专利名称：空气开关柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关装置，尤其涉及一种采用气体绝缘的开关装置。
背景技术：
目前，随着社会经济的发展，大量新建或扩建城市变电所受建筑面积限制， 要求配电装置的占地面积进一步缩小。为适应这一要求，电力设备正逐渐向智 能化、集约化、经济化的方向发展。预装式箱式变电站技术由于其具有体积小、 集约化程度高、投资小、建设快等突出优点得到突飞猛进的发展。为适应箱式 变电站对高压开关设备紧凑可靠的要求，各类面向箱变产品的新型高压开关设
备不断涌现，其中以SF6气体绝缘开关拒为代表的新一代开关柜产品最为突出， 其具备常规开关拒所有优点的同时，体积更加紧凑。SF6作为一种绝缘气体，具 有很多优点，是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，并有优异的冷却 电弧特性，特别是在开关设备有电弧高温的作用下能产生较高的冷却效应，避 免局部高温的可燃性。SF6气体的绝缘性能远远超过传统的油、空气绝缘介质。 其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的可靠性，基于以上 优点，SF6气体开关柜在电力市场得到了广泛的应用。如2006年3月22日授权 公告的中国专利，公告号为CN2766426Y,其公告了 一种箱式六氟化硫开关拒， 由拒体，主回路开关及带电附件室、熔断器室、操作机构室及电缆室四个部分 组成，主回路开关及带电附件室是一个密封箱体，密封箱体内充满SF6气体。
虽然SF6气体绝缘开关拒具备许多优良特性，但其受气体的物理特性和运 行成本方面的限制也存在不可忽视的弊端，主要存在以下几点
1. SF6气体是具有高度稳定性的温室效应气体，当它被排放在大气中时，能 促使地球气候变化，给人类的生存环境带来不利影响。理论上，SF6气体可以 回收再利用，绝不允许泄漏到大气中。然而，随着在SF6气体在全球电力工业 的广泛应用，SF6气体泄漏量正在急剧上升。SF6气体虽然不会破坏臭氧层，但 对全球气候变暖有特别大的影响。为此，减少SF6气体排放量以改善人类的生 存环境，已成为一个大的课题。且如果气体出现外漏情况会下，充气拒内元件安全距离不能保证，易造成电路故障。
2. SF6在电弧放电时会分解形成硫的低氟化合物，这种化合物不但有毒，而 且会对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用，会对其内部金属机构造成损害，影 响产品可靠性。
3. SF6只有在温度高于-45°以上时才能保持气态，在通常使用条件下，它有 液化的可能性，因此SF6不能在低温度和过低压力下使用。所以充有SF6的高 压开关设备在我国北方高寒地区是不能使用的，如果环境温度达到或接近气体 液化临界点，那气体的绝缘性能将大幅度降低，由此会引发绝缘不足，导致设 备出现重大事故。
4. SF6气体绝缘开关拒利用SF6气体的优异的冷却电弧特性，使内置于其中 的隔离开关具有一定的带负荷开断能力，但是这种开关容许带负荷开断的次数 较少，正常情况下，其机械开断次数为2000次左右，带负荷开断次数为200次 左右，无短路开断功能。而为减小尺寸和降低成本，开关拒一般采用多个功能 单元共箱式的结构，当充气箱体内某一单元超过其寿命后，则开关拒内与其共 箱的其他运行正常的单元也必须一起更换，造成资源的严重浪费。
实用新型内容
本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种空气开关拒，其体积小、 维护成本低、可靠性高、安全环保。
为实现上述目的，本实用新型采用如下4支术方案其包括拒体，拒体上设 有二次室、气箱、机构室、电缆室，二次室位于柜体的顶端，气箱、机构室设 置在拒体的中间，电缆室位于拒体的下端，气箱为密封箱体，气箱内填充空气。
基于现代电气工业对高压开关拒的要求，针对现有技术存在的一些弊端， 本装置基于空气绝缘、充分利用复合绝缘材料来实现缩小设备尺寸的新型开关 拒。气箱内设有三相真空断路器、接地开关，每相真空断路器与接地开关之间 通过触头连接件连接。其中气箱是开关拒的主要组成部分，其采用一种小相距 永磁机构真空断路器、小相距接地开关来替代传统开关拒负荷开关与接地机构。 真空断路器位于气箱上部，接地开关位于气箱下部，气箱进出线采用专用的一 体式套管座。
相邻的相之间的触头连接件以及触头连接件与气箱的两侧壁之间设有绝缘伞裙。三相的触头连接件与气箱一侧壁之间通过绝缘隔板间隔，绝缘伞裙之间 通过绝缘支撑杆连接，绝缘支撑杆吸收接地开关分合闸带给真空断路器的冲击 力，既可支撑一体式套管座，又可以增大连接件之间爬电距离和绝缘强度。真 空断^各器相邻的相之间通过绝缘隔板间隔，每个绝缘隔板分别与对应的固定在 真空断路器上的绝缘隔板支架连接，即绝缘隔板与绝缘隔板支架连接固定，绝 缘隔板支架又固定在真空断路器上，这样可以从整体上实现绝缘隔板的固定， 防止绝缘隔板松动，增加使用寿命。气箱进线端、出线端分别设有一体式套管 座，进线端、出线端的一体式套管座内部分别设有进线端子、出线端子，进线 端子通过软接头与真空断路器连接，出线端子通过触头连接件与真空断路器连 接，软接头与进线端的一体式套管座之间设有绝缘伞裙。端子的周边采用绝缘 树脂浇注。用绝缘材料增强相间、相对地之间的绝缘强度，所有元器件皆封闭 于一个不锈钢箱体内。气箱下部安装拒体底座，电缆室位于底座内部。拒体前 部是机构室，安装有断路器与接地开关的操作输出轴和位置指示，以及二者之 间的五防连锁装置。
由于本拒利用空气和其他绝缘材料作为绝缘介质，所以不会产生对大气的
危害，有效避免了 SF6气体所具有的固有缺陷，属于绿色环保产品。
本装置的拒体具有尺寸小、环保、寿命长、恶劣环境适应性强、维护频次 低、可靠性高、扩展性高等明显优点。
图1为本实用新型的外形结构示意图； 图2为本发明的前向内部结构示意图； 图3为图2中的后向内部结构示意图； 图4为图2的侧^见图。
具体实施方式
本装置包括拒体，拒体上设有二次室1、气箱4、机构室2、电缆室3, 二 次室1位于拒体的顶端，气箱4、机构室2设置在柜体的中间，电缆室3位于柜 体的下端，气箱4为密封箱体，气箱4内填充空气。
气箱4内设有三相的真空断路器5、接地开关12，每相的真空断路器5与 接地开关12之间通过触头连接件13连接。相邻的相之间的触头连接件13以及触头连接件13与气箱4的两侧壁之间设有绝缘伞裙9,绝缘伞裙9通过绝缘支 撑杆11连接。三相的触头连接件13与气箱4 一侧壁之间通过绝缘隔板8间隔。 真空断路器5相邻的相之间通过绝缘隔板8间隔，每个绝缘隔板8分别与对应 的固定在真空断路器5上的绝缘隔板支架7连接。气箱进线端、出线端分别设 有一体式套管座6。进线端、出线端的一体式套管座6内部分别设有进线端子 14、出线端子15,进线端子14通过软接头10与真空断路器5连接，软接头10 与进线端的一体式套管座6之间设有绝缘伞裙9;出线端子15通过触头连接件 13与真空断路器5连接。
本开关拒采用的是一种小相距永磁机构真空断路器5,真空断路器5体积小， 可靠性高，机械开断次数和带负荷开断寿命次数均为5000次，短路故障开断寿 命次数为100次，可以满足长年免维护使用。另外，该真空断路器5对环境的 要求低，可在-40°C +55。C的环境下正常工作。
开关拒的气箱4内部采用金属型材组装的绝缘隔板支架7，用以支撑真空断 路器5和接地开关12,并增大气箱结构强度。
气箱4外壳用不锈钢板包覆并焊接密封，使内部元器件与外界环境隔绝， 具有防潮、防锈、防尘等作用，提高了开关柜的耐候性。
由于真空断路器5和接地开关12属于小相距产品，仅凭空气作为绝缘介质 并不能满足绝缘要求，为了保证正常的绝缘水平，在相间和相地之间加以特殊 绝缘材料制作的间隔机构，如绝缘伞裙9、绝缘隔板8、绝缘支撑杆ll,增大了 爬电距离和空气绝缘距离，顺利通过耐压实验。
由于空间紧凑，真空断路器5与接地开关12的电气连接件经特殊设计后， 将接地开关12的静触头和与真空断路器5的连接铜排有效的融为一体，满足了 空间要求和导电要求。
本开关拒一个真空断路器5和一个接地开关12以及相关电气连接件可组成 一个电气功能单元，并且，本发明可通过采用共箱式结构扩展为多单元并联运 行，也能满足电力系统的环网运行使用要求，根据单元数目的不同，产品可实 现系列化，完全能够满足不同用户对设备的不同要求。
权利要求1.一种空气开关柜，包括柜体，柜体上设有二次室、气箱、机构室、电缆室，二次室位于柜体的顶端，气箱、机构室设置在柜体的中间，电缆室位于柜体的下端，其特征在于气箱为密封箱体，气箱内填充空气。
2. 根据权利要求1所述的空气开关拒，其特征在于气箱内设有三相真空断路器 与接地开关，每相真空断路器与接地开关之间通过触头连接件连接。
3. 根据权利要求2所述的空气开关拒，其特征在于相邻的相之间的触头连接件 以及触头连接件与气箱的两侧壁之间设有绝缘伞裙。
4. 根据权利要求3所述的空气开关拒，其特征在于三相的触头连接件与气箱一 侧壁之间通过绝缘隔板间隔。
5. 根据权利要求3所述的空气开关拒，其特征在于绝缘伞裙之间通过绝缘支撑 杆连接。
6. 根据权利要求2所述的空气开关拒，其特征在于真空断路器相邻的相之间通 过绝缘隔板间隔，每个绝缘隔板分别与对应的固定在真空断路器上的绝缘隔 板支架连4妻。
7. 根据权利要求6所述的空气开关拒，其特征在于气箱进线端、出线端分别设 有一体式套管座。
8. 根据权利要求7所述的空气开关拒，其特征在于进线端、出线端的一体式套 管座"内部分别设有进线端子、出线端子，进线端子通过软接头与真空断路器 连接，出线端子通过触头连接件与真空断路器连接。
9. 根据权利要求8所述的空气开关拒，其特征在于软接头与进线端的一体式套 管座之间设有绝缘伞裙。
专利摘要本实用新型涉及一种开关装置，尤其涉及一种采用气体绝缘的开关装置。本实用新型的空气开关柜，包括柜体，柜体上设有二次室、气箱、机构室、电缆室，二次室位于柜体的顶端，气箱、机构室设置在柜体的中间，电缆室位于柜体的下端，气箱为密封箱体，气箱内填充空气。本装置的柜体具有尺寸小、环保、寿命长、恶劣环境适应性强、维护频次低、可靠性高、扩展性高等明显优点。
文档编号H02B13/075GK201408929SQ200920019728
公开日2010年2月17日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者于德翔, 孙福鹏, 屈东明, 由恒远, 攀 郭, 郭宪军 申请人:青岛特锐德电气股份有限公司