一种126kV柜式气体绝缘金属封闭开关设备制造技术

一种126kV柜式气体绝缘金属封闭开关设备，克服了现有技术126kV气体绝缘金属封闭开关设备体积大，需要在用户现场进行最终的装配和检验，气密性较难保证，以及采用六氟化硫断路器进行电气主回路的开合，容易造成环境污染，耐受压力能力较弱的问题，特征是6个隔室均采用4mm厚无磁不锈钢板经激光切割和激光焊接制成方箱形结构，在各隔室内充入0.1～0.2MPa的六氟化硫气体，各隔室间采用直径小于300毫米的碟式母线绝缘套管组件实现绝缘过渡连接，在真空断路器隔室内安装真空灭弧室极柱，在6个隔室内均安装实现主回路连通的双片拼接母线，有益效果是气密性好、机械强度高、制造成本低且环境效益好，解决了在低气压条件下的绝缘问题，提高了设备运行的安全性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高压电器
，特别涉及采用真空断路器的一种U6kV柜式气体绝缘金属封闭开关设备。
技术介绍
现有技术中，U6kV高电压系统的气体绝缘金属封闭开关设备为圆筒形，采用铝板经氩弧焊接制成，体积庞大，直径约1000毫米左右，内部采用六氟化硫断路器进行电气主回路的开合，灭弧介质为六氟化硫气体，气体压力一般在0. 5^06MPa,这种大直径铝筒加工制造困难，轴向接缝处需进行人工氩弧焊接，气密性较难保证，容易因焊接质量问题造成六氟化硫气体的泄漏和排放，引起设备内部绝缘甚至开断能力的降低，进而影响设备运行的安全性；此外，采用六氟化硫断路器进行电气主回路的开合时，六氟化硫在电弧热效应的作用下会分解产生有毒有害的气体，在水分子参与下还会生成剧毒粉尘，造成环境污染，各隔室之间采用700毫米左右较大直径的盆式绝缘子进行绝缘过渡，机械强度较弱，耐受压力能力也较弱，由于三相导体镶嵌在一个绝缘体中，此盆式绝缘子将承受相间绝缘应力，加速了绝缘介质的老化，还由于体积庞大，现有设备需要在用户现场进行最终的装配和检验，而用户现场的环境较差，现场无法达到设备气体密封连接所需要的环境(一般要求洁净度为 1000000级)，安装后充入六氟化硫气体，对气体密封性能的检测也只能进行定性的检测，即只能检测是否漏气，而不能检测气体的漏气率，检测结果很大程度上要受检测设备灵敏度的限制。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是，克服现有技术存在的不足和缺陷，通过电场分析和结构优化，提供在制造厂完成装配和检验，采用真空断路器的U6kV柜式气体绝缘金属封闭开关设备。本技术所采用的技术解决方案包括柜体外壳、真空断路器隔室、真空断路器驱动机构、真空断路器驱动机构转换装置、电流互感器隔室、电缆连接隔室、母线汇流隔室以及2个母线及三工位隔离开关隔室，在电缆连接隔室和2个母线及三工位隔离开关隔室的隔室内安装三工位隔离开关，在电缆连接隔室和2个母线及三工位隔离开关隔室的隔室外顶部安装三工位隔离开关驱动机构，所述真空断路器隔室、电流互感器隔室、电缆连接隔室、母线汇流隔室以及2个母线及三工位隔离开关隔室共6个隔室均为独立的且标准的充气单元，在各隔室内充入0. 1 0. 2MPa的六氟化硫气体，各隔室间采用碟式母线绝缘套管组件实现绝缘过渡连接，在所述真空断路器隔室内安装有真空灭弧室极柱，在所述6个隔室内均安装有实现主回路连通的双片拼接母线。所述真空灭弧室极柱包括上屏蔽环、下屏蔽电极、上绝缘筒、下绝缘筒以及上出线端和下出线端，在上屏蔽环与上绝缘筒相互连接的部位、上绝缘筒与上出线端相互连接的部位、上出线端与下绝缘筒相互连接的部位以及下绝缘筒与下屏蔽电极相互连接的部位各设有环氧树脂灌注点，通过环氧树脂灌注点注入预混好的环氧树脂和固化剂的混合料，在常温下固化后将下屏蔽电极、下绝缘筒、上出线端、上绝缘筒和上屏蔽环牢固连接在一起制成极柱外罩，形成真空灭弧室极柱的绝缘结构，在极柱外罩内装配真空灭弧室。所述双片拼接母线包括左拼接母线和与左拼接母线对称的右拼接母线，所述左拼接母线和右拼接母线两端部用连接螺钉连接，外表面为光滑圆弧形。所述碟式母线绝缘套管组件的外径小于300毫米，3个碟式母线绝缘套管组件按品字形布置，通过碟式套管安装法兰安装在各个隔室的封板上。所述6个隔室均采用4mm厚无磁不锈钢板经激光切割和激光焊接制成方箱形结构。与现有技术相比，本技术的有益效果是(1)本技术采用模块化设计，整个开关设备由六个充气隔室组成，每个隔室均为独立的且标准的单元，根据不同的要求可组合出多个接线方案，从而降低了制造成本和制作周期。(2)本技术各充气单元均采用4mm厚无磁不锈钢板经激光切割和激光焊接制成方箱形结构，保证了焊接的气密性，机械强度通过箱体上的加强筋得以保证，气密性好，机械强度高，且气箱间拼合精度高，适合于在氦检设备中进行氦气检漏，极大的提高了对气箱漏气率的控制和检测，提高了产品的可靠性和安全性，降低了用户的使用和维护的难度。(3)本技术采用真空开断代替六氟化硫开断，避免了有毒有害物质的产生，组合式真空灭弧室极柱使真空灭弧室装配在极柱外罩内，灵活方便，一旦真空灭弧室自身出现质量问题，只需更换真空灭弧室即可，外部的极柱外罩仍可继续使用，而且极柱外罩制作过程中不需要任何模具，简化了极柱的制作工艺，降低了生产成本，通过电场分析和优化上下出线端结构以及增加电场屏蔽环，解决了在低气压六氟化硫时的绝缘问题。(4)本技术采用直径小于300毫米的碟式套管与硅橡胶垫的组合结构代替盆式绝缘子，3个碟式母线绝缘套管组件按品字形布置安装在各个隔室的封板上，减少了气体绝缘金属封闭开关设备的体积，消除了相间绝缘应力，避免了相间故障的可能性，提高了供电的可靠性和安全性，且通过使用碟式套管与硅橡胶垫的组合结构实现了模块化设计，在用户现场进行安装调试时不涉及六氟化硫气体的操作，提高了产品方案组合的灵活性和安全性，更好的满足了用户各种接线方案的要求。(5)本技术将一相母线分为左右对称的两个拼接母线，增大了母线的表面积， 因而提高了母线的载流量，按照产品导电连接的需要，左右对称的两个拼接母线可以制成所需要的复杂形状，满足了 126KV高压气体绝缘开关设备体积小和母线形状复杂的要求。附图说明图1是本技术的结构示意图，图2是本技术的真空灭弧室极柱结构示意图，图3是本技术的双片拼接母线结构示意图。图中1.碟式套管安装法兰，2.柜体外壳，3.真空断路器隔室，4.真空断路器驱动机构，5.真空断路器驱动机构转换装置，6.真空灭弧室极柱，61.下出线端，62.下屏蔽电极，63.上出线端，64.上屏蔽环，65.上绝缘筒，66.下绝缘筒67.真空灭弧室，68.环氧树脂灌注点，7.支母线，7-1.左拼接母线，7-2.右拼接母线，7-3.连接螺钉，8.电流互感器隔室，9.电流互感器，10.三工位隔离开关驱动机构，11.电缆连接隔室，12.三工位隔离开关，13.电缆内锥套管，14.碟式母线绝缘套管组件，15.母线及三工位隔离开关隔室，16.母线汇流隔室。具体实施方式以下结合附图提供本技术的具体实施方式。如图1所示，本技术采用模块化设计，包括柜体外壳2、真空断路器隔室3、真空断路器驱动机构转换装置5、电流互感器隔室8、安装在电流互感器隔室8内的电流互感器9、电缆连接隔室11、母线汇流隔室16以及2个母线及三工位隔离开关隔室15，在电缆连接隔室11和2个母线及三工位隔离开关隔室15的隔室内安装三工位隔离开关12，在电缆连接隔室11和2个母线及三工位开关隔室15的隔室外顶部安装三工位隔离开关驱动机构 10，实现三工位隔离开关的分闸与合闸，在电缆连接隔室11内安装电缆内锥套管13，实现与外部的电缆连接，所述真空断路器隔室3、电流互感器隔室8、电缆连接隔室11、母线汇流隔室16以及2个母线及三工位开关隔室15共6个隔室均为独立的且标准的充气单元，在各隔室内充入0. 1 0. 2MPa的六氟化硫气体，所述6个隔室均采用4mm厚无磁不锈钢板经激光切割和激光焊接制成方箱形结构，各隔室间采用本申请人在申请号为201020M8405. 4专利中公开的碟式母线绝缘套管组件，实现绝缘过渡连接，单个碟式母线本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种１２６ｋＶ柜式气体绝缘金属封闭开关设备，包括柜体外壳（２）、真空断路器隔室（３）、真空断路器驱动机构（４）、真空断路器驱动机构转换装置（５）、电流互感器隔室（８）、电缆连接隔室（１１）、母线汇流隔室（１６）以及２个母线及三工位开关隔室（１５），在电缆连接隔室（１１）和２个母线及三工位隔离开关隔室（１５）的隔室内安装三工位隔离开关（１２），在电缆连接隔室（１１）和２个母线及三工位开关隔室（１５）的隔室外顶部安装三工位隔离开关驱动机构（１０），其特征在于，所述真空断路器隔室（３）、电流互感器隔室（８）、电缆连接隔室（１１）、母线汇流隔室（１６）以及２个母线及三工位开关隔室（１５）共６个隔室均为独立的且标准的充气单元，在各隔室内充入０．１～０．２ＭＰａ的六氟化硫气体，各隔室间采用碟式母线绝缘套管组件（１４）实现绝缘过渡连接，在所述真空断路器隔室（３）内安装有真空灭弧室极柱（６），在所述６个隔室内均安装有实现主回路连通的双片拼接母线（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：国世峥，贾延超，刘广斧，廖汉，弗莱伯格，
申请(专利权)人：沈阳华利能源设备制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89