專利名稱：一種地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體絕緣高壓真空開(kāi)關(guān)柜，尤其是指一種地鐵用智能型充氣式(C-GIS)高壓真空開(kāi)關(guān)柜。
背景技術(shù)：
中壓氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備是上世紀(jì)九十年代國(guó)際上新發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)成套配電裝置，以模塊化、多功能組合、高可靠性和結(jié)構(gòu)緊湊為設(shè)計(jì)目標(biāo)，創(chuàng)造了技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上的卓越成就，代表著當(dāng)代中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的發(fā)展方向和世界先進(jìn)水平，它將常規(guī)GIS技術(shù)向中壓領(lǐng)域擴(kuò)展，采用低壓力的SF6氣體或SF6與N :混合氣體作為絕緣介質(zhì)。把GIS技術(shù)與開(kāi)關(guān)柜技術(shù)結(jié)合而形成全新的成套系列化產(chǎn)品稱之為氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，并且以其體積小，抗污染很快得到廣大用戶的認(rèn)可，特別適用可靠性要求高以及地下、高 原、沿海地區(qū)等自然環(huán)境和條件相對(duì)惡劣的場(chǎng)合，應(yīng)用面越來(lái)越廣。然而目前已推出充氣式(C-GIS)真空斷路器柜的廠家，設(shè)計(jì)水平仍停留在上世紀(jì)八、九十年代的水平，真空斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)與充氣隔室的密封仍采用波紋管，波紋管焊接密封技術(shù)加工難度大，國(guó)內(nèi)目前僅有一家廠能達(dá)到加工要求、同時(shí)波紋管本身的質(zhì)量也很不穩(wěn)定，因而整個(gè)充氣隔室存在很大的漏氣安全隱患。同時(shí)大多為單氣室結(jié)構(gòu)，設(shè)備運(yùn)行安全可靠性較低，如一臺(tái)產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題將引起全部停電直到檢修完成為止，嚴(yán)重情況下可能還要更換整臺(tái)產(chǎn)品、停電時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。這是重要供電用戶所不能允許的，如鐵路交通、航空等。由于單氣室結(jié)構(gòu)的原因，只能有一臺(tái)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)，因而行成了出線或進(jìn)線端沒(méi)有可靠的接地保護(hù)，對(duì)運(yùn)行、檢修人員的安全沒(méi)有完全的保障，滿足不了我國(guó)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行要求。研究和開(kāi)發(fā)一種具有更高安全性能、又能方便檢修和維護(hù)、達(dá)到智能化水平的高壓開(kāi)關(guān)柜，是地下鐵道、航空等重要用電場(chǎng)所安全保證的基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種密封可靠、檢修方便、安全可靠的地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜，它包括低壓室、上機(jī)構(gòu)操作室、下機(jī)構(gòu)操作室、下檢修室、下泄壓室、主母線充氣室、電纜安裝室、真空斷路器充氣室、后泄壓室，其主要特點(diǎn)在于高壓真空開(kāi)關(guān)柜的主導(dǎo)電回路密封在主母線充氣室和斷路器充氣室里，兩個(gè)充氣室中均設(shè)有一臺(tái)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)，主母線充氣室與斷路器充氣室采用中間連接器進(jìn)行電氣連接。進(jìn)一步的，真空斷路器充氣室位于開(kāi)關(guān)柜的后上部，內(nèi)裝有六氟化硫絕緣氣體、插拔式電壓互感器、三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、真空斷路器固封極柱、中間連接器、連接母排、大電流內(nèi)錐絕緣子，斷路器充氣室的頂部倒裝有插拔式電壓互感器，前部上下排列安裝有三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、真空斷路器固封極柱，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)的中間靜觸頭與真空斷路器固封極柱的動(dòng)導(dǎo)電端相連，真空斷路器固封極柱的靜導(dǎo)電端通過(guò)一連接母排與底部中間連接器相連，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)主回路的前靜觸頭通過(guò)連接母排與大電流內(nèi)錐絕緣子相連。進(jìn)一步的，主母線充氣室位于開(kāi)關(guān)柜的中部，內(nèi)裝有六氟化硫氣體、三相主母線、分支母排、三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、中間連接器，主母線充氣室的下部左右兩側(cè)成品字形排列安裝有三相主母線，主母排通過(guò)分支母排與三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)的前靜觸頭相連，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)的中間靜觸頭通過(guò)安裝頂部的中間連接器，與斷路器充氣室底部的中間連接器相連。進(jìn)一步的，主母線充氣室和真空斷路器充氣室的主要連接部位、電纜連接處均設(shè)有無(wú)線測(cè)溫裝置，低壓室內(nèi)設(shè)有智能微機(jī)保護(hù)裝置。進(jìn)一步的，主母線充氣室和斷路器充氣室采用雙層不銹鋼板焊接而成。本發(fā)明的有益效果如下· 由于高壓真空開(kāi)關(guān)柜的主導(dǎo)電回路密封在主母線充氣室和斷路器充氣室里，兩個(gè)充氣室中均設(shè)有一臺(tái)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)，檢修或停電狀態(tài)下兩臺(tái)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)均可以接地，有效保障了維護(hù)人員檢修時(shí)的安全。主母線充氣室與斷路器充氣室采用中間連接器進(jìn)行電氣連接，當(dāng)斷路器室出現(xiàn)較大故障現(xiàn)場(chǎng)不能維修時(shí)，可分開(kāi)主母線室三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、拆除相關(guān)連接件、可抽出真空斷路器充氣室，換上備用隔室，迅速恢復(fù)供電，克服了以往單氣室開(kāi)關(guān)柜不能現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和停電時(shí)間長(zhǎng)的致命缺陷。主母線充氣室及真空斷路器充氣室的主要連接部位、電纜連接處均設(shè)有無(wú)線測(cè)溫裝置，通過(guò)接收裝置可監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行時(shí)的各部位的溫升情況，氣壓表也是帶高、低氣壓接點(diǎn)的專用表。結(jié)合綜合保護(hù)裝置可將開(kāi)關(guān)柜三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、真空斷路器、各充氣隔室的氣壓情況、主回路各主要接點(diǎn)的溫升情況全部實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控并遠(yuǎn)傳致上一級(jí)主監(jiān)控系統(tǒng)，使開(kāi)關(guān)柜完全滿足了智能化的要求。三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)及斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一布置充氣隔室的前部、并設(shè)立各獨(dú)立單元的隔室。兩充氣隔室的殼體均為雙層結(jié)構(gòu)，斷路器的后部、主母線的底部均設(shè)有防爆閥門，因而可完全保障因充氣隔室內(nèi)部故障時(shí)不傷及相鄰開(kāi)關(guān)柜，完全滿足IEC62271-200內(nèi)部故障電弧防護(hù)的要求，開(kāi)關(guān)柜的安全性能得到進(jìn)一步的提高，填補(bǔ)了此類型產(chǎn)品的世界空白，代表了未來(lái)中壓開(kāi)關(guān)柜發(fā)展方向。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)、真空固封極柱技術(shù)、雙層氣室結(jié)構(gòu)，達(dá)到了最大人身安全保障、可靈活擴(kuò)展、具有結(jié)構(gòu)緊湊、長(zhǎng)壽命、體積小、智能化特點(diǎn)的充氣式高壓模塊化真空斷路器柜?？梢詽M足地下鐵道、航空等重要用電場(chǎng)所變配電的要求，使之達(dá)到更高的安全保障水平。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的左視圖。圖3為本發(fā)明的剖視圖。圖4為本發(fā)明的主要溫升部位示意圖。附圖中，I一氣密表，2—二工位隔尚/接地開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，3—操作手柄，4一旋轉(zhuǎn)式磁流體動(dòng)密封，5—三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)，6—直動(dòng)式磁流體動(dòng)密封，7—真空斷路器固封極柱，8—真空斷路器，9 一連接母排，10—大電流內(nèi)錐絕緣子，11—內(nèi)錐式絕緣子，12—分流母排，13—導(dǎo)電桿，14一中間連接器，15—連接母排，16—連接母排，201—低壓室、202—上機(jī)構(gòu)操作室、203—下機(jī)構(gòu)操作室、204—下檢修室、205—下泄壓室、206—主母線充氣室、207—電纜安裝室、208—真空斷路器充氣室、209—后泄壓室、210—外置插拔式電壓互感器，301—?dú)饷鼙恚?02—中間連接器，303—三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，304—旋轉(zhuǎn)式磁流體動(dòng)密封，305—三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)，306—中間連接器，307—主母排，308—分支母排，401—電纜頭，402—插拔式避雷器，501 —電壓互感器與內(nèi)錐絕緣子及母排連接處，502—三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)中間靜觸頭與真空斷路器動(dòng)導(dǎo)電端連接處，503—三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)前端靜觸頭與連接兼固定母排連接處，504—真空斷路器靜導(dǎo)電端連接母排與中間連接器連接處，505—分流母排與大電流內(nèi)錐絕緣子連接處，601—插拔式電纜接頭與大電流內(nèi)錐絕緣子連接處，602—插拔式避雷器與內(nèi)錐絕緣子連接處，603—主母線室三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)中間靜觸頭與中間連接器連接處，604—三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)與分支母線連接處，605—主母線與分支母線連接處。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖I、圖2所示，本發(fā)明涉及一種新型地鐵用智能型充氣式(C-GIS)高壓真空開(kāi)關(guān)柜，它包括有低壓室201、上機(jī)構(gòu)操作室202、下機(jī)構(gòu)操作室203、下檢修室204、下泄壓室205、主母線充氣室206、電纜安裝室207、真空斷路器充氣室208、后泄壓室209、外置插拔式電壓互感器210等十大功能模塊。其主要特點(diǎn)在于開(kāi)關(guān)柜的主導(dǎo)電回路分割成兩個(gè)充氣隔室206、208。主母線充氣室206位于開(kāi)關(guān)柜的中部，真空斷路器充氣室208位于開(kāi)關(guān)柜的后上部，兩隔室中均設(shè)有一臺(tái)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)5、305，檢修或停電狀態(tài)下兩臺(tái)開(kāi)關(guān)均可以接地，有效保障了維護(hù)人員檢修時(shí)的安全。主母線充氣室206與真空斷路器充氣室208采用中間連接器13、14、302進(jìn)行電氣連接。當(dāng)真空斷路器充氣室208出現(xiàn)較大故障現(xiàn)場(chǎng)不能維修時(shí)，可分開(kāi)主母線充氣室206內(nèi)的三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)305，拆除相關(guān)連接件、可抽出真空斷路器充氣室208，換上備用隔室，迅速恢復(fù)供電，克服了以往單氣室開(kāi)關(guān)柜不能現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和停電時(shí)間長(zhǎng)的致命缺陷。開(kāi)關(guān)柜柜體除前后面板外全部采有覆鋁鋅鋼板經(jīng)CNC機(jī)床加工多重折彎以后組裝而成，隔室205、207采用鋁合金型材組裝而成，主電路隔室206、208采用雙層不銹鋼板經(jīng)全自動(dòng)機(jī)械手焊接而成。保證了柜體的一致性、剛度和加工精度、同時(shí)便于批量的生產(chǎn)。參見(jiàn)圖I、圖3 ;低壓室201內(nèi)可安裝控制保護(hù)用的二次元件。上機(jī)構(gòu)操作室202內(nèi)安裝有三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)5的操作機(jī)構(gòu)2、操作手柄3和真空斷路器8，同時(shí)安裝有氣密表I。三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)2通過(guò)旋轉(zhuǎn)式磁流體動(dòng)密封4與氣室內(nèi)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)5導(dǎo)電部份相連。真空斷路經(jīng)器操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)直動(dòng)式磁流體動(dòng)密封6與氣室內(nèi)真空固固封極柱相連。真空斷路器充氣隔室208中充有低氣壓的SF6絕緣氣體，其頂部和后部倒裝有連接插拔式電壓互感器210、插拔式避雷器和作為外部驗(yàn)電用的內(nèi)錐式絕緣子11、同時(shí)也作為母線的支撐用。前部上下排列安裝有三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)5及真空斷路器固封極柱7，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)5的中間靜觸頭與真空斷路器固封極柱7的動(dòng)導(dǎo)電端相連，真空斷路器固封極柱7的靜導(dǎo)電端通過(guò)一連接母排9與與底部中間連接器14相連，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)5的前靜觸頭通過(guò)連接母排16與另一連接母排15相連，連接母排15通過(guò)分流母排12與大電流內(nèi)錐絕緣子10相連，形成真空斷路充氣隔室完整的主回路。參見(jiàn)圖I、圖3 :下機(jī)構(gòu)操作室203內(nèi)安裝有三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)303，同樣安裝有主母線充氣隔室206的氣密表301，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)303通過(guò)旋轉(zhuǎn)式磁流體動(dòng)密封304與氣室內(nèi)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)305相連。主母線充氣隔室的下部左右兩側(cè)成品字形排列安裝有三相主母線中間連接器306，中間連接器306可進(jìn)行柜與柜間的母線連接，左右兩側(cè)中間連接器中連接有三相主母排307，主母排307通過(guò)分支母排308與三工位隔尚/接地開(kāi)關(guān)305的前靜觸頭相連,三工位隔尚/接地開(kāi)關(guān)305的中間靜觸頭又與中間連接器302相連，從而行成一完整的主回路。參見(jiàn)圖3 :主母線充氣室206與真空斷路器充氣室208的電氣連接是通過(guò)中間連接器302和中間連接器14對(duì)接的，中間由帶有表帶式彈簧觸指的導(dǎo)電桿13進(jìn)行導(dǎo)電連接。并由一娃橡膠套進(jìn)行絕緣處理。 參見(jiàn)圖3 :電纜安裝室207內(nèi)每相可安裝二根1250A的電纜頭401，如電流較小只需安裝一根電纜的情況下，可同時(shí)安裝三相插拔式避雷器402，電纜頭和避雷器都是通過(guò)插拔式與真空斷路器充氣隔室208的內(nèi)錐絕緣子10進(jìn)行電氣連接的。參見(jiàn)圖4 :地鐵用智能型充氣式(C-GIS)高壓真空開(kāi)關(guān)柜主要導(dǎo)電部分均通過(guò)無(wú)線檢測(cè)監(jiān)控各部位的溫升情況，可提前預(yù)知和監(jiān)控開(kāi)關(guān)柜是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，減少事故的發(fā)生，與智能微機(jī)保護(hù)裝置配套使用可使開(kāi)關(guān)柜完全滿足智能化的要求，使開(kāi)關(guān)設(shè)備的安全性能得到進(jìn)一步提高。可監(jiān)控部位電壓互感器與內(nèi)錐絕緣子及母排連接處501，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)中間靜觸頭與真空斷路器動(dòng)導(dǎo)電端連接處502，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)前端靜觸頭與連接兼固定母排連接處503，真空斷路器靜導(dǎo)電端連接母排與中間連接器連接處504，分流母排與大電流內(nèi)錐絕緣子連接處505，插拔式電纜接頭與大電流內(nèi)錐絕緣子連接處601，插拔式避雷器與內(nèi)錐絕緣子連接處602，主母線室三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)中間靜觸頭與中間連接器連接處603，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)與分支母線連接處604，主母線與分支母線連接處605。需要指出的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在基于本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜，它包括低壓室、上機(jī)構(gòu)操作室、下機(jī)構(gòu)操作室、下檢修室、下泄壓室、主母線充氣室、電纜安裝室、真空斷路器充氣室、后泄壓室，其特征在于高壓真空開(kāi)關(guān)柜的主導(dǎo)電回路密封在主母線充氣室和斷路器充氣室里，兩個(gè)充氣室中均設(shè)有一臺(tái)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)，主母線充氣室與斷路器充氣室采用中間連接器進(jìn)行電氣連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的真空斷路器充氣室位于開(kāi)關(guān)柜的后上部，內(nèi)裝有六氟化硫絕緣氣體、插拔式電壓互感器、三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、真空斷路器固封極柱、中間連接器、連接母排、大電流內(nèi)錐絕緣子，斷路器充氣室的頂部倒裝有插拔式電壓互感器，前部上下排列安裝有三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、真空斷路器固封極柱，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)的中間靜觸頭與真空斷路器固封極柱的動(dòng)導(dǎo)電端相連，真空斷路器固封極柱的靜導(dǎo)電端通過(guò)一連接母排與底部中間連接器相連，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)主回路的前靜觸頭通過(guò)連接母排與大電流內(nèi)錐絕緣子相連。
3.如權(quán)利要求I所述的一種地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的主母線充氣室位于開(kāi)關(guān)柜的中部，內(nèi)裝有六氟化硫氣體、三相主母線、分支母排、三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、中間連接器，主母線充氣室的下部左右兩側(cè)成品字形排列安裝有三相主母線，主母排通過(guò)分支母排與三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)的前靜觸頭相連，三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)的中間靜觸頭通過(guò)安裝頂部的中間連接器，與斷路器充氣室底部的中間連接器相連。
4.如權(quán)利要求I所述的一種地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的主母線充氣室和真空斷路器充氣室的主要連接部位、電纜連接處均設(shè)有無(wú)線測(cè)溫裝置，所述的低壓室內(nèi)設(shè)有智能微機(jī)保護(hù)裝置。
5.如權(quán)利要求I所述的一種地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜，其特征在于所述的主母線充氣室和斷路器充氣室采用雙層不銹鋼板焊接而成。
全文摘要
一種地鐵用智能型充氣式高壓真空開(kāi)關(guān)柜，它包括低壓室、上機(jī)構(gòu)操作室、下機(jī)構(gòu)操作室、下檢修室、下泄壓室、主母線充氣室、電纜安裝室、真空斷路器充氣室、后泄壓室，其主要特點(diǎn)在于高壓真空開(kāi)關(guān)柜的主導(dǎo)電回路密封在主母線充氣室和斷路器充氣室里，兩個(gè)充氣室中均設(shè)有一臺(tái)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)，主母線充氣室與斷路器充氣室采用中間連接器進(jìn)行電氣連接。在檢修或停電狀態(tài)下，本發(fā)明中的兩臺(tái)三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)均可以接地，有效保障了維護(hù)人員檢修時(shí)的安全。當(dāng)斷路器室出現(xiàn)較大故障現(xiàn)場(chǎng)不能維修時(shí)，可分開(kāi)主母線室三工位隔離/接地開(kāi)關(guān)、拆除相關(guān)連接件、抽出真空斷路器充氣室，換上備用隔室，迅速恢復(fù)供電，克服了以往單氣室開(kāi)關(guān)柜不能現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和停電時(shí)間長(zhǎng)的致命缺陷。
文檔編號(hào)H02B13/075GK102916362SQ201110219160
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者黎福根, 陳爛明 申請(qǐng)人:湖南豐日電源電氣股份有限公司