设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜及使用方法
【专利摘要】设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜及使用方法，包括母线单元、控制室单元、隔离开关操作机构、断路器接地开关一体化操作机构、钣金柜体、进出线电缆、极柱本体、可视化窗口和透光窗口；母线单元、控制室单元、隔离开关操作机构、断路器接地开关一体化操作机构、进出线电缆和极柱本体均设置封装在钣金柜体内；可视化窗口设置安装在固体绝缘环网柜正面的钣金柜体上；透光窗口安装在极柱本体上；可视化窗口、透光窗口与隔离开关的闭合位置在同一轴线上；光线沿透光窗口、隔离开关的闭合位置、可视化窗口所在的轴线传播时，操作人员通过可视化窗口可直接、清晰地观察隔离开关的合分闸状态，避免隔离开关合分闸状态不清楚而造成安全性事故。
【专利说明】设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气设备的观察装置及使用方法，尤其涉及智能电网配电设备的观察装置及使用方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示，目前的固体绝缘环网柜由母线单元、控制室单元、隔离开关操作机构、断路器接地开关一体化操作机构、钣金柜体、进出线电缆以及极柱本体等部分组成。
[0003]钣金柜体，用于封装母线单元、控制室单元、隔离开关操作机构、断路器接地开关一体化操作机构、进出线电缆和极柱本体等各部件，并对极柱本体起支撑作用；
[0004]母线单元，安装在钣金柜体顶部，主要用于将两个电气回路连接在一起实现传输电能的作用；
[0005]控制室单元安装在钣金柜体顶部，位于母线单元前；控制单元是固体柜固体绝缘环网柜二次控制的枢纽，如图2所示，它包括安装在钣金柜体前表面上的断路器开关合分闸按钮及合分闸指示、储能旋钮及储能指示、接地合闸指示及分闸按钮；
[0006]隔离开关操作机构安装在钣金柜体内，位于控制室单元下面的位置，与极柱本体进行组装；隔离开关操作机构所包括隔离绝缘拉杆、隔离动触头和隔离静触头，隔离动触头和隔离静触头构成隔离开关，隔离开关的闭合位置机构安装板开孔在同一轴线上；如图2所示，在钣金柜体前表面上，即与隔离开关操作机构相对应的位置开有隔离开关操作孔，当隔离操作手柄插入隔离机构操作孔内，逆时针旋转时，通过隔离绝缘拉杆带动隔离动触头使之与隔离静触头接触闭合，实现隔离开关的合闸；
[0007]断路器接地开关一体化操作机构安装在钣金柜体内，位于隔离开关操作机构下面的位置，与极柱本体进行组装；如图2所示，在钣金柜体前表面上，即与断路器接地开关一体化操作机构相对应的位置设置有储能操作孔、断路器分闸按钮、断路器合闸按钮、接地分闸按钮、接地合闸按钮、储能指示和断路器计数器；
[0008]进出线电缆安装在钣金柜体内，与极柱本体进行组装；
[0009]极柱本体通过极柱本体上的连接孔安装固定在钣金柜体的后板上。
[0010]如图3所示，在现有的固体绝缘环网柜的隔离开关操作中，操作人员在进行开关分合闸时，通过机械转动而带动模拟指示牌，表示开关的合分，这种操作方式下，不能用肉眼直接观察到隔离开关的合分闸状态，而在实际工作中模拟指示牌会由于隔离开关操作机构的故障而失去模拟指示的作用，导致操作后隔离开关指针不符合实际情况，例如指示牌显示开关处于分闸状态，而实际上开关处于合闸状态；再例如开关的隔离动触头和隔离静触头没有完全分开或分开的开距不够大，而操作人员由于不能直接观察到开关的分合状态，很容易产生认为开关已操作到位的错觉，导致进出线电缆出现间隔带电操作的情况，这样就给操作维护人员的生命安全带来严重的危害。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提供设有透光窗及可视化窗口的固体绝缘环网柜及使用方法，解决固体绝缘环网柜中隔离开关的合分闸状态无法被有效确认的问题，避免了由于隔离开关的合分闸状态无法被有效确认而造成安全性事故。
[0012]为解决上述提到的技术问题，本方案提供的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，包括母线单元、控制室单元、隔离开关操作机构、断路器接地开关一体化操作机构、钣金柜体、极柱本体；隔离开关操作机构用于控制隔离开关的分合状态；此外，本方案提供的带透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜还包括可视化窗口和透光窗口 ；可视化窗口设置安装在固体绝缘环网柜正面的钣金柜体上；透光窗口设置且安装在与极柱本体上；可视化窗口、透光窗口和隔离开关的闭合位置在同一轴线上。
[0013]可视化窗口包括可视口、可视窗、可视化窗口挡板；其中，可视口有若干个，均为开在固体绝缘环网柜正面的钣金柜体上的口 ；可视口在钣金柜体上的位置与钣金柜体内的隔离开关闭合的位置在同一轴线上。
[0014]透光窗口包括透光孔、透光窗；透光孔有若干个，且均为极柱本体在一体化烧筑时后端预留的圆孔；透光孔与可视口、隔离开关闭合的位置在同一轴线上。
[0015]可视窗包括固定板、可视窗密封槽、第一层凸台和第二层凸台；可视窗密封槽、第一层凸台和第二层凸台均加工在固定板上；可视窗密封槽用于放置密封圈；第一层凸台位于可视窗密封槽的闭合区域内，第一层凸台的厚度和固定板的厚度相等；第二层凸台位于第一层凸台上，第二层凸台的边沿形状和可视口的形状一致，可视口吻合地将第二层凸台套住。
[0016]可视化窗口挡板包括底板和挡板；挡板为柱形筒体；挡板的内边沿形状和可视口的边沿形状一致；挡板和底板同中心轴，挡板和底板形成中空贯体。
[0017]透光孔的直径大于等于60mm ;透光窗为正方形面板,该正方形面板的一面加工有一闭合透光窗密封槽，用于安装时放入透光窗密封圈。
[0018]可视窗采用透光率达到97%的材料制作。
[0019]可视化窗口挡板采用片状模塑料制作。
[0020]透光窗采用透光率达大于等于97%的材料制作；密封圈采用的是由采用三元乙丙橡胶材质制成的密封圈。
[0021]设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其使用方法包括以下步骤:
[0022]步骤S1:在钣金柜体上，选择与机构安装板开孔、隔离开关闭合位置同轴线的位置设置可视口 ；在极柱本体上，选择与可视口、机构安装板开孔、隔离开关闭合位置同轴线的位置，设置透光孔，使可视口、机构安装板开孔、隔离开关闭合位置、透光孔在同一光路上；
[0023]步骤S2:使可视窗的第二层凸台与可视口吻合齐平，将可视窗和可视化窗口挡板安装在可视口上；结合密封圈将透光窗安装在透光孔上；
[0024]步骤S3:将可视化窗口和透光窗口安装设置在固体绝缘环网柜上后，当光源从透光窗口进入、沿隔离开关动静触头闭合位置、机构安装板开孔、可视化窗口所在光路传时播，操作工人站在固体绝缘环网柜前面，通过可视化窗口清晰的观察到隔离动触头和隔离静触头的相对位置。
[0025]本发明设有透光窗及可视化窗口的固体绝缘环网柜及使用方法，由于本产品自带透光窗及可视化窗口，无须操作人员用手电筒等外部光源照射固体绝缘环网柜内部，就能通过可视化窗口用肉眼直接、清晰的观察到隔离开关的合分闸状态，避免因为隔离开关合分闸状态不清楚而产生的触电事故的发生；在可视化窗口采用的可视窗中，由于固定板和第一层凸台厚度相等、第一层凸台周围设置放有密封圈的可视窗密封槽、第二层凸台比第一层凸台高、且第二层凸台的边沿形状和可视口的形状一致，因此当可视窗盖在可视口上时，可视口能吻合地将第二层凸台套住，避免可视口漏光，影响观察效果，同时，第二层凸台可与钣金柜体面板平齐，使柜体面板更加平整、美观；此外，由于可视窗采用的是透光率达到97 %的材料制作，因此能大大提高观察效果；由于可视化窗口挡板采用的是防止光源扩散的材料制作，因此能有效的防止入射光扩散，提观察的清晰度；由于透光窗采用透光率达大于等于97%的材料制作，因此能提闻入射光强度，从而提闻固体绝缘环网柜内部的売度，有助于观察隔离开关的闭合状态；由于密封圈采用的是由三元乙丙橡胶材质制成的密封圈，因此大大提高透光窗与极柱本体间的密封程度。
[0026]下面结合附图对本发明提供的设有透光窗及可视化窗口的固体绝缘环网柜及使用方法作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为现有固体绝缘环网柜的结构剖视图；
[0028]图2为现有固体绝缘环网柜的正视图；
[0029]图3为现有固体绝缘环网柜内的隔离开关立体图；
[0030]图4为本发明的可视化窗口和透光窗口的固体绝缘环网柜的剖视图；
[0031]图5为本发明中可视化窗口安装后的立体图；
[0032]图6为本发明中可视窗的立体图；
[0033]图7为本发明中可视化窗口挡板的立体图；
[0034]图8为安装在本发明的固体绝缘环网柜上时的透光窗口的剖面图；
[0035]图9为本发明中的透光窗的正视图；
[0036]图10为本发明的固体绝缘环网柜的光路图；
[0037]图中附图标记对应的技术特征如下:
[0038]1.母线单元；
[0039]2.控制室单元，21.合闸指示，22.分闸指示，23.接地合闸指示，24.储能指示，25.合闸按钮，26.分闸按钮，27.接地分闸按钮，28.储能旋钮；
[0040]3.隔离开关操作机构，31.隔离绝缘拉杆，32.隔离动触头，33.隔离静触头；34.隔离开关操作孔；35.机构安装板开孔；
[0041]4.断路器接地开关一体化操作机构，41.储能操作孔，42.断路器分闸按钮，43.断路器合闸按钮，44.接地分闸按钮，45.接地合闸按钮，46.储能指示，47.断路器计数器；
[0042]5.钣金柜体；6.进出线电缆；7.极柱本体；
[0043]8.可视化窗口，81.可视口 ；82.可视窗，821.固定板，822.可视窗密封槽，823.第一层凸台；824.第二层凸台；83.可视化窗口挡板，831.底板，832.挡板，8321.挡板的内边沿；
[0044]9.透光窗口，91.透光孔,92.透光窗,921.透光窗密封槽，93.透光窗密封圈；
【具体实施方式】
[0045]如图4所示，本实施例包括母线单元1、控制室单元2、隔离开关操作机构3、断路器接地开关一体化操作机构4、钣金柜体5、进出线电缆6、极柱本体7、可视化窗口 8和透光窗口 9;其中母线单元1、控制室单元2、隔离开关操作机构3、断路器接地开关一体化操作机构4、进出线电缆6和极柱本体7设置且封装在钣金柜体5内；可视化窗口 8设置安装在固体绝缘环网柜正面的钣金柜体5上，且与隔离开关的闭合位置(即隔离动触头32和隔离静触头33接触的位置)在同一轴线上；保持与可视化窗口 8、隔离开关的闭合位置同轴线，将透光窗口 9设置且安装在极柱本体7上；当光线从透光窗口 9进入后，沿隔离开关动静触头闭合位置、机构安装板开孔35、可视化窗口 8所在轴线传播，操作人员即可观察到隔离开关的合分闸状态。
[0046]以下为可视化窗口 8和透光窗口 9的具体描述:
[0047]如图5所示，可视化窗口 8包括可视口 81、可视窗82、可视化窗口挡板83 ;其中，可视窗口 81的数目和隔离开关动触头32 (或静触头33)的数目相同，可视窗口 81均为开在固体绝缘环网柜正面的钣金柜体5上的通孔(例如圆角矩形通孔、直角矩形通孔、圆形通孔、椭圆形通孔、正方形通孔等)，可视口 81在钣金柜体5上的位置与钣金柜体5内的隔离开关闭合的位置、机构安装板开孔35在同一轴线上；此外，每一个可视口 81边沿周围的钣金柜体5上均设有若干个螺丝孔；
[0048]如图6所示，可视窗82采用透光材料制成，尤其是高透光率材料(例如聚碳酸酯)；可视窗82包括固定板821、可视窗密封槽822、第一层凸台823和第二层凸台824，其中固定板821为圆角矩形面板(也可以为直角矩形板、圆形板、椭圆形板和正方形板等),固定板821上设有若干个通孔，通孔的位置分布在固定板821边沿周围附近处，通孔的数目与可视口 81周围的螺柱数目一致；可视窗密封槽822、第一层凸台823和第二层凸台824均在固定板821的一表面上加工而成；可视窗密封槽822为闭合的密封槽，用于放置密封圈；第一层凸台823位于可视窗密封槽822的闭合区域内，第一层凸台823的厚度和固定板821的厚度相等；第二层凸台824位于第一层凸台823上，且第二层凸台824和第一层凸台823形成相贯体，第二层凸台824的边沿形状和可视口 81的形状一致(例如与可视口 81对应为圆角矩形、直角矩形、圆形、椭圆形、正方形等)，当可视窗82盖在可视口 81上时，第二层凸台824进入可视口 81，第二层凸台824与钣金柜体面板平齐，可视口 81吻合地将第二层凸台824套住；
[0049]如图7所示，可视化窗口挡板83采用防止光源扩散的材料制作，例如SMC复合材料(片状模塑料Sheet molding compound,简称SMC);可视化窗口挡板83包括底板831和挡板832 ；
[0050]其中，底板831为圆角矩形面板(也可以为直角矩形面板、圆形面板、椭圆形面板和正方形面板等)，底板831上设有若干个通孔，通孔的位置分布在底板831边沿周围附近处，通孔的数目与821上的通孔、可视口 81周围的螺柱的数目一致；
[0051]挡板832为柱形筒体，该柱形筒体端口，即挡板832的内边沿8321形状和可视口81的边沿形状一致；保持挡板832和底板831同中心轴，将挡板832和底板831进行相贯，相贯后，将挡板832端口所包围的底板831部分去掉，形成中空贯体，如图6所示。
[0052]如图8所示，透光窗口 9包括透光孔91、透光窗92 ;其中，透光孔91的数目和隔离开关动触头32 (或静触头33)的数目相等，透光孔91均为极柱本体7在一体化浇筑时后端预留的圆孔；当将极柱本体7组装在固体绝缘网柜上时，须保持极柱本体7上的透光孔91与钣金柜体5内的隔离开关闭合的位置、机构安装板开孔35、以及相应的可视口 81的位置在同一轴线上；透光孔91的直径大于等于60mm ;每一个透光孔91周围的极柱本体7上均设有若干个螺纹孔；
[0053]如图9所不,透光窗92为正方形面板,该正方形面板的一面加工有一闭合透光窗密封槽921，用于安装时放入透光窗密封圈93，密封圈93采用高抗侵蚀性能的密封材料制成，尤其是采用三元乙丙橡胶材质制成的密封圈；透光窗92采用透光材料制成，尤其是高透光率材料(例如光率达到97%的聚碳酸酯板)；透光窗92上设有若干个通孔，通孔的位置分布在透光窗92的边沿与透光窗密封槽921之间的区域，通孔的数目和透光孔91周围的螺纹孔数目相等；安装时，保持各孔对应，将透光窗92盖在透光孔91上用螺栓拧紧固定即可。
[0054]如图10所示，本实施例的使用方法包括以下步骤:
[0055]步骤S1:在钣金柜体5上，选择与机构安装板开孔35、隔离开关闭合位置同轴线的位置设置可视口 81 ;在极柱本体7上，选择与可视口 81、机构安装板开孔35、隔离开关闭合位置同轴线的位置，设置透光孔91，使可视口 81、机构安装板开孔35、隔离开关闭合位置、透光孔91在同一光路上；
[0056]步骤S2:使可视窗82的第二层凸台824与可视口 81吻合齐平，将可视窗82和可视化窗口挡板83安装在可视口 81上；结合密封圈93将透光窗92安装在透光孔91上；
[0057]步骤S3:将可视化窗口 8和透光窗口 9安装设置在固体绝缘环网柜上后，当外界自然光源(或在透光窗口 9后侧添加LED平行光源等)从透光窗口 9进入、沿隔离开关动静触头闭合位置、机构安装板开孔35、可视化窗口 8所在光路传时播，操作工人站在固体绝缘环网柜前面，能通过可视化窗口 8清晰的观察到隔离动触头32和隔离静触头33的相对位置，可以清晰的看出隔离开关是否处于合闸或者是分闸状态。
[0058]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，包括母线单元(I)、控制室单元(2)、隔离开关操作机构(3)、断路器接地开关一体化操作机构(4)、钣金柜体(5)、极柱本体(7);隔离开关操作机构(3)用于控制隔离开关的分合状态；其特征在于， 还包括可视化窗口(8)和透光窗口(9);可视化窗口(8)设置安装在固体绝缘环网柜正面的钣金柜体(5)上；透光窗口(9)设置且安装在极柱本体(7)上；所述可视化窗口(8)、透光窗口(9)和隔离开关的闭合位置在同一轴线上。
2.根据权利要求1所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其特征在于，所述可视化窗口(8)包括可视口(81)、可视窗(82)、可视化窗口挡板(83);其中，可视口(81)有若干个，均为开在固体绝缘环网柜正面的钣金柜体(5)上的口 ；可视口(81)在钣金柜体(5)上的位置与钣金柜体(5)内的隔离开关的闭合位置在同一轴线上。
3.根据权利要求2所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其特征在于，所述透光窗口(9)包括透光孔(91)、透光窗(92);所述透光孔(91)有若干个，且均为极柱本体(7)在一体化浇筑时后端预留的圆孔；所述透光孔(91)与可视口(81)、隔离开关闭合的位置在同一轴线上。
4.根据权利要求2所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其特征在于，所述可视窗(82)包括固定板(821)、可视窗密封槽(822)、第一层凸台(823)和第二层凸台(824);所述可视窗密封槽(822)、第一层凸台(823)和第二层凸台(824)均加工在固定板(821)上；可视窗密封槽(822)用于放置密封圈；第一层凸台(823)位于可视窗密封槽(822)的闭合区域内，第一层凸台(823)的厚度和固定板(821)的厚度相等；第二层凸台(824)位于第一层凸台(823)上，第二层凸台(824)的边沿形状和可视口(81)的形状一致，可视口(81)吻合地将第二层凸台(824)套住。
5.根据权利要求2所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其特征在于，所述可视化窗口挡板(83)包括底板(831)和挡板(832);挡板(832)为柱形筒体；挡板(832)的内边沿(8321)形状和可视口(81)的边沿形状一致；挡板(832)和底板(831)同中心轴，挡板(832)和底板(831)形成中空贯体。
6.根据权利要求3所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其特征在于，所述透光孔(91)的直径大于等于60mm;所述透光窗(92)为正方形面板，该正方形面板的一面加工有一闭合透光窗密封槽(921)，用于安装时放入透光窗密封圈(93)。
7.根据权利要求4所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其特征在于，所述可视窗(82)采用透光率达到97%的材料制作。
8.根据权利要求5所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其特征在于，所述可视化窗口挡板(83)采用片状模塑料制作。
9.根据权利要求6所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其特征在于，所述透光窗(92)采用透光率达大于等于97%的材料制作；所述密封圈(93)采用的是由采用三元乙丙橡胶材质制成的密封圈。
10.基于权利要求1或7或8或9所述的设有透光窗口及可视化窗口的固体绝缘环网柜，其使用方法特征在于，包括以下步骤:步骤S1:在钣金柜体(5)上，选择与机构安装板开孔(35)、隔离开关闭合位置同轴线的位置设置可视口(81);在极柱本体(7)上，选择与可视口(81)、机构安装板开孔(35)、隔离开关闭合位置同轴线的位置，设置透光孔(91)，使可视口(81)、机构安装板开孔(35)、隔离开关闭合位置、透光孔(91)在同一光路上； 步骤S2:使可视窗(82)的第二层凸台(824)与可视口(81)吻合齐平，将可视窗(82)和可视化窗口挡板(83)安装在可视口(81)上；结合密封圈(93)将透光窗(92)安装在透光孔(91)上； 步骤S3:将可视化窗口(8)和透光窗口(9)安装设置在固体绝缘环网柜上后，当光源从透光窗口(9)进入、沿隔离开关动静触头闭合位置、机构安装板开孔(35)、可视化窗口(8)所在光路传时播，操作工人站在固体绝缘环网柜前面，通过可视化窗口(8)清晰的观察到隔离动触头(32)和隔离静触头(33)的相对位置。
【文档编号】H02B13/02GK104410003SQ201410737179
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】王德明, 刘玉刚, 张炜 申请人:北京合锐赛尔电力科技股份有限公司