一种12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体。本发明包括材料为固体环氧树脂的壳体，壳体内设有腔体5，壳体5顶部设有与腔体5相通的开口，该壳体5正面外壁上部设有椭圆形开孔1，壳体5的后面下部设有圆柱体空腔2，其特征在于：所述圆柱体空腔2与壳体之间为硅胶层3，腔体5底部镶嵌导电体8，导电体8与圆柱体空腔2之间由硅胶层3隔离，腔体5底部设有孔7，所述导电体8在圆柱体空腔2与孔7之间。
【专利说明】一种12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种开关柜绝缘壳体，尤其涉及一种12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体。
【背景技术】
[0002]现有输配电系统中12kV及以下电压等级的空气绝缘开关柜壳体全部采用三相共用式、金属板隔离封闭、三相之间无间隔的整体大空间腔体式结构(三相共用一个腔体)。原有大腔体技术无法实现该电压等级条件下的结构小型化、金属材质的壳体容易受到污染锈蚀，柜内导电元件和绝缘件的环境污秽凝露能力差，内部故障电弧等级低、组件配件种类繁多复杂。而目前出现的一些采用固体环氧树脂绝缘材料技术下的大腔体壳体中，由于固体绝缘材料本身结构设计的原因容易因凝露形成水珠和尘埃收集器导致绝缘失效，也有因为表面技术处理不恰当导致器件局部放电指标不符合输配电行业要求、整体结构体积偏大进而组装成型的产品占地面积较大、不同腔体结构不能通用的结构设计造成不同使用方式或组合状态下的产品整体布局尺寸不一致带来的施工现场安装困难等问题。为了克服上述缺陷，我们研制了一种改进的12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体，有效解决传统的开关柜绝缘壳体无法实现12kV电压等级条件下结构小型化、金属材质的壳体容易受到污染锈蚀、柜内导电元件和绝缘件的环境污秽凝露能力差、内部故障电弧等级低、组件配件种类繁多复杂、固体绝缘材料本身结构设计的原因容易因凝露形成水珠和尘埃收集器导致绝缘失效、表面技术处理不恰当导致器件局部放电指标不符合输配电行业要求、整体结构体积偏大进而组装成型的产品占地面积较大、不同腔体结构不能通用的结构设计造成不同使用方式或组合状态下的产品整体布局尺寸不一致带来的施工现场安装困难、组装完成后机械特性参数安装调试导致不容易稳定、柜体整体验收五防要求、停电送电程序等一系列安装布局的问题。
[0004]本发明要解决其技术问题所采用的技术方案为:一种12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体，包括材料为固体环氧树脂的壳体，壳体内设有腔体5，壳体5顶部设有与腔体5相通的开口，该壳体5正面外壁上部设有椭圆形开孔1，壳体5的后面下部设有圆柱体空腔2，其特征在于:所述圆柱体空腔2与壳体之间为硅胶层3，腔体5底部镶嵌导电体8，导电体8与圆柱体空腔2之间由硅胶层3隔离，腔体5底部设有孔7，所述导电体8在圆柱体空腔2与孔7之间。
[0005]所述椭圆形开孔I的平面中心位于壳体正面几何中心线、自壳体顶端向下142mm位置，该椭圆形开孔I长轴最大距离为191mm,该椭圆形开孔I短轴最大距离为38mm ；
所述圆柱体空腔2直径为90_，硅胶层3厚2_，硅胶层3在圆柱体空腔2内深度方向为175mm,圆柱体空腔2起始端位于离顶端225mm ； 腔体5的主空间最大尺寸为76mm x 435mm x 320mm ；
孔7与圆柱体空腔2的几何中心垂直距离为263mm，孔7与椭圆形开孔I所在壳体外壁平面垂直距离为155mm ；
圆柱体空腔2延伸278mm到达壳体最低端；
圆柱体空腔2、腔体5、椭圆形开孔1、孔7的几何中心轴线在同一平面上；
孔7与导电体8几何中心点之间的空间距离为218mm，与椭圆形开孔I的几何中心点之间的空间距离为232mm。
[0006]还包括设于腔体5内壁左右两侧上隆起并对称分布的竖筋4，所述竖筋4共八条。
[0007]还包括设于腔体5前底部与椭圆形开孔I交界处的横筋6，所述横筋6共两条。
[0008]所述竖筋4隆起5mm高。
[0009]所述横筋6隆起20mm高。
[0010]本发明的有益效果是:
本发明采用了上述的技术方案，该12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体包括材料为固体环氧树脂的壳体，壳体内设有腔体，壳体顶部设有与腔体相通的开口，该壳体正面外壁上部设有椭圆形开孔，壳体的后面下部设有圆柱体空腔，其特征在于:所述圆柱体空腔与壳体之间为硅胶层，腔体底部镶嵌导电体，导电体与圆柱体空腔之间由硅胶层隔离，腔体底部设有孔，所述导电体在圆柱体空腔与孔之间，该壳体全面突破共箱式大腔体与敞开式收集器结构，采用双材料复合绝缘技术解决应用中的难题，使得产品适应配网智能化设备的制造水平升级换代。整体技术解决方案为，采用一个独立的、单个柜体外形总宽度为108mm、总高度为510mm、总长度为482mm的立体腔体结构,在腔体内部空间中,放置用娃橡胶包裹、真空浇注成型的真空灭弧室作为主要结构件,腔体内带电导体之间的直接空间距离大于125mm,各导体固定联接点之间的壳体表面拉伸总长度大于320mm,腔体与外部空间联系关键部位采用硅橡胶套密封，腔体防护能力达IP54。为保证输配电领域的设备装配实际需求，本发明专利下的壳体还采用了共用配件、选择性安装方法达到了少工时，绝缘安全裕度大，视觉直接可观察、可靠可信度性高、不同供电方案下的组装外形整体尺寸一致等效果。同时也从技术角度上解决了组装完成后机械特性参数安装调试导致不容易稳定的、柜体整体验收五防要求、停电送电程序等一系列安装布局的技术难题。这样能有效解决传统的开关柜绝缘壳体无法实现12kV电压等级条件下结构小型化、金属材质的壳体容易受到污染锈蚀、柜内导电元件和绝缘件的环境污秽凝露能力差、内部故障电弧等级低、组件配件种类繁多复杂、固体绝缘材料本身结构设计的原因容易因凝露形成水珠和尘埃收集器导致绝缘失效、表面技术处理不恰当导致器件局部放电指标不符合输配电行业要求、整体结构体积偏大进而组装成型的产品占地面积较大、不同腔体结构不能通用的结构设计造成不同使用方式或组合状态下的产品整体布局尺寸不一致带来的施工现场安装困难、组装完成后机械特性参数安装调试导致不容易稳定、柜体整体验收五防要求、停电送电程序等一系列安装布局的问题，并且本发明具有结构简单、使用方便、安全耐用的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的主剖视图。
[0012]图2为本发明的正视图。
[0013]图3为本发明的几何中心纵剖面图。
[0014]图4为本发明的仰视图。
[0015]图5为本发明的左视图。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明及其【具体实施方式】作进一步详细说明:
参见图1至图5，本发明包括材料为固体环氧树脂的壳体，壳体内设有腔体5，壳体5顶部设有与腔体5相通的开口，该壳体5正面外壁上部设有椭圆形开孔1，壳体5的后面下部设有圆柱体空腔2，其特征在于:所述圆柱体空腔2与壳体之间为硅胶层3，腔体5底部镶嵌导电体8，导电体8与圆柱体空腔2之间由硅胶层3隔离，腔体5底部设有孔7，所述导电体8在圆柱体空腔2与孔7之间。
[0018]所述椭圆形开孔I的平面中心位于壳体正面几何中心线、自壳体顶端向下142_位置，该椭圆形开孔I长轴最大距离为191mm,该椭圆形开孔I短轴最大距离为38mm ；
所述圆柱体空腔2直径为90_，硅胶层3厚2_，硅胶层3在圆柱体空腔2内深度方向为175mm,圆柱体空腔2起始端位于离顶端225mm ；
腔体5的主空间最大尺寸为76mm x 435mm x 320mm ；
孔7与圆柱体空腔2的几何中心垂直距离为263mm，孔7与椭圆形开孔I所在壳体外壁平面垂直距离为155mm ；
圆柱体空腔2延伸278mm到达壳体最低端；
圆柱体空腔2、腔体5、椭圆形开孔1、孔7的几何中心轴线在同一平面上；
孔7与导电体8几何中心点之间的空间距离为218mm，与椭圆形开孔I的几何中心点之间的空间距离为232mm。
[0019]还包括设于腔体5内壁左右两侧上隆起并对称分布的竖筋4，所述竖筋4共八条。
[0020]还包括设于腔体5前底部与椭圆形开孔I交界处的横筋6，所述横筋6共两条。
[0021]所述竖筋4隆起5mm高。
[0022]所述横筋6隆起20mm高。
[0023]新技术采用环氧树脂系胶结剂作为腔体壳体的主要绝缘固体材料，硅橡胶作为壳体腔内结构、尘埃级密封和高电压绝缘的补充材料，使用时，腔体5内布置满足输配电系统单相导电回路所需要的开关和电连接件，实现单相带电负荷的接通与断开。其主要特征为①该壳体使用在12kV输配电系统的开关设备中，是组装宽度小于350_新型小型化结构下高压开关设备组装的关键绝缘与导电、主开关配件。②本发明的壳体是指一次性整体成型的固体化后的绝缘组件，是一有外壳的立体空腔体结构，其腔体与外表面结构能满足输配电工程要求的爬电距离、凝露污秽、绝缘击穿、电流热效应、能耐受零下26度或零上60度暴露2小时并间隔3分钟实施5次的温度交变而不损坏。③本壳体腔体内壁关键部分采用橡胶层3作为壳体与灭弧室的良好电绝缘，由此吸收因为导电发热而带来的热膨胀变化，能满足智能化电网建设需求的小型化、智能化，可靠性高、耐候性强、不使用温室气体。作为全新设备的关键配件，本发明技术采用了独立单相结构以减少配件种类便于管理和降低成本，通用性强的配件组装工艺提高实际投入产出效益，壳体内部独特的腔体设计技术提高了开关设备的整体耐候性、延长了设备的使用寿命、减少了设备维护成本。
[0024]这样的结构简单，使用方便，安全耐用，能有效解决传统的开关柜绝缘壳体无法实现12kV电压等级条件下结构小型化、金属材质的壳体容易受到污染锈蚀、柜内导电元件和绝缘件的环境污秽凝露能力差、内部故障电弧等级低、组件配件种类繁多复杂、固体绝缘材料本身结构设计的原因容易因凝露形成水珠和尘埃收集器导致绝缘失效、表面技术处理不恰当导致器件局部放电指标不符合输配电行业要求、整体结构体积偏大进而组装成型的产品占地面积较大、不同腔体结构不能通用的结构设计造成不同使用方式或组合状态下的产品整体布局尺寸不一致带来的施工现场安装困难、组装完成后机械特性参数安装调试导致不容易稳定、柜体整体验收五防要求、停电送电程序等一系列安装布局的问题。
[0025]通过上述的结构和原理的描述，所属【技术领域】的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的【具体实施方式】，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定。
【权利要求】
1.一种12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体，包括材料为固体环氧树脂的壳体，壳体内设有腔体(5)，壳体(5)顶部设有与腔体(5)相通的开口，该壳体(5)正面外壁上部设有椭圆形开孔(1)，壳体(5)的后面下部设有圆柱体空腔(2)，其特征在于:所述圆柱体空腔(2)与壳体之间为硅胶层(3)，腔体(5)底部镶嵌导电体(8)，导电体(8)与圆柱体空腔(2)之间由硅胶层(3)隔离，腔体(5)底部设有孔(7)，所述导电体(8)在圆柱体空腔(2)与孔(7)之间。
2.根据权利要求1所述的12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体，其特征在于:所述椭圆形开孔(I)的平面中心位于壳体正面几何中心线、自壳体顶端向下142_位置，该椭圆形开孔(I)长轴最大距离为191mm,该椭圆形开孔(I)短轴最大距离为38mm ； 所述圆柱体空腔(2)直径为90mm，硅胶层(3)厚2mm，硅胶层(3)在圆柱体空腔(2)内深度方向为175mm,圆柱体空腔(2)起始端位于离顶端225mm ； 腔体(5)的主空间最大尺寸为76_ X 435mm x 320mm ； 孔(7)与圆柱体空腔(2)的几何中心垂直距离为263mm，孔(7)与椭圆形开孔(I)所在壳体外壁平面垂直距离为155mm ； 圆柱体空腔(2)延伸278mm到达壳体最低端； 圆柱体空腔(2)、腔体(5)、椭圆形开孔(I)、孔(7)的几何中心轴线在同一平面上； 孔(7)与导电体(8)几何中心点之间的空间距离为218mm，与椭圆形开孔(I)的几何中心点之间的空间距离为232mm。
3.根据权利要求1或2所述的12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体，其特征在于:还包括设于腔体(5)内壁左右两侧上隆起并对称分布的竖筋(4)，所述竖筋(4)共八条。
4.根据权利要求1或2所述的12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体，其特征在于:还包括设于腔体(5)前底部与椭圆形开孔(I)交界处的横筋(6)，所述横筋(6)共两条。
5.根据权利要求3所述的12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体，其特征在于:所述竖筋(4)隆起5mm高。
6.根据权利要求4所述的12kV固体绝缘单相单腔体固封式壳体，其特征在于:所述横筋(6 )隆起20mm高。
【文档编号】H02B1/26GK104466708SQ201410717410
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】廉世军, 杨敢, 甘钦荣, 张路明 申请人:珠海市可利电气有限公司