一种直流开关柜的制作方法

本发明涉及一种直流开关柜，属于中压直流配电。

背景技术：

1、开关柜是配电网中的重要设备之一，开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜广泛用于配电系统当中，作为接受与分配电能的作用，即可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或者退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行，以及设备和运行维修人员的安全。开关柜包括中压交流开关柜和中压直流开关柜，其中，对于中压交流开关柜的设计，国家及行业有标准要求，为标准化设计，主要采用空气绝缘铠装式开关柜或sf6充气柜；而对于中压直流开关柜的设计，业内并无相关标准，主要为空气绝缘的普通覆铝锌板材质柜体，柜体型式根据实际需求进行定制，样式不统一。

2、其中，开关柜内发生短路故障时产生的电弧会对设备及人身安全造成严重威胁。开关柜内发生电弧故障，会引起压力和温度的迅速增加，产生如下主要危害：电弧光中心温度约10000～20000℃，导致柜内铜排及其它设备熔毁气化；弧光冲击波导致开关设备剧烈振动，使固定元件松脱；弧光冲击波以300m/s的速度传播，造成临近设备损坏；燃烧产生的有毒气体被人吸入会产生生命危险；爆炸碎片飞射，造成人员伤亡；开关柜内弧光持续时间长，会造成开关柜火烧连营。

3、目前随着新型电力系统建设需求，针对大规模分布式系能源接入，孤岛供电、交流电网互联、城市区域配网增容与能量互济、专供、以及低碳园区建设，新能源就地消纳等各种电力解决方案都需要中压直流配电系统。

4、中压直流配电系统作为关键环节，其中用于系统连接、隔离、采样等功能的直流开关柜目前多采用空气绝缘设计，样式各异，且其各个隔室中用于燃弧等故障的泄压通道分别独立设置在直流开关柜的顶部或后侧，导致直流开关柜尺寸大，同时需要针对不同的环境现场设计。因此有必要进行紧凑化、多环境场景适应、标准化设计，提高直流开关柜安全性、适应能力，减少开关柜尺寸，同时节省直流系统建设成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直流开关柜，用以解决直流开关柜中不同隔室用于燃弧等故障的泄压通道独立设置导致的直流开关柜尺寸大的问题。

2、为实现上述目的，本发明的方案包括：

3、本发明的一种直流开关柜，包括气箱和电缆室，气箱和电缆室之间设有泄压室，气箱与泄压室之间和电缆室与泄压室之间分别设有用于泄压的泄压件，以使气箱泄压时气箱和泄压室相通，电缆室泄压时电缆箱和泄压室相通；泄压室设有用于连通外界的泄压通道。

4、本发明的直流开关柜包括气箱、电缆室与泄压室，正常工作时，气箱、电缆室与泄压室三个腔室独立，当气箱内发生故障需要泄压时，通过气箱与泄压室之间的泄压件使气箱与泄压室相通，泄压气流通过气箱与泄压室之间泄压件的所在位置进入泄压室，并从泄压室的泄压通道向外及时排出，及时泄压；当电缆室内发生故障需要泄压时，通过电缆室与泄压室之间的泄压件使电缆室与泄压室相通，泄压气流通过电缆室与泄压室之间泄压件的所在位置进入泄压室，并从泄压室的泄压通道向外及时排出，及时泄压。本发明气箱与电缆室中用于燃弧等故障的泄压通道均经由泄压室从泄压室的泄压通道排出，有效缩减直流开关柜的尺寸，进一步节省直流系统的建设成本。

5、进一步地，气箱和泄压室均布置在电缆室的后部，以使电缆室的后壁分别作为泄压室的侧壁和气箱的侧壁，电缆室与泄压室之间的泄压件设置在作为泄压室侧壁的电缆室后壁；气箱设置在泄压室的顶部，以使气箱的底壁作为泄压室的顶壁，气箱与泄压室之间的泄压件设置在气箱的底壁。

6、本发明的气箱与泄压室共用电缆室的后壁，以使电缆室的后壁分别作为泄压室和气箱的侧壁，并通过将气箱的底壁作为泄压室的顶壁，使气箱、电缆室与泄压室紧凑设置，有效缩减直流开关柜的尺寸，进一步节省直流系统的建设成本。

7、进一步地，泄压室内设有用于拦截爆炸冲击颗粒的第一隔网。

8、本发明的第一隔网设置在泄压室内用于拦截爆炸冲击颗粒，避免泄压气流裹挟的爆炸冲击颗粒从泄压通道直接排出导致对处于直流开关柜附近的操作者和环境产生不利影响。

9、进一步地，第一隔网包括疏隔网和密隔网，疏隔网设置在泄压气流的前部，密隔网设置在疏隔网的后方，以使爆炸冲击颗粒中的大颗粒首先被拦截在疏隔网位置，爆炸冲击颗粒中的小颗粒被拦截在密隔网位置。

10、本发明的第一隔网包括设置在泄压气流前部的疏隔网，以使爆炸冲击颗粒中的大颗粒首先被拦截在疏隔网位置，第一隔网还包括设置在疏隔网后方的密隔网，以使爆炸冲击颗粒中的小颗粒被拦截在密隔网位置，使各层隔网针对性拦截尺寸不同的爆炸冲击颗粒，提高隔网的使用寿命，避免爆炸冲击颗粒全部堆积在同一隔网处，导致泄压气流不能及时有效排出，有效防护本发明的直流开关柜的泄压通道。

11、进一步地，泄压通道开设在泄压室的底壁，并连通有防爆室，防爆室设有用于连通外界的出口。

12、本发明通过在泄压室底壁设置防爆室，并通过泄压通道与防爆室连通，以使泄压室内的泄压气流最后通过防爆室的出口完成对外界的泄压；本发明气箱与电缆室中用于燃弧等故障的泄压通道均经由泄压室从防爆室的出口排出，有效缩减直流开关柜的尺寸，进一步节省直流系统的建设成本。

13、进一步地，防爆室包括箱体，箱体上设置有用于与泄压室连通的开口，出口开设在箱体上以避开电缆向外界泄压。

14、本发明的防爆室包括设置有开口和出口的箱体，通过开口与泄压室的泄压通道连通，通过避开电缆设置向外界泄压的出口的朝向，确保泄压顺利进行的同时避免爆炸冲击颗粒引燃或烧到直流开关柜外部的电缆。

15、进一步地，出口处还设置有用于拦截爆炸冲击颗粒的第二隔网。

16、本发明通过在出口处设置第二隔网，以拦截爆炸冲击颗粒，确保泄压顺利进行的同时避免爆炸冲击颗粒从防爆室直接排出引燃或烧到直流开关柜外部的电缆。

17、进一步地，气箱与泄压室之间的泄压件为防爆膜，电缆室和泄压室之间的泄压件包括朝向泄压室活动的挡板，以使电缆室泄压时，挡板朝向泄压室活动，以使电缆室与泄压室相通。

18、本发明设置在气箱与泄压室之间的泄压件为采用高分子阻燃耐受设定压力的复合材料的防爆膜，用于确保气箱的密闭性，并当气箱内发生故障且压力超过防爆膜的设定值时，防爆膜爆开后压力向泄压室释放；电缆室和泄压室之间的泄压件包括朝向泄压室活动的挡板，以使电缆室泄压时，挡板朝向泄压室活动，电缆室与泄压室相通，由于电缆箱对密闭性的要求较低，采用活动挡板可以确保其顺利泄压的同时降低成本。

19、进一步地，泄压件为防爆膜。

20、本发明的泄压件为采用高分子阻燃耐受设定压力的复合材料的防爆膜，确保泄压的顺利可靠进行。

技术特征：

1.一种直流开关柜，包括气箱和电缆室，其特征在于，所述气箱和电缆室之间设有泄压室，所述气箱与泄压室之间和所述电缆室与泄压室之间分别设有用于泄压的泄压件，以使气箱泄压时气箱和泄压室相通，电缆室泄压时电缆箱和泄压室相通；所述泄压室设有用于连通外界的泄压通道。

2.根据权利要求1所述的直流开关柜，其特征在于，所述气箱和泄压室均布置在电缆室的后部，以使电缆室的后壁分别作为泄压室的侧壁和气箱的侧壁，所述电缆室与泄压室之间的泄压件设置在作为泄压室侧壁的电缆室后壁；所述气箱设置在泄压室的顶部，以使气箱的底壁作为泄压室的顶壁，所述气箱与泄压室之间的泄压件设置在气箱的底壁。

3.根据权利要求1或2所述的直流开关柜，其特征在于，所述泄压室内设有用于拦截爆炸冲击颗粒的第一隔网。

4.根据权利要求3所述的直流开关柜，其特征在于，所述第一隔网包括疏隔网和密隔网，所述疏隔网设置在泄压气流的前部，所述密隔网设置在疏隔网的后方，以使爆炸冲击颗粒中的大颗粒首先被拦截在疏隔网位置，爆炸冲击颗粒中的小颗粒被拦截在密隔网位置。

5.根据权利要求1或2所述的直流开关柜，其特征在于，所述泄压通道开设在泄压室的底壁，并连通有防爆室，所述防爆室设有用于连通外界的出口。

6.根据权利要求5所述的直流开关柜，其特征在于，所述防爆室包括箱体，所述箱体上设置有用于与泄压室连通的开口，所述出口开设在箱体上以避开电缆向外界泄压。

7.根据权利要求5所述的直流开关柜，其特征在于，所述出口处还设置有用于拦截爆炸冲击颗粒的第二隔网。

8.根据权利要求1所述的直流开关柜，其特征在于，所述气箱与泄压室之间的泄压件为防爆膜，所述电缆室和泄压室之间的泄压件包括朝向泄压室活动的挡板，以使电缆室泄压时，挡板朝向泄压室活动，以使电缆室与泄压室相通。

9.根据权利要求1所述的直流开关柜，其特征在于，所述泄压件为防爆膜。

技术总结
本发明涉及一种直流开关柜，属于中压直流配电技术领域；包括气箱和电缆室，气箱和电缆室之间设有泄压室，气箱与泄压室之间和电缆室与泄压室之间分别设有用于泄压的泄压件，以使气箱泄压时气箱和泄压室相通，电缆室泄压时电缆箱和泄压室相通；泄压室设有用于连通外界的泄压通道。当气箱泄压时，通过泄压件使气箱与泄压室相通，泄压气流通过泄压件所在位置进入泄压室，并从泄压通道向外及时排出；当电缆室泄压时，通过泄压件使电缆室与泄压室相通，泄压气流通过泄压件所在位置进入泄压室，并从泄压室的泄压通道向外及时排出。本发明气箱与电缆室中用于燃弧等故障的泄压通道均经由泄压室从泄压室的泄压通道排出，有效缩减直流开关柜的尺寸。

技术研发人员：李继凯,常忠廷,孙广涛,闫鑫,甄帅,何青连,孟学磊,武壮,董意锋,王少波,刘畅,李高尚,冯新阳,刘宗胜,张振兴,邓轶茗
受保护的技术使用者：许继电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17