CN104538261A - 一种快速动作的旁路装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速动作的旁路装置，包括外壳，所述外壳内包括：静触头，所述静触头的数量为两个，所述静触头设于外壳的静触头槽口内，两个静触头之间通过绝缘垫块分开；滑动杆，其设于外壳内的导向槽内，所述滑动杆的内端固设有动触头，所述动触头的位置与所述静触头的位置相对；所述滑动杆的外端设有凸台，所述凸台外套设主弹簧的内端，所述主弹簧的外端与所述外壳的内侧相连，脱扣机构，其与所述滑动杆相连，用于控制滑动杆的运动。该旁路装置能够实现快速闭合的旁路功能，动作时间约几毫秒至数十毫秒之间；该装置具备机械保持功能，能保持在断开和闭合位置，机械保持功能使旁路装置不轻易受外界影响，使系统稳定地运行。

Description

一种快速动作的旁路装置

技术领域

本发明涉及电力系统的旁路技术，更具体地说，是涉及SVG系统领域的一种快速动作的旁路装置。

背景技术

在SVG系统中，SVG模块相互串联，当某个SVG模块发生故障时，系统将主回路开关进行切断，整机停机后，通过人为排除故障之后，再恢复供电。一般情况下，SVG系统安装于偏远地区，人员难以在第一时间到达现场排除故障从而恢复供电，同时SVG系统断电后造成的间接经济损失较大。旁路装置主要用于在短时间内，自动快速将故障元器件或故障模块短接，从而保证SVG系统在不停机情况下迅速恢复供电，将断电造成的损失降至最低。

常规接触器和带电操机构的断路器(塑壳断路器)也可实现闭合旁路的功能，但：1)常规接触器采用电磁吸合的原理，适用于频繁关合的回路，需要通过长期供电来保持触点长期闭合，不具备机械保持闭合的功能2)带电操机构的断路器(塑壳断路器)在接收到系统信号后，启动电操机构完成闭合的旁路动作，该动作耗时一般为1秒左右甚至更长，不能够满足快速旁路的需要求，且现有带电操机构的断路器(塑壳断路器)由于受SVG系统模块尺寸限制，一般体积偏大，安装困难，并且成本较高，经济性较差。

目前公开的典型的旁路装置有以下几种：

1)CN104022442A公开了一种快速动作的旁路开关，该开关为电气式，当高压电极和地电极之间电压差达到一定数值时，高压电极和地电极会击穿放电从而实现回路导通，达到快速旁路的功能。在电力系统中出现元器件或模块故障时，旁路开关两极之间的压差不一定会稳定，且不一定能达到可靠导通要求，因此极有可能出现时而导通时而切断的情况，这给整个系统带来了极大的安全隐患。

2)CN103123873A公开了一种旁路隔离开关。该开关通过导电刀闸的闭合实现旁路功能，将故障元器件或故障模块短接并从回路中分离出来，进而进行检修工作。该隔离开关需要人工实现旁路，不具备自动且快速动作的功能。

3)CN102347173A公开了一种低压开关故障旁路开关。该开关将塑壳断路器及母线、电缆组合，当操作机构机构与母线联接时，通过旋转手柄实现与不同母线联接。当断路器发生故障时，该装置能替换不同规格品牌断路器的，使回路恢复通电。该装置不是真正意义上的旁路开关，不能实现对故障元器件或故障模块快速自动短接。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种快速动作的旁路装置。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种快速动作的旁路装置，设于相应SVG模块的输入端以及输出端之间，包括外壳，所述外壳内包括：

静触头，所述静触头的数量为两个，所述静触头设于外壳的静触头槽口内，两个静触头之间通过绝缘垫块分开；

滑动杆，其设于外壳内的导向槽内，所述滑动杆的内端固设有动触头，所述动触头的位置与所述静触头的位置相对；所述滑动杆的外端设有凸台，所述凸台外套设主弹簧的内端，所述主弹簧的外端与所述外壳的内侧相连；

脱扣机构，其与所述滑动杆相连，用于控制滑动杆的运动。

所述脱扣机构包括：

三角形凸台，其固设于滑动杆上；

固定板，其固设于外壳内；

脱扣件，其呈“L”形，所述L”形中的两边交界处与转动轴的内端相连，所述转动轴的外端与所述外壳固定连接；所述“L”形脱扣件中的短边的外圆弧面与三角形凸台的外端相抵；所述脱扣件的长边上设有铁芯击打凸台；

电磁铁，其固设于固定板上，所述电磁铁中的铁芯外端的位置与所述铁芯击打凸台的位置相对；

复位弹簧，其一端与所述固定板相连，另一端与“L”形脱扣件中的长边相连，该连接点与铁芯击打凸台分别位于“L”形脱扣件中的长边的相对两侧；

当电磁铁接收到旁路信号得电时，电磁铁中的铁芯推动铁芯击打凸台，使脱扣件绕转动轴旋转，同时复位弹簧被压缩；当所述“L”形脱扣件中的短边的外圆弧面与所述三角凸台脱离后，在主弹簧的势能释放作用下，所述滑动杆带动所述动触头向所述静触头运动，使得所述动触头与所述静触头压紧。

所述电磁铁的控制步骤为：

当控制回路检测到任意一个SVG模块发生故障时，SVG控制回路首先将主回路中的电流减小至零，然后向故障SVG模块对应的旁路装置中的二次控制回路发送旁路信号，二次回路中电源给与该旁路装置中的电磁铁供电，使得故障SVG模块输出短路，实现旁路功能；

当二次回路检测到该旁路装置中的辅助开关静触头和辅助开关动触头闭合后，二次回路中的电源将自动断开该电磁铁电源,电磁铁自然复位，同时，二次控制回路将旁路正常的反馈信号上传至SVG控制回路，SVG系统主回路电流重新恢复。

还包括复位手柄组件，所述复位手柄组件包括压板、轴承及手柄，所述轴承设于压板内，所述压板与所述外壳的外面相连；所述手柄的内端穿过轴承并与所述滑动杆的外端通过螺纹相连。

与现有技术相比，采用本发明的一种快速动作的旁路装置，能够实现快速闭合的旁路功能，动作时间约几毫秒至数十毫秒之间；该装置具备机械保持功能，能保持在断开和闭合位置，机械保持功能使旁路装置不轻易受外界影响，减小二次供电系统损耗，使系统稳定地运行。该装置在故障排除后，采用独立的复位组件实现复位，能有效预防误操作的发生。

附图说明

图1是本发明的实施例的整体外观轴测图；

图2是图1中的旁路装置本体内部正视图(分闸状态)；

图3是图1中的旁路装置本体内部俯视图(分闸状态)；

图4是图1中的旁路装置本体内部正视图(合闸状态)；

图5是图1中的旁路装置本体内部俯视图(合闸状态)；

图6是图1中的复位手柄组件与旁路装置本体联接示意图；

图7-1是本发明中的辅助开关的轴测图；

图7-2是图7-1中的辅助开关的放大示意图；

图8是本发明实施例与SVG产品联接示意图；

图中:1为旁路装置本体，2为复位手柄组件3为静触头，4为动触头，5为滑动杆，6为主弹簧，7为电磁铁，8为脱扣件，9为转动轴，10为复位弹簧，11为固定板，12为绝缘垫块，13为外壳，14为压板，15为轴承，16为手柄，17为辅助开关静触头，18为辅助开关动触头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例

请参阅图1所示的一种快速动作的旁路装置由两部分组成，一部分为旁路装置本体，另一部分为复位手柄组件。

旁路装置本体1包括以下组件：静触头3，动触头4，滑动杆5，主弹簧6，电磁铁7，脱扣件8，转动轴9，复位弹簧10，固定板11，绝缘垫块12和外壳13。静触头3安装于外壳13的静触头槽口内，两个静触头通过绝缘垫块12分开；动触头4通过螺栓固定于滑动杆5上；滑动杆5安装在外壳内部开设的导向槽内且可左右滑动，滑动杆5设置有一三角形凸台，滑动杆5右侧开设有一螺纹孔；主弹簧6一端作用于滑动杆5的右侧，另一端压作用于外壳13内侧；转动轴9安装在外壳13的孔内，脱扣件8通过孔安装在转动轴9上，脱扣件8可绕转动轴9旋转；固定板11通过螺栓固定于外壳13内，复位弹簧10一端套设于固定板11的螺栓上，另一端套设于脱扣件8一侧的凸台上；脱扣件8另一侧铁芯击打凸台旁设置有电磁铁7，电磁铁7与通过螺栓固定于固定板11上，电磁铁7的铁芯可与脱扣件8的铁芯击打凸台相互接触；电磁体7导线与二次回路联接。

复位手柄组件2包括以下组件：压板14，轴承15和手柄16。轴承15安装于压板14内，手柄16与轴承15配合联接且可灵活旋转；手柄16一侧开设有螺纹，与滑动杆5上螺纹孔配合联接。复位手柄组件用于在故障排除确认后，实现旁路装置复位。

如图7-1、图7-2所示，L形辅助开关静触头17的数量为2个，2个L形辅助开关静触头17中的长侧边相互平行固设于外壳13内部，它们的短侧边分别露出外壳13并与二次回路联接；辅助开关动触头18固设于滑动杆5一侧，在滑动杆5的运动下实现与2个L形辅助开关静触头中的长侧边的接触和分开。

如图8所示，正常状态下，旁路装置本体通过静触头与SVG系统联接，二次回路与SVG系统控制回路联接，旁路装置处于分闸状态(图2、图3)。主弹簧6处于压缩状态，脱扣件8的外端被固定板11上的螺栓限位，脱扣件8另一端圆弧面与滑动杆5下端的三角凸台相互作用，阻止滑动杆5(包括其上的动触头4)向静触头3运动。

当控制回路检测到某个SVG模块发生故障时，SVG控制回路首先将主回路中的电流减小至零，然后向故障SVG模块对应的旁路装置二次控制回路发送旁路信号，二次回路中电源给电磁铁7供电，电磁铁7铁芯推动脱扣件8上对应的铁芯击打凸台，使脱扣件8顺时针旋转，同时复位弹簧10被压缩。当脱扣件8上圆弧面与滑动杆5下端的三角凸台脱离后，在主弹簧6的作用下，滑动杆5带动其上的动触头4向静触头3快速运动，最终动触头4通过主弹簧6的剩余压力压紧在静触头3上，将故障模块输出“短路”,实现旁路功能(回路导通),同时在主弹簧6的作用下，旁路装置机械保持在合闸状态；当二次回路检测到辅助开关静触头17和动触头18闭合后，二次回路中的电源将自动断开电磁铁7电源,电磁铁自然复位，脱扣件8在复位弹簧10的作用下逆时针旋转，脱扣件8推动电磁铁7的铁芯复位，最终脱扣件8的一端压紧在固定板11螺栓上。同时，二次控制回路将旁路正常的反馈信号上传至SVG控制回路，SVG系统主回路电流重新恢复。合闸后旁路装置本体的状态如图4、图5所示。

当SVG系统中的模块故障确认并得到修复后，需要断开旁路装置(即旁路装置分闸复位)。将复位手柄组件2旋入滑动杆5右侧的螺纹孔内，通过不断旋转或旋入后整体外拉(图6)，使得滑动杆5下端的三角凸台越过脱扣件8的圆弧面，即可停止旋转/外拉。此时，将手柄组件2反向旋转出滑动杆5，完成复位动作。SVG系统故障排除恢复，正常工作。复位后旁路装置本体的状态如图2所示。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种快速动作的旁路装置，设于相应SVG模块的输入端以及输出端之间，包括外壳，其特征在于，所述外壳内包括：

静触头，所述静触头的数量为两个，所述静触头设于外壳的静触头槽口内，两个静触头之间通过绝缘垫块分开；

滑动杆，其设于外壳内的导向槽内，所述滑动杆的内端固设有动触头，所述动触头的位置与所述静触头的位置相对；所述滑动杆的外端设有凸台，所述凸台外套设主弹簧的内端，所述主弹簧的外端与所述外壳的内侧相连；

脱扣机构，其与所述滑动杆相连，用于控制滑动杆的运动。

2.根据权利要求1所述的旁路装置，其特征在于，所述脱扣机构包括：

三角形凸台，其固设于滑动杆上；

固定板，其固设于外壳内；

脱扣件，其呈“L”形，所述L”形中的两边交界处与转动轴的内端相连，所述转动轴的外端与所述外壳固定连接；所述“L”形脱扣件中的短边的外圆弧面与三角形凸台的外端相抵；所述脱扣件的长边上设有铁芯击打凸台；

电磁铁，其固设于固定板上，所述电磁铁中的铁芯外端的位置与所述铁芯击打凸台的位置相对；

复位弹簧，其一端与所述固定板相连，另一端与“L”形脱扣件中的长边相连，该连接点与铁芯击打凸台分别位于“L”形脱扣件中的长边的相对两侧；

当电磁铁接收到旁路信号得电时，电磁铁中的铁芯推动铁芯击打凸台，使脱扣件绕转动轴旋转，同时复位弹簧被压缩；当所述L形脱扣件中的短边的外圆弧面与所述三角凸台脱离后，在主弹簧的势能释放作用下，所述滑动杆带动所述动触头向所述静触头运动，使得所述动触头与所述静触头压紧。

3.根据权利要求2所述的旁路装置，其特征在于，所述电磁铁的控制步骤为：

当控制回路检测到任意一个SVG模块发生故障时，SVG控制回路首先将主回路中的电流减小至零，然后向故障SVG模块对应的旁路装置中的二次控制回路发送旁路信号，二次回路中电源给与该旁路装置中的电磁铁供电，使得故障SVG模块输出短路，实现旁路功能；

当二次回路检测到该旁路装置中的辅助开关静触头和辅助开关动触头闭合后，二次回路中的电源将自动断开该电磁铁电源,电磁铁自然复位，同时，二次控制回路将旁路正常的反馈信号上传至SVG控制回路，SVG系统主回路电流重新恢复。

4.根据权利要求1所述的旁路装置，其特征在于，还包括复位手柄组件，所述复位手柄组件包括压板、轴承及手柄，所述轴承设于压板内，所述压板与所述外壳的外面相连；所述手柄的内端穿过轴承并与所述滑动杆的外端通过螺纹相连。