一种具有三工位输出口的超高压gis隔离开关铸造铝合金壳体的制作方法
【专利说明】 —种具有三工位输出口的超高压GIS隔离开关铸造铝合金
壳体
技术领域
[0001]本发明涉及一种超高压GIS隔离开关壳体，尤其是涉及一种具有三工位输出口的隔离开关铸造铝合金壳体。
【背景技术】
[0002]GIS超高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器，需与高压断路器配套使用，其主要功能是:保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用，不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流，仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作，即是说它不具有灭弧功能。
[0003]GIS壳体是超高压隔离开关设备的关键结构件，其主要作用为:1、气体容器，内部充注SF6气体，SF6气体的作用绝缘、灭弧；2、安全保护，防止设备吸潮、进水，防止外界杂质的进入；3、接地电机，GIS壳体上具有接地开关结构，用以将回路接地，保证设备的安全运行；4、散热，设备运行中散发的热量通过壳体散发到周围介质中，保证设备的安全运行温度；5、机械支撑，内部用于安装设备的导电元器和操纵结构件。故高压开关用铸造铝合金壳体，除了要求一般的机械性能外，还要求耐压性、气密性以及绝缘性等，铸件要经过X光探伤、水压试验、SF6气体检漏等。
[0004]如图1所示，某超高压GIS三工位输出口隔离开关焊接壳体Y10，其外形尺寸长X宽X高=2000 11111^120011111^1100111111，重量约达到500敁左右。其由主壳体Y10、3个90。的输出口法兰Υ21/Υ22/Υ23、3个开口法兰Υ24/Υ25/Υ26、2个防爆盘Υ31/Υ32和I个压力表结构Υ41组成。现有的大型隔离开关壳体通常采用铝合金焊接工艺成型，需将隔离开关壳体分解为数个甚至数十个组件，利用铝合金板料经过复杂的冲裁、折弯、卷板、机械加工等一系列冷加工成型后，最后逐一按照产品设计图纸焊接组合在一起。
[0005]焊接工艺过程复杂，耗费大量人力、物力、财力，生产成本高，生产效率低，无法实现大批量生产；焊接壳体的体积大、重量重，不利于实现智能电网高压开关设备的小型化；焊缝部位质量差，气密、水压试验密封性能差，常需几次对焊缝漏点重焊，方能通过各项检测；焊接易变形，整体力学性能差，其耐压强度仅能达到2.0?2.5MPa，很能满足超高压开关设备的使用要求；壳体上不易设计各种辅助结构，导致开关设备所必须的辅助功能无法实现，只能在其它外观结构件上实现，经济实用性差。
[0006]因此，有必要提供一种小型化、多功能、经济实用、安全可靠及综合电气使用性能高的新型三工位隔离开关铸造铝合金壳体。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种具有三工位输出口的超高压GIS隔离开关铸造铝合金壳体。
[0008]为此本发明采用的技术方案是:本发明包括:主壳体(TK1)，3个90°的输出口法兰一(0G1)、输出口法兰二(0G2)、输出口法兰三(0G3)，输入口法兰(0G4)，备用输出口法兰(0G5)，开口法兰(0G6)，防爆盘一(DR1)、防爆盘二(DR2)，充气嘴一(VA1)、充气嘴二(VA2)，压力表(GA1)，加强筋一(NV11)、加强筋二(NV12)、加强筋三(NV21)、加强筋四(NV22)、加强筋五(NV23)；
所述各法兰与主壳体(TKl)的连接处设置R角圆滑过渡，备用输出口法兰(0G5)采用了封口或开口加工设置；
所述防爆盘一(DRl)开口加工设置，防爆盘(DR2)封口或开口加工设置；
所述的充气嘴一(VA1)、充气嘴二(VA2)设置在主壳体(TKl)两端的侧面；
所述加强筋一(NV11)、加强筋二(NV12)设置在主壳体(TKl)的外侧，所述加强筋三(NV21)、加强筋四(NV22)、加强筋五(NV23)位于输出口法兰一(0G1)、输出口法兰二(0G2)、输出口法兰三(0G3)下侧壳体上。
[0009]本发明设置观察窗。
[0010]本发明设置八个支撑结构，位于开口法兰(0G6)的四周。
[0011]本发明设置压力表结构(GAl)。
[0012]本发明的优点是:本发明在现有隔离开关焊接铝合金壳体主体结构和基本尺寸不变的基础上，减小壳体的壁厚，对局部不符合铸造工艺要求的部位进行合理化铸件结构设计，以达到焊接工艺生产转为铸造工艺生产的目的，实现一体化铸造成型，替代传统的焊接工艺；在壳体上设计观察窗、充气嘴、支撑、加强筋等焊接壳体不易设计的辅助结构，同时对部分主要结构和辅助结构设计为不同加工方案，满足不同设备的应用需求，实现壳体的多功能化、集约化及经济适用性等。
[0013]本发明的隔离开关铸造铝合金壳体与现有焊接铝合金壳体比较具有以下优点:
1、本壳体采用铸造工艺一体化铸造和一次加工成型，生产工艺简单，生产成本低，生产效率高，利于实现大批量生产；2、铸造壳体的体积小，较焊接壳体减少了 35%，重量轻，较焊接壳体减轻了 40%，利于实现GIS的小型化；3、本壳体具有更多实用的辅助功能性结构，便于隔离开关设备的整机组装、维护和检修；4、本壳体的部分主要结构采用封口和开口两种方案，可以根据不同隔离开关设备的需求，选择封口和开口，经济适用性强；5、壳体的机械性能高，耐压强度壳达到3.8?4.2MPa，较焊接壳体提高了 50%左右，安全防护等级更高。
【附图说明】
[0014]图1、2是某超高压GIS三工位输出口隔离开关焊接铝合金壳体的结构立体图。
[0015]图3、4是本发明超高压GIS三工位输出口隔离开关铸造铝合金壳体的结构立体图。
[0016]图5、6是本发明壳体备用输出口法兰的加工方案示意图。
[0017]图7、8是本发明壳体防爆盘结构的加工方案示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图对本发明的隔离开关壳体作进一步详细说明。
[0019]实施例一:
如图2所示，本发明的隔离开关壳体TKl的立体图，其外形尺寸