CN212587873U - 一种常压气体绝缘开关柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种常压气体绝缘开关柜，包括密封箱体，所述的密封箱体分别与母线绝缘子、出线套管密封连接，所述母线绝缘子和出线套管的一端均设于所述密封箱体内，所述母线绝缘子和出线套管的另一端均设于所述密封箱体外；所述密封箱体内设有三工位隔离开关和真空断路器的高压部分，所述三工位隔离开关和真空断路器连接，所述真空断路器的高压部分通过连接母排分别与所述母线绝缘子、所述出线套管连接；所述密封箱体内设有常压干燥绝缘气体。本实用新型通过调整密封箱体内部元器件结构及布局，优化电场分布，保证足够绝缘距离，实现常压下满足气体绝缘性能的目的。密封箱体不变形、无漏气风险，防水、防尘，不受外界影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种常压气体绝缘开关柜，属于中压成套设备技术领域。
背景技术
随着经济的全面发展，城市建设、高海拔、沿海地区、环境恶劣场合等对高可靠、绿色环保、经济型的C-GIS(气体绝缘封闭开关设备)产品的需求越来越多。传统气体绝缘开关柜采用一定压力的SF6或环保气体作为绝缘介质，虽然保证了良好的绝缘性能，受制造商生产设备和焊接工艺的影响，气体绝缘开关柜漏气问题时有发生，气箱(即气体绝缘开关柜)内部充入压力过高对气箱焊接强度和加强筋的布置要求极高。因气箱漏气导致的有毒气体排放、绝缘故障及高海拔环境下气箱鼓起变形等问题一直阻碍着充气柜的发展。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：如何防止气体绝缘开关柜漏气以及高海拔环境下气体绝缘开关柜鼓起变形。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种气体绝缘开关柜，其特征在于，包括低压控制室、母线室、密封箱体和电缆室，所述低压控制室位于柜体前侧部，所述母线室位于柜体顶部，所述电缆室位于柜体底部，所述密封箱体位于所述母线室与所述电缆室之间，其中，所述密封箱体为含有常压气体的常压密封气箱，所述密封箱体分别与母线绝缘子、出线套管连接，所述密封箱体内设有相互电气连接的三工位隔离开关和真空断路器，所述三工位隔离开关包括接地触座和接通触座，所述接通触座通过连接母排与所述母线绝缘子连接，所述真空断路器通过连接母排与所述出线套管连接。
优选地，所述三工位隔离开关还包括动触头，所述动触头设于所述接地触座和所述接通触座之间，所述动触)的一端与所述真空断路器电气连接，所述动触头的另一端可选择性操作地处于接地触座、中间位置或者接通触座三种位置状态。
优选地，所述三工位隔离开关还包括绝缘传动丝杆，所述绝缘传动丝杆穿过所述动触头的中部活动连接，使得所述绝缘传动丝杆转动时，驱动所述动触头的另一端在所述接地触座和所述接通触座之间摆动。
优选地，所述接地触座固定在所述密封箱体内壁上，所述接通触座固定在与所述母线绝缘子连接的连接母排上，所述真空断路器为该连接母排提供支撑。
优选地，当所述绝缘传动丝杆正向转动时，所述动触头与所述接通触座接触连接，当所述绝缘传动丝杆反向转动时，所述动触头与所述接地触座接触连接。
优选地，所述真空断路器包括固封极柱，固封极柱上设置有进线端和出线端，
所述进线端通过连接母排与所述出线套管连接，所述出线端与所述三工位隔离开关的所述动触头连接。
优选地，所述真空断路器的固封极柱上还设置有支撑端，所述支撑端为与所述母线绝缘子连接的连接母排提供支撑。
优选地，所述母线绝缘子和出线套管的中间部分均设有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内装有O型密封圈，所述母线绝缘子和出线套管分别通过所述O型密封圈与所述密封箱体密封连接。
优选地，所述母线绝缘子和出线套管上位于所述密封箱体内的一端均为加长型带伞裙结构。
优选地，所述密封箱体内的常压气体包括SF6气体，或N2，或者干燥空气。
对于24kV及以上电压等级开关柜，优选常压气体为SF6气体。
本实用新型提供了一种常压气体绝缘开关柜，满足常压下气体绝缘柜所有的功能要求，即保留了传统气体绝缘柜体积小、高可靠、环境适应性强等优点，又解决了充气压力偏高及气体泄漏带来的一系列问题。
本实用新型通过调整密封箱体内部元器件结构及布局，优化电场分布，保证足够绝缘距离，实现常压下满足气体绝缘性能的目的。开关柜内抽真空、充入常压绝缘气体后，即可满足长期运行要求，无需配置密度继电器及补气装置等。密封箱体不变形、无漏气风险。开关柜的高压核心元器件密封于密封箱体内，密封箱体内气体与外部空气完全隔离，防水、防尘，不受外界影响。
附图说明
图1为密封箱体的剖视图；
图2为图1中内部结构的右视图；
图3为三工位隔离开关与断路器固封极柱组合的示意图；
图4为三工位隔离开关与断路器固封极柱组合的侧面示意图；
图5为本实用新型中各个关键零部件的外形图；
图6为固封极柱的剖视图；
图7为一种常压气体绝缘开关柜的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图7所示，本实用新型提供了一种常压气体绝缘开关柜，整体结构采用柜式、上中下布置方式，柜体结构采用模块化、标准化设计，分低压控制室6、母线室7、密封箱体1、电缆室8、泄压通道9五大模块，低压控制室6位于柜体前侧上部，作为二次控制元件及操作机构的安装、控制单元；母线室7位于柜体上部气箱顶部，作为固体绝缘母线的连接单元；柜体底部为电缆室8，用于高压一次电缆、避雷器、互感器等安装；高压密封箱体装于电缆室8框架上，分单隔室或双隔室两种结构，单隔室模块三工位隔离开关支撑于断路器极柱上，结构简单，成本较低；双隔室模块三工位隔离开关和真空断路器分别装于独立隔室内，上下布置，通过连接套管连接。泄压通道9设于母线室7和密封箱体1的侧面。泄压通道9作为柜后检修和一次绝缘故障泄压使用。各模块间可独立分开同步安装，提高生产效率，装配完成后实现整柜快速灵活拼接。
如图1、图2所示，核心元器件包括母线绝缘子2、三工位隔离开关、真空断路器、出线套管5、连接母排等。核心元器件高压部分全部安装于常压的密封箱体1内。
密封箱体1内设有三工位隔离开关和真空断路器的高压部分，三工位隔离开关和真空断路器连接，真空断路器通过连接母排分别与母线绝缘子2、出线套管5连接
本实用新型的常压气体绝缘开关柜，通过调整密封箱体1内部元器件结构及布局，优化电场分布，保证足够绝缘距离，实现常压下满足气体绝缘性能的目的。开关柜内抽真空、充入常压绝缘气体后，即可满足长期运行要求，无需配置密度继电器及补气装置等。
本实用新型的常压气体绝缘开关柜采用常压气体绝缘结构，保留C-GIS的均匀电场结构。密封箱体1通过清洁、抽真空、干燥处理后充入常压(0.00MPa表压，即20℃的相对压力)干燥绝缘气体，密封箱体1不变形、无漏气风险。开关柜的高压核心元器件密封于密封箱体1内，密封箱体1内气体与外部空气完全隔离，防水、防尘，不受外界影响。干燥绝缘气体可以是传统SF6气体，也可以是N2、干燥空气等环保气体。
母线绝缘子2安装于密封箱体1的顶部，母线绝缘子2的中间部分设有密封圈安装槽，密封圈安装槽内装有O型密封圈，母线绝缘子2通过O型密封圈与密封箱体1之间进行密封连接。母线绝缘子2的上部设于密封箱体1外，母线绝缘子2的下部设于密封箱体1内。母线绝缘子2下部采用加长型带伞裙结构，增加绝缘件爬电距离，满足常压气体绝缘要求。
如图3-图5所示，三工位隔离开关上位于密封箱体1内的高压部分包括绝缘传动丝杆3-1、动触头3-2、接地触座3-3、接通触座3-4及第一连接母排6-1。动触头3-2设于接地触座3-3和接通触座3-4的中间位置，动触头3-2的一端与真空断路器的高压部分活动连接，动触头3-2中间与绝缘传动丝杆3-1上的滑动块活动连接，绝缘传动丝杆3-1与滑动块通过螺纹连接，接地触座3-3固定在密封箱体1内壁上，接通触座3-4固定在连接母排上；当绝缘传动丝杆3-1正向转动，使得动触头3-2的另一端与接地触座3-3接触连接；当绝缘传动丝杆3-1反向转动，使得动触头3-2的另一端与接通触座3-4接触连接。两个动触头3-2组成一个工位开关的导体，导体采用均匀电场结构，每个动触头3-2的端部做倒圆角处理并安装均压环3-5。三相导体相间及相对地净距离保持在90mm及以上，隔离断口净距离保持在110mm及以上，满足常压气体绝缘要求。
如图6所示，真空断路器的高压部分采用固体绝缘的固封极柱4，提高绝缘性能。固封极柱4分为进线端4-1、支撑端4-2和出线端4-3三部分。进线端4-1一端与固封极柱4内的真空灭弧室4-4静端连接，进线端4-1另一端通过第二连接母排6-2与出线套管5连接，支撑端4-2通过第一连接母排6-1与母线绝缘子2连接，为提高绝缘性能，进线端4-1设有绝缘罩。支撑端4-2为绝缘支撑，用于三工位隔离开关的接通触头3-4的固定安装；固封极柱4的出线端4-3的一端通过软连接4-5与真空灭弧室内的动导电杆4-6连接，出线端4-3的另一端与三工位隔离开关高压部分的导体连接。
出线套管5安装于密封箱体1底部，通过第二连接母排6-2与固封极柱4的进线端4-1连接。出线套管5的中间部分设有密封圈安装槽，密封圈安装槽内装有O型密封圈，出线套管5上位于密封箱体1内的部分采用加长型带伞裙结构，增加绝缘件爬电距离，满足常压气体绝缘要求。
连接母排(及第一连接母排6-1和第二连接母排6-2为窄型圆角排，对于绝缘距离不够的地方可在第一连接母排6-1和第二连接母排6-2的表面可采用套热缩管或硫化涂覆等复合绝缘结构，提高绝缘性能。连接母排亦可采用D型、管型母排优化电场分布或增加相间绝缘隔板，提高绝缘性能。
密封箱体1可以单箱单隔室，也可以采用单箱双隔室或双箱双隔室结构。三工位隔离开关与真空断路器布置方式可以是方案中的上三工位下断路器结构，也可以是上断路器下三工位结构。
对于12kV气体绝缘开关柜，柜体(即密封箱体1)宽度600mm，三相相间距150mm，可采用干燥空气或N2作为绝缘介质，可称为12kV环保气体绝缘常压气体绝缘开关柜。
对于40.5kV气体绝缘开关柜，柜体(即密封箱体1)宽度800mm，三相相间距210mm，可采用SF6气体作为绝缘介质，可称为40.5kV SF6气体绝缘常压气体绝缘开关柜。
Claims (10)
1.一种气体绝缘开关柜，其特征在于，包括低压控制室(6)、母线室(7)、密封箱体(1)和电缆室(8)，所述低压控制室(6)位于柜体前侧部，所述母线室(7)位于柜体顶部，所述电缆室(8)位于柜体底部，所述密封箱体(1)位于所述母线室(7)与所述电缆室(8)之间，其中，所述密封箱体(1)为含有常压气体的常压密封气箱，所述密封箱体(1)分别与母线绝缘子(2)、出线套管(5)连接，所述密封箱体(1)内设有相互电气连接的三工位隔离开关和真空断路器，所述三工位隔离开关包括接地触座(3-3)和接通触座(3-4)，所述接通触座(3-4)通过连接母排与所述母线绝缘子(2)连接，所述真空断路器通过连接母排与所述出线套管(5)连接。
2.如权利要求1所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，所述三工位隔离开关还包括动触头(3-2)，所述动触头(3-2)设于所述接地触座(3-3)和所述接通触座(3-4)之间，所述动触头(3-2)的一端与所述真空断路器电气连接，所述动触头(3-2)的另一端可选择性操作地处于接地触座(3-3)、中间位置或者接通触座(3-4)三种位置状态。
3.如权利要求2所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，所述三工位隔离开关还包括绝缘传动丝杆(3-1)，所述绝缘传动丝杆(3-1)穿过所述动触头(3-2)的中部活动连接，使得所述绝缘传动丝杆(3-1)转动时，驱动所述动触头(3-2)的另一端在所述接地触座(3-3)和所述接通触座(3-4)之间摆动。
4.如权利要求3所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，所述接地触座(3-3)固定在所述密封箱体(1)内壁上，所述接通触座(3-4)固定在与所述母线绝缘子(2)连接的连接母排上，所述真空断路器为该连接母排提供支撑。
5.如权利要求4所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，当所述绝缘传动丝杆(3-1)正向转动时，所述动触头(3-2)与所述接通触座(3-4)接触连接，当所述绝缘传动丝杆(3-1)反向转动时，所述动触头(3-2)与所述接地触座(3-3)接触连接。
6.如权利要求2-5任一项所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，所述真空断路器包括固封极柱(4)，固封极柱(4)上设置有进线端(4-1)和出线端(4-3)，所述进线端(4-1)通过连接母排与所述出线套管(5)连接，所述出线端(4-3)与所述三工位隔离开关的所述动触头(3-2)连接。
7.如权利要求6所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，所述真空断路器的固封极柱(4)上还设置有支撑端(4-2)，所述支撑端(4-2)为与所述母线绝缘子(2)连接的连接母排提供支撑。
8.如权利要求1所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，所述母线绝缘子(2)和出线套管(5)的中间部分均设有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内装有O型密封圈，所述母线绝缘子(2)和出线套管(5)分别通过所述O型密封圈与所述密封箱体(1)密封连接。
9.如权利要求1所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，所述母线绝缘子(2)和出线套管(5)上位于所述密封箱体(1)内的一端均为加长型带伞裙结构。
10.如权利要求1所述的一种气体绝缘开关柜，其特征在于，所述密封箱体内的常压气体包括SF6气体，或N2，或者干燥空气。
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| CN202021207998.XU CN212587873U (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种常压气体绝缘开关柜 |
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|---|---|---|---|---|
| CN114256010A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-03-29 | 双杰电气合肥有限公司 | 常压密封开关用极柱及常压密封开关 |
| CN114389193A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-04-22 | 平高集团有限公司 | 一种充气式架空进线柜 |
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| CN114256010B (zh) * | 2021-11-15 | 2024-04-09 | 双杰电气合肥有限公司 | 常压密封开关用极柱及常压密封开关 |
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