CN218334992U - 10kVGIS开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电设备技术领域，尤其涉及10kVGIS开关柜，包括将断路器、控制机构、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线封闭组合在金属壳体内的柜体，其特征在于，所述柜体包括电缆室、机构室、低压小室、顶部母线室、泄压通道、气箱；所述机构室的上方为低压小室，低压小室的上方为顶部母线室；所述竖板将所述电缆室与泄压通道隔开,且电缆室通过竖板上开设的矩形孔与泄压通道相通。本实用新型，本申请中应用至10KV的GIS开关柜，从而使本申请中的开关柜利用低压力的气体绝缘介质、固体绝缘材料以及特定的绝缘结构将高压导体或高压元件密封或金属封闭，达到耐受额定绝缘水平的要求。

Description

10kVGIS开关柜

技术领域

本实用新型涉及配电设备技术领域，尤其涉及10kVGIS开关柜。

背景技术

GIS的定义是：全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备，也称为充气柜。GIS是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7种高压电器组合而成的高压开关柜，全称为全绝缘全封闭金属开关设备。

GIS充气柜采用绝缘灭弧性能优异的SF6气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中，与传统敞开式高压开关柜相比，GIS高压开关柜具有占地面积小、元件全部密封且不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。但是现在所运行中压全密封环网柜90％以上都依靠SF6气体作为绝缘、灭弧介质，这种气体在充气、运行、回收中不可避免地会存在泄漏和排放，成为大气环境中的一大污染源。世界各国纷纷立法,减少甚至禁止SF6气体在电力设备中的使用。

因此，本申请根据现有技术中所存在的问题，提出一种10kVGIS开关柜，由真空灭弧室(断路器开关15)与选用低压力型SF6气体相结合，从而利用真空开断技术对开关柜中线路的负荷电流、过载电流、短路电流进行控制、开断和对线路、设备进行保护。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的10kVGIS开关柜。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种10kVGIS开关柜，将断路器、控制机构、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线封闭组合在金属壳体内的柜体，其特征在于，所述柜体包括电缆室、机构室、低压小室、顶部母线室、泄压通道、气箱；

由所述机构室、电缆室、气箱所组成的空间内安装设置了控制机构，与控制机构电性连接的断路器、断路器开关，与断路器开关电性连接的一组母线和二组母线，一组母线与一组进出母线端连接，一组进出母线端穿过顶板向外侧延伸，二组进出母线端穿过竖板向外侧延伸；

所述机构室的上方为低压小室，低压小室的上方为顶部母线室；

所述竖板将所述电缆室与泄压通道隔开,且电缆室通过竖板上开设的矩形孔与泄压通道相通。

优选的，所述低压小室由可开合的低压小室门、分布在上侧、两端侧和后侧的四个上侧板组成。

优选的，所述机构室是由隔板一、固定在隔板一上方和下方的两个横隔板、机构室门、位于机构室门两端侧连接的中侧板组成，且低压小室和机构室是通过位于隔板一上方的横隔板分隔。

优选的，所述电缆室是由连接板、竖板、底板、电缆室门、位于电缆室门两端侧连接的下侧板组成，连接板的一端与横隔板固定连接，连接板的另一端与所述竖板固定连接。

优选的，所述泄压通道是由隔板二、后板、位于后板上方的泄压板和下方的长横板、位于泄压板和长横板之间固定连接的两个长侧板组成。

优选的，所述气箱是由一端与中侧板连接、另一端与长侧板连接的两个中间板、隔板一、隔板二、顶板和连接板组成的，且两个中间板的内侧均固定安装了固定架；

其中，断路器开关、与断路器开关相连的一组母线、二组母线均设置在所述气箱的内部空间中。

优选的，所述一组母线和二组母线均包括有三根母线，一组母线与一组进出母线端相连，二组母线与二组进出母线端相连。

优选的，两个所述中间板的外壁固定连接有安装板，安装板上开设有三个插孔，中间板靠近插孔的内侧设置有母线联接内锥套管。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型，气体绝缘封闭“真空”组合电器的优点是充分发挥了真空灭弧室环境友好、开断能力强、寿命长、体积小、维护简单等特点，从而利用真空开断技术对开关柜中线路的负荷电流、过载电流、短路电流进行控制、开断和对线路、设备进行保护。

2、本实用新型，本申请中应用至10KV的GIS开关柜，从而使本申请中的开关柜利用低压力的气体绝缘介质、固体绝缘材料以及特定的绝缘结构将高压导体或高压元件密封或金属封闭，达到耐受额定绝缘水平的要求。

附图说明

图1为本实用新型提出的10kVGIS开关柜的左右轴测结构示意图；

图2为本实用新型提出的10kVGIS开关柜的上下轴测结构示意图；

图3为本实用新型提出的10kVGIS开关柜的俯视结构示意图；

图4为本实用新型提出的10kVGIS开关柜的主视结构示意图；

图5为本实用新型提出的10kVGIS开关柜的图4中A向剖面结构示意图；

图6为本实用新型提出的10kVGIS开关柜的图4中B向剖面结构示意图；

图7为本实用新型提出的10kVGIS开关柜的气箱内断路器结构的轴测结构示意图；

图8为本实用新型提出的10kVGIS开关柜的的断路器与母线联接内锥套管前视结构示意图。

图中：1电缆室、2机构室、3低压小室、4顶部母线室、5一组进出母线端、6泄压通道、7气箱、8隔板一、9固定架、10隔板二、11竖板、12底板、13顶板、14一组母线、15断路器开关、16二组母线、17控制机构、18断路器、19二组进出母线端、20安装板、21母线联接内锥套管；

1-1下侧板、1-2连接板、1-3电缆室门；2-1横隔板、2-2中侧板、2-3机构室门；3-1上侧板、3-2低压小室门；6-1长侧板、6-2泄压板、6-3后板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

实施例：参照图1-8，10kVGIS开关柜，包括将断路器18、控制机构17、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线封闭组合在金属壳体内的柜体(各真空开关器件在开关柜中的安装位置，本领域技术人员根据所掌握的知识，根据实际情况，安全的安装在开关柜中相应的位置，在本申请的说明书附图中未全部示出)，所述柜体包括电缆室1、机构室2、低压小室3、顶部母线室4、泄压通道6、气箱7；

即，本申请中的气体绝缘封闭组合电器可以选用真空开关器件，包括断路器18、接地开关、隔离开关，这样由真空灭弧室(断路器开关15)替代了SF6气体的电流开断功能，且SF6气体的绝缘功能选用环境友好型SF6替代气体，绝缘气体只负责真空灭弧室外部以及组合电器罐体内部的绝缘，并不参与电流的开断以及燃弧过程，电流的开断、接地、快速接地、隔离等动作均由不同职能的真空灭弧室负责完成，气体绝缘封闭“真空”组合电器的优点是充分发挥了真空灭弧室环境友好、开断能力强、寿命长、体积小、维护简单等特点，从而利用真空开断技术对开关柜中线路的负荷电流、过载电流、短路电流进行控制、开断和对线路、设备进行保护；

由所述机构室2、电缆室1、气箱7所组成的空间内安装设置了控制机构17，与控制机构17电性连接的断路器18、断路器开关15，与断路器开关15电性连接的一组母线14和二组母线16，一组母线14与一组进出母线端5连接，一组进出母线端5穿过顶板13向外侧延伸，二组进出母线端19穿过竖板11向外侧延伸；

其中，断路器开关15、与断路器开关15相连的一组母线14、二组母线16均设置在所述气箱7的内部空间中，一组母线14和二组母线16均包括有三根母线，一组母线14与一组进出母线端5相连，二组母线16与二组进出母线端19相连。

具体的，气箱7是由一端与中侧板2-2连接、另一端与长侧板6-1连接的两个中间板、隔板一8、隔板二10、顶板13和连接板1-2组成的，且两个中间板的内侧均固定安装了固定架9，中间板的外壁固定连接有安装板20，安装板20上开设有三个插孔，中间板靠近插孔的内侧设置有母线联接内锥套管21，母线联接内锥套管21是气体绝缘金属封闭开关设备上导体进入和引出开关设备的主要过渡绝缘元件，其绝缘性能直接影响气体绝缘金属封闭开关设备的性能、运行可靠性和人身安全，本申请中的GIS开关柜用母线联接内锥套管21(也称母线联接绝缘子)，其绝缘体外部和内腔均呈锥台形，这种外部也呈锥台形状的内锥绝缘子适用于六氟化硫气体绝缘开关柜,是因为六氟化硫气体绝缘性能高于干燥压缩空气绝缘性能，从而在以绝缘性能和灭弧性能良好的气体(一般用六氟化硫SF6)作为相间和对地的绝缘措施下，使得本申请中的GIS开关柜适用于高电压等级和高容量等级的电网中，用作受配电及控制。

机构室2是由隔板一8、固定在隔板一8上方和下方的两个横隔板2-1、机构室门2-3、位于机构室门2-3两端侧连接的中侧板2-2组成，机构室门2-3与一侧的中侧板2-2铰接相连，便于机构室门2-3的开合，且低压小室3和机构室2是通过位于隔板一8上方的横隔板2-1分隔，控制机构17和断路器18均设置在机构室2内部空间中，且断路器18的一端是穿过隔板一8上开设的矩形孔，与位于气箱7中的断路器开关15(即断路器18的其他构件)、一组母线14、二组母线16相连接的，在两个横隔板2-1上均开设了通孔，通过通孔的开设，使得低压小室3、机构室2、电缆室1内空气是可相互流通的。

所述机构室2的上方为低压小室3，低压小室3由可开合的低压小室门3-2、分布在上侧、两端侧和后侧的四个上侧板3-1组成，低压小室门3-2的一端与其中一个上侧板3-1铰接相连，便于低压小室门3-2的自由开合，低压小室3的上方为顶部母线室4，电缆室1是由连接板1-2、竖板11、底板12、电缆室门1-3、位于电缆室门1-3两端侧连接的下侧板1-1组成，连接板1-2的一端与横隔板2-1固定连接，连接板1-2的另一端与所述竖板11固定连接，电缆室门1-3的一端是与其一的下侧板1-1铰接相连，便于电缆室门1-3的开合，电缆室门1-3、低压小室门3-2、机构室门2-3的打开方向为同一方向。

所述竖板11将所述电缆室1与泄压通道6隔开,且电缆室1通过竖板11上开设的矩形孔与泄压通道6相通，泄压通道6是由隔板二10、后板6-3、位于后板6-3上方的泄压板6-2和下方的长横板、位于泄压板6-2和长横板之间固定连接的两个长侧板6-1组成，并且在隔板二10上开设有圆柱形通孔，通过圆柱形通孔的开设，使气箱7和泄压通道6是相通的，开关柜在运行过程中，因为种种原因(如短路、绝缘老化、人为操作失误等)造成一次回路短路故障发生，在数万安培的短路电流下，瞬间产生高温高压气体，若高温高压气体在狭窄的柜体内不能在极短时间内有效释放,会造成开关柜炸裂，相邻开关柜损坏，同时可能伤及人身安全，因此需要设置泄压通道6，本申请中的泄压通道6与气箱7、电缆室1、机构室2、低压小室3内的空气均是相通的，使得泄压通道6的设置，确保在开关柜在需泄压时，通过泄压板6-2实现从下至上的泄压，当机构室2、电缆室1、气箱7、低压小室3内由于短路等原因产生高温高压气体时，可通过泄压通道6从顶部的泄压板6-2处泄压(泄压通道6的顶部窗口为一长方形金属顶板13-泄压板6-2，用尼龙螺钉固定，当开关柜内发生故障时，泄压板6-2变形打开，释放压力和排泄气体，泄压后顶板13报废，需更换后才能再次投入运行；注：尼龙螺钉应有一定的强度，确保在运输过程中不会脱落或损坏)，确保人身安全，防止进一步扩大事故隐患，满足开关柜使用运行要求。

组成开关柜的板体(如下侧板1-1、连接板1-2、横隔板2-1、中侧板2-2、上侧板3-1、长侧板6-1、后板6-3、顶板13、隔板)，可以选择为固体绝缘材料，即在板体的外表面涂覆绝缘漆或绝缘胶，组合成本申请中应用至10KV的GIS开关柜，从而使本申请中的开关柜利用低压力的气体绝缘介质、固体绝缘材料以及特定的绝缘结构将高压导体或高压元件密封或金属封闭，达到耐受额定绝缘水平的要求。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种10kVGIS开关柜，包括将断路器(18)、控制机构(17)、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线封闭组合在金属壳体内的柜体，其特征在于，所述柜体包括电缆室(1)、机构室(2)、低压小室(3)、顶部母线室(4)、泄压通道(6)、气箱(7)；

由所述机构室(2)、电缆室(1)、气箱(7)所组成的空间内安装设置了控制机构(17)，与控制机构(17)电性连接的断路器(18)、断路器开关(15)，与断路器开关(15)电性连接的一组母线(14)和二组母线(16)，一组母线(14)与一组进出母线端(5)连接，一组进出母线端(5)穿过顶板(13)向外侧延伸，二组进出母线端(19)穿过竖板(11)向外侧延伸；

所述机构室(2)的上方为低压小室(3)，低压小室(3)的上方为顶部母线室(4)；

所述竖板(11)将所述电缆室(1)与泄压通道(6)隔开,且电缆室(1)通过竖板(11)上开设的矩形孔与泄压通道(6)相通。

2.根据权利要求1所述的10kVGIS开关柜，其特征在于，所述低压小室(3)由可开合的低压小室门(3-2)、分布在上侧、两端侧和后侧的四个上侧板(3-1)组成。

3.根据权利要求1所述的10kVGIS开关柜，其特征在于，所述机构室(2)是由隔板一(8)、固定在隔板一(8)上方和下方的两个横隔板(2-1)、机构室门(2-3)、位于机构室门(2-3)两端侧连接的中侧板(2-2)组成，且低压小室(3)和机构室(2)是通过位于隔板一(8)上方的横隔板(2-1)分隔。

4.根据权利要求1所述的10kVGIS开关柜，其特征在于，所述电缆室(1)是由连接板(1-2)、竖板(11)、底板(12)、电缆室门(1-3)、位于电缆室门(1-3)两端侧连接的下侧板(1-1)组成，连接板(1-2)的一端与横隔板(2-1)固定连接，连接板(1-2)的另一端与所述竖板(11)固定连接。

5.根据权利要求1所述的10kVGIS开关柜，其特征在于，所述泄压通道(6)是由隔板二(10)、后板(6-3)、位于后板(6-3)上方的泄压板(6-2)和下方的长横板、位于泄压板(6-2)和长横板之间固定连接的两个长侧板(6-1)组成。

6.根据权利要求1所述的10kVGIS开关柜，其特征在于，所述气箱(7)是由一端与中侧板(2-2)连接、另一端与长侧板(6-1)连接的两个中间板、隔板一(8)、隔板二(10)、顶板(13)和连接板(1-2)组成的，且两个中间板的内侧均固定安装了固定架(9)；

其中，断路器开关(15)、与断路器开关(15)相连的一组母线(14)、二组母线(16)均设置在所述气箱(7)的内部空间中。

7.根据权利要求6所述的10kVGIS开关柜，其特征在于，所述一组母线(14)和二组母线(16)均包括有三根母线，一组母线(14)与一组进出母线端(5)相连，二组母线(16)与二组进出母线端(19)相连。

8.根据权利要求6所述的10kVGIS开关柜，其特征在于，两个所述中间板的外壁固定连接有安装板(20)，安装板(20)上开设有三个插孔，中间板靠近插孔的内侧设置有母线联接内锥套管(21)。

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