一种固体绝缘环网柜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种高压供电设备，特别是涉及一种用于环网供电的高压开关设 备。
【背景技术】
[0002] 固体绝缘环网柜需要符合高等级的行业标准和国家标准才能保证可靠性。为了满 足各项强制性国家标准，市场上的环网柜不断采用改进措施以克服技术缺陷，逐渐使环网 柜的整体结构出现异化，新旧模块间缺少统一的设计思路，使得整体可用性得不到保证，操 作性和人机交互结构也往往有悖常理，对设备长时间运维过程的维护人员极不友好、安全 性低。
[0003] 现有固体绝缘环网柜主要在以下几个方面体现出针对性改进对整体性能的影 响：
[0004] 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、断路器接地开关操作机构、钣金柜体、进出线电缆、极柱本体、熔断器单元等部分组成， 其中断路器接地开关操作机构包括断路器操作机构、接地开关操作机构。
[0005] 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 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；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；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； 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； 断路器接地开关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；进出线电缆安装在钣金柜体内，与极柱本体进行组装；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；熔断器是一种短路和过电流的保护器，其 根据电流超过规定值一段时间后，自身产生的热量使熔丝熔化，从而使电路断开，起到对电 路及设备的保护作用。
[0006] 目前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 人员的生命带来严重的危害。
[0007] 熔断器单元存在接地关合问题、电场优化问题和体积问题。目前固体绝缘环网柜 中的熔断器下端接地往往通过金属片搭接方式或对接地筒施加绝缘油的方式来实现；而在 这两种方法中，金属片搭接方式由于工艺粗糙、简陋等原因，导致其接地性能差，工作操作 中容易造成操作人员的人身安全问题；此外，对于通过对熔断器的接地筒施加绝缘油来保 证绝缘水平的方式，一旦密封出现问题，或者是接地筒出现损坏等，绝缘油会产生泄漏等现 象，此时熔断器单元的绝缘水平便达不到安全值，会发生故障，体积问题，体积过大，在装配 体积要求比较严格的场合不能运用。电场优化问题，由于电场优化不够、运行中会出现放电 现象。
[0008] 现有操作机构包括断路器操作机构和接地开关操作机构，两套机构分别实现断 路器和接地开关的分合闸操作，两个操作机构分别独立安装就需要有两套储能系统、支撑 零部件数量也大大增加，从而使其制造成本、工人装配劳动量增加，两个操作机构的重量增 加，体积也更加庞大；另一方面，根据国家相关标准需要在断路器及接地开关之间形成联锁 单元进行联锁控制，防止工人误操作造成的人为事故的发生，而分别用断路器操作机构及 接地开关操作机构，必须在两个独立的操作机构之间做机械联锁形成联锁单元，联锁单元 零部件数量多也不可靠。
[0009] 其他公司的环网柜接地开关往往采用接地刀闸式，通过接地开关操作机构来带动 接地刀闸快速完成合闸操作。当有接地故障产生时，会造成接地短路关合，而采用接地刀闸 时，是利用刀片旋转施加一定的速度进行关合，这就对操作机构及传动部分产生了很高的 要求，绝大部分不具备接地短路电流多次关合能力，或者是勉强达到国家标准要求的两次 接地短路电流关合次数，这就给配电网运行带来了极大的隐患，严重者造成人员伤亡事故 的发生。
[0010] 有的同类产品没有在线测温系统及机械特性在线监测系统，不能够实时在线监测 固体绝缘环网柜的运行状态，不能将故障扼制于萌芽中、防患于未然。有的产品虽然有在线 测温系统及机械特性在线监测系统，但是只是单纯的采集信号，传输给管理人员，不能够做 到智能化的在线预警，在线诊断。还有许多同类产品的在线测温使用的是有线、有源技术、 安装极其不方便，由于有导线的存在甚至可能引起放电、闪络等现象，因此亟需一种能够根 据采集到的信号迅速给出正确的判断，并作出相应的动作，避免事故的发生的可靠的固体 绝缘环网柜。 【实用新型内容】
[0011] 本实用新型的目的是提供一种固体绝缘环网柜，解决现有设备由于缺乏统一设计 进行局部改进后设备整体可靠性降低的技术问题。
[0012] 一种固体绝缘环网柜，包括熔断器单元、接地开关、断路器、钣金柜体、极柱本体、 可视化窗口和透光窗口，可视化窗口设置安装在正面的钣金柜体上；透光窗口设置在钣金 柜体后部的极柱本体上；所述可视化窗口、透光窗口和隔离开关的闭合位置在同一轴线上。
[0013] 所述熔断器单元包括熔断器、传动系统、撞针机构、熔丝筒本体；传动系统中包括 接地铜棒；撞针机构中包括撞针机构卡爪和支撑件，熔丝筒本体包括熔丝筒、接地筒、连接 座、连接管、出线座、出线套管、熔丝筒底座；熔丝筒为筒状结构，接地筒为筒状结构，连接座 为长方体，连接管为圆管，出线座为柱体，其侧壁为"U"形壁，出线套管为内有螺纹孔的圆台 形状；接地筒、连接座和出线座均设置在熔丝筒的表面上；连接管设置在连接座的顶面上； 出线套管设置在出线座上；
[0014] 熔断器安装在熔丝筒本体的熔丝筒内；撞针机构通过支撑件固定在熔丝筒的筒 口；熔断器两端的接头分别与熔丝筒底座、撞针机构卡爪连接；传动系统中的接地铜棒伸 进熔丝筒本体的接地筒内。
[0015] 断路器和接地开关通过断路器接地开关一体化操作机构控制，断路器接地开关一 体化操作机构包括储能单元、断路器传动单元、接地开关传动单元、支撑单元、合分闸锁扣 单元、合分闸脱扣单元、联锁单元；
[0016] 合分闸锁扣单元包括合闸半轴、断路器分闸半轴、接地开关分闸半轴；
[0017] 合分闸脱扣单元包括合闸线圈、断路器合闸按钮、接地开关合闸按钮、断路器分闸 按钮、接地开关分闸按钮；联锁单元包括联锁拨片、联锁弹簧；
[0018] 断路器合闸按钮、接地开关合闸按钮分别与合闸半轴机械连接，断路器分闸半轴 与断路器分闸按钮机械连接，接地开关分闸半轴与接地开关分闸按钮机械连接，合闸半轴、 断路器分闸半轴、接地开关分闸半轴与断路器传动单元、接地开关传动单元机械连接；联锁 拨片用于锁止断路器合闸按钮或者接地开关合闸按钮。
[0019] 所述接地开关包括接地真空灭弧室、极柱本体、接地排连接嵌件、接地绝缘拉杆组 件、接地软连接、断路器接地开关一体化操作机构；
[0020] 所述接地绝缘拉杆组件的一端与接地真空灭弧室动端杆连接、并将接地软连接压 紧在接地真空灭弧室动端杆上，另一端通过连接销、传动主轴与断路器接地开关一体化操 作机构连接。
[0021] 本实用新型固体绝缘环网柜还包括测温传感器组、机械特性传感器、信号传输系 统、后台处理器；所述测温传感器组、机械特性传感器安装在钣金柜体内相应的部件上与信 号传输系统的信号输入端相连接，所述信号传输系统的信号输出端与后台处理器电连接， 所述后台处理器与钣金柜体连接；所述测温传感器组包括母线测温传感器、隔离测温传感 器、断路器测温传感器、电缆测温传感器；所述母线测温传感器安装在母线上，所述隔离测 温传感器安装在隔离开关上，所述断路器测温传感器安装在断路器上，所述电缆测温传感 器安装在进出线电缆上；所述机械特性传感器安装在断路器调节螺杆的末端。
[0022] 本实用新型的固体绝缘环网柜对遵从统一设计思路，对环网柜现有结构中降低整 体可靠性指标的装置和连接关系进行了重新设计，替换了各主要部分的复杂电路和联动结 构，改善了设备人机交互特征，克服了原有联动结构的缺陷，具体在于：
[0023] 本实用新型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；