CN106653505B - 超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统，主要包括，电压值大于600伏特的电力回路、至少一断路开关、至少一电流侦测装置、一供降流单元、至少一微动开关及一连动装置。借由上述结构，在超高压或高压电力回路的任何一个断路器上设置一无需额外电源供应的断路器安全跳脱装置，利用简单的机械动作原理，在断路器遇到重大意外灾害且于跳脱控制线路电源损坏断电，致丧失原设计应有的跳脱隔离功能时，本发明仍可自行紧急跳脱断路器达到自我保护，而不受过大的故障电流伤及整个电力系统及开关总线，实时隔离电力系统，进行自我断电保护；等待随时复电的最后一道防线。
Description
技术领域
本发明涉及一种结构简单、无需额外供电，并可在超高压或高压的电力回路中完成电流过载保护的超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统。
背景技术
断路器为一种包括过电流保护功能的装置，用于室内配在线的总开关、分电流控制开关或保护电器的重要元件，主要用作短路保护和防止超载，而工业机器上的马达负载保护也会使用断路器做为保护装置，但上述断路器一般使用于600伏特以下的低电压电路。
超高压或高压的断路器或跳脱机构，一般采用电子式的自动侦测安全防护，当侦测到过大电流或过高电压时，便立刻切断供电来源，或直接限制输入电流或电压之大小，直接避免因过高电压或过大电流导致相关设备烧毁。
然上述断路器于使用时，仍存在下列问题尚待改进：
1、一般仅使用于低电压电路，使用范围较小。
2、用于超高压或高压电路时，一般皆需额外供应电源，以维持各电子元件可执行防护动作。
3、一旦遇到天灾或意外状况，导致外供电源或跳脱回路开路，则断路器无法完成应有跳脱动作，而烧毁断路器本身及下游相关设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统，其将电源跳脱机构结合于超高压或高压的加压电路中，解决电力回路因天灾导致输电线路铁塔倒塌而发生如短路或接地故障等意外时，以无需额外供电的机械跳脱动作，可避免超高压及高压断路器或超高压及高压线路的烧毁。
本发明的另一主要目的在于提供一种超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统，可配合手动跳脱按钮由用户于需要时打开断路器装置，防止供电系统全面崩溃时，出现无法操作的状况。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统，其包含：
一电压值大于600V的电力回路；
至少一设于该电力回路上的电流侦测装置，该电流侦测装置包含一供降低输出电流的降流单元；
至少一电性连接该电流侦测装置并供选择性断开该电力回路的断路开关；
至少一与该电流侦测装置串联的微动开关，该降流单元的输出电流大于该微动开关的设定值时，即驱动该断路开关断开该电力回路；及
一设于该断路开关一侧的连动装置。
所述微动开关包含一感热元件，该感热元件是通过热量累积而产生的变化动作驱动该连动装置。
该感热元件是于热量累积后以固体膨胀、气体膨胀、液压改变、或弹力驱动其中之一方式产生变化，而驱动该连动装置。
该电流侦测装置为比流器，且该电流侦测装置的引用数量为三个时，该断路开关为三相断路器。
该电力回路的电压值为1kV至503kV。
该连动装置包含一设于该断路开关一侧并选择性抵触该断路开关的连动杆体。
一种超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统，包含：
一电压值大于600伏特的电力回路；
至少一设于该电力回路上的电流侦测装置，该电流侦测装置包含一供降低输出电流的降流单元；
至少一电性连接该电流侦测装置并供选择性断开该电力回路的断路开关；
一设于该断路开关一侧的连动装置；及
一通过该连动装置连接该断路开关的手动跳脱按钮，由用户操作而驱动该断路开关断开该电力回路。
该连动装置包含一设于该断路开关一侧并选择性抵触该断路开关的连动杆体。
该电流侦测装置为比流器，且该电流侦测装置的引用数量为三个时，该断路开关为三相断路器。
该电力回路的电压值为1kV至503kV。
采用上述结构后，当用户将本发明超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统应用于超高压或高压电力系统时，利用原电力系统内的电力供应该电流侦测装置动作，使降流单元输出降低后的电流至微动开关。在正常情况下微动开关仅待命运作，而当电力系统出状况导致电流量瞬间飙高，并超过微动开关所能负荷的电流量时，微动开关便与该连动装置配合动作，以抵触该断路开关而驱动该断路开关达成电力回路的断路，或由使用者手动断开断路开关，藉此达到超高压或高压电路的过载保护。
藉由上述技术，可针对习用断路器所存在的结构复杂、成本较高、需以额外电源驱动及无法应用于超高压或高压之电路等问题点加以突破，达到上述优点的进步性实用。
附图说明
图1为本发明的单相立体透视图；
图2为本发明的结构方块图；
图3为本发明的三相实施示意图；
其中：
电力回路 ...1
断路开关 ...2
控制箱 ...21
电流侦测装置 ...3
降流单元 ...31
微动开关 ...4
感热元件 ...41
连动装置 ...5
连动杆体 ...51
手动跳脱按钮 ...6
保护机构 ...7。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1、2所示，本发明系包括：
一电压值为600伏特至503，000伏特的电力回路1；
至少一设于该电力回路1上的电流侦测装置3，该电流侦测装置3为比流器(Current Transformer， CT)，且该电流侦测装置3包含一供降低输出电流的降流单元31；
至少一电性连接该电流侦测装置3的断路开关2，供选择性断开该电力回路1，且该断路开关2一侧具有一控制箱21，供远程控制断路开关2；
一与该电流侦测装置3串联的微动开关4，是于该降流单元31的输出电流大于该微动开关4之设定值时，即驱动该断路开关2断开该电性回路1，且该微动开关4包含一感热元件41，藉热量累积而产生变化动作驱动下述连动装置5，该感热元件41是于热量累积后以固体膨胀、气体膨胀、液压改变、或弹力驱动其中一者方式产生变化，而驱动该连动装置5；及
一设于该断路开关2一侧的连动装置5，且该连动装置5包含一设于该断路开关2一侧并选择性抵触该断路开关2的连动杆体51。
如图1至图3，本发明是架构于超高压或高压的电力系统下，并依电工法规定义，所谓高压系指电压值在600伏特至10000伏特之间，超高压则泛指电压值在10000伏特以上。此种超高压或高压电力系统一般皆具有自动安全防护装置及远程操控的控制箱21，但多为直流及电子式的控管，而本发明的无障碍系统为无需额外供电的电源跳脱系统，即便遇到天灾地变导致失去控管电源时，仍可正常打开断路开关2，立即待命继续运作。
一般具有保护机构7的超高压或高压电力回路1中，设置至少一断路开关2及电流侦测装置3(比流器)，并利用电流侦测装置3内的降流单元31依不同比例降低输出的电流，引线至微动开关4的电流值维持在2.5安培至5安培间，以达到定型化输出，更有利于往后的制造及使用。此超高压或高压的电力回路1可承袭习用的自动安全保护机构7进行限制电流或电压的安全侦测等动作，而本案的主要功效发挥于该电力回路1遇到复合式天灾如地震导致电塔倒塌短路时电流骤然增加的情况，造成高压电力回路1开路断落地上接地，使电流侦测装置3呈现零阻抗接地状态，而使电流瞬间提升数倍。此种情况，一般会导致电路瞬间烧毁，该高压电力回路1等同于失去电源的供应，而地震的剧震同时造成一般安全防护跳脱装置线路异常无法正常运作。但本发明是借微动开关4的感热元件41，将此电流骤增的状况所产生的大量热能，藉由热量累积而产生的变化动作，产生微量的体积变化，以驱动该断路开关2断开该电力回路1，并利用连动杆体51将此体积变化所产生的推力，传递至连动杆体51另一端而启动该保护机构7，以断开该电力回路1。
电力回路1为单相，于断路开关2中装有多组电流侦测装置3，引用单组即单相断路器(每电力回路1各取单组，引用三组即三相)，每相仍可单一断开断路器，故可利用连动装置5同时带动整个(单相)断路开关2及原电力系统的保护机构7，使整个(三相)断路开关2同步跳脱，且符合电工法规在50ms内完成三相同步跳脱的要求，亦可直接由使用者主动操作手动跳脱按钮6，以驱动断路开关2断开电力回路1，或以同时存在微动开关4及手动跳脱按钮6的方式设置，藉此物理原理完成机械动作实现超高压或高压的电力断路器跳脱动作，且无需额外的电源供应，在丧失控制电源时遇上瞬间输入大电流的情况也能正常运作。
另外，本发明无障碍自由跳脱系统虽主要使用于高压或超高压的领域，但于低压领域(如480伏特)亦适用，不论原电力回路1使用何种断路器装置，皆可以本发明做为最终防护手段，以确保供电系统的安全性。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (3)
1.一种超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统，其包含：
一电压值大于600V的电力回路；
至少一设于该电力回路上的电流侦测装置，该电流侦测装置包含一供降低输出电流的降流单元；
至少一电性连接该电流侦测装置并供选择性断开该电力回路的断路开关；
至少一与该电流侦测装置串联的微动开关，该降流单元的输出电流大于该微动开关的设定值时，即驱动该断路开关断开该电力回路；及
一设于该断路开关一侧的连动装置；
所述微动开关包含一感热元件，该感热元件是通过热量累积而产生的变化动作驱动该连动装置；
该电力回路的电压值为1kV至503kV；
该连动装置包含一设于该断路开关一侧并选择性抵触该断路开关的连动杆体。
2.如权利要求1所述的超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统，其特征在于：该感热元件是于热量累积后以固体膨胀、气体膨胀、液压改变、或弹力驱动其中之一方式产生变化，而驱动该连动装置。
3.如权利要求1所述的超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱系统，其特征在于：该电流侦测装置为比流器，且该电流侦测装置的引用数量为三个时，该断路开关为三相断路器。
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