CN215071321U - 一种环保气体绝缘开关设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，包括箱体、出线套管装置、第一操动机构、第二操动机构、绝缘筒、真空灭弧室、定位机构、隔离开关和三相主母线套管；箱体内侧的底部设置有出线套管装置，出线套管装置通过第一导电件连接真空灭弧室的非动作端，真空灭弧室设置在绝缘筒内，真空灭弧室的动作端通过定位机构连接第一操动机构；定位机构的上部通过第二导电件连接隔离开关；对应于隔离开关的位置，箱体的外侧设置有第二操动机构，箱体内的两侧设置有隔离接地支撑座和隔离高压支撑座；隔离高压支撑座的底部连接绝缘筒，隔离高压支撑座的顶部连接固定设置在所述箱体顶部的三相主母线套管，本实用新型可广泛用于海洋油气田开发领域中。

Description

一种环保气体绝缘开关设备

技术领域

本实用新型是关于一种环保气体绝缘开关设备，属于海洋油气田开发领域。

背景技术

现有技术中的环保气体绝缘金属封闭开关设备是将气体密封、电场仿真分析与传统金属封闭开关设备进行结合，将高压元器件设置在密闭的容器内，并充以较低压力的绝缘气体，利用现代加工工艺和先进的制造方法，生产制造的大开断的、性能优异、安全稳定、结构紧凑、占地空间较小的成套系列化产品，可以替代海上钻井生产平台现有的空气绝缘为主的户内固定式交流金属开关柜和真空开关柜。此外，还可应用于发电厂的进线柜、母联柜和发电机的进线柜等。

然而，传统的大容量大开断型开关设备一般多采用空气绝缘的方式，为解决设备温升问题，多采用加大设备体积、加装风机增加空气流通等方式，然而，海上平台适用占地面积小的盘柜，同时，风机占用柜体空间增大柜体体积且只改善设备外界温度效果，对封闭空间效果不佳。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种大容量、大开断的环保气体绝缘开关设备。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种环保气体绝缘开关设备，包括箱体、出线套管装置、第一操动机构、第二操动机构、绝缘筒、真空灭弧室、定位机构、隔离开关和三相主母线套管，其中，所述箱体内填充有绝缘介质；

所述箱体内侧的底部设置有用于插接电缆的所述出线套管装置，所述出线套管装置通过第一导电件连接所述真空灭弧室的非动作端，所述真空灭弧室设置在所述绝缘筒内，所述真空灭弧室的动作端通过所述定位机构连接所述第一操动机构，所述第一操动机构用于通过所述定位机构带动所述真空灭弧室进行主回路的分合闸动作；

所述定位机构的上部通过第二导电件连接所述隔离开关；对应于所述隔离开关的位置，所述箱体的外侧设置有所述第二操动机构，所述箱体内的两侧设置有隔离接地支撑座和隔离高压支撑座，所述第二操动机构用于带动所述隔离开关动作接触或离开所述隔离接地支撑座或隔离高压支撑座，进行接地动作、隔离分闸动作或隔离合闸动作；

所述隔离高压支撑座的底部连接所述绝缘筒，所述隔离高压支撑座的顶部连接固定设置在所述箱体顶部的所述三相主母线套管。

优选地，所述定位机构包括波纹管、绝缘拉杆和导电滑块；

对应于所述第一操动机构的位置，所述箱体的内壁上设置有所述波纹管，所述波纹管的一端固定连接所述第一操动机构的输出端，所述波纹管的另一端固定连接所述绝缘拉杆的一端，所述绝缘拉杆的另一端栓接所述导电滑块的一端，所述导电滑块的另一端固定连接所述真空灭弧室的动作端，所述波纹管用于进行压缩或伸展动作带动所述绝缘拉杆动作，进而通过所述导电滑块带动所述真空灭弧室的开启或闭合。

优选地，所述导电滑块的底部设置有多曲面铝制散热装置。

优选地，所述隔离开关包括导向套、导电杆和丝杆；

所述导向套的底部固定连接所述第二导电件，所述导向套的上部开设有用于套设固定所述导电杆的通道；所述导电杆的一端固定连接所述丝杆的一端，所述丝杆的另一端穿过所述隔离接地支撑座连接所述第二操动机构的输出端，所述第二操动机构用于通过带动所述丝杆转动，进而带动所述导电杆直线动作，完成接地动作、隔离分闸动作或隔离合闸动作。

优选地，所述矩形截面沟槽处设置有表带触指。

优选地，所述出线套管装置包括两排交错设置的出线套管，每排均包括三根所述出线套管，每一所述出线套管均插接有两根电缆。

优选地，所述箱体内还设置有电流互感器，所述出线套管装置通过连接件连接所述电流互感器的下部，所述电流互感器的上部通过连接件经所述第一导电件连接所述真空灭弧室的非动作端。

优选地，所述箱体的前侧设置有用于增加所述箱体内空气流通的冷凝装置。

优选地，所述箱体的顶部设置有防爆窗。

优选地，所述绝缘筒采用圆柱形结构，所述绝缘筒的外侧为伞状结构，所述绝缘筒的底部中段为镂空结构。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本实用新型由于设置有出线套管装置，采用多根小电流外锥套管出线，能够满足海上平台不使用大口径电缆的要求，从而降低安装维修难度。

2、本实用新型由于设置有真空灭弧室，且真空灭弧室的外侧包裹绝缘筒并以此为绝缘支撑，能够降低设备电气距离。

3、本实用新型的绝缘筒内设置有散热装置，绝缘筒的外形设置为多曲面的伞状结构，能够增大散热面积。

4、本实用新型中第二导电件的插拔处采用双组分扭转叶片触指，该种表带触指具有恒定的载流能力和极小的接触电阻，开槽成本低、用量少、发热量低，能够实现高功率密度的紧凑型设计。

5、本实用新型由于设置有采用圆柱形直动式三工位的隔离开关，相比传统的刀闸式气体绝缘隔离开关，具有占用空间小、动作可靠、电场均匀、不易形成尖端效应或边缘效应的有点，且能够降低周围环境的危险系数，可以广泛应用于海洋油气田开发领域中。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的环保气体绝缘开关设备的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型一实施例提供的环保气体绝缘开关设备中绝缘筒的结构示意图，其中，图3(a)为绝缘筒的底部中段为镂空结构的示意图，图3(b)为绝缘筒的外侧为伞状结构、内为多曲面铝制散热结构的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

本实用新型实施例的环保气体绝缘开关设备能够解决额定电流为3150A、额定短路开断电流为40kA/4S、额定短路关合电流为100kA、用于海洋油气田开发工程的防护等级高的柜型，适应于潮湿的恶劣环境，能够有效降低设备的温升。

如图1、图2所示，本实用新型提供的环保气体绝缘开关设备包括箱体1、出线套管装置2、电流互感器3、第一操动机构4、第二操动机构5、绝缘筒6、真空灭弧室7、第一导电件8、第二导电件9、定位机构10、隔离开关11和三相主母线套管12，其中，箱体1内填充有绝缘介质，绝缘介质以微正压环保气体为主，灭弧介质为真空灭弧。

箱体1内侧的底部设置有用于插接电缆的出线套管装置2，出线套管装置2通过第一铜排13连接电流互感器3的下部，电流互感器3用于将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流，以供测量和继电保护，电流互感器3的上部连接第二铜排14的一端。

箱体1外侧的中部设置有第一操动机构4，箱体1内侧的中部设置有绝缘筒6，绝缘筒6内设置有真空灭弧室7，真空灭弧室7的非动作端通过第一导电件8连接第二铜排14的另一端，真空灭弧室7的动作端通过定位机构10连接第一操动机构4，第一操动机构4用于通过定位机构10带动真空灭弧室7进行主回路的分合闸动作，以实现主回路的开断，其中，主回路为当真空灭弧室7的动作端闭合、隔离开关11合闸(即下述的导电杆11-2与隔离高压支撑座1-2连接时)、电流导通时电流流过的回路。

定位机构10的上部通过软连接机构15经第二导电件9连接隔离开关11。对应于隔离开关11的位置，箱体1外侧的上部设置有第二操动机构5，箱体1内侧上部的两侧设置有隔离接地支撑座1-1和隔离高压支撑座1-2，第二操动机构5用于带动隔离开关11动作接触或离开隔离接地支撑座1-1或隔离高压支撑座1-2，进行接地动作、隔离分闸动作或隔离合闸动作。隔离高压支撑座1-2的底部通过绝缘件16连接绝缘筒6，隔离高压支撑座1-2的顶部通过并列设置的第三铜排17和第四铜排18连接三相主母线套管12，三相主母线套管12固定设置在箱体1的顶部。

在一个优选的实施例中，箱体1为金属板材焊接而成。

在一个优选的实施例中，箱体1的前侧设置有冷凝装置1-3，用于增加箱体1内空气的流通，减小设备温升。

在一个优选的实施例中，如图3所示，箱体1的顶部设置有防爆窗1-4，用于当箱体1内部出现事故时进行泄压，避免事故发生，增加安全可靠性。

在一个优选的实施例中，出线套管装置2包括两排交错设置的出线套管2-1，每排均包括三根出线套管2-1，每一出线套管2-1均插接有两根电缆2-2，即每排设置有六根电缆2-2，以缩小单根出线电缆电流，降低安装难度。出线套管装置2可以采用阶梯式结构，以缩小体积。

在一个优选的实施例中，如图3所示，绝缘筒6可以采用圆柱形结构，绝缘筒6的外侧为伞状结构，绝缘筒6的底部中段为镂空结构，以增加散热。

在一个优选的实施例中，定位机构10包括波纹管10-1、绝缘拉杆10-2和导电滑块10-3。对应于第一操动机构4的位置，箱体1的内壁上设置有波纹管10-1，波纹管10-1的一端固定连接第一操动机构4的输出端，波纹管10-1的另一端固定连接绝缘拉杆10-2的一端，绝缘拉杆10-2的另一端栓接导电滑块10-3的一端，导电滑块10-3的另一端固定连接真空灭弧室7的动作端，波纹管10-1用于进行压缩或伸展动作，带动绝缘拉杆10-2动作，进而通过导电滑块10-3带动真空灭弧室7的开启或闭合。

在一个优选的实施例中，如图3所示，导电滑块10-3的底部设置有多曲面铝制散热装置10-4。

在一个优选的实施例中，隔离开关11包括导向套11-1、导电杆11-2和丝杆11-3。导向套11-1的底部固定连接第二导电件9，位于第二导电件9的插拔处，导向套11-1上开设有矩形截面沟槽，且矩形截面沟槽处设置有双组分扭转叶片触指。导向套11-1的上部开设有用于套设固定导电杆11-2的通道，导电杆11-2的一端固定连接丝杆11-3的一端，丝杆11-3的另一端穿过隔离接地支撑座1-1连接第二操动机构5的输出端，第二操动机构5用于通过带动丝杆11-3转动，进而带动导电杆11-2左右动作，完成接地动作、隔离分闸动作或隔离合闸动作。

在一个优选的实施例中，三相主母线套管12平行间隔交错设置在箱体1的顶部。

下面通过具体实施例详细说明本实用新型环保气体绝缘开关设备的使用过程：

1)第一操动机构4动作，带动波纹管10-1压缩，波纹管10-1的动作带动绝缘拉杆10-2，进而通过导电滑块10-3带动真空灭弧室7的动作端动作，实现分合闸。

2)第二操动机构5动作，带动丝杆11-3旋转，进而带动导电杆11-2左右直线运动动作，当导电杆11-2运动至与隔离接地支撑座1-1接触时，为接地状态；当导电杆11-2位于隔离接地支撑座1-1与隔离高压支撑座1-2之间时，为隔离分状态；当导电杆11-2运动至与隔离高压支撑座1-2接触时，为隔离合状态。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，包括箱体、出线套管装置、第一操动机构、第二操动机构、绝缘筒、真空灭弧室、定位机构、隔离开关和三相主母线套管，其中，所述箱体内填充有绝缘介质；

所述箱体内侧的底部设置有用于插接电缆的所述出线套管装置，所述出线套管装置通过第一导电件连接所述真空灭弧室的非动作端，所述真空灭弧室设置在所述绝缘筒内，所述真空灭弧室的动作端通过所述定位机构连接所述第一操动机构，所述第一操动机构用于通过所述定位机构带动所述真空灭弧室进行主回路的分合闸动作；

所述定位机构的上部通过第二导电件连接所述隔离开关；对应于所述隔离开关的位置，所述箱体的外侧设置有所述第二操动机构，所述箱体内的两侧设置有隔离接地支撑座和隔离高压支撑座，所述第二操动机构用于带动所述隔离开关动作接触或离开所述隔离接地支撑座或隔离高压支撑座，进行接地动作、隔离分闸动作或隔离合闸动作；

所述隔离高压支撑座的底部连接所述绝缘筒，所述隔离高压支撑座的顶部连接固定设置在所述箱体顶部的所述三相主母线套管。

2.如权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述定位机构包括波纹管、绝缘拉杆和导电滑块；

对应于所述第一操动机构的位置，所述箱体的内壁上设置有所述波纹管，所述波纹管的一端固定连接所述第一操动机构的输出端，所述波纹管的另一端固定连接所述绝缘拉杆的一端，所述绝缘拉杆的另一端栓接所述导电滑块的一端，所述导电滑块的另一端固定连接所述真空灭弧室的动作端，所述波纹管用于进行压缩或伸展动作带动所述绝缘拉杆动作，进而通过所述导电滑块带动所述真空灭弧室的开启或闭合。

3.如权利要求2所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述导电滑块的底部设置有多曲面铝制散热装置。

4.如权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述隔离开关包括导向套、导电杆和丝杆；

所述导向套的底部固定连接所述第二导电件，所述导向套的上部开设有用于套设固定所述导电杆的通道；所述导电杆的一端固定连接所述丝杆的一端，所述丝杆的另一端穿过所述隔离接地支撑座连接所述第二操动机构的输出端，所述第二操动机构用于通过带动所述丝杆转动，进而带动所述导电杆直线动作，完成接地动作、隔离分闸动作或隔离合闸动作。

5.如权利要求4所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述导向套上开设有矩形截面沟槽，所述矩形截面沟槽处设置有表带触指。

6.如权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述出线套管装置包括两排交错设置的出线套管，每排均包括三根所述出线套管，每一所述出线套管均插接有两根电缆。

7.如权利要求1所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述箱体内还设置有电流互感器，所述出线套管装置通过连接件连接所述电流互感器的下部，所述电流互感器的上部通过连接件经所述第一导电件连接所述真空灭弧室的非动作端。

8.如权利要求1至7任一项所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述箱体的前侧设置有用于增加所述箱体内空气流通的冷凝装置。

9.如权利要求1至7任一项所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述箱体的顶部设置有防爆窗。

10.如权利要求1至7任一项所述的一种环保气体绝缘开关设备，其特征在于，所述绝缘筒采用圆柱形结构，所述绝缘筒的外侧为伞状结构，所述绝缘筒的底部中段为镂空结构。

Images