[發(fā)明專利]一種開關(guān)柜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310680107.0
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104037641B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁茂銀
• 申請（專利權(quán)）人: 袁茂銀
• 主分類號: H02B13/00
• 分類號: H02B13/00;H02B11/167;H02B11/133
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電柜，具體說，是涉及一種開關(guān)柜，更具體的說是涉及一種密封式高壓開關(guān)柜，屬于電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高壓開關(guān)柜是用于實現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護等作用的電器產(chǎn)品。高壓開關(guān)制造業(yè)是輸變電設(shè)備制造業(yè)的重要組成部分，在整個電力工業(yè)中占有非常重要的地位。

目前國內(nèi)外6～40.5KV的高壓開關(guān)柜(斷路器開關(guān)柜)主要有固定式開關(guān)柜(固定柜)、中置式或移開式開關(guān)柜(手車柜)、充氣式柜(充氣柜)和固體絕緣開關(guān)柜，上述各種高壓開關(guān)柜各有優(yōu)缺點。

固定柜為第一代高壓開關(guān)柜產(chǎn)品，其柜體即內(nèi)部部件均采用固定連接，結(jié)構(gòu)簡單，元件少，散熱好，導(dǎo)電母線連接可靠，穩(wěn)定性比較高，柜體尺寸較小且占地面積小；但發(fā)生故障需要檢測維修，因其固定連接的方式導(dǎo)致需整個線路需斷電，且拆卸麻煩，使固定柜的檢修時間長而從導(dǎo)致停電時間長，給輸電用電帶來了極大的不便。

為了改進固定柜存在的問題，手車式開關(guān)柜調(diào)整了斷路器在柜體內(nèi)的位置，將斷路器與一車體整合成一可移動的手車斷路器，檢修時可將斷路器部分抽出柜體，更換方便；但由于導(dǎo)電體間凈距的要求，使得手車柜的尺寸較固定柜大且輔助絕緣體多。根據(jù)斷路器在柜體內(nèi)的位置可分為中置柜和移開柜；這些開關(guān)柜中斷路器手車的定位和鎖緊裝置均設(shè)在手車的底部，受其自身結(jié)構(gòu)的限制，這類定位和鎖緊裝置一般適用于小電流開關(guān)柜，不能抵御較大的電動力力矩。因為當(dāng)開關(guān)柜短路電流達(dá)到50kA及以上時，產(chǎn)生的電動力非常大，且該電動力產(chǎn)生在手車動觸頭與開關(guān)柜靜觸頭的連接處。由于電動力作用點距手車底部距離較大，因此相對底部手車定位裝置容易產(chǎn)生較大的力矩，進而易發(fā)生手車松動移位，導(dǎo)致動、靜觸頭脫開。中置式手車柜，由于一次插頭滑動連接不可靠，導(dǎo)致接觸發(fā)熱，而且其結(jié)構(gòu)散熱性差，常因過熱引起絕緣老化、爆炸等事故。所以現(xiàn)有手車定位、鎖緊方式很難滿足開關(guān)柜大電流、高開斷的要求。為了提升手車開關(guān)柜在合閘通路工作中的穩(wěn)定性，現(xiàn)有技術(shù)有大量關(guān)于手車固定方式及裝置的改進，如中國專利申請CN 102983524公開了一種開關(guān)柜斷路器手車，包括車體，車體頭部設(shè)有動觸頭，車體兩側(cè)分別設(shè)有定位板；定位板上設(shè)有與手車定位裝置的軌道凹槽相適配的導(dǎo)向輪，以及與手車定位裝置的試驗位鎖孔和工作位鎖孔相適配的彈性鎖桿。該申請公開的定位裝置及其應(yīng)用而得的開關(guān)柜斷路器手車能夠?qū)崿F(xiàn)手車的準(zhǔn)確導(dǎo)向和左右限位，并能滿足不同位置狀態(tài)下手車的穩(wěn)固定位，可有效減小電動力產(chǎn)生的作用力矩，進而能夠克服較大電動力；但仍無法實現(xiàn)與固定柜相同或相近的穩(wěn)定性能；此外中置柜的柜內(nèi)斷路器一般采用VS1或VD4真空斷路器，動靜觸頭對位準(zhǔn)確與否無法監(jiān)測，觸頭盒的結(jié)構(gòu)使得不利于觸頭散熱，絕緣組件易老化，發(fā)生絕緣擊穿放電事故。

上述兩種開關(guān)柜均有兩個缺點：占地空間大和一次回路帶電主元件未完全封閉在開關(guān)柜內(nèi)。此兩類的開關(guān)柜的發(fā)展也主要是根據(jù)這兩個特點為方向。此外，無論是固定柜還是手車柜均為開放式，即柜內(nèi)開關(guān)設(shè)備和連接部件均直接暴露于大氣中，外殼防護等級低，適用性差，對環(huán)境空氣質(zhì)量比較敏感，很難適用我國南方、沿海地區(qū)以及地下場所凝露污穢嚴(yán)酷場所的運行條件。同時因為設(shè)有散熱孔或散熱風(fēng)扇，空氣在配電柜內(nèi)流通，容易受灰塵、潮濕空氣影響性能，更容易造成設(shè)備氧化及表面絕緣性能降低，從而縮短設(shè)備的使用壽命。

由于環(huán)境對開關(guān)柜影響大這一問題，后續(xù)研發(fā)出了一種密封式充氣柜，如C-GIS；該開關(guān)柜整個柜體為密封式，且可通過對柜內(nèi)充入SF6提高柜內(nèi)壓力以保證絕緣性能，且可以通過縮小絕緣凈距而減小柜體尺寸，且防護等級IP高，解決了環(huán)境影響對設(shè)備的問題；但仍有漏氣現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)漏氣時便出現(xiàn)因絕緣距離不夠使得設(shè)備將無法正常運行使用且安全隱患極大，極易發(fā)生事故；此外，因其結(jié)構(gòu)元件與柜體成一體式，當(dāng)設(shè)備需要檢修或者更換時，無法實現(xiàn)針對零件或個別組件的檢測和維修更換，使其僅能作為一次性配電柜使用，維修成本極高；整體更換也大大增加停電范圍和時間，降低了供電的連續(xù)性；此外，充氣柜的另一缺陷是柜內(nèi)充入的SF6已被列為溫室氣體，屬于應(yīng)當(dāng)減排之列，與我國現(xiàn)大力推進節(jié)能減排相悖。