户内半绝缘开关柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种户内半绝缘开关柜，包括外壳，所述外壳内设置有母线、母线接线套管、绝缘气箱、电缆出线套管、均压罩，所述母线接线套管的顶端与所述母线连接，底端与所述绝缘气箱固定连接，从所述母线接线套管的顶端向下延伸至5-30mm的表面上设有低阻半导体材料涂层；所述电缆出线套管的顶端与所述绝缘气箱固定连接，底端与所述均压罩连接，从所述电缆出线套管的底端向上延伸至5-30mm的表面上设有低阻半导体材料涂层。本实用新型开关柜使用寿命长，供电可靠性高，可减少资产投入及检修工作，具有良好的社会与经济效益。
【专利说明】户内半绝缘开关柜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关柜，特别是一种户内半绝缘开关柜。
【背景技术】
[0002]随着城市经济的飞速发展，配电房征地困难，配电开关房多处于潮湿的地下室。现有的户内半绝缘开关柜(主要为6kV?40.5kV户内半绝缘开关柜)在运行过程中，固体介质表面会吸附气体中的水分形成水膜，水膜具有离子电导，离子在电场中沿介质表面移动，电极附近逐渐积累起电荷，导致介质表面电压分布不均匀，从而使沿面闪络电压低于空气间隙的击穿电压。这样就导致现有的户内半绝缘开关柜在运行过程中产生局部放电现象，严重时导致绝缘层表面发生闪络，甚至发生绝缘击穿事故。经现场运行统计，现有户内半绝缘开关柜在气候比较潮湿的华南地区缺点尤为明显，事故率较高，而该开关柜占配电网开关柜总量的60%以上，数量庞大，对电网的安全、稳定运行存在极大的安全隐患事故。目前电力运行部门采取直接更换存在类似缺陷的户内半绝缘开关柜，这样既影响了供电的可靠性，又增加了资源的浪费。
实用新型内容
[0003]基于此，有必要针对上述问题，提供一种供电可靠性更高，使用寿命更长的户内半绝缘开关柜。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用以下方案:
[0005]一种户内半绝缘开关柜，包括外壳，所述外壳内设置有母线、母线接线套管、绝缘气箱、电缆出线套管、均压罩，所述母线接线套管的顶端与所述母线连接，底端与所述绝缘气箱固定连接，从所述母线接线套管的顶端向下延伸至5-30mm的表面上设有低阻半导体材料涂层；
[0006]所述电缆出线套管的顶端与所述绝缘气箱固定连接，底端与所述均压罩连接，从所述电缆出线套管的底端向上延伸至5-30mm的表面上设有低阻半导体材料涂层。
[0007]在其中一些实施例中，从所述母线接线套管的顶端向下延伸至18_22mm的表面上设有低阻半导体材料涂层；从所述电缆出线套管的底端向上延伸至18-22mm的表面上设有低阻半导体材料涂层。
[0008]上述低阻半导体材料涂层用于均匀电场分布，改善由于电场分布不均引起的局部放电现象。对低阻半导体材料涂层的区域范围进行限定，能实现更好的技术效果。
[0009]在其中一些实施例中，所述低阻半导体材料涂层的厚度为0.1-lmm。
[0010]在其中一些实施例中，所述低阻半导体材料涂层的厚度为0.5mm。
[0011 ] 上述优选的涂层的厚度可提供更好的均匀电场分布的效果。
[0012]在其中一些实施例中，所述低阻半导体材料涂层及所述绝缘气箱的表面设有一层SRTV防污闪涂料层。
[0013]所述SRTV防污闪涂料层具有优良的电气绝缘性，可以提高开关柜的绝缘水平及污闪能力，该SRTV防污闪涂料层中的SRTV防污闪涂料是在普通防污闪涂料(RTV、PRTV )的基础上，保留了防污闪涂料原有的特性，并且在涂料中引入了有机氟单体，使防污闪涂料同时具备了有机硅防污闪涂料的憎水性和有机氟材料的憎油性，是一种憎水憎油、防止油垢粘结、表面自洁性能良好的防污闪涂料。所述SRTV防污闪涂料层特有的耐失水性解决了普通防污闪涂料和复合绝缘子常见的连续潮湿气候下憎水性丧失的缺陷，可有效减少普通防污闪涂料和复合绝缘子不明闪络的发生。
[0014]在其中一些实施例中，所述SRTV防污闪涂料层的厚度为0.1-1_。
[0015]在其中一些实施例中，所述SRTV防污闪涂料层的厚度为0.4-0.6mm。
[0016]上述优选的涂层厚度可提供更好的绝缘以及憎水、憎油性的效果。
[0017]在其中一些实施例中，所述外壳内还设置有智能防潮装置，所述智能防潮装置包括温湿度控制器、温湿度传感器以及加热器，上述三个部件相互电连接。
[0018]在其中一些实施例中，所述外壳包括框架、顶板、底板，所述框架上设置有三工位负荷开关支架，所述顶板、三工位负荷开关支架及底板上分别开设有第一通风部、第二通风部、第三通风部，所述第一通风部、第二通风部、第三通风部呈百叶窗状。
[0019]在其中一些实施例中，所述第一通风部上方设有盖板。
[0020]上述智能防潮装置能抑制开关柜内运行环境，与开关柜通风部相结合，控制柜内湿度在80%以下，防止开关柜内外存在较大的温差，在开关柜内表面积绝缘件外表面产生凝露现象，降低开关柜绝缘电阻，发生局部放电现象。
[0021]本实用新型通过对现有的户内半绝缘开关柜结构进行改进，改进开关柜的运行环境及开关柜内部电场分布，并设有SRTV防污闪涂料层(高自洁防污闪涂料层)，该涂层有优良的电气绝缘性，可提高开关柜的绝缘水平，同时具有憎水憎油性，防止开关柜中的潮湿空气产生凝露现象，在绝缘气箱外表面形成水珠，产生局部放电及污秽闪络现象。本实用新型可提高供电的可靠性，使用寿命可达到15-20年，并可减少更换设备的投资，具有极高的推广性。
[0022]本实用新型与现有技术对比的有益效果是:
[0023]1、本实用新型从改善户内半绝缘开关柜内部电场均布进行研究，找到开关柜产生局部放电的根本原因，通过在开关柜上加设低阻半导体材料涂层来有效的控制开关柜局部放电水平。
[0024]2、本实用新型设有SRTV防污闪涂料层，延长了户内半绝缘开关柜的使用寿命，提高了供电的可靠性，更大的减少了资金的重复投入，具有极高的经济效应及社会效应。
[0025]3、本实用新型通过加设通风部以及智能防潮装置有效的改善户内半绝缘开关柜的使用环境，提高户内半绝缘开关柜的防污闪能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型实施例所述的户内半绝缘开关柜立体结构图；
[0027]图2为图1所示的户内半绝缘开关柜的绝缘气箱外部结构图；
[0028]图3为图1所示的户内半绝缘开关柜的绝缘气箱下半部外部结构图；
[0029]图4为图1所示的户内半绝缘开关柜的绝缘气箱侧视图；
[0030]图5为本实用新型实施例所述的户内半绝缘开关柜的立体结构图。[0031]附图标记为:
[0032]1、外壳，la、顶板，lb、框架，lc、底板，Id、面板，2、绝缘气箱，3、母线，4、母线接线套管，5、均压罩，6、带电传感器，7、电缆出线套管，9、传感器支架，10、温湿度控制器，11、加热器，12、温湿度传感器，13、低阻半导体涂层，14、弹性连接件，15a、第一通风部，15b、第二通风部，15c、第三通风部，16、盖板，17、防尘网，18、三工位负荷开关支架，19、电缆室，20、母线室。
【具体实施方式】
[0033]下面结合具体实施例及附图，对本实用新型作详细的阐述。
[0034]本实施例中低阻半导体材料涂层中的低阻半导体材料购自福建瑞森化工有限公司；
[0035]本实施例中SRTV防污闪涂料层中的SRTV防污闪涂料(高自洁防污闪涂料)购自福建瑞森化工有限公司。
[0036]请参阅图1-5，本实用新型的户内半绝缘开关柜包括顶板la、框架lb、底板lc、面板Id、侧板、背挡板等组成的金属外壳1，外壳I内设置有母线3 (母线3包括有A、B、C三相)、母线接线套管4 (母线接线套管4包括有A、B、C三相)、绝缘气箱2、三工位负荷开关支架18、电缆出线套管7 (电缆出线套管7包括有A、B、C三相)、均压罩5 (均压罩5包括有A、B、C三相)、带电传感器6 (带电传感器6包括有A、B、C三相)、操作机构、传感器支架9、智能防潮装置、弹性连接件14、电缆接线母排(电缆接线母排包括有A、B、C三相)、电缆室19、母线室20等。三工位负荷开关支架18设置在框架Ib上、绝缘气箱2与外壳I相连接、母线接线套管4的顶端分别与同相的母线3相连接，母线接线套管4的底端分别与绝缘气箱2固定连接，电缆出线套管7的顶端分别与绝缘气箱2固定连接，电缆出线套管7的底端分别与同相的均压罩5连接，其中，母线接线套管4、绝缘气箱2、电缆出线套管7也可以为一体浇注而成。电缆出线套管7还分别与同相的电缆接线母排连接，带电传感器6高压端经弹性连接件14分别与同相的电缆接线母排连接，带电传感器6低压端分别与传感器支架9相连。
[0037]从母线接线套管4的顶端向下延伸至20mm的表面上设有低阻半导体材料涂层13，从电缆出线套管7的底端向上延伸至20mm的表面上设有低阻半导体材料涂层13。上述低阻半导体材料涂层的厚度为0.5mm。上述构成低阻半导体材料涂层13的低阻半导体材料购自福建瑞森化工有限公司。
[0038]在开关柜实际运行中，存在不均匀电场，按照电场不均匀程度分为稍不均匀电场与极不均匀电场。均匀场和稍不均匀场中，平均放电场强很高，所以湿度影响小；极不均匀场中，平均放电场强很低，所以湿度影响大。开关柜长期在潮湿的运行环境中逐步产生局部放电现象，进而发生闪络击穿，该低阻半导体材料涂层用于均匀开关柜内的电场分布，改善由于电场分布不均引起的局部放电现象，本实用新型的低阻半导体材料涂层13如图4所
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[0039]开关柜顶板la、底板Ic上设置有冲压而成的百叶窗状的通风部，分别为第一通风部15a、第三通风部15c，上述通风部上开通有冲孔，其中第一通风部15a上开通有3x10个尺寸为60x10x3mm的通孔，上述通孔列间距为20mm，行间距为IOmm ;第三通风部15c上开通有4x10个尺寸为60x10x3mm的通孔，上述通孔列间距为10mm，行间距为IOmm;同样在三工位负荷开关支架18处，通过折弯工艺及冲压技术，开通适当大小的冲孔，形成第二通风部15b,第二通风部15b上开通有4x2个尺寸为60x10x3mm的通孔,上述通孔列间距为IOmm,行间距为IOmm ;为了防止灰尘进入母线室20，在第一通风部15a的上方加装盖板16。在本实施例中，盖板16为在第一通风部15a两侧各设置有一块竖直方向延伸的挡板,在挡板上方设置顶板与挡板相连接，并在盖板16与顶板Ia所形成的开口处设置防尘网17 ;上述结构中，柜体结构采用2mm冷轧钢板进行数控冲压成型，具有足够的应力强度，能承受绝缘气箱2与三工位开关重量及不破坏电磁场强度，且通过实际运行中的现场验证。
[0040]面板Id上设置有温湿度控制器10，与电缆室19中加装的加热器11以及温湿度传感器12电连接，组成智能防潮装置，该智能防潮装置能抑制柜内运行环境，与开关柜通风部相结合，控制柜内湿度在80%以下，防止开关柜内外存在较大的温差，在开关柜内表面积绝缘件外表面产生凝露现象，降低开关柜绝缘电阻，发生局部放电现象。
[0041]当潮湿气体通过第三通风部15c进入电缆室19时，当柜内环境湿度大于80%时，安装于柜内的温湿度传感器12检测到柜内的湿度和温度，将信号传送给温湿度控制器10，温湿度控制器10根据接收到温湿度传感器12的信号及温湿度控制器10内部预设的定值，启动加热器11，加热器11对柜内气体进行加热驱潮。潮湿气体经三工位负荷开关支架18上的第二通风部15b至母线室20，再由顶板Ia上的第一通风部15a排出，使其形成气流循环通道，让开关柜底部与顶部形成对流，防止潮湿空气长期滞留在开关柜内，造成开关柜内绝缘件受潮，绝缘电阻降低，进而产生放电闪络现象。
[0042]低阻半导体材料涂层13表面以及绝缘气箱2表面均设有一层SRTV防污闪涂料层，上述SRTV防污闪涂料层由SRTV防污闪涂料涂覆而成，购自福建瑞森化工有限公司。上述SRTV防污闪涂料层的厚度为0.5mm。
[0043]在不均匀电场中，湿度对空气放电电压的影响，水分子容易吸引电子而形成负离子，电子的自由行程大减，在电场中的电离能力也大减。随着湿度增大，电子被水分子吸引而成为负离子的比例加大，间隙中的电离过程削弱，因此放电电压增大。本实用新型的绝缘气箱2以及低阻半导体材料涂层13上设置有一种憎水憎油、防止油垢粘结、表面自洁性能良好的SRTV防污闪涂料层，该涂层可以提高开关柜的防污闪能力，并具有憎水憎油性，防止潮湿空气在开关柜上产生凝露现象，在绝缘气箱2外表面形成连续水珠，进而产生局部放电及污秽闪络现象。
[0044]SRTV防污闪涂料层具有优良的电气绝缘性，在盐密度相同的环境下，污闪电压幅值可提高到200%以上，起始放电电压可提高100%以上。本实用新型绝缘表面设有SRTV防污闪涂料层可按提高爬电比距1.8倍进行计算，解决了常规定型设备电瓷外绝缘爬距无法达到重污秽区外绝缘的要求，有效地防止污闪事故的发生；SRTV防污闪涂料层具有优良的憎水性和快速、均衡、持久的憎水迁移性，防污闪涂层强度比现有的RTV硅橡胶防污闪涂料高、附着力超强。现有的RTV硅橡胶防污闪涂料涂层使用寿命3-5年，SRTV防污闪涂料层的使用寿命大于15-20年,采用该涂层可延长设备的使用寿命。
[0045]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种户内半绝缘开关柜，包括外壳，所述外壳内设置有母线、母线接线套管、绝缘气箱、电缆出线套管、均压罩，其特征在于，所述母线接线套管的顶端与所述母线连接，底端与所述绝缘气箱固定连接，从所述母线接线套管的顶端向下延伸至5-30mm的表面上设有低阻半导体材料涂层； 所述电缆出线套管的顶端与所述绝缘气箱固定连接，底端与所述均压罩连接，从所述电缆出线套管的底端向上延伸至5-30mm的表面上设有低阻半导体材料涂层。
2.如权利要求1所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，从所述母线接线套管的顶端向下延伸至18-22mm的表面上设有低阻半导体材料涂层；从所述电缆出线套管的底端向上延伸至18-22mm的表面上设有低阻半导体材料涂层。
3.如权利要求1或2所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，所述低阻半导体材料涂层的厚度为0.1-lmm。
4.如权利要求3所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，所述低阻半导体材料涂层的厚度为0.5mm。
5.如权利要求1或2所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，所述低阻半导体材料涂层及所述绝缘气箱的表面设有一层SRTV防污闪涂料层。
6.如权利要求5所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，所述SRTV防污闪涂料层的厚度为 0.1-1mm0
7.如权利要求6所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，所述SRTV防污闪涂料层的厚度为 0.4-0.6mm。
8.如权利要求1或2所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，所述外壳内还设置有智能防潮装置，所述智能防潮装置包括温湿度控制器、温湿度传感器以及加热器，上述三个部件相互电连接。
9.如权利要求1或2所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，所述外壳包括框架、顶板、底板，所述框架上设置有三工位负荷开关支架，所述顶板、三工位负荷开关支架及底板上分别开设有第一通风部、第二通风部、第三通风部，所述第一通风部、第二通风部、第三通风部呈百叶窗状。
10.如权利要求9所述的户内半绝缘开关柜，其特征在于，所述第一通风部上方设有盖板。
【文档编号】H02B13/045GK203632066SQ201320747101
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】文锋, 王毅, 索智鑫, 廖伟焱, 刘晓, 李徽胜, 杨桂丹, 王睿 申请人:广州供电局有限公司, 广州南方电力集团电器有限公司