CN217882570U - 充气柜结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充气柜结构,包括低压控制室：位于充气柜正面顶部；机构操作室：位于充气柜正面，位于低压控制室的下方；进线室：位于充气柜正面底部，位于机构操作室的下方；充气隔离室：位于充气柜中间，位于进线室的上方；顶部泄压室：位于充气柜中间顶部，位于充气隔离室的上方；计量表计室：位于充气柜背面顶部；出线室：位于充气柜背面底部，位于计量表计室的下方。通过将计量表计室、低压控制室、机构操作室、充气隔离室、进线室、顶部泄压室和出线室七个独立隔室，集合在一台充气柜中，并在其内部安装相应器件，使充气柜具有进线、出线、隔离开关、计量以及保护等多种功能，且空间布局合理，整合度高，结构简单。

Description

充气柜结构

技术领域

本实用新型涉及中压电气技术领域，具体地，涉及一种充气柜结构，特别是涉及一种具有智能分界开关功能的计量装置。

背景技术

传统方案一套完整的电力配电系统至少由一台进线柜、一台出线柜和一台计量柜组成。

进线柜就是从外部引进电源的开关柜，该柜担负着整段母线所承载的电流，由于该开关柜所连接的是上一级主变与低压侧负荷输出，当主变低压侧母线或断路器发生故障时，要靠变压器低压侧的过流保护跳开进线柜开关来切除故障。因此进线柜对整个电力配电系统起到关键保护作用。

出线柜就是从母线分配电能的开关柜。从10kV母线经开关柜送至下一级负载或经电力变压器输出至低压柜，出线柜作为下一级系统的进线端为低压柜提供电力保障。

计量柜就是安装专用计量表的柜子，包含的设备有电流互感器、电压互感器、高压熔断器和电度表。电流互感器为电度表提供电流信号，电压互感器为电度表提供电压信号，高压熔断器为电压互感器提供过流保护，电度表用于计量电能。

现有公开号为CN214590190U的中国专利申请文献，其公开了一种模块化气体绝缘中压开关柜，包括仪表室、断路器室、气箱以及底柜，所述仪表室与所述断路器室可拆卸连接，所述断路器室与所述气箱可拆卸连接，所述气箱和所述断路器室均与所述底柜可拆卸连接。

现有技术中的绝缘开关柜的结构复杂，空间布局整合度低，存在待改进之处。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种充气柜结构。

根据本实用新型提供的一种充气柜结构，包括：低压控制室：位于所述充气柜正面顶部，包括控制单元；机构操作室：位所述于充气柜正面，且位于所述低压控制室的下方，包括断路器操作机构；进线室：位于所述充气柜正面底部，且位于所述机构操作室的下方，包括进线电缆；充气隔离室：位于所述充气柜中间中部，内部充有微正压的绝缘气体，包括真空断路器、进线套管、出线套管以及接地端子，所述进线套管的一端与真空断路器的进线端连接，所述进线套管的另一端与进线电缆连接，所述真空断路器的出线端分别与出线套管的一端和接地端子连接；顶部泄压室：位于所述充气柜中间顶部，且位于所述充气隔离室的上方；计量表计室：位于所述充气柜背面顶部，包括计量仪表；出线室：位于所述充气柜背面底部，且位于所述计量表计室的下方，包括出线电缆，所述出线电缆与出线套管的另一端连接。

优选地，所述进线套管穿过充气隔离室的侧壁伸入进线室，所述出线套管穿过充气隔离室的侧壁伸入出线，所述真空断路器安装在分隔充气隔离室和机构操作室的侧壁上。

优选地，所述充气隔离室的顶板上安装有防爆阀，所述防爆阀被冲破后，所述充气隔离室与顶部泄压室连通。

优选地，所述真空断路器、进线套管、出线套管、接地端子以及防爆阀均通过密封圈密封安装。

优选地，所述出线室内还包括计量电流互感器和计量电压互感器，所述出线套管穿过充气隔离室的侧壁伸入出线室，所述出线电缆和出线套管通过电缆插拔头连接，所述计量电流互感器套设在出线电缆上，所述计量电压互感器通过插拔式电缆肘型头与出线电缆远离出线套管的一端连接。

优选地，所述进线室内还包括避雷器、保护电流互感器以及电源电压互感器，所述进线套管穿过充气隔离室的侧壁伸入进线室，所述进线电缆通过电缆插拔头与进线套管连接，所述保护电流互感器套设在进线套管伸入进线室的一端，所述电源电压互感器通过插拔式电缆肘型头与进线电缆远离进线套管的一端连接，所述避雷器与进线电缆或电源电压互感器连接电缆插接连接。

优选地，所述控制单元包括空开控制模块、端子控制模块、综保控制模块、按钮控制模块以及带电显示器控制模块。

优选地，所述计量仪表包括计量电能表，所述计量表计室内设置有照明装置。

优选地，所述计量表计室门板设置有关锁和铅封装置。

优选地，所述充气隔离室和顶部泄压室二者位于计量表计室和低压控制室之间；所述充气隔离室和顶部泄压室二者位于计量表计室和机构操作室之间。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过将计量表计室、低压控制室、机构操作室、充气隔离室、进线室、顶部泄压室和出线室七个独立隔室，集合在一台充气柜中，并在其内部安装控制单元、断路器操作机构、进线电缆、壁垒器、出线电缆、保护电流互感器、电源电压互感器、真空断路器、进线套管、出线套管、接地端子、出线电缆、计量电流互感器以及计量电压互感器等器件，使充气柜具有进线、出线、隔离开关、计量以及保护等多种功能，且空间布局合理，整合度高，结构简单。

2、本实用新型通过位于充气柜中间的充气隔离室和顶部泄压室，将位于充气柜正面的低压控制室和机构操作室二者，与位于充气柜背面的计量表计室分隔。有助于使充气柜的计量系统与控制系统分隔，高压与低压分隔，能够最大限度的保证人身安全，同时避免二次设备间相互干扰。

3、本实用新型通过在充气隔离室与顶部泄压室之间设置防爆阀，当充气隔离室内发生故障时，电弧故障会冲破防爆阀向充气隔离室顶部泄压。顶部泄压室收集故障电弧并及时向充气柜顶部释放，有助于防止充气柜故障危及到其它隔室和人员安全。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型主要体现充气柜整体结构的剖面示意图；

图2为本实用新型主要体现充气柜整体结构的正面示意图；

图3为本实用新型主要体现充气隔离室内部结构安装图；

图4为本实用新型主要体现进线室内部结构安装图；

图5为本实用新型主要体现出线室内部结构安装图。

图中：

1-计量表计室；1.1-计量电能表；2-低压控制室；3-机构操作室；4-充气隔离室；4.1-进线套管；4.2-出线套管；4.3-真空断路器；4.4-接地端子；4.5-防爆阀；5-进线室；5.1-进线电缆；5.2-避雷器；5.3-保护电流互感器；5.4-电源电压互感器；6-顶部泄压室；7-出线室；7.1-出线电缆；7.2-计量电流互感器；7.3-计量电压互感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，根据本实用新型提供的一种充气柜结构，包括计量表计室1、低压控制室2、机构操作室3、充气隔离室4、进线室5、顶部泄压室6以及出线室7。其中，低压控制室2位于充气柜正面顶部。机构操作室3位于充气柜正面，且机构操作室3还位于低压控制室2的下方。进线室5位于充气柜正面底部，且进线室5位于机构操作室3的下方。充气隔离室4位于充气柜的中间中部，且充气隔离室4位于进线室5的上方。顶部泄压室6位于充气柜中间顶部，且顶部泄压室6位于充气隔离室4的上方。计量表计室1位于充气柜背面顶部。出线室7位于充气柜背面底部，且出线室7位于计量表计室1的下方。

充气隔离室4和顶部泄压室6二者位于计量表计室1和低压控制室2之间，充气隔离室4和顶部泄压室6二者位于计量表计室1和机构操作室3之间。借助位于充气柜中间的充气隔离室4和顶部泄压室6，将位于充气柜正面的低压控制室2和机构操作室3二者，与位于充气柜背面的计量表计室1分隔。从而使充气柜的计量系统与控制系统分隔，高压与低压分隔，能够最大限度的保证人身安全，同时避免二次设备间相互干扰。

具体地，低压控制室2包括控制单元，机构操作室3包括断路器操作机构，进线室5包括进线电缆5.1、避雷器5.2、保护电流互感器5.3以及电源电压互感器5.4，充气隔离室4包括真空断路器4.3、进线套管4.1、出线套管4.2以及接地端子4.4，计量表计室1包括计量仪表,出线室7包括出线电缆7.1、计量电流互感器7.2以及计量电压互感器7.3。通过合理的空间布局，将上述器件集成在一台充气柜上，在充气柜上实现了进线、出线、隔离开关、计量以及保护等多种功能。

更为具体地，计量仪表包括计量电能表1.1，计量表计室1内还固定安装有照明装置，从而便于抄表和维护。计量表计室1的门板上还安装有关锁和铅封装置，能够满足本地与云端实时、准确的计量要求。

低压控制室2内的控制单元包括空开控制模块、端子控制模块、综保控制模块、按钮控制模块以及带电显示器控制模块。能够对开关设备起到控制、保护、通讯、故障记录等功能。且低压控制室2与计量表计室1相互间隔、互不影响，独立铅封、挂锁。

机构操作室3与低压控制室2上下相邻设置，断路器操作机构固定安装在用于机构操作室3的侧壁上。机构操作室3门板设置有与进线室5和出线室7的机械联锁，并满足“五防”要求。

如图2和图3所示，充气隔离室4配置有真空断路器4.3、进线套管4.1、出线套管4.2、接地端子4.4以及防爆阀4.5。充气隔离室4采用304不锈钢焊接而成，充气隔离室4内充入微正压的绝缘气体。真空断路器4.3、进线套管4.1、出线套管4.2以及防爆阀4.5均与充气隔离室4通过密封圈密封安装。从而使所有高压元器件密封在充气隔室内不受外界影响，安全稳定，保证人身安全。

真空断路器4.3安装于充气隔离室4的前侧壁上，充气隔离室4的前侧壁分隔充气隔离室4和机构操作室3，且真空断路器4.3与机构操作室3内的断路器操作机构连接，方便断路器的操作。断路器操作机构控制真空断路器4.3的分合，来切断故障线路或实现进线与出线的有效隔离。

进线套管4.1通过O型密封圈固定于充气隔离室4前侧壁的下部，且进线套管4.1穿过充气隔离室4的侧壁伸入进线室5，进线套管4.1位于充气隔离室4内的一端通过导体与真空断路器4.3的进线端连接。出线套管4.2通过O型密封圈固定于充气隔离室4后侧壁，且出线套管4.2穿过充气隔离室4的侧壁伸入出线室7，出线套管4.2位于充气隔室内的一端通过导体与真空断路器4.3的出线端连接。

接地端子4.4固定于充气隔离室4后侧壁，接地端子4.4穿过充气隔离室4的侧壁伸入出线室7，且接地端子4.4位于充气隔离室4的一端与真空断路器4.3的出线端和出线套管4.2位于充气隔离室4内的一端连接。当真空断路器4.3处于分闸位置时，通过在接地端子4.4伸入出线室7的一端挂接地线实现线路侧的接地。

防爆阀4.5安装在充气隔离室4的顶板上，防爆阀4.5被冲破后，充气隔离室4与顶部泄压室6连通。当充气隔离室4内发生故障时，电弧故障会冲破防爆阀4.5向充气隔离室4顶部泄压。顶部泄压室6收集故障电弧并及时向充气柜顶部释放，防止充气柜故障危及到其它隔室和人员安全。

如图2和图4所示，进线室5配备有进线电缆5.1、避雷器5.2、保护电流互感器5.3、电源电压互感器5.4。进线电缆5.1通过电缆插拔头与进线套管4.1伸入进线室5的一端连接。电源电压互感器5.4安装于进线室5底部，电源电压互感器5.4通过插拔式电缆肘型头与进线电缆5.1远离进线套管4.1的一端连接。避雷器5.2采用后插式结构直接插接于电源电压互感器5.4连接电缆或进线电缆5.1头后侧。插拔式连接方式连接可靠、不占用多余空间、安装维护方便。保护电流互感器5.3采用穿心式套设在进线套管4.1伸入进线室5的一端，且保护电流互感器5.3位于进线电缆5.1的前侧，当系统发生故障时保护电流互感器5.3可提前判断故障并对进线电缆5.1起到很好的保护作用。

如图2和图5所示，出线室7配备有出线电缆7.1、计量电流互感器7.2以及计量电压互感器7.3。出线电缆7.1通过电缆插拔头与出线套管4.2伸入出线室7的一端连接，计量电流互感器7.2采用穿心式套设在出线电缆7.1上。计量电压互感器7.3安装于出线室7底部，计量电压互感器7.3通过插拔式电缆肘型头连接于出线电缆7.1远离出线套管4.2的一端连接。通过以上布置可保证计量电流互感器7.2与计量电压互感器7.3处于系统的同一位置，保证计量的准确性。

本申请的充气柜将传统进线、出线与计量方案进行了优化整合，高度融合为一台开关柜，使充气柜整体的形状趋近于矩形。空间布局更加合理，简化了系统方案，大大节约了成本与占地面积，且各功能单元间采用模块化分隔，功能齐全又互不影响。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种充气柜结构，其特征在于，包括：

低压控制室(2)：位于所述充气柜正面顶部，包括控制单元；

机构操作室(3)：位于所述充气柜正面，且位于所述低压控制室(2)的下方，包括断路器操作机构；

进线室(5)：位于所述充气柜正面底部，且位于所述机构操作室(3)的下方，包括进线电缆(5.1)；

充气隔离室(4)：位于所述充气柜中间中部，内部充有微正压的绝缘气体，包括真空断路器(4.3)、进线套管(4.1)、出线套管(4.2)以及接地端子(4.4)，所述进线套管(4.1)的一端与真空断路器(4.3)的进线端连接，所述进线套管(4.1)的另一端与进线电缆(5.1)连接，所述真空断路器(4.3)的出线端分别与出线套管(4.2)的一端和接地端子(4.4)连接；

顶部泄压室(6)：位于所述充气柜中间顶部，且位于所述充气隔离室(4)的上方；

计量表计室(1)：位于所述充气柜背面顶部，包括计量仪表；

出线室(7)：位于所述充气柜背面底部，且位于所述计量表计室(1)的下方，包括出线电缆(7.1)，所述出线电缆(7.1)与出线套管(4.2)的另一端连接。

2.如权利要求1所述的充气柜结构，其特征在于，所述进线套管(4.1)穿过充气隔离室(4)的侧壁伸入进线室(5)，所述出线套管(4.2)穿过充气隔离室(4)的侧壁伸入出线室(7)，所述真空断路器(4.3)安装在分隔充气隔离室(4)和机构操作室(3)的侧壁上。

3.如权利要求1所述的充气柜结构，其特征在于，所述充气隔离室(4)的顶板上安装有防爆阀(4.5)，所述防爆阀(4.5)被冲破后，所述充气隔离室(4)与顶部泄压室(6)连通。

4.如权利要求3所述的充气柜结构，其特征在于，所述真空断路器(4.3)、进线套管(4.1)、出线套管(4.2)、接地端子(4.4)以及防爆阀(4.5)均通过密封圈密封安装。

5.如权利要求1所述的充气柜结构，其特征在于，所述出线室(7)内还包括计量电流互感器(7.2)和计量电压互感器(7.3)，所述出线套管(4.2)穿过充气隔离室(4)的侧壁伸入出线室(7)，所述出线电缆(7.1)和出线套管(4.2)通过电缆插拔头连接，所述计量电流互感器(7.2)套设在出线电缆(7.1)上，所述计量电压互感器(7.3)通过插拔式电缆肘型头与出线电缆(7.1)远离出线套管(4.2)的一端连接。

6.如权利要求1所述的充气柜结构，其特征在于，所述进线室(5)内还包括避雷器(5.2)、保护电流互感器(5.3)以及电源电压互感器(5.4)，所述进线套管(4.1)穿过充气隔离室(4)的侧壁伸入进线室(5)，所述进线电缆(5.1)通过电缆插拔头与进线套管(4.1)连接，所述保护电流互感器(5.3)套设在进线套管(4.1)伸入进线室(5)的一端，所述电源电压互感器(5.4)通过插拔式电缆肘型头与进线电缆(5.1)远离进线套管(4.1)的一端连接，所述避雷器(5.2)与进线电缆(5.1)或电源电压互感器(5.4)连接电缆插接连接。

7.如权利要求1所述的充气柜结构，其特征在于，所述控制单元包括空开控制模块、端子控制模块、综保控制模块、按钮控制模块以及带电显示器控制模块。

8.如权利要求1所述的充气柜结构，其特征在于，所述计量仪表包括计量电能表(1.1)，所述计量表计室(1)内设置有照明装置。

9.如权利要求1所述的充气柜结构，其特征在于，所述计量表计室(1)门板设置有关锁和铅封装置。

10.如权利要求1所述的充气柜结构，其特征在于，所述充气隔离室(4)和顶部泄压室(6)二者位于计量表计室(1)和低压控制室(2)之间；

所述充气隔离室(4)和顶部泄压室(6)二者位于计量表计室(1)和机构操作室(3)之间。

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