CN219717699U - 一种环保气体双极断路器柜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种环保气体双极断路器柜，其包括柜体，柜体内部具有密封隔室，所述密封隔室内填充有绝缘保护气体，密封隔室由金属隔板自上而下分隔为母线室、断路器室以及电缆室；母线室设置有扩展套管和三工位开关，所述扩展套管通过母线与三工位开关连接，断路器室固定设置有极柱，所述极柱的其中一个连接端通过电缆与三工位开关连接，电缆室设置有插拔式电缆终端，所述极柱的另一个连接端通过电缆与插拔式电缆终端连接；所述电缆室固定设置有电压互感器，电压互感器通过隔离开关组件与位于极柱与插拔式电缆终端之间的电缆连接，隔离开关组件用于将所述电压互感器与所述电缆断开或连接。本申请能够维持铁路线路正常运行下进行维修的效果。

Description

一种环保气体双极断路器柜

技术领域

本申请涉及高压电力设备的领域，尤其是涉及一种环保气体双极断路器柜。

背景技术

双极断路器柜属于气体绝缘金属封闭开关设备的一种，广泛应用于电力传输和分配系统中。它由气体绝缘的金属外壳、内部组件和控制回路等组成。

由于铁路系统需要高压电路供电支持，因此也需要用到气体绝缘金属封闭开关设备，由于铁路系统需要一直保持运行，断路器柜中的电压互感器的精度容易下降，需要进行维修，但是为保证铁路线路能够正常运行又不能通过停电的方式来维修。

发明内容

为了能够维持铁路线路正常运行下进行维修，本申请提供一种环保气体双极断路器柜。

本申请提供的一种环保气体双极断路器柜采用如下的技术方案：

一种环保气体双极断路器柜，包括柜体，柜体内部具有密封隔室，所述密封隔室内填充有绝缘保护气体，所述密封隔室由金属隔板自上而下分隔为母线室、断路器室以及电缆室；所述母线室设置有扩展套管和三工位开关，所述扩展套管通过母线与三工位开关连接，所述断路器室固定设置有极柱，所述极柱的其中一个连接端通过电缆与三工位开关连接，所述电缆室设置有插拔式电缆终端，所述极柱的另一个连接端通过电缆与插拔式电缆终端连接；所述电缆室固定设置有电压互感器，电压互感器通过隔离开关组件与位于极柱与插拔式电缆终端之间的电缆连接，所述隔离开关组件用于将所述电压互感器与所述电缆断开或连接。

通过采用上述技术方案，在密封隔室内充满绝缘保护气体，可以形成一层气体绝缘屏障来隔离密封隔室内的电器元件，减少电气设备的故障率和事故的发生率。金属隔板将母线室、断路器室以及电缆室分开，从而让不同腔室具有不同的功能，扩展套管能够进行扩展并柜，组合灵活，降低并柜难度，三工位开关可以控制电路的通断和改变电路的路线。隔离开关组件能够让电压互感器与电缆断开或连接，初始状态时，电压互感器与电缆保持常连。当需要维修时，可以通过隔离开关组件将电压互感器与电缆断开，此时由于电缆继续保持与极柱的连接，因此还是处于通电中，从而能够实现铁路路线在正常运行的同时方便对电压互感器的维修。

可选的，所述隔离开关组件包括驱动座、与所述驱动座的输出端连接的驱动杆、与所述驱动杆铰接的通电杆和固定于金属隔板的通电座；所述通电座与所述电压互感器的输出端通电连接，所述通电座的输出端与所述通电杆铰接，所述通电杆的输出端与极柱和插拔式电缆终端之间的电缆连接，所述驱动座用于拉动所述驱动杆迫使所述通电杆的输出端与极柱和插拔式电缆终端之间的电缆脱离。

通过采用上述技术方案，驱动座作为动力源，可以拉动驱动杆让通电杆与电缆之间相互断开脱离或连接，当电缆的电路通过通电杆和通电座与电压互感器连接时，电压互感器处于工作状态。当需要对电压互感器维修检查时，驱动杆拉动通电杆，让通电杆与电缆互不接触，此时电缆的电流无法进入通电杆中，电压互感器处于非工作的断电状态，方便工作人员维修。

可选的，极柱和插拔式电缆终端之间的电缆还连接有电流互感器。

通过采用上述技术方案，电流互感器连接插拔式电缆终端和极柱之间可以将输电线路中的电流信号转化为标准化的低电流信号，以便进行监测、计量和保护等操作。可以实现对输电线路中电流的无损检测，避免因直接接触电缆而产生的电压降和损耗，同时也能够减小检测仪器的安全要求，提高检测的准确性和可靠性。

可选的，所述断路器室与电缆室之间的金属隔板设置有多个内锥插座，所述极柱和插拔式电缆终端之间的电缆通过内锥插座连接于插拔式电缆终端。

通过采用上述技术方案，内锥插座用于连接直径较小的圆柱形连接器或针状连接器。由于内锥插座的接触面积更小且接触点更多，能够提供更加稳定和可靠的电气连接，从而使得极柱和插拔式电缆终端之间的连接更加稳定。

可选的，多个所内锥插座的其中一内锥插座连接有插拔式避雷器。

通过采用上述技术方案，插拔式避雷器可以对电力装置在故障或雷击等天气恶劣情况时提供额外的保护。通过插拔式插头的设计方便的拆卸和更换，实现对电路的灵活保护。

可选的，所述母线室与断路器室之间的金属隔板设置有绝缘座，所述绝缘座位于母线室的一端连接与所述三工位开关连接。

通过采用上述技术方案，绝缘座可以对三工位开关支撑和保护。用是防止三工位开关和母线之间或三工位开关和周围环境之间发生电气短路，从而提高电气设备的安全性和可靠性，能够确保电气设备正常运行和延长使用寿命。

可选的，所述三工位开关包括与母线连接的合闸接通触头、与极柱连接的中间触头和与地线连接的地接触头；所述合闸接通触头与中间触头之间，所述中间触头与地接触头之间连接有绝缘丝杆，所述绝缘丝杆内置有导电杆，所述柜体还包括有操作室，所述操作室内的操作台与所述绝缘丝杆电控连接，所述操作台用以控制绝缘丝杆转动使所述导电杆分别对合闸接通触头、中间触头和地接触头通电或断电。

通过采用上述技术方案，三工位开关可作为母线隔离开关和馈线接地开关，实现合闸、隔离和接地的功能且互锁。当三工位开关用作线路侧接地开关时，通过断路器实现快速接地功能，通过操作台可以转动绝缘丝杆，从而驱动导电杆实现三工位联动。

可选的，所述母线室与断路器室之间的金属隔板设置有上部单向通气阀，所述断路器室与所述电缆室之间连接有下部单向通气阀，所述母线室侧壁连接通有充气管，所述充气管的一端与绝缘保护气体源连接。

通过采用上述技术方案，通过逐级通气的方式将绝缘保护气体依次填充于母线室、断路器室和电缆室，上部单向通气阀可以让母线室的绝缘保护气体进入断路器内而不逆流，下部单向通气阀可以让断路器室内的绝缘保护气体进入电缆室内而不逆流。当需要对电压互感器维修时，只需将电缆室内的绝缘保护气体驱散即可进行维修，在上部单向通气阀和下部单向通气阀的防逆流的作用下，可以让工作人员在对电缆室内的电压互感器维修的时候，绝缘保护气体依然在母线室、断路器室内产生作用。

可选的，所述电缆室设置有与外界连通的泄压通道。

通过采用上述技术方案，当电缆室内的气体超过预设压力时，通过打开泄压通道来释放压力，从而保护设备和人员的安全，使母线室、断路器室和电缆室内的绝缘保护气体处于稳定的范围内。

可选的，所述柜体还设置有用于查看参数的仪表室和与极柱连接的真空断路器。

通过采用上述技术方案，仪表室可以查看柜体中三工位开关的状态和电压、电流的数据参数。真空断路器在真空环境下工作，能够实现快速断开或闭合电路，防止电弧的产生和蔓延，从而提高设备的安全性和可靠性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.可以通过隔离开关组件将电压互感器与电缆断开，此时由于电缆继续保持与极柱的连接，因此还是处于通电中，从而能够实现铁路路线在正常运行的同时方便对电压互感器的维修。

2.在上部单向通气阀和下部单向通气阀的防逆流的作用下，可以让工作人员在对电缆室内的电压互感器维修的时候，绝缘保护气体依然在母线室、断路器室内产生作用。

附图说明

图1是本设备外部三维结构示意图。

图2是本设备内部结构示意图。

附图标记说明：1、柜体；11、金属隔板；12、操作室；13、上部单向通气阀；14、下部单向通气阀；15、充气管；16、泄压通道；17、仪表室；18、真空断路器；2、密封隔室；21、母线室；211、扩展套管；212、绝缘座；22、断路器室；221、极柱；222、电缆；223、电压互感器；224、电流互感器；225、内锥插座；23、电缆室；231、插拔式电缆终端；232、插拔式避雷器；3、三工位开关；31、合闸接通触头；32、中间触头；33、地接触头；34、绝缘丝杆；4、隔离开关组件；41、驱动座；42、驱动杆；43、通电杆；44、通电座。

具体实施方式

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应的变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

以下结合附图1-附图2对本申请做进一步详细说明。

本申请实施例公开一种环保气体双极断路器柜。

实施例：

参照图1和图2，一种环保气体双极断路器柜，包括柜体1，柜体1设置有操作室12和仪表室17，柜体1还开设有密封隔室2，密封隔室2由金属隔板11自上而下分隔为母线室21、断路器室22以及电缆室23，金属隔板11具有隔绝电流的作用，母线室21与断路器室22之间的金属隔板11设置有上部单向通气阀13，断路器室22与电缆室23之间连接有下部单向通气阀14，母线室21侧壁连接通有充气管15，充气管15的一端与绝缘保护气体源连接，绝缘保护气体通过充气管15进入至母线室21，当母线室21内的绝缘保护气的气压到达预设值之后，绝缘保护气体会通过上部单向通气阀13进入至断路器室22，当断路器室22内的绝缘保护气体的气压到达预设值之后会通过下部单向通气阀14进入至电缆室23内。电缆室23设置有与外界连通的泄压通道16。当电缆室23内的绝缘保护气体的气压到达预设值之后会通过泄压通道16将绝缘保护气体排出至外部，本实施例中的绝缘保护气体为干燥空气作为绝缘介质，其他实施例中也可以是SF6、N2、CO2的其中一种或任意两种的组合。

母线室21、断路器室22以及电缆室23内均设置有气压感应器，每个气压感应器与仪表室17连接，仪表室17可以看到每个室的气压。

充气管15、上部单向通气阀13和下部单向通气阀14通与操作室12电控连接，操作室12可以控制上部单向通气阀13和下部单向通气阀14的预设值，用以控制母线室21、断路器室22以及电缆室23内的绝缘保护气体的气压和含量。当气压低于预设值的范围内时，操作室12可以自动或手动打开充气管15以对密封隔室2进行绝缘保护气体的填充。

母线室21设置有扩展套管211和三工位开关3，扩展套管211通过母线与三工位开关3连接。扩展套管211可以设置侧壁或顶壁，可灵活选用侧扩展或顶扩展并柜方式，根据参数规格选用相应的扩展套管211连接，避免直接接触带电体，且各扩展口均采用标准型接口，可实现多种绝缘介质柜型并柜，实现产品互换互通。

本实施例中采用的是侧扩展并柜方式。其他实施例也可以使顶扩展并柜的方式。当采用顶扩展并柜的方式时，采用F型三通、F/C型四通及固体母线组装，与开关柜顶部套管紧密配合。母线组合灵活，并柜难度小，表面全屏蔽，屏蔽层可靠接地，绝缘设计余量110Kv/min，且采用液体胶材料。

三工位开关3包括与母线连接的合闸接通触头31、与极柱221连接的中间触头32和与地线连接的地接触头33；母线室21与断路器室22之间的金属隔板11设置有绝缘座212，本实施中，绝缘座212用于对合闸接通触头31和中间触头32支撑，地接触头33固定设置于母线室21侧壁并且通过接地线与地面连接。

合闸接通触头31与中间触头32之间，中间触头32与地接触头33之间螺纹连接有绝缘丝杆34，绝缘丝杆34内置有导电杆，操作室12内的操作台与绝缘丝杆34电控连接，操作台用以控制绝缘丝杆34转动使导电杆分别对合闸接通触头31、中间触头32和地接触头33通电或断电，以实现合闸、隔离和接地的功能且互锁。操作台还设置有传感器或辅助开关来检测开关位置，从而具有机械的位置指示。

柜体1设置有真空断路器18，断路器室22固定设置有极柱221，真空断路器18的输出端与极柱221连接。极柱221横向布置，其材料由铜制成，能够承受高电流和高温，并保证电气连接的可靠性。真空断路器18采用真空灭弧技术，对极柱221断开连接时不影响密封隔室2内绝缘保护气体的绝缘强度。极柱221与真空断路器18之间通过金属波纹管实现断路器室22的内外连接与传动。从而使操作室12能够对极柱221进行操控。

极柱221的其中一个连接端连接有电缆222，电缆222穿过绝缘座212连接至三工位开关3的中间触头32。电缆室23设置有插拔式电缆终端231，断路器室22与电缆室23之间的金属隔板11设置有多个内锥插座225，插拔式电缆终端231与内锥插座225的下端连接，极柱221的另一个连接端同样连接有电缆222，该电缆222与内锥插座225的上端连接，实现电缆222对插拔式电缆终端231通电连接。多个所内锥插座225的其中一内锥插座225连接有插拔式避雷器232。插拔式避雷器232为金属外壳结构，外壳可接地也可触摸。其他实施例中，还可以接放电计数器与在线泄漏电流检测器；根据要求，可安装在线路侧或母线侧，也可安装在独立的电压互感器223内。

电缆室23固定设置有电压互感器223，本实施例中，接放电计数器与在线泄漏电流检测器设置于电压互感器223内，电压互感器223通过隔离开关组件4与位于极柱221与插拔式电缆终端231之间的电缆222连接，隔离开关组件4用将电压互感器223与电缆222断开或连接。

隔离开关组件4包括驱动座41、驱动杆42、通电杆43和通电座44；驱动座41固定于断路器室22且驱动座41的输出端与驱动杆42连接，驱动杆42与通电杆43的中间段铰接，通电杆43的下端与通电座44铰接，通电座44固定于断路器室22和电缆室23之间的金属隔板11上，电压互感器223与通电座44通电连接，通电杆43的上端与位于极柱221和内锥套管中的电缆222插接。当需要对电压互感器223维修时，驱动座41启动拉动驱动杆42，让驱动杆42拉动通电杆43，使通电杆43的上端与电缆222断开，此时电压互感器223处于不通电状态。从而能够安全维修。

本实施例中的电压互感器223为环氧浇注干式电压互感器223，外表为金属层可直接接地。互感器为矩形（或C形）铁芯，一、二次绕组同轴绕制在骨架上，器身用环氧树脂全密封浇注在铝壳中，底板上有安装孔供用户安装，与高压联接方式为电缆222插拔式，并且自带熔断器。

极柱221和插拔式电缆终端231之间的电缆222还连接有电流互感器224。该电流互感器224选用电缆222穿心式，其环型铁芯和二次绕组采用优质环氧树脂真空浇注在可阻燃的不锈钢壳体内，性能稳定，无需维护。穿芯式电流互感器224的内径按照电缆222规格的不同，可选跨度50至60毫米的内径。

以上均为本申请的较佳实施例，并非以此限制本申请的保护范围；所以，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以上具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。故：凡依本申请的结构、形状、原理所作的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：包括柜体（1），柜体（1）内部具有密封隔室（2），所述密封隔室（2）内填充有绝缘保护气体，所述密封隔室（2）由金属隔板（11）自上而下分隔为母线室（21）、断路器室（22）以及电缆室（23）；所述母线室（21）设置有扩展套管（211）和三工位开关（3），所述扩展套管（211）通过母线与三工位开关（3）连接，所述断路器室（22）固定设置有极柱（221），所述极柱（221）的其中一个连接端通过电缆（222）与三工位开关（3）连接，所述电缆室（23）设置有插拔式电缆终端（231），所述极柱（221）的另一个连接端通过电缆（222）与插拔式电缆终端（231）连接；所述电缆室（23）固定设置有电压互感器（223），电压互感器（223）通过隔离开关组件（4）与位于极柱（221）与插拔式电缆终端（231）之间的电缆（222）连接，所述隔离开关组件（4）用于将所述电压互感器（223）与所述电缆（222）断开或连接。

2.根据权利要求1所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：所述隔离开关组件（4）包括驱动座（41）、与所述驱动座（41）的输出端连接的驱动杆（42）、与所述驱动杆（42）铰接的通电杆（43）和固定于金属隔板（11）的通电座（44）；所述通电座（44）与所述电压互感器（223）的输出端通电连接，所述通电座（44）的输出端与所述通电杆（43）铰接，所述通电杆（43）的输出端与极柱（221）和插拔式电缆终端（231）之间的电缆（222）连接，所述驱动座（41）用于拉动所述驱动杆（42）迫使所述通电杆（43）的输出端与极柱（221）和插拔式电缆终端（231）之间的电缆（222）脱离。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：极柱（221）和插拔式电缆终端（231）之间的电缆（222）还连接有电流互感器（224）。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：所述断路器室（22）与电缆室（23）之间的金属隔板（11）设置有多个内锥插座（225），所述极柱（221）和插拔式电缆终端（231）之间的电缆（222）通过内锥插座（225）连接于插拔式电缆终端（231）。

5.根据权利要求4所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：多个所内锥插座（225）的其中一内锥插座（225）连接有插拔式避雷器（232）。

6.根据权利要求1或2所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：所述母线室（21）与断路器室（22）之间的金属隔板（11）设置有绝缘座（212），所述绝缘座（212）位于母线室（21）的一端连接与所述三工位开关（3）连接。

7.根据权利要求6所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：所述三工位开关（3）包括与母线连接的合闸接通触头（31）、与极柱（221）连接的中间触头（32）和与地线连接的地接触头（33）；所述合闸接通触头（31）与中间触头（32）之间，所述中间触头（32）与地接触头（33）之间连接有绝缘丝杆（34），所述绝缘丝杆（34）内置有导电杆，所述柜体（1）还包括有操作室（12），所述操作室（12）内的操作台与所述绝缘丝杆（34）电控连接，所述操作台用以控制绝缘丝杆（34）转动使所述导电杆分别对合闸接通触头（31）、中间触头（32）和地接触头（33）通电或断电。

8.根据权利要求1所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：所述母线室（21）与断路器室（22）之间的金属隔板（11）设置有上部单向通气阀（13），所述断路器室（22）与所述电缆室（23）之间连接有下部单向通气阀（14），所述母线室（21）侧壁连接通有充气管（15），所述充气管（15）的一端与绝缘保护气体源连接。

9.根据权利要求8所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：所述电缆室（23）设置有与外界连通的泄压通道（16）。

10.根据权利要求1或2所述的一种环保气体双极断路器柜，其特征在于：所述柜体（1）还设置有用于查看参数的仪表室（17）和与极柱（221）连接的真空断路器（18）。