专利名称：户外交流金属封闭成套配电设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种配电设施，涉及一种6-10KV单电源户外交流金属封闭成套配电设备。
现有的户外交流配电设备主要有“欧式”箱变和“美式”箱变两种。
“欧式”箱变一般由成套高压配电装置，成套低压配电装置，独立的电力变压器装置等组成。这三大部分，有的组成“目”字形，有的则按其它形式的组合排列，最终将这几大部分装配在一个大的金属箱柜内，并完成有关电器联接，则为“欧式”箱变。这种箱变设备的特点是需增加通风散热装置，设备本身体积宠大，占用空间多，检测、检修难度大，变压器散热困难，防误闭锁复杂，制作成本高。“欧式”箱变一般选用高压负荷开关加熔断器作为变压器设备的保护，具备单、二相设备故障时，经联动装置使负荷开关保护分闸，从而使设备退出故障状态。因此这种箱变设备适用于中性点非直接接地电网及中性点直接接地系统。
“美式”箱变则以变压器为主体设备，高压电器元件、负荷开关、熔断器及其连接线均紧密组合并浸在同一变压器油箱内，其中负荷开关和熔断器没有组合联动装置。该设备整体结构紧凑、简化。“美式”箱变的体积大大减小，所以占用空间极少。这种美式箱变适用于中性点直接接接地、即大电流接地系统，具有三相电压互不干扰的功能，因此适用于单相用电户。但如果应用于中性点非直接接地系统时，一旦发生单相故障，使高压侧一相熔断器熔断时，低压侧工作相电压严重偏离，会在较长时间内维持不对称状，从而导致单相家用电器烧毁。另外，由于美式箱变中所配制的各种电器元件、负荷开关、熔断器及其联线均浸置在同一密封油箱中，运行中一旦设备发生故障，需要打开变压器密封盖，对设备的元器件、联线进行逐一检查。这种情况下，则必须将油罐中的油全部放净，拆除全部联线及元件，方可对变压器本体设备进行检查、维护、更换，因此现场工作量很大。
本实用新型的目的是提供一种户外交流金属封闭成套配电设备，该设备布局紧凑，设计合理、造型美观、体积小巧、经济实用，是一种不同于“欧式”箱变及“美式”箱变站的新型成套配电设备。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案户外交流金属封闭成套配电设备由6-10KV高压开关设备箱、低压开关设备箱、变压器单元箱、变压器监测、操作箱、电度计量装置专用箱、低压仪表控制专用箱等组成。这些箱体为独立的金属封闭式箱体，箱体间通过联线接口完成相互连接；其中，在所述高压开关设备箱中，6-10KV高压电源由箱底引入，并联接隔离开关、真空负荷开关管后与熔断器相连接，其输出端连接变压器高压进线端；在所述变压器单元箱中，波纹板式的散热器固定在矩形变压器油箱的外侧，相互接触面的箱壁上端开有出油道，下端开有回油道，在波纹板的外周设有一围罩，该围罩上端口内与波纹板的间隙处为出气道，围罩下端留有进气口；在矩形变压器单元箱外，安装有突出于箱体外，且形状不一、其内可安装电器连接元件的盒体。
户外交流金属封闭成套配电设备是一种区别于“欧式”箱变站及“美式”箱变站的高压配电设施，设施共分六大部分，主要零部件均安装在这六个完全独立、仅凭联线连接的封闭式箱体内。所以便于维修、维护，且造型美观，占地少。同时，该设备具有当出现单相或二相故障时，可三级联动自动分闸的功能。因此是一种新颖，实用的高压配电设备。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的形状结构示意图图2为本实用新型的电气接线一次模拟示意图图3为现有技术中高压变压器波纹板状油箱示意图图4为本实用新型中变压器双导流散热器防护装置的示意图图5为本实用新型中变压器油箱的形状示意图图6为本实用新型的外形示意图由图1、图2可知，户外交流金属封闭成套配电设备由6-10KV高压开关设备箱1、低压开关设备箱2、变压器单元箱3、变压器监测操作箱4、电度计量装置专用箱5、低压仪表控制专用箱6等组成。上述六个箱体为独立的金属封闭式箱体，箱体与箱体间通过联线相互连接。
在高压开关设备1中，6-10KV高压电源由箱底引入，连接隔离开关7、真空负荷开关管8后，与高压限流型撞击熔断器9相连接，其输出端与变压器10的高压进线端相连接。在线路中加入隔离开关7，则便于检修设备；设备中加入熔断器9，一旦出现线路故障，任意一只熔断器熔断后，相关撞击器会自动弹出，使保护开关三相同时动作分闸，使设备退出故障。同时，在高压电源的进线端固定连接有高压带电显示装置11，通过显示装置11，可显示出电源端是否为带电状态，以此做为提示性防护。在进线电缆及设备上，连接有过电压保护装置12。一旦线路出现过电压，对各设备将起到过压保护的作用。在熔断器9的上端连接并固定安装有一组接地开关13。该接地开关与隔离开关7组成防误操作闭锁，可防止带电开门检修时，人体误入带电隔间。在该电源输出端上，还连接固定有高压带电显示装置14，可显示出线端是否带电及由于某项线路设备故障而显示相应的故障情况。
变压器单元箱3为本实用新型的主体核心部分，它是由矩形钢制油箱、双导流式散热器、防护装置、变压器箱上密封盖等组成的一个密封式油箱。油箱内浸置有不同规格容量、任意绕组和芯柱组成的变压器主体芯(可以是普通三柱、三芯制，五柱三芯制或其它结构形式)。
由图3可知，常规的变压器大多采用波纹板式散热器，其中波纹板为箱体的一个组成侧面。由于波纹板受成型工艺所限，材料薄，油箱热涨冷缩，散热片反复涨缩，箱体的机械强度低。由于焊接点多，易发生漏油现象。由于变压器芯固定安装在箱体内，一旦接入负荷便会发热，该热量使箱体内的变压器油受热后膨胀。这时，密封箱内的压力增加，与箱体浑然一体的波纹板也受到很大的压力，易造成机械疲劳损伤。同时由于变压器油在箱体中流动，会受到各种复杂因素的影响，热交换过程中形成不了上升、下降的理想对流状，最终只能主要依靠波纹板散热器来散热，所以这种常规的波纹板式的变压器散热器散热效果较差，影响了正常的热导流现象的进行。
由图4可知，本实用新型中是将波纹板式的散热器15固定在矩形变压器油箱16的外侧，相接触一面的箱壁18上端开有出油道19，下端开有回油道20。该箱壁18在变压器运行过程中，起到内循环系统(系指变压器油所产生的热量)导流罩的作用。沿波纹板15外围边设有一个围罩21，围罩下端留有进气口22，围罩上端内与波纹板的间隙处形成出气道23，因此围罩21成为一个外循环导流罩。内、外循环系统形成双导流强制循环系统。
当变压器接入负荷在箱体内发热后，变压器油17则受热膨胀，上升的热油从出油道19流入波纹板式散热器15及围罩21所形成的容器中，经与散热器散热，冷油从回油道20回到油箱16内。由于冷空气不断从进气口22进入，则热空气不断从出气道23排出，与外循环导流罩21间形成风洞效应，这样既有利于变压器油散热，又可阻挡太阳光的幅射，因此由于内、外循环导流罩18、21的存在，冷热油完全被隔离开，可完全按照理想的导流方式进行循环，避免了冷热油在同一空间内进行复杂交换而形成的冷热油之间的摩擦、短路、涡流，有利于迅速降温。
常规变压器箱体中，各种元器件及分接开关等均安装在变压器箱上端的密封顶盖上。若对变压器芯实施更换、维修时，需将顶盖上所有的电器件全部拆除，才能将顶盖打开，取出内置的变压器芯，因此现场施工的工作量很大。
由图5可知，在本实用新型中，矩形变压器油箱16，其外侧周边固定安装有突出于箱体外，且形状大小各异，其内装配有电器元件的盒体24，该盒体上留有可固定元器件的孔洞25。变压器箱体与上述盒体24间，对应留有走线孔。通过这些走线孔，可将变压器及其相关的电器元件连接起来。一旦变压器铁芯发生损坏，只需拆除引线、解除固定，即可将变压器芯取出，换上完好变压器芯，接通联线、作性能检测，既便在油箱带油的状态下，也可顺利完成换芯工作，从而迅速恢复供电，而这是现有变压器所不能具备的。
由图6可知，将上述六个独立的金属封闭式箱体组装为一体，并在其上固定安装一个“人”字形防护顶板26，不但可美化产品，还可起到防晒、保温、防风雨、防灰尘、防表面侵蚀等作用。顶盖26上，设有出风口27，与下端变压器所配置的外循环系统导流罩21连为一体。由于延长了导流罩的长度，使得冷热空气流速加快，更有利于散热，对变压器的超负荷运行建立了良好的保障。
权利要求1.一种户外交流金属封闭成套配电设备，由6-10KV高压开关设备箱、低压开关设备箱、变压器单元箱、变压器监测、操作箱、电度计量装置专用箱、低压仪表控制专用箱等组成，其特征在于这些箱体为独立的金属封闭式箱体，箱体间通过联线接口完成相互连接；其中，在所述高压开关设备箱中，6-10KV高压电源由箱底引入，并联接隔离开关、真空负荷开关管后与熔断器相连接，其输出端连接变压器高压进线端；在所述变压器单元箱中，波纹板式的散热器固定在矩形变压器油箱的外侧，相互接触面的箱壁上端开有出油道，下端开有回油道，在波纹板的外周固定有一围罩，该围罩上端口内与波纹板的间隙处为出气道，围罩下端留有进气口，形成双导流式散热器；在矩形变压器单元箱外，安装有突出于箱体外、且形状不一、其内可安装电器元件的盒体。
2.根据权利要求1所述的户外交流金属封闭成套配电设备，其特征在于高压电源的进线端固定连接有高压带电显示装置；进线电缆及设备上，连接有过电压保护装置；熔断器的上端连接并固定安装有一组接地开关，该接地开关与隔离开关连接成防误操作闭锁状，在高压电源的输出端，连接固定有高压带电显示装置。
3.根据权利要求1所述的户外交流金属封闭成套配电设备，其特征在于变压器油箱外侧周边固定有盒体，其侧面留有可固定元器件的孔洞；变压器箱体与上述盒体间，对应留有走线孔。
4.根据权利要求1所述的户外交流金属封闭成套配电设备，其特征在于在相互独立且组合为一体的金属封闭式箱体上固定安装有防护顶板。
5.根据权利要求4所述的户外交流金属封闭成套配电设备，其特征在于所述顶板上，开有出风口，出风口下端与变压器箱体内的外循环系统导流罩相连通。
专利摘要一种户外交流金属封闭成套配电设备,由6—10KV高压开关设备箱、低压开关设备箱、变压器单元箱、变压器监测、操作箱、电度计量装置专用箱、低压仪表控制专用箱等组成。这些箱体为独立的金属封闭式箱体,箱体间通过联线接口完成相互连接。该设备便于维修、维护,且造型美观,占地少。同时,该设备具有当出现单相或二相故障时,可三级联动自动分闸的功能。因此是一种新颖,实用的高压配电设备。
文档编号H02B7/06GK2348509SQ98241588
公开日1999年11月10日 申请日期1998年10月21日 优先权日1998年10月21日
发明者李彦彬, 刘景江 申请人:李彦彬, 刘景江