申请/专利权人：国家电网公司;国网湖北省电力公司检修公司;武汉大学

申请日：2017-11-10

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN107905580B

主分类号：E04H5/06

分类号：E04H5/06;H02B3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2018.05.08#实质审查的生效;2018.04.13#公开

摘要：本发明属于电力系统GIS设备检修领域，公开了一种GIS设备全天候柔性检修室系统，包括：检修室骨架系统、防雨面料系统、连接紧固辅配件系统和智能监测系统；检修室骨架系统包括可扩展的气柱框架式双层墙体单元、通用屋顶和特制屋顶以及单层门结构单元；防雨面料系统安装在所述检修室骨架系统的外部，防雨面料系统包括透明PVC膜和牛津布；连接紧固辅配件系统设置在所述检修室骨架系统的内部，连接紧固辅配件系统包括橡皮拉绳、防风沙箱；智能监测系统设置在所述检修室骨架系统的内部。本发明能够确保在雨雪恶劣天气环境下能展开GIS设备解体检修，让其在检修中发挥更高的效率，大大减少大面积停电时间和提高经济效率。

主权项：1.一种GIS设备全天候柔性检修室系统，其特征在于，该GIS设备全天候柔性检修室系统包括：检修室骨架系统、防雨面料系统、连接紧固辅配件系统和智能监测系统；所述检修室骨架系统包括可扩展的气柱框架式双层墙体单元、通用屋顶和特制屋顶以及单层门结构单元；所述气柱框架式双层墙体单元的上端安装有通用屋顶和特制屋顶，所述可扩展的气柱框架式双层墙体单元的外侧嵌装有单层门结构单元；防雨面料系统安装在所述检修室骨架系统的外部，所述防雨面料系统包括透明PVC膜和牛津布；透明PVC膜安装在顶面和侧壁，与透明PVC膜缝为一体的牛津布为上下开合的圆筒结构；连接紧固辅配件系统设置在所述检修室骨架系统的内部，所述连接紧固辅配件系统包括橡皮拉绳、防风沙箱；橡皮拉绳连接布置固定环的防雨布料和长方体型的防风沙箱；智能监测系统设置在所述检修室骨架系统的内部，所述智能监测系统包括气压检测装置，湿度监测和温度检测装置；所述气柱框架式双层墙体单元的充气气囊采用尼龙精编PVC双面涂层布高频热合成型，用电动泵或脚踏泵充气，且在框架结构骨架的每一根气柱四个方向都布置有魔术扣和均匀分布的固定环用于连接；所述通用屋顶和特制屋顶均是单独可拆卸的结构，特制屋顶采用中央可分离式结构；所述单层门结构单元连接两个气柱框架式双层墙体单元；将可扩展的气柱框架式双层墙体单元在柔性状态下绕过GIS设备母线和GIS设备横向突出带来的障碍，然后用电动泵或脚踏泵充气即可在10min内快速成型。

全文数据：一种GIS设备全天候柔性检修室系统技术领域[0001]本发明属于电力系统GIS设备检修领域，尤其涉及一种GIS设备全天候柔性检修室系统。背景技术[0002]GISGasInsulatedSwitchgear，SF6气体绝缘全封闭组合器设备是气体绝缘全封闭组合开关电器的高压电器集合设备，以气体SF6为绝缘介质，将快速接地开关、隔离开关、断路器、电压电压互感器、母线、避雷器、电缆终端和进出线套管通过一定的方式组成成套系统，通过液压气动、弹簧机构操动等控制GIS设备断路器的开关与闭合。随着电网规模日益扩大，近年来，GIS设备已逐渐取代其他开关设备成为主流品种，因此GIS组合电器在22〇KV及以上电网中使用越来越广泛。目前，GIS设备作为电力系统主要载体和高价值设备具有面积小、噪声低、无火灾危险、状态稳定、接线方式简便、运行安全可靠等优点。但是由于GIS设备本身结构复杂以及检修工艺繁多的特点，一旦发生故障后，由于结构复杂，拆卸不易，因此对环境条件要求较高，检修时间通常在2周左右，具有停电范围广、经济影响巨大等特点。[0003]在GIS设备检修时，检修工作人员需要首先断开所有用电设备，其次，将缺陷气室的气体回收，打开法兰盖对气室清洁，随后进行相关故障的处理解决，待完成之后，立刻把具备在高温烘干条件下的吸附剂气室的法兰盖关闭，最后，对GIS气室抽真空检测，并在24小时之后测定出SF6气体的相关年漏水量和微水含量等。从已有的经验来看，最常使用的是自然环境下的直接进行检修的方式，但这种方式存在着很多的不足:如天气情况决定施工进度、安装环境影响检修质量等。然而GIS设备故障后只能通过解体检修的方式进行，在检修完毕后需要对GIS设备内抽真空以及要防止空气中的杂质进入，因此只能在天气晴朗的时才能展开作业，天气情况又是一个不能确切掌握的因素，在南方雨水较多，湿度很难保证;在北方天气较为寒冷，温度很难保证。并且即便是在晴朗露天施工时，由于现在雾霾频发，空气中的杂质或灰尘容易沉集吸附在GIS设备内壁，造成持续放电，引起极大的安全事故。[0004]综上所述，现有技术存在的问题是:GIS设备故障后只能通过解体检修的方式进行，在检修完毕后需要对GIS设备内抽真空以及要防止空气中的杂质进入，完全抽真空则只能在天气晴朗的时才能展开作业。一方面，天气情况是一个不能确切掌握的因素，在南方雨水较多，湿度很难保证;在北方天气较为寒冷，温度很难保证。另一方面，绝缘状态是设备正常运行的十分必要的条件，即便是在晴朗露天施工时，由于现在雾霾频发，空气中的杂质或灰尘容易沉集吸附在GIS设备内壁，导致绝缘状态受影响而造成持续放电，引起极大的安全事故。将GIS设备置于室内是一个解决问题的方法，但是涉及到地基建设地基下有铜线排布和整体结构不能使用钢结构等导电材料），问题极为复杂，成本高昂，因此GIS设备一般都是露天的。另一个解决的方法是可以将设备故障部分置于一个相对封闭的环境里，达到抽真空时需要的环境条件。但其操作不便。发明内容[0005]针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种GIS设备全天候柔性检修室系统。[0006]本发明是这样实现的，该GIS设备全天候柔性检修室系统包括:检修室骨架系统、防雨面料系统、连接紧固辅配件系统和智能监测系统；[0007]所述检修室骨架系统包括可扩展的气柱框架式双层墙体单元、通用屋顶和特制屋顶以及单层门结构单元;所述气柱框架式双层墙体单元的上端安装有通用屋顶和特制屋顶，所述可扩展的气柱框架式双层墙体单元的外侧嵌装有单层门结构单元；[0008]防雨面料系统安装在所述检修室骨架系统的外部，所述防雨面料系统包括透明PVC膜和牛津布;透明PVC膜的安装在顶面和侧壁，与透明PVC膜缝为一体的牛津布为上下开合的圆筒结构；[0009]连接紧固辅配件系统设置在所述检修室骨架系统的内部，所述连接紧固辅配件系统包括橡皮拉绳、防风沙箱;橡皮拉绳连接置固定环的防雨布料和长方体型的防风沙箱；[0010]智能监测系统设置在所述检修室骨架系统的内部，所述智能监测系统包括气压检测装置，湿度监测和温度检测装置。进一步，所述气柱框架式双层墙体单元的充气气囊采用尼龙精编pvc双面涂层布高频热合成型，用电动栗或脚踏栗充气，且在框架结构骨架的每一根气柱四个方向都布置有魔术扣和均勾分布的固定环用于连接；[0012]所述通用屋顶和特制屋顶均是单独可拆卸的结构，特制屋顶采用中央可分离式结构；[0013]所述单层门结构单元连接两个气柱框架式双层墙体单元。[0014]进一步，所述透明PVC膜在侧壁与侧壁拼接时采用边沿多出5-l〇Cm裙摆式重叠结构。[0015]本发明的优点及积极效果为:该GIS设备全天候柔性检修室系统能够确保在雨雪恶劣天气环境下能展开GIS设备解体检修，让其在检修中发挥更高的效率，大大减少大面积停电时间和提高经济效率。[0016]本发明的优点还有：[0017]1.使用该装置后，能够在恶劣天气情况下进行检修，检修等待天气适合的时间从14天左右缩短至2-3天。能够确保在雨雪等恶劣天气环境下实现全天候的对GIS设备进行解体检修，从而让检修更加有效率。[0018]2.检修室采用柔性分体结构。安装、拆卸简便、快捷。设备量小，灵活性高、大量节省时间成本。透明材料的使用有利于采光和指挥，还更加美观及经久耐用。[0019]3.柔性骨架小单元，和其单元之间的组合，在柔性状态下可以巧妙的绕过GIS设备复杂的形状后在进行充气从而形成刚性的骨架。并解决了GIS设备吊装、人员和检修设备出入等问题。[0020]4.由于整个检修室无钢铁或铝合金材料，大大减少检修时高压输电线产生的极大静电所带来的安全隐患。[0021]5.通过采用均匀分布的橡皮绳和长方体防风沙箱，有效的均匀化解强风加载到检修室上面的载荷，将风的势能转化为橡皮绳的弹性势能。以及监测装置的使用，进一步保证检修室的安全性，稳定性。[0022]6.充气压强及温湿度等监测装置的使用，进一步保证了检修室的安全性，稳定性。[0023]7.以220KV—组GIS开关检修为例，运行电压220KV，电流86〇A，运行功率约为20万KW，每度电0.5元计，贝每断电1小时，直接经济损失达1〇万元，如遇到连续2天阴雨天无法检修，则直接经济损失约500万元，还未考虑其他的居民生活、工厂运行等社会影响造成的损失。因此，检修室具有很高的社会经济效益。附图说明[0024]图1是本发明实施例提供的GIS结构示意图；[0025]图2是本发明实施例提供的检修室骨架结构示意图；[0026]图3是本发明实施例提供的检修室效果示意图；[0027]图4是本发明实施例提供的气柱框架式双层墙体单元检修室示意图；[0028]图5是本发明实施例提供的检修室特制屋顶结构示意图；[0029]图6是本发明实施例提供的检修室通用屋顶示意图；[0030]图7是本发明实施例提供的检修室单层门结构单元示意图；[0031]图中：1、GIS设备集线槽;2、GIS设备母线;3、GIS设备横向突出；4、GIS设备纵向突出；5、特制屋顶;6、通用屋顶;7、气柱框架式双层墙体单元;8、透明PVC防雨膜，9、上下开合的圆筒结构牛津布;10、防风沙箱；11、橡皮拉绳;12、单层门结构单元。具体实施方式[0032]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0033]本发明采用防雨软质透明材料，不仅防止雨水进入维修室影响湿度，而且保证维修室的可见度。同时解决了GIS开关顶部和侧面突出结构与维修室结合部防风雨、维修室底部防风雨的问题。[0034]采用充气高分子材质标准小单元柔性结构及连接件，绝缘安全性好，实现快速安装和拆卸，轻便灵活，通过不充气状态的软体柔性巧妙跨障，通过单元体的组合使维修空间扩展自如，充分体现了柔性检修室的特点。[0035]采用湿度传感技术和去湿机、空调机及空气净化器，实现了检修室内的温湿度自动控制和空气净化。[0036]采用气压检测和自动充放气装置，维持检修室各单元体骨架内气压的平衡，保证了检修室的刚度和工作稳定性。[0037]下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。[0038]如图1至图7所示，本发明实施例提供的GIS设备全天候柔性检修室系统，包括:检修室骨架系统、防雨面料系统、连接紧固辅配件系统和智能监测系统;具体包括：[0039]GIS设备集线槽1、GIS设备母线2、GIS设备横向突出3、GIS设备纵向突出4、特制屋顶5、通用屋顶6、气柱框架式双层墙体单元7、透明PVC防雨膜8、上下开合的圆筒结构牛津布9、防风沙箱10、橡皮拉绳11、单层门结构单元12。[0040]所述检修室骨架系统包括可扩展的气柱框架式双层墙体单元7、通用屋顶6和特制屋顶以5及单层门结构单元;气柱框架式双层墙体单元的充气气囊采用尼龙精编PVC双面涂层布高频热合12成型，用电动栗或脚踏栗充气即可在lOmin内快速成型，且在框架结构骨架的每一根气柱四个方向都布置有魔术扣和均匀分布的固定环用于连接。采用充气结构不仅能够满足承受检修室所需的力学性能，又能很好的避免高压输电线产生的静电；且在柔性状态下未充气可以轻松的绕过GIS设备的特殊形状带来的障碍。[0041]所述气柱框架式双层墙体单元不仅成连接成刚性大的骨架用于支撑，而且单元与单元之间通过屋顶的重合度进行连接，可以根据施工需求进行调节两个单元之间的距离，不仅能灵活避开即使在柔性状态下也避免不了GIS设备复杂的突出的结构，而且为检修人员创造一个更大检修的空间。[0042]所述通用屋顶和特制屋顶，两者均是单独可拆卸的结构，解决GIS设备在检修过程中的吊装、检修人员和检修仪器进出问题。特制屋顶类似通用屋顶，但是采用中央可分离式结构，能灵活避开即使在柔性状态下也避免不了GIS设备复杂的突出的结构。[0043]所述单层门结构单元，连接两个气柱框架式双层墙体单元，进一步提高检修室的刚性，并给检修室提供进出口。[0044]所述防雨面料系统包括厚0.5mm透明PVC膜和上下开合的圆筒结构牛津布9;透明PVC膜的使用较之于其他材料不仅具有防风防雨的功能，而且有利于采光和指挥，还更加美观及经久耐用;透明PVC膜安装在在顶面和侧壁，侧壁与侧壁拼接时采用边沿多出5-10cm裙摆式重叠结构，能够有效的防止雨水从连接处进入检修室；由于GIS设备检修的部分下方有横向的母线以及在上部有横向和纵向的套管需要穿出检修室，和透明PVC膜缝为一体的牛津布为上下开合的圆筒结构，可将穿出检修室部分的GIS设备包裹后再用橡皮绳缠绕紧，达到水汽不入的效果。[0045]所述连接紧固辅配件系统包括魔术扣、橡皮带、轻质高强度防刮地板、橡皮拉绳11、防风沙箱10;橡皮拉绳连接上述已布置固定环的防雨布料和长方体型的防风沙箱，此目的是为了加强检修室的防风效果，通过将风能转化为橡皮拉绳的弹性势能，有效的化解风加到检修室的载荷，且将风的载荷平均分配，而不是造成集中载荷。从而提高检修室的稳定性。轻质高强度防刮地板，由于现场为石子地面，采用轻质高强度防刮地板一方面可保证检修的平整，另一方面防止检修室骨架被损坏。[0046]所述智能监测系统包括气压检测装置，湿度监测和温度检测装置。气压检测装置能够保证充气式检修室骨架内的气压平衡，设置恒定气压值后，根据实际情况进行多退少补的原则，使检修室保持良好的刚性。湿度和温度检测装置置于检修室内部，实时监测室内的湿度和温度，一旦监测值高于设定值，便会触发警告，便会自动开启抽湿和降温装置，从而在GIS设备检修过程中保证一个良好的外部环境。[0047]首先，将可扩展的气柱框架式双层墙体单元7在柔性状态下未充气绕过GIS设备母线2和GIS设备横向突出3带来的障碍，然后用电动泵或脚踏泵充气即可在lOmin内快速成型;然后，通过连接紧固辅配件系统进行通用屋顶5以及单层门结构单元12的连接，在遇到GIS设备纵向突出4时采用特制屋顶6进行拼接。这样不仅能灵活避开即使在柔性状态下也避免不了GIS设备2复杂的突出的结构，而且为检修人员创造一个更大检修的空间，还能解决GIS设备在检修过程中的吊装、检修人员和检修仪器进出问题。然后，采用可拼接拆卸的透明PVC防雨膜8进行多次拼接，并使用上下开合的圆筒结构牛津布9进行包裹后再用橡皮绳缠绕紧，达到水汽不入的效果。且防雨面料拼接时，上部边沿多出5-l〇cm裙摆式重叠结构，能够有效的防止雨水从连接处进入检修室;最后，在检修室的四周底部放置防风沙箱10,用橡皮拉绳11将已布置固定环的骨架、防雨布料和防风沙箱10进行固定，此目的是为了加强检修室的防风效果，通过将风能转化为橡皮拉绳的弹性势能，有效的化解风加到检修室的载荷，从而提高检修室的稳定性。然后在骨架的下方地面置入轻质高强度防刮地板，从而避免骨架被地面损坏，达到经久耐用。GIS设备全天候柔性检修室内铺设有GIS设备集线槽1。[0048]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种GIS设备全天候柔性检修室系统，其特征在于，该GIS设备全天候柔性检修室系统包括:检修室骨架系统、防雨面料系统、连接紧固辅配件系统和智能监测系统；所述检修室骨架系统包括可扩展的气柱框架式双层墙体单元、通用屋顶和特制屋顶以及单层门结构单元;所述气柱框架式双层墙体单元的上端安装有通用屋顶和特制屋顶，所述可扩展的气柱框架式双层墙体单元的外侧嵌装有单层门结构单元；防雨面料系统安装在所述检修室骨架系统的外部，所述防雨面料系统包括透明PVC膜和牛津布;透明PVC膜的安装在顶面和侧壁，与透明PVC膜缝为一体的牛津布为上下开合的圆筒结构；连接紧固辅配件系统设置在所述检修室骨架系统的内部，所述连接紧固辅配件系统包括橡皮拉绳、防风沙箱;橡皮拉绳连接置固定环的防雨布料和长方体型的防风沙箱；智能监测系统设置在所述检修室骨架系统的内部，所述智能监测系统包括气压检测装置，湿度监测和温度检测装置。2.如权利要求1所述的GIS设备全天候柔性检修室系统，其特征在于，所述气柱框架式双层墙体单元的充气气囊采用尼龙精编PVC双面涂层布高频热合成型，用电动泵或脚踏泵充气，且在框架结构骨架的每一根气柱四个方向都布置有魔术扣和均匀分布的固定环用于连接；所述通用屋顶和特制屋顶均是单独可拆卸的结构，特制屋顶采用中央可分离式结构；所述单层门结构单元连接两个气柱框架式双层墙体单元。3.如权利要求1所述的GIS设备全天候柔性检修室系统，其特征在于，所述透明PVC膜在侧壁与侧壁拼接时采用边沿多出5_10cm裙摆式重叠结构。

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