CN108597949A - 真空跌落式开关 - Google Patents

Abstract

真空跌落式开关，其跌落动作机构具有支架、第一铰座、第二铰座、拐臂、第一永磁动作机构、底座，第一、第二铰座和第一永磁动作机构装在支架上，第一铰座上装有第一连接板，第一连接板一端与第一铰座铰接、另一端与底座的上部铰接；第二铰座上装有第二连接板，第二连接板一端与第二铰座铰接、另一端与拐臂的中部铰接，拐臂一端与第一永磁动作机构的驱动杆铰接、另一端通过铰接件与底座的下部相连；其真空开关组件的管体下端与底座固连，管体的顶端设有主接线端子，管体的中部或下部设有引出线端子；管体内由上至下装有真空泡、绝缘体、第二永磁动作机构，该开关在瞬时故障能恢复供电，非瞬时故障能够跌落分闸，事故点易判，可远程合闸操作。

Description

真空跌落式开关

技术领域

本发明公开了一种真空跌落式开关，属输电线路保护装置领域。

背景技术

目前，线路出现短路跳闸都是由人工巡视检查，排除故障后，也需要人工操作合闸，其中有些故障是瞬时的，如风吹起异物落在线路上产生的短路或飞禽停靠造成的短路都是瞬时的，因为大电流的通过会烧断异物或击落飞禽，使上述原因造成的短路故障会立即消失，这样的情况只要重合闸就没有问题了，并不是永久性故障，但传统的熔断跌落式开关必须由工作人员到现场更换熔丝，并且进行手工合闸才能回复供电，由于我国输配电线路网络密集四通八达，所以当线路出现故障对线路进行检修巡视是非常费工费时的工作，特别是对架设在高山或者无人区内的线路进行维修、合闸操作更是困难；导致恢复供电延迟，人工成本大，并且不易发现事故点。

发明内容

本发明目的是为了解决上述技术问题，从而提供了一种真空跌落式开关，该开关在线路短路时，能够判断线路是瞬时故障还是非瞬时故障，瞬时故障能够自动合闸恢复供电，非瞬时故障能跌落分闸，事故点易判，并可进行远程合分闸操作，可缩短供电延迟时间，降低维修成本。

本发明的技术方案是：真空跌落式开关，其特征在于：具有跌落动作机构、真空开关组件，跌落动作机构具有支架(27)、第一铰座(6)、第二铰座(24)、拐臂(21)、第一永磁动作机构(26)、底座(15)，第一铰座、第二铰座、第一永磁动作机构装在支架上，第一铰座上装有第一连接板(10)，第一连接板一端与第一铰座铰接、另一端与底座的上部铰接；第二铰座上装有第二连接板(23)，第二连接板一端与第二铰座铰接、另一端与拐臂的中部铰接，拐臂的一端与第一永磁动作机构的驱动杆(25)铰接，拐臂的另一端通过铰接件与底座的下部相连；所述的真空开关组件具有管体(30)，管体的下端与底座固连，管体的顶端设有主接线端子(1)，管体的中部或下部设有引出线端子(9)；管体内由上至下依次装有真空泡(5)、绝缘体(8)、第二永磁动作机构(13)，真空泡的静触头(3)与主接线端子电联接，静触头上装有电流检测互感器(4)，真空泡的动触头(7)与引出线端子电联接，动触头的下端与绝缘体的上端固连，绝缘体的上端与第二永磁动作机构的驱动杆(12)固连。

所述的铰接件具有竖板(17)、横杆(20)、连杆(16)，竖板的一端固连在底座上，竖板上设有长孔(18)，横杆一端穿过该长孔与连杆的一端固连，横杆由长孔限位活动连接在竖板上，连杆的另一端与拐臂的另一端铰接；所述第一连接板的另一端通过铰轴(11)与底座的上部铰接，铰轴两端与第一连接板轴孔铰接，铰轴的轴体与底座固连，铰轴的一端设有拨杆(14)，拨杆的一端与铰轴固连，拨杆的另一端置于横杆的运动路径上，位于该路径上拨杆与横杆活动压接。

真空开关组件的上部固连有第一拉钩(2)。

拐臂的另一端装有拉杆(22)，拉杆一端与拐臂固连，拉杆另一端设有第二拉钩(19)。

还具有控制器，电流检测互感器的信号输出端通过信号线与控制器的信号输入端联接，第一永磁动作机构和第二永磁动作机构的信号输入端各通过信号线与控制器的信号输出端联接。

本发明的原理和优点是：电流检测互感器检测到线路短路时，第二永磁动作机构驱使动、静触头暂时分离，从而切断电流进行断电保护，在设定时间内，第二永磁动作机构驱使动、静触头贴合导电，此时，电流检测互感器检测到线路正常时，即为瞬时故障，当电流检测互感器检测到线路短路时，第二永磁动作机构再次驱使动、静触头暂时分离，并在设定时间内，驱使动、静触头贴合导电，再由电流检测互感器检测线路是否正常，正常则为瞬时故障，此时电路导通，完成自动合闸恢复供电，当反复重复上述步骤数次后，电流检测互感器检测线路依旧异常，则判断为非瞬时故障，此时，第一永磁动作机构启动，通过拐臂拉动底座，底座通过第一连接板以第一连接板两端的铰接处为轴心进行翻转，使主接线端子与输电线路的上触机构分离，从而完成开关的跌落动作，开关跌落断开，出现明显断开点，因此，该开关在线路短路时，能够判断线路是瞬时故障还是非瞬时故障，从而做出相应的分合闸动作，瞬时故障能够自动合闸恢复供电，非瞬时故障能跌落分闸；具有拨杆结构的跌落动作机构，在第一永磁动作机构驱动拐臂分闸时，横杆在长孔内移动并推动拨杆转动铰轴，能够对铰轴施加一个旋转力，能使主接线端子与输电线路的上触机构迅速分离；电流检测互感器采集的信号可通过信号线与现场布置的工控机进行连接，现场工控机也通过信号线或电线按设定程序控制第二永磁动作机构和第一永磁动作机构动作，本申请也可单独配置控制器，根据工控机或控制器发送的编号信息、位置信息等，容易判断事故点，并可进行远程合闸操作，可缩短供电延迟时间，降低维修成本。远程合闸时，通过远程通讯，通过合闸按钮驱使工控机或控制器使第一永磁动作机构和第二永磁动作机构分别工作，使主接线端子与输电线路的上触机构接触通电，通过中间控制系统检测，几秒钟后真空泡合闸，电路闭合，并通过电流检测互感器中的线圈检测工作电流，如电流正常则合闸完成，线路接通，电流通过电流检测互感器与真空泡的静触头检测联接，因为已经合闸，动触头已经与静触头电联接，电流通过引出线端子连接到使用设备，处于正常工作状态；所述的拉钩能使本开关实现手动操作跌落。本申请的真空跌落式开关与传统跌落式开关具有一样的安装方式，不需要变动现有的固定方式，可直接更换或新址安装。采用真空开关替代熔丝，能够实现重复操作，永久使用，避免人为更换熔丝的危险，提高了开关维护的安全性。动作机构均采用永磁动作机构，具有反应灵敏，动作迅速，无功耗，开合闸动作完成后无需耗电的优点，本开关可根据设定次数对超额定电流的瞬间电流过载使真空开关进行重复合闸操作，达到重复合闸次数仍未正常合闸可以判定为非瞬间故障，此时故障信号点反馈给管理中心，同时分闸指令传递给跌落动作机构，跌落动作机构使真空开关组件与上触机构脱离，形成明显安全距离的断开点，等待维修人员到来，如在管理中心附近地点排除故障，可不用到故障现场操作，使用工控机远程开合闸操作，避免人员和时间的浪费。如到故障地点进行维修，故障排除后可通过控制器本地进行操作开合闸，也可以用绝缘杆手动开合闸。本申请的开关，事故点易判，并可进行远程合分闸操作，可缩短供电延迟时间，降低维修成本。

附图说明

图1是本发明真空跌落式开关的结构示意图。

图2是图1的右后轴视图

图3是本发明真空跌落式开关的合分闸动作原理示意图。

图4是本发明真空跌落式开关各用电部件的结构框图。

图中1主接线端子、2第一拉钩、3静触头、4电流检测互感器、5真空泡、6第一铰座、7动触头、8绝缘体、9引出线端子、10第一连接板、11铰轴、12第二永磁动作机构的驱动杆、13第二永磁动作机构、14拨杆、15底座、16连杆、17竖板、18长孔、19第二拉钩、20横杆、21拐臂、22拉杆、23第二连接板、24第二铰座、25第一永磁动作机构的驱动杆、26第一永磁动作机构、27支架、28让位孔、29下托架、30管体、31绝缘子、32上托架、33上触机构。

具体实施方式

真空跌落式开关，具有跌落动作机构、真空开关组件，跌落动作机构具有支架27、第一铰座6、第二铰座24、拐臂21、第一永磁动作机构26、底座15，第一铰座、第二铰座、第一永磁动作机构装在支架上，第一铰座上装有第一连接板10，第一连接板一端与第一铰座铰接、另一端与底座的上部铰接；第二铰座上装有第二连接板23，第二连接板一端与第二铰座铰接、另一端与拐臂的中部铰接，拐臂的一端与第一永磁动作机构的驱动杆25铰接，拐臂的另一端通过铰接件与底座的下部相连，根据需要，当拐臂运动路径与支架干涉时，所述的支架上设有用于为拐臂让位的让位孔28，所述的真空开关组件具有管体30，管体的下端与底座固连，管体的顶端设有主接线端子1，管体的中部或下部设有引出线端子9；管体内由上至下依次装有真空泡5、绝缘体8、第二永磁动作机构13，真空泡的静触头3与主接线端子电联接，静触头上装有电流检测互感器4，真空泡的动触头7与引出线端子电联接，动触头的下端与绝缘体的上端固连，绝缘体的上端与第二永磁动作机构的驱动杆12固连。本实施例中，所述的支架安装在输电线路绝缘子31的下托架29上，与主接线端子电联接的上触机构33安装在绝缘子的上托架32上；所述的真空泡又名真空开关管、真空灭弧室，属现有技术产品，主要由气密绝缘外壳、导电回路、屏蔽系统、触头、波纹管等部分组成陶瓷外壳真空灭弧室，主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流；所述的电流检测互感器为现有技术产品，是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。所述的永磁动作机构为现有技术产品，通过磁力控制驱动杆位移，永磁动作机构工作时主要运动部件只有驱动杆，可靠性较高，使用寿命长。

所述的铰接件具有竖板17、横杆20、连杆16，竖板的一端固连在底座上，竖板上设有长孔18，横杆一端穿过该长孔与连杆的一端固连，横杆由长孔限位活动连接在竖板上，连杆的另一端与拐臂的另一端铰接；所述第一连接板的另一端通过铰轴11与底座的上部铰接，铰轴两端与第一连接板轴孔铰接，铰轴的轴体与底座固连，铰轴的一端设有拨杆14，拨杆的一端与铰轴固连，拨杆的另一端置于横杆的运动路径上，位于该路径上拨杆与横杆活动压接。真空开关组件的上部固连有第一拉钩2。拐臂的另一端装有拉杆22，拉杆一端与拐臂固连，拉杆另一端设有第二拉钩19。

还具有控制器，电流检测互感器的信号输出端通过信号线与控制器的信号输入端联接，第一永磁动作机构和第二永磁动作机构的信号输入端各通过信号线与控制器的信号输出端联接。所述的控制器又名工控机或微电脑或单片机，其包括计算单元、存储单元、信号接口单元、人机交互单元、显示单元、喇叭单元、无线信号发送单元、无线信号接收单元、电接口单元、电池单元等，属现有技术产品，其主要用于接收电流检测互感器送达的信号并进行处理，再根据预设的程序发送指定信号给永磁动作机构执行命令，其还可通过信号线或无线信号与远程上位机通讯，用于远程报警，远程上位机包括智能手机、互联网服务器、远端电脑、移动监控端等。

本申请中，当负载线路或设备有可恢复性瞬间电流变大，电流检测互感器检测到异常电流会把分闸信号给到第二永磁动作机构，实现真空泡分闸，并同时发出三次重合闸信号，若为瞬间异常重合闸会在异常清除后正常合闸。若为永久事故，在三次重合闸后依然没有排除故障，分闸信号会给到第一永磁动作机构，实现跌落式开关分闸断开，等待处理。

Claims (5)

1.真空跌落式开关，其特征在于：具有跌落动作机构、真空开关组件，跌落动作机构具有支架(27)、第一铰座(6)、第二铰座(24)、拐臂(21)、第一永磁动作机构(26)、底座(15)，第一铰座、第二铰座、第一永磁动作机构装在支架上，第一铰座上装有第一连接板(10)，第一连接板一端与第一铰座铰接、另一端与底座的上部铰接；第二铰座上装有第二连接板(23)，第二连接板一端与第二铰座铰接、另一端与拐臂的中部铰接，拐臂的一端与第一永磁动作机构的驱动杆(25)铰接，拐臂的另一端通过铰接件与底座的下部相连；所述的真空开关组件具有管体(30)，管体的下端与底座固连，管体的顶端设有主接线端子(1)，管体的中部或下部设有引出线端子(9)；管体内由上至下依次装有真空泡(5)、绝缘体(8)、第二永磁动作机构(13)，真空泡的静触头(3)与主接线端子电联接，静触头上装有电流检测互感器(4)，真空泡的动触头(7)与引出线端子电联接，动触头的下端与绝缘体的上端固连，绝缘体的上端与第二永磁动作机构的驱动杆(12)固连。

2.根据权利要求1所述的真空跌落式开关，其特征在于：所述的铰接件具有竖板(17)、横杆(20)、连杆(16)，竖板的一端固连在底座上，竖板上设有长孔(18)，横杆一端穿过该长孔与连杆的一端固连，横杆由长孔限位活动连接在竖板上，连杆的另一端与拐臂的另一端铰接；所述第一连接板的另一端通过铰轴(11)与底座的上部铰接，铰轴两端与第一连接板轴孔铰接，铰轴的轴体与底座固连，铰轴的一端设有拨杆(14)，拨杆的一端与铰轴固连，拨杆的另一端置于横杆的运动路径上，位于该路径上拨杆与横杆活动压接。

3.根据权利要求1所述的真空跌落式开关，其特征在于：真空开关组件的上部固连有第一拉钩(2)。

4.根据权利要求1所述的真空跌落式开关，其特征在于：拐臂的另一端装有拉杆(22)，拉杆一端与拐臂固连，拉杆另一端设有第二拉钩(19)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的空跌落式开关，其特征在于：还具有控制器，电流检测互感器的信号输出端通过信号线与控制器的信号输入端联接，第一永磁动作机构和第二永磁动作机构的信号输入端各通过信号线与控制器的信号输出端联接。