CN218334991U - 气体绝缘分界开关柜及计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气体绝缘分界开关柜及计量装置,包括计量表计室、微机控制室、机构室、充气隔室、进线间隔室、底部泄压室以及出线间隔室，还包括真空断路器、进线电缆、出线电缆、保护电流互感器、计量电流互感器、计量电压互感器、接地端子以及UPS不间断电源。通过集成计量表计室、微机控制室、机构室、充气隔室、进线间隔室、底部泄压室以及出线间隔室七个独立的隔室，且内部设置真空断路器、进线电缆、出线电缆、保护电流互感器、计量电流互感器、计量电压互感器、接地端子以及UPS不间断电源，通过对空间结构的合理布局，在开关柜上实现了进线、出线、隔离开关、计量、保护等多种功能，且占地空间小。

Description

气体绝缘分界开关柜及计量装置

技术领域

本实用新型涉及中压电气技术领域，具体地，涉及一种气体绝缘分界开关柜及计量装置。

背景技术

传统电力系统因客户端用电情况的复杂性与多变性，经常导致不可预见的故障发生，而某些电气故障的发生需要客户端的上一级既电力系统供电端主线路停电后，方可进行故障解决，一旦供电端主线路停电会给线路上的其他用户带点不必要的麻烦和经济损失。

现有公开号为CN209313292U的中国专利申请文献，其公开了一种一二次融合充气柜，包括充气柜本体和设置于充气柜本体上端的仪表箱；充气柜本体包括竖直设置的互感器单元、进线单元和出线单元；仪表箱后端固定安装有与互感器单元对应设置的第一航插封板，与进线单元对应设置的第二航插封板，以及与出线单元对应设置的第三航插封板；第一航插封板上设置与互感器单元电性连接的第一航插底座，第二航插封板上设置与进线单元电性连接的第二航插底座，第三航插封板上设置与出线单元电性连接的第三航插底座。

现有技术中的一二次融合充气柜的空间布局不合理，占地面积大，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气体绝缘分界开关柜及计量装置。

根据本实用新型提供的一种气体绝缘分界开关柜，包括计量表计室、微机控制室、机构室、充气隔室、进线间隔室、底部泄压室以及出线间隔室，所述计量表计室、微机控制室、机构室以及进线间隔室四者均位于开关柜的前部，且所述微机控制室、机构室以及进线间隔室三者在开关柜的左侧自上向下依次设置，所述计量表计室设置在开关柜的右侧，且所述计量表计室与微机控制室和机构室二者相邻；所述充气隔室和底部泄压室二者均位于开关柜的后部左侧，且所述充气隔室位于底部泄压室的上方，所述出线间隔室位于开关柜的后部右侧；还包括真空断路器、进线电缆、出线电缆以及接地端子，所述真空断路器设置在充气隔室内，所述进线电缆设置在进线间隔室内，所述出线电缆设置在出线间隔室内；所述进线电缆与真空断路器的进线端连接，所述出线电缆与真空断路器的出线端连接，且所述真空断路器还与接地端子连接。

优选地，所述充气隔室前侧下部的侧壁上设置有进线侧外锥套管，所述进线电缆与进线侧外锥套管连接，所述进线侧外锥套管与真空断路器的进线端插接连接；所述充气隔室右侧上部的侧壁上设置有出线侧外锥套管，所述出线电缆与出线侧外锥套管连接，所述出线侧外锥套管与真空断路器的出线端插接连接。

优选地，所述进线间隔室内还设置有保护电流互感器，所述进线侧外锥套管穿过充气隔室的侧壁伸入进线间隔室内，所述保护电流互感器套设在进线侧外锥套管伸入进线间隔室内的一端；所述出线间隔室内还设置有计量电流互感器，所述出线侧外锥套管穿过充气隔室的侧壁伸入出线间隔室内，所述计量电流互感器套设在出线侧外锥套管伸入出线间隔室内的一端。

优选地，所述充气隔离室内设置有计量电压互感器，所述充气隔室后侧下部的侧壁上设置有第三外锥套管，所述第三外锥套管穿过充气隔室的侧壁伸入底部泄压室内，所述计量电压互感器与第三外锥套管伸入底部泄压室内的一端插接连接；所述第三外锥套管位于充气隔室内的一端连接有PT隔离装置，所述PT隔离装置用于计量电压互感器与真空断路器进线端的断开或接通。

优选地，所述接地端子包括进线侧接地端子和出线侧接地端子，所述进线侧接地端子与第三外锥套管连接，所述出线侧接地端子与真空断路器的出线端连接。

优选地，所述充气隔室内充有微正压的环保气体。

优选地，所述充气隔室的底板上设置有防爆阀，所述防爆阀被冲破后，所述充气隔室与底部泄压室连通。

优选地，所述计量表计室的下方设置有UPS不间断电源。

根据本实用新型提供的一种气体绝缘分界开关计量装置，还包括计量模块和微机综合装置，所述计量模块设置在计量表计室内，所述计量模块包括计量互感器和计量表；所述微机综合装置设置在微机控制室内，所述微机综合装置包括微机保护模块、WIFI模块、4G/5G模块以及量子通讯模块，所述计量表计室内设置有照明装置，所述计量表计室的门板设置有关锁和铅封装置。

优选地，还包括户外防护箱，所述户外防护箱包覆开关柜，且所述户外防护箱在开关柜的前部设置有开关门。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过集成计量表计室、微机控制室、机构室、充气隔室、进线间隔室、底部泄压室以及出线间隔室七个独立的隔室，且内部设置真空断路器、进线电缆、出线电缆、保护电流互感器、计量电流互感器、计量电压互感器、接地端子以及UPS不间断电源，通过对空间结构的合理布局，在开关柜上实现了进线、出线、隔离开关、计量、保护等多种功能，且占地空间小。

2、本实用新型通过UPS不间断电源可以在规定时间内为分界开关的正常运行继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，有助于保证计量的准确性。

3、本实用新型通过将进线电缆、避雷器、保护电流互感器、计量电流互感器以及计量电压互感器全部采用可触摸固体绝缘结构，具有很强的安全性与耐候性。

4、本实用新型通过对用户负荷监测、超容用电预警及限流跳闸的设定，实现分断，保障用户用电安全。

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开关柜侧面整体结构的剖视图；

图2为本实用新型主要体现开关柜正面结构示意图；

图3为本实用新型主要体现出线间隔室内部结构示意图；

图4为本实用新型主要体现计量系统整体结构的正面示意图；

图5为本实用新型主要体现计量系统整体结构的轴测示意图；

图6为本实用新型主要体现计量表计室内部结构示意图；

图7为本实用新型主要体现开关柜前部左侧剖面结构示意图。

图中：

1-计量表计室；2-微机控制室；3-机构室；4-充气隔室；5-进线间隔室；6-底部泄压室；7-出线间隔室；8-户外防护箱；9-计量模块；10-微机综合装置；11-真空断路器；12-进线电缆；13-出线电缆；14-保护电流互感器；15-计量电流互感器；16-UPS不间断电源；17-计量电压互感器；18-接地端子；19-PT隔离装置；41进线侧外锥套管；42-出线侧外锥套管；43-第三外锥套管；44-进线侧接地端子；45-出线侧接地端子。

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、图2以及图3所示，根据本实用新型提供的一种气体绝缘分界开关柜，包括计量表计室1、微机控制室2、机构室3、充气隔室4、进线间隔室5、底部泄压室6以及出线间隔室7，还包括真空断路器11、进线电缆12、出线电缆13、保护电流互感器14、计量电流互感器15、计量电压互感器17、接地端子以及UPS不间断电源16。

计量表计室1、微机控制室2、机构室3以及进线间隔室5四者均位于开关柜的前部，且微机控制室2、机构室3以及进线间隔室5三者在开关柜的左侧自上向下依次设置，计量表计室1设置在开关柜的右侧，且计量表计室1与微机控制室2和机构室3二者相邻。充气隔室4和底部泄压室6二者均位于开关柜的后部左侧，充气隔室4位于底部泄压室6的上方，出线间隔室7位于开关柜的后部右侧。

真空断路器11固定安装在充气隔室4内，进线电缆12和保护电流互感器14二者均安装在进线间隔室5内，出线电缆13和计量电流互感器15二者均安装在出线间隔室7内，计量电压互感器17安装在底部泄压室6内，UPS不间断电源16固定安装在计量表计室1的下方。进线电缆12和计量电压互感器17二者与真空断路器11的进线端连接，保护电流互感器14与进线电缆12连接，出线电缆13与真空断路器11的出线端连接，计量电流互感器15与出线电缆13连接，且真空断路器11还与接地端子连接。

充气隔室4的底板上安装有防爆阀，防爆阀被冲破后，充气隔室4与底部泄压室6连通，实现充气隔室4的泄压。

具体地，真空断路器11及其进线侧、出线侧的高压带电部分全部采用密封气体绝缘结构，充气隔室4内充有微正压的环保气体，一方面提高了设置整体的环保新能，另一方面又提高了设备对环境的适应性。

充气隔室4前侧下部的侧壁上固定安装有进线侧外锥套管41，进线侧外锥套管41穿过充气隔室4的侧壁伸入进线间隔室5内，进线电缆12与进线侧外锥套管41插接式连接，进线侧外锥套管41与真空断路器11的进线端插接连接，实现下进线功能。插接式结构具有良好的防护性，且安装维护方便，设备易扩展易更换。进一步地，进线电缆12上连接有避雷器。

充气隔室4右侧上部的侧壁上固定安装有出线侧外锥套管42，出线侧外锥套管42穿过充气隔室4的侧壁伸入出线间隔室7内，出线电缆13与出线侧外锥套管42插接式连接，出线侧外锥套管42与真空断路器11的出线端插接连接，实现下出线功能。

保护电流互感器14和计量电流互感器15二者均采用穿心式低压电流互感器结构，其具有安全可靠、更换方便的优点，保护电流互感器14套设在进线侧外锥套管41伸入进线间隔室5内的一端，计量电流互感器15套设在出线侧外锥套管42伸入出线间隔室7内的一端。分别实现进线侧保护和出线侧计量的功能，且节省空间、保护电缆头、安装维护方便。进而能够实现以下功能：

功能1：传统方案的电流互感器安装于电缆头下部，从互感器本身的功能上考虑，实际运行中对电缆头起不到保护作用。本申请的互感器的安装方法，把互感器装在了电缆头的前端，当系统发生故障时互感器可提前判断故障并对电缆头起到很好的保护作用。

功能2：安装、运输维护便捷。本申请的互感器安装方法，对电缆头的制作和安装没有任何限制因素。现场安装时电缆头的制作和互感器的安装固定可以分别进行，相互无影响。安装时先将保护电流互感器14套于进线侧外锥套管41上，再将制作好的电缆头安装于进线侧外锥套管41的端部，拆卸时，先将电缆头拔下，再将保护电流互感器14从进线侧外锥套管41上取下。安装、检修十分方便。

充气隔室4后侧下部的侧壁上紧固安装有第三外锥套管43，第三外锥套管43穿过充气隔室4的侧壁伸入底部泄压室6内，计量电压互感器17与第三外锥套管43伸入底部泄压室6内的一端插接连接。接地端子包括进线侧接地端子44和出线侧接地端子45，进线侧接地端子44和出线侧接地端子45二者均为外锥套管结构，进线侧接地端子44和出线侧接地端子45二者均采用挂接接地的方式进线接地。进线侧接地端子44与第三外锥套管43连接，出线侧接地端子45与真空断路器11的出线端连接。接地端子只有在主回路不带电的情况下才能接地。

第三外锥套管43位于充气隔室4内的一端连接有PT隔离装置19，PT隔离装置19用于计量电压互感器17与真空断路器11进线端的断开或接通。PT隔离装置19通过刀片的旋转分、合来实现计量电压互感器17与真空断路器11进线端电路的断开或接通。当真空断路器11的进线端断电且PT隔离装置19的刀片与真空断路器11的进线端接通时，进线侧接地端子44接地可实现真空断路器11进线端的母线与计量电压互感器17同时接地。当PT隔离装置19的刀片与真空断路器11的进线端断开时，进线侧接地端子44接地仅实现计量电压互感器17的接地，可用于计量电压互感器17检修或更换熔断器。

计量电压互感器17用于电源保护与二次计量，同时二次侧输出220V直流电源，为UPS不间断电源16供电，可供分界开关装置内部负载自供电。UPS不间断电源16持续为二次仪表、控制设备及操作机构供电，保证位于户外的分界开关的计量模块9的独立运行。UPS不间断电源16的电能来自计量电压互感器17，即使在计量电压互感器17失电检修的情况下，UPS不间断电源16也可以在规定时间内为分界开关的正常运行继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，保证计量的准确性。

更为具体地，进线电缆12、避雷器、保护电流互感器14、计量电流互感器15以及计量电压互感器17全部采用可触摸固体绝缘结构，具有很强的安全性与耐候性。

真空断路器11搭配接地端子可实现供电端主线路与客户端的可靠分界，同时实现分界开关装置内互感器的灵活更换。在使用过程中，用户可以根据负荷的变化对真空断路器11出线端的计量电流互感器15变比进行方便的更换，使计量更精确。在更换计量电流互感器15时，只需将真空断路器11分闸，出线侧接地端子45接地，拔出出线电缆13的电缆头，即可对计量电流互感器15进行更换。在客户端出现故障时，只需将断路器分闸，将出线侧接地端子45接地，即可进行检修维护操作，大大减小了停电面积。

开关柜集成了计量表计室1、微机控制室2、机构室3、充气隔室4、进线间隔室5、底部泄压室6以及出线间隔室7七个独立的隔室，且内部设置真空断路器11、进线电缆12、出线电缆13、保护电流互感器14、计量电流互感器15、计量电压互感器17、接地端子以及UPS不间断电源16，通过对空间结构的合理布局，在开关柜上实现了进线、出线、隔离开关、计量、保护等多种功能。

如图4、图5、图6以及图7所示，本申请提供的一种气体绝缘分界开关柜可以灵活适用于气体绝缘分界开关计量装置。还包括计量模块9和微机综合装置10，计量模块9设置在计量表计室1内，计量模块9包括计量互感器和计量表。计量表计室1可以进行闭锁、挂锁和铅封。计量表计室1内装有照明装置，便于抄表和维护，计量表计室1的门板设有关锁和铅封装置，满足计量要求。

微机综合装置10设置在微机控制室2内，所述微机综合装置10包括微机保护模块、WIFI模块、4G/5G模块以及量子通讯模块。微机综合装置10集保护、测量、控制与通讯功能于一体，实现控制、保护、通讯、故障记录等功能。计量表计室1、微机控制室2以及机构室3三者的操作界面均在柜子正面，实现低压与高压分隔、控制与计量分隔，能够最大限度的保证人身安全。

还包括户外防护箱8，户外防护箱8包覆开关柜，且户外防护箱8在开关柜的前部设置有开关门。户外防护箱8采用焊接、拼装工艺完成，外壳防护等级达到IP54及以上，根据开关柜的结构特点紧密型设计，结构紧凑，占地面积小。

开关柜整个装置被固定在一个经过特殊防锈、防潮处理的户外防护箱8内，并且被金属隔板分割成多个独立的空间：

a)正面上部是微机控制室2，微机控制室2内装有微机综合装置10，该装置集保护、测量、控制、通讯于一体，实现计量的远程读取，开关的远程操控。中间是机构室3，可以对断路器进行操作，并设有与进线间隔室5和出线间隔室7的机械联锁，满足“五防”要求。底部为进线间隔室5和底部泄压室6，进线间隔室5安装有进线电缆12及避雷器，布置于底部正面，便于操作；底部泄压室6布置于底部背面，保证人身安全。

b)正面右侧前部为计量表计室1，后部为出线间隔室7。出线间隔室7内安装有出线电缆13和计量电流互感器15。

c)背面是充气隔室4，作为一次高压，防止人员接触；真空断路器11、进出线端子及其它导电件全部密封在低气压的环保气体气箱内，确保装置稳定、可靠运行。

通过对用户负荷监测、超容用电预警及限流跳闸的设定，实现智能分断，保障用户用电安全。

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)

1.一种气体绝缘分界开关柜，其特征在于，包括计量表计室(1)、微机控制室(2)、机构室(3)、充气隔室(4)、进线间隔室(5)、底部泄压室(6)以及出线间隔室(7)，所述计量表计室(1)、微机控制室(2)、机构室(3)以及进线间隔室(5)四者均位于开关柜的前部，且所述微机控制室(2)、机构室(3)以及进线间隔室(5)三者在开关柜的左侧自上向下依次设置，所述计量表计室(1)设置在开关柜的右侧，且所述计量表计室(1)与微机控制室(2)和机构室(3)二者相邻；

所述充气隔室(4)和底部泄压室(6)二者均位于开关柜的后部左侧，且所述充气隔室(4)位于底部泄压室(6)的上方，所述出线间隔室(7)位于开关柜的后部右侧；

还包括真空断路器(11)、进线电缆(12)、出线电缆(13)以及接地端子，所述真空断路器(11)设置在充气隔室(4)内，所述进线电缆(12)设置在进线间隔室(5)内，所述出线电缆(13)设置在出线间隔室(7)内；

所述进线电缆(12)与真空断路器(11)的进线端连接，所述出线电缆(13)与真空断路器(11)的出线端连接，且所述真空断路器(11)还与接地端子连接。

2.如权利要求1所述的气体绝缘分界开关柜，其特征在于，所述充气隔室(4)前侧下部的侧壁上设置有进线侧外锥套管(41)，所述进线电缆(12)与进线侧外锥套管(41)连接，所述进线侧外锥套管(41)与真空断路器(11)的进线端插接连接；

所述充气隔室(4)右侧上部的侧壁上设置有出线侧外锥套管(42)，所述出线电缆(13)与出线侧外锥套管(42)连接，所述出线侧外锥套管(42)与真空断路器(11)的出线端插接连接。

3.如权利要求2所述的气体绝缘分界开关柜，其特征在于，所述进线间隔室(5)内还设置有保护电流互感器(14)，所述进线侧外锥套管(41)穿过充气隔室(4)的侧壁伸入进线间隔室(5)内，所述保护电流互感器(14)套设在进线侧外锥套管(41)伸入进线间隔室(5)内的一端；

所述出线间隔室(7)内还设置有计量电流互感器(15)，所述出线侧外锥套管(42)穿过充气隔室(4)的侧壁伸入出线间隔室(7)内，所述计量电流互感器(15)套设在出线侧外锥套管(42)伸入出线间隔室(7)内的一端。

4.如权利要求1所述的气体绝缘分界开关柜，其特征在于，所述充气隔室(4)内设置有计量电压互感器(17)，所述充气隔室(4)后侧下部的侧壁上设置有第三外锥套管(43)，所述第三外锥套管(43)穿过充气隔室(4)的侧壁伸入底部泄压室(6)内，所述计量电压互感器(17)与第三外锥套管(43)伸入底部泄压室(6)内的一端插接连接；

所述第三外锥套管(43)位于充气隔室(4)内的一端连接有PT隔离装置(19)，所述PT隔离装置(19)用于计量电压互感器(17)与真空断路器(11)进线端的断开或接通。

5.如权利要求4所述的气体绝缘分界开关柜，其特征在于，所述接地端子包括进线侧接地端子(44)和出线侧接地端子(45)，所述进线侧接地端子(44)与第三外锥套管(43)连接，所述出线侧接地端子(45)与真空断路器(11)的出线端连接。

6.如权利要求1所述的气体绝缘分界开关柜，其特征在于，所述充气隔室(4)内充有微正压的环保气体。

7.如权利要求1所述的气体绝缘分界开关柜，其特征在于，所述充气隔室(4)的底板上设置有防爆阀，所述防爆阀被冲破后，所述充气隔室(4)与底部泄压室(6)连通。

8.如权利要求1所述的气体绝缘分界开关柜，其特征在于，所述计量表计室(1)的下方设置有UPS不间断电源(16)。

9.一种计量装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的气体绝缘分界开关柜，还包括计量模块(9)和微机综合装置(10)，所述计量模块(9)设置在计量表计室(1)内，所述计量模块(9)包括计量互感器和计量表；

所述计量表计室(1)内设置有照明装置，所述计量表计室(1)的门板设置有关锁和铅封装置；

所述微机综合装置(10)设置在微机控制室(2)内，所述微机综合装置(10)包括微机保护模块、WIFI模块、4G/5G模块以及量子通讯模块。

10.如权利要求9所述的计量装置，其特征在于，还包括户外防护箱(8)，所述户外防护箱(8)包覆开关柜，且所述户外防护箱(8)在开关柜的前部设置有开关门。

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