12KV户外箱式环网柜的设计【12张CAD图纸+毕业论文+开题报告+外文翻译】

12KV户外箱式环网柜的设计

28页 14000字数+论文说明书+任务书+开题报告+外文翻译+12张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

侧板.dwg

加热照明回路原理图.dwg

外围钣金6张.dwg

外文翻译--断路器.doc

接线图.dwg

断路器柜原理图.dwg

电路图设计6张.dwg

12KV户外箱式环网柜.dwg

12KV户外箱式环网柜的设计开题报告.doc

12KV户外箱式环网柜的设计论文.doc

12KV户外箱式环网柜的设计

摘   要

目前，户外箱式环网柜正朝着高安全性，低成本，维修方便的方向发展，近年来出现的新型户外箱式环网柜就是其中的一个。在户外箱式环网柜的总体设计、生产制造和实际运用方面,现在我们国家的水平和外国的先进水平还是有着巨大的差距,我国在规划生产制造户外箱式环网柜的方面还是存在着很多的问题和缺陷。

    本文针对于12KV户外箱式环网柜进行设计。首先，对户外箱式环网柜做出简单的论述，分析了该功率户外箱式环网柜的方案布局及工作原理，然后根据这些设计准则按照给定参数要求进行选型，并对所选择的户外箱式环网柜各主要组成部件进行选型。本次设计是对12KV户外箱式环网柜的优化设计，把传统的12KV户外箱式环网柜进行了结构上的优点进行改进继承，从而让这些种类的12KV户外箱式环网柜的应用场合更加广阔和灵便，而且对此种柜型的选择定型有对比参考的意义。

关键词  户外箱式环网柜；钣金箱体；断路器

Design of 12KV Outdoor Box Type Ring Network Cabinet

                  Abstract

Currently, Outdoor Ring Main Units is moving in high security, low cost, easy maintenance direction, in recent years new outdoor ring network cabinet box is one of them. In Outdoor Ring Main Units of the overall design, manufacturing and practical application, it is now the level of foreign advanced level in our country is still a huge gap between our country in terms of planning and manufacturing of outdoor box-type RMU still exist a lot of problems and defects.

This paper is designed to 12KV Outdoor Ring Main Units. Firstly, Outdoor Ring Main Units made simple exposition, analysis of the power of outdoor box-type RMU program layout and working principle, and based on these design guidelines in accordance with the given parameters required selection, and selected the outdoor ring main Units of each major component parts selection. This design is to optimize the design of 12KV Outdoor Ring Main Unit, the traditional 12KV Outdoor Ring Main Units were the advantages of structural improvements inheritance, allowing 12KV Outdoor Ring Main Units of the application of these types of occasion broader and flexible, but also for the choice of this type cabinet styling contrasting reference significance.

Keywords  Outdoor Ring Main Units, sheet metal box,circuit breaker

目   录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 户外箱式环网柜国内外研究现状 2

1.3 本课题研究的主要内容 5

1.4  本章小结 5

第2章 户外箱式环网柜总体结构的设计 6

2.1 户外箱式环网柜主要功能 6

2.2 户外箱式环网柜结构设计 6

2.3 户外箱式环网柜要参数 7

2.4 户外箱式环网柜主要特点 8

2.5 本章小结 9

第3章 各主要零部件设计及主要配套附件选型 10

3.1 钣金箱体的设计 10

3.2 断路器的选型 10

3.3 电流表的选型 12

3.4 电压表的选型 13

3.5 电压互感器选型 14

3.6 一体式电流互感器选型 14

3.7 操作机构选型 15

3.8 可分离式连接器选型 16

3.9 避雷器选型 17

3.10 电磁锁选型 17

3.11 本章小结 18

第4章 电路设计及注意事项 19

4.1 重合闸机构电路 19

4.2 防跳闸回路 20

4.3 智能分界开关控制器 20

4.4 使用环境 22

4.5 本章小结 22

结论 23

致谢 24

参考文献 25

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

    随着国际标准化（ISO）的实施，世界户外箱式环网柜以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础,19世纪80年代，美国一家专业生产户外箱式环网柜的公司将新开发的户外箱式环网柜应用到欧美市场，经过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。继美国的这家生产户外箱式环网柜的公司之后，日本的古来森公司也看到了户外箱式环网柜的利润所在，投入了相当大的人力和精力来开发研制户外箱式环网柜，并且与二十世纪中期投入到了北美等市场[1]。当前，全世界各大机械人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行户外箱式环网柜的研发工作。现在国外等著名户外箱式环网柜的品牌中，都有户外箱式环网柜的销售，全世界户外箱式环网柜的应用越来越广泛。需要进行关注的一点是，环网柜的前景市场已经不再只是在欧洲和日本，市场已经发展到了北美洲大陆，因此户外箱式环网柜是当今棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。西方资本主义国家有巨大的户外箱式环网柜销售市场，机械人工业是西方资本主义国家的机械工业之一[2]。

    在研究机械发展的方面是不断随着时代的进步而发展的，所以具备相关的专业基础知识是必须要有的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。现在的趋势是大家对理论基础愈来愈看重，并且对专业领域的发展和合并相关分化的专业也更加重视。机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品[3]。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。

    户外箱式环网柜自从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在电力方面，但传统的户外箱式环网柜由于安全系数不高，维修困难，有好多工厂仍然采用传统的环网柜，而以往传统的户外箱式环网柜的安全系数比较低，容易引发事故，所以此次设计的户外箱式环网柜，在传统的户外箱式环网柜的基础上进行改进创新，应用合理的结构，从而来克服以往的户外箱式环网柜所不能克服的问题，对后续的户外箱式环网柜的设计制造有一定的参考意义和价值[4]。

    在现代社会中，电是我们生产和生活中，不可或缺的能源，现代人几乎无法想象没有电的生活是什么样的情形。而无论是家庭用电还是工业用电，都离不开电气设备的作用。电气设备保证了我们正常的生产和生活。而环网柜就是其中非常重要的一环[5]。环网柜（Ring Main Unit）实质上就是在金属做成的柜子中或者其他不导电的材质做成的柜子中，把分配和输送电力的电气设施装备（高电压开启关闭装置）放在柜子里或者柜子中的分段隔间里，里边的起作用的部件就是熔断器和负荷开关装置，它的优点是价格便宜、设施简单、大小适中、并能使供电安全性提高以及供电电压范围也得到提高[6]。所以在城市中的居民社区、摩天大楼、大规模的公共建筑、工业区等电力需求很大的使用中心地区的变压电站配送电场所中。

    这种柜型已经得到了大规模的使用，虽然环网柜研发出的时间很短，这其中的原因在于，从输送电力的方面来看，大部分的输配电力的变压器以中、小型的为主要类型，且大部分不会大于1250KVA，近些年崛起的工厂厂区和公共事业部门的建筑物就适合于这方面，在用电时并不会时常区开关高压开关，一般都是平稳长时间的进行送电。所以说对于这些用电场所来说，环网柜的性能并不是完全没有缺点，但是绝对可以保证正常的使用。而且因为经济环境的发展城市也在进行大范围的建设，很多超级建筑物会不断出现在城市中，而输送电源的设施大部分就建在楼下，因为防火消防的硬性需求，输电设备要做到“无油化”，由于建筑面积的使用要做到最大利用，所以输送电装置设施要做到“小型化”，所以各种环网柜或实现真空化的电路断路器，实现“无油化”变压器、互感器就应用于各种高层建筑中[7]。环网柜相比于主要安装断路器的开关柜来讲更具有优势，在使用中更加安全可靠，故障率低维修简单，框架结构更简洁，而且使用费用低廉。环网柜的出现使负荷开关有了新的要求，这样在需求的影响下新型的性能指标更好但体积却缩小的负荷开关就被研发出来，这样又使得环网柜又取得了新的发展进步，当下新型的环网柜不仅性能更加完善而且发展出更多新的功用的系列，这就更加加大了使用环网柜的场合和应用范围。

所以为了方便用电，环网柜得到了越来越多的应用，也提高了用电的安全和稳定性，它代表了未来用电设备的发展趋势，同时也得到了越来越多的应用和推广。

表4-1引用标准

代号 名称

GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合

GB/T11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

GB3906-2006 3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备

GB1984-2003 高压交流断路器

GB1985-2004 高压交流隔离开关和接地开关

GB3309-1989 高压开关设备常温下的机械试验

GB4208-1993 外壳防护等级（IP代码）

GB/T11023-1989 高压开关设备六氟化硫气体密封试验

4.4 使用环境

    户外箱式环网柜，虽然具有良好的使用性能，但对使用环境，仍然给具有具体要求，在使用时要注意这些要求，防止必要的意外和事故，下面给出使用环境的注意事项：

    1.环境温度

最低温度：-40度；

最高温度：+40度；

日平均相对温度：≤95％；

月平均相对温度：≤90％；

2.海拔高度：≤1000m；

3.地震烈度：≤8度；

4.使用场所无易燃，爆炸危险，化学腐蚀几以及剧烈震动。

4.5 本章小结

    本章介绍了断路器的电路原理以及防跳回路原理，以及智能分界开关控制器的功能和参数。以及环网柜的使用环境，以及使用的注意事项，同时介绍了工程标准。

结论

    本次设计的题目是户外箱式环网柜的设计，经过查找各类资料和参考文献，到今天总算完成了，通过本次设计，再次提出了利用绘图软件的水平，并吸收了大量的经验，总结出以下几点。

    1.户外箱式环网柜的国内国外现状，结构特点，以及环网柜的特点以及主要参数。

2.钣金箱体的框架设计。环网柜的特点和参数，重点介绍了环网柜的功能和操作方式，和主要参数的拟定。包括户外箱式环网柜的特点和主要功能，其中遥信，遥测，遥控功能的介绍。

3.电器元件的选型，断路器的选型，电压表，电流表的选用以及钣金框架的设计。电压表，电流表等电气元件选用的注意事项，使用场合和原则。

4.断路器的电路原理以及防跳回路原理，以及智能分界开关控制器的功能和参数。以及环网柜的使用环境，以及使用的注意事项，同时介绍了工程标准。   

致谢

   论文总算完成了，经过这多日夜的奋斗，终于完成了自己第一次的论文写作，我感到特别的高兴也很激动。我要感谢我的指导老师张中然老师，正是在他的鞭策下我才能完成论文的写作。当然也要感谢我亲爱的同学们，在我需要帮助时，尽管自己的任务也没有完成但是仍然无私的帮助了我，我在此也表示感谢。因为有了张中然老师的谆谆教导，不仅仅是让我学习到了很多知识也教给了我做人处事的道理。您不仅是一位合格的老师，也是一位人生路途的导师。您不仅在论文写作上上对我精心指导，在生活方面也给予我无微不至的关怀支持和理解，给了我鼓励和鞭策，使我在大学最后的进程里顺利的前行，完成了大学的学业，顺利写作完论文，也使我对人生未来有了一个明确的规划，知道以后需要努力和学习的具体方向。我自己性格慵懒贪玩，但是在老师的影响下我逐渐改正了这些坏毛病。张老师严谨的教学态度，创新的教学方式，严肃的学术氛围，无私教学，严肃认真的态度都是我们需要学习和尊敬的，也是我们完善自身最好的学习对象。几个月来通过老师的帮助和自己查阅资料，经过设计与计算论文总算是完成了，我感到前所未有的满足感。即使它并不完美，但是这是我自己辛勤劳动所得，当然也要感谢老师和同学们对我无私的帮助，这将成为我大学四年里最美好的回忆之一。当然这也是对我四年学习成果的体现，即使它不是完美的，但是它反映了我的真实水平，也是激励我在以后的工作生活中不断努力的动力源泉。四年的大学生活即将结束，我感谢老师和同学们给我带来了良好的影响，我会带着感恩之心，在今后的工作生活中，努力做好自己的本职工作，做到最优秀的自己。

在相关的实际问题的讨论中，我的导师总是孜孜不倦的引导着我，帮助着我。每周一次的进度检查和问题讨论，促使我在正确的道路上大步前进，不仅工作的按时保质保量的完成得到了保证，我本人的研究能力，工作的态度也得到了充分的锻炼和提高。这些宝贵的品质影响着我，毫无疑问，它们对我以后的工作，学习，生活都会起到深远而长久的良好影响。也能为人生打下一个夯实地基础！在此致以教授我的导师深切感激和真挚感谢！

另外也感谢我的父母，朋友和同学们的帮助。在做设计感觉受挫，枯燥与迷茫时，是他们在悉心的为我释放压力，鼓励我不要气馁，勇敢面对。每周一次和父母的通话，与朋友和同学的长谈后都使我精神放松，斗志倍增，以饱满的热情重新投入到工作中去，感谢他们，正是他们的不懈支持和充分理解才能使我顺利完成毕业设计。

参考文献

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[2]  董刚，李建工等. 机械设计（机械类）[M]. 机械工业出版社，1998（2000.5重印）：65-80                                    

[3]  张利平.  实用技术速查手册[M]. 化学工业出版社，2006：12-24

[4]  赵华. 机械设计基础[M]. 机械工业出版社，1999：65-74

[5]  陈奎生. 气与气压传动[M]. 武汉理工大学出版社，2008：35-49

[6]  曾孔庚.户外箱式环网柜的发展趋势[J]. 机器人技术与应用论坛，2010        

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[7]  高微,杨中平,赵荣飞等. 户外箱式环网柜臂结构优化设计[J]，机械设

    计与制造，2006年，第18卷，第6期：24-28

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accessory equipment for the power circuit breaker: US, US5539168[P]. 

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