CN216436418U - 一种箱式变电站及其内部的连接结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种箱式变电站及其内部的连接结构。本申请的箱式变电站采用管母线替代现有的母排连接结构，将管母线贯穿设置在变压器与低压柜之间的低压室隔板中，利用管母线的一端连接变压器的低压端，利用管母线的另一端连接设置在低压柜中的低压断路器，实现两者之间的可靠电连接。由于本申请所采用的管母线本身即为一体化设计的绝缘线路，因此可有效减少原先因母排搭接所产生的发热问题。本申请的管母线安装时仅需将其穿过低压室隔板的相应进线孔，并相应将管母线的两端通过螺栓连接至变压器的低压陶短处和低压断路器的相应连接位置即可。本申请安装施工简单，能够提高加工效率，并压缩设备内部因绝缘间距要求而浪费的空间，提高变电站集成度。

Description

一种箱式变电站及其内部的连接结构

技术领域

本申请涉及电力设备领域，尤其涉及一种箱式变电站及其内部的连接结构。

背景技术

箱式变电站在运行过程中不可避免的会因遭受各种短路电流冲击，而出现内部元件损毁，严重威胁到箱式变电站的安全运行。造成箱式变电站遭受近区短路的原因非常广泛，其中异物或小动物桥接变压器中低端相间是造成变压器近区短路的重要原因之一。因此迫切需要对变压器中低压侧出线进行绝缘优化改造。

各箱变生产厂家的常规做法是：1、在箱式变电站中连接变压器与低压柜的母排上加装热缩管，通过热缩管作为表面防护来达到一定绝缘水平；2，在母排外直接采用金属防护罩将裸露的母线防护在金属防护罩内，以避免母排触碰到外界异物从而达到绝缘效果。

其结构可参考图5所示。铜排防护罩11将低压套管13和连接铜母线12封闭在相对密闭的空间内，可以防止人员误操作触碰带电铜母线，铜排防护罩11内部的铜母线需要依靠空气绝缘，保证相间距满足绝缘等级要求，铜母线12通过铜排固定支架14和绝缘子15固定在铜排防护罩内部的底部位置，铜排固定支架为钢板制作，绝缘子15为环氧浇注树脂制作。当此***发生内部故障，检修人员需通过检修手孔盖板16和盖板把手17组成的检修通道对此***内部进行检修。原400V出线侧连接结构需要母排转接，母排由硬质金属实现因此需要三处连接点才能完成转向和连接，母排中间的过渡母排需要两点环氧支架固定。因此，现有母排连接结构会显著增加工人对此处连接点施工的难度。

现有处理方式的缺陷是：1.绝缘的质量完全取决于母排外部防护，一旦外部防护有破损，母排将失去绝缘保护。2.在母排外部加装防护时还需要保证相间绝缘距离，即使采用热缩管作为加强绝缘也仅仅能够将原来裸露母线相间绝缘距离由14mm缩小至10mm，而无法做到全绝缘，无法取消对绝缘距离的要求；3.使用外部防护还会带来由于母线全密封导致的母线表面散热困难的问题，工作过程中母线温度升高，将造成箱变内温度升高，从而缩短箱变内各元件使用寿命。4.外部防护罩存在结构复杂，使用年限较短，需要定期维护更换。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种箱式变电站及其内部的连接结构。本申请通过管母线贯穿低压室隔板的方式，可为变压器与低压柜之间各相连接线路提供全绝缘，并有效缩短相间绝缘距离。

为实现上述目的，本申请提供的箱式变电站内部的连接结构，其包括：管母线，其贯穿设置在变压器与低压柜之间的低压室隔板，所述管母线的一端连接变压器的低压端，所述管母线的另一端连接设置在低压柜中的低压断路器。

可选的，如上任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其中，所述变压器低压端的每一相均分别连接一根管母线的一端，各管母线的另一端分别连接低压断路器的对应相。

可选的，如上任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其中，各所述管母线均分别通过金具由变压器的低压端套管引出；各所述管母线均分别先在套管外侧弯折转向，紧密并排排列，然后沿低压室隔板内侧向下延伸至低压断路器所处水平高度，再水平贯穿所述低压室隔板，连接至低压断路器。

可选的，如上任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其中，各所述管母线与低压断路器的对应相之间还连接有软连接。

可选的，如上任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其中，所述低压室隔板内还设置有进线孔，所述进线孔中嵌入设置有封板结构，所述封板结构的内部设置有限位通孔，各相所述管母线分别贯穿所述限位通孔，与低压室隔板固定连接。

可选的，如上任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其中，所述封板结构包括：防涡流上封板，其顶部与进线孔的上侧固定连接，其底部设置有内径不小于各相管母线外径的上封板限位通孔；防涡流下封板，其底部与进线孔的下侧固定连接，其顶部设置有内径不小于各相管母线外径的下封板限位通孔；所述上封板限位通孔与下封板限位通孔分别包围各相管母线的上下两侧，防涡流上封板与防涡流下封板之间具有间隙，所述间隙隔断封板结构中所产生的涡流。

可选的，如上任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其中，所述低压室隔板的外侧还在封板结构的下方固定安装有管母线支撑结构，所述管母线支撑结构固定连接水平设置在低压室隔板与低压断路器之间的各相管母线。

可选的，如上任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其中，所述管母线支撑结构包括：夹箍固定支架，其底部固定连接于低压室隔板的外侧壁，其顶部垂直于低压室隔板的外侧壁水平延伸形成安装台面；管母线夹箍，其内凹形成弧形槽，所述弧形槽的底部与所述安装台面固定连接，包围设置于管母线的外周。

可选的，如上任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其中，所述管母线支撑结构和/或封板结构为金属材质。

可选的，本申请还同时提供有一种箱式变电站，其内部，在变压器与低压柜之间设置有如上任一所述的连接结构。

本申请和现有方案相比具有如下技术效果:

本申请在箱式变电站的变压器与低压柜之间采用管母线替代现有的母排连接结构，将管母线贯穿设置在变压器与低压柜之间的低压室隔板中，利用管母线的一端连接变压器的低压端，利用管母线的另一端连接设置在低压柜中的低压断路器，实现两者之间的可靠电连接。由于本申请所采用的管母线本身即为一体化设计的绝缘线路，因此可有效减少原先因母排搭接所产生的发热问题。本申请的管母线安装时仅需将其穿过低压室隔板的相应进线孔，并相应将管母线的两端通过螺栓连接至变压器的低压陶短处和低压断路器的相应连接位置即可。本申请安装施工简单，能够提高加工效率，并压缩设备内部因母排绝缘间距要求而浪费的空间，提高箱式变电站集成度

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1为根据本申请的箱式变电站中变压器一侧管母线布置方式的示意图；

图2为根据本申请的箱式变电站中低压柜一侧管母线固定方式的示意图；

图3为本申请中低压室隔板中封板结构的示意图；

图4为本申请中低压室隔板外侧管母线固定结构的示意图；

图5是现有技术中外部防护罩的结构示意图。

图中，1表示变压器；2表示金具；3表示管母线；4表示防涡流上封板；5表示防涡流下封板；6表示管母线夹箍；7表示夹箍固定支架；8表示低压室隔板；9表示软连接；10表示低压断路器；11表示铜排防护罩；12表示铜母线；13表示低压套管；14表示铜排固定支架；15表示绝缘子；16表示检修手孔盖板；17表示盖板把手。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“内、外”的含义指的是相对于箱式变电站本身而言，由变压器指向低压断路器的方向为外，反之为内；而非对本申请的装置机构的特定限定。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本申请中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对低压断路器时，由夹箍固定支架指向管母线夹箍顶部的方向即为上，由转向架指向轨道***的方向即为下，而非对本申请的装置机构的特定限定。

本申请提供一种用于箱式变电站内部的连接结构，其连接在由中压环网柜，变压器，低压配电柜和外壳构成的箱式变电站的变压器与低压柜之间。本申请所提供的连接结构包括图1所示的管母线3，以及与管母线端头相配合的螺栓等固定连接结构。本申请利用管母线体替代母排结构，将变压器低压端的各相分别通过独立管母线贯穿设置在变压器1与低压柜之间的低压室隔板8中，并将所述管母线3的另一端连接设置在低压柜中的低压断路器10。

本申请的管母线包括用于连接变压器或低压柜的金具，以及连接在两端金具之间的全绝缘管母线。为提供相间绝缘，本申请优选将变压器0.4kV低压端出线侧的每一相分别独立连接至一根独立设置的管母线3的一端，各管母线的另一端分别连接低压断路器10的对应相，由此将变压器各相出线绝缘隔离，保障低压柜中的低压断路器能够稳定可靠地运行。

为配合于箱式变电站的紧凑结构，本申请还可进一步的将各所述管母线3分别通过各自端部所设的金具2由变压器的低压端套管引出；

各管母线引出后，先分别先在套管外侧弯折转向，将各管母线位置调整为水平高度相互接近并且紧密并排排列，然后将各相管母线同步90°向下转向，将其沿低压室隔板8内侧向下延伸至低压断路器10所处水平高度位置。低压室隔板8中可在配合于低压断路器10电气连接端头的位置设置进线孔。由此，将各相管母线一起在进线孔位置水平弯折后，可将各相管母线水平贯穿所述低压室隔板8，从而将其另一端通过端部所设置的金件直接连接至低压断路器10。

可选的，上述的箱式变电站内部的连接结构中，各所述管母线3与低压断路器10的对应相之间还可设置连接有软连接9。本申请所采用的软连接可选择常规组件，例如，通过0.3mm厚的紫铜带堆叠而成，其表面采用搪锡工艺处理，形成规定长度后，再按照所需使用情况弯折形成对应形状即可。

为进一步避免管母线贯穿低压室隔板8设置后，管母线外部绕包绝缘材料被进线孔结构磨损破坏而失效，本申请还可进一步优选地在低压室隔板8内进线孔中嵌入设置封板结构，从而通过封板结构内部所设的限位通孔包裹抵接在管母线外周，为各相管母线提供限位和支撑。由此，本申请可将各相所述管母线分别贯穿封板结构的限位通孔，通过封板结构实现管母线与低压室隔板8进线孔之间的固定连接。

在更为优选的方式下，为保证对管母线的支撑力度，本申请优选利用金属材料构建所述封板结构。但是，考虑到正片金属材质会因管母线内部电流变化而激励出涡流，导致材料受管母线***电磁场影响而产生额外热量影响管母线外部绕包绝缘材料的稳定性。本申请还进一步优选将封板结构横向拆分设置为包括图3所示的：

防涡流上封板4，其顶部与进线孔的上侧固定连接，其底部设置有内径不小于各相管母线外径的上封板限位通孔；

防涡流下封板5，其底部与进线孔的下侧固定连接，其顶部设置有内径不小于各相管母线外径的下封板限位通孔；

所述上封板限位通孔与下封板限位通孔分别包围各相管母线的上下两侧，通过防涡流上封板4与防涡流下封板5之间所形成的间隙阻断封板结构中所产生的涡流。

为保证管母线水平伸出低压室隔板8进线孔后能够稳定可靠地与低压断路器10实现电连接而不易受外部运输、安装环境影响导致线路错位或连接不稳定，本申请还可进一步优选地以图2所示方式，在低压室隔板8的外侧，具体在封板结构的下方，进一步固定安装一组管母线支撑结构，通过所述管母线支撑结构，依托于低压室隔板8侧壁，固定连接水平设置在低压室隔板8与低压断路器10之间的各相管母线，从而为各相管母线提供进一步的限位和支撑效果，确保其电连接稳定可靠。

以图4所示的结构为例，本申请中可直接将所述管母线支撑结构设置为包括：

夹箍固定支架7，其包括L形的支架体，支架体中垂直设置的底部固定连接于低压室隔板8的外侧壁，支架体中水平设置的顶部垂直于低压室隔板8的外侧壁向低压室隔板方向延伸形成安装台面；

该安装台面上可进一步安装配合于管母线外径尺寸的管母线夹箍6。各相管母线的夹箍可分体独立设置也可一体连接。所述管母线夹箍6在每一相管母线的外周向下内凹，形成弧形槽，所述弧形槽的底部向内或向外弯折以通过螺栓、固定胶等方式与所述安装台面固定连接，将整个管母线夹箍6包围设置于管母线3的外周上部，提供对管母线横向位移的限制。

由于本申请的管母线其本身全绝缘，因此，其外部的安装连接部件并不需要考虑材料绝缘性能。由此，处于机械结构强度的考虑，本申请可直接将所述管母线支撑结构和/或封板结构为金属材质，以提供更为稳定的支撑和限位。

全绝缘管母线通过防涡流封板结构，利用其端部所设的金具与变压器侧低压套管通过螺栓连接。该位置的螺栓可选择为热镀锌螺栓。为压缩电气设备之间安装距离，本申请可根据电气设备之间绝缘距离的要求，贴合于电气设备外壳以及低压室隔板8形状将所述全绝缘管母线形成多段折弯，具有多段“Z”型弯折形状的全绝缘管母线通过其另一端的金件连接低压框架断路器。

一些实现方式下，三相管母线与金具1连接，金具1通过热镀锌螺栓与变压器1的0.4kV出线侧套管相连，为了提高安装效率和节约空间，在出变压器套管后，可先通过若干道折弯紧靠在一起实现绝缘距离最小化。然后穿过防涡流封板，通过低压室隔板8的出线口将铝合金上封板和铝合金下封板分别固定在内侧，利用其中分别开设的弧形槽提供对管母线周向的限位。其中，上下两块铝合金封板可直接通过嵌入的连接方式或者螺钉、螺栓、插接件等任意形式与低压面对变压器室隔板固定在一起。所述铝合金上封板位于进线孔的上方，所述铝合金下封板位于进线孔下方，管母线支撑结构中固定安装管母线夹箍6的紧固件可采用不锈钢304螺栓结构。由此，不锈钢材质的管母线夹箍和L形支架体所构成的固定底座和抱围箍在各相管母线外周，管母线经由夹箍固定通过铝合金封板形成的弧形槽与断路器相连。本申请通过上述方式，利用管母线通过将管母线进行多道折弯，使其在相间相互依靠穿过低压室隔板8的出线口，将低压室隔板8的进线孔与管母线3设置距离压缩，从而优化器件布置。由于管母线3采用的是全绝缘管母，因此，本申请无需考虑相间绝缘距离。

为了满足通风循环的问题，本申请还对低压隔板8的进线孔进行封堵，并同时需要避免因单相管母线3穿过产生的涡流，并且考虑在管母安装完成后，防涡流封板的安装便捷性。由此，本申请采用了图2的防涡流封板的结构，封板采用整块钢板加工，在封板中间开孔适配管母线，在封板四角开固定孔，完成整体加工后将封板沿中心线破开形成防涡流上封板4和防涡流下封板5，由于采用的是上下分开夹持的方式固定管母线，有效的避免了因制造精度问题造成的管母线无法对准防涡流封板孔的问题。

为满足管母线3长距离输电强度问题，本发明设计了管母线专用固定支架，如图3所示，它是由三个管母线夹箍6和一个夹箍固定支架7组成，其中夹箍固定支架7在制作低压室隔板8的时候已经预先焊接在低压室隔板上，夹箍固定支架7是由4mm钢板通过折弯形成“L”型，并在两端焊接三角形加强板构成，在管母线承重面钻孔用于固定管母线夹箍6。所述管母线夹箍6是由3mm不锈钢板通过模具制成“Ω”型，其中内圆适配管母线直径，端部四个固定孔用于与夹箍固定支架7连接。由图3可以看出，夹箍的固定位置与固定支架存在间隙，主要未满足夹箍在固定管母线的时候需夹紧管母线，所以此处采用负角度配合，通过在空隙中加装螺母的方式调节夹箍的松紧程度。

本申请的箱式变电站，其金具和套管之间的连接可采用M12热镀锌螺栓，也可采用不锈钢304螺栓。

本申请的优势在于：

（1）结构简单，施工简易，降低成本：本申请通过管母线结构摒弃了传统母排的连接形式，从起点到终点采用一体化管母线折弯成型，减少了因母排搭接位置产生的发热问题，并节约了传统母排搭接处的螺栓连接工时，工人只需要连接低压套管处和断路器处两处位置，节省了中间转接母排，安装施工非常简单，优化了转接母排的固定，能够提高箱式变电站整体的生产和加工效率。并且，该绕包实现的全绝缘管母线结构直接安装在变压器室和低压器室内，参与箱变整体内循环，因此本申请的管母线还可与箱变整体散热通道一致

（2）本申请对母线结构的固定更为牢固。传统母排形式的母线结构需在低压室面对变压器室的隔板两端分别架设一组环氧母线槽用来固定转接母排，而本申请中只需在管母线穿过隔板进线孔处安装一组“Ω”型不锈钢母线夹，即可直接对整个母线进行固定。本申请能够在简化安装方式的同时，增加对整体管母线的固定强度。

（3）本申请能够在变压器与低压断路器之间提供整体全绝缘，而传统母排在防护上只能采用在表面加装热缩管的方式进行防护。传统母排结构相比于本申请仅仅增加了绝缘安全距离，而且无法提供全绝缘效果。本申请中全绝缘管母线的使用可以做到整体母线全绝缘。

（4）外观效果好。本申请整体采用一体化管母线，无拼接位置，没有多余母排浪费，整体外观效果好，成本节约。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，包括：

管母线（3），其贯穿设置在变压器（1）与低压柜之间的低压室隔板（8），所述管母线（3）的一端连接变压器（1）的低压端，所述管母线（3）的另一端连接设置在低压柜中的低压断路器（10）。

2.如权利要求1所述的箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，所述变压器（1）低压端的每一相均分别连接一根管母线（3）的一端，各管母线的另一端分别连接低压断路器（10）的对应相。

3.如权利要求2所述的箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，各所述管母线（3）均分别通过金具（2）由变压器的低压端套管引出；

各所述管母线（3）均分别先在套管外侧弯折转向，紧密并排排列，然后沿低压室隔板（8）内侧向下延伸至低压断路器（10）所处水平高度，再水平贯穿所述低压室隔板（8），连接至低压断路器（10）。

4.如权利要求2所述的箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，各所述管母线（3）与低压断路器（10）的对应相之间还连接有软连接（9）。

5.如权利要求1-4任一所述的箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，所述低压室隔板（8）内还设置有进线孔，所述进线孔中嵌入设置有封板结构，所述封板结构的内部设置有限位通孔，各相所述管母线分别贯穿所述限位通孔，与低压室隔板（8）固定连接。

6.如权利要求5所述的箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，所述封板结构包括：

防涡流上封板（4），其顶部与进线孔的上侧固定连接，其底部设置有内径不小于各相管母线外径的上封板限位通孔；

防涡流下封板（5），其底部与进线孔的下侧固定连接，其顶部设置有内径不小于各相管母线外径的下封板限位通孔；

所述上封板限位通孔与下封板限位通孔分别包围各相管母线的上下两侧，

防涡流上封板（4）与防涡流下封板（5）之间具有间隙，所述间隙隔断封板结构中所产生的涡流。

7.如权利要求5所述的箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，所述低压室隔板（8）的外侧还在封板结构的下方固定安装有管母线支撑结构，所述管母线支撑结构固定连接水平设置在低压室隔板（8）与低压断路器（10）之间的各相管母线。

8.如权利要求7所述的箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，所述管母线支撑结构包括：

夹箍固定支架（7），其底部固定连接于低压室隔板（8）的外侧壁，其顶部垂直于低压室隔板（8）的外侧壁水平延伸形成安装台面；

管母线夹箍（6），其内凹形成弧形槽，所述弧形槽的底部与所述安装台面固定连接，包围设置于管母线（3）的外周。

9.如权利要求6所述的箱式变电站内部的连接结构，其特征在于，所述管母线支撑结构和/或封板结构为金属材质。

10.一种箱式变电站，其特征在于，所述箱式变电站的内部，在变压器与低压柜之间设置有如权利要求1-9任一所述的连接结构。

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