CN102355050B

CN102355050B - 电网智能投切装置

Info

Publication number: CN102355050B
Application number: CN 201110308065
Authority: CN
Inventors: 叶忻泉; 何涛
Original assignee: Wenzhou University
Current assignee: Wenzhou University
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2031-10-12
Also published as: CN102355050A

Abstract

本发明涉及一种电网智能投切装置，包括壳体、轨道车、设置轨道车上的一台真空断路器、进线元件及出线元件，利用轨道车的移动来带动真空断路器移动从而实现在两路电源或负荷之间切换，结构较为简单；进线元件及出线元件末端都设置有接触环接触环上设置有压簧，接触环与触头接触时，增加接触压力，接触环内环面设置有多个v型接触槽，出线元件末端对应设置有接触椎体，增加了接触面，整体上接触牢固、可靠。

Description

电网智能投切装置

技术领域

本发明属于智能电网用自动化配电设备技术领域，具体涉及一种高压电网负荷智能投切装置。

背景技术

在电力网络中，有许多用户对供电可靠性要求很高，例如煤矿等，这些单位一旦发生电网负荷异常或停电故障，将会给单位带来重大的经济损失甚至造成人员伤亡，所以在这些单位的供电系统中，都需要备有主电源和备用电源，当出现电网负荷异常或主电源出现故障时，备用电源必须立即投入恢复供电，为了实现这个目的，需要通过电网负荷切换机构在主电源和备用电源之间进行手动切换或自动切换。隔离开关是通过触头的接触来实现电路的通断，故隔离开关应用场合对接触可靠性要求很高，为此，触头尽可能接触良好，接触面尽可能大，目前高压隔离开关的触头有多种形式，一般都是通过弹簧片保持动触头和定触头之间接触的压力，其工作原理与普通电器插头类似，这些触头由于存在接触面积小、触头暴露在外等缺点，故障率高，无法满足客户需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种触头接触面积大、，接触良好且牢固、可靠的高压电网智能投切装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：包括壳体、轨道车和设置轨道车上的一台真空断路器，所述真空断路器设有三个主电源进线元件、三个备用电源进线元件、六个出线元件、一个用于通断进线元件与出线元件之间电路的真空灭弧机构，所述主电源进线元件用于与主电源电路电连接，所述备用电源进线元件用于与备用电源电连接，所述主电源进线元件和相应的备用电源进线元件之间电连接、且对称设置在该所述真空断路器的两侧端，所述壳体中还设有用于与真空断路器的主电源进线元件相配合的三个主电源接线元件、用于与各备用电源进线元件相配合的三个备用电源接线元件，所述主电源接线元件与所述主电源进线元件位于真空断路器的一侧，所述备用电源接线元件与所述备用电源进线元件位于真空断路器的另一侧；所述轨道车位于主电源接线元件和备用电源接线元件之间；所述轨道车在向着接近主电源接线元件方向移动时，带动真空断路器向着接近主电源接线元件方向移动、最终可使所述真空断路器的主电源进线元件与所述主电源接线元件闭合，所述轨道车在沿着轨道向着接近备用电源接线元件方向移动时，带动所述真空断路器向着接近备用电源接线元件方向移动、最终可使所述真空断路器的备用电源进线元件与所述备用电源接线元件闭合，所述壳体中设有主电源固定板、备用电源固定板、用于与真空断路器的各主电源出线元件相配合的三个主电源引出元件、用于与各备用电源出线元件相配合的三个备用电源引出元件，所述主电源接线元件和主电源引出元件固定设置在所述主电源固定板上；所述备用电源接线元件和备用电源引出元件固定设置在所述备用电源固定板上，所述主电源进线元件末端、三个备用电源进线元件末端、六个出线元件末端都设置有接触环，所述接触环包括压槽、压簧、多片钢片，所述多片钢片一端固定且紧凑并排连接成环状，所述压槽设置在接触环外环面且远离钢片固定端，所述压簧设置在所述压槽内，所述接触环由多片钢片通过压簧压接而成，接触环内环面设置有多个V型接触槽，所述各接线元件末端的外环面设置有与V型接触槽对应设置的接触椎体，所述V型接触槽与接触椎体接触时由压簧产生的挤压力大于0.5Mpa，所述接触环根部设置有第一辅助接触板，所述各接线元件设置有第二辅助接触板，所述第二辅助接触板上活动连接有“∩”型卡罩，所述“∩”型卡罩活动端设置有挂钩，所述接触环与各接线元件末端接触时，所述“∩”型卡罩挤压连接第一辅助接触板与第二辅助接触板且垂直压力大于0.8Mpa，所述接触环外环面对称设置有第一压弹片、第二压弹片，所述第一压弹片、第二压弹片相对接触环中线轴略向外倾斜，所述各接线元件上设置有压弹片接触面及通过各接线元件的电流驱动的电磁铁，所述电磁铁的吸引力与通过各接线元件电流大小成正比，电流驱动回路中串联连接有切换常闭结点，所述接触环与各接线元件末端接触时所述第一压弹片、第二压弹片与压弹片接触面接触且由电磁铁产生的垂直吸引力大于0.5Mpa。

作为一种改进，所述壳体设有观察窗口、放大镜、照明射灯、窗口位置切换装置、窗口位置微调装置，所述窗口位置切换装置设置有主位置和备用位置，并实现在主位置与备用位置之间的切换，所述主位置为观察窗口对准各主电源进线元件与主电源接线元件的接触部分，所述备用位置为观察窗口对准备用电源进线元件与备用电源接线元件的接触部分，所述接触部分上设置有温度指示片，所述窗口位置微调装置实现观察窗口中心从A相、B相及C相之间切换，所述放大镜设置在观察窗口上，所述照明射灯设置在放大镜一侧且与放大镜中线轴同向设置。

作为一种改进，所述轨道车包括横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、横向台面、纵向台面、纵向手柄、传动电机，所述横向滚珠丝杆副设置在柜体内，横向台面设置在横向滚珠丝杆副上，所述纵向滚珠丝杆副设置在横向台面上，所述纵向台面设置在纵向滚珠丝杆副上，所述纵向手柄与纵向滚珠丝杆副联动且设置在后柜门外侧，所述传动电机与横向滚珠丝杆副联动，所述真空断路器设置在纵向台面上，所述后柜门内侧设置有位置挡板，所述位置挡板上设置有与第一辅助接触板对应的接地槽，所述纵向滚珠丝杆副真空断路器输送至后柜门侧时，所述第一辅助接触板插入到接地槽上。

本发明电网智能投切装置由于采用了真空断路器设置在轨道车上，利用轨道车的移动来带动真空断路器移动，从而实现在两路电源或负荷之间切换，结构较为简单，工作性能上也较为稳定、可靠；接触环上设置有压簧，接触环与触头接触时，压簧产生的挤压力大于0.5Mpa，增加接触压力，接触环内环面设置有多个V型接触槽，各触头末端对应设置有接触椎体，增加了接触面，整体上接触牢固、可靠。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1本发明电网智能投切装置一种实施例结构示意图。

图2是图1处于切换状态时的一种结构示意图。

图3是本发明部件接触环的结构示意图。

具体实施方式

如图 1、图2、图3所示，一种电网智能投切装置的具体实施方式，包括壳体1、轨道车3和设置轨道车3上的一台真空断路器4，所述真空断路器4设有三个主电源进线元件61、三个备用电源进线元件62、六个出线元件63、一个用于通断进线元件与出线元件63之间电路的真空灭弧机构，所述主电源进线元件61用于与主电源电路电连接，所述备用电源进线元件62用于与备用电源电连接，所述主电源进线元件61和相应的备用电源进线元件62之间电连接、且对称设置在该所述真空断路器4的两侧端，所述壳体1中还设有用于与真空断路器4的主电源进线元件61相配合的三个主电源接线元件71、用于与各备用电源进线元件62相配合的三个备用电源接线元件72，所述主电源接线元件71与所述主电源进线元件61位于真空断路器4的一侧，所述备用电源接线元件72与所述备用电源进线元件62位于真空断路器4的另一侧；所述轨道车3位于主电源接线元件71和备用电源接线元件72之间；所述轨道车3在向着接近主电源接线元件71方向移动时，带动真空断路器4向着接近主电源接线元件71方向移动、最终可使所述真空断路器4的主电源进线元件61与所述主电源接线元件71闭合，所述轨道车3在沿着轨道2向着接近备用电源接线元件72方向移动时，带动所述真空断路器4向着接近备用电源接线元件72方向移动、最终可使所述真空断路器4的备用电源进线元件62与所述备用电源接线元件72闭合，所述壳体1中设有主电源固定板81、备用电源固定板82、用于与真空断路器4的各主电源出线元件63A相配合的三个主电源引出元件 73A、用于与各备用电源出线元件63B相配合的三个备用电源引出元件73B，所述主电源接线元件71和主电源引出元件73A固定设置在所述主电源固定板81上；所述备用电源接线元件72和备用电源引出元件73B固定设置在所述备用电源固定板82上，利用真空断路器移动从而实现在两路电源或负荷之间切换，结构简单、可靠性高。所述主电源进线元件61末端、三个备用电源进线元件62 末端、六个出线元件63末端都设置有接触环6a，所述接触环6a包括压槽、压簧、多片钢片，所述多片钢片一端固定且紧凑并排连接成环状，所述压槽设置在接触环6a外环面且远离钢片固定端，所述压簧设置在所述压槽内，所述接触环6a由多片钢片通过压簧压接而成，接触环6a内环面设置有多个V型接触槽，所述各接线元件末端的外环面设置有与V型接触槽对应设置的接触椎体，所述V型接触槽与接触椎体接触时由压簧产生的挤压力大于0.5Mpa。设置有多个V型接触槽，各触头末端对应设置有接触椎体，增加了接触面，压簧作用于外环面，增加了接触力，接触牢固、连接可靠、不易发热、故障率低；所述接触环6a根部设置有第一辅助接触板，所述各接线元件设置有第二辅助接触板，所述第二辅助接触板上活动连接有“∩”型卡罩，所述“∩”型卡罩活动端设置有挂钩，所述接触环6a与各接线元件末端接触时，所述“∩”型卡罩挤压连接第一辅助接触板与第二辅助接触板且垂直压力大于0.8Mpa，所述接触环6a外环面对称设置有第一压弹片、第二压弹片，所述第一压弹片、第二压弹片相对接触环6a中线轴略向外倾斜，所述各接线元件上设置有压弹片接触面及通过各接线元件的电流驱动的电磁铁，所述电磁铁的吸引力与通过各接线元件电流大小成正比，电流驱动回路中串联连接有切换常闭结点，所述接触环6a与各接线元件末端接触时所述第一压弹片、第二压弹片与压弹片接触面接触且由电磁铁产生的垂直吸引力大于0.5Mpa。当发生发热等紧急情况又不能停电检修时，需要第一辅助接触板与第二辅助接触板完全接触，用绝缘棒拉扯挂钩，使“∩”型卡罩挤压连接第一辅助接触板与第二辅助接触板，增加接触面积。接触环6a与各触头接触时，通过各触头的电流驱动电磁铁吸引第一压弹片、第二压弹片，产生更大的接触面积，连接牢固，可靠性高；同时电磁铁的吸引力与电流大小成正比，克服了目前负荷重时各触头容易发热的技术难题，切换时电流驱动回路中串联连接的切换常闭结点打开，电磁铁失磁，不影响切换过程。本发明利用上述结构多种方式的增加接触面积，促使接触良好且牢固、可靠。

一种改进的具体实施方式，所述壳体1设有观察窗口、放大镜、照明射灯、窗口位置切换装置、窗口位置微调装置，所述窗口位置切换装置设置有主位置和备用位置，并实现在主位置与备用位置之间的切换，所述主位置为观察窗口对准各主电源进线元件61与主电源接线元件71的接触部分，所述备用位置为观察窗口对准备用电源进线元件62与备用电源接线元件72的接触部分，所述接触部分上设置有温度指示片，所述窗口位置微调装置实现观察窗口中心从A相、B相及C相之间切换，所述放大镜设置在观察窗口上，所述照明射灯设置在放大镜一侧且与放大镜中线轴同向设置。本发明设置有观察窗口，放大镜可以将待观察的触头放大，易于观察，照明射灯跟随观察窗口，照亮待观察部位，设计合理，同时，窗口位置切换装置实现主备位置观察方向的切换、窗口位置微调装置实现从A相、B相及C相之间的切换，能够使观察点聚集在某一位置，观察效果好。由于高压电路所用互感器体积大，本发明将其设置在变压器的正上方，合理利用空间，使得本发明具有占地较小的优点。

一种改进的具体实施方式，所述轨道车3包括横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、横向台面、纵向台面、纵向手柄、传动电机，所述横向滚珠丝杆副设置在柜体内，横向台面设置在横向滚珠丝杆副上，所述纵向滚珠丝杆副设置在横向台面上，所述纵向台面设置在纵向滚珠丝杆副上，所述纵向手柄与纵向滚珠丝杆副联动且设置在后柜门外侧，所述传动电机与横向滚珠丝杆副联动，所述真空断路器4设置在纵向台面上，所述后柜门内侧设置有位置挡板，所述位置挡板上设置有与第一辅助接触板对应的接地槽，所述纵向滚珠丝杆副真空断路器4输送至后柜门侧时，所述第一辅助接触板插入到接地槽上。设置横向滚珠丝杆副及纵向滚珠丝杆副实现真空断路器4的横向及纵向移动，位置挡板防止轨道车3碰撞后柜门，起到定位作用，同时设置有余第一辅助接触板对应的接地槽，保证真空断路器4可靠接地，安全性能高，检修时无需再增加接地线，简单实用。

如图 1、图2、图3所示，一种改进的具体实施方式，所述真空断路器4的主电源进线元件61和主电源出线元件63A是上下两排错位设置，所述主电源进线元件61设置在上方且靠近壳体1，所述主电源出线元件63A设置在下方且靠近壳体1中央，所述备用电源进线元件62和备用电源出线元件63B也是上下两排错位设置，所述备用电源进线元件62设置在上方且靠近壳体1，所述备用电源出线元件63B设置在下方且靠近壳体1中央；还包括有设置在壳体1内的第一变压器91和第二变压器92，所述第一变压器91设置在主电源出线元件63A与壳体1之间，所述三个主电源接线元件71的出线与第一变压器91电连接；第二变压器92设置在备用电源出线元件63B与壳体1之间，所述三个备用电源接线元件72的出线与第二变压器92电连接，所述第一变压器91和第二变压器92变比不同且采用YN，yn0，d11接线方式，所述壳体1内还设有第一电压互感器8a、第二电压互感器8b，所述第一电压互感器8a设置在第一变压器91上方，所述第二电压互感器8b设置在第二变压器92上方。针对主电源电压和备用电源电压不相同时优先采用的结构，利用第一变压器和第二变压器将主电源电压和备用电源电压变为可直接给负载供电用的适合电压，有效克服难以在不同电压的双电源之间切换的技术难题；空间安排合理，在满足安全距离的设计要求下，有效的利用了空间。

Claims

1.一种电网智能投切装置，其特征是包括壳体(1)、轨道车(3)和设置轨道车(3)上的一台真空断路器(4)，所述真空断路器(4)设有三个主电源进线元件(61)、三个备用电源进线元件(62)、六个出线元件(63)、一个用于通断进线元件与出线元件(63)之间电路的真空灭弧机构，所述主电源进线元件(61)用于与主电源电路电连接，所述备用电源进线元件(62)用于与备用电源电连接，所述主电源进线元件(61)和相应的备用电源进线元件(62)之间电连接、且对称设置在该所述真空断路器(4)的两侧端，所述壳体(1)中还设有用于与真空断路器(4)的主电源进线元件(61)相配合的三个主电源接线元件(71)、用于与各备用电源进线元件(62)相配合的三个备用电源接线元件(72)，所述主电源接线元件(71)与所述主电源进线元件(61)位于真空断路器(4)的一侧，所述备用电源接线元件(72)与所述备用电源进线元件(62)位于真空断路器(4)的另一侧；所述轨道车(3)位于主电源接线元件(71)和备用电源接线元件(72)之间；所述轨道车(3)在向着接近主电源接线元件(71)方向移动时，带动真空断路器(4)向着接近主电源接线元件(71)方向移动、最终可使所述真空断路器(4)的主电源进线元件(61)与所述主电源接线元件(71)闭合，所述轨道车(3)在沿着轨道(2)向着接近备用电源接线元件(72)方向移动时，带动所述真空断路器(4)向着接近备用电源接线元件(72)方向移动、最终可使所述真空断路器((4)的备用电源进线元件(62)与所述备用电源接线元件(72)闭合，所述壳体(1)中设有主电源固定板(81)、备用电源固定板(82)、用于与真空断路器(4)的各主电源出线元件(63A)相配合的三个主电源引出元件 (73A)、用于与各备用电源出线元件(63B)相配合的三个备用电源引出元件(73B)，所述主电源接线元件(71)和主电源引出元件(73A)固定设置在所述主电源固定板(81)上；所述备用电源接线元件(72)和备用电源引出元件(73B)固定设置在所述备用电源固定板(82)上，所述主电源进线元件(61) 末端、三个备用电源进线元件(62) 末端、六个出线元件(63)末端都设置有接触环（6a），所述接触环（6a）包括压槽、压簧、多片钢片，所述多片钢片一端固定且紧凑并排连接成环状，所述压槽设置在接触环（6a）外环面且远离钢片固定端，所述压簧设置在所述压槽内，所述接触环（6a）由多片钢片通过压簧压接而成，接触环（6a）内环面设置有多个V型接触槽，所述各接线元件末端的外环面设置有与V型接触槽对应设置的接触椎体，所述V型接触槽与接触椎体接触时由压簧产生的挤压力大于0.5Mpa，所述接触环（6a）根部设置有第一辅助接触板，所述各接线元件设置有第二辅助接触板，所述第二辅助接触板上活动连接有“∩”型卡罩，所述“∩”型卡罩活动端设置有挂钩，所述接触环（6a）与各接线元件末端接触时，所述“∩”型卡罩挤压连接第一辅助接触板与第二辅助接触板且垂直压力大于0.8Mpa，所述接触环（6a）外环面对称设置有第一压弹片、第二压弹片，所述第一压弹片、第二压弹片相对接触环（6a）中线轴略向外倾斜，所述各接线元件上设置有压弹片接触面及通过各接线元件的电流驱动的电磁铁，所述电磁铁的吸引力与通过各接线元件电流大小成正比，电流驱动回路中串联连接有切换常闭结点，所述接触环（6a）与各接线元件末端接触时所述第一压弹片、第二压弹片与压弹片接触面接触且由电磁铁产生的垂直吸引力大于0.5Mpa。

2.根据权利要求1所述的电网智能投切装置，其特征是所述壳体（1）设有观察窗口、放大镜、照明射灯、窗口位置切换装置、窗口位置微调装置，所述窗口位置切换装置设置有主位置和备用位置，并实现在主位置与备用位置之间的切换，所述主位置为观察窗口对准各主电源进线元件(61)与主电源接线元件(71)的接触部分，所述备用位置为观察窗口对准备用电源进线元件(62)与备用电源接线元件(72)的接触部分，所述接触部分上设置有温度指示片，所述窗口位置微调装置实现观察窗口中心从A相、B相及C相之间切换，所述放大镜设置在观察窗口上，所述照明射灯设置在放大镜一侧且与放大镜中线轴同向设置。

3.根据权利要求2所述的电网智能投切装置，其特征是所述轨道车（3）包括横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、横向台面、纵向台面、纵向手柄、传动电机，所述横向滚珠丝杆副设置在柜体内，横向台面设置在横向滚珠丝杆副上，所述纵向滚珠丝杆副设置在横向台面上，所述纵向台面设置在纵向滚珠丝杆副上，所述纵向手柄与纵向滚珠丝杆副联动且设置在后柜门外侧，所述传动电机与横向滚珠丝杆副联动，所述真空断路器(4)设置在纵向台面上，所述后柜门内侧设置有位置挡板，所述位置挡板上设置有与第一辅助接触板对应的接地槽，所述纵向滚珠丝杆副真空断路器(4)输送至后柜门侧时，所述第一辅助接触板插入到接地槽上。

4.根据权利要求1或2或3所述的电网智能投切装置，其特征是所述真空断路器(4)的主电源进线元件(61)和主电源出线元件(63A)是上下两排错位设置，所述主电源进线元件(61)设置在上方且靠近壳体（1），所述主电源出线元件(63A)设置在下方且靠近壳体（1）中央，所述备用电源进线元件(62)和备用电源出线元件(63B)也是上下两排错位设置，所述备用电源进线元件(62)设置在上方且靠近壳体（1），所述备用电源出线元件(63B)设置在下方且靠近壳体（1）中央；还包括有设置在壳体（1）内的第一变压器（91）和第二变压器（92），所述第一变压器（91）设置在主电源出线元件(63A)与壳体（1）之间，所述三个主电源接线元件(71)的出线与第一变压器（91）电连接；第二变压器（92）设置在备用电源出线元件(63B)与壳体（1）之间，所述三个备用电源接线元件(72)的出线与第二变压器（92）电连接，所述第一变压器（91）和第二变压器（92）变比不同且采用YN，yn0，d11接线方式，所述壳体（1）内还设有第一电压互感器（8a）、第二电压互感器（8b），所述第一电压互感器（8a）设置在第一变压器（91）上方，所述第二电压互感器（8b）设置在第二变压器（92）上方。

5.根据权利要求4所述的电网智能投切装置，其特征是所述壳体（1）上与横向台面相对应的左右两侧分别设置有左限位开关、右限位开关，所述壳体（1）上与纵向台面相对应的位置设置有检修限位开关。