一种高压开关壳体总成及其制作方法

一种高压开关壳体总成及其制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高压开关壳体总成及其制作方法，一种高压开关壳体总成，包括轴线沿左右方向延伸的主筒体，主筒体的上端对称布置有两个用于连接相应电流互感器和套管的上支筒体，各上支筒体的上端均设置有上支筒体法兰，高压开关壳体总成还包括分别与各上支筒体对应设置的支腿，支腿上设置有与对应上支筒体法兰的前后侧下端面焊接固连的法兰连接部、与对应上支筒体的前后侧外周弧面焊接固连的支筒体连接部和与主筒体的前后侧外周弧面焊接固连的主筒体连接部。本发明提供了一种上支筒体具有较高结构强度的高压开关壳体总成。
【专利说明】一种高压开关壳体总成及其制作方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高压开关壳体总成及其制作方法。

【背景技术】
[0002] 随着国民经济和电力工业的迅速发展，电网规模日益庞大，高压开关设备性能稳 定、可靠且安装方便，近年来在变电站中(尤其是在西北地区的变电站中)广泛采用。现有的 高压开关设备如中国专利文献CN2224460Y公开的"罐式六氟化硫断路器"，该断路器包括 壳体总成，壳体总成包括轴线沿左右方向延伸的主筒体，主筒体的上端中间位置处设置有 检修孔，检修孔的两侧分别设置有一个用于连接电流互感器和套管的上支筒体，两个上支 筒体为对称布置的斜支筒体，斜支筒体的上端设置有上支筒体法兰，主筒体的下端设置有 下支筒体和用于操动机构安装的操动箱，操动箱为长度与主筒体长度延伸方向一致的长方 形，其中下支筒体位于主筒体和操动箱的中部，主筒体的下端还设置有支腿。壳体总成将灭 弧室、操动机构和进、出线套管等部件有机的组合在一起，然后在壳体总成中充入一定压力 的SF6气体，SF6气体作为绝缘介质，壳体总成为该气体提供有效密封，由此可见，壳体总成 的性能是否符合要求至关重要，这一点在工作环境较为恶劣时尤为突出，比如说新疆乌苏 智能化等变电站中，环境最低温度-37. 5度，这对壳体总成的结构强度和耐低温性有严格 的要求。而现有的这种壳体总成存在以下问题：斜支筒体在使用中也需承担较大的重量，而 支腿仅对主筒体进行支撑，这就无法保证斜支筒体的结构强度，进而无法保证整个壳体总 成的结构强度；另外，下支筒体位于操动箱的中部，而在使用时，操动机构仅布置于下支筒 体的一侧，这样就造成操动箱另一侧空间的浪费，同时操动箱仅与主筒体连接，也无法保证 操动箱的结构强度。


【发明内容】

[0003] 本发明的目的在于提供一种上支筒体具有较高结构强度的高压开关壳体总成；本 发明的目的还在于提供一种该高压开关壳体总成的制作方法。
[0004] 为了解决上述问题，本发明中一种高压开关壳体总成的技术方案为： 一种高压开关壳体总成，包括轴线沿左右方向延伸的主筒体，主筒体的上端对称布置 有两个用于连接相应电流互感器和套管的上支筒体，各上支筒体的上端均设置有上支筒体 法兰，高压开关壳体总成还包括分别与各上支筒体对应设置的支腿，支腿上设置有与对应 上支筒体法兰的前后侧下端面焊接固连的法兰连接部、与对应上支筒体的前后侧外周弧面 焊接固连的支筒体连接部和与主筒体的前后侧外周弧面焊接固连的主筒体连接部。
[0005] 所述支腿有四个，四个支腿中两两为一组，每组支腿对应一个上支筒体，每组支腿 中的两个支腿分别设置于主筒体和对应上支筒体的前、后两侧。
[0006] 各支腿均包括上支腿部分及焊接固连于上支腿部分下端的下支腿部分，所述的法 兰连接部、支筒体连接部和主筒体连接部设置于每组支腿中各支腿的上支腿部分上。
[0007] 位于主筒体前侧的两个支腿上均设置有用于与相应气路连接的充气接头和用于 安装相应气压表的仪表接头。
[0008] 所述主筒体上端设置有上检修口，所述主筒体下端设置有下检修口。
[0009] 所述的上检修口有一个，该上检修口位于主筒体的中部，下检修口有两个，两个下 检修口分别位于上检修口的左右两侧。
[0010] 所述主筒体的下端设置有下支筒体和用于操动机构安装、且长度沿左右方向延伸 的操动箱，操动箱的上端与主筒体的下侧外周弧面焊接固连，下支筒体的下端伸入至操动 箱的一端，操动箱的另一端焊接固定于位置靠右的两个支腿上或位置靠左的两个支腿上。
[0011] 所述主筒体、上支筒体和下支筒体均由06Grl9Nil0材料制成。
[0012] 本发明中高压开关壳体总成的制作方法的技术方案为： 高压开关壳体总成的制作方法，该方法包括以下步骤，第一步，焊接制作主筒体；第二 步，将主筒体固定于焊接平台的支架上，通过可拆固定于焊接平台上的下支筒体支撑工装 和下检修口筒体支撑工装分别对下支筒体和下检修口筒体支撑定位，然后将下支筒体和下 检修口筒体焊接固定于主筒体上；第三步，将主筒体旋转180度后，对主筒体固定，通过可 拆固定于焊接平台上的上支筒体支撑工装和上检修口筒体支撑工装分别对上支筒体和上 检修口筒体支撑定位，然后将上支筒体和上检修口筒体焊接固定于主筒体上，将各上支腿 部分的法兰连接部与对应上筒体法兰的前后侧端面焊接固连，将各上支腿部分的支筒体连 接部与对应上支筒体的前后侧外周弧面焊接固连，将各上支腿部分的主筒体连接部与主筒 体的前后侧外周弧面焊接固；第四步，将主筒体旋转180度后，对主筒体固定，将各下支腿 部分分别焊接固定于对应上支腿部分的下端，通过可拆固定于焊接平台上的操动箱支撑工 装对操动箱支撑定位，将操动箱的上端焊接固定于主筒体的下侧外周弧面上，将操动箱的 右端焊接固定于位置靠右的下支腿部分上。
[0013] 所述支架有两个，两个支架上分别设置有供主筒体两端的主筒体端法兰的外圆吻 合卡入的弧形凹槽，主筒体通过沿左右方向穿装于各支架与主筒体端法兰之间的连接螺栓 固定于支架上；下支筒体通过沿上下方向穿装于下支筒体法兰与下支筒体支撑工装之间的 连接螺栓固定在下支筒体支撑工装上，下检修口筒体通过沿上下方向穿装于下检修口筒体 法兰与下检修口筒体支撑工装之间的连接螺栓固定在下支筒体支撑工装上；上支筒体通过 沿上下方向穿装于上支筒体法兰与上支筒体支撑工装之间的连接螺栓固定在上支筒体支 撑工装上，上检修口筒体通过沿上下方向穿装于上检修口筒体法兰与上检修口筒体支撑工 装之间的连接螺栓固定在上检修口筒体支撑工装上。
[0014] 本发明的有益效果为：本发明中支腿的法兰连接部与对应上支筒体法兰的前后侧 下端面焊接固连，支腿的支筒体连接部与对应上支筒体的前后侧外周弧面焊接固连，支腿 的主筒体连接部与主筒体的前后侧外周弧面焊接固连，支腿直接支撑着上支筒体，支腿采 用了由上至下的全支撑形式，提高了上支筒体和主筒体的结构强度。
[0015] 进一步的，主筒体的上端设置有上检修口，主筒体的下端设置有下检修口，上、下 检修口一方面方便了检修，另一方面，在检修时，上、下检修口形成对流，有利于壳体总成内 SF6的快速、完全排除，保证维修人员的维修环境安全。
[0016] 进一步的，下支筒体伸入至操动箱的一端，使用时，操动机构位于下支筒体的一 侦牝操动箱内不会有未利用的空间，提高了操动箱的空间利用率，另一方面，操动箱不需做 的很长，其另一端就可以与对应支腿焊接固连，进一步的提升了操动箱、支腿及整个壳体总 成的结构强度。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1是本发明中一种高压开关壳体总成的一个实施例的结构示意图； 图2是图1的左视图； 图3是图1中主筒体的结构示意图； 图4是本发明中主筒体与下支筒体和下检修口筒体焊接时的结构示意图； 图5是本发明中主筒体与上支筒体和上检修口筒体焊接时的结构示意图； 图6是本发明中主筒体与操动箱及上支腿部分与下支腿部分焊接时的结构示意图。

【具体实施方式】
[0018] 一种高压开关壳体总成的实施例如图1~2所示：包括轴线沿左右方向延伸的主筒 体9,主筒体由三段筒体焊接而成，主筒体的两端均焊接固连有用于与主筒体盖板连接的主 筒体端法兰5,主筒体端法兰上设置有与主筒体盖板定位配合的止口，主筒体盖板通过螺栓 装配于主筒体端法兰上后可保证主筒体两端的密封，主筒体的上端对称布置有两个用于连 接相应电流互感器和套管的上支筒体6,两个上支筒体为由下至上逐渐朝相背方向延伸的 倾斜筒体，倾斜筒体与水平方向的夹角为75度且成V形布置，各上支筒体的上端均设置有 上支筒体法兰6-1，两个上支筒体的相对侧与主筒体之间均设置有内筋板11，两个上支筒 体的相背侧与主筒体之间均设置有外筋板10,内筋板与对应上支筒体法兰的内侧下端面、 对应上支筒体的内侧外周弧面和主筒体的上侧外周弧面焊接固连；外筋板与对应上支筒体 法兰的外侧下端面、对应上支筒体的外侧外周弧面和主筒体的上侧外周弧面焊接固连。主 筒体的上下两端分别设置有上检修口 12和下检修口 3,其中上检修口有一个且位于主筒体 的中部，下检修口有两个且分别位于上检修口的左右两侧，上检修口上设置有上检修口筒 体，上检修口筒体的上端设置有上检修口筒体法兰，各下检修口上均设置有下检修口筒体， 各下检修口筒体的下端均设置有下检修口筒体法兰，上、下检修口筒体法兰上均通过螺栓 密封盖装有检修口盖板，高压开关内部部件损坏时，打开检修口盖板，维修人员可打开对应 检修口盖板以对对应部位进行检修，同时上、下检修口的设置，有助于形成一个上下观察主 筒体的气流通道，方便壳体总成内部的气体迅速、完全的排出，为维修人员营造一个安全的 工作环境。高压开关壳体总成还包括分别与各上支筒体对应设置支腿4,支腿有四个，四个 支腿中两两为一组，其中一组支腿对应一个上支筒体，每组支腿中的两个支腿分别位于主 筒体和对应上支筒体的前后两侧，各支腿均包括上支腿部分4-1和焊接固定于上支腿部分 的下支腿部分4-2,每组支腿中各支腿的上支腿部分上设置有与对应上支筒体法兰的前后 侧下端面焊接固连的法兰连接部4-1-1、与对应上支筒体的前后侧外周弧面焊接固连的支 筒体连接部4-1-2和与主筒体的前后侧外周弧面焊接固连的主筒体连接部4-1-3,位于主 筒体前侧的两个支腿的上支腿部分上均设置有用于与相应气路连接的充气接头8和用于 安装相应气压表的仪表接头7。主筒体的下端设置有下支筒体2和用于操动机构安装、且 长度沿左右方向延伸的操动箱1，操动箱为一个密封箱，操动箱的上端与主筒体的下侧外周 弧面焊接固连，下支筒体的下端伸入至操动箱的左端，操动箱的右端焊接固定于位置靠右 的两个支腿上，下支筒体的下端设置有下支筒体法兰。主筒体、上支筒体和下支筒体均由 06Grl9Nil0材料制成。
[0019] 在上、下检修口的设置，一方面使各部位维修更方便，另一方面也使得在打开对应 检修口盖板时，上、下检修口之间形成一个沿上下方向贯穿主筒体的气流通道，有利于壳体 总成内部气体快速、完全的排出，下检修口有两个，会形成两路气流通道，位于壳体总成左 侧的气体由左路气体通道排出，位于壳体总成右侧的气体由右路气体通道排出；各支腿对 上支筒体、主筒体采用由上至下全支撑形式，提高了上支筒体和主筒体的结构强度；各支 腿均包括上、下支腿部分是为了方便壳体总成的焊装，在对上支腿部分与上支筒体和主筒 体焊接时，上支腿部分的重量不会太大，重心也不会太高，有助于保证焊接过程中焊接部位 不易变形；操动箱位于主筒体的下方，下支筒体位于操动箱的一端，有利于提高操动箱的 空间利用率，同时也使得操动箱不需做的太长，就能够把操动箱焊接固定于对应支腿上， 进一步的提高了支腿、操动箱及整个壳体总成的结构强度；采用高强度、耐低温、耐腐蚀的 06Grl9Ni 10材料，保证壳体总成结构强度的同时，也能提高壳体总成的防腐性和耐低温性， 使得本壳体总成可以适用于在恶劣环境中使用，最低环境温度达-40度。
[0020] 在本高压开关壳体总成的其它实施例中：各支腿也可以是一个整体结构，即上、下 支腿部分可以一体设置；当然也可以一个支腿对应一个上支筒体，此时需要在该支腿上端 设置供主筒体和对应上支筒体装入的U形结构，法兰连接部、支筒体连接部和主筒体连接 部均设置在该U形结构上；下检修口的数量还可以是一个或其它数量，上检修口的个数一 般为一个；下支筒体还可以位于操动箱的右端，此时操动箱的左端与位置靠左的两个支腿 焊接固连。主筒体、上支筒体和下支筒体还可以由其它金属材料制成。
[0021] 高压开关壳体总成的制作方法如图3~6所示： 第一步，焊接制作主筒体9,第二步，将主筒体架装在焊接平台31的两个支架32上，主 筒体两端的主筒体端法兰5分别吻合卡入对应支架上的弧形凹槽中，通过沿左右方向穿装 于各支架与对应主筒体端法兰上的连接螺栓固定主筒体，在焊接平台上可拆固定用于支撑 下支筒体2的下支筒体支撑工装34和用于支撑下检修口筒体3的下检修口筒体支撑工装 33,通过沿上下方向穿装于下支筒体法兰与下支筒体支撑工装之间的连接螺栓固定下支筒 体，通过沿上下方向穿装于下检修口筒体法兰与下检修口筒体支撑工装的连接螺栓固定下 检修口筒体，然后将下支筒体和下检修口筒体焊接固定于主筒体上；第三步，将主筒体旋转 180度后，对主筒体固定，然后在焊接平台上可拆固定用于支撑上支筒体6的上支筒体支撑 工装41和用于支撑上检修口筒体12的上检修口筒体支撑工装35，通过沿上下方向穿装于 上支筒体法兰与上支筒体支撑工装之间的连接螺栓固定上支筒体，通过沿上下方向穿装于 上检修口筒体法兰与上检修口筒体支撑工装的连接螺栓固定上检修口筒体，然后将上支筒 体和上检修口筒体焊接固定于主筒体上，将各上支腿部分4-1的法兰连接部与对应上筒体 法兰的前后侧端面焊接固连、各上支腿部分的支筒体连接部与对应上支筒体的前后侧外周 弧面焊接固连、各上支腿部分的主筒体连接部与主筒体的前后侧外周弧面焊接固连；第四 部，将主筒体旋转180度后，对主筒体固定，将各下支腿部分4-2分别焊接固定于对应上支 腿部分下端，通过可拆固定于焊接平台上的操动箱支撑工装51对操动箱1支撑定位，将操 动箱上端焊接固定于主筒体的下侧外周弧面上，将操动箱的右端焊接固定于位于右侧的下 支腿部分上。图中件4表示支腿。
[0022] 本实施例中实现各支撑工装与焊接平台可拆固定的形式可以是螺栓可拆固定，也 可以是电磁铁可拆固定；也可以不通过连接螺栓实现各支撑工装对对应待焊接工件的固定 定位，比如说在各支撑工装上分别设置供对应待焊接工件的法兰吻合卡入的环槽，通过环 槽与对应法兰的配合来对各待焊接工件定位，以防止在焊接时，待焊接工件移位。
【权利要求】
1. 一种高压开关壳体总成，包括轴线沿左右方向延伸的主筒体，主筒体的上端对称布 置有两个用于连接相应电流互感器和套管的上支筒体，各上支筒体的上端均设置有上支筒 体法兰，其特征在于：高压开关壳体总成还包括分别与各上支筒体对应设置的支腿，支腿上 设置有与对应上支筒体法兰的前后侧下端面焊接固连的法兰连接部、与对应上支筒体的前 后侧外周弧面焊接固连的支筒体连接部和与主筒体的前后侧外周弧面焊接固连的主筒体 连接部。
2. 根据权利要求1所述的高压开关壳体总成，其特征在于：所述支腿有四个，四个支腿 中两两为一组，每组支腿对应一个上支筒体，每组支腿中的两个支腿分别设置于主筒体和 对应上支筒体的前、后两侧。
3. 根据权利要求2所述的高压开关壳体总成，其特征在于：各支腿均包括上支腿部分 及焊接固连于上支腿部分下端的下支腿部分，所述的法兰连接部、支筒体连接部和主筒体 连接部设置于每组支腿中各支腿的上支腿部分上。
4. 根据权利要求2所述的高压开关壳体总成，其特征在于：位于主筒体前侧的两个支 腿上均设置有用于与相应气路连接的充气接头和用于安装相应气压表的仪表接头。
5. 根据权利要求1所述的高压开关壳体总成，其特征在于：所述主筒体上端设置有上 检修口，所述主筒体下端设置有下检修口。
6. 根据权利要求5所述的高压开关壳体总成，其特征在于：所述的上检修口有一个，该 上检修口位于主筒体的中部，下检修口有两个，两个下检修口分别位于上检修口的左右两 侧。
7. 根据权利要2所述的高压开关壳体总成，其特征在于：所述主筒体的下端设置有下 支筒体和用于操动机构安装、且长度沿左右方向延伸的操动箱，操动箱的上端与主筒体的 下侧外周弧面焊接固连，下支筒体的下端伸入至操动箱的一端，操动箱的另一端焊接固定 于位置靠右的两个支腿上或位置靠左的两个支腿上。
8. 根据权利要求7所述的高压开关壳体总成，其特征在于：所述主筒体、上支筒体和下 支筒体均由〇6Grl9NilO材料制成。
9. 高压开关壳体总成的制作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，第一步，焊接制 作主筒体；第二步，将主筒体固定于焊接平台的支架上，通过可拆固定于焊接平台上的下支 筒体支撑工装和下检修口筒体支撑工装分别对下支筒体和下检修口筒体支撑定位，然后将 下支筒体和下检修口筒体焊接固定于主筒体上；第三步，将主筒体旋转180度后，对主筒体 固定，通过可拆固定于焊接平台上的上支筒体支撑工装和上检修口筒体支撑工装分别对上 支筒体和上检修口筒体支撑定位，然后将上支筒体和上检修口筒体焊接固定于主筒体上， 将各上支腿部分的法兰连接部与对应上筒体法兰的前后侧端面焊接固连，将各上支腿部分 的支筒体连接部与对应上支筒体的前后侧外周弧面焊接固连，将各上支腿部分的主筒体连 接部与主筒体的前后侧外周弧面焊接固；第四步，将主筒体旋转180度后，对主筒体固定， 将各下支腿部分分别焊接固定于对应上支腿部分的下端，通过可拆固定于焊接平台上的操 动箱支撑工装对操动箱支撑定位，将操动箱的上端焊接固定于主筒体的下侧外周弧面上， 将操动箱的右端焊接固定于位置靠右的下支腿部分上。
10. 根据权利要求9所述的高压开关壳体总成的制作方法，其特征在于：所述支架有两 个，两个支架上分别设置有供主筒体两端的主筒体端法兰的外圆吻合卡入的弧形凹槽，主 筒体通过沿左右方向穿装于各支架与主筒体端法兰之间的连接螺栓固定于支架上；下支筒 体通过沿上下方向穿装于下支筒体法兰与下支筒体支撑工装之间的连接螺栓固定在下支 筒体支撑工装上，下检修口筒体通过沿上下方向穿装于下检修口筒体法兰与下检修口筒体 支撑工装之间的连接螺栓固定在下支筒体支撑工装上；上支筒体通过沿上下方向穿装于上 支筒体法兰与上支筒体支撑工装之间的连接螺栓固定在上支筒体支撑工装上，上检修口筒 体通过沿上下方向穿装于上检修口筒体法兰与上检修口筒体支撑工装之间的连接螺栓固 定在上检修口筒体支撑工装上。
【文档编号】H01H33/53GK104143470SQ201310328102
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】王春良, 王国志, 郝留成, 陈建军, 张五杰, 孔祥明, 胡广林, 熊爱华, 武松, 王路平, 李鹏, 张红军, 陈思远 申请人:国家电网公司, 河南平高电气股份有限公司, 平高集团有限公司