一种易散热的气体绝缘金属封闭开关柜，其柜顶设有散热顶盖(11)，开关柜的内部分为前柜(7)、中柜(23)和后柜(25)；中柜(23)中部以气室支架(24)固定支撑有方形气室(20)，方形气室(20)包括出线套管(8)、铜母线(18)、4#内锥(17)和试验接头(2#内锥)(21)的发热元件均匀分散地布置于方形气室(20)内；外接位于方形气室(20)上方的连接母线(9)的三个垂直出线套管(8)呈斜“一”字形布置于方形气室(20)的顶板前部；位于前柜的断路器(4)和隔离开关(6)安装于铝合金安装板(5)上形成一个整体,再安装在方形气室(20)的前板上。本发明专利技术可将系列气体绝缘金属封闭开关柜的温升控制在合理的范围内。
【技术实现步骤摘要】
一种易散热的气体绝缘金属封闭开关柜
本专利技术涉及一种电力行业的易散热的系列气体绝缘金属封闭开关柜。
技术介绍
系列气体绝缘金属封闭开关柜C-GIS属于中压领域的配电设备，电压等级一般为7.2～40.5kV，电流等级一般分为630A、1250A、2000A、2500A、3150A，气室由不锈钢板焊接而成，一次通流部分封装在密闭的气室内，气室内部充相对气压为0.02～0.05兆帕，气体一般为纯SF6气体、压缩空气、压缩N2、压缩CO2、CF4、C-C4F8、C3F8、C2F6、CF3I，以及SF6与上述气体的混合气体。系列气体绝缘金属封闭开关柜适用于7.2～40.5kV输配电系统中以接受和分配电能，实现对电力系统在正常运行和故障情况下实时控制、保护、测量、监视、通讯等功能。适用于电力、冶金、港口、建筑、化工、电气化铁道等场所作控制和保护之用，特别适应地下、高原、冻土、沿海、潮湿等恶劣环境条件下使用。随着更多的用户对系列气体绝缘金属封闭开关柜小型化、免维护要求的认可，该系列产品大量的使用于各种不同的场所，也随之带来了对额定电流的等级要求越来越高。2000A、2500A的电流等级已被行业内大量使用，部分行业和一些场所更是要求使用1.1×2500A和1.1×3150A的电流等级。与空气绝缘金属封闭开关柜相比，在相同电流等级的条件下两种开关柜的发热功率基本相当，但空气绝缘金属封闭开关柜比气体绝缘金属封闭开关柜体积大很多，整体散热面积也大很多，其散热效果更好。空气绝缘金属封闭开关柜一次回路部分一般设有母线室、断路器室和电缆室，各个隔室间一般以金属隔板隔开，防护等级一般为IP2X，其各个隔室间可以通过对流的方式进行热量交换，较高温度区域的热量可以通过对流的方式把热量传递到较低温度的区域，空气绝缘开关柜许多位置都开有散热孔，可以实现与外界环境的对流，或者用安装风机的形式实现强迫对流；从根本上解决了开关柜温升超标的问题。气体绝缘金属封闭开关柜的一次回路部分同样设有母线室、断路器室和电缆室，由于设计思路的不同，一般分为双气室结构和单气室结构。双气室结构是将母线部分和三工位隔离/接地开关密封与一个气室中，称为母线室，将断路器密封于另外一个气室中，称为断路器室，两个气室通过镶嵌固体绝缘法兰使一次导电部分相连接。单气室结构是将母线部分采用固体绝缘包封技术包封，三工位隔离/接地开关和断路器密封于一个气室中，并设计特殊的绝缘锥使绝缘母线与密封气室内的一次导电部分连接。不管是双气室结构还是单气室结构，为了防止绝缘气体的泄漏，一次导电部分和绝缘气体完全封闭在密封的气室中，气室的防护等级一般为IP65～IP67。气室之间以及气室对外部很难依靠气体对流的方式将发热部件的热量带走。同时，为了降低铁磁涡流损耗带来的发热，满足耐腐蚀和高强度的要求，气室由不锈钢板焊接而成，气室内部产生的热量只有通过不锈钢板才能与外界实现热量交换，而不锈钢板的导热率很低，通过不锈钢板传导出去的热量较少。因此，随着用户对气体绝缘开关柜、尤其是大电流设备的需求越来越多，大电流的温升问题的解决尤其显得重要。目前气体绝缘金属封闭开关柜尤其是大电流设备很难满足国家标准和相关用户标准的温升要求，温升超标的问题越来越突出，开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行。在一些负荷较重的地区，开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中常见的问题。实践证明，温升问题严重影响开关柜运行的稳定性和使用寿命。而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。首先，它会降低绝缘件的绝缘性，其次，由于温度变化较大，柜中各部件将有不同程度的膨胀，不同步的膨胀将导致元器件的开裂、变形或导致气室漏气等，造成更严重的后果。实际运行中，由于采取强迫风冷措施的方法不当，风道设计不合理等，散热方式设计不合理等，开关柜温升超标的现象依然存在。对于系列气体绝缘金属封闭开关柜以下简称开关柜额定电流等级在2500A及以下时，相关标准要求和用户要求采用自然冷却以下简称自冷方式解决温升问题。当设备额定电流等级达到3150A时，采取加抽风机的强迫风冷以下简称自冷+风冷措施，满足国家标准和相关用户标准的温升要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种易散热的气体绝缘金属封闭开关柜，其可将系列气体绝缘金属封闭开关柜的温升控制在合理的范围内，解决当前气体绝缘金属封闭开关柜温升无法满足国家标准产品额定电流和相关用户标准要求1.1×产品额定电流的问题。解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种易散热的气体绝缘金属封闭开关柜，其特征是：所述开关柜的柜顶设有散热顶盖11，开关柜的内部分为前柜7、中柜23和后柜25；中柜23中部以气室支架24固定支撑有方形气室20，方形气室20包括出线套管8、铜母线18、4#内锥17和试验接头2#内锥21的发热元件均匀分散地布置于方形气室20内；外接位于方形气室20上方的连接母线9的三个垂直出线套管8呈斜“一”字形布置于方形气室20的顶板前部实施例是三个排成直线、一个位于方形气室20顶板的一个前角部、另两个斜着伸向相对的侧边；位于前柜的断路器4和隔离开关6安装于铝合金安装板5上形成一个整体,再安装在方形气室20的前板的开孔上使得方形气室内的热直接传到铝合金安装板上。优选地，所述的前柜7与中柜23间由下部第一安装隔板2和上部隔板10隔开，第一安装隔板2位于前、中柜之间的下部，隔板10位于前、中柜之间的上部，中柜23与后柜25间上部由第二安装隔板15隔开，中柜23与后柜25下部无隔板，相互连通。在上述基础上，本专利技术还可以有如下针对各种电流级别的优选方案：1.对于电流级别为1.1×3150A1.1×2500A≯电流≤1.1×3150A的开关柜：采用开关柜顶部绝缘管型母线13垂直进线方式，即方形气室外的母线采用固体绝缘包封，第一电流互感器12安装在中柜23的方形气室20的上方，经第一电流互感器12外接绝缘管型母线13的三个4#内锥(17)呈“品”字形布置于方形气室20的顶板后部；在方形气室20的后板外设置有铝合金材质的第一散热气室19并与方形气室20连通，第一散热气室19的内表面与外表面设有散热片并喷有黑色的散热漆；在开关柜的前柜7与中柜23间的下部第一安装隔板2上安装第一风机3；中柜23与后柜25上部的第二安装隔板13上安装第二风机16，在前柜7的前门1下部、后柜25的后封板27的下部及柜顶处开有相应的通风孔28。所述的第一风机3及第二风机16为并列双机或更多。所述的方形气室20底板设有现有技术的压力释放装置22。所述的散热气室为现有技术，也就是若干散热片，所述的散热气室30与方形气室20连通为：在方形气室壁上开孔，并直接以散热气室的壁封住，使得方形气室内的热直接传到到散热气室。2.对于电流级别为1.1×2500A1.1×1250A≯电流≤1.1×2500A的开关柜：采用开关柜底部电缆32垂直本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种易散热的气体绝缘金属封闭开关柜，其特征是：所述开关柜的柜顶设有散热顶盖(11)，开关柜的内部分为前柜(7)、中柜(23)和后柜(25)；中柜(23)中部以气室支架(24)固定支撑有方形气室(20)，包括出线套管(8)、铜母线(18)、4#内锥(17)和试验接头2#内锥(21)的发热元件均匀分散地布置于方形气室(20)内；外接位于方形气室(20)上方的连接母线(9)的三个垂直出线套管(8)呈斜“一”字形布置于方形气室(20)的顶板前部；位于前柜的断路器(4)和隔离开关(6)安装于铝合金安装板(5)上形成一个整体再安装在方形气室(20)的前板的开孔上。/n
【技术特征摘要】
1.一种易散热的气体绝缘金属封闭开关柜，其特征是：所述开关柜的柜顶设有散热顶盖(11)，开关柜的内部分为前柜(7)、中柜(23)和后柜(25)；中柜(23)中部以气室支架(24)固定支撑有方形气室(20)，包括出线套管(8)、铜母线(18)、4#内锥(17)和试验接头2#内锥(21)的发热元件均匀分散地布置于方形气室(20)内；外接位于方形气室(20)上方的连接母线(9)的三个垂直出线套管(8)呈斜“一”字形布置于方形气室(20)的顶板前部；位于前柜的断路器(4)和隔离开关(6)安装于铝合金安装板(5)上形成一个整体再安装在方形气室(20)的前板的开孔上。
2.根据权利要求1所述的易散热的气体绝缘金属封闭开关柜，其特征是：所述的前柜(7)与中柜(23)间由下部第一安装隔板(2)和上部隔板(10)隔开，第一安装隔板(2)位于前、中柜之间的下部，隔板(10)位于前、中柜之间的上部，中柜(23)与后柜(25)间上部由第二安装隔板(15)隔开，中柜(23)与后柜(25)下部无隔板，相互连通。
3.根据权利要求1或2所述的易散热的气体绝缘金属封闭开关柜，其特征是：对于电流级别为1.1×3150A(1.1×2500A≯电流≤1.1×3150A)的开关柜，为开关柜顶部绝缘管型母线(13)垂直进线方式，即方形气室外的母线采用固体绝缘包封；第一电流互感器(12)安装在中柜(23)的方形气室(20)的上方，经第一电流互感器(12)外接绝缘管型母线(13)的三个4#内锥(17)呈“品”字形布置于方形气室(20)的顶板后部；在方形气室(20)的后板外设置有铝合金材质的第一散热气室(19)并与方形气室(20)连通，第一散热气室(19)的内表面与外表面设有散热片并喷有黑色的散热漆；在开关柜的前柜(7)与中柜(23)间的下部第一安装隔板(2)上安装第一风机(3)；中柜(23)与后柜(25)上部的第二安装隔板(13)上安装第二风机(16)，在前柜(7)的前门(1)下部、后柜(25)的后封板(27)的下...
【专利技术属性】
技术研发人员：李元鹏，陈欢华，马如海，谢厚昆，冯伟政，陈汉杰，江浩贤，胡师敏，
申请(专利权)人：广州白云电器设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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