本實用新型涉及環(huán)網(wǎng)柜
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種充有鹵代烴絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜。
背景技術(shù)：
：六氟化硫氣體已有百年歷史，它是法國兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體，1940年前后，美國軍方將其用于曼哈頓計劃(核軍事)，1947年提供商用。六氟化硫氣體主要用于電力工業(yè)中，六氟化硫氣體用于4種類型的電氣設(shè)備作為絕緣和/或滅?。涣驍嗦菲骷癎IS(在這里指六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”)、六氟化硫負(fù)荷開關(guān)設(shè)備，六氟化硫絕緣輸電管線，六氟化硫變壓器及六氟化硫絕緣變電站，其中80％用于高中壓電力設(shè)備。目前市場上中壓領(lǐng)域中的全封閉氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜主要充入的氣體為六氟化硫，六氟化硫氣體的GWP值(全球變暖潛能值)為23900，是京都協(xié)議書中列入的受到限制使用的溫室氣體之一。而且，隨著六氟化硫電氣設(shè)備的迅速發(fā)展，越來越多的人接觸著六氟化硫氣體和電弧作用后的六氟化硫分解物。六氟化硫氣體的毒性主要來自5個方面：1、電器設(shè)備內(nèi)的六氟化硫氣體在高溫電弧發(fā)生作用時而產(chǎn)生的某些有毒產(chǎn)物。2、六氟化硫產(chǎn)品不純，出廠時含高毒性的低氟化硫、氟化氫等有毒氣體。3、電器設(shè)備內(nèi)的六氟化硫氣體及分解物與電極(Cu-W合金)及金屬材料(Al、Cu)反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。4、電器設(shè)備內(nèi)的六氟化硫氣體分解物與其內(nèi)的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。5、電器設(shè)備內(nèi)的六氟化硫氣體及分解物與絕緣材料反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。如與含有硅成分的環(huán)氧酚醛玻璃絲布板(棒、管)等絕緣件；或以石英砂、玻璃作填料的環(huán)氧樹脂澆注件、模壓件以及瓷瓶、硅橡膠、硅脂等起化學(xué)作用，生成SiF4、Si(CH3)2F2等產(chǎn)物。目前市場上的充氣環(huán)網(wǎng)柜缺點(diǎn)如下：第一、絕大部分的中壓領(lǐng)域的充氣環(huán)網(wǎng)柜使用六氟化硫氣體作為充入氣體，六氟化硫是一種高溫室效應(yīng)的氣體，GWP值為23900，對大氣環(huán)境極其不友好。第二、純六氟化硫?qū)τ陔姌O表面粗糙度及導(dǎo)電顆粒具有敏感性，這就對電極加工工藝及環(huán)網(wǎng)柜裝配工藝有一定的要求，相對鹵代烴混合氣體環(huán)網(wǎng)柜來說工藝要求更為嚴(yán)格。第三、市場上還有一種充干燥空氣或者氮?dú)獾沫h(huán)網(wǎng)柜，但是空氣及氮?dú)獾慕^緣強(qiáng)度小，這就意味著其環(huán)網(wǎng)柜尺寸相對更大，且可靠性不高。因此尋求一種充有其他絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜勢在必行。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型的目的是提供一種充有鹵代烴絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜。一種充有鹵代烴絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜，其中，環(huán)網(wǎng)柜中隔離開關(guān)為下隔離三工位開關(guān)，由隔離刀片、隔離主軸、接地觸頭、隔離動密封組成；隔離刀片由兩個6mm厚度的表面鍍銀的銅刀片組成，兩個隔離刀片間穿有碟形彈簧；碟形彈簧(16)外表面設(shè)有金屬帽(17)。本發(fā)明所述的充有鹵代烴絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜，其中，所述隔離開關(guān)有合閘、分閘、接地三種狀態(tài)；所述碟形彈簧(16)裝配后受到壓縮，提供150-200牛的壓力給隔離刀片，使隔離刀片在合閘及接地狀態(tài)下能夠緊密的接觸主觸頭及接地觸頭；本發(fā)明所述的充有鹵代烴絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜，其特征在于：所述隔離主軸的材質(zhì)為環(huán)氧玻璃棒，隔離動密封采用磁流體動密封。本實用新型的充有鹵代烴絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜同現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出效果在于：(1)本實用新型的鹵代烴絕緣氣體可替代六氟化硫氣體，絕緣強(qiáng)度跟六氟化硫的絕緣強(qiáng)度相當(dāng)，甚至是高于六氟化硫氣體，且具有一定的滅弧能力，其中CF3I三氟碘甲烷的GWP小于5，幾乎與二氧化碳相當(dāng)，大氣中存在壽命周期為0.005年。(2)鹵代烴氣體的沸點(diǎn)較高，其中CF3I的沸點(diǎn)為-22.5℃、c-C4F8八氟環(huán)丁烷沸點(diǎn)為-8℃，無法應(yīng)用于我國寒冷地區(qū)，通過混合充入一定比例的低沸點(diǎn)的弱電負(fù)性氣體或中性氣體，使其沸點(diǎn)降到零下三十度以下，這樣可以應(yīng)用于嚴(yán)寒地區(qū)。(3)通過湯遜脈沖法(PT)測量CF3I的臨界場強(qiáng)為440X10-17V/cm2，SF6的臨界場強(qiáng)為360X10-17V/cm2，CF3I的臨界場強(qiáng)遠(yuǎn)大于SF6是的臨界場強(qiáng)，即表明CF3I的絕緣性能上要優(yōu)于SF6，測量CF3I、N2混合比例為70％的混合氣體絕緣強(qiáng)度與純SF6相當(dāng)。(4)為了提升鹵代烴混合氣體的絕緣性能，本實用新型對隔離刀片進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，在碟簧外表面增加了四個圓柱形的金屬帽，可以改善隔離刀片碟簧的電場分布，將極不均勻分布電場優(yōu)化為較均勻的電場。(5)其中CF3I混合氣體是一種綠色環(huán)保型氣體，幾乎沒有溫室效應(yīng)，且不會對臭氧層產(chǎn)生破壞作用，本身絕緣性能良好且有一定的滅弧能力，完全可以取代目前中壓充氣環(huán)網(wǎng)柜中的六氟化硫氣體，具有廣闊的應(yīng)用前景，而其他幾種鹵代烴氣體的GWP值也比六氟化硫小的多，存活壽命也短，具備一定的推廣前景。(6)鹵代烴混合氣體具有正協(xié)同效應(yīng)，可以降低對電極表面粗糙度和導(dǎo)電微粒的敏感性，提高了環(huán)網(wǎng)柜的可靠性。(7)由于混合了一定比例的其他氣體，使其混合氣體的成本降低。具有更好的經(jīng)濟(jì)性。(8)由于鹵代烴混合氣體具有很高的擊穿場強(qiáng)，這就意味著環(huán)網(wǎng)柜本身尺寸相比空氣絕緣的環(huán)網(wǎng)柜做到更為小巧。下面結(jié)合附圖說明及具體實施例對本實用新型的鹵代烴絕緣氣體及其應(yīng)用作進(jìn)一步說明。附圖說明圖1為單回路環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)的左視圖；圖2為四回路環(huán)網(wǎng)柜的左視圖；圖3為四回路環(huán)網(wǎng)柜的主視圖；圖4為四回路環(huán)網(wǎng)柜軸側(cè)剖視圖；圖5為對比例10的環(huán)網(wǎng)柜中隔離開關(guān)示意圖；圖6為實施例31的環(huán)網(wǎng)柜中隔離開關(guān)示意圖。其中，1-斷路器，2-斷路器機(jī)構(gòu)，3-斷路器隔離連鎖，4-隔離機(jī)構(gòu)，5-柜門連鎖，6-出線套管，7-電纜室，8-接地排，9-隔離開關(guān)，10-主觸頭，11-氣室，12-機(jī)構(gòu)室，13-防爆板，14-面板，15-柜門，16-隔離碟簧，17-金屬帽。具體實施方式如圖1-6所示，充有鹵代烴絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜，斷路器本體1由真空滅弧室、斷路器拉桿、斷路器主軸、斷路器動密封、主觸頭等組成。真空滅弧室采用寶光牌型號TD31-12/630-20D，起到開斷短路電流、工作電流的作用。斷路器拉桿裝有橫截面為矩形的彈簧，彈簧為斷路器提供1800N左右的觸頭壓力。斷路器拉桿通過鏈接銷跟斷路器主軸拐臂相連，斷路器主軸材質(zhì)為環(huán)氧玻璃棒，斷路器主軸通過磁流體動密封跟斷路器機(jī)構(gòu)2相連。磁流體動密封起到密封、傳遞運(yùn)動的作用。隔離開關(guān)9是下隔離三工位開關(guān)，由隔離刀片、隔離主軸、接地觸頭、隔離動密封組成。隔離開關(guān)9有合閘、分閘、接地三種狀態(tài)，可以起到承載電流、提供安全可視斷口、接地等作用。隔離刀片由兩個6mm厚度的表面鍍銀的銅刀片組成，兩個隔離刀片間穿有國標(biāo)號a6的一組碟形彈簧16，碟形彈簧16裝配后受到壓縮，提供150-200牛的壓力給隔離刀片，使隔離刀片在合閘及接地狀態(tài)下能夠緊密的接觸主觸頭及接地觸頭。隔離主軸材質(zhì)為環(huán)氧玻璃棒，隔離動密封采用磁流體動密封。碟簧16外面套有四個圓柱形的金屬帽17，可以改善隔離刀片碟簧16的電場分布，將極不均勻分布電場優(yōu)化為較為均勻的電場，使得局部放電量由20PC降為5PC左右。氣室11是由厚度為3mm的標(biāo)號為304的不銹鋼板焊接而成，起到支撐開關(guān)本體及機(jī)構(gòu)箱體及密閉作用。氣室11的下端有防爆板8，防爆板8主要起到防爆作用。機(jī)構(gòu)室12里有斷路器機(jī)構(gòu)2、隔離開關(guān)9及相關(guān)連鎖，用于斷路器1的合分閘及隔離開關(guān)9的關(guān)合接地等動作的實現(xiàn)。斷路器機(jī)構(gòu)2有儲能簧、合閘簧、凸輪半軸、連桿、脫扣半軸、合分閘線圈等組成。隔離開關(guān)9為單簧機(jī)構(gòu)，可以實現(xiàn)合閘、分閘、接地等三個狀態(tài)的操作。連鎖包括斷路器機(jī)構(gòu)2和隔離開關(guān)9之間的斷路器隔離連鎖3、柜門連鎖5等，用于滿足五防功能。機(jī)構(gòu)室12最外側(cè)為面板14，面板14上裝有可是觀察窗，能夠觀察到隔離開關(guān)9處于什么狀態(tài)。電纜室7里有出線套管6，用于連接外部電纜。氣室11里充入相對壓力為0.04MPa的鹵代烴混合氣體，該氣體包括鹵代烴氣體和輔助氣體；其中，鹵代烴氣體的體積分?jǐn)?shù)為15％～75％，其余為輔助氣體。其中，鹵代烴氣體為CF3I、c-C4F8、C4F6和C3F6中的至少一種。輔助氣體為低沸點(diǎn)氣體，為N2、CO2和干燥空氣中的至少一種。鹵代烴氣體是一種強(qiáng)電負(fù)性氣體，具有很強(qiáng)的吸附電子能力，而本身相對分子量較大，所以使得鹵代烴氣體的耐電強(qiáng)度很高，可以應(yīng)用于中高壓領(lǐng)域。鹵代烴氣體中加入一定比例的其他的低沸點(diǎn)的弱電負(fù)性氣體及中性氣體，利用氣體之間的正協(xié)同效應(yīng)可以提高耐電強(qiáng)度，并能夠降低混合氣體的沸點(diǎn)到零下30度以下，這就可以使環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)用于任何低溫地區(qū)中。當(dāng)環(huán)網(wǎng)柜工作時，電流通過進(jìn)線導(dǎo)體流經(jīng)真空滅弧室，通過軟連接及觸頭，隔離刀片，出線母線及出線套管6進(jìn)入電纜室7流入到出線電纜中，其中真空滅弧室、斷路器拉桿及機(jī)構(gòu)組成的斷路器起開斷滅弧電流作用。鹵代烴氣體起到絕緣及滅弧作用，氣箱箱體起著支撐、屏蔽外界干擾的作用。隔離主軸、隔離機(jī)構(gòu)4組成的隔離開關(guān)9起著安全斷口并提供可視斷口的作用。為了突出本實用新型的有益效果，還進(jìn)行以下對比例試驗。對比例：如圖1-5所示，充有鹵代烴絕緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜，與實施例相比，碟簧16外面沒有圓柱形的金屬帽。針對實施例和對比例，測定環(huán)網(wǎng)柜的碟簧的局部放電量，試驗數(shù)據(jù)如下表：編號局部放電量實施例5PC對比例20PC以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3