一种取电式智能固体绝缘智能设备及方法

技术领域

本发明涉及绝缘设备技术领域，具体涉及一种取电式智能固体绝缘智能设备及方法。

背景技术

本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。

近年来，随着社会经济建设快速发展，各类工程建设的复杂程度逐渐加大，开关的使用频率有了更高的要求，开关设备小型化、智能化、免维护的产品越来越受到社会的青睐。现有市场中广泛使用的35kV电力设备均以SF6绝缘和空气绝缘为主，在外形尺寸上相对尺寸要大很大，因此在应用上受到很多局限。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述问题，主要以环氧树脂绝缘做主绝缘介质，所有固体环氧树脂表面均有导电涂覆，实现以环氧做绝缘介质，以外涂层导电层均匀电场，缩小带电体与地之间距离，外涂层均接地，表面可触摸，使柜体尺寸缩小，实现整柜设备小型化。本产品体积相比于SF6绝缘和空气绝缘设备体积明显减小，各部位均为模块坏，对于产品的运输、维修及安装提供了便捷。对于产品部分零件更换提供了便捷。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种取电式智能固体绝缘智能设备，包括设置在底部的电缆仓，所述的电缆仓的上方前部由下到上依次设有机构室、开关仪表室和小母线室；所述的电缆仓的上方后部由下到上依次设有开关室和母线室；

所述的电缆仓内设有电压互感器电气设备，所述的电压互感器电气设备，所述的电压互感器设备与电压互感器套靴前端连通，所述的电压互感器套靴后端连接有避雷针；

所述的开关室内设有绝缘开关，所述的绝缘开关依次通过出线套管、套靴和软母线与电压互感器套靴连接；

所述的机构室内设有直动式隔离机构，所述的直动式隔离机构通过传动轴和齿轮箱带动所述的绝缘开关；

所述的开关仪表室放置设备智能控制器、二次元器件及仪表；

所述的小母线室放置低压母线，用于设备二次供电；

所述的母线室用于安装固体绝缘母线；

所述的取电式智能固体绝缘智能设备表面接地。

进一步的，所述的电缆仓、机构室、开关仪表室、小母线室、开关室和母线室相对独立。

进一步的，所述的绝缘开关顶部设有用于并柜的出线套管，所述的出线套管为标注C或F型套管。

进一步的，所述的绝缘开关由下到上依次包括接地静端触头、隔离动端触头和隔离静端触头，所述的绝缘开关包括导电杆，所述的导电杆可分别连通隔离动端触头与接地静端触头和隔离静端触头；所述的导电杆通过三相丝杠与齿轮箱连接；所述的隔离静端触头通过母线套管与母线电源连通；隔离动端触头与出线套管连通。

进一步的，所述的接地静端触头、隔离动端触头和隔离静端触头均采用弹簧触指与导电杆连通。

进一步的，所述的进线套管后端设有屏蔽网；导电杆与悬浮屏蔽网通过弹簧触指连通。

进一步的，所述的电压互感器采用金属铠装。

进一步的，所述的绝缘开关采用二工位开关。

一种上述的取电式智能固体绝缘智能设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

取电式智能固体绝缘智能设备合闸送电过程：隔离机构通过操作轴进行顺时针转动，隔离机构通过传动轴带动齿轮箱转到，齿轮箱带动三相丝杠，丝杠旋转带动导电杆上下运动，导电杆运动到上端，连通隔离动端触头和隔离静端触头，此时母线电源从进线套管，电流小时采用C型套管、电流大时采用F型套管，进入开关柜，通过隔离静端触头槽内安装弹簧触指实现了隔离静端触头与导电杆连通，弹簧触指承载了额定电流的流通；导电杆与悬浮屏蔽网通过弹簧触指连通；导电杆与隔离动端触头通过弹簧触指接通，隔离动端触头与出线套管连通，出线套管与套靴连通，套靴与电压互感器套靴通过软母线连接，电压互感器套靴后端安装避雷器，避雷器用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害；电压互感器套靴前端与电压互感器连通，电压互感器实现了电压有kV转换为V，对智能设备二次供电；

取电式智能固体绝缘智能设备分闸接地过程：隔离机构通过操作轴进行逆时针转动，隔离机构通过传动轴传动到齿轮箱转到，齿轮箱带动三相丝杠，丝杠旋转带动导电杆上下运动，导电杆运动到下端，连通隔离动端触头和接地静端触头连通，此时接地静端触头与设备接地排连通，接地静端触头槽内安装弹簧触指，弹簧触指实现了接地静端触头与导电杆连通，弹簧触指承载了额定电流的流通；导电杆与隔离动端触头通过弹簧触指，隔离动端触头与出线套管连通，出线套管与套靴连通，套靴与电压互感器套靴通过软母线连接，电压互感器套靴后端安装避雷器，电压互感器套靴前端与电压互感器联系，电压互感器实现接地。

借由上述方案，本发明至少具备如下有益效果：

本发明以固体绝缘材质为主绝缘介质，在绝缘介质表面涂覆导电层,实现绝缘材质表面零电位。设备母线侧连接并柜母线，用于系统电源进入35kV取电式智能固体绝缘智能设备内部、出线侧连接电压互感器，电压互感器将高压电源转化成低压电源给设备二次电源供电。绝缘开关设备的一次部分采用表面涂敷技术实现了设备小型化，同时避免了设备在恶劣环境下放电现象，整台设备外部结构优化设计，实现防护等级IP65。

本发明面对电力市场的发展，研发小型化、智能化的大容量设备是市场的需求问题，本发明提供一种35kV取电式智能固体绝缘智能设备，主要应用于输配电柜中以检测母线电压和实现二次供电功能。同时它具有高压大容量、自能化、小型化、组合化、智能化和高可靠性。

本发明的绝缘开关采用先进固封极柱技术，一次导电件全部固封在绝缘罩中，增强了绝缘水平，可有效防止污秽和凝露等恶劣环境引起内部放电问题，采用模块化设计，安装方便；智能设备整体将隔离开关,电压互感器紧凑排布柜内，隔离开关采用纵向竖立排布，电缆表面涂覆导电层，实现整柜全绝缘，全密封，产品小型化的关键设计，开关部分设计有利于设备电场分布均匀和散热效果好。隔离开关采用直动旋转式方案，连接处采用弹簧触指结构，能够有效提高接触位置载流能力和产品动热性能。此智能设备设计，可整体形式适配断路器，可组成标注断路器柜隔离部分，实现结构紧凑安全可靠。产品的外接部分采用标准的电缆附件接口，可以灵活适配其它柜型。方便安装，便与检修，更换简单，方便维修，且各位置均进行了电厂优化，保证了绝缘开关设备的绝缘性能，提高了设备可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1为本发明一种取电式智能固体绝缘智能设备的内部结构示意图；

图2为本发明一种取电式智能固体绝缘智能设备中图1的右侧视角的外部结构示意图；

图3为本发明一种取电式智能固体绝缘智能设备中图1的左视图；

图4为本发明一种取电式智能固体绝缘智能设备中一种绝缘开关的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的详细介绍，应当理解，实施例是为了本领域技术人员更容易理解本发明的技术方案，而不能作为本发明保护范围的限定。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本发明也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本发明也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

结合附图1-4，一种取电式智能固体绝缘智能设备，包括设置在底部的电缆仓，所述的电缆仓的上方前部由下到上依次设有机构室、开关仪表室和小母线室；所述的电缆仓的上方后部由下到上依次设有开关室和母线室；

所述的电缆仓内设有电压互感器电气设备，所述的电压互感器电气设备，所述的电压互感器设备与电压互感器套靴前端连通，所述的电压互感器套靴后端连接有避雷针；

所述的开关室内设有绝缘开关，所述的绝缘开关依次通过出线套管、套靴和软母线与电压互感器套靴连接；

所述的机构室内设有直动式隔离机构，所述的直动式隔离机构通过传动轴和齿轮箱带动所述的绝缘开关；

所述的开关仪表室放置设备智能控制器、二次元器件及仪表；

所述的小母线室放置低压母线，用于设备二次供电；

所述的母线室用于安装固体绝缘母线；

所述的取电式智能固体绝缘智能设备表面接地。

在本发明的一些实施例中，所述的电缆仓、机构室、开关仪表室、小母线室、开关室和母线室相对独立。

在本发明的一些实施例中，所述的绝缘开关顶部设有用于并柜的出线套管，所述的出线套管为标注C或F型套管。

在本发明的一些实施例中，所述的绝缘开关由下到上依次包括接地静端触头、隔离动端触头和隔离静端触头，所述的绝缘开关包括导电杆，所述的导电杆可分别连通隔离动端触头与接地静端触头和隔离静端触头；所述的导电杆通过三相丝杠与齿轮箱连接；所述的隔离静端触头通过母线套管与母线电源连通；隔离动端触头与出线套管连通。

在本发明的一些实施例中，所述的接地静端触头、隔离动端触头和隔离静端触头均采用弹簧触指与导电杆连通。

在本发明的一些实施例中，所述的进线套管后端设有屏蔽网；导电杆与悬浮屏蔽网通过弹簧触指连通。

在本发明的一些实施例中，所述的电压互感器采用金属铠装。

在本发明的一些实施例中，所述的绝缘开关采用二工位开关。

本发明主结构布置。电缆仓1布置在设备的下部，作为开关设备出线电缆隔室,内置避雷器、电压互感器；机构室2布置在设备的中部，该隔室主要放置直动式隔离机构19；开关仪表室3在设备的中、上部，该隔室主要放置设备智能控制器、二次元器件及仪表，该位置的设计突破了常规布置，能有效减小开关设备高度尺寸，减小开关尺寸；小母线室4在设备的上部，该隔室主要放置低压母线，用于设备二次供电。母线室17在设备的后上部，用于安装固体绝缘母线，可根据额定电流大小，确定母线为一层或两层。开关室24在设备的中后部，用于安装固体绝缘开关，固体绝缘开关柜采用二工位开关，主要用于PT备用电源的开、断，实现整套设备取电动能。各个隔室相对独立，能够保证开关安全可靠。

智能设备内设计有绝缘开关23、套靴21、软电缆7、套靴6、避雷器5、电压互感器电气设备20，主要用于高压回路电流载流和转换；同时，电气设备表面均采用表面接地设计，实现此智能设备在运行时表面零点位可触摸，减少了相间的绝缘距离，达到整柜设计的小型化、轻量化。并柜采用16出线套管，此套管为标注C或F型套管，有效提高此设备与其他柜型设备匹配性，实现灵活对接。电压互感器20以金属铠装作为表面接地的核心技术，实现表面可接地，减少了相间的绝缘距离，真正意义实现了相间尺寸的缩小。软电缆7做为主链接部件，是减小产品结构布局的关键设计，实现全绝缘全密封的关键技术。

一种上述的取电式智能固体绝缘智能设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

取电式智能固体绝缘智能设备合闸送电过程：隔离机构19通过操作轴进行顺时针转动，隔离机构19通过传动轴带动齿轮箱8转到，齿轮箱8带动三相丝杠10，丝杠10旋转带动导电杆12上下运动，导电杆12运动到上端，连通隔离动端触头11和隔离静端触头14，此时母线电源从进线套管16(电流小时采用C型套管、电流大时采用F型套管)进入开关柜，通过隔离静端触头14槽内安装弹簧触指实现了隔离静端触头14与导电杆12连通，弹簧触指承载了额定电流的流通；采用弹簧触指作为主连接方式，也实现了隔离刀运动旋转的定位及支撑，减少了支撑部件简化了结构。进线套管16后端设计屏蔽网15，主要解决表面屏蔽式母线与屏蔽式绝缘筒连接处电场集中问题；导电杆12与悬浮屏蔽网13通过弹簧触指连通，悬浮屏蔽网13主要屏蔽隔离开关内腔的电场集中问题；导电杆12与隔离动端触头11通过弹簧触指接通，隔离动端触头11与出线套管22连通，出线套管22与套靴21连通，套靴21与电压互感器套靴6通过软母线7连接，电压互感器套靴6后端安装避雷器5，避雷器5用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害。电压互感器套靴6前端与电压互感器20连通，电压互感器20实现了电压有35kV转换为400V，对智能设备二次供电。

取电式智能固体绝缘智能设备分闸接地过程：隔离机构19通过操作轴进行逆时针转动，隔离机构19通过传动轴传动到齿轮箱8转到，齿轮箱8带动三相丝杠10，丝杠10旋转带动导电杆12上下运动，导电杆12运动到下端，连通隔离动端触头11和9接地静端触头连通，此时9接地静端触头与设备接地排连通，9接地静端触头槽内安装弹簧触指，弹簧触指实现了9接地静端触头与导电杆12连通，弹簧触指承载了额定电流的流通；导电杆12与隔离动端触头11通过弹簧触指，隔离动端触头11与出线套管22连通，出线套管22与套靴21连通，套靴21与电压互感器套靴6通过软母线7连接，电压互感器套靴6后端安装避雷器5，电压互感器套靴6前端与电压互感器20联系，电压互感器20实现接地。

本发明涉及一种35kV取电式智能固体绝缘智能设备，以固体绝缘材质为主绝缘介质，在绝缘介质表面涂覆导电层,实现绝缘材质表面零电位。设备母线侧连接并柜母线，用于系统电源进入35kV取电式智能固体绝缘智能设备内部、出线侧连接电压互感器，电压互感器将高压电源转化成低压电源给设备二次电源供电。绝缘开关设备的一次部分采用表面涂敷技术实现了设备小型化，同时避免了设备在恶劣环境下放电现象，整台设备外部结构优化设计，实现防护等级IP65。

面对电力市场的发展，研发小型化、智能化的大容量设备是市场的需求问题，本发明提供一种35kV取电式智能固体绝缘智能设备，主要应用于输配电柜中以检测母线电压和实现二次供电功能。同时它具有高压大容量、自能化、小型化、组合化、智能化和高可靠性。

本发明要以环氧树脂绝缘做主绝缘介质，所有固体环氧树脂表面均有导电涂覆，实现以环氧做绝缘介质，以外涂层导电层均匀电场，缩小带电体与地之间距离，外涂层均接地，表面可触摸，使柜体尺寸缩小，实现整柜设备小型化。本产品体积相比于SF6绝缘和空气绝缘设备体积明显减小，各部位均为模块坏，对于产品的运输、维修及安装提供了便捷。对于产品部分零件更换提供了便捷。

绝缘开关采用先进固封极柱技术，一次导电件全部固封在绝缘罩中，增强了绝缘水平，可有效防止污秽和凝露等恶劣环境引起内部放电问题，采用模块化设计，安装方便；

智能设备整体将隔离开关,电压互感器紧凑排布柜内，隔离开关采用纵向竖立排布，电缆表面涂覆导电层，实现整柜全绝缘，全密封，产品小型化的关键设计，开关部分设计有利于设备电场分布均匀和散热效果好。

隔离开关采用直动旋转式方案，连接处采用弹簧触指结构，能够有效提高接触位置载流能力和产品动热性能。

此智能设备设计，可整体形式适配断路器，可组成标注断路器柜隔离部分，实现结构紧凑安全可靠。

产品的外接部分采用标准的电缆附件接口，可以灵活适配其它柜型。方便安装，便与检修，更换简单，方便维修，且各位置均进行了电厂优化，保证了绝缘开关设备的绝缘性能，提高了设备可靠性。

以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。