CN105118757B - 可控跌落式高压熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控跌落式高压熔断器,包括电动机合闸模块、无线遥控模块、和变压供电模块，所述电动机合闸模块包括电动机和齿轮传动机构，齿轮传动机构与熔断器熔管的下关节轴连接，无线遥控模块包括信号发送单元与信号接收单元，所述信号接收单元与电动机合闸模块连接，无线遥控模块通过信号接收单元向电动机合闸模块发送合闸信号，变压供电模块给所述电动机合闸模块提供低压电源。本发明的可控跌落式高压熔断器，通过电动机合闸模块和电磁铁分断模块以及无线遥控模块，实现了熔管开闸和断开的电气控制，不需要人工接 触，大大提高了安全系数。

Description

可控跌落式高压熔断器

技术领域

本发明属于供电系统技术领域，涉及到高压熔断器，具体涉及一种可控跌落式高压熔断器。

背景技术

跌落式熔断器安装在10kV配电线路分支线上，可缩小停电范围，因其有一个高压跌落式熔断器明显的断开点，具备了隔离开关的功能，给检修段线路和设备创造了一个安全作业环境，增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上，可以作为配电变压器的主保护，所以，在10kV配电线路和配电变压器中得到了普及。熔丝管两端的动触头依靠熔丝(熔体)系紧，将上动触头推入"鸭嘴"凸出部跌落式熔断器分后，磷铜片等制成的上静触头顶着上动触头，故而熔丝管牢固地卡在"鸭嘴"里。当短路电流通过熔丝熔断时，产生电弧，熔丝管内衬的钢纸管在电弧作用下产生大量的气体因熔丝管上端被封死，气体向下端喷出，吹灭电弧。由于熔丝熔断，熔丝管的上下动触头失去熔丝的系紧力，在熔丝管自身重力和上、下静触头弹簧片的作用下，熔丝管迅速跌落，使电路断开，切除故障段线路或者故障设备。

跌落式高压熔断器的应用极为广泛，不仅能保护电气装置，在一定条件下还能直接用高压绝缘钩棒来操作熔管的分合，以断开和接通空载的架空线路、小容量空载变压器和小负荷电流。因为是高压作业，操作人员在进行熔管的分合时，必须配戴好劳保用品，如绝缘手套、护目镜、绝缘靴，同时保证有他人在旁监护时，方可手持电压等级相匹配的合格的高压绝缘钩棒进行操作。雨天操作时，还需在绝缘钩棒上另外加装适量的防雨罩。由于该类型熔断器的对地安全距离至少为4.5米，且其上部静触点的弹簧压力亦很大，因此人工操作熔管的分合不仅具有相当的难度，且操作过程中的不安全因素甚多。但直至目前，除了线路故障时熔管自行跌落的情况，其余情况下熔管的分断以及所有情况下熔管的合闸均为纯人工操作。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可控跌落式高压熔断器，通过使用电动机拖动合闸，以及电磁铁分断控制，使高压熔断器融管闭合和分断电动可控，不需要工作人员手动操作，提高工作效率，更重要的是更加安全可靠。

本发明的技术方案是：一种可控跌落式高压熔断器，包括电动机合闸模块、无线遥控模块和变压供电模块，所述电动机合闸模块包括电动机和齿轮传动机构，齿轮传动机构与熔断器熔管的下关节轴连接，无线遥控模块包括信号发送单元与信号接收单元，所述信号接收单元与电动机合闸模块连接，无线遥控模块通过信号接收单元向电动机合闸模块发送合闸信号，变压供电模块给所述电动机合闸模块提供低压电源。所述无线遥控模块的信号发送单元包括操作键、密码编码电路、超高频发射电路和微型发射器，密码编码电路将操作键的指令转换为加密的脉冲信号，经超高频发射电路调制后，由微型发射器发出脉冲编码信号。所述无线遥控模块的信号接收单元包括信号接收电路、高频检波放大电路、解码电路、锁存电路和输出电路，信号接收电路接收信号后，经高频放大、检波放大后，送入预先设定密码的解码电路进行比较，经过连续多次比较正确无误后，锁存相应信号，并使对应的数据输出端输出高电平控制信号。所述电动机合闸模块还包括直流继电器、接触器、通电延时型时间继电器和控制电路，将信号接收单元的信号放大，驱动直流继电器动作，再通过该直流继电器使接触器的起动按钮闭合，接通电动机电源；通电延时型时间继电器串接在控制电路中，通过时间继电器在熔管复位的一刹那动作，打开接触器的常闭触点，以迅速切断电动机的电源。所述电动机为制动电动机，所述制动电动机在切断电源后能立即停车。所述熔断器还包括电磁铁分断模块，所述电磁铁分断模块包括继电器、电磁铁，所述无线遥控模块的信号接收单元与电磁铁分断模块连接，信号接收单元收到分断信号后，触发继电器动作，使电磁铁工作，推斥熔管分断。所述熔断器包括熔断管、动触头、静触头和高压接线端子，熔断管一端与动触头连接，该动触头通过与其相互配合的静触头与高压接线端子连接，静触头外周设置一灭弧罩，该灭弧罩由绝缘橡胶制成，在静触头与动触头分合动作方向侧制有开口。所述静触头与灭弧罩之间设有内灭弧罩，该内灭弧罩由绝缘硅橡胶制成，且在静触头与动触头分合动作方向侧制有开口。所述该熔断器运用到的三相电路中，还包括一相备用电路，所述备用电路在其他任何一相断开时，接入电路，所述备用电路与另三相电路呈三角形设置，三相电路的中间相电路与其它三相电路距离相同。

本发明有如下积极效果：本发明的可控跌落式高压熔断器，通过电动机合闸模块和电磁铁分断模块以及无线遥控模块，实现了熔管开闸和断开的电气控制，不需要人工解触，大大提高了安全系数。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的系统结构图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明的可控跌落式高压熔断器，包括电动机合闸模块、无线遥控模块、和变压供电模块，电动机合闸模块包括电动机和齿轮传动机构，齿轮传动机构与熔断器熔管的下关节轴连接，无线遥控模块包括信号发送单元与信号接收单元，所述信号接收单元与电动机合闸模块连接，无线遥控模块通过信号接收单元向电动机合闸模块发送合闸信号。

其中，无线遥控模块的信号发送单元包括操作键、密码编码电路、超高频发射电路和微型发射器，密码编码电路将操作键的指令转换为加密的脉冲信号，经超高频发射电路调制后，由微型发射器发出脉冲编码信号。无线遥控模块的信号接收单元包括信号接收电路、高频检波放大电路、解码电路、锁存电路和输出电路，信号接收电路接收信号后，经高频放大、检波放大后，送入预先设定密码(与发射器密码相同)的解码电路进行比较，经过连续多次比较正确无误后，锁存相应信号，并使对应的数据输出端输出高电平控制信号。

之所以采用加密遥控，是为了彻底排除误触发的发生。因为本操作机构的服务对象是串接于高压线路中的高压熔断器，一旦不慎发生误操作，将会造成大的停电事故，其间各方面的损失是难以估量的。如果我们采取措施，对发射信号进行加密处理，对接收信号进行解密处理，如此发射的加密信号和接收的解密信号可由数码开关进行预先设置，就可以可靠地防止由于外来信号侵入所造成的误触发。

采用遥控操作方式，不仅使操作难度很大的高压熔断器熔管的合闸与分断工作变得简单易行，而且还可以绝对避免操作人员与高压熔断器的直接电接触，充分保证了操作人员的人身安全。

电动机合闸模块还包括直流继电器、接触器、通电延时型时间继电器和控制电路，首先，通过放大电路将遥控装置中接收器接收到的信号放大，使之能够驱动直流继电器动作，再通过该直流继电器使接触器的起动按钮闭合，接通电动机电源，使电动机通过齿轮传动机构拖动熔管下关节轴旋转，完成熔管合闸复位动作：另一方面，通过对串接在控制电路中通电延时型时间继电器延时时间的计算与实际调试，最终保证该时间继电器在熔管复位的一刹那动作，打开接触器的常闭触点，以迅速切断电动机的电源。为保证电动机在切断电源后能立即停车，以免对熔断器造成损害，我们设计选用制动电动机。

为保证电动机拖动熔管复位后能立即停车，我们需要对电动机的动作时间进行初步地定量计算，从而选择出合适的时间继电器。再通过试车过程中的实际调试，就可以精确定位继电器的延时时间，以保证在熔管复位的一刹那，时间继电器立即动作。

本发明熔断器还包括电磁铁分断模块，所述电磁铁分断模块包括继电器、电磁铁，无线遥控模块的信号接收单元与电磁铁分断模块连接，信号接收单元收到分断信号后，触发继电器动作，使电磁铁工作，推斥熔管分断。操作人员首先合上主电路的刀闸开关，然后按动手中遥控器的相应按键，于是，发射器发出加密信号，该信号被接收器接收并解密，然后接收器的相应引脚输出高电平信号，信号被放大后驱动小型直流继电器动作，该继电器使电路闭合，电磁铁得电，推斥熔管分断。

本发明的熔管的分断与合闸，均是通过遥控继电器动作，进而控制电动机和电磁铁动作而实现的。由于电动机以及电磁铁都是需要低压电气设备，而本操作机构所在位置又仅有高压电源.因此，必须对高压电源进行降压处理，本发明添加一个变压供电模块，通过将高压电转换成低压电，给电动机合闸模块以及电磁铁分断模块供电。

由于三相电路运行过程中，拉断熔管，会影响电路的运行，因此，本发明在三相电路中增加一相备用电路，检修时，拉断其中一相电路时，备用电路工作，具体的，由于相间距离过近的话，有可能会造成相间短路，现有的三相电路一般是平行设置，基本在一条直线上，为了防止备用电路与其中任何一相的距离过近，本发明的备用电路与另三相电路呈三角形设置，备用相设在中间相上方，并且三相电路的中间相与另三相距离相同。相间距离较大，即使产生较大电弧，造成相间短路的可能性亦很小。

另外，本发明中，熔断管一端与动触头连接，该动触头与通过与其相互配合的静触头与上高压接线端子连接，由于静触头与动触头位置都是露天结构，在长期的日晒雨淋下(两者之间大部分时间处于闭合状态)，由铜质材料制成的静触头和动触头氧化后，增加两者之间的粘合力，使电磁铁的作用效果减弱，致使电磁铁分断模块无法使熔断器分闸。本发明在静触头外设置一灭弧罩将静触头隔离雨水和阳光，减小氧化层的生成。该灭弧罩由绝缘硅橡胶制成，在静触头与动触头分合动作方向侧制有开口，使动触头可以自如进出，且可消除分闸电弧。在静触头与灭弧罩之间设有内灭弧罩，该内灭弧罩由绝缘硅橡胶制成，且在静触头与动触头分合动作方向侧制有开口，对静触头构成一个内灭弧室，进一步消除分闸电弧的生产。在静触头与动触头方设有定位叉，限定静触头与动触头合闸时的准确位置。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可控跌落式高压熔断器，其特征在于，包括电动机合闸模块、无线遥控模块和变压供电模块，所述电动机合闸模块包括电动机和齿轮传动机构，齿轮传动机构与熔断器熔管的下关节轴连接，无线遥控模块包括信号发送单元与信号接收单元，所述信号接收单元与电动机合闸模块连接，无线遥控模块通过信号接收单元向电动机合闸模块发送合闸信号，变压供电模块给所述电动机合闸模块提供低压电源；

所述电动机合闸模块还包括直流继电器、接触器、通电延时型时间继电器和控制电路，将信号接收单元的信号放大，驱动直流继电器动作，再通过该直流继电器使接触器的起动按钮闭合，接通电动机电源；通电延时型时间继电器串接在控制电路中，通过时间继电器在熔管复位的一刹那动作，打开接触器的常闭触点，以迅速切断电动机的电源。

2.根据权利要求1所述的可控跌落式高压熔断器，其特征在于，所述无线遥控模块的信号发送单元包括操作键、密码编码电路、超高频发射电路和微型发射器，密码编码电路将操作键的指令转换为加密的脉冲信号，经超高频发射电路调制后，由微型发射器发出脉冲编码信号。

3.根据权利要求2所述的可控跌落式高压熔断器，其特征在于，所述无线遥控模块的信号接收单元包括信号接收电路、高频检波放大电路、解码电路、锁存电路和输出电路，信号接收电路接收信号后，经高频放大、检波放大后,送入预先设定密码的解码电路进行比较，经过连续多次比较正确无误后，锁存相应信号，并使对应的数据输出端输出高电平控制信号。

4.根据权利要求1所述的可控跌落式高压熔断器，其特征在于，所述电动机为制动电动机，所述制动电动机在切断电源后能立即停车。

5.根据权利要求1所述的可控跌落式高压熔断器，其特征在于，所述熔断器还包括电磁铁分断模块，所述电磁铁分断模块包括继电器、电磁铁，所述无线遥控模块的信号接收单元与电磁铁分断模块连接，信号接收单元收到分断信号后，触发继电器动作，使电磁铁工作，推斥熔管分断。

6.根据权利要求1所述的可控跌落式高压熔断器，其特征在于，所述熔断器包括熔断管、动触头、静触头和高压接线端子，熔断管一端与动触头连接，该动触头通过与其相互配合的静触头与高压接线端子连接，静触头外周设置一灭弧罩，该灭弧罩由绝缘橡胶制成，在静触头与动触头分合动作方向侧制有开口。

7.根据权利要求6所述的可控跌落式高压熔断器，其特征在于，所述静触头与灭弧罩之间设有内灭弧罩，该内灭弧罩由绝缘硅橡胶制成，且在静触头与动触头分合动作方向侧制有开口。