CN110165594A - 计量柜用电压互感器带电更换装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种计量柜用电压互感器带电更换装置，包括：手车、触臂、静触头和二次插座，所述手车上设置有电压互感器和熔断器，其中，所述二次插座设置在所述手车的前面板上，所述二次插座的其中一侧与所述电压互感器二次侧测量线、手车位置信号线电连接，所述二次插座的另一侧与仪表室电连接；所述触臂内设置有一圆柱型空腔，所述空腔内设置有弹簧、阻尼电阻、第一支撑环、第二支撑环和金属接触杆，所述弹簧的一端与所述触臂的底端连接，本发明设计了特殊触臂结构和可插拔式二次接线盒，可在不停电状态下对电压互感器进行更换，避免停电对用户带来的经济损失，进一步提高电力系统自动化水平并增强电力系统的供电可靠性。

Description

计量柜用电压互感器带电更换装置及方法

技术领域

本发明涉及电能计量装置技术领域，具体而言，涉及一种计量柜用电压互感器带电更换装置及方法。

背景技术

目前，电能计量装置的计量准确性对电力系统贸易结算至关重要，关系着供用电双方的经济利益。为包含电能计量装置的计量准确性，电能计量装置应定期进行误差检测校准，对于误差超出标准规定的互感器应当进行更换。配电网中的电压互感器均安装在计量柜中，电压互感器绝缘距离短、所在空间狭小，进行更换只能通过按计划停电的方式进行，停电作业申请流程繁琐，操作繁琐，步骤较多，极易发生设备事故和人身安全事故，不利于电力系统自动化的进一步发展。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种计量柜用电压互感器带电更换装置及方法，旨在解决安全快速地进行电压互感器带电更换的问题。

一个方面，本发明提出了一种计量柜用电压互感器带电更换装置，包括：手车、触臂、静触头和二次插座，所述手车上设置有电压互感器和熔断器，其中，所述二次插座设置在所述手车的前面板上，所述二次插座的其中一侧与所述电压互感器二次侧测量线、手车位置信号线电连接，所述二次插座的另一侧与仪表室电连接；所述触臂内设置有一圆柱型空腔，所述空腔内设置有弹簧、阻尼电阻、第一支撑环、第二支撑环和金属接触杆，所述弹簧的一端与所述触臂的底端连接，另一端通过所述第一支撑环与所述阻尼电阻的一端连接，所述阻尼电阻的另一端与所述金属接触杆的一端连接，所述第二支撑环穿设在所述圆柱型空腔内、并套设在所述金属接触杆上，所述金属接触杆的另一端露出所述触臂的顶端并与所述静触头接触；所述静触头设置在计量柜内的铜排上；所述静触头通过所述阻尼电阻与所述熔断器电连接，所述阻尼电阻通过所述熔断器与所述电压互感器连接。

进一步地，所述触臂设置在所述电压互感器的上部，所述熔断器竖直设置在所述触臂和电压互感器之间。

进一步地，所述触臂的顶端套设有梅花触头，所述金属接触杆露出所述梅花触头的端部与所述静触头接触。

进一步地，所述二次插座的另一侧为插拔式结构、通过插拔的方式与所述仪表室电连接。

进一步地，所述第二支撑环为一圆板结构，所述圆板中部开设有通孔，所述金属接触杆穿设在所述通孔内。

进一步地，所述第一支撑环由金属材料制成,所述第二支撑环由高压绝缘材料制成。

进一步地，所述阻尼电阻为耐高压的功率电阻。

进一步地，所述静触头中部开设有连接孔，所述连接孔内穿设有连接件，所述连接件用于将所述静触头固定在所述铜排上。

进一步地，所述连接孔为光孔或螺纹孔，所述连接件为螺栓。

另一方面，本发明还提出了一种计量柜用电压互感器带电更换方法，采用上述计量柜用电压互感器带电更换装置，包括以下步骤：

将所述手车前面板上的所述二次接线盒另一侧的导线拔出，使得所述电压互感器与所述仪表室断开连接；

通过手柄向外摇动所述手车，直至所述触臂上的梅花触头与所述静触头分离，所述电压互感器完全退出一次系统；

将所述电压互感器从所述手车上取下，并将新电压互感器安装在所述手车上；

通过所述手柄向内摇动所述手车，直至所述金属接触杆与所述静触头接触，此时新电压互感器通过所述阻尼电阻接入一次系统；

继续通过所述手柄向内摇动所述手车，直至所述梅花触头与所述静触头连接，此时所述阻尼电阻被所述触臂带电体短接，新电压互感器直接接入一次系统；

将所述二次接线盒另一侧的插拔式导线接入，使得新电压互感器的二次测量信号和手车位置信号传送至仪表室。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明设计了特殊触臂结构和可插拔式二次接线盒，可在不停电状态下对电压互感器进行更换，并通过阻尼电阻减弱了电压互感器带电接入和退出的暂态过程。避免停电对用户带来的经济损失，也极大减轻了更换在运行电压互感器的操作流程，进一步提高电力系统自动化水平并增强电力系统的供电可靠性。

(2)本发明基于成熟的手车结构，在电压互感器带电更换过程中操作步骤简便明确，可最大限度保证操作人员安全性。

(3)进行电压互感器的带电接入和带电退出操作时，在电压互感器直接接入或退出系统前将阻尼电阻串接入电路中，有效减小突然接入或退出时一次暂态过程对电压互感器的冲击。

(4)本发明采用纯机械结构，具有结构稳定，操作方便，容易实现的优点。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的计量柜用电压互感器带电更换装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的触臂结构示意图；

图3为本发明实施例提供的二次插座结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1-3所示，本实施例提供了一种计量柜用电压互感器带电更换装置，包括：手车、触臂3、静触头1和二次插座4，所述手车上设置有电压互感器2和熔断器，其中，所述二次插座4设置在所述手车的前面板5上，所述二次插座4的其中一侧与所述电压互感器2二次侧测量线、手车位置信号线电连接，所述二次插座4的另一侧与仪表室电连接；所述触臂3内设置有一圆柱型空腔，所述空腔内设置有弹簧32、阻尼电阻33、第一支撑环、第二支撑环和金属接触杆35，所述弹簧32的一端与所述触臂3的底端连接，另一端通过所述第一支撑环与所述阻尼电阻33的一端连接，所述阻尼电阻33的另一端与所述金属接触杆35的一端连接，所述第二支撑环穿设在所述圆柱型空腔内、并套设在所述金属接触杆35上，所述金属接触杆35的另一端露出所述触臂3的顶端并与所述静触头1接触；所述静触头1设置在计量柜内的铜排上；所述静触头1通过所述阻尼电阻33与所述熔断器电连接，所述阻尼电阻33通过所述熔断器与所述电压互感器2连接。

具体而言，所述电压互感器2手车上固定安装有VV接线的电压互感器2、触臂3及熔断器。所述电压互感器2手车前面板5上固定安装有二次插座4；所述二次插座4第一侧与电压互感器2二次侧测量线、手车位置信号线固定连接；所述二次插座4第二侧为可插拔式结构并与仪表室连接；所述熔断器竖直安装在电压互感器2和触臂3之间。所述触臂3在常规互感器手车触臂3结构的基础上加以改进，在触臂3内部安装弹簧32、阻尼电阻33、第一支撑环、第二支撑环以及金属接触杆35。所述弹簧32安装在触臂3底部和第一支撑环之间；弹簧32直径略小于触臂3内部腔体内径；所述第一支撑环为金属材料且固定安装在阻尼电阻33第一侧；所述第一支撑环直径略小于触臂3内部腔体内径；所述第二支撑环为绝缘材料，通过螺纹固定安装在触臂3顶部出口；所述第二支撑环中部具有通孔；所属阻尼电阻33第二侧固定安装有金属接触杆35；所述金属接触杆35穿过第二支撑环中心，且能够前后移动；所述金属接触杆35在静置状态下超出安装在触臂3顶部的梅花触头38最外侧一定距离；所述静触头1固定安装在后侧侧壁上，内部具有一贯通整体的通孔，用于将静触头1固定在后侧铜排上；所述金属接触杆35在静置状态下与特殊静触头1之间的距离大于规定的绝缘距离。具体的，后侧侧壁指的是计量柜的后面部分，后面部分一般是布置铜排，计量柜前面部分为电压互感器带电更换装置，前后部分中间为金属隔板(侧壁)，上面安装静触头1。

具体而言，触臂3的上设置有绝缘罩6。触臂3与前面板5的内侧面之间设置有绝缘支柱7。

具体而言，触臂3设置有一绝缘外壁31，触臂3的内侧壁设置有触壁带电体36，触臂3的底部上设置有限位金属板30、用于固定弹簧32的一端，触臂3开口的一端设置有限位绝缘挡板34，弹簧32的另一端通过金属杆37与触杆35连接，金属杆37穿设在限位绝缘挡板34内。

可以看出，上述装置至少具有以下优点：

(1)本发明在原有电压互感器2手车的基础上进行改进，设计了特殊触臂3结构和可插拔式二次接线盒，可在不停电状态下对电压互感器2进行更换，并通过阻尼电阻33减弱了电压互感器2带电接入和退出的暂态过程。避免停电对用户带来的经济损失，也极大减轻了供电公司更换在运行电压互感器2的操作流程，进一步提高电力系统自动化水平并增强电力系统的供电可靠性。

(2)本发明基于成熟的手车结构，在电压互感器带电更换过程中操作步骤简便明确，可最大限度保证操作人员安全性。

(3)进行电压互感器2的带电接入和带电退出操作时，在电压互感器2直接接入或退出系统前将阻尼电阻33串接入电路中，有效减小突然接入或退出时一次暂态过程对电压互感器2的冲击。

(4)本发明采用纯机械结构，具有结构稳定，操作方便，容易实现的优点。

具体而言，所述触臂3设置在所述电压互感器2的上部，所述熔断器竖直设置在所述触臂3和电压互感器2之间。

具体而言，所述触臂3的顶端套设有梅花触头38，所述金属接触杆35露出所述梅花触头38的端部与所述静触头1接触。

具体而言，所述二次插座4的另一侧为插拔式结构、通过插拔的方式与所述仪表室电连接。具体的，二次插座4的连接端子4-1与电压互感器2二次相连，可插拔端子4-2与仪表室相连。

具体而言，所述第二支撑环为一圆板结构，所述圆板中部开设有通孔，所述金属接触杆35穿设在所述通孔内。

具体而言，所述第一支撑环由金属材料制成,所述第二支撑环由高压绝缘材料制成。

具体而言，所述阻尼电阻33为耐高压的功率电阻。

具体而言，上述金属接触杆35包括一连接杆和接触板，连接杆沿水平方向设置、接触板沿与连接杆向垂直的方向设置，连接杆和接触板可以通过焊接或者螺栓连接为一体，还可以通过一体制造成型。为保证良好导电性，金属接触杆35采用黄铜材料制成，即连接杆和接触板采用黄铜材料制成。

具体而言，所述静触头1中部开设有连接孔，所述连接孔内穿设有连接件，所述连接件用于将所述静触头1固定在所述铜排上。所述连接孔为光孔或螺纹孔，所述连接件为螺栓。

具体而言，触臂3结构的具体工作过程如下：

在电压互感器2手车向前推进时，金属接触杆35首先与静触头1接触。由于弹簧32的作用，金属接触杆35与静触头1接触良好，此时后侧铜排上的高压通过静触头1—金属接触杆35—阻尼电阻33—熔断器这一通路施加至电压互感器2的一次侧。阻尼电阻33此时接入一次电路，可以衰减电压互感器2突然接入一次系统时的暂态过程。由于弹簧32与触臂3底端固定连接，因此触臂3上的电位并非为零，其电位为电压互感器2输出阻抗和阻尼电阻33串联通路的中间分压点。利用高压绝缘材料制成的第二支撑环用于保证触臂3和金属接触杆35之间的绝缘。随着电压互感器2手车继续向前推进，触臂3与静触头1之间的距离越近，金属接触杆35伸出触臂3的距离越短。当静触头1与触臂3顶端的梅花触头38接触时，后侧铜排上的高压通过静触头1—梅花触头38—触臂3—熔断器这一通路施加至电压互感器2的一次侧，此时触臂3内的阻尼电阻33被短接，不再起到阻尼的作用。在电压互感器2手车摇出时，触臂3动作过程与上述过程相反。

基于上述实施例的另一种可能的实施方式中，本实施方式提供了一种计量柜用电压互感器带电更换方法，采用如权利要求上述计量柜用电压互感器带电更换装置，包括以下步骤：

将所述手车前面板5上的所述二次接线盒另一侧的导线拔出，使得所述电压互感器2与所述仪表室断开连接；

通过手柄向外摇动所述手车，直至所述触臂3上的梅花触头38与所述静触头1分离，所述电压互感器2完全退出一次系统；

将所述电压互感器2从所述手车上取下，并将新电压互感器2安装在所述手车上；

通过所述手柄向内摇动所述手车，直至所述金属接触杆35与所述静触头1接触，此时新电压互感器2通过所述阻尼电阻33接入一次系统；

继续通过所述手柄向内摇动所述手车，直至所述梅花触头38与所述静触头1连接，此时所述阻尼电阻被所述触臂带电体短接，新电压互感器直接接入一次系统；

将所述二次接线盒另一侧的插拔式导线接入，使得新电压互感器的二次测量信号和手车位置信号传送至仪表室。

具体而言，具体的带电更换操作过程如下：

(1)操作人员将电压互感器手车前面板上的二次接线盒第二端的导线拔出，使得电压互感器与仪表室断开连接；

(2)通过手柄向外摇动电压互感器手车，直至触臂上的梅花触头38与特殊静触头分离，但此时金属接触杆由于触臂中弹簧的作用依然与特殊静触头接触，电压互感器通过阻尼电阻接入一次系统；

(3)继续通过手柄向外摇动电压互感器手车，直至触臂的金属连接杆与侧壁的静触头分离，此时电压互感器完全退出一次系统；

(4)将带更换的电压互感器从手车上取下，并将新的电压互感器2安装在手车上；

(5)通过转运车将电压互感器手车放入导轨，

(6)通过手柄向内摇动电压互感器手车直至触臂金属连接杆与特殊静触头接触，此时电压互感器通过阻尼电阻接入一次系统；

(7)继续通过手柄向外摇动电压互感器手车，直至触臂顶端梅花触头38与特殊静触头连接，此时触臂内的阻尼电阻被触臂带电体短接，电压互感器直接接入一次系统；

(8)将电压互感器手车前面板上二次接线盒第二侧可插拔式导线接入，使得电压互感器二次测量信号和手车位置信号传送至仪表室。

可以看出，上述计量柜用电压互感器带电更换装置及方法至少具有以下优点：

(1)本发明在原有电压互感器手车的基础上进行改进，设计了特殊触臂3结构和可插拔式二次接线盒，可在不停电状态下对电压互感器2进行更换，并通过阻尼电阻减弱了电压互感器带电接入和退出的暂态过程。避免停电对用户带来的经济损失，也极大减轻了更换在运行电压互感器的操作流程，进一步提高电力系统自动化水平并增强电力系统的供电可靠性。

(2)本发明基于成熟的手车结构，在电压互感器带电更换过程中操作步骤简便明确，可最大限度保证操作人员安全性。

(3)进行电压互感器的带电接入和带电退出操作时，在电压互感器2直接接入或退出系统前将阻尼电阻串接入电路中，有效减小突然接入或退出时一次暂态过程对电压互感器的冲击。

(4)本发明采用纯机械结构，具有结构稳定，操作方便，容易实现的优点。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，包括：手车、触臂、静触头和二次插座，所述手车上设置有电压互感器和熔断器，其中，

所述二次插座设置在所述手车的前面板上，所述二次插座的其中一侧与所述电压互感器二次侧测量线、手车位置信号线电连接，所述二次插座的另一侧与仪表室电连接；

所述触臂内设置有一圆柱型空腔，所述空腔内设置有弹簧、阻尼电阻、第一支撑环、第二支撑环和金属接触杆，所述弹簧的一端与所述触臂的底端连接，另一端通过所述第一支撑环与所述阻尼电阻的一端连接，所述阻尼电阻的另一端与所述金属接触杆的一端连接，所述第二支撑环穿设在所述圆柱型空腔内、并套设在所述金属接触杆上，所述金属接触杆的另一端露出所述触臂的顶端并与所述静触头接触；

所述静触头设置在计量柜内的铜排上；

所述静触头通过所述阻尼电阻与所述熔断器电连接，所述阻尼电阻通过所述熔断器与所述电压互感器连接。

2.根据权利要求1所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，所述触臂设置在所述电压互感器的上部，所述熔断器竖直设置在所述触臂和电压互感器之间。

3.根据权利要求1所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，所述触臂的顶端套设有梅花触头，所述金属接触杆露出所述梅花触头的端部与所述静触头接触。

4.根据权利要求1所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，所述二次插座的另一侧为插拔式结构、通过插拔的方式与所述仪表室电连接。

5.根据权利要求1所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，所述第二支撑环为一圆板结构，所述圆板中部开设有通孔，所述金属接触杆穿设在所述通孔内。

6.根据权利要求1所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，所述第一支撑环由金属材料制成,所述第二支撑环由高压绝缘材料制成。

7.根据权利要求1所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，所述阻尼电阻为耐高压的功率电阻。

8.根据权利要求1所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，所述静触头中部开设有连接孔，所述连接孔内穿设有连接件，所述连接件用于将所述静触头固定在所述铜排上。

9.根据权利要求8所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，其特征在于，所述连接孔为光孔或螺纹孔，所述连接件为螺栓。

10.一种计量柜用电压互感器带电更换方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的计量柜用电压互感器带电更换装置，包括以下步骤：

将所述手车前面板上的所述二次接线盒另一侧的导线拔出，使得所述电压互感器与所述仪表室断开连接；

通过手柄向外摇动所述手车，直至所述触臂上的梅花触头与所述静触头分离，所述电压互感器完全退出一次系统；

将所述电压互感器从所述手车上取下，并将新电压互感器安装在所述手车上；

通过所述手柄向内摇动所述手车，直至所述金属接触杆与所述静触头接触，此时新电压互感器通过所述阻尼电阻接入一次系统；

继续通过所述手柄向内摇动所述手车，直至所述梅花触头与所述静触头连接，此时所述阻尼电阻被所述触臂带电体短接，新电压互感器直接接入一次系统；

将所述二次接线盒另一侧的插拔式导线接入，使得新电压互感器的二次测量信号和手车位置信号传送至仪表室。