一种封闭开关设备电路的制作方法

本发明涉及金属封闭中压开关设备领域，具体涉及一种封闭开关设备电路。

背景技术：

随着智能电网建设的迅速推进，对电网中金属封闭中压开关设备的可靠性要求也越来越高。金属封闭中压开关设备作为电力系统中电能接纳、转运和保护的核心设备，一方面，其可靠性直接影响到电力系统的安全；另一方面，中压开关设备因应用的环境和要求的差异，其形态各异，并且设备数量巨大，近3年累计生产的金属封闭中压开关设备数量已达到2260604面。受原有设计条件和设计思路的限制，这些金属封闭中压开关设备均采用整体固定式结构，在设备的模块化、标准化、核心部件的更换便捷性和结构组合的灵活性等方面均存在较大的不足，一旦设备中某个部位发生较严重的故障，整体更换是唯一选择，不仅浪费了大量的材料，而且停电检修时间也因此成倍增加，大幅降低了金属封闭中压开关设备的运行可靠性和电网运行安全性。

近年来，由于移开式结构在金属封闭中压开关设备中的应用，金属封闭中压开关设备不断向模块化、标准化和高互换性方向发展，但也仅仅解决了以断路器为核心的少量部件模块化问题。目前金属封闭中压开关设备的模块化依然是通过移开式部件，如独立操作机构、断路器与操作机构一体化、独立的互感器来实现。并未从根本上解决现有的技术问题，且开关设备的电路组成并未实现独立化和模块化，不便于各个移开式部件的灵活互换；存在故障消除时间长、资料浪费严重等问题，检修成本高；对整体模块化的技术改进效果有限；无法实现现场供电方案的灵活调整和变更；且无法实现用同一种技术方案覆盖全中压电压等级和电流等级。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的设备电路没有实现独立化和模块化的，不便于各个移开式部件的灵活互换，本发明提供了一种封闭开关设备电路，所述封闭开关设备电路一端与外部的进线主母线连接，另一端与舱外设备连接；

所述设备电路，包括：主母线或上进线设备电路、主设备电路、进/出线设备电路和保护装置电路；

所述主母线或上进线设备电路一端与所述外部的进线主母线连接，另一端与所述主设备电路连接；

所述主设备电路与所述进/出线设备电路连接；

所述保护装置电路与所述主设备电路和所述进/出线设备电路连接，构成封闭开关设备电路；

所述舱外设备包括：外部设备、出线电缆、电压传感器、n线母排和配电箱中的一种或几种。

优选的，所述主母线或上进线电路，包括：主母线绝缘套管、防止涡流隔板和上隔离开关。

优选的，所述主母线绝缘套管一端与所述外部的进线主母线连接，另一端与所述防止涡流隔板连接；

所述防止涡流隔板通过分支母线与外部设备连接。

优选的，所述上隔离开关一端与所述外部的进线主母线连接，另一端通过分支母线与所述主设备预制舱电路连接。

优选的，所述主设备电路，包括：下隔离开关、上隔离开关、断路器、接地开关、负荷开关、熔断器、站用变压器和电压传感器。

优选的，所述接地开关为直动伸缩式结构，设有动触头与静触头；

所述静触头内设有锁紧弹簧，用于加固接触；

所述接地开关的合闸机构为快速合闸机构。

优选的，所述上隔离开关一端通过分支母线与所述主母线或上进线电路连接，另一端与所述断路器连接；

所述断路器与所述下隔离开关连接；

所述下隔离开关通过分支母线与所述进/出线电路连接；

所述下隔离开关还与所述接地开关连接；

所述接地开关与所述出线电缆连接。

优选的，所述上隔离开关通过分支母线与所述主母线或上进线电路连接，另一端与所述负荷开关连接；

所述负荷开关与所述下隔离开关连接；

所述下隔离开关通过分支母线与所述进/出线电路连接；

所述下隔离开关还与所述接地开关连接；

所述接地开关与所述出线电缆连接。

优选的，所述上隔离开关通过所述熔断器与所述负荷开关连接。

优选的，所述上隔离开关通过分支母线与所述主母线或上进线电路连接，另一端与所述进/出线电路连接；

所述上隔离开关还与所述接地开关连接；

所述接地开关与所述出线电缆连接。

优选的，所述上隔离开关还通过所述断路器所述电压传感器连接。

优选的，所述进/出线电路，包括：下隔离开关、上隔离开关、电流传感器、电压传感器、接地开关、避雷器、压保护装置、熔断器和变压器。

优选的，所述下隔离开关一端通过分支母线与所述主设备电路连接，另一端与所述外部设备连接。

优选的，所述下隔离开关还通过所述电压传感器与所述n线母排连接。

优选的，所述电压传感器通过软母线短接之后与所述n线母排连接。

优选的，所述下隔离开关通过所述电流传感器与所述外部设备连接；

所述下隔离开关还与所述避雷器连接。

优选的，所述下隔离开关一端与所述主设备电路连接，另一端与所述接地开关连接；

所述接地开关与所述出线电缆连接；

所述下隔离开关与外部设备连接。

优选的，所述下隔离开关通过所述电流传感器与所述外部设备连接；

所述电流传感器还与所述电压保护装置连接。

优选的，所述电流传感器还通过避雷器与所述外部设备连接；

所述电流传感器还通过所述接地开关与所述出线电缆连接。

优选的，分支母线与所述下隔离开关一端连接；

所述下隔离开关与所述电流传感器连接

所述电流传感器与所述电压保护装置连接；

所述电流传感器还与所述外部设备连接；

所述电流传感器还通过所述接地开关与所述出线电缆连接。

优选的，所述上隔离开关一端通过分支母线与所述主设备电路连接；

所述上隔离开关另一端与所述熔断器连接；

所述熔断器与所述变压器连接；

所述变压器与所述配电箱连接。

优选的，所述保护装置电路，包括：智能保护装置、计量表计和指示灯；

所述智能保护装置与所述计量表计连接，并通过所述指示灯指示所述计量表计状态；

所述智能保护装置通过低压母线与所述主设备电路连接；

所述智能保护装置通过低压母线或航天插头与所述进/出线电路连接。

优选的，所述保护装置电路设置于保护装置预制舱内，所述进/出线电路设置于进/出线预制舱内；所述主设备电路和主母线或上进线电路分别设置于主设备预制舱内和主母线或上进线预制舱内；或所述主设备电路和主母线或上进线电路设置于组合预制舱内；

所述主母线预制舱通过分支母线与所述主设备预制舱连接；

所述主设备预制舱通过分支母线与进/出线预制舱连接；

所述保护装置预制舱通过二次电缆与所述主设备预制舱和所述进/出线预制舱连接；

所述组合预制舱通过分支母线与所述进/出线预制舱连接；

所述保护装置预制舱通过二次电缆与所述主设备预制舱和所述进/出线预制舱连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明中所述封闭开关设备电路一端与外部的进线主母线连接，另一端与舱外设备连接；所述设备电路，包括：主母线或上进线设备电路、主设备电路、进/出线设备电路和保护装置电路；所述主母线或上进线设备电路一端与所述外部的进线主母线连接，另一端与所述主设备电路连接；所述主设备电路与所述进/出线设备电路连接；所述保护装置电路与所述主设备电路和所述进/出线设备电路连接，构成封闭开关设备电路；所述舱外设备包括：外部设备、出线电缆、电压传感器、n线母排和配电箱中的一种或几种。本发明提供的方案由多个独立的预制舱的设备电路共同组合完整的设备电路，，这种模块化的封闭开关设备电路，通过对开关设备的功能单元的全新设计，达到中压开关设备结构模块化、功能单元预制舱化、联结标准化、现场组合与维护便捷、供电方案随意灵活调整的目的，并且可以实现用同一种技术方案覆盖全电压等级和全电流等级。

附图说明

图1为本发明提供的预制舱设备的装配示意图；

图2为本发明提供的支撑架的示意图；

图3为本发明提供的主母线或上进线预制舱的外部结构图；

图4为本发明提供的主母线或上进线预制舱的内部结构图；

图5为本发明提供的主母线或上进线预制舱的剖开图；

图6为本发明提供的主设备预制舱的外部结构图；

图7为本发明提供的主设备预制舱的内部结构图；

图8为本发明提供的主设备预制舱的剖开图；

图9为本发明提供的进/出线预制舱的外部结构图；

图10为本发明提供的进/出线预制舱的内部结构图；

图11为本发明提供的进/出线预制舱的剖开图；

附图标记：1-支撑架，2-主母线或上进线预制舱，3-保护装置预制舱，4-主设备预制舱，5-进/出线预制舱，6-活门；

11-主母线及保护装置支撑架、12-主开关支撑架、13-进/出线支撑架、14-泄压通道支撑架、15-电缆固定支撑架；

21-主母线预制舱壳体、22-泄压气体出口、23-主母线绝缘套管、24-主母线预制舱泄压通道、25-隔离静支座、26-主母线、27-主母线固定夹；

41-主开关预制舱壳体、42-主开关操作机构、43-上隔离支座、44-极柱、45-主开关预制舱泄压通道、46-下隔离支座。

51-进/出线预制舱壳体、52-接地开关操作机构、53-下隔离静支座、54-接地开关、55-避雷器、56-零序电流互感器、57-进/出线电缆、58-母线、59-进/出线预制舱泄压通道、60-电流互感器。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

实施例1：

图1为本发明提供的预制舱设备的装配示意图，如图1所示，一种模块化预制舱结构的金属封闭中压开关设备，所述中压开关设备包括由独立功能预制舱直接组成的金属封闭中压开关设备和由独立功能预制舱加预制舱支撑架共同组成的金属封闭中压开关设备两种；

金属封闭中压开关设备可由主母线或上进线预制舱2、主设备预制舱4、保护装置预制舱3和进/出线预制舱5四个部分组成；或由主母线或上进线预制舱2和主设备预制舱4组合预制舱、保护装置预制舱3和进/出线预制舱5三个部分组成；相同功能的预制舱可以任意互换；主设备预制舱4内的断路器与隔离开关、接地开关之间以及主设备预制舱4门、进/出线预制舱5门之间设有防误闭锁装置，所述的防误闭锁装置满足gb3906或dl404标准中6.102的规定，所述金属封闭中压开关设备满足ip2x的要求。

图2为本发明提供的支撑架的示意图，如图2所示，所述的金属封闭中压开关设备可由主母线26或上进线预制舱2、主设备预制舱4、保护装置预制舱3和进/出线预制舱5四个部分和四个对应的预制舱支撑架组成；或由主母线26或上进线预制舱2和主设备预制舱4合组合预制舱、保护装置预制舱3和进/出线预制舱5三个部分和三个对应的预制舱支撑架组成；所述的支撑架由金属材质制成，每个支撑架内设有导轨，相同功能的预制舱和支撑架可以任意互换；

所述主母线26预制舱和主设备预制舱4主导电回路通过分支母线或采用插入式结构的上隔离开关连接；

所述主设备预制舱4和进出线预制舱的主导电回路通过分支母线或采用插入式结构的下隔离开关连接；

所述保护装置预制舱3与所述主设备预制舱4和进出线预制舱二次设备通过二次电缆连接和航空插头连接；

所述金属封闭中压开关设备与相邻的金属封闭中压开关设备二次低压母线通过设置在保护装置预制舱3中的二次低压母线连接；

图3为本发明提供的主母线26或上进线预制舱2的外部结构图，图4为本发明提供的主母线26或上进线预制舱2的内部结构图，图5为本发明提供的主母线或上进线预制舱2的剖开图；

如图所示的主母线26或上进线预制舱2中的主导电回路连接方式是指以下任意一种方式的组合：

所述主母线或上进线通过预制舱壳体顶部或一侧侧壁的主母线26绝缘套管和防止涡流隔板与母线进线和其他电力柜连接；

所述主母线或上进线通过预制舱壳体底上上隔离静支座43内的隔离开关静25的触头与主设备预制舱4的主母线26的分支母线连接。

图6为本发明提供的主设备预制舱4的外部结构图，图7为本发明提供的主设备预制舱4的内部结构图，图8为本发明提供的主设备预制舱4的剖开图；

如图所示的主设备预制舱4中的主导电回路连接方式是指以下任意一种方式的组合：

主母线26分支母线通过壳体顶部的上隔离开关43的静触头座穿越孔与上隔离开关静触头相连，上隔离开关的动触头通过分支母线与断路器静触头相连，断路器动触头通过分支母线与下隔离开关动触头相连，下隔离开关静触头通过分支母线与接地开关静触头相连，接地开关与出线电缆相连；或

主母线26分支母线通过壳体顶部的上隔离开关静触头座穿越孔与上隔离开关静触头相连，上隔离开关的动触头通过分支母线与负荷开关静触头相连，负荷开关动触头通过分支母线与下隔离开关动触头相连，下隔离开关静触头通过分支母线与接地开关静触头相连，接地开关与出线电缆相连；或

主母线26分支母线通过壳体顶部的上隔离开关静触头座穿越孔与上隔离开关静触头相连，上隔离开关的动触头通过分支母线与熔断器静触头相连，熔断器的动触头与通过分支母线与负荷开关静触头相连，负荷开关动触头通过分支母线与下隔离开关动触头相连，下隔离开关静触头通过分支母线与接地开关静触头相连，接地开关与出线电缆相连；或

上隔离开关的动触头通过分支母线与站用变压器连接，站用变压器连接主母线26组合体；或

上隔离开关的动触头通过分支母线与熔断器静触头相连，熔断器与pt连接主母线26组合体连接。

图9为本发明提供的进/出线预制舱5的外部结构图，图10为本发明提供的进/出线预制舱5的内部结构图，图11为本发明提供的进/出线预制舱5的剖开图；

如图所示的进/出线预制舱5中的主导电回路连接方式是指以下任意一种方式的组合：

下隔离开关静触头与分支母线一端连接，分支母线另一端分别与电流传感器一侧和避雷器高压侧连接，电流传感器另一侧与接地开关静触头上端连接，避雷器低压侧短接后通过软母线与接地汇流母排连接，接地开关静触头下端与出线电缆连接；或

下隔离开关静触头与分支母线一端连接，分支母线另一端分别与电流传感器一侧和过电压保护装置高压侧连接，电流传感器另一侧与接地开关静触头上端连接，过电压保护装置低压侧短接后通过软母线与接地汇流母排连接，接地开关静触头下端与出线电缆连接；或

下隔离开关静触头与分支母线一端连接，分支母线另一端与电流传感器一侧连接，电流传感器另一侧与接地开关静触头上端连接，接地开关静触头下端与出线电缆连接；或

下隔离开关静触头与分支母线一端连接，分支母线另一端分别与电流传感器一侧和避雷器高压侧连接，避雷器低压侧短接后通过软母线与接地汇流母排连接，电流传感器另一侧与出线电缆连接；或

下隔离开关静触头与分支母线一端连接，分支母线另一端分别与电流传感器一侧和过电压保护装置高压侧连接，过电压保护装置低压侧短接后通过软母线与接地汇流母排连接，电流传感器另一侧与出线电缆连接；或

下隔离开关静触头与分支母线一端连接，分支母线另一端与电压传感器一侧连接，电压传感器另一侧短接后通过软母线与n线母排连接；或

下隔离开关静触头与出线电缆连接；或

上隔离开关动触头与熔断器一端连接，熔断器另一端与分支母线一端连接，分支母线另一端与所用变高压侧连接，所用变低压侧通过电缆与外部配电箱连接。

实施例2：

图3为本发明提供的主母线或上进线预制舱的外部结构图，图4为本发明提供的主母线或上进线预制舱的内部结构图，图5为本发明提供的主母线或上进线预制舱的剖开图；

如图所示的主母线或上进线预制舱2呈框架架构，周边采用金属材质封闭，形成壳体21；其顶设有散热或压力释放孔22，其顶设有主母线进线孔；其侧壁安装有主母线绝缘套管23和防止涡流隔板，所述主母线绝缘套管23内安装有金属导体主母线26，所述主母线26向两侧与其他相邻柜中的主母线进行连接；其底设有上隔离静支座25，所述上隔离静支座25内的上隔离开关静触头通过金属导体主母线固定夹27与所述主母线26连接；其内设有与所述主开关或设备预制舱4相通的泄压通道24；

图6为本发明提供的主设备预制舱的外部结构图，图7为本发明提供的主设备预制舱的内部结构图，图8为本发明提供的主设备预制舱的剖开图；

如图所示的主设备预制舱4包括长方体或其它形状壳体41、分别设于所述壳体41内的主开关操作机构42和主开关或设备组件；本实施例中所述主开关或设备组件包括分别设于所述壳体41的上、下表面的上隔离支座43和下隔离支座46、分别设于所述上、下隔离开关的上动导电杆和下动导电杆相连以及连接所述上动导电杆和所述下动导电杆的极柱44；所述上动导电杆和所述下动导电杆分别能伸缩贯穿所述壳体41的上下表面；

所述壳体41顶设有上隔离开关静触头座穿越孔；所述壳体侧壁设有用于在发生内部燃弧故障时单向打开的金属门；所述壳体内设有与所述进/出线预制舱相通的泄压通道45，所述泄压通道45内设有用于防止内部电弧故障时产生的物体碎片且耐热可吸收电弧能量的网状隔档；

图9为本发明提供的进/出线预制舱的外部结构图，图10为本发明提供的进/出线预制舱的内部结构图，图11为本发明提供的进/出线预制舱的剖开图；

如图所示的进/出线预制舱包括壳体51；所述壳体51顶设有下隔离静支座53或分支母线穿越孔；所述壳体51内设有与所述主开关或设备预制舱相通的泄压通道59；所述壳体51底设有安装进/出线电缆57的孔和固定安装进/出线电缆57的固定架15，所述固定架15内设有电缆绞紧轴；

所述壳体51内分别安装接地开关54加操作机构52组件、避雷器55/过电压保护装置、pt、零序电流互感器56、熔断器、站用变压器负荷开关和电流互感器60中的一种或几种；所述接地开关54加操作机构52组件、避雷器55/过电压保护装置、pt、零序电流互感器56、熔断器或站用变压器负荷开关通过分支母线58或隔离开关实现与主开关或设备预制舱4电气回路的连接；

所述接地开关54的动触头与静触头采用直动伸缩式结构，且接地开关54的静触头内设有保证接触可靠的锁紧弹簧，接地开关分合闸机构采用具有快速分合闸功能的快速操作机构；

所述断路器加操作机构组件、负荷开关加操作机构组件、上下隔离开关加操作机构组件、接地开关54加操作机构52组件和柜体上除保护装置预制舱门以外的可开启门设有防止误操作的强制程序机械闭锁装置及电气联锁装置；所述的强制程序的防误操作机械闭锁装置及电气联锁装置能满足相关技术标准和国家电网公司反事故措施的要求。

所述保护装置预制舱3包括壳体；所述壳体内分别安装智能保护装置、计量表计、指示灯、中的一种或几种；所述壳体上端安装有与其他相邻柜联结的低压母线；其底部设有与所述主开关或设备预制舱相通的二次电缆联结孔，通过专用航空插头与所述主开关、设备或其它二次设备的电气回路的联结。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。