CN106920711B - 高压负荷开关-熔断器组合开关 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压负荷开关‑熔断器组合开关，该组合开关包含：负荷开关机构、接地开关机构、接地开关、复数个真空负荷开关和复数个高压熔断器；负荷开关机构分别与真空负荷开关和接地开关机构相连，用于通过真空负荷开关控制线路开断或关合；接地开关机构与接地开关相连，用于控制接地开关开断或关合；真空负荷开关分别与配电线路和高压熔断器相连，用于控制线路电能导通或截止；高压熔断器与外部用电线路相连，用于当线路达到预定阀值时切断线路电能输入或切断线路电能输入时，触发其他高压熔断器切断线路电能输入；接地开关分别与真空负荷开关和高压熔断器相连，用于通过关合接地开关控制真空负荷开关和高压熔断器接地。
Description
技术领域
本发明涉及配电领域中的配电设备，特别涉及一种一体化配送式全绝缘配电台区用的高压负荷开关-熔断器组合开关。
背景技术
在城乡配电网改造过程中，大规模建设和改造配电台区，使得配电台区供电能力和供电质量得到显著提升；随着智能配电台区的大力建设，配电台区的智能化水平得到进一步提升，满足了客户对供电能力、供电质量及供电服务的新要求；随着配电网标准化建设工作的开展，为有效提高配电台区设备的互换性和通用性，对配电网及配电台区的建设提出了新的要求，新技术与新工艺的应用将有效推动配电台区的新发展。
配电台区建设是一项综合性的复杂工程，目前配电台区建设及运行现状存在如下问题：现场施工工序多，建设周期长；现场安装设备多、设备关联较多导致现场工作量大；施工环节易造成材料浪费现象；各地安装技术规范不同造成台区建设和功能配置差异，老旧台区设备安装无序、接线杂乱、视觉感差；供电可靠性低，设备露天后锈蚀、老化和易受外力破坏等问题难以解决，高低压裸露带电部位多，跌落式熔断器和隔离开关故障率较高，配电台区缺少监测甚至没有监测；运行维护不经济，运行维护时间长、难度大，设备更换不方便；占地面积大，建设成本高。特别是配电台区用到的高压开关，一般采用分离式，体积大，占地面积大，电气绝缘性能很不可靠，制掣了供电可靠性的提高。
常规的只有熔断器保护的线路，往往采取的是单独单相熔断器保护结构布局，线路自带的负荷开关或断路器，没有与同相熔断器联动保护，当线路出线电流异常故障时，故障相线路切断，无故障相线路任然运行，造成配电线路缺相运行，无故障切断的线路，长时间缺相造成过载运行，经常引起用电负载的热烧损、热失效等。
发明内容
本发明目的在于提供一种高压负荷开关-熔断器组合开关，通过采用可靠性论证、标准化设计、工厂化加工、装配式建设等新技术新工艺，有效提升配电台区的建设效率和建设规范、有效提升配电网缺相保护可靠性、从而保证配电网供电可靠性和电压合格率。
为达上述目的，本发明所提供的高压负荷开关-熔断器组合开关具体包含：负荷开关机构、接地开关机构、接地开关、复数个真空负荷开关和复数个高压熔断器；所述负荷开关机构分别与所述真空负荷开关和所述接地开关机构相连，用于通过所述真空负荷开关控制线路开断或关合；所述接地开关机构与所述接地开关相连，用于控制所述接地开关开断或关合；所述真空负荷开关分别与配电线路和所述高压熔断器相连，用于控制线路电能导通或截止；所述高压熔断器与外部用电线路相连，用于当线路达到预定阀值时切断线路电能输入或切断线路电能输入时，触发其他高压熔断器切断线路电能输入；所述接地开关分别与所述真空负荷开关和所述高压熔断器相连，用于通过关合所述接地开关控制所述真空负荷开关和所述高压熔断器接地。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述组合开关还包含环氧固封极柱，所述环氧固封极柱用于密封所述接地开关、所述真空负荷开关和所述高压熔断器；所述接地开关通过接地开关静触头分别与所述高压熔断器输入端和输出端相连，所述高压熔断器输入端与所述真空负荷开关输出端相连，所述高压熔断器输出端与外部线路电能输入端相连。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述环氧固封极柱外表面包覆设置有静电屏蔽可触摸层。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述高压熔断器输出端与外部线路电能输入端通过中空式绝缘母线相连。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述高压熔断器输入端与所述真空负荷开关输出端通过导电铜导体相连。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述接地开关静触头、所述高压熔断器、所述真空负荷开关、所述导电铜导体与所述环氧固封极柱之间设置有缓冲层。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述高压熔断器还包含脱扣器，当线路故障且任一所述高压熔断器熔断时，复数个所述高压熔断器熔断的脱扣器脱扣，所述脱扣器通过所述负荷开关机构控制复数个所述真空负荷开关开断。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述接地开关机构控制所述接地开关关合时，所述接地开关通过连杆闭锁所述负荷开关机构；所述接地开关机构控制所述接地开关开断且所述负荷开关机构控制所述真空负荷开关关合时，所述负荷开关通过连杆闭锁所述接地开关机构。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述负荷开关机构通过合闸簧与分闸簧驱动复数个所述真空负荷开关关合或开断。
在上述高压负荷开关-熔断器组合开关中，优选的，所述接地开关机构通过连杆控制所述接地开关关合或开断。
本发明的有益技术效果在于：可以实现同相熔断器与同相负荷开关、异相负荷开关之间的故障联动保护，当有一相出线故障分闸时，其余相会同时动作分闸，有效避免了配电线路缺相运行，从根本上解决了单一熔断器保护线路存在的缺相运行危害。同时，本发明所提供的真空负荷开关不仅具备开断线路额定电流及部分过载电流的能力，体积紧凑，性能可靠，价格合理，而且与本发明涉及到的高压熔断器从结构和动作原理上实现了联动。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明所提供的高压负荷开关-熔断器组合开关的原理示意图；
图2为本发明所提供的高压负荷开关-熔断器组合开关的环氧固封极柱的结构示意图。
附图标号
1-接地开关驱动杆、2-接地开关动触头、3-接地开关静触头、4-高压熔断器进线端、5-负荷-熔断器连接铜排、6-负荷开关动触头、7负荷开关静触头、8-导电铜导体、9-熔断器熔芯、10-熔断器出线端、11-导电铜导体、12-开关出线密封套、13-静电屏蔽可触摸层、14-开关出线连接螺杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
请参考图1所示，本发明所提供的高压负荷开关-熔断器组合开关具体包含：负荷开关机构、接地开关机构、接地开关、复数个真空负荷开关和复数个高压熔断器；所述负荷开关机构分别与所述真空负荷开关和所述接地开关机构相连，用于通过所述真空负荷开关控制线路开断或关合；所述接地开关机构与所述接地开关相连，用于控制所述接地开关开断或关合；所述真空负荷开关分别与配电线路和所述高压熔断器相连，用于控制线路电能导通或截止；所述高压熔断器与外部用电线路相连，用于当线路达到预定阀值时切断线路电能输入或切断线路电能输入时，触发其他高压熔断器切断线路电能输入；所述接地开关分别与所述真空负荷开关和所述高压熔断器相连，用于通过关合所述接地开关控制所述真空负荷开关和所述高压熔断器接地。
请参考图2所示，在本发明一优选的实施例中，所述组合开关还包含环氧固封极柱，所述环氧固封极柱用于密封所述接地开关、所述真空负荷开关和所述高压熔断器；所述接地开关通过接地开关静触头3分别与所述高压熔断器输入端和输出端相连，所述高压熔断器输入端与所述真空负荷开关输出端相连，所述高压熔断器输出端与外部线路电能输入端相连；所述真空负荷开关与所述高压熔断器通过负荷-熔断器连接铜排5相连。
在上述实施例中，所述环氧固封极柱外表面包覆设置有静电屏蔽可触摸层13；所述高压熔断器输出端与外部线路电能输入端通过中空式绝缘母线相连；所述高压熔断器输入端与所述真空负荷开关输出端通过导电铜导体相连。所述接地开关静触头3、所述高压熔断器、所述真空负荷开关、所述导电铜导体与所述环氧固封极柱之间设置有缓冲层。
在实际工作中，所述环氧固封极柱为一种全新结构、可触摸式的固封极柱，结构主布局为上、中、下式结构布局，依次为直动式接地开关、高压熔断器、真空负荷开关；所述直动式接地开关可通过接地开关静触头3与高压熔断器的进、出线端连接；打开接地开关时，所述接地开关动触头2与所述接地开关静触头3相接，实现可靠接地；所述高压熔断器进线端4通过导电铜导体与真空负荷开关出线端连接；所述高压熔断器出线端10通过中空式绝缘母线与一体化配送式全绝缘配电台区其它外部导电件连接；所述中空式绝缘母线与环氧固封极柱之间通过附件密封；所述环氧固封极柱外表面涂覆有静电屏蔽可触摸层。该环氧固封极柱采用APG固封浇注技术，通过将环氧树脂、固化剂、辅料按特定比例混合，通过APG压力凝胶机加热、加压、密封的方式一次浇注成型，所述接地开关静触头3、所述高压熔断器、所述真空负荷开关、所述导电铜导体在浇注过程中镶嵌于环氧固封极柱内部，所述接地开关静触头3、所述高压熔断器、所述真空负荷开关、所述导电铜导体与所述环氧固封极柱之间包覆有缓冲材料，可以避免浇注过程中的应力对接地开关静触头3、高压熔断器、真空负荷开关、导电铜导体8、11造成损坏；其中所述真空负荷开关通过负荷开关动触头6和负荷开关静触头7实现开断或关合，具体位置如图2所示。
在本发明一优选的实施例中，所述高压熔断器还包含脱扣器，当线路故障且任一所述高压熔断器熔断时，熔断器熔芯9断开，复数个所述高压熔断器熔断的脱扣器脱扣，所述保护脱扣器通过所述负荷开关机构控制复数个所述真空负荷开关开断。所述高压熔断器通过开关出线连接螺杆14与外部用电线路相连，其中所述开关出线连接螺杆14外还包覆有开关出线密封套12用以提供绝缘防触电处理。
在上述实施例中，所述高压熔断器带有保护用的脱扣器，当供电线路出现过载电流、短路电流等故障电流，所述高压熔断器熔断导致所有的保护脱扣器脱扣，所述脱扣器通过过流保护连杆驱动负荷开关机构开断所述真空负荷开关，实现真空负荷开关的分闸操作，从而完成对线路各用电负载的保护，有效避免电力线路缺相运行。
在本发明一优选的实施例中，所述接地开关机构控制所述接地开关关合时，所述接地开关通过连杆闭锁所述负荷开关机构；所述接地开关机构控制所述接地开关开断且所述负荷开关机构控制所述真空负荷开关关合时，所述负荷开关通过连杆闭锁所述接地开关机构。其中，所述接地开关可为直动式接地开关，此时所述直动式接地开关在真空负荷开关处于分闸位置时，可以通过接地开关机构操作孔进行接地触头的合闸、分闸操作。
在上述实施例中，所述负荷开关机构通过合闸簧与分闸簧驱动复数个所述真空负荷开关关合或开断，所述接地开关机构通过连杆控制所述接地开关关合或开断。在实际工作中，所述负荷开关机构为弹簧驱动式机构，该负荷开关机构通过合闸簧驱动真空负荷开关合闸，通过分闸簧驱动真空负荷开关分闸；所述接地开关机构，在真空负荷开关分闸后，通过连杆驱动，使接地开关动触头2可以直线动作与接地开关静触头3相接，实现真空负荷开关及高压熔断器的可靠接地；其中所述真空负荷开关的合闸、分闸由同一负荷开关机构驱动；所述直动式接地开关的合闸、分闸由同一接地开关机构驱动；所有高压熔断器上各设有一个保护脱扣器，每个保护脱扣器动作时都可以驱动负荷开关机构，通过驱动负荷开关机构驱动所有的真空负荷开关同时分闸。
本发明的有益技术效果在于：
1、有效消除了电力线路运行中缺相故障对电力设备、负载、线路造成的过载、过热损害。
2、缩小一体化配送式全绝缘配电台区用高压开关体积，减小占地面积，降低用户用地成本。
3、将高压开关和一体化配送式全绝缘配电台区融合为一体，标准化及通用化设计，提高了开关互换性，便于制造商设计、生产、运输、售后维护。
4、一体化的安装，便于用户检修、维护。
5、环氧固封极柱在一体化配送式全绝缘配电台区的运用，极大提高了配电台区电气绝缘性能，从而能极大提高供电可靠性，为智能化电网的建设，提供了坚实有力的基石。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高压负荷开关-熔断器组合开关，其特征在于，所述组合开关包含：负荷开关机构、接地开关机构、接地开关、复数个真空负荷开关和复数个高压熔断器；
所述负荷开关机构分别与所述真空负荷开关和所述接地开关机构相连，用于通过所述真空负荷开关控制线路开断或关合；
所述接地开关机构与所述接地开关相连，用于控制所述接地开关开断或关合；
所述真空负荷开关分别与配电线路和所述高压熔断器相连，用于控制线路电能导通或截止；
所述高压熔断器与外部用电线路相连，用于当线路达到预定阀值时切断线路电能输入或切断线路电能输入时，触发其他高压熔断器切断线路电能输入；
所述接地开关分别与所述真空负荷开关和所述高压熔断器相连，用于通过关合所述接地开关控制所述真空负荷开关和所述高压熔断器接地；
所述高压熔断器还包含脱扣器，当线路故障且任一所述高压熔断器熔断时，所述复数个高压熔断器熔断的脱扣器脱扣，所述脱扣器通过所述负荷开关机构控制所述复数个真空负荷开关开断；
所述接地开关机构通过连杆控制所述接地开关关合或开断。
2.根据权利要求1所述的高压负荷开关-熔断器组合开关，其特征在于，所述组合开关还包含环氧固封极柱，所述环氧固封极柱用于密封所述接地开关、所述真空负荷开关和所述高压熔断器；所述接地开关通过接地开关静触头分别与所述高压熔断器输入端和输出端相连，所述高压熔断器的输入端与所述真空负荷开关的输出端相连，所述高压熔断器的输出端与外部用电线路的电能输入端相连。
3.根据权利要求2所述的高压负荷开关-熔断器组合开关，其特征在于，所述环氧固封极柱外表面包覆设置有静电屏蔽可触摸层。
4.根据权利要求2所述的高压负荷开关-熔断器组合开关，其特征在于，所述高压熔断器的输出端与外部用电线路的电能输入端通过中空式绝缘母线相连。
5.根据权利要求2所述的高压负荷开关-熔断器组合开关，其特征在于，所述高压熔断器的输入端与所述真空负荷开关的输出端通过导电铜导体相连。
6.根据权利要求5所述的高压负荷开关-熔断器组合开关，其特征在于，所述接地开关静触头、所述高压熔断器、所述真空负荷开关、所述导电铜导体与所述环氧固封极柱之间设置有缓冲层。
7.根据权利要求1所述的高压负荷开关-熔断器组合开关，其特征在于，所述接地开关机构控制所述接地开关关合时，所述接地开关通过连杆闭锁所述负荷开关机构；所述接地开关机构控制所述接地开关开断且所述负荷开关机构控制所述真空负荷开关关合时，所述负荷开关通过连杆闭锁所述接地开关机构。
8.根据权利要求1所述的高压负荷开关-熔断器组合开关，其特征在于，所述负荷开关机构通过合闸簧驱动所述复数个真空负荷开关关合或通过分闸簧驱动所述复数个真空负荷开关开断。
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