CN210111458U

CN210111458U - 气体绝缘开关柜

Info

Publication number: CN210111458U
Application number: CN201921140084.3U
Authority: CN
Inventors: 梅圣伟; 桂学良
Original assignee: Wuhan Billion Technology Development Co Ltd
Current assignee: Wuhan Billion Technology Development Co Ltd
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2029-07-19

Abstract

本实用新型公开一种气体绝缘开关柜，包括柜体，所述柜体内设有：断路器室、母线室、线缆室、操作室、充气室、储气室以及干燥室；所述充气室、储气室、干燥室分别与断路器室通过电磁阀连通；所述母线室、线缆室、操作室分别与断路器室通过气密套管连接；所述断路器室内设有SF6气体浓度传感器、气压传感器以及湿度传感器；所述操作室内设有操作机构、控制器、通信模块以及显示器；所述操作机构、通信模块、显示器分别与控制器连接。本实用新型在检测到断路器室内发生SF6气体泄漏时，可以及时自动对断路器室内的SF6气体进行抽空储存，能有效防止SF6气体的进一步泄漏；并向断路器室内注入干燥空气，保证断路器室内的绝缘性良好，起到临时绝缘的作用。

Description

气体绝缘开关柜

技术领域

本实用新型属于开关柜技术领域，具体是一种气体绝缘开关柜。

背景技术

现有的气体绝缘开关柜主要是由断路器室、母线室、线缆室、操作室等组成；柜体内设有密封室，密封室抽真空后填充有高压绝缘气体；现有技术的气体绝缘开关柜存在的问题是：当开关柜安装在高原地区的铁路段时，由于安装地海拔高、空气稀薄及气压低，开关柜密封室内外的压力差较大，密封室因压力差大容易爆裂泄漏绝缘气体。

现有的气体绝缘开关柜采用的绝缘气体大都是SF6气体和N2，但由于SF6气体是一种温室气体，对环境危害较大；故防止SF6气体泄漏对于开关柜是极其重要的。

公开号为CN208352189U的中国专利公开了一种SF6气体绝缘真空断路器，包括灭弧室和操作机构，灭弧室外设置有内壳体和外壳体，内壳体与外壳体之间留有空间，内壳体内填充有SF6气体，在空间内设置有SF6传感器和风扇，该断路器还包括单片机以及与单片机连接的GSM模块、继电器模块、RS485通讯模块和电源模块，SF6传感器通过A/D转换电路与单片机连接，风扇与继电器模块连接，RS485通讯模块连接上位机。该真空断路器，采用双层壳体密封的方式，即便是内壳体漏气时，外壳体依然能发挥密封的作用，防止SF6气体溢出至外界环境中，使得该真空断路器具有极高的安全性；另外还实现了对SF6气体的远程监测和告警的功能，发生SF6气体泄漏时，使工作人员在第一时间能获知险情，为抢修争取宝贵的时间。该专利公开的断路器虽然能快速检测到SF6气体泄漏，但不能及时对SF6气体泄漏事故做出紧急处理，等工作人员获知险情赶往现场时，可能已经造成大部分SF6气体泄漏；同时由于断路器室内SF6气体泄漏会大大降低断路器室内的绝缘性，从而容易引发安全事故。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种气体绝缘开关柜，通过在开关柜体内部设置储气室、干燥室及多个传感器和电磁阀，在检测到断路器室内发生SF6气体泄漏时，可以及时自动对断路器室内的SF6气体进行抽空储存，能有效防止SF6气体的进一步泄漏；并向断路器室内注入干燥空气，保证断路器室内的绝缘性良好，起到临时绝缘的作用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种气体绝缘开关柜，包括柜体，所述柜体内设有：断路器室、母线室、线缆室、操作室、充气室、储气室以及干燥室；所述充气室、储气室、干燥室分别与断路器室通过电磁阀连通；所述母线室、线缆室、操作室分别与断路器室通过气密套管连接；所述断路器室内设有SF6气体浓度传感器、气压传感器以及湿度传感器；所述操作室内设有操作机构、控制器、通信模块以及显示器；所述操作机构、通信模块、显示器分别与控制器连接；所述SF6气体浓度传感器、气压传感器、湿度传感器、电磁阀分别与控制器连接。

具体地，所述干燥室包括相互隔离的进气室和出气室；所述进气室、出气室内分别设有第一气泵和第二气泵，所述第一气泵用于将进气室内的干燥空气导入断路器室；所述第二气泵用于将断路器室内的空气导入出气室；所述进气室内还设有加热电网，用于对空气进行干燥；所述第一气泵、第二气泵、加热电网分别与控制器连接；通过设置进气室与出气室隔离的干燥室，并在进气室内设置加热电网，可向断路器室内通入干燥空气，并通过出气室将断路器室内的空气排出，形成空气流通，从而提高断路器室内的绝缘性。

进一步地，所述进气室与断路器室连通处设有第一电磁阀，所述进气室与外界空气连通处设有第二电磁阀和空气过滤器；所述出气室与断路器室连通处设有第三电磁阀，所述出气室与外界空气连通处设有第四电磁阀；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀分别与控制器连接；通过设置电磁阀可以对干燥室与断路器室及外界空气的通断进行控制；通过在进气室与外界空气连通处设置空气过滤器可以防止外界空气中的粉尘等杂志混入断路器室内对电气造成损坏。

具体地，所述储气室内设有气体压缩机，用于将断路器室内的SF6气体抽空压缩，存储在储气室内；所述储气室与断路器室连通处设有第五电磁阀；所述气体压缩机、第五电磁阀分别与控制器连接；通过在储气室内设置气体压缩机，可以将从断路器室内抽取的SF6气体进行压缩，以便存储更多的SF6气体。

具体地，所述充气室内设有SF6储气罐，所述SF6储气罐与断路器室连通处设有第六电磁阀；所述第六电磁阀与控制器连接。

具体地，所述断路器室内设有断路器和电流互感器；所述母线室内安装有三工位开关以及母线；所述线缆室内安装有电力线缆；所述电力线缆与电流互感器连接；所述断路器与电流互感器连接；所述断路器分别与操作室、三工位开关连接。

进一步地，所述断路器与三工位开关通过第一气密套管连接连接；所述断路器与操作室通过第二气密套管连接；所述电流互感器与电力线缆通过第三气密套管连接；通过设置所述气密套管，可以在保证断路器室与线缆室、母线室、操作室电气连接的同时，避免断路器室内的SF6气体泄漏到线缆室、母线室、操作室内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型通过在断路器室内设置SF6气体浓度传感器，并在开关柜内设置储气室，当检测到断路器室内发生SF6气体泄漏时，通过储气室将断路器室内的SF6气体抽空并储存，可以有效防止断路器室内SF6气体的进一步泄漏；(2)本实用新型通过在开关柜内设置干燥室，当断路器室内的SF6气体被抽空后，可通过干燥室向断路器室内通入干燥空气，起到临时绝缘的作用，从而保证开关柜的正常运行。

附图说明

图1为本实用新型中气体绝缘开关柜的内部结构示意图；

图2为本实用新型中干燥室的内部结构示意图；

图3为本实用新型中控制器的电气连接结构框图；

图中：1、柜体；2、断路器室；3、母线室；4、线缆室；5、操作室；6、充气室；7、储气室；8、SF6气体浓度传感器；9、气压传感器；10、湿度传感器；11、操作机构；12、控制器；13、显示器；14、进气室；15、出气室；16、第一气泵；17、第二气泵；18、加热电网；19、第一电磁阀；20、第二电磁阀；21、空气过滤器；22、第三电磁阀；23、第四电磁阀；24、气体压缩机；25、第五电磁阀；26、SF6储气罐；27、第六电磁阀；28、断路器；29、电流互感器；30、三工位开关；31、电力线缆；32、第一气密套管；33、第二气密套管；34、第三气密套管；35、通信模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至3所示，本实施例提供了一种气体绝缘开关柜，包括柜体1，所述柜体1内设有：断路器室2、母线室3、线缆室4、操作室5、充气室6、储气室7以及干燥室；所述充气室6、储气室7、干燥室分别与断路器室2通过电磁阀连通；所述母线室3、线缆室4、操作室5分别与断路器室2通过气密套管连接；所述断路器室2内设有SF6气体浓度传感器8、气压传感器9以及湿度传感器10；所述操作室5内设有操作机构11、控制器12、通信模块35以及显示器13；所述操作机构11、通信模块35、显示器13分别与控制器12连接；所述SF6气体浓度传感器8、气压传感器9、湿度传感器10、电磁阀分别与控制器12连接。

具体地，所述SF6气体传感器的检测量程为：0ppm～3000ppm，其检测灵敏度：≤5ppm，其测量误差：≤5％；所述显示器13包括气压表、SF6气体浓度表以及空气湿度表；所述控制器12为PLC控制器12。

具体地，所述干燥室包括相互隔离的进气室14和出气室15；所述进气室14、出气室15内分别设有第一气泵16和第二气泵17，所述第一气泵16用于将进气室14内的干燥空气导入断路器室2；所述第二气泵17用于将断路器室2内的空气导入出气室15；所述进气室14内还设有加热电网18，用于对空气进行干燥；所述第一气泵16、第二气泵17、加热电网18分别与控制器12连接；通过设置进气室14与出气室15隔离的干燥室，并在进气室14内设置加热电网18，可向断路器室2内通入干燥空气，并通过出气室15将断路器室2内的空气排出，形成空气流通，从而提高断路器室2内的绝缘性。

进一步地，所述进气室14与断路器室2连通处设有第一电磁阀19，所述进气室14与外界空气连通处设有第二电磁阀20和空气过滤器21；所述出气室15与断路器室2连通处设有第三电磁阀22，所述出气室15与外界空气连通处设有第四电磁阀23；所述第一电磁阀19、第二电磁阀20、第三电磁阀22、第四电磁阀23分别与控制器12连接；通过设置电磁阀可以对干燥室与断路器室2及外界空气的通断进行控制；通过在进气室14与外界空气连通处设置空气过滤器21可以防止外界空气中的粉尘等杂志混入断路器室2内对电气造成损坏。

具体地，所述储气室7内设有气体压缩机24，用于将断路器室2内的SF6气体抽空压缩，存储在储气室7内；所述储气室7与断路器室2连通处设有第五电磁阀25；所述气体压缩机24、第五电磁阀25分别与控制器12连接；通过在储气室7内设置气体压缩机24，可以将从断路器室2内抽取的SF6气体进行压缩，以便存储更多的SF6气体。

具体地，所述充气室6内设有SF6储气罐26，所述SF6储气罐26与断路器室2连通处设有第六电磁阀27；所述第六电磁阀27与控制器12连接。

具体地，所述断路器室2内设有断路器28和电流互感器29；所述母线室3内安装有三工位开关30以及母线；所述线缆室4内安装有电力线缆31；所述电力线缆31与电流互感器29连接；所述断路器28与电流互感器29连接；所述断路器28分别与操作室5、三工位开关30连接；所述电流互感器29用于测量工作电流；所述电力电缆可直接或间接的与上游供电单元(如变压器)或下游用电负荷相连。

进一步地，所述断路器28与三工位开关30通过第一气密套管32连接连接；所述断路器28与操作室5通过第二气密套管33连接；所述电流互感器29与电力线缆31通过第三气密套管34连接；通过设置所述气密套管，可以在保证断路器室2与线缆室4、母线室3、操作室5电气连接的同时，避免断路器室2内的SF6气体泄漏到线缆室4、母线室3、操作室5内。

本实施例中气体绝缘开关柜检测断路器室2内SF6气体泄漏及处理泄漏事故的工作流程为：当断路器室2内的SF6气体浓度传感器8检测到SF6气体浓度持续降低时，说明断路器室2内发生了SF6气体泄漏事故；此时，控制器12控制第五电磁阀25打开，控制储气室7内的气体压缩机24开机，将断路器室2内的SF6气体全部抽入储气室7进行压缩存储，然后关闭气体压缩机24和第五电磁阀25；再控制第一电磁阀19、第二电磁阀20、第三电磁阀22、第四电磁阀23开启，并控制进气室14内的加热电网18通电，控制第一气泵16、第二气泵17开启，向断路器室2内注入干燥空气，使断路器室2内的空气流通，起到临时绝缘的作用，同时通过断路器室2内的湿度传感器10实时检测断路器室2内的空气湿度，若湿度过高，则加大加热电网18的通电电压，增加加热电网18的温度，从而降低通入断路器室2内空气的湿度；并通过通信模块35向后台监控中心发送告警信息；当工作人员赶到现场后，可以对断路器室2故障进行排查检修，排查检修完毕后；可通过控制器12控制第一电磁阀19、第二电磁阀20关闭，控制加热电网18、第一气泵16关闭，通过出气室15将断路器室2内的空气排出形成真空，然后关闭第三电磁阀22、第四电磁阀23及第二气泵17；打开第六电磁阀27，通过充气室6向断路器室2内充入SF6气体，同时通过断路器室2内的气压传感器9、SF6气体浓度传感器8实时检测断路器室2内的气体浓度及压强，并通过操作室5内的显示器13机械能显示；当断路器室2内的SF6气体浓度及压强满足绝缘条件后，关闭第六电磁阀27；从而保证了开关柜的正常运行。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.气体绝缘开关柜，包括柜体，其特征在于，所述柜体内设有：断路器室、母线室、线缆室、操作室、充气室、储气室以及干燥室；所述充气室、储气室、干燥室分别与断路器室通过电磁阀连通；所述母线室、线缆室、操作室分别与断路器室通过气密套管连接；所述断路器室内设有SF6气体浓度传感器、气压传感器以及湿度传感器；所述操作室内设有操作机构、控制器、通信模块以及显示器；所述操作机构、通信模块、显示器分别与控制器连接；所述SF6气体浓度传感器、气压传感器、湿度传感器、电磁阀分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘开关柜，其特征在于，所述干燥室包括相互隔离的进气室和出气室；所述进气室、出气室内分别设有第一气泵和第二气泵，所述第一气泵用于将进气室内的干燥空气导入断路器室；所述第二气泵用于将断路器室内的空气导入出气室；所述进气室内还设有加热电网，用于对空气进行干燥；所述第一气泵、第二气泵、加热电网分别与控制器连接。

3.根据权利要求2所述的气体绝缘开关柜，其特征在于，所述进气室与断路器室连通处设有第一电磁阀，所述进气室与外界空气连通处设有第二电磁阀和空气过滤器；所述出气室与断路器室连通处设有第三电磁阀，所述出气室与外界空气连通处设有第四电磁阀；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀分别与控制器连接。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘开关柜，其特征在于，所述储气室内设有气体压缩机，用于将断路器室内的SF6气体抽空压缩，存储在储气室内；所述储气室与断路器室连通处设有第五电磁阀；所述气体压缩机、第五电磁阀分别与控制器连接。

5.根据权利要求1所述的气体绝缘开关柜，其特征在于，所述充气室内设有SF6储气罐，所述SF6储气罐与断路器室连通处设有第六电磁阀；所述第六电磁阀与控制器连接。

6.根据权利要求1所述的气体绝缘开关柜，其特征在于，所述断路器室内设有断路器和电流互感器；所述母线室内安装有三工位开关以及母线；所述线缆室内安装有电力线缆；所述电力线缆与电流互感器连接；所述断路器与电流互感器连接；所述断路器分别与操作室、三工位开关连接。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘开关柜，其特征在于，所述断路器与三工位开关通过第一气密套管连接；所述断路器与操作室通过第二气密套管连接；所述电流互感器与电力线缆通过第三气密套管连接。