[发明专利]一种12kV载流1250A固体绝缘开关柜

说明书

技术领域

本发明涉及输配电开关柜领域，具体涉及一种12kV载流1250A 固体绝缘开关柜。

背景技术

固体绝缘环网柜是一种集绝缘母线、组合单元小型化、外固封三种技术一体，开关及高压带电部件采用环氧树脂等固体绝缘材料进行整体密闭包封，以固体绝缘材料作为带电体对地及相间主绝缘，并将其外表面的导电或半导电屏蔽层可靠接地的一种新型配电设备，国家电网和南方电网普遍采用。

随着近些年国内固体绝缘柜大量普及应用，部分替代了价格昂贵的进口固体绝缘柜，为振兴名族工业，实现“中国梦”立下了不可磨灭的功劳。但目前国内固体绝缘柜存在的问题也不应该忽视。纵观国内固体绝缘柜生产情况，除固体绝缘箱体结构有整体式和A、B、C分相式两大类型之外，各设计厂家内部元件布置均有差异，固体绝缘柜质量良莠不齐。比如：大多数设计厂家限于没有技术力量、国产专业软件，主绝缘模块没有进行应力、电场、局部放电、电场屏蔽等仿真研究，靠经验设计；再如：主绝缘模块中的真空灭弧室大多是竖直布置，操作机构置于主绝缘模块上部；主绝缘模块上采用的母线连接方式为外锥形连接。由于操作机构置于主绝缘模块的上部，且固体绝缘环网柜还要保证650mm以上的电缆连接高度，导致固体绝缘环网柜的操作高度过高；尺寸也较大。

现有设计存在以下弊端：

1、目前，几乎国内固体绝缘柜电缆进出线均采用稍柱形电缆进出线绝缘终端头结构，只能通过630A额定电流，固体绝缘柜使用范围受到限制。固体绝缘柜电缆进出线是通过稍柱形接线桩电缆头铜螺栓相连实现电流导通。而M16螺栓的导电有效截面积是154mm²，通过额定电流630A没有问题，但遇到分支引出线串联2路连接，额定电流1250A情况下，目前的电缆头和联络母线连接结构发热量至少增高 50％。冷变形问题：由于电缆重力产生电缆下坠，在电缆下坠的作用下，接线桩这个部位会产生冷变形问题，联络螺栓与接线端子上端部会产生分离，螺纹也相对变形，造成螺纹接触压力失衡。由于螺纹上部的接触压力变小；下部发生挤压，接触面积减小，导致接触电阻增大，特别是一旦这些间隙受到凝露的影响，就会发生锈蚀氧化，氧化物会进一步加速这种恶性循环，以致锈蚀严重到不能够承受正常额定电流。热变形问题，电缆终端和接线桩连接部位由于运行状态下电流的影响而发热，金属件膨胀，当负荷量减小，金属件温度降低，冷热膨胀收缩，每天如此，使得金属件疲劳，产生永久性变形，整体接触部位松弛，造成接触电阻增大而刺激产生发热量增大。改进大电流电缆进出线绝缘终端头的结构应该是重要的必须的。

2、导电件造型棱角过多且没有有效措施改变电场集中的缺陷，致使绝缘件寿命降低，一般在三年左右时间绝缘材料受电场影响，产生明显放电现象。部分关键部位变形老化，以致产生接地故障及相间短路故障。因此，固体绝缘件外部不带导电或半导电屏蔽层时，存在感应电流人手不能触摸的安全隐患；而固体绝缘件外部附涂导电或半导电屏蔽层接地后，局部放电指标又超出行业标准要求。

3、隔离开关刀片形结构，局部放电问题无法解决，刀片插入到静触头内，由于受力大，无法完全插入，接触不完全，动热稳定性差。原结构空气绝缘间隙过小，绝缘爬距过小，而且无改进空间。致使设备无法在高海拔条件下正常运行。

4、部分传统固体绝缘柜真空灭弧室与联络母线相隔距离不够，燃弧期间触头间的纵向磁场被联络母线磁场吸引，而非形成均匀旋转磁场，容易烧溶铜铬合金触头。

5、有些固体柜设计的隔离开关动、静触头大多安装在一个绝缘体上，中间有没有接地隔绝，有泄漏电流通过，存在假断口问题。开关柜使用几年后，因为放电、附着颗粒物等绝缘水平逐年下降，最终导致设备绝缘故障。因此，GB1985-2003《高压隔离开关和接地开关》中明确规定：隔离断口间不应该有危险的漏电流存在。

6、有些固体绝缘柜采用二工位隔离开关，也有些产品采用三工位隔离开关，或配置独立的接地开关。采用三工位隔离开关可以很好的解决全绝缘设备的接地问题，但将导致动触头行程过长，设备高度或深度增加。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种安全稳定的12kV载流1250A 固体绝缘开关柜。