一种高海拔环境下的40.5KV移开式高压开关柜的制作方法

一种高海拔环境下的40.5kv移开式高压开关柜
技术领域
1.本实用新型涉及高压开关柜技术领域，尤其涉及一种高海拔环境下的 40.5kv移开式高压开关柜。


背景技术：

2.随着国家工业的迅猛发展和西部大开发进程的不断加快，越来越多的高压电器设备在西部高海拔地区有了更广泛的应用，海拔高度的增加对高压电器设备在设计、制造、安装和使用上与平原地区有着很大的区别。如何使高压开关柜突破上述海拔高度的限制，这是摆在各电气成套厂家及元件制造商家需要解决的问题。
3.高海拔地区由于海拔高，空气密度和温度较低，昼夜温度变化较大，空气绝对湿度小，年大风日多，降水量少，这些恶劣的自然气候条件对电气设备的性能主要有以下四个方面的影响：
4.(一)空气压力和空气密度降低的影响
5.1)对绝缘介质强度的影响
6.空气压力或空气密度的降低，引起外绝缘强度的降低。在海拔至5000m 范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7.7～10.5kpa,外绝缘强度降低 8％～13％。
7.2)对电气间隙击穿电压的影响
8.对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙。高海拔电器产品的电气间隙可按海拔每上升1000米增加10％来修正。
9.3)对电晕及放电电压的影响
10.a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低，电晕起始电压降低，电晕腐蚀严重；
11.b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降，导致局部放电起始电压降低；
12.c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。
13.4)对开关电器灭弧性能的影响
14.空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低，通断能力下降和电寿命缩短。
15.5)对介质冷却效应，即产品温升的影响
16.空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品，由于散热能力的下降，温升增加。在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低 7.7～10.5kpa,温升增加3％～10％。
17.6)对产品机械结构和密封的影响
18.a、引起低密度、低浓度、多孔性材料(例如：电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化；
19.b、润滑剂的蒸发及塑料制品中增塑剂的挥发加速；
20.c、由于内外压力差的增大，气体或液体易从密封容器中泄漏或泄露率增大，有密封要求的电工产品，间接影响到电气性能；
21.d、引起受压容器所承受压力的变化，导致受压容器容易破裂。
22.(二)空气温度降低及温度变化(包括日温差)增大的影响
23.1)高原环境空气温度对产品温升的补偿
24.平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低，电工绝缘材料的热老化寿命决定于平均空气温度。高原环境空气温度的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运行中温升的增加。
25.2)日温差或温度变化对产品结构的影响
26.高原空气温度的日温差大。较大的温度变化使产品外壳容易变形、龟裂，密封结构容易破裂。如高压开关柜内的环氧树脂浇注产品。
27.(三)空气绝对湿度减小的影响
28.绝对湿度对外绝缘强度的影响
29.平均绝对湿度随海拔升高而降低。绝对湿度降低时，电工产品的外绝缘强度降低，因此要考虑工频放电电压与冲击闪络电压的湿度修正。
30.(四)太阳辐射照度，包括紫外线辐射照度增加的影响
31.1)高原热辐射增加的影响
32.海拔5000m时最大太阳辐射度为低海拔时相应值的1.25倍，热辐射对物体起加热作用。对于户外用电工产品，太阳热辐射的增加引起较大的表面附加温升，降低有机绝缘材料的材质性能，使材料变形，产生机械热应力等影响。
33.2)高原紫外线辐射增加的影响
34.紫外线辐射照度随海拔升高的增加率比太阳总辐射照度的增加率大得多，海拔3000m时已达低海拔时相应值的2倍。紫外线引起有机绝缘材料的加速老化，使空气容易电离而导致外绝缘强度和电晕起始电压降低。
35.按国家技术标准限制使用环境为高压电气设备在海拔1000米以下，因此现有的电气成套设备不能很好的满足高海拔地区电气设备必须具备的安全使用和可靠稳定运行的要求。


技术实现要素：

36.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高海拔环境下的40.5kv移开式高压开关柜。
37.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种高海拔环境下的40.5kv移开式高压开关柜，包括前壳、开关柜本体、支撑绝缘子，所述前壳与开关柜本体转动连接，所述前壳内壁设置有断路器手车室、仪表室，所述断路器手车室设置在前壳内侧且靠近下壁的位置，所述仪表室设置在断路器手车室上方，所述开关柜本体内侧从上到下设置有母线室、电缆室，所述断路器手车室、母线室、电缆室、仪表室之间均固定连接有分隔板，所述断路器手车室、母线室、电缆室内侧设置有一次设备，所述一次设备包括电流电压互感器、零序电流互感器、真空断路器、接地开关、主母线，所述电流电压互感器、零序电流互感器固定连接在电缆室内侧下壁，所述真空断路器固定连接在断路器手车室内侧，所述
接地开关固定连接在电缆室侧壁，所述主母线固定连接在母线室内侧，所述母线室内侧固定连接有母线套管、静触头盒，所述主母线固定连接在母线套管内侧，所述静触头盒与主母线固定连接，所述母线室、电缆室内侧固定连接有相间绝缘隔板，所述相间绝缘隔板设置在接地开关、主母线电流电压互感器、零序电流互感器之间，所述电缆室下壁固定连接有接地铜排，所述仪表室内侧固定连接有二次设备组件。
38.作为上述技术方案的进一步描述：
39.所述真空断路器为高海拔专用真空断路器。
40.作为上述技术方案的进一步描述：
41.所述断路器手车室、电缆室内侧均固定连接有凝露传感加热器组件。
42.作为上述技术方案的进一步描述：
43.所述主母线、接地铜排均做硫化处理。
44.作为上述技术方案的进一步描述：
45.所述接地铜排型号为6x40mm2。
46.作为上述技术方案的进一步描述：
47.所述电缆室内侧下壁固定连接有避雷器，所述避雷器设置在电流电压互感器、零序电流互感器之间。
48.作为上述技术方案的进一步描述：
49.所述支撑绝缘子的材质为玻纤增强环氧树脂。
50.本实用新型具有如下有益效果：
51.1、与现有技术相比，本实用新型，外绝缘强度裕度足够大，满足了高海拔空气密度下降造成的外绝缘强度下降而进行修正的要求，满足了高海拔条件下电气间隙按海拔每上升1000米增加10％来修正的要求从而使产品的冲击耐受电压和工频耐受电压达到高海拔使用的要求。
52.2、与现有技术相比，本实用新型，支撑绝缘子材料选用受温差变化影响不大和耐老化程度高的绝缘材料—玻纤增强环氧树脂，在保证高强度的同时，变形量和老化程度都较小，适应了高海拔条件下对绝缘配合的要求。
53.总体来说本实用新型提供了一种应用于高海拔环境下的使用安全、运行可靠的40.5kv移开式高压开关柜设备。
附图说明
54.图1为本实用新型提出的一种高海拔环境下的40.5kv移开式高压开关柜的整体结构剖视图；
55.图2为本实用新型提出的一种高海拔环境下的40.5kv移开式高压开关柜的轴承绝缘子结构示意图。
56.图例说明：
57.1、前壳；2、电流电压互感器；3、零序电流互感器；4、真空断路器；5、接地开关；6、主母线；7、分隔板；8、母线套管；9、静触头盒；10、相间绝缘隔板；11、避雷器；12、凝露传感加热器组件；13、支撑绝缘子；14、断路器手车室；15、母线室；16、电缆室；17、仪表室；18、接地铜排；19、开关柜本体；20、二次设备组件。
具体实施方式
58.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
59.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
60.参照图1
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2，本实用新型提供的一种高海拔环境下的40.5kv移开式高压开关柜：包括前壳1、开关柜本体19、支撑绝缘子13，前壳1与开关柜本体 19转动连接，前壳1内壁设置有断路器手车室14、仪表室17，断路器手车室 14设置在前壳1内侧且靠近下壁的位置，仪表室17设置在断路器手车室14 上方，开关柜本体19内侧从上到下设置有母线室15、电缆室16，断路器手车室14、母线室15、电缆室16、仪表室17之间均固定连接有分隔板7，断路器手车室14、母线室15、电缆室16内侧设置有一次设备，一次设备包括电流电压互感器2、零序电流互感器3、真空断路器4、接地开关5、主母线6，电流电压互感器2、零序电流互感器3固定连接在电缆室16内侧下壁，真空断路器4固定连接在断路器手车室14内侧，接地开关5固定连接在电缆室16 侧壁，主母线6固定连接在母线室15内侧，母线室15内侧固定连接有母线套管8、静触头盒9，主母线6固定连接在母线套管8内侧，静触头盒9与主母线6固定连接，母线室15、电缆室16内侧固定连接有相间绝缘隔板10，相间绝缘隔板10设置在接地开关5、主母线6电流电压互感器2、零序电流互感器3之间，电缆室16下壁固定连接有接地铜排18，仪表室17内侧固定连接有二次设备组件20。
61.真空断路器4为高海拔专用真空断路器4，以适应高海拔环境的需要。
62.断路器手车室14、电缆室16内侧均固定连接有凝露传感加热器组件12，可防止在高湿度或温度变化较大的气候环境中产生凝露带来危险。
63.主母线6、接地铜排18均做硫化处理，以增加绝缘性能。
64.接地铜排18型号为6x40mm2，此接地铜排18贯穿相邻各柜，并与柜体良好接触，此接地铜排18供直接接地的元器件使用。
65.电缆室16内侧下壁固定连接有避雷器11，避雷器11设置在电流电压互感器2、零序电流互感器3之间。
66.支撑绝缘子13的材质为玻纤增强环氧树脂，支撑绝缘子13材料选用受温差变化影响不大和耐老化程度高的绝缘材料，玻纤增强环氧树脂，在保证高强度的同时，变形量和老化程度都较小，适应了高海拔条件下对绝缘配合的要求。
67.工作原理：本装置使用位置环境条件要球如下：本实用新型的使用环境条海拔高
度不超过4000m，周围空气温度不超过40摄氏度，最低周围空气温度不低于零下30摄氏度，环日平均相对湿度不大于95％，月平均相对湿度不大于90％，地震烈度不超过8级，开关柜本体19及前壳1、分隔板7是用2mm 敷铝锌钢板经数控机床加工后拼接而成，装配好的开关柜能保证尺寸规格的统一性，具有很强的抗腐蚀与抗氧化作用，并且有比同等钢板高的机械强度，内部增加相间绝缘隔板10，以满足绝缘要求，母线室15里安装有母线套管8 和静触头盒9，而主母线6从一个开关柜引至另一个开关柜，通过母线套管8 固定，它同时满足主母线6的绝缘要求，在主母线6穿越分隔板7时，用母线套管8固定，如果出现内部故障电弧，能限制事故蔓延到邻柜，并能保证主母线6的机械强度，电缆室16的下部安装有电流电压互感器2，电缆室16 内安装有避雷器11，仪表室17安装有二次设备组件20，包括继电保护元件、仪表、带电显示器及对一次设备进行监测、控制、保护的设备，均为市面常见设备，本实施例不做详细说明，断路器手车室14和电缆室16内分别加装有凝露传感加热器组件12，可防止在高湿度或温度变化较大的气候环境中产生凝露带来危险，电缆室16内设有6
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40mm2的接地铜排18，此接地铜排18 贯穿相邻各柜，并与柜体良好接触，此接地铜排供18直接接地的元器件使用，同时柜壳采用覆铝锌板拼接，使整列柜体都处在良好的接地状态，确保运行操作人员的安全。
68.最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。