CN110349796A - 一种智能一体式断路器 - Google Patents

Abstract

一种智能一体式断路器，涉及高压开关设备领域。包括断路器本体，断路器本体包括断路器壳体、断路器壳体上安装有并排布置的三个绝缘极柱，所述断路器壳体内安装有三个永磁机构以及控制箱；所述断路器壳体的下端设置有开口，开口内插装有可分离设置的控制箱，所述控制箱的两侧设置有滑轨，断路器壳体内设置有与控制箱两侧的滑轨配合的滑槽，控制箱的顶端设置有下端子排，断路器壳体内设置有与下端子排插装配合的上端子排，控制箱内的下部设置有控制箱锁定机构。本发明将控制箱可分离式地安装在断路器壳体内，维护保养时，维护人员站下地面就实现控制的拆装，大大方便了控制箱的维护。

Description

一种智能一体式断路器

技术领域

本发明涉及高压开关设备领域，具体为一种智能一体式断路器。

背景技术

随着科学技术发展和人们对电气产品高性能的追求，高压电气产品的研究也一直遵循着免维护、高可靠、小型化、集成化、智能化的原则，已高科技含量的核心器件和新技术、新工艺、新材料为主线进行发展，并呈现出一些更新的特点。

目前配网线路上使用的智能化开关，绝大部分采用的电磁式电压、电流互感器作为传感器，电磁式电压互感器、电流互感器存在铁芯饱和、电磁谐振等问题，影响测量可靠性，也有一些线路上使用电容式电压传感器作为三相电压信号的测量，但是之前使用的电容式电压传感器温度特性不理想，在户外高低温环境下，测量精度只能达到5%，不能满足配网自动化系统所要求的0.5 级及以上的测量要求。

此外，所有智能化开关的智能控制单元与本体单元都是分离式，采用带航空插头的联络电缆进行连接，拆装不便，费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能一体式断路器，可以有效解决现有断路器使用的电压、电流传感器存在的铁芯饱和、电磁谐振和测量精度不足、控制单元与本体单元需要单独安装、维护的问题。

实现上述目的的技术方案是：一种智能一体式断路器，其特征在于：包括断路器本体，断路器本体包括断路器壳体、断路器壳体上安装有并排布置的三个绝缘极柱，所述断路器壳体内安装有三个永磁机构以及控制箱；

所述每个所述绝缘极柱的顶端均设置有进线导电杆，每个所述绝缘极柱的一侧均设置有出线导电杆，每个所述绝缘极柱内分别浇筑有电流传感器、电压传感器、真空灭弧室、绝缘拉杆，电流传感器套装在出线导杆上，电压传感器设置在绝缘极柱的下部、并且进线端与出线导电杆连接，真空灭弧室与绝缘拉杆从上至下依次设置，真空灭弧室的上端与进线导电杆连接，真空灭弧室的下端与绝缘拉杆连接、同时还通过软连接与出线导电杆连接，绝缘拉杆的下端分别对应连接一个永磁机构；

所述断路器壳体的下端设置有开口，开口内插装有可分离设置的控制箱，所述控制箱的两侧设置有滑轨，断路器壳体内设置有与控制箱两侧的滑轨配合的滑槽，控制箱的顶端设置有下端子排，断路器壳体内设置有与下端子排插装配合的上端子排，控制箱内的下部设置有控制箱锁定机构，控制箱锁定机构包括呈左右两侧对称布置的两个安装座，安装座固定连接在控制箱内，安装座上分别穿置有一根水平布置的锁定杆，滑槽上分别设置有与锁定杆配合的锁定孔，锁定杆上设置有环形凸缘，环形凸缘与控制箱之间的锁定杆上穿置有第一弹簧，两个锁定杆之间设置有凸轮锁，凸轮锁转动安装在控制箱的底部，凸轮锁可分离的配合设置有凸轮钥匙，通过凸轮钥匙转动凸轮锁可以带动两侧的锁定杆穿过控制箱、并锁定在对应滑槽的锁定孔内。

进一步地，所述断路器壳体的一侧安装有与断路器本体串接的隔离刀闸。

进一步地，所述凸轮锁的外壁上设置有距离转动中心最远的两个对称布置的凸出部以及距离转动中心最近的两个对称布置的回缩部，当两侧凸出部转动至与两侧的锁定杆接触时，锁定杆的外端分别沿轴向穿置在滑槽的锁定孔内，所述控制箱处于锁定状态；当两侧回缩部转动至与两侧的锁定杆接触时，锁定杆的外端分别沿轴向回缩至控制箱内，所述控制箱处于开锁状态。

进一步地，所述凸轮锁的下端设置有圆形孔，圆形孔内设置有环形槽，圆形孔的两侧对称设置有上端连通环形槽、下端为开口的竖向滑槽；

所述凸轮钥匙的上部呈与凸轮锁下端的圆形孔配合的圆柱形，所述凸轮钥匙上端两侧对称设置有与圆形孔内的竖向滑槽配合的销钉，凸轮钥匙向上穿置在圆形孔内、并使两侧的销钉沿圆形孔两侧的竖向滑槽向上位移置至圆形孔的环形槽内，使得凸轮钥匙上端两侧的销钉可以随凸轮钥匙沿凸轮锁的环形槽转动，所述环形槽内还设置有限位部，所述限位部用于限定凸轮钥匙两侧的销钉在环形槽内的转动范围。

进一步地，所述凸轮锁通过卡簧转动安装在控制箱的底部，控制箱的底部设置有与控制箱的开锁状态和锁定状态相对应的“开”和“锁”两个标识，所述凸轮锁的下端伸出控制箱、并连接有与“开”和“锁”两个标识相配合的箭头指示件。

进一步地，所述控制箱内的底部安装有设置在凸轮锁一侧的止动器，止动器包括固定座，固定座朝向凸轮锁的一端设置有滑槽，滑槽内滑动设置有锁定销，锁定销与固定座的滑槽底部之间设置有第二弹簧，凸轮锁的外壁上设置有呈90°夹角布置的第一弧形锁定孔和第二弧形锁定孔，当凸轮锁处于锁定状态时，锁定销的前端在第二弹簧的作用下锁定在第一弧形锁定孔内，当凸轮锁处于开锁状态时，锁定销的前端在第二弹簧的作用下锁定在第二弧形锁定孔内。

进一步地，所述控制箱的底部设置有露出控制箱的指示灯，所述控制箱内还安装有控制指示灯开关的行程开关，行程开关的触发端伸出控制箱、并在控制箱上行到位时点亮指示灯。

进一步地，所述凸轮钥匙的上端呈小口端朝上的锥形体。

进一步地，所述滑槽的下端呈喇叭口，所述滑轨上端背向控制箱的一侧为倾斜向下的斜面。

进一步地，所述控制箱设置有一备一用的两个，分别控制箱的两侧分别设置有导轨，断路器壳体内分别设置有与导轨配合的滑槽。

本发明的有益效果：

本发明采用电子式的电流传感器、电压传感器，可以有效解决现有断路器使用的电压、电流传感器存在的铁芯饱和、电磁谐振和测量精度不足的问题。

本发明将断路器、隔离刀闸、控制箱融为了一个整体，方便了现场的安装和维护、节约制造的成本。

因为断路器安装位置较高，控制箱的保养和维修均不方便，本发明将控制箱可分离式地安装在断路器壳体内，维护保养时，维护人员站下地面就实现控制的拆装，大大方便了控制箱的维护。

本发明通过相互配合的滑轨和滑槽保证控制箱安装过程中的精度，保证控制箱的顶端的下端子排与断路器壳体内上端子排能够顺利插装。

附图说明

图1为本发明的主剖视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为图1中的A-A向剖视图；

图4为控制箱与断路器本体配合的结构示意图；

图5为控制箱锁定机构的剖视图；

图6为控制箱锁定机构的立体图；

图7为控制箱的仰视图；

图8为相互配合的凸轮锁和凸轮钥匙的剖视图；

图9为行程开关与断路器本体的开口边沿配合的结构示意图；

图10为本发明的现场拆装的示意图。

具体实施方式

如图1-9所示，本发明包括断路器本体24，断路器本体24包括断路器壳体1、断路器壳体1上安装有并排布置的三个绝缘极柱2，断路器壳体1内安装有三个永磁机构3，以及一备一用两个控制箱4，断路器壳体1的一侧安装有与断路器本体24串接的隔离刀闸25。

每个所述绝缘极柱2的顶端均设置有进线导电杆5，所述绝缘极柱2的一侧均设置有出线导电杆6，所述绝缘极柱2内分别浇筑有电子式电流传感器7、电子式电压传感器8、真空灭弧室9、绝缘拉杆10，电流传感器7套装在出线导杆6上，电压传感器8设置在绝缘极柱2的下部、并且进线端与出线导电杆6连接，真空灭弧室9与绝缘拉杆10从上至下依次设置，真空灭弧室9的上端与进线导电杆5连接，真空灭弧室9的下端与绝缘拉杆10连接、同时还通过软11连接与出线导电杆6连接，绝缘拉杆10的下端分别对应连接一个永磁机构3。

作为本实施例的进一步说明，控制箱4即为现有技术中公知的智能控制单元，本发明对智能控制单元的主要改进在于使控制单元可分离地插装在断路器壳体1内，而不在于对智能控制单元的电路控制的改进。

断路器壳体1的下端设置有两个开口12，两个控制箱4分别可分离地插装在一个开口12内，两个控制箱4的两侧设置有滑轨13，断路器壳体1内设置有与控制箱4两侧的滑轨13配合的滑槽14，控制箱4的顶端设置有下端子排15，断路器壳体1内设置有与下端子排15插装配合的上端子排16，控制箱44与断路器本体24之间通过下端子排15、上端子排16实现电连接，下端子排15、上端子排16采用公知的凤凰端子。

作为本实施例的进一步改进，滑轨13上端背向控制箱4的一侧为倾斜向下的斜面，滑槽14的下端呈喇叭口，便于滑轨13顺利导入滑槽14内。

控制箱4内的下部设置有控制箱锁定机构50，控制箱锁定机构50包括呈左右对称设置在控制箱内的安装座17，安装座17固定连接在控制箱4内，安装座17上分别穿置有一根水平布置的锁定杆18，滑槽14上分别设置有与锁定杆18配合的锁定孔19，锁定杆18上设置有环形凸缘20，环形凸缘20与控制箱4之间的锁定杆18上分别穿置有第一弹簧21，两个锁定杆18之间设置有凸轮锁22，凸轮锁22通过卡簧34转动安装在控制箱4的底部，凸轮锁22可分离的配合设置有凸轮钥匙23。

凸轮锁22的下端设置有圆形孔27，圆形孔27内设置有环形槽28，圆形孔27的两侧对称设置有上端连通环形槽28、下端为开口的竖向滑槽29，凸轮钥匙23的上部呈与圆形孔8.61配合的圆柱形，凸轮钥匙23的上端两侧对称设置有与圆形孔27内的竖向滑槽29配合的销钉31，凸轮钥匙23向上穿置在圆形孔27内、并使两侧的销钉31沿竖向滑槽29向上位移置至圆形孔27的环形槽28内，使得凸轮钥匙24上端两侧的销钉31可以随凸轮钥匙沿凸轮锁22的环形槽28转动，环形槽28内还设置有限位部30，所述限位部30用于限定凸轮钥匙23两侧的销钉在环形槽28内的转动范围。

作为本实施例的进一步改进，为了使凸轮钥匙24顺利导入凸轮锁22下端的圆形孔27内，凸轮钥匙24的上端呈小口端朝上的锥形体。

凸轮锁22的外壁上设置有距离转动中心最远的两个对称布置的凸出部32以及距离转动中心最近的两个对称布置的回缩部49，当两侧凸出部32转动至与两侧的锁定杆18接触时，锁定杆18的外端分别沿轴向穿置在滑槽的锁定孔19内，控制箱4处于锁定状态；当两侧回缩部49转动至与两侧的锁定杆18接触时，锁定杆18的外端分别沿轴向回缩至控制箱4内，控制箱4处于开锁状态。

作为本实施例的进一步说明，控制箱4的底部设置有与控制箱4的开锁状态和锁定状态相对应的“开”和“锁”两个标识35、36，凸轮锁22的下端伸出控制箱4、并连接有与“开”和“锁”两个标识35、36相配合的箭头指示件37。

作为本实施例的进一步说明，控制箱4内的底部安装有设置在凸轮锁22一侧的止动器38，止动器38包括固定座39，固定座39朝向凸轮锁22的一端设置有滑槽40，滑槽40内滑动设置有锁定销41，锁定销41与固定座39的滑槽40底部之间设置有弹簧42，凸轮锁22的外壁上设置有呈90°夹角布置的第一弧形锁定孔43和第二弧形锁定孔44，当凸轮锁22处于锁定状态时，锁定销41的前端在第二弹簧42的作用下锁定在第一弧形锁定孔43内，当凸轮锁22处于开锁状态时，锁定销41的前端在第二弹簧42的作用下锁定在第二弧形锁定孔44内。

作为本实施例的进一步说明，控制箱4的底部设置有露出控制箱4的指示灯45，控制箱4内的底部还安装有控制指示灯45开关的行程开关46，指示灯45与行程开关46串接、并连接电源，电源可以直接从控制箱4内取电，行程开关46的触发端伸出控制箱4，行程开关46的触发端与断路器壳体1下端对应开口12的开口边沿相配合、并在控制箱4上行到位时触发点亮指示灯45。

本实施例所述控制箱4的拆装原理：

如图10所示，本发明在地面就可以完成控制箱4的拆装，安装时，先将凸轮钥匙23插装在凸轮锁22的圆形孔27内，沿图8所示方向逆时针转动凸轮钥匙23使两侧的销钉31与限位部30相抵触，此时凸轮锁22两侧的回缩部49转动至与两侧的锁定杆18接触，锁定杆18的外端分别沿轴向回缩在控制箱4内，控制箱4处于开锁状态，并且止动器38的锁定销41的前端在第二弹簧42的作用下锁定在第二弧形锁定孔44内。

之后再在凸轮钥匙23的下端连接缘杆33，绝缘杆33可以采用多级杆，凸轮钥匙23与绝缘杆33之间可以采用螺纹连接，通过接缘杆33将控制箱4举升至断路器壳体1下端的开口12内，并使控制箱4两侧的滑轨13沿滑槽14向上滑行，从而将控制箱推入断路器壳体1内，并使得控制箱4的顶端的下端子排15与断路器壳体1内上端子排16对应插装，下端子排15与上端子排16插装到位时，行程开关46的触发闭合，点亮指示灯45。

再将凸轮钥匙23逆时针转动90°，凸轮锁22压缩第二弹簧42，使得第二弧形锁定孔44脱离锁定销41的锁定，将凸轮锁22两侧的凸出部32转动至与两侧的锁定杆18接触，同时锁定销41的前端在第二弹簧42的作用下锁定在第一弧形锁定孔43内，并带动锁定杆18的外端沿轴向穿置在滑槽的锁定孔19内，从而完成控制箱4的安装，之后沿相反方向转动凸轮钥匙23，使凸轮钥匙23两侧的销钉31沿凸轮锁22两侧的竖向滑槽29脱离凸轮锁。

控制箱4的拆卸的原理与安装过程相反，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种智能一体式断路器，其特征在于：包括断路器本体，断路器本体包括断路器壳体、断路器壳体上安装有并排布置的三个绝缘极柱，所述断路器壳体内安装有三个永磁机构以及控制箱；

所述每个所述绝缘极柱的顶端均设置有进线导电杆，每个所述绝缘极柱的一侧均设置有出线导电杆，每个所述绝缘极柱内分别浇筑有电流传感器、电压传感器、真空灭弧室、绝缘拉杆，电流传感器套装在出线导杆上，电压传感器设置在绝缘极柱的下部、并且进线端与出线导电杆连接，真空灭弧室与绝缘拉杆从上至下依次设置，真空灭弧室的上端与进线导电杆连接，真空灭弧室的下端与绝缘拉杆连接、同时还通过软连接与出线导电杆连接，绝缘拉杆的下端分别对应连接一个永磁机构；

所述断路器壳体的下端设置有开口，开口内插装有可分离设置的控制箱，所述控制箱的两侧设置有滑轨，断路器壳体内设置有与控制箱两侧的滑轨配合的滑槽，控制箱的顶端设置有下端子排，断路器壳体内设置有与下端子排插装配合的上端子排，控制箱内的下部设置有控制箱锁定机构，控制箱锁定机构包括呈左右两侧对称布置的两个安装座，安装座固定连接在控制箱内，安装座上分别穿置有一根水平布置的锁定杆，滑槽上分别设置有与锁定杆配合的锁定孔，锁定杆上设置有环形凸缘，环形凸缘与控制箱之间的锁定杆上穿置有第一弹簧，两个锁定杆之间设置有凸轮锁，凸轮锁转动安装在控制箱的底部，凸轮锁可分离的配合设置有凸轮钥匙，通过凸轮钥匙转动凸轮锁可以带动两侧的锁定杆穿过控制箱、并锁定在对应滑槽的锁定孔内。

2.根据权利要求1所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述断路器壳体的一侧安装有与断路器本体串接的隔离刀闸。

3.根据权利要求1所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述凸轮锁的外壁上设置有距离转动中心最远的两个对称布置的凸出部以及距离转动中心最近的两个对称布置的回缩部，当两侧凸出部转动至与两侧的锁定杆接触时，锁定杆的外端分别沿轴向穿置在滑槽的锁定孔内，所述控制箱处于锁定状态；当两侧回缩部转动至与两侧的锁定杆接触时，锁定杆的外端分别沿轴向回缩至控制箱内，所述控制箱处于开锁状态。

4.根据权利要求3所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述凸轮锁的下端设置有圆形孔，圆形孔内设置有环形槽，圆形孔的两侧对称设置有上端连通环形槽、下端为开口的竖向滑槽；

所述凸轮钥匙的上部呈与凸轮锁下端的圆形孔配合的圆柱形，所述凸轮钥匙上端两侧对称设置有与圆形孔内的竖向滑槽配合的销钉，凸轮钥匙向上穿置在圆形孔内、并使两侧的销钉沿圆形孔两侧的竖向滑槽向上位移置至圆形孔的环形槽内，使得凸轮钥匙上端两侧的销钉可以随凸轮钥匙沿凸轮锁的环形槽转动，所述环形槽内还设置有限位部，所述限位部用于限定凸轮钥匙两侧的销钉在环形槽内的转动范围。

5.根据权利要求4所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述凸轮锁通过卡簧转动安装在控制箱的底部，控制箱的底部设置有与控制箱的开锁状态和锁定状态相对应的“开”和“锁”两个标识，所述凸轮锁的下端伸出控制箱、并连接有与“开”和“锁”两个标识相配合的箭头指示件。

6.根据权利要求5所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述控制箱内的底部安装有设置在凸轮锁一侧的止动器，止动器包括固定座，固定座朝向凸轮锁的一端设置有滑槽，滑槽内滑动设置有锁定销，锁定销与固定座的滑槽底部之间设置有第二弹簧，凸轮锁的外壁上设置有呈90°夹角布置的第一弧形锁定孔和第二弧形锁定孔，当凸轮锁处于锁定状态时，锁定销的前端在第二弹簧的作用下锁定在第一弧形锁定孔内，当凸轮锁处于开锁状态时，锁定销的前端在第二弹簧的作用下锁定在第二弧形锁定孔内。

7.根据权利要求6所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述控制箱的底部设置有露出控制箱的指示灯，所述控制箱内还安装有控制指示灯开关的行程开关，行程开关的触发端伸出控制箱、并在控制箱上行到位时点亮指示灯。

8.根据权利要求4所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述凸轮钥匙的上端呈小口端朝上的锥形体。

9.根据权利要求1所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述滑槽的下端呈喇叭口，所述滑轨上端背向控制箱的一侧为倾斜向下的斜面。

10.根据权利要求1所述的一种智能一体式断路器，其特征在于：所述控制箱设置有一备一用的两个，分别控制箱的两侧分别设置有导轨，断路器壳体内分别设置有与导轨配合的滑槽。