机柜的侧部剖面结构示意图；

图3为本发明断路器机柜的立体结构侧视示意图；

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为本发明在使用时的主视结构示意图；

图6为本发明报警单元的流程框图。

图中：1、断路器机柜；2、罩壳；8、防水型高压带电显示器；9、防水型航插头；10、防水型密度继电器；11、断路器机构IP67防水罩；12、隔离机构IP67防水罩；13、防水型户内电磁锁；14、防水型一体式电流互感器；15、起吊耳板；16、IP67二次仪表室；17、机构隔室；18、侧边扩展连接头；19、开关气室；20、断路器开关；21、出线套管；22、电缆隔室；23、防水型零序互感器；24、中空玻璃管；25、水位槽；26、通水孔；27、浮片；28、排气管；29、激光测距仪；30、计时器；31、水位测距结构；32、显示屏；33、蜂鸣器；34、LED灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：包括断路器机柜1，柜体内部采用304不锈钢气箱激光焊接并充干燥空气或者SF6气体而成，内部布置防水型的电气零部件进行接线，且在断路器机柜1外套接有罩壳2，进行外部防护；在断路器机柜1的高压一次部分防水，低压二次部分、元器件以及机构均内外防水，实现整个断路器机柜1的防水。

断路器机柜1内部通过隔板从底到上依次分成电缆隔室22、开关气室19和机构隔室17；开关气室19内密封安装有断路器开关20，在开关气室19侧壁上设置有侧边扩展连接头18；机构隔室17内配合断路器开关20安装有断路器机构IP67防水罩11以及隔离机构IP67防水罩12，在机构隔室17内还安装连接有防水型高压带电显示器8、防水型航插头9、防水型密度继电器10和防水型户内电磁锁13；电缆隔室22内安装有防水型一体式电流互感器14和防水型零序互感器23，在电缆隔室22内地隔板上固定镶嵌有出线套管21，用于电缆隔室22内的电缆线接线穿过；

本实施例中，机构隔室17内的断路器机构IP67防水罩11和隔离机构IP67防水罩12均采用304不锈钢密封。

需要说明：断路器机柜1内采取防水类型的电气零部件是目前已经成熟的技术手段，电气零部件里的过盈配合和插头都是配套进行防水处理的，内部电力零部件的接线及其使用方式是成熟的技术手段，具体不做赘叙。

断路器机柜1上部固定连接有IP67二次仪表室16，电缆通过防水型航插头9接电IP67二次仪表室16；

需要说明：IP67二次仪表室16外壳符合为IP67防水标准，作为二次小室配合断路器机柜1进行配电。当水浸时，仍能远程采集遥信、遥测信息并能遥控操作柜体动作，防护等级均满足IP67防水。

具体应用原理为现有，不作具体赘叙。

本实施例中，断路器机柜1的宽度为450mm，高度为1600mm，断路器机柜1与IP67二次仪表室16的整体高度为2080mm，体积大小适用于户外使用。

本实施例中，断路器机柜1的正面从底到上依次为电缆隔室22和机构隔室17，开关气室19和机构隔室17平行布置，布置机构隔室17靠近断路器机柜1的正面侧，以便电缆接线使用。

需要说明：电缆隔室22为高压隔室，由防水型高压带电显示器8来显示是否高压带电，透过罩壳2可在前端观测柜体的运行状态，且高压带电时通过隔离机构联锁闭锁隔室，防止人员误入带电间隔。

本实施例中，IP67二次仪表室16的顶部固定连接有起吊耳板15，起吊耳板15为匚型结构，用于机吊带起断路器机柜1安装时移动使用。

本实施例中，IP67二次仪表室16无线连接服务器，用于实时监控断路器机柜1的运行状态。

需要说明断路器柜的运行监控为常规现有技术，此处不作具体赘叙。

本申请，能够适用于额定电压12kV的环网柜（环保气体绝缘及SF6绝缘），气箱、机构罩、仪表箱的防护等距均满足IP67，防水效果强；该柜型操作机构通过航空插头引出，整体结构紧凑，体积小，接线方便；采取高防护全密封结构布置，配备防水型电气元器件，通过航插及防水接头方式转接，避免因为机构腐蚀或者二次线短路而导致机构无法正常分合操作；可泡水环网柜可在整体被淹没时仍能较长时间可靠运行，不会因自然灾害影响用户用电需求。

此外，在断路器机柜1的侧壁上设置有水位测距结构31，水位测距结构31包括固定连接在断路器机柜1的侧壁上的中空玻璃管24，内部形成水位槽25，在水位槽25底部开设连通外界的通水孔26，通水孔26的底部端口高于断路器机柜1的底面，留出空隙，用于外界水液涌入水位槽25内，在水位槽25内底部放置泡沫制的浮片27，上端面水平，在水位槽25上部连通L型朝下的排气管28，用于水位槽25内涌入水液时排气使用；水位槽25内顶部固定镶嵌激光测距仪29，激光头向下朝着浮片27，实时测得与浮片27之间的间距，间接获取浮片27上升高度，推测得到水位浸泡高度，能够无线传输给服务器，告知水位状况；在中空玻璃管24顶部固定连接计时器30，在激光测距仪29进行水位监控测量时，配合计时器30实时统计浸泡时间，传输给服务器告知水位浸泡高度和浸泡时间，用于配电的工作人员了解情况，便于后续的维护使用。

需要说明：计时器30和激光测距仪29均为防水型，为现有常见的成熟产品，具体不作赘叙。

本实施例中，服务器内配合断路器机柜1设置有报警单元，报警单元包括浸泡水位模块、浸泡时长模块和预警模块，浸泡水位模块和浸泡时长模块分别在罩壳2上显示浸泡高度和时长，预警模块控制罩壳2上的报警结构进行警告提示。

其中，罩壳2上安装有显示屏32，显示屏32为防水类型产品，无线接收服务器信号，显示水位浸泡高度和时长。

即，浸泡水位模块统计激光测距仪29传输来的信息，将恶劣天气下水位浸泡的信息实时显示在罩壳2外的显示屏32上，告知路人浸泡信息，及时远离。浸泡时长模块统计计时器30传输来的信息，配合水位浸泡的信息，显示该水位高度已经浸泡的时间。同时，分条显示不同水位浸泡段的信息，统计显示已经浸泡的时长，实时告知提示泡水情况。

需要说明：工作人员能够预设每一条水位浸泡段的区间，统计浸泡时长。

其中，报警结构包括显示屏32边沿镶嵌安装的蜂鸣器33和LED灯34，进行蜂鸣和不同灯光的分级报警提示。

需要说明：根据浸泡水位和时长进行风险分级，通过不同音量大小和蜂鸣频率的蜂鸣器33进行告知，LED灯34发出不同颜色的灯光配合蜂鸣器33进行分级警报。在实际工作时，工作人员能够预设蜂鸣和灯光报警的情况，在罩壳2外贴上报警级别的海报，告知泡水情况的风险度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种10kV可泡水环网型断路器柜，其特征在于，包括断路器机柜（1），柜体内部采用304不锈钢气箱激光焊接并充干燥空气或者SF6气体而成，内部布置防水型的电气零部件进行接线，且在断路器机柜（1）外套接有罩壳（2），在断路器机柜（1）的高压一次部分防水，低压二次部分、元器件以及机构均内外防水；

断路器机柜（1）内部通过隔板从底到上依次分成电缆隔室（22）、开关气室（19）和机构隔室（17）；所述开关气室（19）内密封安装有断路器开关（20），在开关气室（19）侧壁上设置有侧边扩展连接头（18）；所述机构隔室（17）内配合断路器开关（20）安装有断路器机构IP67防水罩（11）以及隔离机构IP67防水罩（12），在机构隔室（17）内还安装连接有防水型高压带电显示器（8）、防水型航插头（9）、防水型密度继电器（10）和防水型户内电磁锁（13）；所述电缆隔室（22）内安装有防水型一体式电流互感器（14）和防水型零序互感器（23），在电缆隔室（22）内地隔板上固定镶嵌有出线套管（21），用于电缆隔室（22）内的电缆线接线穿过；

断路器机柜（1）上部固定连接有IP67二次仪表室（16），电缆通过防水型航插头（9）接电IP67二次仪表室（16）；

断路器机柜（1）的侧壁上设置有水位测距结构（31），水位测距结构（31）包括固定连接在断路器机柜（1）的侧壁上的中空玻璃管（24），内部形成水位槽（25），在水位槽（25）底部开设连通外界的通水孔（26），通水孔（26）的底部端口高于断路器机柜（1）的底面，在水位槽（25）内底部放置泡沫制的浮片（27），上端面水平，在水位槽（25）上部连通有L型朝下的排气管（28）；所述水位槽（25）内顶部固定镶嵌激光测距仪（29），激光头向下朝着浮片（27），实时测得与浮片（27）之间的间距，间接获取浮片（27）上升高度，推测得到水位浸泡高度，能够无线传输给服务器，告知水位状况；在中空玻璃管（24）顶部固定连接计时器（30）；

服务器内配合断路器机柜（1）设置有报警单元，报警单元包括浸泡水位模块、浸泡时长模块和预警模块，浸泡水位模块和浸泡时长模块分别在罩壳（2）上显示浸泡高度和时长，所述预警模块控制罩壳（2）上的报警结构进行警告提示。

2.根据权利要求1所述的一种10kV可泡水环网型断路器柜，其特征在于：所述断路器机柜（1）的宽度为450mm，高度为1600mm，所述断路器机柜（1）与IP67二次仪表室（16）的整体高度为2080mm。

3.根据权利要求1所述的一种10kV可泡水环网型断路器柜，其特征在于：所述断路器机柜（1）的正面从底到上依次为电缆隔室（22）和机构隔室（17），所述开关气室（19）和机构隔室（17）平行布置，布置机构隔室（17）靠近断路器机柜（1）的正面侧。

4.根据权利要求1所述的一种10kV可泡水环网型断路器柜，其特征在于：所述IP67二次仪表室（16）的顶部固定连接有起吊耳板（15），起吊耳板（15）为匚型结构。

5.根据权利要求1所述的一种10kV可泡水环网型断路器柜，其特征在于：所述IP67二次仪表室（16）无线连接服务器。

6.根据权利要求1所述的一种10kV可泡水环网型断路器柜，其特征在于：所述断路器机构IP67防水罩（11）以及隔离机构IP67防水罩（12）均为304不锈钢密封制件。

7.根据权利要求1所述的一种10kV可泡水环网型断路器柜，其特征在于：所述罩壳（2）上安装有显示屏（32），无线接收服务器信号，显示水位浸泡高度和时长。

8.根据权利要求7所述的一种10kV可泡水环网型断路器柜，其特征在于：所述报警结构包括显示屏（32）边沿镶嵌安装的蜂鸣器（33）和LED灯（34），进行蜂鸣和不同灯光的分级报警提示。