应用于高原环境的40.5kV金属铠装移开式开关设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于高原环境的40.5kV金属铠装移开式开关设备，包括开关柜，而所述的开关柜由外壳和开关柜内的多个隔室及安装在隔室里的一次元器件和二次元器件组成，柜内电气间隙控制在大于或等于360mm，同时各带电体的对地距离也是大于或等于360mm，各元器件的爬电距离均控制1265mm以上，所述的触头盒之间用弯板隔开。本实用新型专利技术的有益效果是：外绝缘强度裕度足够大，满足了高海拔空气密度下降造成的外绝缘强度下降而进行修正的要求，从而产品的耐冲击电压和工频耐受电压达到高海拔使用的要求；提供了一种适合于高海拔地区使用安全、运行可靠、保证使用期限的40.5kV成套开关设备。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开关设备，具体涉及应用高原环境的40. 5kV交流金属封闭开关设备。
技术介绍
目前，高、低压成套开关设备和控制设备为电网的基础设施，随着电力的发展而广泛应用于各行各业，为国家经济发展和社会进步做出了很大的贡献，也与老百姓的日常生活息息相关。因量大面广，所以使用环境多种多样，其中就有市场需求量宽广的特殊环境——高海拔地区。高原地区由于海拔相对较高，空气压力和密度较低，空气绝对湿度小， 空气温度低，温差大，日照时间长，太阳辐射照度较高，紫外线强，同时高原土壤温度低，冻土地区广，冻结时间长，年大风日多，降水量少。这些恶劣的自然气候特征对电气设备性能有以下四大影响规律1、空气压力和密度较低的影响①对绝缘介质强度的影响空气压力和密度的降低，引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m范围内，每升高 1000m,即平均气压每降低7. 7 10. 5kPa，外绝缘强度降低8% 13% ；②对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品，由于其电气间隙已经固定，随空气压力的降低，其击穿电压也下降。为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力，必须增大电气间隙。③对电晕及放电电压的影响 a)高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低，电晕起始电压降低，电晕腐蚀严重；b)高海拔低气压使电力电容器内部气压下降，导致局部放电起始电压降低；c)高海拔低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。④对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低， 通断能力下降和通电寿命缩短。直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长；直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。⑤对介质冷却效应，即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品，由于散热能力的下降，温升增加。在海拔至 5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7. 7 10. 5kPa，温升增加3% 10%。 a)静止电器的温升随海拔升高的增高率，每IOOm—般在0. 4K以内，但对高发热电器，如电炉、电阻器、电焊机等电器，温升随海拔升高的增高率，每IOOm达到I以上。 b)电力变压器温升随海拔的增高与冷却方式有关，其增加率每IOOm为油浸自冷，额定温升的0. 4% ；干式自冷，额定温升的0. 5% ；油浸强迫风冷，额定温升的0. 6% ；干式强迫风冷， 额定温升的1. 0% ；c)电机的温升随海拔升高的增高率每IOOm为额定温升的1%。⑥对产品机械结构和密封的影响a)引起低密度、低浓度、多孔性材料(例如电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化；b)润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速；C)由于内外压力差的增大，气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大，有密封要求的电工产品，间接影响到电气性能；d)引起受压容器所承受压力的变化，导致受压容器容易破 m农。2、空气绝对湿度减小的影响1)绝对湿度对外绝缘强度的影响平均绝对湿度随海拔升高而降低。绝对湿度降低时，电工产品的外绝缘强度降低， 因此要考虑工频放电电压与冲击闪络电压的湿度修正。2)绝对湿度对电机换向及炭刷磨损的影响绝对湿度的降低使换向器电机的换向火花增大，同时使电机炭刷的磨损率增加。3、空气温度降低及温差增大的影响1)高原环境空气温度对产品温升的补偿平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低，电工绝缘材料的热老化寿命决定于平均空气温度。高原环境空气温度的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运行中温升的增加。环境空气温度的补偿值为0.涨/hm。2)温度变化对产品结构的影响较大的温度变化使产品外壳容易变形、龟裂， 密封结构容易破裂。4、日照时间长，太阳辐射照度，包括紫外线辐射照度增加的影响 1)高原热辐射增加的影响海拔5000m时最大太阳辐射度为低海拔时相应值的1. 25倍，热辐射对物体起加热作用。对于户外用电工产品，太阳热辐射的增加引起较大的表面附加温升，使涂漆加快褪色，塑料加速老化，降低有机绝缘材料的材质性能，产生机械热应力。并降低机械和电气性能，产生润滑材料固化、油蒸发、电器散热或电阻加热受阻等影响。 2)高原紫外线辐射增加的影响紫外线辐射照度随海拔升高的增加率比太阳总辐射照度的增加率大得多，海拔3000m时已达低海拔时相应值的2倍。紫外线引起有机绝缘材料的表面发生变化，使薄壁或薄膜塑料的机械性能与电器性能恶化，透明塑料变脆甚至龟裂。绝缘材料的加速老化还可能使空气容易电离而导致外绝缘强度和电晕起始电压降低。现有广泛使用的电气成套设备壳体结构与工艺、选型装配的元器件及绝缘材料等，按国家技术标准限制使用环境为高压电气设备在海拔1000米以下，低压电气设备在海拔2000米以下。因此，现有的电气成套设备不能很好地满足高原地区电气设备必须具备安全使用和可靠运行的稳定性能，满足一定使用寿命的要求。
技术实现思路
本技术克服了现有技术的不足，提供一种专门针对高原环境设计的40. 5kV 金属铠装移开式开关设备，该开关设备针对高原特殊的环境设计，解决了现有技术中存在的不能很好地满足高原地区电气设备必须具备安全使用和可靠运行的稳定性能，使用寿命短的技术问题。为解决上述的技术问题，本技术采用以下技术方案一种应用于高原环境的40. 5kV金属铠装移开式开关设备，包括开关柜，而所述的开关柜由外壳和开关柜内的多个隔室及安装在隔室里的一次元器件和二次元器件组成，所述的一次元器件包括电流互感器、电压互感器、接地开关、真空断路器、熔断器、变压器、绝缘件、主母线和分支母线、高压电抗器、高压单相并联电容器；所述的多个隔室包括断路器手车室、母线室、电缆室、继电器仪表室，多个隔室之间用隔板分开；在断路器手车室内安装有导轨，供断路器手车滑行与工作；母线室里安装有母线套管和触头盒，母线套管用于固定主母线和满足主母线绝缘要求；所述的电缆室的内部安装有电流互感器、接地开关；所述的继电器仪表室安装有继电保护元件、仪表、带电显示器及对一次元件进行监测、 控制、保护的二次元器件，所述的应用于高原环境的40. 5kV金属铠装移开式开关设备的电气间隙控制在大于或等于360mm，同时各带电体的对地距离也是大于或等于360mm，各元器件的爬电距离均控制1265mm以上，触头盒之间用弯板隔开。更进一步的技术方案是在不能满足电气间隙和爬电距离的一次元器件上套上绝缘罩，以满足绝缘要求。所述的断路器手车室、母线室、电缆室均设置有泄压通道，所述的泄压通道均与压力释放装置相连。所述的断路器手车室、电缆室分别加装有加热器。所述的主母线和分支小母线均采用矩形母线。所述的电缆室内单独设立有5X40mm2的接地铜排。所述的电缆室的内安装有避雷器。与现有技术相比，本技术的有益效果是1、外绝缘强度裕度足够大，满足了高海拔空气密度下降造成的外绝缘强度下降而进行修正的要求，从而产品的耐冲击电压和工频耐受电压达到高海拔使用的要求；2、 绝缘材料选用受温差变化不大和防老化程度高的绝缘材料(如改性环氧树脂等)，在保证高强度的同时，变形量和老化程度较小，适应了对绝缘配合要求较高的地方，同时满足了海拔高度修正系数要求的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李富常，聂海涛，聂在和，刘承范，张仁友，张仁明，张玲，
申请(专利权)人：成都振中电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：