CN111342382B - 一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,属于开关设备领域,一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,通过梯度导热绝缘套的设置,在接线柱和母线连接外形成绝缘,同时梯度导热绝缘套内的温差***层,在不同温度下呈现不同的状态,从而实现在低温情况下保温,降低低温对电力运输效率的影响,同时还可以实现在高温情况下,作为导热介质,配合立体导热网的作用,呈梯度增加的速度向外界传递热量的效果,从而有效降低热量在接线柱处的聚集,聚集的热量在背向柱的作用下传递至梯度导热绝缘套外侧,同时在背向柱吸湿作用下,有效保护开关设备本体内电器元件不易被锈蚀烧毁,显著性降低安全隐患,延长本开关设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及开关设备领域,更具体地说,涉及一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备。
背景技术
开关设备(switch cabinet)是一种电气设备,开关设备外线先进入柜内主控开关,然后进入分控开关,各分路按其需要设置。如仪表,自控,电动机磁力开关,各种交流接触器等,有的还设高压室与低压室开关设备,设有高压母线,如发电厂等,有的还设有为保主要设备的低周减载。开关设备(switchgear)的主要作用是在电力***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。开关设备内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关设备的分类方法很多,如通过断路器安装方式可以分为移开式开关设备和固定式开关设备;或按照柜体结构的不同,可分为敞开式开关设备、金属封闭开关设备、和金属封闭铠装式开关设备;根据电压等级不同又可分为高压开关设备,中压开关设备和低压开关设备等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。
移开式开关设备开关设备结构由固定的柜体和可抽出部件(简称手车)两大部分组成。开关设备柜体的外壳和各功能单元的隔板均采用敷铝锌钢板栓接而成,他具有很强的抗腐蚀性与抗氧化作用,并具有比同等钢板高的机械强度。开关设备外壳防护等级达ip4x,各隔室间隔板及断路器室门打开时的防护等级为ip2x。开关设备被隔板分成手车室、母线室、电缆室、继电器仪表室。
开关设备在工作时,其内部的环境较为复杂,为保证在使用时的安全性,母线室内的母线接线柱与母线接线的部分外表面通常进行绝缘处理,从而降低接线柱处由于一些意外情况发生向外的放电的情况,现有的绝缘材料一般采用环氧树脂,但是在现有技术中,环氧树脂制成的绝缘材料仅用作绝缘,然而开关设备内部由于高温,并且长时间使用后,会出现受潮的情况,在高温环境下,极易造成开关设备内各部件的锈蚀,尤其是接线柱部分,锈蚀后,可能会导致接触不良甚至,接线柱处烧毁,影响开关设备的正常使用。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,它可以通过梯度导热绝缘套的设置,在接线柱和母线连接外形成绝缘效果,同时梯度导热绝缘套内的温差***层,在不同温度下呈现不同的状态,从而实现在低温情况下保温,降低低温对电力运输效率的影响,同时还可以实现在高温情况下,作为导热介质,配合立体导热网的作用,呈梯度增加的速度向外界传递热量的效果,从而有效降低热量在接线柱处的聚集,聚集的热量在背向柱的作用下传递至梯度导热绝缘套外侧,同时在背向柱吸湿作用下,有效保护开关设备本体内电器元件不易被锈蚀烧毁,显著性降低安全隐患,延长本开关设备的使用寿命。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,包括开关设备本体,所述开关设备本体外端连接有带有把手的柜门,所述开关设备本体内部从上至下依次设置有穿墙触头座、继电器室以及母线室,所述母线室内部安装有接线板,所述接线板上连接有多个接线柱,所述接线柱外端浇筑有梯度导热绝缘套,所述梯度导热绝缘套下端固定连接有母线进线管,所述梯度导热绝缘套右端固定连接有母线出线管,所述母线进线管和母线出线管均与梯度导热绝缘套内部相通,所述梯度导热绝缘套包括外绝缘层、温差***层和内绝缘层,所述外绝缘层、温差***层和内绝缘层由内向外依次设置,所述外绝缘层和内绝缘层之间连接有立体导热网,所述立体导热网的两端分别嵌入至内绝缘层和外绝缘层内,可以通过梯度导热绝缘套的设置,在接线柱和母线连接外形成绝缘效果,同时梯度导热绝缘套内的温差***层,在不同温度下呈现不同的状态,从而实现在低温情况下保温,降低低温对电力运输效率的影响,同时还可以实现在高温情况下,作为导热介质,配合立体导热网的作用,呈梯度增加的速度向外界传递热量的效果,从而有效降低热量在接线柱处的聚集,聚集的热量在背向柱的作用下传递至梯度导热绝缘套外侧,同时在背向柱吸湿作用下,有效保护开关设备本体内电器元件不易被锈蚀烧毁,显著性降低安全隐患,延长本开关设备的使用寿命。
进一步的,所述立体导热网两端嵌入至外绝缘层和内绝缘层内的距离分别为外绝缘层和内绝缘层厚度的一半,通过立体导热网可以有效加快接线柱处产生的热量向外传递的速度,进而有效避免接线柱处由于发热造成烧毁的情况,有效降低安全隐患。
进一步的,所述立体导热网由内绝缘层到外绝缘层的网孔密度逐渐增大,并且立体导热网密度大时,其吸热会更快,使得由内向外热量的传递速度形成梯度增加,从而有效降低热量在接线柱处的聚集。
进一步的,所述温差***层为凝固点高的油脂材料制成,所述温差***层可以为棕榈油和椰子油中的一种或两种制成,棕榈油和椰子油二者在标准大气压下,其凝固点为24℃,使得在温度较低时,内绝缘层能够保持固态,固态的内绝缘层能够起到一定的保温的作用,使得接线柱处在使用时产生的热量不易散发,进而有效保证本开关设备在低温下的同样可以保持正常的运行,有效降低低温对于电力运输的影响,当温度较高时,内绝缘层逐渐溶解,此时内绝缘层呈现液态,使得内绝缘层的导热能力提高,从而辅助立体导热网将接线柱处产生的热量向外界传递,有效保护接线柱处不易因高温被烧毁,进而降低安全隐患。
进一步的,所述立体导热网外表面为粗糙设置,且立体导热网外表面涂设有亲油涂料涂层,使得在低温下,内绝缘层凝固时,可以有效提高内绝缘层与立体导热网之间的附着度,降低内绝缘层与立体导热网之间产生的空隙度,进而有效保证其保温效果。
进一步的,所述外绝缘层包括绝缘表层和绝缘夹层,所述绝缘表层包裹在绝缘夹层内侧,所述立体导热网嵌入外绝缘层的部分完全位于绝缘夹层内部。
进一步的,所述立体导热网位于外绝缘层内的外端固定连接有多个均匀分布的背向柱,所述背向柱贯穿绝缘表层,且背向柱远离立体导热网的端部与绝缘表层外表面保持平齐,通过背向柱可以有效将立体导热网处聚集的热量向外界传递,进而有效加快其散热效率。
进一步的,所述背向柱包括内吸柱套和外放柱,所述内吸柱套包裹在外放柱外侧,内吸柱套用于吸收开关设备本体内的湿气和潮气,从而有效保护开关设备本体内电器元件不易被锈蚀烧毁,进一步提高安全性,外放柱用于向外传递立体导热网上吸附的热量。
进一步的,所述绝缘夹层和绝缘表层之间填充有湿气存储层,所述湿气存储层与内吸柱套均由纤维素海绵制备而成,内吸柱套处吸收的湿气和潮气会逐渐向梯度导热绝缘套内部蔓延,从而被湿气存储层吸收,有效减少开关设备本体内湿气和潮气,从而保护开关设备本体内电气元件尤其是接线柱处不易被锈蚀,从而降低因锈蚀造成开关设备烧毁的情况,降低安全隐患,延长使用寿命,纤维素海绵是化学处理纸浆中的纤维素后得到的黏胶所制成,100%纯天然植物成分,环保,亲水,轻巧,且其由连续气泡构成,几乎所有气泡都可以吸收水分,吸水量可达到自重的20-30倍,根据微小气泡引起的毛细管现象,可以产生自我吸水性,不需附加动作便可快速吸水,并且其耐热性较好,在140℃下物理性质不会发生改变,从而有效提高湿气存储层以及内吸柱套对于开关设备本体内湿气的吸收,从而降低湿气以及潮气对开关设备本体内电子元件的影响。
进一步的,所述外绝缘层和内绝缘层均为环氧树脂制成,所述立体导热网和外放柱均为铜材质制成,铜具有良好的导热效果,有效帮助接线柱处产生的热量向外传递蔓延,进而有效降低接线柱处的热量聚集。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案通过梯度导热绝缘套的设置,在接线柱和母线连接外形成绝缘效果,同时梯度导热绝缘套内的温差***层,在不同温度下呈现不同的状态,从而实现在低温情况下保温,降低低温对电力运输效率的影响,同时还可以实现在高温情况下,作为导热介质,配合立体导热网的作用,呈梯度增加的速度向外界传递热量的效果,从而有效降低热量在接线柱处的聚集,聚集的热量在背向柱的作用下传递至梯度导热绝缘套外侧,同时在背向柱吸湿作用下,有效保护开关设备本体内电器元件不易被锈蚀烧毁,显著性降低安全隐患,延长本开关设备的使用寿命。
(2)立体导热网两端嵌入至外绝缘层和内绝缘层内的距离分别为外绝缘层和内绝缘层厚度的一半,通过立体导热网可以有效加快接线柱处产生的热量向外传递的速度,进而有效避免接线柱处由于发热造成烧毁的情况,有效降低安全隐患。
(3)立体导热网由内绝缘层到外绝缘层的网孔密度逐渐增大,并且立体导热网密度大时,其吸热会更快,使得由内向外热量的传递速度形成梯度增加,从而有效降低热量在接线柱处的聚集。
(4)温差***层为凝固点高的油脂材料制成,温差***层可以为棕榈油和椰子油中的一种或两种制成,棕榈油和椰子油二者在标准大气压下,其凝固点为24℃,使得在温度较低时,内绝缘层能够保持固态,固态的内绝缘层能够起到一定的保温的作用,使得接线柱处在使用时产生的热量不易散发,进而有效保证本开关设备在低温下的同样可以保持正常的运行,有效降低低温对于电力运输的影响,当温度较高时,内绝缘层逐渐溶解,此时内绝缘层呈现液态,使得内绝缘层的导热能力提高,从而辅助立体导热网将接线柱处产生的热量向外界传递,有效保护接线柱处不易因高温被烧毁,进而降低安全隐患。
(5)立体导热网外表面为粗糙设置,且立体导热网外表面涂设有亲油涂料涂层,使得在低温下,内绝缘层凝固时,可以有效提高内绝缘层与立体导热网之间的附着度,降低内绝缘层与立体导热网之间产生的空隙度,进而有效保证其保温效果。
(6)外绝缘层包括绝缘表层和绝缘夹层,绝缘表层包裹在绝缘夹层内侧,立体导热网嵌入外绝缘层的部分完全位于绝缘夹层内部。
(7)立体导热网位于外绝缘层内的外端固定连接有多个均匀分布的背向柱,背向柱贯穿绝缘表层,且背向柱远离立体导热网的端部与绝缘表层外表面保持平齐,通过背向柱可以有效将立体导热网处聚集的热量向外界传递,进而有效加快其散热效率。
(8)背向柱包括内吸柱套和外放柱,内吸柱套包裹在外放柱外侧,内吸柱套用于吸收开关设备本体内的湿气和潮气,从而有效保护开关设备本体内电器元件不易被锈蚀烧毁,进一步提高安全性,外放柱用于向外传递立体导热网上吸附的热量。
(9)绝缘夹层和绝缘表层之间填充有湿气存储层,湿气存储层与内吸柱套均由纤维素海绵制备而成,内吸柱套处吸收的湿气和潮气会逐渐向梯度导热绝缘套内部蔓延,从而被湿气存储层吸收,有效减少开关设备本体内湿气和潮气,从而保护开关设备本体内电气元件尤其是接线柱处不易被锈蚀,从而降低因锈蚀造成开关设备烧毁的情况,降低安全隐患,延长使用寿命,纤维素海绵是化学处理纸浆中的纤维素后得到的黏胶所制成,100%纯天然植物成分,环保,亲水,轻巧,且其由连续气泡构成,几乎所有气泡都可以吸收水分,吸水量可达到自重的20-30倍,根据微小气泡引起的毛细管现象,可以产生自我吸水性,不需附加动作便可快速吸水,并且其耐热性较好,在140℃下物理性质不会发生改变,从而有效提高湿气存储层以及内吸柱套对于开关设备本体内湿气的吸收,从而降低湿气以及潮气对开关设备本体内电子元件的影响。
(10)外绝缘层和内绝缘层均为环氧树脂制成,立体导热网和外放柱均为铜材质制成,铜具有良好的导热效果,有效帮助接线柱处产生的热量向外传递蔓延,进而有效降低接线柱处的热量聚集。
附图说明
图1为本发明的正面的结构示意图;
图2为本发明的梯度导热绝缘套立体的结构示意图;
图3为本发明的高温情况下梯度导热绝缘套部分截面的结构示意图;
图4为本发明的低温情况下梯度导热绝缘套部分截面的结构示意图;
图5为本发明的湿气存储层部分的结构示意图。
图中标号说明:
1开关设备本体、2柜门、3穿墙触头座、4继电器室、5母线室、6接线柱、7梯度导热绝缘套、71外绝缘层、711绝缘表层、712绝缘夹层、72温差***层、73内绝缘层、81母线进线管、82母线出线管、9立体导热网、10背向柱、101内吸柱套、102外放柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图;对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然;所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例;而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例;本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例;都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1,一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,包括开关设备本体1,开关设备本体1外端连接有带有把手的柜门2,开关设备本体1内部从上至下依次设置有穿墙触头座3、继电器室4以及母线室5,母线室5内部安装有接线板,接线板上连接有多个接线柱6,接线柱6外端浇筑有梯度导热绝缘套7。
请参阅图2-3,梯度导热绝缘套7下端固定连接有母线进线管81,梯度导热绝缘套7右端固定连接有母线出线管82,母线进线管81和母线出线管82均与梯度导热绝缘套7内部相通,梯度导热绝缘套7包括外绝缘层71、温差***层72和内绝缘层73,外绝缘层71、温差***层72和内绝缘层73由内向外依次设置。
请参阅图4,外绝缘层71和内绝缘层73之间连接有立体导热网9,立体导热网9由内绝缘层73到外绝缘层71的网孔密度逐渐增大,并且立体导热网9密度大时,其吸热会更快,使得由内向外热量的传递速度形成梯度增加,从而有效降低热量在接线柱6处的聚集,立体导热网9的两端分别嵌入至内绝缘层73和外绝缘层71内,立体导热网9两端嵌入至外绝缘层71和内绝缘层73内的距离分别为外绝缘层71和内绝缘层73厚度的一半,通过立体导热网9可以有效加快接线柱6处产生的热量向外传递的速度,进而有效避免接线柱6处由于发热造成烧毁的情况,有效降低安全隐患。
温差***层72为凝固点高的油脂材料制成,温差***层72可以为棕榈油和椰子油中的一种或两种制成,棕榈油和椰子油二者在标准大气压下,其凝固点为24℃,使得在温度较低时,内绝缘层73能够保持固态,固态的内绝缘层73能够起到一定的保温的作用,使得接线柱6处在使用时产生的热量不易散发,进而有效保证本开关设备在低温下的同样可以保持正常的运行,有效降低低温对于电力运输的影响,当温度较高时,内绝缘层73逐渐溶解,此时内绝缘层73呈现液态,使得内绝缘层73的导热能力提高,从而辅助立体导热网9将接线柱6处产生的热量向外界传递,有效保护接线柱6处不易因高温被烧毁,进而降低安全隐患,立体导热网9外表面为粗糙设置,且立体导热网9外表面涂设有亲油涂料涂层,使得在低温下,内绝缘层73凝固时,可以有效提高内绝缘层73与立体导热网9之间的附着度,降低内绝缘层73与立体导热网9之间产生的空隙度,进而有效保证其保温效果,外绝缘层71和内绝缘层73均为环氧树脂制成,立体导热网9和外放柱102均为铜材质制成,铜具有良好的导热效果,有效帮助接线柱6处产生的热量向外传递蔓延,进而有效降低接线柱6处的热量聚集。
请参阅图4,外绝缘层71包括绝缘表层711和绝缘夹层712,绝缘表层711包裹在绝缘夹层712内侧,立体导热网9嵌入外绝缘层71的部分完全位于绝缘夹层712内部,立体导热网9位于外绝缘层71内的外端固定连接有多个均匀分布的背向柱10,背向柱10贯穿绝缘表层711,且背向柱10远离立体导热网9的端部与绝缘表层711外表面保持平齐,通过背向柱10可以有效将立体导热网9处聚集的热量向外界传递,进而有效加快其散热效率,请参阅图2,背向柱10包括内吸柱套101和外放柱102,内吸柱套101包裹在外放柱102外侧,内吸柱套101用于吸收开关设备本体1内的湿气和潮气,从而有效保护开关设备本体1内电器元件不易被锈蚀烧毁,进一步提高安全性,外放柱102用于向外传递立体导热网9上吸附的热量。
请参阅图5,图中a表示湿气存储层,绝缘夹层712和绝缘表层711之间填充有湿气存储层,湿气存储层与内吸柱套101均由纤维素海绵制备而成,内吸柱套101处吸收的湿气和潮气会逐渐向梯度导热绝缘套7内部蔓延,从而被湿气存储层吸收,有效减少开关设备本体1内湿气和潮气,从而保护开关设备本体1内电气元件尤其是接线柱6处不易被锈蚀,从而降低因锈蚀造成开关设备烧毁的情况,降低安全隐患,延长使用寿命,纤维素海绵是化学处理纸浆中的纤维素后得到的黏胶所制成,100%纯天然植物成分,环保,亲水,轻巧,且其由连续气泡构成,几乎所有气泡都可以吸收水分,吸水量可达到自重的20-30倍,根据微小气泡引起的毛细管现象,可以产生自我吸水性,不需附加动作便可快速吸水,并且其耐热性较好,在140℃下物理性质不会发生改变,从而有效提高湿气存储层以及内吸柱套101对于开关设备本体1内湿气的吸收,从而降低湿气以及潮气对开关设备本体1内电子元件的影响。
可以通过梯度导热绝缘套7的设置,在接线柱6和母线连接外形成绝缘效果,同时梯度导热绝缘套7内的温差***层72,在不同温度下呈现不同的状态,从而实现在低温情况下保温,降低低温对电力运输效率的影响,同时还可以实现在高温情况下,作为导热介质,配合立体导热网9的作用,呈梯度增加的速度向外界传递热量的效果,从而有效降低热量在接线柱6处的聚集,聚集的热量在背向柱10的作用下传递至梯度导热绝缘套7外侧,同时在背向柱10吸湿作用下,有效保护开关设备本体1内电器元件不易被锈蚀烧毁,显著性降低安全隐患,延长本开关设备的使用寿命。
以上所述;仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此;任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内;根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,包括开关设备本体(1),所述开关设备本体(1)外端连接有带有把手的柜门(2),所述开关设备本体(1)内部从上至下依次设置有穿墙触头座(3)、继电器室(4)以及母线室(5),所述母线室(5)内部安装有接线板,所述接线板上连接有多个接线柱(6),其特征在于:所述接线柱(6)外端浇筑有梯度导热绝缘套(7),所述梯度导热绝缘套(7)下端固定连接有母线进线管(81),所述梯度导热绝缘套(7)右端固定连接有母线出线管(82),所述母线进线管(81)和母线出线管(82)均与梯度导热绝缘套(7)内部相通,所述梯度导热绝缘套(7)包括外绝缘层(71)、温差***层(72)和内绝缘层(73),所述外绝缘层(71)、温差***层(72)和内绝缘层(73)由内向外依次设置,所述外绝缘层(71)和内绝缘层(73)之间连接有立体导热网(9),所述立体导热网(9)的两端分别嵌入至内绝缘层(73)和外绝缘层(71)内;其中,所述温差***层(72)为凝固点高的油脂材料制成,所述温差***层(72)为棕榈油和椰子油中的一种或两种制成。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,其特征在于:所述立体导热网(9)两端嵌入至外绝缘层(71)和内绝缘层(73)内的距离分别为外绝缘层(71)和内绝缘层(73)厚度的一半。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,其特征在于:所述立体导热网(9)由内绝缘层(73)到外绝缘层(71)的网孔密度逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,其特征在于:所述立体导热网(9)外表面为粗糙设置,且立体导热网(9)外表面涂设有亲油涂料涂层。
5.根据权利要求1所述的一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,其特征在于:所述外绝缘层(71)包括绝缘表层(711)和绝缘夹层(712),所述绝缘表层(711)包裹在绝缘夹层(712)内侧,所述立体导热网(9)嵌入外绝缘层(71)的部分完全位于绝缘夹层(712)内部。
6.根据权利要求5所述的一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,其特征在于:所述立体导热网(9)位于外绝缘层(71)内的外端固定连接有多个均匀分布的背向柱(10),所述背向柱(10)贯穿绝缘表层(711),且背向柱(10)远离立体导热网(9)的端部与绝缘表层(711)外表面保持平齐。
7.根据权利要求6所述的一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,其特征在于:所述背向柱(10)包括内吸柱套(101)和外放柱(102),所述内吸柱套(101)包裹在外放柱(102)外侧。
8.根据权利要求7所述的一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,其特征在于:所述绝缘夹层(712)和绝缘表层(711)之间填充有湿气存储层,所述湿气存储层与内吸柱套(101)均由纤维素海绵制备而成。
9.根据权利要求8所述的一种紧凑型移开式高压交流金属封闭开关设备,其特征在于:所述外绝缘层(71)和内绝缘层(73)均为环氧树脂制成,所述立体导热网(9)和外放柱(102)均为铜材质制成。
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