一種固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種高壓供電設(shè)備，特別是涉及一種用于環(huán)網(wǎng)供電的高壓開關(guān)設(shè) 備。
【背景技術(shù)】
[0002] 固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜需要符合高等級(jí)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)才能保證可靠性。為了滿 足各項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上的環(huán)網(wǎng)柜不斷采用改進(jìn)措施以克服技術(shù)缺陷，逐漸使環(huán)網(wǎng) 柜的整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異化，新舊模塊間缺少統(tǒng)一的設(shè)計(jì)思路，使得整體可用性得不到保證，操 作性和人機(jī)交互結(jié)構(gòu)也往往有悖常理，對(duì)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)維過程的維護(hù)人員極不友好、安全 性低。
[0003] 現(xiàn)有固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜主要在以下幾個(gè)方面體現(xiàn)出針對(duì)性改進(jìn)對(duì)整體性能的影 響：
[0004] 如圖1所示，目前的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜由母線單元、控制室單元、隔離開關(guān)操作機(jī) 構(gòu)、斷路器接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)、鈑金柜體、進(jìn)出線電纜、極柱本體、熔斷器單元等部分組成， 其中斷路器接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)包括斷路器操作機(jī)構(gòu)、接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)。
[0005] 鈑金柜體，用于封裝母線單元、控制室單元、隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)、斷路器接地開關(guān) 操作機(jī)構(gòu)、進(jìn)出線電纜和極柱本體等各部件，并對(duì)極柱本體起支撐作用；母線單元，安裝在 鈑金柜體頂部，主要用于將兩個(gè)電氣回路連接在一起實(shí)現(xiàn)傳輸電能的作用；控制室單元安 裝在鈑金柜體頂部，位于母線單元前；控制單元是固體柜固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜二次控制的樞紐； 隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)安裝在鈑金柜體內(nèi)，位于控制室單元下面的位置，與極柱本體進(jìn)行組裝； 斷路器接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)安裝在鈑金柜體內(nèi)，位于隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)下面的位置，與極柱 本體進(jìn)行組裝；進(jìn)出線電纜安裝在鈑金柜體內(nèi)，與極柱本體進(jìn)行組裝；極柱本體通過極柱 本體上的連接孔安裝固定在鈑金柜體的后板上；熔斷器是一種短路和過電流的保護(hù)器，其 根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時(shí)間后，自身產(chǎn)生的熱量使熔絲熔化，從而使電路斷開，起到對(duì)電 路及設(shè)備的保護(hù)作用。
[0006] 目前的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的隔離開關(guān)操作中，操作人員在進(jìn)行開關(guān)分合閘時(shí)，通過 機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)模擬指示牌，表示開關(guān)的合分，這種操作方式下，不能用肉眼直接觀察到隔 離開關(guān)的合分閘狀態(tài)，而在實(shí)際工作中模擬指示牌會(huì)由于隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)的故障而失去 模擬指示的作用，導(dǎo)致操作后隔離開關(guān)指針不符合實(shí)際情況，例如指示牌顯示開關(guān)處于分 閘狀態(tài)，而實(shí)際上開關(guān)處于合閘狀態(tài)；再例如開關(guān)的隔離動(dòng)觸頭和隔離靜觸頭沒有完全分 開或分開的開距不夠大，而操作人員由于不能直接觀察到開關(guān)的分合狀態(tài)，很容易產(chǎn)生認(rèn) 為開關(guān)已操作到位的錯(cuò)覺，導(dǎo)致進(jìn)出線電纜出現(xiàn)間隔帶電操作的情況，這樣就給操作維護(hù) 人員的生命帶來嚴(yán)重的危害。
[0007] 熔斷器單元存在接地關(guān)合問題、電場(chǎng)優(yōu)化問題和體積問題。目前固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜 中的熔斷器下端接地往往通過金屬片搭接方式或?qū)拥赝彩┘咏^緣油的方式來實(shí)現(xiàn)；而在 這兩種方法中，金屬片搭接方式由于工藝粗糙、簡(jiǎn)陋等原因，導(dǎo)致其接地性能差，工作操作 中容易造成操作人員的人身安全問題；此外，對(duì)于通過對(duì)熔斷器的接地筒施加絕緣油來保 證絕緣水平的方式，一旦密封出現(xiàn)問題，或者是接地筒出現(xiàn)損壞等，絕緣油會(huì)產(chǎn)生泄漏等現(xiàn) 象，此時(shí)熔斷器單元的絕緣水平便達(dá)不到安全值，會(huì)發(fā)生故障，體積問題，體積過大，在裝配 體積要求比較嚴(yán)格的場(chǎng)合不能運(yùn)用。電場(chǎng)優(yōu)化問題，由于電場(chǎng)優(yōu)化不夠、運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)放電 現(xiàn)象。
[0008] 現(xiàn)有操作機(jī)構(gòu)包括斷路器操作機(jī)構(gòu)和接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)，兩套機(jī)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)斷 路器和接地開關(guān)的分合閘操作，兩個(gè)操作機(jī)構(gòu)分別獨(dú)立安裝就需要有兩套儲(chǔ)能系統(tǒng)、支撐 零部件數(shù)量也大大增加，從而使其制造成本、工人裝配勞動(dòng)量增加，兩個(gè)操作機(jī)構(gòu)的重量增 加，體積也更加龐大；另一方面，根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需要在斷路器及接地開關(guān)之間形成聯(lián)鎖 單元進(jìn)行聯(lián)鎖控制，防止工人誤操作造成的人為事故的發(fā)生，而分別用斷路器操作機(jī)構(gòu)及 接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)，必須在兩個(gè)獨(dú)立的操作機(jī)構(gòu)之間做機(jī)械聯(lián)鎖形成聯(lián)鎖單元，聯(lián)鎖單元 零部件數(shù)量多也不可靠。
[0009] 其他公司的環(huán)網(wǎng)柜接地開關(guān)往往采用接地刀閘式，通過接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)來帶動(dòng) 接地刀閘快速完成合閘操作。當(dāng)有接地故障產(chǎn)生時(shí)，會(huì)造成接地短路關(guān)合，而采用接地刀閘 時(shí)，是利用刀片旋轉(zhuǎn)施加一定的速度進(jìn)行關(guān)合，這就對(duì)操作機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)部分產(chǎn)生了很高的 要求，絕大部分不具備接地短路電流多次關(guān)合能力，或者是勉強(qiáng)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的兩次 接地短路電流關(guān)合次數(shù)，這就給配電網(wǎng)運(yùn)行帶來了極大的隱患，嚴(yán)重者造成人員傷亡事故 的發(fā)生。
[0010] 有的同類產(chǎn)品沒有在線測(cè)溫系統(tǒng)及機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè) 固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行狀態(tài)，不能將故障扼制于萌芽中、防患于未然。有的產(chǎn)品雖然有在線 測(cè)溫系統(tǒng)及機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是只是單純的采集信號(hào)，傳輸給管理人員，不能夠做 到智能化的在線預(yù)警，在線診斷。還有許多同類產(chǎn)品的在線測(cè)溫使用的是有線、有源技術(shù)、 安裝極其不方便，由于有導(dǎo)線的存在甚至可能引起放電、閃絡(luò)等現(xiàn)象，因此亟需一種能夠根 據(jù)采集到的信號(hào)迅速給出正確的判斷，并作出相應(yīng)的動(dòng)作，避免事故的發(fā)生的可靠的固體 絕緣環(huán)網(wǎng)柜。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011] 本實(shí)用新型的目的是提供一種固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，解決現(xiàn)有設(shè)備由于缺乏統(tǒng)一設(shè)計(jì) 進(jìn)行局部改進(jìn)后設(shè)備整體可靠性降低的技術(shù)問題。
[0012] 一種固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，包括熔斷器單元、接地開關(guān)、斷路器、鈑金柜體、極柱本體、 可視化窗口和透光窗口，可視化窗口設(shè)置安裝在正面的鈑金柜體上；透光窗口設(shè)置在鈑金 柜體后部的極柱本體上；所述可視化窗口、透光窗口和隔離開關(guān)的閉合位置在同一軸線上。
[0013] 所述熔斷器單元包括熔斷器、傳動(dòng)系統(tǒng)、撞針機(jī)構(gòu)、熔絲筒本體；傳動(dòng)系統(tǒng)中包括 接地銅棒；撞針機(jī)構(gòu)中包括撞針機(jī)構(gòu)卡爪和支撐件，熔絲筒本體包括熔絲筒、接地筒、連接 座、連接管、出線座、出線套管、熔絲筒底座；熔絲筒為筒狀結(jié)構(gòu)，接地筒為筒狀結(jié)構(gòu)，連接座 為長(zhǎng)方體，連接管為圓管，出線座為柱體，其側(cè)壁為"U"形壁，出線套管為內(nèi)有螺紋孔的圓臺(tái) 形狀；接地筒、連接座和出線座均設(shè)置在熔絲筒的表面上；連接管設(shè)置在連接座的頂面上； 出線套管設(shè)置在出線座上；
[0014] 熔斷器安裝在熔絲筒本體的熔絲筒內(nèi)；撞針機(jī)構(gòu)通過支撐件固定在熔絲筒的筒 口；熔斷器兩端的接頭分別與熔絲筒底座、撞針機(jī)構(gòu)卡爪連接；傳動(dòng)系統(tǒng)中的接地銅棒伸 進(jìn)熔絲筒本體的接地筒內(nèi)。
[0015] 斷路器和接地開關(guān)通過斷路器接地開關(guān)一體化操作機(jī)構(gòu)控制，斷路器接地開關(guān)一 體化操作機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)能單元、斷路器傳動(dòng)單元、接地開關(guān)傳動(dòng)單元、支撐單元、合分閘鎖扣 單元、合分閘脫扣單元、聯(lián)鎖單元；
[0016] 合分閘鎖扣單元包括合閘半軸、斷路器分閘半軸、接地開關(guān)分閘半軸；
[0017] 合分閘脫扣單元包括合閘線圈、斷路器合閘按鈕、接地開關(guān)合閘按鈕、斷路器分閘 按鈕、接地開關(guān)分閘按鈕；聯(lián)鎖單元包括聯(lián)鎖撥片、聯(lián)鎖彈簧；
[0018] 斷路器合閘按鈕、接地開關(guān)合閘按鈕分別與合閘半軸機(jī)械連接，斷路器分閘半軸 與斷路器分閘按鈕機(jī)械連接，接地開關(guān)分閘半軸與接地開關(guān)分閘按鈕機(jī)械連接，合閘半軸、 斷路器分閘半軸、接地開關(guān)分閘半軸與斷路器傳動(dòng)單元、接地開關(guān)傳動(dòng)單元機(jī)械連接；聯(lián)鎖 撥片用于鎖止斷路器合閘按鈕或者接地開關(guān)合閘按鈕。
[0019] 所述接地開關(guān)包括接地真空滅弧室、極柱本體、接地排連接嵌件、接地絕緣拉桿組 件、接地軟連接、斷路器接地開關(guān)一體化操作機(jī)構(gòu)；
[0020] 所述接地絕緣拉桿組件的一端與接地真空滅弧室動(dòng)端桿連接、并將接地軟連接壓 緊在接地真空滅弧室動(dòng)端桿上，另一端通過連接銷、傳動(dòng)主軸與斷路器接地開關(guān)一體化操 作機(jī)構(gòu)連接。
[0021] 本實(shí)用新型固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜還包括測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器、信號(hào)傳輸系 統(tǒng)、后臺(tái)處理器；所述測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器安裝在鈑金柜體內(nèi)相應(yīng)的部件上與信 號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸入端相連接，所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸出端與后臺(tái)處理器電連接， 所述后臺(tái)處理器與鈑金柜體連接；所述測(cè)溫傳感器組包括母線測(cè)溫傳感器、隔離測(cè)溫傳感 器、斷路器測(cè)溫傳感器、電纜測(cè)溫傳感器；所述母線測(cè)溫傳感器安裝在母線上，所述隔離測(cè) 溫傳感器安裝在隔離開關(guān)上，所述斷路器測(cè)溫傳感器安裝在斷路器上，所述電纜測(cè)溫傳感 器安裝在進(jìn)出線電纜上；所述機(jī)械特性傳感器安裝在斷路器調(diào)節(jié)螺桿的末端。
[0022] 本實(shí)用新型的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜對(duì)遵從統(tǒng)一設(shè)計(jì)思路，對(duì)環(huán)網(wǎng)柜現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中降低整 體可靠性指標(biāo)的裝置和連接關(guān)系進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，替換了各主要部分的復(fù)雜電路和聯(lián)動(dòng)結(jié) 構(gòu)，改善了設(shè)備人機(jī)交互特征，克服了原有聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)的缺陷，具體在于：
[0023] 本實(shí)用新型自帶透光窗及可視化窗口，無須操作人員用手電筒等外部光源照射固 體絕緣環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部，就能通過可視化窗口用肉眼直接、清晰的觀察到隔離開關(guān)的合分閘狀 態(tài)，避免因?yàn)楦綦x開關(guān)合分閘狀態(tài)不清楚而產(chǎn)生的觸電事故的發(fā)生；在可視化窗口采用的 可視窗中，由于固定板和第一層凸臺(tái)厚度相等、第一層凸臺(tái)周圍設(shè)置放有密封圈的可視窗 密封槽、第二層凸臺(tái)比第一層凸臺(tái)高、且第二層凸臺(tái)的邊沿形狀和可視口的形狀一致，因此 當(dāng)可視窗蓋在可視口上時(shí)，可視口能吻合地將第二層凸臺(tái)套住，避免可視口漏光，影響觀察 效果，同時(shí)，第二層凸臺(tái)可與鈑金柜體面板平齊，使柜體面板更加平整、美觀；此外，由于可 視窗采用的是透光率達(dá)到97%的材料制作，因此能大大提高觀察效果；