[发明专利]一种互换式全固体绝缘固定开关回路

说明书

技术领域

本发明涉及一种互换式全固体绝缘固定开关回路，属于高压输配电开关技术 领域。

背景技术

空气绝缘、气体绝缘和固体绝缘是中压开关设备的主要绝缘方式。对于空气 绝缘而言，绝缘强度低，设备体积大，由于各带电回路暴露于空气中，维护人员 可以外接触并产生严重后果，如果异物进入开关设备内部也可能出现严重的安全 问题。但是，由于空气绝缘开关设备制造工艺和技术难度低，设备成本低，所以 目前应用较为广泛。气体绝缘开关设备具有体积小，绝缘强度高的特点。目前主 要采用SF₆气体作为绝缘介质，SF₆气体是一种电气性能优良、阻燃、安全的气体， 但是SF₆气体的温室效应是CO₂的23900倍，而且在灭弧后会出现有毒的气体成 分，对环境和人员都有非常不利的影响。在国际上SF₆气体已被指定为限制排放 气体。在气体绝缘的研究领域中，发现并验证一种全新的安全、环保的，而且同 时具备优良的绝缘和灭弧能力的气体非常重要，但是目前阶段的进展不是十分理 想。采用固体绝缘的开关设备具备稳定的绝缘性能，所有带电部件都被固体绝缘 材料封闭，绝缘材料外层通过金属接地，所以对于操作人员是绝对安全的。此外 由于采用了固体绝缘方式，设备的体积也非常小，理论上可以制造出各种绝缘方 式中体积最小的开关设备。

在现有中压开关设备的结构布局中，开关设备内部的母线单元、开关本体、 馈线单元和测量系统都是各相独立配置的，各相的导体在柜内依次穿越各个功能 部分，将设备连成一个不可能按功能模块独立拆卸的系统。此种系统方案的主要 弊端有两个：

第一、设备中的各个部分不独立，相互之间的连接界面不统一，不便于批量 生产，只能根据工程需求独立设计，投入的设计制造费用大、周期长；

第二、当设备出现故障或根据工程需要需对设备某一单元的布置方式进行调 整时必须整体更换设备，所有主要的设计均需要做出重大的改动。

发明内容

本发明的目的是提供一种由可互换功能单元构成的、安全可靠、免维护的全 固体绝缘固定开关回路。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种互换式全固体绝缘固定开 关回路，其特征在于，包括上部母线连接单元、中部开关功能单元、下部馈线单 元及高压测量单元四个部分。所述上部母线连接单元连接中部开关功能单元，中 部开关功能单元连接下部馈线单元，下部馈线单元连接设于其侧边的高压测量单 元。各个功能单元部件均系用环氧树脂或硅橡胶等绝缘材料浇注而成，在绝缘层 外部喷涂金属接地层并可靠接地。其中上部母线连接单元、下部馈线单元及高压 测量单元均采用三相一体化设计。

本发明将中压开关设备内部回路进行合理划分，根据系统构成确定若干适当 的功能单元，相同功能单元内部结构和布置可根据工程实际需要灵活变动。在各 单元之间制定统一的接口及其机械与电气参数标准，从而保证各相同功能单元可 以完全互换。这样在批量制造固体绝缘开关功能单元的基础上，可以满足大规模、 灵活快速地搭建开关设备系统，从而可以从根本上改变现有的根据项目技术图纸 设计开关设备的生产流程，并可以显著降低生产成本，提高产品的质量和可维护 性。本发明所述方案采用功能明确的模块化设计，方案组合灵活。在具体工程应 用中可以根据系统方案将预先制作好的标准化固体绝缘单元拼装连接即可构成 完整的电力控制设备。

本发明的优点是：互换性强，整体防护严密，安全环保、体积小；同时，受 周围环境、凝露和污秽的影响小，适应性强，适合大批量标准化生产。

附图说明

图1为本发明提供的一种互换式全固体绝缘固定开关回路的结构图；

图2为上部母线连接单元的立体图；

图3为中部开关功能单元的示意图；

图4为插座式连接界面组件的俯视图；

图5A为下部馈线单元的立体图；

图5B为下部馈线单元的局部视图；

图6为第二单元连接界面组件的结构示意图；

图7为馈线连接组件的结构示意图；

图8为高压测量单元的结立体图；

图9为高压测量单元内部连线示意图；

图10为穿心式电流互感器的原理图。

具体实施方式