固体绝缘柜的主回路及使用该主回路的固体绝缘柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种固体绝缘柜的主回路及使用该主回路的固体绝缘柜，所述的固体绝缘柜的主回路包括三相单极结构，所述的各相单极结构均横向展开，三相单极结构呈纵向排列，通过使主回路的三相单极结构横向展开并纵向排列，可以减小固体绝缘柜的柜宽尺寸，解决了目前的固体绝缘柜柜宽尺寸大的问题。
【专利说明】
固体绝缘柜的主回路及使用该主回路的固体绝缘柜
技术领域
[0001]本实用新型涉及开关设备领域，特别涉及一种固体绝缘柜的主回路及使用该主回路的固体绝缘柜。
【背景技术】
[0002]目前配电开关市场上，固体绝缘开关柜作为一种绿色环保开关产品，应用越来越广泛，然而目前的开关柜内的主回路结构，一般采用横向布置结构，导致柜宽尺寸过大，三工位开关采用真空或空气绝缘，其可靠性不高，且易受到外界环境影响。常用的固体绝缘柜的主回路结构一般采用单极结构纵向，三极结构横向布置，例如公布号为CN103346504A公布日为20131009公开的一种三工位固体绝缘开关设备，包括并列装配在一起的A、B、C相主回路箱体，其三相主回路箱体内的单极结构均纵向展开，A、B、C相主回路箱体呈横向布置，导致柜宽尺寸大，且拆装和调试不方便。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种固体绝缘柜的主回路，以解决目前的固体绝缘柜柜宽尺寸大的问题。
[0004]另外，本实用新型的目的还在于提供一种使用上述固体绝缘柜的主回路的固体绝缘柜。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种固体绝缘柜的主回路，包括三相单极结构，所述的各相单极结构均横向展开，三相单极结构呈纵向排列。
[0006]所述的各相单极结构包括自上而下横向展开堆砌的母线模块、开断模块、三工位模块和进出线模块。
[0007]所述的三工位模块具有密封气腔的同轴圆柱电极结构。
[0008]所述的三工位模块包括隔离静触头、导通触头、接地静触头、动触头，动触头分别与隔离静触头、导通触头、接地静触头动导电连接，隔离静触头、导通触头、接地静触头通过浇注的绝缘套固定连接，动触头设置在绝缘套内部且与导通触头动导电连接，动触头上连接有用于在三工位操动机构的带动下驱动动触头沿直线上下运动完成隔离、导通、接地三种状态切换的齿轮齿条结构。
[0009]所述的主回路采用绝缘材料包封，绝缘材料的外壳涂覆接地层。
[0010]所述的进出线模块包括绝缘堵头、密封橡胶垫、用于将母线侧自前向后分布的主回路相序转换成从柜体正面看自左向右的相序结构的进出铜排线，进出铜排线与导通触头形成导电连接。
[0011]—种固体绝缘柜，包括柜体和主回路，所述的主回路包括三相单极结构，所述的各相单极结构均横向展开，三相单极结构呈纵向排列。
[0012]所述的各相单极结构均包括母线模块、具有密封气腔的同轴圆柱电极结构的三工位模块、进出线模块和用于开合负荷、短路电流的开断模块，所述的母线模块、开断模块、三工位模块和进出线模块自上而下横向展开。
[0013]所述的进出线模块包括绝缘堵头、密封橡胶垫、用于将母线侧自前向后分布的主回路相序转换成从柜体正面看自左向右的相序结构的进出铜排线，进出铜排线与导通触头形成导电连接。
[0014]所述的柜体包括泄压通道、主回路隔室、电缆室、机构室及仪表室，主回路固定在主回路隔室内，泄压通道固定在主回路隔室的纵向上左侧，仪表室、机构室、电缆室自上往下布置在主回路隔室纵向上的右侧。
[0015]本实用新型的有益效果为:本实用新型所述的固体绝缘柜的主回路包括三相单极结构，所述的各相单极结构均横向展开，三相单极结构呈纵向排列，通过使主回路的三相单极结构横向展开并纵向排列，可以减小固体绝缘柜的柜宽尺寸，解决了目前的固体绝缘柜柜宽尺寸大的问题。
[0016]更进一步的，所述的各相单极结构包括自上而下横向展开堆砌的母线模块、三工位模块、进出线模块和开断模块，所述的各模块自上而下横向展开堆砌布置使主回路结构紧凑，减小固体绝缘柜尺寸和占地面积，并且拆装和调试方便。
[0017]更进一步的，所述的三工位模块具有密封气腔的同轴圆柱电极结构，提高了三工位开关断口空气绝缘介质的可靠性和稳定性。
[0018]更进一步的，所述的主回路采用绝缘材料包封，绝缘材料的外壳涂覆接地层，降低了相间及对地短路故障，安全可靠。
[0019]更进一步的，所述的进出线模块包括绝缘堵头、密封橡胶垫、用于将母线侧自前向后分布的主回路相序转换成从柜体正面看自左向右的相序结构的进出铜排线，进出铜排线通过螺栓与导通触头形成导电连接，经过转换后的主回路相序符合目前市场上环网配电开关设备进出线的使用习惯。
[0020]更进一步的，所述的柜体包括泄压通道、主回路隔室、电缆室、机构室及仪表室，主回路固定在主回路隔室内，泄压通道固定在主回路隔室的纵向上左侧，仪表室、机构室、电缆室自上往下布置在主回路隔室纵向上的右侧，通过将固体绝缘柜柜体的各功能隔室上下纵向布置，更大程度减小了固体绝缘柜的柜宽尺寸，同时自底向上构成了固体绝缘柜的外壳支撑和防护系统。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的一种固体绝缘柜的实施例的总体结构图；
[0022]图2是图1中的主回路的具体结构图；
[0023]图3是图2中的三工位开关模块结构剖视图；
[0024]图4是图2中的固封进出线模块结构俯视图；
[0025]图5是图4中A-A的剖视图；
[0026]图6是本实用新型的一种固体绝缘柜的实施例的轴侧图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
[0028]本实用新型的一种固体绝缘柜的具体实施例，如图1至图6所示，所述的固体绝缘柜主要由主回路I和柜体2构成，其中主回路I包括母线模块11、开断模块12、三工位模块13和进出线模块14共四个子模块，主回路I元件采用同轴圆柱外形，避免电场集中。
[0029]母线模块11作为固体绝缘柜2的母线系统，用以汇集和分配一次电流，采用界面绝缘的方式与开断模块12及邻柜的母线模块形成导电连接;开断模块12可以是真空负荷开关或断路器，用于开断或关合负荷、短路电流，其灭弧室用固体绝缘材料包封;三工位模块13为具有密封气腔的同轴圆柱电极结构，开断模块12与三工位模块13采用界面绝缘方式连接。
[0030]图3为三工位开关模块的具体结构，三工位模块13包括隔离静触头131、动触头
135、接地排138、接地静触头139、绝缘套1311、传动齿轮齿条结构1312、导通触头1313、密封橡胶垫1314、密封堵盖1315、设置在隔离断口处的隔离静触头屏蔽环132和隔离悬浮屏蔽环133、设置在导通断口处的导通触头屏蔽环134和导通触头屏蔽环136、设置在接地断口处的接地悬浮屏蔽环137和接地静触头屏蔽环1310。其中隔尚静触头131、接地静触头139和导通触头1313分别与动触头135套接连接，且在浇注模具定位后由固体绝缘材料浇注的绝缘套1311固定，浇注成形后的固封三工位模块为圆柱外形，内设有圆柱形内腔，圆柱形内腔的两端分别为隔离静触头131、接地静触头139。动触头135为圆管结构，隔离静触头131和接地静触头139与动触头135的配合端均为套管结构，与动触头135套接配合导电，动触头135的外管壁上设置有沿动触头直线移动方向延伸的齿轮，固封三工位模块上设有与齿条配合组成齿轮齿条结构1312的齿轮，动触头135和传动齿轮齿条结构1312安装至浇注成形后的固封三工位模块中，动触头135与导通触头1313采用弹簧触指构成动导电连接，传动齿轮齿条结构1312在三工位操动机构的带动下驱动动触头135沿直线方向上下运动完成隔离、导通和接地三种工作状态的切换。采用密封堵盖1315将固封三工位开关与外界导通的部位堵住，形成密闭气腔，使三工位模块断口的绝缘水平不受凝露、粉尘等外界环境的影响，提高三工位模块的可靠性。接地静触头139通过螺栓连接与接地排138形成电连接，并最终与柜体2主接地回路连接。
[0031]通过设置高压、低压和悬浮电位屏蔽元件导通触头屏蔽环134、导通触头屏蔽环
136、接地悬浮屏蔽环137、接地静触头屏蔽环1310使主回路的高压元件对地的高电场强度区域限制在介电性能良好的绝缘套1311内部，以减小空气承担的电场强度，从而利用较小的断口距离满足绝缘性能的要求，同轴圆柱电极和屏蔽元件的使用也改善了空气、导体和固体绝缘材料三者交界区域电场集中分布的情况，从而限制了局部放电量。本实施例中所述的固体绝缘材料均为环氧树脂，固体绝缘材料表面采用电泳涂覆技术覆盖铝或半导电涂层，并可靠接地。
[0032]进出线模块14将从母线模块11传导过来的电流连接至高压电缆及附件。图4为固封进出线模块的具体结构，进出线模块14主要由绝缘堵头141、密封橡胶垫142、C相进出铜排线143、B相进出铜排线144、A相进出铜排线145和固体绝缘材料146构成。从图4中可以看出A相进出铜排线145、B相进出铜排线144和C相进出铜排线143由固体绝缘材料146包封而成，通过螺栓连接与三工位开关的导通触头1313形成导电连接，将母线侧自前向后分布的主回路相序转换成从柜体正面看自左向右的相序结构，符合目前市场上环网配电开关设备进出线的使用习惯。为实现全密封全绝缘，采用绝缘堵头141、密封橡胶垫142将进出线导体的裸露部分封堵，封堵过程中应将空气尽可能排出，并在绝缘堵头141外侧涂覆绿色接地涂层，实现外壳安全可靠接地。
[0033]从图2可以看出，开断模块12连接在母线模块11的下方，母线模块11的极柱位于母线模块11的左侧，三工位模块13的导通触头1313包括水平横向段和竖直段，水平横向段的一端与动触头套接配合，另一端与竖直段连接，开断模块12位于导通触头1313水平横向段的上方，导通触头1313的竖直段向下延伸与位于三工位模块12下方的出线模块14连接。通过将主回路I的单极结构由母线模块11、开断模块12、三工位模块13和进出线模块14自上而下、自左向右横向布置，A、B、C三相极柱自前向后呈纵向布置，使主回路I的结构紧凑，有效减少了固体绝缘柜的宽度和占地面积。
[0034]柜体2包括泄压通道21、主回路隔室22、电缆室23、机构室24和仪表室25。这5个功能隔室对相应主回路起到支撑和防护作用，主回路固定在主回路隔室22内，泄压通道21固定在主回路隔室22的纵向上的左侧，仪表室25、机构室24、电缆室23自上往下依次布置在主回路隔室纵向上的右侧，功能隔室间采用上下纵向堆砌式结构，通过将固体绝缘柜柜体的各功能隔室上下纵向布置，更大程度减小了固体绝缘柜的柜宽尺寸，同时自底向上构成了固体绝缘柜的外壳支撑和防护系统。
[0035]从图1中可以看出，通过将主回路整体模块化之后设置在主回路隔室内，解决了开关柜的主回路结构位于多个不同的隔室造成主回路的结构不紧凑的问题，柜体和主回路均采用模块化的设计，同时柜体和主回路均采用纵向布置，有效减少了固体绝缘柜的宽度，且装配、调试和检修方便，结构更加紧凑，模块化和集成化程度高，节省了占地面积。
[0036]在本实用新型的其他实施例中，所述的主回路也可以不采用模块化设计，仅使各相单极结构均横向展开，三相单极结构呈纵向排列;所述的弹簧触指还可以是表带触指;所述的固体绝缘材料还可以为绝缘橡胶;所述的齿条也可以设置在动触头的内壁，此时齿轮设置在动触头内，且在动触头上设置有导向孔，以使三工位传动机构与齿轮连接;所述的三工位模块还可以采用丝杠螺母机构带动动触头;所述的三工位模块还可以采用其他形状的同轴电机结构，如正方形等，所述的齿条设置在动触头上时，所述的动触头还可以是扁形，所述的静触头、导通触头的形状与动触头形状相适应。
[0037]—种固定绝缘柜的主回路的实施例:所述的固定绝缘柜的主回路的结构与上述一种固体绝缘柜的实施例中所述的主回路的结构相同，不再赘述。
【主权项】
1.一种固体绝缘柜的主回路，包括三相单极结构，其特征在于:所述的各相单极结构均横向展开，三相单极结构呈纵向排列。2.根据权利要求1所述的固体绝缘柜的主回路，其特征在于:所述的各相单极结构包括自上而下横向展开堆砌布置的母线模块、开断模块、三工位模块和进出线模块。3.根据权利要求2所述的固体绝缘柜的主回路，其特征在于:所述的三工位模块具有密封气腔的同轴圆柱电极结构。4.根据权利要求2或3所述的固体绝缘柜的主回路，其特征在于:所述的三工位模块包括隔离静触头、导通触头、接地静触头、动触头，动触头分别与隔离静触头、导通触头、接地静触头动导电连接，隔离静触头、导通触头、接地静触头通过浇注的绝缘套固定连接，动触头设置在绝缘套内部且与导通触头动导电连接，动触头上连接有用于在三工位操动机构的带动下驱动动触头沿直线上下运动完成隔离、导通、接地三种状态切换的齿轮齿条结构。5.根据权利要求1-3任一项所述的固体绝缘柜的主回路，其特征在于:所述的主回路采用绝缘材料包封，绝缘材料的外壳涂覆接地层。6.根据权利要求2或3所述的固体绝缘柜的主回路，其特征在于:所述的进出线模块包括绝缘堵头、密封橡胶垫、用于将母线侧自前向后分布的主回路相序转换成从柜体正面看自左向右的相序结构的进出铜排线，进出铜排线与导通触头形成导电连接。7.—种固体绝缘柜，包括柜体和主回路，其特征在于:所述的主回路包括三相单极结构，所述的各相单极结构均横向展开，三相单极结构呈纵向排列。8.根据权利要求7所述的固体绝缘柜，其特征在于:所述的各相单极结构均包括母线模块、具有密封气腔的同轴圆柱电极结构的三工位模块、进出线模块和开断模块，所述的母线模块、开断模块、三工位模块和进出线模块自上而下横向展开。9.根据权利要求8所述的固体绝缘柜，其特征在于:所述的进出线模块包括绝缘堵头、密封橡胶垫、用于将母线侧自前向后分布的主回路相序转换成从柜体正面看自左向右的相序结构的进出铜排线，进出铜排线与导通触头形成导电连接。10.根据权利要求7或8所述的固体绝缘柜，其特征在于:所述的柜体包括泄压通道、主回路隔室、电缆室、机构室及仪表室，主回路固定在主回路隔室内，泄压通道固定在主回路隔室的纵向上左侧，仪表室、机构室、电缆室自上往下布置在主回路隔室纵向上的右侧。
【文档编号】H02B13/025GK205583387SQ201521090542
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年12月24日
【发明人】王海燕, 费翔, 李小军, 袁端磊, 朱志豪, 杨芳, 张永辉, 何周, 祁海洋
【申请人】平高集团有限公司, 国家电网公司