[发明专利]带母线侧电压互感器或避雷器的开关设备

说明书

技术领域

本发明属于电力产品技术领域，具体涉及气体绝缘开关设备技术领域，尤其涉及一种带有母线侧电压互感器或避雷器的气体绝缘开关设备。

背景技术

在现有的经典电气化铁路变电站中，集合了标准馈线、线路计量、母线分段、母线联合等柜型。标准进线柜或馈线柜是变电站中最基本的柜型，如图1所示。变电站中需要有电压互感器对线路进行计量及保护，对于供电线路的母线侧和馈线侧均有这样的需求，用于线路的测量及保护。在现有的经典变电站中，主母线的计量和保护功能通常用标准计量柜单独实现，如图2所示；馈线侧的计量功能一般融合在标准馈线柜的断路器室中，如图1所示。随着安全运营意识的提高，客户对于开关设备的安全运行要求日益提高，对于开关设备的故障不仅要求有快速反应的能力，同时要求有保护开关设备的能力，如过电流及过电压保护的能力，因此融合母线侧及馈线侧的过电压及过电流保护功能的需求也势在必行。

图1是一个现有馈线柜的结构示意图，包括母线室1100、断路器室2100、电缆室3100和低压室4100。母线室1100包含主母线、母线插座、分支母线及馈线三工位开关及穿墙套管。母线插座用于连接主母线并实现与其他开关设备的连接；分支母线用于从主母线分流并通过馈线三工位开关与馈线侧连接，馈线三工位开关用于实现分支母线与馈线之间的连接控制，包括连接、隔离和接地三种状态。断路器室2100包含断路器、电流互感器、电压互感器、电缆插座、及连接铜排。断路器用于实现馈线侧线路的开断与关合、电压互感器与电流互感器用于实现馈线侧的测量与保护等。电缆插座的连接采用“一”字型排列，铜排连接。所示电缆室3100安装在底面，母线室1100安装于电缆室3100之上，断路器2100室置于母线室1100和电缆室3100之上，低压室4200置于母线室1100、断路器室2100的前方，各部分顺序装配，操作简便。

图2是一个现有母线计量柜的结构示意图，包括母线室1200、电缆室3200和低压室4200。母线室1200主要包括母线插座、电压互感器隔离装置、电压互感器插座及电压互感器、避雷器插座及避雷器、主母线和分支连接铜排。母线插座、主母线、分支母线、电压互感器隔离装置、电压互感器插座相互连接，通过电压互感器插座插接电压互感器；母线插座、主母线、分支母线、连接铜排与避雷器插座连接，通过避雷器插座插接避雷器；实现母线侧电压的计量及过电压保护等。母线插座与主母线连接，通过母线插座实现开关设备的拼接。所示的母线室1200置于电缆室3200之上，低压室4200置于母线室1200和电缆室3200之前，各个部分顺序装配，操作简便。

随着社会、经济的不断发展，工程建设的复杂程度的加大，用户对开关设备小型化、免维护、智能化的要求越来越高。中压领域尤其是在35kV电压等级，常规的以空气为绝缘介质的开关柜普遍体积较大(柜宽不小于1200mm，体积一般不小于7m)，重量较重(一般不小于2t)，操作困难，尤其不能满足在高海拔、潮湿、污秽等恶劣环境条件下使用要求。在这种背景下，柜式气体绝缘开关柜越来越被引起广泛关注。柜式气体绝缘金属封闭开关设备(Cubicle Gas-Insulated Switchgear)具有体积小、重量轻、安全性好、可靠性高、能适应恶劣环境条件下使用等优点。

显然，单独使用计量柜实现主母线计量及保护的这种解决方案耗费材料多、变电站占地空间大。因此，为了解决上述问题，需要一种更加紧凑的集成度更高的可以实现同样功能的开关设备。

发明内容

本发明针对上述现有开关设备的不足，提供一种带母线侧电压互感器或避雷器的开关设备，包括母线室、断路器室、电缆室和低压室，电缆室安装于底部，母线室和断路器室分别安装在电缆室的框架上，断路器室置于母线室之上，低压室置于母线室和断路器室的前方，所述各部分顺序装配；母线室中包括馈线三工位开关，还包括带隔离装置的电压互感器或者避雷器；所述馈线三工位开关包括馈线三工位静触头、馈线三工位中间触头、馈线三工位接地触头、馈线三工位动触头；

根据本发明的最佳实施例，断路器室中包括避雷器和避雷器连接铜排；还包括电压互感器连接铜排、电压互感器带隔离刀的操作机构和电压互感器隔离装置。

根据本发明的一个最佳实施例，母线室中包括带隔离装置的电压互感器。

根据本发明的另一个最佳实施例，断路器室中还包括电压互感器。

带隔离装置电压互感器包括电压互感器连接铜排、隔离装置、隔离装置操作机构、电压互感器插座、电压互感器和电压互感器接地排，并顺序连接。