一種開關(guān)柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種配電柜，具體說，是涉及一種開關(guān)柜，更具體的說是涉及一種密封式高壓開關(guān)柜，屬于電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓開關(guān)柜是用于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用的電器產(chǎn)品。高壓開關(guān)制造業(yè)是輸變電設(shè)備制造業(yè)的重要組成部分，在整個電力工業(yè)中占有非常重要的地位。
[0003]目前國內(nèi)外6?40.5KV的高壓開關(guān)柜(斷路器開關(guān)柜)主要有固定式開關(guān)柜(固定柜)、中置式或移開式開關(guān)柜(手車柜)、充氣式柜(充氣柜)和固體絕緣開關(guān)柜，上述各種尚壓開關(guān)柜各有優(yōu)缺點(diǎn)。
[0004]固定柜為第一代高壓開關(guān)柜產(chǎn)品，其柜體即內(nèi)部部件均采用固定連接，結(jié)構(gòu)簡單，元件少，散熱好，導(dǎo)電母線連接可靠，穩(wěn)定性比較高，柜體尺寸較小且占地面積小；但發(fā)生故障需要檢測維修，因其固定連接的方式導(dǎo)致需整個線路需斷電，且拆卸麻煩，使固定柜的檢修時間長而從導(dǎo)致停電時間長，給輸電用電帶來了極大的不便。
[0005]為了改進(jìn)固定柜存在的問題，手車式開關(guān)柜調(diào)整了斷路器在柜體內(nèi)的位置，將斷路器與一車體整合成一可移動的手車斷路器，檢修時可將斷路器部分抽出柜體，更換方便；但由于導(dǎo)電體間凈距的要求，使得手車柜的尺寸較固定柜大且輔助絕緣體多。根據(jù)斷路器在柜體內(nèi)的位置可分為中置柜和移開柜；這些開關(guān)柜中斷路器手車的定位和鎖緊裝置均設(shè)在手車的底部，受其自身結(jié)構(gòu)的限制，這類定位和鎖緊裝置一般適用于小電流開關(guān)柜，不能抵御較大的電動力力矩。因?yàn)楫?dāng)開關(guān)柜短路電流達(dá)到50kA及以上時，產(chǎn)生的電動力非常大，且該電動力產(chǎn)生在手車動觸頭與開關(guān)柜靜觸頭的連接處。由于電動力作用點(diǎn)距手車底部距離較大，因此相對底部手車定位裝置容易產(chǎn)生較大的力矩，進(jìn)而易發(fā)生手車松動移位，導(dǎo)致動、靜觸頭脫開。中置式手車柜，由于一次插頭滑動連接不可靠，導(dǎo)致接觸發(fā)熱，而且其結(jié)構(gòu)散熱性差，常因過熱引起絕緣老化、爆炸等事故。所以現(xiàn)有手車定位、鎖緊方式很難滿足開關(guān)柜大電流、高開斷的要求。為了提升手車開關(guān)柜在合閘通路工作中的穩(wěn)定性，現(xiàn)有技術(shù)有大量關(guān)于手車固定方式及裝置的改進(jìn)，如中國專利申請CN 102983524公開了一種開關(guān)柜斷路器手車，包括車體，車體頭部設(shè)有動觸頭，車體兩側(cè)分別設(shè)有定位板；定位板上設(shè)有與手車定位裝置的軌道凹槽相適配的導(dǎo)向輪，以及與手車定位裝置的試驗(yàn)位鎖孔和工作位鎖孔相適配的彈性鎖桿。該申請公開的定位裝置及其應(yīng)用而得的開關(guān)柜斷路器手車能夠?qū)崿F(xiàn)手車的準(zhǔn)確導(dǎo)向和左右限位，并能滿足不同位置狀態(tài)下手車的穩(wěn)固定位，可有效減小電動力產(chǎn)生的作用力矩，進(jìn)而能夠克服較大電動力；但仍無法實(shí)現(xiàn)與固定柜相同或相近的穩(wěn)定性能；此外中置柜的柜內(nèi)斷路器一般采用VSl或VD4真空斷路器，動靜觸頭對位準(zhǔn)確與否無法監(jiān)測，觸頭盒的結(jié)構(gòu)使得不利于觸頭散熱，絕緣組件易老化，發(fā)生絕緣擊穿放電事故。
[0006]上述兩種開關(guān)柜均有兩個缺點(diǎn):占地空間大和一次回路帶電主元件未完全封閉在開關(guān)柜內(nèi)。此兩類的開關(guān)柜的發(fā)展也主要是根據(jù)這兩個特點(diǎn)為方向。此外，無論是固定柜還是手車柜均為開放式，即柜內(nèi)開關(guān)設(shè)備和連接部件均直接暴露于大氣中，外殼防護(hù)等級低，適用性差，對環(huán)境空氣質(zhì)量比較敏感，很難適用我國南方、沿海地區(qū)以及地下場所凝露污穢嚴(yán)酷場所的運(yùn)行條件。同時因?yàn)樵O(shè)有散熱孔或散熱風(fēng)扇，空氣在配電柜內(nèi)流通，容易受灰塵、潮濕空氣影響性能，更容易造成設(shè)備氧化及表面絕緣性能降低，從而縮短設(shè)備的使用壽命O
[0007]由于環(huán)境對開關(guān)柜影響大這一問題，后續(xù)研發(fā)出了一種密封式充氣柜，如C-GIS ；該開關(guān)柜整個柜體為密封式，且可通過對柜內(nèi)充入SF6提高柜內(nèi)壓力以保證絕緣性能，且可以通過縮小絕緣凈距而減小柜體尺寸，且防護(hù)等級IP高，解決了環(huán)境影響對設(shè)備的問題；但仍有漏氣現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)漏氣時便出現(xiàn)因絕緣距離不夠使得設(shè)備將無法正常運(yùn)行使用且安全隱患極大，極易發(fā)生事故；此外，因其結(jié)構(gòu)元件與柜體成一體式，當(dāng)設(shè)備需要檢修或者更換時，無法實(shí)現(xiàn)針對零件或個別組件的檢測和維修更換，使其僅能作為一次性配電柜使用，維修成本極高；整體更換也大大增加停電范圍和時間，降低了供電的連續(xù)性；此外，充氣柜的另一缺陷是柜內(nèi)充入的SF6已被列為溫室氣體，屬于應(yīng)當(dāng)減排之列，與我國現(xiàn)大力推進(jìn)節(jié)能減排相悖。
[0008]近年來，新推出的固體絕緣開關(guān)柜，與上述開關(guān)柜不同的是采用了固體絕緣方式進(jìn)行絕緣。所謂固體絕緣，與固封極柱不同的是其不僅僅固封每項(xiàng)的真空滅弧室，而是將滅弧室和與之相關(guān)的部件采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行整體澆注，這樣一來使得開關(guān)內(nèi)部相間即對地的安全絕緣距離從空氣絕緣的125_縮短到了毫米級，雖然大大的減小了開關(guān)柜的尺寸體積；該開關(guān)柜綠色環(huán)保，適合配網(wǎng)自動化，抗環(huán)境污染強(qiáng)；但由于其采用了固體絕緣方式形成固體絕緣件，該固體絕緣件易受潮老化，絕緣性能降低且無法實(shí)時監(jiān)控監(jiān)管，反而易發(fā)生絕緣擊穿放電事故；制作工藝復(fù)雜，且高性能及穩(wěn)定性佳的絕緣材料是固體絕緣開關(guān)柜的一大難關(guān)，此外此類開關(guān)柜同樣具有固定柜的缺點(diǎn)，發(fā)生故障需要檢測維修極其不便；國內(nèi)企業(yè)還在進(jìn)一步的研發(fā)中，而國外進(jìn)口價格昂貴成本高。
[0009]目前，以上開關(guān)柜均不能滿足電力系統(tǒng)對供電質(zhì)量和可靠性越來越高的要求，也不能滿足電力系統(tǒng)對高壓開關(guān)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性、可靠性越來越高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中各種柜體的優(yōu)點(diǎn)又避免了其缺點(diǎn)的綜合性開關(guān)柜，以滿足電力系統(tǒng)對高壓開關(guān)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性、可靠性越來越高的要求。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種開關(guān)柜，具有固定柜的結(jié)構(gòu)簡單且運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，整體單元及母線模塊化設(shè)計(jì)，且安裝維護(hù)安全簡便；開關(guān)柜呈落地式組裝柜體結(jié)構(gòu)，包括母線室、儀表室(低壓室)、機(jī)構(gòu)室、電纜室、開關(guān)室和泄壓通道；其中儀表室、機(jī)構(gòu)室和電纜室組成開關(guān)柜的如柜A，在如柜A中由上至下依次為僅表室、機(jī)構(gòu)室和電纜室；母線室、開關(guān)室和泄壓通道組成開關(guān)柜的后柜B，在后柜B中，由上至下依次為母線室、開關(guān)室和泄壓通道；開關(guān)室內(nèi)由上至下依次為上進(jìn)線絕緣子組、斷路器組件、接地開關(guān)和下出線絕緣子組，開關(guān)柜還設(shè)有一熱能回收系統(tǒng)；其中，開關(guān)柜的前柜A和后柜B中的各功能室區(qū)優(yōu)選呈階梯式分布。
[0012]優(yōu)選地，換熱器為上窄下寬的圓錐形，換熱器的表面上設(shè)有多個熱能轉(zhuǎn)化裝置，且變電站內(nèi)由散熱通道散發(fā)的熱量通過矩形箱體上的吸氣口穿過換熱器表面上的換熱管后進(jìn)入換熱器內(nèi)，然后經(jīng)過換熱器正下方的出氣口管排出。
[0013]更優(yōu)選地，熱能轉(zhuǎn)換裝置將熱氣的熱量轉(zhuǎn)換為電能后充電至蓄電池。
[0014]更優(yōu)選地，蓄電池可供應(yīng)箱式變電站的照明系統(tǒng)。
[0015]更優(yōu)選地，照明系統(tǒng)通過預(yù)設(shè)照明時間來達(dá)到自動照明功能。
[0016]優(yōu)選地，母線室的頂面與儀表室的頂面齊平，母線室的底面(開關(guān)室的頂面)高于儀表室的底面，開關(guān)室的頂面低于儀表室的頂面但高于儀表室的底面(機(jī)構(gòu)室的頂面)，開關(guān)室的底面(泄壓通道的頂面)低于機(jī)構(gòu)室的底面(電纜室的頂面)，開關(guān)室(母線室的底面)的頂面高于機(jī)構(gòu)室的頂面，泄壓通道的底面(后柜B的底面)與電纜室的底面(前柜A的底面)齊平；此處柜體可根據(jù)六面視圖名為頂面、底面、左面、右面、前面和后面，其中柜體的前面在本申請中稱為該柜體的主視圖面。
[0017]優(yōu)選地，前柜A和后柜B的相對面柜壁貼合且活動連接呈該開關(guān)柜使用狀態(tài)或出廠狀態(tài)。為了清楚并簡要描述該開關(guān)柜的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)，將前柜A與后柜B貼合的相對面稱為前柜A的后面(該面的柜壁簡稱為后壁)，將后柜B與前柜A貼合的相對面稱為后柜B的前面(該面的柜壁簡稱為前壁)；其中，前柜A和后柜B的相對面的柜壁貼合且活動連接，活動連接為螺接。
[0018]優(yōu)選地，開關(guān)柜柜體選用框架式柜體與隔板、面板組合安裝，或者采用不同功能室區(qū)柜體組合安裝。
[0019]更優(yōu)選地，所述開關(guān)柜的各功能室區(qū)采用面板拼接而成，且各面板拼接處為固定連接，優(yōu)選的實(shí)施方式可采用焊接，或采用面板折疊后再經(jīng)焊接而成。
[0020]優(yōu)選地，開關(guān)柜采用不銹鋼材質(zhì)或鋁合金制成，強(qiáng)度佳且不易變形。
[0021]更優(yōu)選地，前柜采用框架柜體與隔板和面板組合安裝或通過面板拼合各功能室區(qū)柜體后再組合安裝而成，且前柜的后面呈開放狀態(tài)