專利名稱：戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種配電設(shè)施，涉及一種6-10KV單電源戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備。
現(xiàn)有的戶外交流配電設(shè)備主要有“歐式”箱變和“美式”箱變兩種。
“歐式”箱變一般由成套高壓配電裝置，成套低壓配電裝置，獨(dú)立的電力變壓器裝置等組成。這三大部分，有的組成“目”字形，有的則按其它形式的組合排列，最終將這幾大部分裝配在一個(gè)大的金屬箱柜內(nèi)，并完成有關(guān)電器聯(lián)接，則為“歐式”箱變。這種箱變設(shè)備的特點(diǎn)是需增加通風(fēng)散熱裝置，設(shè)備本身體積寵大，占用空間多，檢測、檢修難度大，變壓器散熱困難，防誤閉鎖復(fù)雜，制作成本高?！皻W式”箱變一般選用高壓負(fù)荷開關(guān)加熔斷器作為變壓器設(shè)備的保護(hù)，具備單、二相設(shè)備故障時(shí)，經(jīng)聯(lián)動裝置使負(fù)荷開關(guān)保護(hù)分閘，從而使設(shè)備退出故障狀態(tài)。因此這種箱變設(shè)備適用于中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)及中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。
“美式”箱變則以變壓器為主體設(shè)備，高壓電器元件、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器及其連接線均緊密組合并浸在同一變壓器油箱內(nèi)，其中負(fù)荷開關(guān)和熔斷器沒有組合聯(lián)動裝置。該設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊、簡化?！懊朗健毕渥兊捏w積大大減小，所以占用空間極少。這種美式箱變適用于中性點(diǎn)直接接接地、即大電流接地系統(tǒng)，具有三相電壓互不干擾的功能，因此適用于單相用電戶。但如果應(yīng)用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時(shí)，一旦發(fā)生單相故障，使高壓側(cè)一相熔斷器熔斷時(shí)，低壓側(cè)工作相電壓嚴(yán)重偏離，會在較長時(shí)間內(nèi)維持不對稱狀，從而導(dǎo)致單相家用電器燒毀。另外，由于美式箱變中所配制的各種電器元件、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器及其聯(lián)線均浸置在同一密封油箱中，運(yùn)行中一旦設(shè)備發(fā)生故障，需要打開變壓器密封蓋，對設(shè)備的元器件、聯(lián)線進(jìn)行逐一檢查。這種情況下，則必須將油罐中的油全部放凈，拆除全部聯(lián)線及元件，方可對變壓器本體設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)、更換，因此現(xiàn)場工作量很大。
本實(shí)用新型的目的是提供一種戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備，該設(shè)備布局緊湊，設(shè)計(jì)合理、造型美觀、體積小巧、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，是一種不同于“歐式”箱變及“美式”箱變站的新型成套配電設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備由6-10KV高壓開關(guān)設(shè)備箱、低壓開關(guān)設(shè)備箱、變壓器單元箱、變壓器監(jiān)測、操作箱、電度計(jì)量裝置專用箱、低壓儀表控制專用箱等組成。這些箱體為獨(dú)立的金屬封閉式箱體，箱體間通過聯(lián)線接口完成相互連接；其中，在所述高壓開關(guān)設(shè)備箱中，6-10KV高壓電源由箱底引入，并聯(lián)接隔離開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)管后與熔斷器相連接，其輸出端連接變壓器高壓進(jìn)線端；在所述變壓器單元箱中，波紋板式的散熱器固定在矩形變壓器油箱的外側(cè)，相互接觸面的箱壁上端開有出油道，下端開有回油道，在波紋板的外周設(shè)有一圍罩，該圍罩上端口內(nèi)與波紋板的間隙處為出氣道，圍罩下端留有進(jìn)氣口；在矩形變壓器單元箱外，安裝有突出于箱體外，且形狀不一、其內(nèi)可安裝電器連接元件的盒體。
戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備是一種區(qū)別于“歐式”箱變站及“美式”箱變站的高壓配電設(shè)施，設(shè)施共分六大部分，主要零部件均安裝在這六個(gè)完全獨(dú)立、僅憑聯(lián)線連接的封閉式箱體內(nèi)。所以便于維修、維護(hù)，且造型美觀，占地少。同時(shí)，該設(shè)備具有當(dāng)出現(xiàn)單相或二相故障時(shí)，可三級聯(lián)動自動分閘的功能。因此是一種新穎，實(shí)用的高壓配電設(shè)備。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的形狀結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的電氣接線一次模擬示意圖圖3為現(xiàn)有技術(shù)中高壓變壓器波紋板狀油箱示意圖圖4為本實(shí)用新型中變壓器雙導(dǎo)流散熱器防護(hù)裝置的示意圖圖5為本實(shí)用新型中變壓器油箱的形狀示意圖圖6為本實(shí)用新型的外形示意圖由圖1、圖2可知，戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備由6-10KV高壓開關(guān)設(shè)備箱1、低壓開關(guān)設(shè)備箱2、變壓器單元箱3、變壓器監(jiān)測操作箱4、電度計(jì)量裝置專用箱5、低壓儀表控制專用箱6等組成。上述六個(gè)箱體為獨(dú)立的金屬封閉式箱體，箱體與箱體間通過聯(lián)線相互連接。
在高壓開關(guān)設(shè)備1中，6-10KV高壓電源由箱底引入，連接隔離開關(guān)7、真空負(fù)荷開關(guān)管8后，與高壓限流型撞擊熔斷器9相連接，其輸出端與變壓器10的高壓進(jìn)線端相連接。在線路中加入隔離開關(guān)7，則便于檢修設(shè)備；設(shè)備中加入熔斷器9，一旦出現(xiàn)線路故障，任意一只熔斷器熔斷后，相關(guān)撞擊器會自動彈出，使保護(hù)開關(guān)三相同時(shí)動作分閘，使設(shè)備退出故障。同時(shí)，在高壓電源的進(jìn)線端固定連接有高壓帶電顯示裝置11，通過顯示裝置11，可顯示出電源端是否為帶電狀態(tài)，以此做為提示性防護(hù)。在進(jìn)線電纜及設(shè)備上，連接有過電壓保護(hù)裝置12。一旦線路出現(xiàn)過電壓，對各設(shè)備將起到過壓保護(hù)的作用。在熔斷器9的上端連接并固定安裝有一組接地開關(guān)13。該接地開關(guān)與隔離開關(guān)7組成防誤操作閉鎖，可防止帶電開門檢修時(shí)，人體誤入帶電隔間。在該電源輸出端上，還連接固定有高壓帶電顯示裝置14，可顯示出線端是否帶電及由于某項(xiàng)線路設(shè)備故障而顯示相應(yīng)的故障情況。
變壓器單元箱3為本實(shí)用新型的主體核心部分，它是由矩形鋼制油箱、雙導(dǎo)流式散熱器、防護(hù)裝置、變壓器箱上密封蓋等組成的一個(gè)密封式油箱。油箱內(nèi)浸置有不同規(guī)格容量、任意繞組和芯柱組成的變壓器主體芯(可以是普通三柱、三芯制，五柱三芯制或其它結(jié)構(gòu)形式)。
由圖3可知，常規(guī)的變壓器大多采用波紋板式散熱器，其中波紋板為箱體的一個(gè)組成側(cè)面。由于波紋板受成型工藝所限，材料薄，油箱熱漲冷縮，散熱片反復(fù)漲縮，箱體的機(jī)械強(qiáng)度低。由于焊接點(diǎn)多，易發(fā)生漏油現(xiàn)象。由于變壓器芯固定安裝在箱體內(nèi)，一旦接入負(fù)荷便會發(fā)熱，該熱量使箱體內(nèi)的變壓器油受熱后膨脹。這時(shí)，密封箱內(nèi)的壓力增加，與箱體渾然一體的波紋板也受到很大的壓力，易造成機(jī)械疲勞損傷。同時(shí)由于變壓器油在箱體中流動，會受到各種復(fù)雜因素的影響，熱交換過程中形成不了上升、下降的理想對流狀，最終只能主要依靠波紋板散熱器來散熱，所以這種常規(guī)的波紋板式的變壓器散熱器散熱效果較差，影響了正常的熱導(dǎo)流現(xiàn)象的進(jìn)行。
由圖4可知，本實(shí)用新型中是將波紋板式的散熱器15固定在矩形變壓器油箱16的外側(cè)，相接觸一面的箱壁18上端開有出油道19，下端開有回油道20。該箱壁18在變壓器運(yùn)行過程中，起到內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)(系指變壓器油所產(chǎn)生的熱量)導(dǎo)流罩的作用。沿波紋板15外圍邊設(shè)有一個(gè)圍罩21，圍罩下端留有進(jìn)氣口22，圍罩上端內(nèi)與波紋板的間隙處形成出氣道23，因此圍罩21成為一個(gè)外循環(huán)導(dǎo)流罩。內(nèi)、外循環(huán)系統(tǒng)形成雙導(dǎo)流強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。
當(dāng)變壓器接入負(fù)荷在箱體內(nèi)發(fā)熱后，變壓器油17則受熱膨脹，上升的熱油從出油道19流入波紋板式散熱器15及圍罩21所形成的容器中，經(jīng)與散熱器散熱，冷油從回油道20回到油箱16內(nèi)。由于冷空氣不斷從進(jìn)氣口22進(jìn)入，則熱空氣不斷從出氣道23排出，與外循環(huán)導(dǎo)流罩21間形成風(fēng)洞效應(yīng)，這樣既有利于變壓器油散熱，又可阻擋太陽光的幅射，因此由于內(nèi)、外循環(huán)導(dǎo)流罩18、21的存在，冷熱油完全被隔離開，可完全按照理想的導(dǎo)流方式進(jìn)行循環(huán)，避免了冷熱油在同一空間內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜交換而形成的冷熱油之間的摩擦、短路、渦流，有利于迅速降溫。
常規(guī)變壓器箱體中，各種元器件及分接開關(guān)等均安裝在變壓器箱上端的密封頂蓋上。若對變壓器芯實(shí)施更換、維修時(shí)，需將頂蓋上所有的電器件全部拆除，才能將頂蓋打開，取出內(nèi)置的變壓器芯，因此現(xiàn)場施工的工作量很大。
由圖5可知，在本實(shí)用新型中，矩形變壓器油箱16，其外側(cè)周邊固定安裝有突出于箱體外，且形狀大小各異，其內(nèi)裝配有電器元件的盒體24，該盒體上留有可固定元器件的孔洞25。變壓器箱體與上述盒體24間，對應(yīng)留有走線孔。通過這些走線孔，可將變壓器及其相關(guān)的電器元件連接起來。一旦變壓器鐵芯發(fā)生損壞，只需拆除引線、解除固定，即可將變壓器芯取出，換上完好變壓器芯，接通聯(lián)線、作性能檢測，既便在油箱帶油的狀態(tài)下，也可順利完成換芯工作，從而迅速恢復(fù)供電，而這是現(xiàn)有變壓器所不能具備的。
由圖6可知，將上述六個(gè)獨(dú)立的金屬封閉式箱體組裝為一體，并在其上固定安裝一個(gè)“人”字形防護(hù)頂板26，不但可美化產(chǎn)品，還可起到防曬、保溫、防風(fēng)雨、防灰塵、防表面侵蝕等作用。頂蓋26上，設(shè)有出風(fēng)口27，與下端變壓器所配置的外循環(huán)系統(tǒng)導(dǎo)流罩21連為一體。由于延長了導(dǎo)流罩的長度，使得冷熱空氣流速加快，更有利于散熱，對變壓器的超負(fù)荷運(yùn)行建立了良好的保障。
權(quán)利要求1.一種戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備，由6-10KV高壓開關(guān)設(shè)備箱、低壓開關(guān)設(shè)備箱、變壓器單元箱、變壓器監(jiān)測、操作箱、電度計(jì)量裝置專用箱、低壓儀表控制專用箱等組成，其特征在于這些箱體為獨(dú)立的金屬封閉式箱體，箱體間通過聯(lián)線接口完成相互連接；其中，在所述高壓開關(guān)設(shè)備箱中，6-10KV高壓電源由箱底引入，并聯(lián)接隔離開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)管后與熔斷器相連接，其輸出端連接變壓器高壓進(jìn)線端；在所述變壓器單元箱中，波紋板式的散熱器固定在矩形變壓器油箱的外側(cè)，相互接觸面的箱壁上端開有出油道，下端開有回油道，在波紋板的外周固定有一圍罩，該圍罩上端口內(nèi)與波紋板的間隙處為出氣道，圍罩下端留有進(jìn)氣口，形成雙導(dǎo)流式散熱器；在矩形變壓器單元箱外，安裝有突出于箱體外、且形狀不一、其內(nèi)可安裝電器元件的盒體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備，其特征在于高壓電源的進(jìn)線端固定連接有高壓帶電顯示裝置；進(jìn)線電纜及設(shè)備上，連接有過電壓保護(hù)裝置；熔斷器的上端連接并固定安裝有一組接地開關(guān)，該接地開關(guān)與隔離開關(guān)連接成防誤操作閉鎖狀，在高壓電源的輸出端，連接固定有高壓帶電顯示裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備，其特征在于變壓器油箱外側(cè)周邊固定有盒體，其側(cè)面留有可固定元器件的孔洞；變壓器箱體與上述盒體間，對應(yīng)留有走線孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備，其特征在于在相互獨(dú)立且組合為一體的金屬封閉式箱體上固定安裝有防護(hù)頂板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備，其特征在于所述頂板上，開有出風(fēng)口，出風(fēng)口下端與變壓器箱體內(nèi)的外循環(huán)系統(tǒng)導(dǎo)流罩相連通。
專利摘要一種戶外交流金屬封閉成套配電設(shè)備,由6—10KV高壓開關(guān)設(shè)備箱、低壓開關(guān)設(shè)備箱、變壓器單元箱、變壓器監(jiān)測、操作箱、電度計(jì)量裝置專用箱、低壓儀表控制專用箱等組成。這些箱體為獨(dú)立的金屬封閉式箱體,箱體間通過聯(lián)線接口完成相互連接。該設(shè)備便于維修、維護(hù),且造型美觀,占地少。同時(shí),該設(shè)備具有當(dāng)出現(xiàn)單相或二相故障時(shí),可三級聯(lián)動自動分閘的功能。因此是一種新穎,實(shí)用的高壓配電設(shè)備。
文檔編號H02B7/06GK2348509SQ98241588
公開日1999年11月10日 申請日期1998年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月21日
發(fā)明者李彥彬, 劉景江 申請人:李彥彬, 劉景江