盾构机小型化箱变的制作方法

本实用新型涉及配电技术设备，具体涉及一种盾构机小型化箱变。

背景技术：

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，盾构机箱变是为盾构机作业提供支持的配电装置。盾构机箱变在隧道中作业，由于隧道内部环境温度高、灰尘大、潮湿、空间狭小，因此，其要求盾构机箱变在运行安全可靠的前提下需要具有结构紧凑、体积小、方便现场维护的特点。现有技术的箱式变电站通常体积较大，很多内部元器件随意摆放，尤其是低压室，其内部元器件较多，各元器件位置随意摆放不仅导致箱式变电站体积变大，而且导致维护困难，无法很好地适应于盾构机的作业环境需求。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种能够减小占用空间且便于维护的盾构机小型化箱变。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种盾构机小型化箱变，包括低压柜、变压器柜及高压柜，低压柜、变压器柜与高压柜沿水平方向并排设置并依次可拆卸连接；低压柜内包括电容室及低压出线室，低压出线室较电容室远离变压器柜，低压柜的柜体上装设有电容室柜门及低压出线室柜门，电容室柜门用于打开及关闭电容室，低压出线室柜门用于打开及关闭低压出线室；电容室的底部可拆卸地安装有水平设置的第一电容面板，第一电容面板上安装有电容；电容室内还可拆卸地安装有均竖向设置的接触器面板及安装面板，接触器面板及安装面板均位于第一电容面板的上方，且接触器面板、安装面板及第一电容面板沿高度方向间隔分布，接触器面板上安装有接触器，接触器位于接触器面板面向电容室柜门的一侧，安装面板上安装有浪涌保护器及熔断器，浪涌保护器及熔断器均位于安装面板面向电容室柜门的一侧；电容室背向低压出线室的一侧安装有用于与变压器柜连接的进线铜排；低压出线室内可拆卸地安装有竖向设置的第一断路器面板，第一断路器面板上安装有塑壳断路器，塑壳断路器位于第一断路器面板面向低压出线室柜门的一侧；低压出线室背向电容室的一侧安装有出线铜排；变压器柜内安装有变压器设备；高压柜内包括高压进线室及高压断路器室，高压断路器室较高压进线室靠近变压器柜，高压柜的柜体上装设有高压进线室柜门及高压断路器室柜门，高压进线室柜门用于打开及关闭高压进线室，高压断路器室柜门用于打开及关闭高压断路器室。

进一步地，第一电容面板、接触器面板、安装面板及第一断路器面板均与低压柜的柜体通过螺栓可拆卸连接。

进一步地，低压柜、变压器柜及高压柜通过螺栓可拆卸连接。

进一步地，所述螺栓为达克罗螺栓并且所述螺栓通过防松螺母锁紧。

进一步地，高压进线室内安装有互感器、避雷器及用户高压进线连接端头；高压断路器室内分为竖向设置的上层空间及下层空间，上层空间内安装微机保护、指示灯、按钮、信号继电器及二次连接端子，下层空间内安装高压断路器；高压断路器室柜门上设置观察窗。

进一步地，变压器设备包括两台整流变压器，该两台整流变压器为并联结构。

进一步地，低压出线室的底部还可拆卸地安装有第二电容面板，第二电容面板水平设置并位于第一断路器面板背向塑壳断路器的一侧，第二电容面板上也安装有电容。

进一步地，电容室内还可拆卸地安装有第二断路器面板，第二断路器面板竖向设置，且第一电容面板、接触器面板、安装面板及第二断路器面板按照从下到上的方向依次设置。

进一步地，变压器柜的柜体侧面安装有风口，风口处装设有双s型百叶窗；变压器柜的柜体顶面安装有通风散热装置。

进一步地，通风散热装置包括离心风机及罩体，离心风机装设于变压器柜的柜体顶部，且离心风机的出风口朝上，用于抽取变压器柜内的气体；罩体装设于变压器柜的柜体顶部并罩设于离心风机外，罩体朝向高压柜和/或低压柜的侧面设有通风口。

进一步地，低压柜、变压器柜及高压柜均呈立方体状，低压柜、变压器柜及高压柜的柜体均包括框架及与框架焊接的多块侧板，以构成所述立方体状的柜体；第一电容面板、接触器面板、安装面板及第一断路器面板均与低压柜的柜体框架可拆卸连接；电容室柜门、低压出线室柜门、高压进线室柜门及高压断路器室柜门均与对应的框架铰接。

进一步地，框架及侧板均采用覆铝锌板制成。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

上述盾构机小型化箱变，其低压柜、变压器柜及高压柜依次可拆卸连接，整体结构根据现场隧道窄长的特点布局为长方体状，更适用于盾构机的作业环境；对于内部元器件较多的低压柜，其将低压柜内的空间分为电容室及出线室，将电容安装于电容室的底部，接触器、熔断器及浪涌保护器装设于电容室内并位于电容的上方，塑壳断路器安装于低压出线室内，进线铜排及出线铜排分别设置在低压柜的相对两侧，该种元器件的分类设置合理考虑了低压柜内部元器件的布局、走线，在确保运行安全可靠的前提下，充分利用了低压柜内部的所有空间，从而使能够减小盾构机小型化箱变的占用空间；同时，低压柜、变压器柜及高压柜依次可拆卸连接，分为三个模块化的结构单元，相互独立，低压柜中通过将电容安装于第一电容面板上，熔断器及浪涌保护器安装于安装面板上，接触器安装于接触器面板上，塑壳断路器安装于第一断路器面板上的模块化设计，更有利于箱变的车间安装和整体的布局以及现场的维护。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施方式中盾构机小型化箱变的主视图。

图2为本实用新型实施方式中盾构机小型化箱变去掉部分柜体后的立体图。

图3为图1所示盾构机小型化箱变的右视图。

图4为图1所示盾构机小型化箱变的左视图。

图5为本实用新型实施方式的盾构机小型化箱变中低压柜去掉部分柜体后的立体图。

图6为图5所示低压柜的主视图。

图7为图5所示低压柜的俯视图。

图8为图5所示低压柜的右视图。

图9为图5所示低压柜的左视图。

主要元件符号说明

100、盾构机小型化箱变；2、低压柜；21、电容室；211、电容室柜门；22、低压出线室；221、低压出线室柜门；23、第一电容面板；231、电容；24、接触器面板；241、接触器；25、安装面板；251；浪涌保护器；253、熔断器；26、进线铜排；27、第一断路器面板；271、塑壳断路器；28、第二断路器面板；29、第二电容面板；20、出线铜排；3、变压器柜；30、变压器设备；31、整流变压器；4、高压柜；41、高压进线室；43、高压断路器室；431、上层空间；433、下层空间；45、高压进线室柜门；47、高压断路器室柜门；48、观察窗；5、柜体；51、框架；53、侧板；6、通风散热装置；61、离心风机；63、罩体；65、通风口；7、双s型百叶窗；8、格兰头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本实用新型一较佳实施方式提供一种盾构机小型化箱变100，其大致呈立方体状，包括低压柜2、变压器柜3及高压柜4，低压柜2、变压器柜3及高压柜4沿水平方向并排设置并依次可拆卸连接。在本实施方式中，低压柜2、变压器柜3及高压柜4通过螺栓(图未示)可拆卸连接。

低压柜2、变压器柜3及高压柜4均呈立方体状，低压柜2、变压器柜3及高压柜4的柜体5均包括框架51及与框架51通过焊接连接的多块侧板53，以构成所述立方体状的柜体5。低压柜2的框架51、变压器柜3的框架51及高压柜4的框架51通过螺栓可拆卸连接。柜体5采用框架51、侧板53构成的分体式焊接框架结构，更便于车间加工，现场的维护以及后续箱变的增容作业。在本实施方式中，低压柜2、变压器柜3及高压柜4的柜体5的防护等级为ip54，满足盾构机作业的防水、防尘需求。

请一并参见图2及图5至图9，低压柜2内包括电容室21及低压出线室22，低压出线室22较电容室21远离变压器柜3。低压柜2的柜体5上装设有电容室柜门211及低压出线室柜门221，电容室柜门211用于打开及关闭电容室21，低压出线室柜门221用于打开及关闭低压出线室22，在本实施方式中，电容室柜门211及低压出线室柜门221均与低压柜2的柜体5框架51铰接。电容室柜门211及低压出线室柜门221的安装属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。电容室21的底部可拆卸地安装有水平设置的第一电容面板23，第一电容面板23上安装有电容231。电容室21内还可拆卸地安装有均竖向设置的接触器面板24及安装面板25，接触器面板24及安装面板25均位于第一电容面板23的上方，且接触器面板24、安装面板25及第一电容面板23沿高度方向间隔分布。接触器面板24上安装有接触器241，接触器241位于接触器面板24面向电容室柜门211的一侧，安装面板25上间隔地安装有浪涌保护器251及熔断器253，浪涌保护器251及熔断器253均位于安装面板25面向电容室柜门211的一侧。在本实施方式中，第一电容面板23、接触器面板24及安装面板25均与低压柜2的柜体5框架51通过螺栓(图未示)可拆卸连接。电容室21背向低压出线室22的一侧安装有用于与变压器柜3连接的进线铜排26。

低压出线室22内可拆卸地安装有竖向设置的第一断路器面板27，第一断路器面板27上安装有塑壳断路器271，塑壳断路器271位于第一断路器面板27面向低压出线室柜门221的一侧。在本实施方式中，第一断路器面板27与低压柜2的柜体5框架51通过螺栓(图未示)可拆卸连接。低压出线室22背向电容室21的一侧安装有出线铜排20。在本实施方式中，低压出线室22的底部还可拆卸地安装有第二电容面板29，第二电容面板29水平设置并位于第一断路器面板27背向塑壳断路器271的一侧，第二电容面板29上也安装有电容231。电容室21内还可拆卸地安装有第二断路器面板28，第二断路器面板28竖向设置，并与低压柜2的柜体5框架51通过螺栓(图未示)连接，第二断路器面板28面向电容室柜门211的一侧也安装有塑壳断路器271。第一电容面板23、接触器面板24、安装面板25及第二断路器面板28按照从下到上的方向依次设置。

请一并参见图4，低压柜2的柜体5外壁上安装有格兰头8，起到固定用户电缆、防水、密封的作用。在本实施方式中，格兰头8设置于低压柜2背向高压柜4的柜体5侧板53上。格兰头8的结构属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。

请再次参见图2，在本实施方式中，变压器柜3内安装有变压器设备30，变压器设备30可包括整流变压器31、变压器本体风机(图未示)、与高压连接的电缆(图未示)及与低压连接的铜排(图未示)等，变压器设备30的结构属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。在本实施方式中，变压器设备30包括两台整流变压器31，两台整流变压器31沿水平方向并排设置，并与变压器柜3的柜体5框架51通过螺栓(图未示)连接，两台整流变压器31为并联结构，提升了设备整体的容量及满足空间尺寸要求。其中，较靠近低压柜2的整流变压器31采用低压侧上出的方式出线，较靠近高压柜4的整流变压器31采用低压侧下出的方式出线，采用上下的方式出线主要是为了方便走线，便于与高、低压搭接以及进一步节省空间。

请再次参见图1及图2，在本实施方式中，高压柜4内包括高压进线室41及高压断路器室43，高压断路器室43较高压进线室41靠近变压器柜3，其中，高压进线室41内安装有互感器(未标示)、避雷器(未标示)及用户高压进线连接端头(未标示)。高压断路器室43内分为竖向设置的上层空间431及下层空间433，上层空间431内安装微机保护(图未示)、指示灯(图未示)、按钮(图未示)、信号继电器(图未示)及二次连接端子(图未示)，下层空间433内安装高压断路器(图未示)。高压柜4的柜体5上装设有高压进线室柜门45及高压断路器室柜门47，高压进线室柜门45用于打开及关闭高压进线室41，高压断路器室柜门47用于打开及关闭高压断路器室43，高压断路器室柜门47上设置观察窗48，以更便于后续维护。在本实施方式中，高压进线室柜门45及高压断路器室柜门47均与高压柜4的柜体5框架51铰接。

盾构机小型化箱变100内的电子元件，例如：电容231、接触器241、熔断器253、浪涌保护器251、塑壳断路器271、出线铜排20、进线铜排26、变压器31、互感器、用户高压进线连接端头、信号继电器等的结构均属于现有技术，盾构机小型化箱变100内各元器件的电路连接亦属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。可以理解，盾构机小型化箱变100还可包括其他确保箱变正常运行的元器件，其属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。

由于箱式变电站中低压柜2内的元器件较多，各元器件位置随意摆放不仅导致箱式变电站体积变大，而且导致维护困难，无法很好地适应于盾构机的作业环境需求。本实施方式的盾构机小型化箱变100，其低压柜2、变压器柜3及高压柜4依次可拆卸连接，整体结构根据现场隧道窄长的特点布局为呈长方体状，更适用于盾构机的作业环境；对于内部元器件较多的低压柜2，其将低压柜2内的空间分为电容室21及低压出线室22，将电容231安装于电容室21的底部，接触器241、熔断器253及浪涌保护器251装设于电容室21内并位于电容231的上方，塑壳断路器271主要安装于低压出线室22内，进线铜排26及出线铜排20分别设置在低压柜2的相对两侧，该种元器件的分类设置合理考虑了低压柜2内部元器件的布局、走线，在确保运行安全可靠的前提下，充分利用了低压柜2内部的所有空间，从而使能够减小盾构机小型化箱变100的占用空间。本实施方式的盾构机小型化箱变100，其外形尺寸可做到长5970mm×宽850mm×高1170mm(含离心风机高1532mm)，体积大致为常规箱变体积的1/4，大大减小了箱变的占用空间。

同时，低压柜2、变压器柜3及高压柜4依次可拆卸连接，分为三个模块化的结构单元，相互独立，通过将电容231安装于第一电容面板23、第二电容面板29上，接触器241安装于接触器面板24上，熔断器253及浪涌保护器251安装于安装面板25上，塑壳断路器271安装于第一断路器面板27、第二断路器面板28上的模块化设计，更有利于箱变的车间安装和整体的布局以及现场的维护。

为更好地适应盾构机运行的潮湿环境，本实施方式的盾构机小型化箱变100按c4m的防腐来进行的设计，各柜体5的框架51及侧板53采用高防腐的覆铝锌板折弯成型。连接用的螺栓也采用高防腐的达克罗螺栓。此外，鉴于盾构机在运行时会导致箱变震动，本实施方式中，连接用的螺栓通过防松螺母锁紧，以在盾构机小型化箱变100震动时，避免螺栓脱落，进一步提高了盾构机小型化箱变100的稳定性。达克罗螺栓及防松螺母的结构均属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。

考虑到盾构机现场运行环境温度高、灰尘大的影响，在本实施方式中，在箱变的主要发热体：变压器柜3上安装了通风散热装置6，具体为：请一并参见图2及图3，通风散热装置6装设于变压器柜3的柜体5顶面，包括离心风机61及罩体63，离心风机61装设于变压器柜3的柜体5顶部，且离心风机61的出风口朝上，用于抽取变压器柜3内的气体；罩体63装设于变压器柜3的柜体5顶部并罩设于离心风机61外，罩体63朝向高压柜4和/或低压柜2的侧面设有通风口65，通风口65处安装有滤网(图未示)。在本实施方式中，通风散热装置6为两台，其中，较靠近低压柜2的罩体63通风口65朝向低压柜，较靠近高压柜4的罩体63通风口65朝向高压柜4。离心风机61的出风口朝上，而通风口65设置于罩体63的侧面，由于离心风机61的出风口与通风口65朝向不同，因此，能够防止异物从通风口65掉落到离心风机61中。滤网的设置能够进一步防止大颗粒的异物进入离心风机61。

请再次参见图1，变压器柜3的柜体5侧板53上还安装有风口(未标示)，风口处装设有双s型百叶窗7。通风散热装置6与柜体5侧面上的风口形成散热风道，能够将变压器柜3内变压器31产生的热量及时排出。双s型百叶窗7能够有效隔绝大颗粒的沙尘，减少其对箱变部元器件的影响。双s型百叶窗7的结构属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。