CN203850655U - 12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜 - Google Patents

Abstract

12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，克服了现有技术开断电流小，精度低，泄压和散热效果差，电磁共振大和操作费力的缺陷，特征是柜体采用全组装结构，工作主母线室和备用主母线室前后布置，仪表室和小母线室在柜体前面中部，母线室和隔离室顶部装泄压装置，主母线室内部和主支母线除搭接处外喷涂黑漆，母线通过处的隔板采用不锈钢板，绝缘子上安装金具，主母线支撑跨距大时加间隔垫，隔离开关与电动操作机构连接，在电动操作机构前端安装手动联锁机构，有益效果是开断电流达63kA，精度高，散热效果好，可降低温升、降低耗能，电磁共振小，母线的动稳定平稳，既能电动操作，又可手动操作，且操作安全可靠，可不停电检修母线。

Description

12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜

技术领域

本实用新型属于电力设备，特别涉及12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜。

背景技术

现有技术中，中压大电流双母线开关柜可以达到额定电流4000A，额定开断电流50kA的水平，随着城市的发展，用电量急增，现有产品已不能完全适应电力增长的需求；因而开发额定电流5000A，额定开断电流63kA铠装固定式双母线柜，是解决目前石化、冶金、发电厂等用电矛盾突出的一种途径。现有技术中，额定电流小，短路开断能力低；柜体采用焊接结构，精度低，误差大；工作母线室和备用母线室布置在柜体中部，这样开关室的泄压装置只能位于柜体前面和后面的顶部，在故障时易对检修人员造成伤害，不利于开关室的散热和泄压；工作电流在电场力的作用下会产生电磁共振的情况，特别是在大电流及短路电流情况下尤为严重，通过电流越大，母线产生热量越高，电动力越大，母线通过处涡流越大，母线室温度越高，损耗越多；在满足全工况运行条件下，如何解决散热、降低温升、减小电磁共振和降低耗能是大电流柜体设计的重中之重；现有技术中隔离开关每相触头为单组且上下接触面均为水平布置，断路器采用移开式，通电时隔离开关及断路器动静触头处温升高，耐受动热稳定能力低，耗能大；现有技术采用人工手动操作隔离开关，大电流高压隔离开关操作力为350N.m以上，存在着操作力大、分和不到位、不能远方操控的缺陷；手动操作时隔离开关时易产生分合不到位，导致隔离开关动静触头接触不良，长时间送电运行后存在着烧坏高压开关柜，不能耐受短路电流产生的电动力的隐患，同时手动操作隔离开关还存在着带负荷分闸而引起重大事故的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足与缺陷，提供安全可靠，制造精度高，散热性好，可降低温升，减小电磁共振，降低耗能，既能电动操作，又可手动操作的12kV-5000A/63kA大电流、高开断的铠装式固定式双母线柜。

本实用新型所要提供的技术方案包括铠装柜体、主母线、隔离开关、支母线、断路器、电流互感器、电动操作机构和绝缘子，所述铠装柜体采用全组装结构，每个隔室为独立单元，其中工作主母线室和备用主母线室前后布置，仪表室和小母线室放在柜体前面中部，在工作主母线室和备用主母线室室顶部安装母线室泄压装置，在工作隔离室和备用隔离室顶部安装隔离室泄压装置，在工作主母线室和备用主母线室内部喷涂黑漆。

所述铠装柜体内各隔室间母线通过处的隔板包括工作母线室底隔板、备用母线室底隔板、隔离室隔板和断路器室上隔板以及 CT安装板均采用3mm的不锈钢板，经折弯处理后用螺栓和框架连接，母线通过处的隔板上安装第一母线套管，在工作母线室底隔板和备用母线室底隔板上安装用于安装和支撑支母线的第二母线套管。

所述隔离开关上端通过支母线与主母线连接，下端通过支母线与断路器连接，隔离开关采用每相双组刀夹机构，隔离开关的动刀夹侧上静触头为每相双组T形接触面，下静触头为每相双组竖直立面接触面，主母线与支母线除搭接处压花镀银外其余部分喷涂黑漆。

所述断路器固定连接在断路器车架上，断路器车架底部利用螺柱和铠装柜体固定连接，在车架下面左右两侧安装车轮，在断路器车架下面安装风机，断路器选用大电流、高开断真空断路器，断路器接线端子也为每相双组竖直立面接触面。

所述绝缘子上固定连接金具，由金具支撑主母线和支母线，当工作主母线或备用主母线本相支撑跨距超过600mm时，多层母线之间加间隔垫。

所述金具由上盖、底座和螺柱构成，上盖、底座和螺柱均选用无磁材料制造，上盖和底座采用模具一次铸造成形，在上盖和底座上对应设有适合多片母线安装的沟槽。

在所述机构室上层安装工作电动操作机构，在所述机构室下层安装备用电动操作机构，在工作电动操作机构和备用电动操作机构的前端安装手动联锁机构。

在所述铠装柜体底部加安装槽钢底座。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是采用的一系列措施，使开关柜精度高、温升小和耗能低，可减少开关柜内的绝缘件发生老化，使设备的绝缘性能不会遭到破坏，满足了12 kV-5000A/63kA电流的长时间工作要求，具体讲有以下有益效果：

（1）铠装柜体采用全组装结构，每个隔室为独立单元，有利于实现安全防护与隔离；工作主母线室和备用主母线室分别位于柜体顶端前后布置，在主母线室顶部安装母线室泄压装置，且主母线室里面喷涂黑漆，有利于主母线室和隔离室散热；在工作隔离室和备用隔离室顶部安装隔离室泄压装置，避免在故障时电弧对检修人员造成伤害，各隔室的母线通过处安装母线套管，安装母线套管的安装板的材料选用不锈钢，能避免产生涡流损耗，柜体全组装结构，精度高，误差小，柜体底部安装槽钢底座，加强了柜体强度，便于搬运和安装。

（2）隔离开关采用每相双组刀夹结构，动刀夹侧上静触头每相采用两组T形结构的接触面，下静触头每相采用两组竖直立面接触面，此种结构形式便于与支母线连接，具有接触面大﹑散热好的特点，有效保障通过额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流，可大大降低接触处的接触温度，降低耗能，延长电气元件使用寿命。

（3）断路器采用大电流5000A、高开断63kA的真空断路器，保证设备的正常运行及短路情况下的开断；选用断路器接线端子为每相双组竖直立面接触面，保证动热稳定及散热；断路器固定安装在车架上，车架底部装车轮，检修时可抽出柜外，断路器手车与柜体固定栓接，利于安装、调试、检修；车架下部安装风机，风机的通断根据运行电流的变化自动启停，可更有效保障设备安全运行。

 （4）主母线室的主母线布局合理，整体电场趋于均匀，主母线和支母线搭接处镀银，其余部分喷涂黑漆，散热好；绝缘子上固定安装金具，用于支撑主母线和支母线，当工作母线或备用母线因结构所限，支撑跨距超过600mm时，同相多片母线之间加间隔垫，使本相主母线之间的电动力减至最小，可有效保障通过额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流，所述金具的上盖、底座和螺柱均选用无磁材料制造，上盖和底座采用模具一次铸造成形，圆角过渡，无导致电场集中的尖角，在上盖和底座上对应设有适合多片母线安装的沟槽，保证多片母线间的电动力，避免同相母线鞭击引发的运行安全及噪声。

（5）隔离开关与电动操作机构机械连接，电动操作机构和手动联锁机构互锁，既能电动操作，又可手动操作，手动联锁机构可以防止手动误操作，可以规避手动操作引发的事故，降低操作人员的劳动强度，有利于实现双母线开关柜的远程操控，按程序实现不停电转换电源，保障重要负荷的连续供电，实现无人值守，又可本地检修时手动操作。

（6）因大电流双母线柜电器原件比较大，一般柜体比较高，本实用新型将仪表室和小母线室放在柜体前面中部，便于二次元件的安装、观察、检修和维护，不用停电，抽出小母线底板，即可检修小母线。

附图说明

图1是发明的主视图，

图2是图1左视图，

图３是图1的A-A剖视图，

图4是图1的B-B剖视图，

图5是图1的C-C剖视图，

图6是图4的D-D剖视放大图，

图7是图4的E局部放大图，

图8是电动操作机构的主视图，

图9是图8的左视图。

图中：

1.     铠装柜体，

1-1. 工作母线室底隔板，1-2. 备用母线室底隔板，

1-3. 隔离室隔板，1-4. 断路器室上隔板，1-5. CT安装板，

2. 主母线，

2-1. 工作主母线， 2-2. 备用主母线

3．隔离开关，

3-1. 工作隔离开关，3-2. 备用隔离开关，

4. 支母线，

4-1. 隔离上口支母线，4-2. 隔离下口支母线，

4-3. 断路器上口支母线，4-4. 断路器下口支母线，

5. 断路器，

5-1. 断路器车架，5-2. 风机，5-3. 螺柱，5-4. 车轮，

6. 电流互感器，

7. 电动操作机构，

7-1. 工作电动操作机构，7-2. 备用电动操作机构，

7-3 拐臂，7-4. 销子，7-5. 拉杆，

8. 绝缘子， 9. 金具，

9-1. 上盖， 9-2. 底座， 9-3. 螺柱，

10. 间隔垫，

11. 第一母线套管， 12. 第二母线套管，

13. 隔离室泄压装置，14. 母线室泄压装置，

15. 槽钢底座，16. 手动联锁机构，

101. 工作主母线室，102. 工作隔离室，

103. 小母线室，104. 仪表室，

105. 断路器室，106. 进线室，

107. 备用隔离室，108. 备用主母线室，

109. 机构室。

具体实施方式

下面结合附图提供本实用新型的具体实施方式。

如图1～图5所示，本实用新型包括铠装柜体1，铠装柜体1通过内部隔板将柜体内部分隔成9个隔室，分别是位于铠装柜体1前面顶部的工作主母线室101、位于铠装柜体1后面顶部的备用主母线室108、位于铠装柜体1前面中间的工作隔离室102、位于铠装柜体1后面中间为备用隔离室107、位于铠装柜体1前面下部的断路器室105、位于铠装柜体1后面下部的进线室106、位于断路器室105右侧的机构室109、位于断路器室105上方的仪表室104和位于仪表室104上方的小母线室103，每个隔室为独立单元，采用全组装结构，有利于实现安全防护与隔离；其中，工作主母线室101和备用主母线室108柜顶前后布置，以利于工作主母线室101和备用主母线室108以及工作隔离室102和备用隔离室107散热；仪表室104和小母线室103放在柜体前面中部，便于二次元件的安装、观察、检修和维护，不用停电，抽出小母线室103的底板，即可检修小母线室103中的小母线；

在工作主母线室101和备用主母线室108内部喷涂黑漆，借助黑漆层可以加速吸收工作主母线室101和备用主母线室108的热量，使开关柜内散热好，防止柜体过热；在工作主母线室101和备用主母线室108室顶部安装母线室泄压装置14，在工作隔离室102和备用隔离室107顶部安装隔离室泄压装置13，可以避免在故障时电弧对检修人员造成伤害；各隔室间母线通过处的隔板包括工作母线室底隔板1-1、备用母线室底隔板1-2、隔离室隔板1-3和断路器室上隔板1-4以及 CT安装板1-5，均采用3mm的不锈钢板，经折弯处理后用螺栓和框架连接，采用不锈钢制作的隔室间母线通过处的隔板可以减少产生的涡流损耗且具有较好的机械强度，铠装柜体1其余处隔板采用优质冷轧钢板经折弯后用螺栓和框架连接，以实现柜体全组装结构，精度高，误差小，铠装柜体1底部安装由槽钢焊接而成的槽钢底座15，加强了柜体1的强度，便于搬运和安装。 

本实用新型还包括主母线2、隔离开关3、支母线4和断路器5：所述主母线2包括工作主母线2-1和备用主母线2-2；所述隔离开关3包括工作隔离开关3-1和备用隔离开关3-2，隔离开关3采用每相双组刀夹结构，隔离开关3的动刀夹侧上静触头每相采用两组T形结构的接触面，下静触头每相采用两组竖直立面的接触面，此种结构形式可以方便隔离开关3上端通过支母线4与主母线2连接；隔离开关3下端通过支母线4与断路器5连接，具有接触面大﹑散热好的特点，有效保障通过额定短路时耐受电流和额定峰值耐受电流，可大大降低接触处的接触温度，降低耗能，延长电气元件使用寿命；

所述支母线4包括隔离上口支母线4-1、隔离下口支母线4-2、断路器上口支母线4-3和断路器下口支母线4-4；其中主母线2和支母线4除搭接处镀银外，其余部分喷涂黑漆，以加速吸收母线通电后产生的热量，降低温度；在工作母线室底隔板1-1和备用母线室底隔板1-2上安装第二母线套管12，该第二母线套管12用于安装和支撑支母线4-1，支母线4-1一端与主母线2-1和备用主母线2-2连接，另一端与工作隔离开关3-1和备用隔离开关3-2上端的静触头水平连接；在工作隔离开关室102和备用隔离开关室107下部的隔离室隔板1-3上安装第一母线套管11，在工作隔离开关室102和断路器室105中间安装断路器室上隔板1-4，在断路器室上隔板1-4上同样安装第一母线套管11，第一母线套管11中间穿隔离下口支母线4-2，隔离下口支母线4-2的上端和隔离开关3的下静触头固定连接，隔离下口支母线4-2的下端和断路器上口支母线4-3的一端连接；

在断路器室105中安装断路器5，在断路器室105和进线室106下部CT安装板1-5上安装电流互感器6，断路器5采用大电流5000A、高开断63kA真空断路器，保证设备的正常运行及短路情况下的开断；断路器5的接线端子为每相双组竖直立面接触面，断路器5的上接线端和断路器上口支母线4-3另一端连接，断路器5的下接线端连接断路器下口支母线4-4的一端，断路器下口支母线4-4的另一端穿过电流互感器6，伸到进线室106，这种搭接方式保证动热稳定及利于散热；

所述断路器5固定连接在断路器车架5-1上，断路器车架5-1底部利用螺柱5-3和铠装柜体1固定连接，在断路器车架5-1最下面左右两侧安装6个车轮5-4，检修时可抽出柜外，方便安装、调试和检修；在断路器车架5-1下面安装风机5-2，风机5-2的通断根据运行电流的变化自动启停，可降低断路器5的温度，更有效保障设备安全运行；铠装柜体1前下门和后下门开散热孔，这样底部进风，加强空气流通，散热好，可防止柜体过热；

如图1、图3、图4、图5、图6和图7所示，在工作主母线室101、工作隔离室102、断路器室105、进线室106、备用隔离室107和备用主母线室108隔室中安装绝缘子8，绝缘子8上固定连接金具9，由金具9支撑主母线2和支母线4，所述金具9由上盖9-1、底座9-2和螺柱9-3构成，上盖9-1、底座9-2和螺柱9-3均选用无磁材料制造，上盖9-1和底座9-2采用模具一次铸造成形，圆角过渡，无导致电场集中的尖角，在上盖9-1和底座9-2上对应设有适合多片母线安装的沟槽，保证多片母线间的电动力，避免同相母线鞭击引发的运行安全及噪声；当工作主母线2-1或备用主母线2-2因结构所限，支撑跨距超过600mm时，同相多片母线之间加间隔垫10，使本相主母线之间的电动力减至最小，可有效保障通过额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流。

如图1、图2、图5、图8和图9所示，在机构室109安装2个电动操作机构7，分上下层布置，上层为工作电动操作机构7-1，下层为备用电动操作机构7-2，

工作电动操作机构7-1通过拐臂7-3、销子7-4、拉杆7-5和工作隔离开关3-1连接，备用电动操作机构7-2通过拐臂7-3、销子7-4、拉杆7-5和备用隔离开关3-2连接，工作电动操作机构7-1控制工作隔离开关3-1的分闸与合闸，备用电动操作机构7-2控制备用隔离开关3-2的分闸与合闸；2个电动操作机构7的前端都安装手动联锁机构16，手动联锁机构16通过操作手柄前端的键槽与电动操作机构7的蜗轮蜗杆减速传动机构端头上的键连接，所述电动操作机构7既能电动操作，又可手动操作，且电动操作和手动操作联锁互锁，用以实现隔离开关3分闸与合闸操作，如发生断电或其它非正常现象不能进行电动操作时，可改用手动联锁机构16实现隔离开关3的分闸与合闸；正常隔离开关3合闸工作时，此挡板封闭，前端的电磁锁合闸锁定，操作孔被挡住，操作手柄不能伸进操作孔，因而可以防止手动误操作。

Claims (8)

1.12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，包括铠装柜体（1）、主母线（2）、隔离开关（3）、支母线（4）、断路器（5）、电流互感器（6）、电动操作机构（7）和绝缘子（8），其特征在于，所述铠装柜体（1）采用全组装结构，每个隔室为独立单元，其中工作主母线室（101）和备用主母线室（108）前后布置，仪表室（104）和小母线室（103）放在柜体前面中部，在工作主母线室（101）和备用主母线室（108）室顶部安装母线室泄压装置（14），在工作隔离室（102）和备用隔离室（107）顶部安装隔离室泄压装置（13），在工作主母线室（101）和备用主母线室（108）内部喷涂黑漆。

2.根据权利要求1所述12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，其特征在于，所述铠装柜体（1）内各隔室间母线通过处的隔板包括工作母线室底隔板（1-1）、备用母线室底隔板（1-2）、隔离室隔板（1-3）和断路器室上隔板（1-4）以及 CT安装板（1-5）均采用3mm的不锈钢板，经折弯处理后用螺栓和框架连接，母线通过处的隔板上安装第一母线套管（11），在工作母线室底隔板（1-1）和备用母线室底隔板（1-2）上安装用于安装和支撑支母线（4-1）的第二母线套管（12）。

3.根据权利要求1所述12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，其特征在于，所述隔离开关（3）上端通过支母线（4）与主母线（2）连接，下端通过支母线（4）与断路器（5）连接，隔离开关（3）采用每相双组刀夹机构，隔离开关（3）的动刀夹侧上静触头为每相双组T形接触面，下静触头为每相双组竖直立面接触面，主母线（2）与支母线（4）除搭接处压花镀银外其余部分喷涂黑漆。

4.根据权利要求1所述12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，其特征在于，所述断路器（5）固定连接在断路器车架（5-1）上，断路器车架（5-1）底部利用螺柱（5-3）和铠装柜体（1）固定连接，在车架（5-1）下面左右两侧安装车轮（5-4），在断路器车架（5-1）下面安装风机（5-2），断路器（5）选用大电流、高开断真空断路器，断路器（5）接线端子也为每相双组竖直立面接触面。

5.根据权利要求1所述12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，其特征在于，所述绝缘子（8）上固定连接金具（9），由金具（9）支撑主母线（2）和支母线（4），当工作主母线（2-1）或备用主母线（2-2）本相支撑跨距超过600mm时，多层母线之间加间隔垫（10）。

6.根据权利要求5所述12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，其特征在于，所述金具（9）由上盖（9-1）、底座（9-2）和螺柱（9-3）构成，上盖（9-1）、底座（9-2）和螺柱（9-3）均选用无磁材料制造，上盖（9-1）和底座（9-2）采用模具一次铸造成形，在上盖（9-1）和底座（9-2）上对应设有适合多片母线安装的沟槽。

7.根据权利要求1所述12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，其特征在于，在所述机构室（109）上层安装工作电动操作机构（7-1），在所述机构室（109）下层安装备用电动操作机构（7-2），在工作电动操作机构（7-1）和备用电动操作机构（7-2）的前端安装手动联锁机构（16）。

8.根据权利要求1所述12kV-5000A/63kA铠装固定式双母线柜，其特征在于，在所述铠装柜体（1）底部加安装槽钢底座（15）。