CN107452543A

CN107452543A - 一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器

Info

Publication number: CN107452543A
Application number: CN201710877786.9A
Authority: CN
Inventors: 贺晓红; 王建平; 曹政强; 甘成鹏
Original assignee: HUBEI WANGAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUBEI WANGAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2017-12-08

Abstract

一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，包括由箱体、盖体密封而成的壳体，壳体上设有充气口；箱体内装有三相极柱、断路器操作机构，并配设有控制机构；箱体的左、右两侧设有相对布置的三相进、出线套管；箱体左、右两侧对应设有向其外侧延伸的延伸腔，每个延伸腔中设有三个隔间；三相进、出线套管上对应套装有位于隔间中的电流互感器A、B；三相极柱均具有绝缘盒，每个绝缘盒内装有带有静触头的上侧真空泡及与真空泡内动触头相连接的下侧绝缘拉杆；电流互感器A、B分别连接控制机构，并由控制机构向断路器操作机构发送控制指令以控制断路器的分合闸状态；本发明体积小、结构紧凑、安装调试方便、耐候性好，具有优越的环保性和经济性。

Description

一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器

技术领域

本发明涉及一种户外高压真空断路器，尤其是一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器。

背景技术

当前，各种户外高压真空断路器在城乡配电网中得到广泛的应用。

然而，公知采用环保气体作为绝缘介质的户外高压真空断路器不具备全密封性能，容易受到紫外线辐照、湿热老化、化学腐蚀及凝露等的影响，导致耐候性差，会对高压配供电的长期安全运行带来严重威胁；公知具备全密封性能耐候性好的户外高压真空断路器采用SF6气体作为绝缘介质，SF6气体是商业化经营的气体，价格较高，而且在产品检修时不允许排放到大气中，对于含SF6气体的产品在处理内部气体时需要将内部SF6气体通过专用设备回收处理，额外地增加了回收、处理和储存成本，其环保性和经济性较差；与此同时，现有的户外高压真空断路器结构设计不合理，并且内部三相极柱采用传统的柱状设计，为了防止极柱相间、极柱与断路器壳体之间发生感应电，必须确保极柱相间预留足够的安全距离，这个距离一般设计为340mm，从而也须相应地增大断路器壳体的体积，进而造成了断路器结构不够小巧紧凑，也增大了户外安装的难度。

发明内容

本发明的目的就是要解决当前户外高压真空断路器体积大、户外安装困难，并且采用环保气体作为绝缘介质的户外高压真空断路器耐候性差，影响高压配电的安全运行；而采用SF₆气体作为绝缘介质且耐候性好的户外高压真空断路器又存在SF₆气体回收、处理和储存成本高，其环保性和经济性较差的问题，为此提供一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器。

本发明的具体方案是：一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，包括由箱体、盖体密封而成的壳体，壳体上设有充气口；箱体内装有三相极柱、断路器操作机构，并配设有控制机构；断路器操作机构连接控制机构，并用于控制每相极柱内动、静触头的接通与分离；箱体的左、右两侧设有相对布置的三相进线套管和三相出线套管；其特征是：在箱体左、右两侧对应设有向其外侧延伸的延伸腔，每个延伸腔中设有三个并排布置的隔间；三相进线套管对应穿过箱体左侧延伸腔中的三个隔间，并与三相极柱中的静触头相连接，在这三个隔间中分别装有套装于每相进线套管上的电流互感器A；三相出线套管对应穿过箱体右侧延伸腔中的三个隔间，并与三相极柱中的动触头相连接，在这三个隔间中分别装有套装于每相出线套管上的电流互感器B；三相进、出线套管均具有接线铜柱和包覆在接线铜柱外层的环氧绝缘层，箱体外侧的三相进、出线套管的环氧绝缘层上包覆有设有裙边结构的硅胶套，箱体内侧的三相进、出线套管的环氧绝缘层设为裙边结构；三相极柱均具有绝缘盒，在每个绝缘盒内装有带有静触头的上侧真空泡及与真空泡内动触头相连接的下侧绝缘拉杆，绝缘盒的上端设有向其前后两侧延伸的翼裙，绝缘盒的内侧壁上设有与真空泡相对应的增爬裙，绝缘拉杆在断路器操作机构的驱动下实现动、静触头的接通与分离；电流互感器A、B分别连接控制机构，并由控制机构向断路器操作机构发送控制指令以控制断路器的分合闸状态。

本发明中所述充气口设有充气阀，充气阀外配装有用于密封的盖罩；所述箱体的侧壁上装有泄压装置。

本发明中所述壳体内注入有干燥空气，干燥空气的气压为一个标准大气压；在壳体内挂装有吊袋，并在吊袋中装有干燥剂。

本发明中所述电流互感器A为通用电流互感器，电流互感器B为零序电流互感器；在箱体内还装有零序电压互感器，零序电压互感器的一次侧对应连接三相进线套管，并通过软连接连通真空泡上的导电柱，零序电压互感器的二次侧接地；所述绝缘拉杆上的动触头通过软连接连通三相出线套管；在箱体侧壁上设有航空插座，航空插座用于实现电流互感器A、电流互感器B和零序电压互感器上信号线与控制机构的连通。

本发明中所述绝缘拉杆上侧装有连接动触头的双头螺杆，双头螺杆与绝缘拉杆内的导电柱相接通；绝缘拉杆内的导电柱伸出其下侧并通过调节螺杆连接断路器操作机构，在这段导电柱上设有拉杆销，并套装有超程压套，并且超程压套上开设有与拉杆销相匹配的腰圆形限位孔；在超程压套与绝缘拉杆之间的导电柱上套装有触头弹簧和触头弹簧座。

本发明中所述绝缘盒采用环氧树脂材质制成，绝缘盒的前侧和底部均设为敞开式结构，并在其左右侧面设有加强筋。

本发明中所述延伸腔内相邻的隔间之间设有隔板；所述箱体上端的四角部位设有呈左右对称布置的挂钩，箱体前后侧壁上各装有吊环。

本发明中所述箱体上侧端口处设有台阶状沿口，在台阶状沿口上套装有密封圈；所述盖体的四边设有向其下侧布置的沿边，盖体与箱体的上侧端口之间通过螺栓紧固连接。

本发明中所述箱体内相邻的两相极柱之间的相间距为280mm。

本发明中所述断路器操作机构置于矩形机构箱中，三相极柱并排安装于机构箱上；断路器操作机构的分合闸轴、分合闸指示轴和储能轴以及储能指示轴均伸出箱体外，在分合闸轴和储能轴的端部均装有操作手柄，在分合闸指示轴和储能指示轴的端部均装有指针；箱体侧壁上装有与分合闸指示轴上的指针相对应的分合闸指示牌，及与储能指示轴上的指针相对应的储能指示牌；在箱体侧壁上还装有接地指示牌。

本发明具有以下优点：

(1)本发明通过采用全密封设计，将用于过电流检测的电流互感器A和用于零序电流检测的电流互感器B置于壳体内，在降低了经济成本的同时，还具备优异的耐紫外线辐照、耐湿热老化、耐化学腐蚀性能；

(2)本发明通过对暴露在断路器外侧的三相进线套管和三相出线套管的结构进行改进，并采用接线铜柱、环氧绝缘层和硅胶套的一体化设计，从而确保了其耐候性；

(3)本发明结构紧凑、设计巧妙，采用绝缘盒设计的三相极柱替代传统的柱状设计的三相极柱，将极柱相间距由340mm减小至280mm,从而大大缩小了断路器的体积，也便于断路器户外的安装调试，有利于组织批量化生产，提高生产效率；

(4)本发明采用环保气体（干燥空气）作为绝缘介质，干燥空气的气源是普通空气，可以直接排放到大气中，不需要回收处理，具有SF₆气体无可比拟的环保优越性和经济性；

(5)本发明具备过电流保护、零序电流保护和零序电压保护的功能，从而确保电网户外配电运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的左视结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是图3的A-A视图；

图5是图3的B-B视图；

图6是图4中K处的局部放大示意图;

图7是本发明中极柱的内部结构示意图；

图8是本发明中绝缘盒的结构示意图；

图9是本发明中进、出线套管的剖面结构示意图。

图中：1—壳体，1a—箱体，1b—盖体，2—充气口，2a—充气阀，2b—盖罩，3—断路器操作机构，4—极柱，5—进线套管，6—出线套管，7—延伸腔，8—隔板，9—电流互感器A，10—电流互感器B，11—零序电压互感器，12—静触头，13—动触头，14—泄压装置，15—吊袋，16—台阶状沿口，17—密封圈，18—沿边，19—螺栓，20—挂钩，21—吊环，22—机构箱，23—分合闸轴，24—分合闸指示轴，25—储能轴，26—储能指示轴，27—操作手柄，28—指针，29—分合闸指示牌，30—储能指示牌，31—接地指示牌，32—接线铜柱，33—环氧绝缘层，34—硅胶套，35—绝缘盒，36—真空泡，37—绝缘拉杆，38—翼裙，39—增爬裙，40—软连接，41—航空插座，42—导电柱，43—调节螺杆，44—拉杆销，45—超程压套，46—限位孔，47—触头弹簧，48—触头弹簧座，49—加强筋。

具体实施方式

参见图1-9，一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，包括由箱体1a、盖体1b密封而成的壳体1，壳体1上设有充气口2；箱体1a内装有三相极柱4、断路器操作机构3，并配设有控制机构；断路器操作机构3连接控制机构，并用于控制每相极柱4内动触头13与静触头12的接通与分离；箱体1a的左、右两侧设有相对布置的三相进线套管5和三相出线套管6；在箱体1a左、右两侧对应设有向其外侧延伸的延伸腔7，每个延伸腔7中设有三个并排布置的隔间；三相进线套管5对应穿过箱体1a左侧延伸腔7中的三个隔间，并与三相极柱4中的静触头12相连接，在这三个隔间中分别装有套装于每相进线套管5上的电流互感器A9；三相出线套管6对应穿过箱体1a右侧延伸腔7中的三个隔间，并与三相极柱4中的动触头13相连接，在这三个隔间中分别装有套装于每相出线套管6上的电流互感器B10；三相进、出线套管5、6均具有接线铜柱32和包覆在接线铜柱32外层的环氧绝缘层33，箱体1a外侧的三相进、出线套管5、6的环氧绝缘层33上包覆有设有裙边结构的硅胶套34，箱体1a内侧的三相进、出线套管5、6的环氧绝缘层33设为裙边结构；三相极柱4均具有绝缘盒35，在每个绝缘盒35内装有带有静触头12的上侧真空泡36及与真空泡36内动触头13相连接的下侧绝缘拉杆37，绝缘盒35的上端设有向其前后两侧延伸的翼裙38，用以防止真空泡36上侧的引出线柱与断路器的壳体1之间发生高压感应电；绝缘盒35的内侧壁上设有与真空泡36相对应的增爬裙39，绝缘拉杆37在断路器操作机构3的驱动下实现动触头13、静触头12的接通与分离；电流互感器A9、电流互感器B10分别连接控制机构，并由控制机构向断路器操作机构3发送控制指令以控制断路器的分合闸状态。

参见图1，本实施例中所述充气口2设有充气阀2a，充气阀2a外配装有用于密封的盖罩2b；所述箱体1a的侧壁上装有泄压装置14，参见图2。

本实施例中所述壳体1内注入有干燥空气，干燥空气的气压为一个标准大气压；参见图4，在壳体1内挂装有吊袋15，并在吊袋15中装有干燥剂，用以吸收潮气，确保壳体1干燥空气保持较好的绝缘性能。

参见图1、图4，本实施例中所述电流互感器A9为通用电流互感器，电流互感器B10为零序电流互感器；在箱体1a内还装有零序电压互感器11，零序电压互感器11的一次侧对应连接三相进线套管5，并通过软连接40连通真空泡36上的导电柱，零序电压互感器11的二次侧接地；所述绝缘拉杆37上的动触头13通过软连接40连通三相出线套管6；在箱体1a侧壁上设有航空插座41，航空插座41用于实现电流互感器A9、电流互感器B10和零序电压互感器11上信号线与控制机构的连通。

参见图7，本实施例中所述绝缘拉杆37上侧装有连接动触头13的双头螺杆，双头螺杆与绝缘拉杆37内的导电柱42相接通；绝缘拉杆37内的导电柱42伸出其下侧并通过调节螺杆43连接断路器操作机构3，在这段导电柱42上设有拉杆销44，并套装有超程压套45，并且超程压套45上开设有与拉杆销44相匹配的腰圆形限位孔46，限位孔46用以限制在分/合闸时上下运动的行程；在超程压套45与绝缘拉杆37之间的导电柱42上套装有触头弹簧47和触头弹簧座48。

参见图8，本实施例中所述绝缘盒35采用环氧树脂材质制成，绝缘盒35的前侧和底部均设为敞开式结构，并在其左右侧面设有加强筋49。

本实施例中所述延伸腔7内相邻的隔间之间设有隔板8；所述箱体1a上端的四角部位设有呈左右对称布置的挂钩20，箱体1a前后侧壁上各装有吊环21。

参见图6，本实施例中所述箱体1a上侧端口处设有台阶状沿口16，在台阶状沿口16上套装有密封圈17；所述盖体1b的四边设有向其下侧布置的沿边18，用以防止户外雨水对密封圈17进行侵蚀，导致其发生老化，从而密封性能下降；盖体1b与箱体1a的上侧端口之间通过螺栓19紧固连接。

本实施例中所述箱体1a内相邻的两相极柱4之间的相间距为280mm。

参见图1，本实施例中所述断路器操作机构3置于矩形机构箱22中，三相极柱4并排安装于机构箱22上，断路器操作机构3用以控制三相极柱4内静触头12与动触头13之间的接触与分离。输电线路进行正常的配电运行状态时（断路器处于合闸状态），当电流互感器A9检测到的电流超过设定值或者输电线路出现零序电流或零序电压时，三相极柱4内的静触头12与动触头13即刻分离，使得断路器进行分闸状态，以确保配电网的安全运行。

断路器操作机构3的分合闸轴23、分合闸指示轴24和储能轴25以及储能指示轴26均伸出箱体1a外，在分合闸轴23和储能轴25的端部均装有操作手柄27，在分合闸指示轴24和储能指示轴26的端部均装有指针28；箱体1a侧壁上装有与分合闸指示轴24上的指针28相对应的分合闸指示牌29，及与储能指示轴26上的指针28相对应的储能指示牌30；在箱体1a侧壁上还装有接地指示牌31。

Claims

1.一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，包括由箱体、盖体密封而成的壳体，壳体上设有充气口；箱体内装有三相极柱、断路器操作机构，并配设有控制机构；断路器操作机构连接控制机构，并用于控制每相极柱内动、静触头的接通与分离；箱体的左、右两侧设有相对布置的三相进线套管和三相出线套管；其特征是：在箱体左、右两侧对应设有向其外侧延伸的延伸腔，每个延伸腔中设有三个并排布置的隔间；三相进线套管对应穿过箱体左侧延伸腔中的三个隔间，并与三相极柱中的静触头相连接，在这三个隔间中分别装有套装于每相进线套管上的电流互感器A；三相出线套管对应穿过箱体右侧延伸腔中的三个隔间，并与三相极柱中的动触头相连接，在这三个隔间中分别装有套装于每相出线套管上的电流互感器B；三相进、出线套管均具有接线铜柱和包覆在接线铜柱外层的环氧绝缘层，箱体外侧的三相进、出线套管的环氧绝缘层上包覆有设有裙边结构的硅胶套，箱体内侧的三相进、出线套管的环氧绝缘层设为裙边结构；三相极柱均具有绝缘盒，在每个绝缘盒内装有带有静触头的上侧真空泡及与真空泡内动触头相连接的下侧绝缘拉杆，绝缘盒的上端设有向其前后两侧延伸的翼裙，绝缘盒的内侧壁上设有与真空泡相对应的增爬裙，绝缘拉杆在断路器操作机构的驱动下实现动、静触头的接通与分离；电流互感器A、B分别连接控制机构，并由控制机构向断路器操作机构发送控制指令以控制断路器的分合闸状态。

2.根据权利要求1所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述充气口设有充气阀，充气阀外配装有用于密封的盖罩；所述箱体的侧壁上装有泄压装置。

3.根据权利要求1所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述壳体内注入有干燥空气，干燥空气的气压为一个标准大气压；在壳体内挂装有吊袋，并在吊袋中装有干燥剂。

4.根据权利要求1所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述电流互感器A为通用电流互感器，电流互感器B为零序电流互感器；在箱体内还装有零序电压互感器，零序电压互感器的一次侧对应连接三相进线套管，并通过软连接连通真空泡上的导电柱，零序电压互感器的二次侧接地；所述绝缘拉杆上的动触头通过软连接连通三相出线套管；在箱体侧壁上设有航空插座，航空插座用于实现电流互感器A、电流互感器B和零序电压互感器上信号线与控制机构的连通。

5.根据权利要求1所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述绝缘拉杆上侧装有连接动触头的双头螺杆，双头螺杆与绝缘拉杆内的导电柱相接通；绝缘拉杆内的导电柱伸出其下侧并通过调节螺杆连接断路器操作机构，在这段导电柱上设有拉杆销，并套装有超程压套，并且超程压套上开设有与拉杆销相匹配的腰圆形限位孔；在超程压套与绝缘拉杆之间的导电柱上套装有触头弹簧和触头弹簧座。

6.根据权利要求1所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述绝缘盒采用环氧树脂材质制成，绝缘盒的前侧和底部均设为敞开式结构，并在其左右侧面设有加强筋。

7.根据权利要求1所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述延伸腔内相邻的隔间之间设有隔板；所述箱体上端的四角部位设有呈左右对称布置的挂钩，箱体前后侧壁上各装有吊环。

8.根据权利要求1所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述箱体上侧端口处设有台阶状沿口，在台阶状沿口上套装有密封圈；所述盖体的四边设有向其下侧布置的沿边，盖体与箱体的上侧端口之间通过螺栓紧固连接。

9.根据权利要求1所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述箱体内相邻的两相极柱之间的相间距为280mm。

10.根据权利要求1至9中任意一项权利要求所述的一种户外环保紧凑型全密封高压真空断路器，其特征是：所述断路器操作机构置于矩形机构箱中，三相极柱并排安装于机构箱上；断路器操作机构的分合闸轴、分合闸指示轴和储能轴以及储能指示轴均伸出箱体外，在分合闸轴和储能轴的端部均装有操作手柄，在分合闸指示轴和储能指示轴的端部均装有指针；箱体侧壁上装有与分合闸指示轴上的指针相对应的分合闸指示牌，及与储能指示轴上的指针相对应的储能指示牌；在箱体侧壁上还装有接地指示牌。