CN111128593A - 一种高海拔柱上真空断路器 - Google Patents

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龙剑
王科
彭晶
赵现平
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Abstract

本申请涉及高压开关技术领域，提供一种高海拔柱上真空断路器，包括壳体监测机构和固封极柱；固封极柱包括动触头和静触头；监测机构包括电压互感器、气体压力开关、带电指示灯和气体漏气报警指示灯；电压互感器的高压引线与动触头一侧的软连接相连，电压互感器的二次端子线与气体压力开关、带电指示灯和气体漏气报警指示灯相连，气体压力开关连接带电指示灯和气体漏气报警指示灯。通过电压互感器从固封极柱的动触头上取电，并供应给气体压力开关、带电指示灯和气体漏气报警指示灯，在气体压力开关监测到壳体内部发生气压变化，气体压力开关动作，并引起带电指示灯和气体漏气报警指示灯的指示灯变化，以便检修人员及时发现真空断路器发生气体泄露。

Description

一种高海拔柱上真空断路器
技术领域
本申请涉及高压开关技术领域，尤其涉及一种高海拔柱上真空断路器。
背景技术
断路器是指能够在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，其中，真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名，具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。
在我国西部高海拔地区的电网建设中，真空断路器被大量使用，但是，对于高压电气设备，当使用环境的海拔高于1000m后，即高海拔地区，因使用环境的气压低、空气密度小，会造成电气设备外绝缘降低，使设备散热性能下降，同时，使用在户外的电气设备还遭受高海拔地区强紫外、昼夜温差大的危害，套管上的硅橡胶材质因长期处于强紫外、大温差环境下易开裂老化，容易因大气压差，使外壳鼓包、造成箱体漏气，若不及时对已经发生漏气的真空断路器进行维修，将会影响真空断路器的使用性能，且，使电网运行存在安全隐患。
发明内容
本申请提供了一种可实时监测是否发生漏气的高海拔柱上真空断路器，以便检修人员能够及时发现真空断路器发生气体泄露。
本申请提供的一种高海拔柱上真空断路器，包括壳体以及设置所述壳体内部的监测机构和固封极柱；所述固封极柱包括动触头和静触头，动静触头之间的灭弧介质为真空；
所述监测机构包括电压互感器、气体压力开关、带电指示灯和气体漏气报警指示灯；所述电压互感器的高压引线与动触头一侧的软连接相连，所述电压互感器的二次端子线与所述气体压力开关、带电指示灯和气体漏气报警指示灯相连，所述气体压力开关连接所述带电指示灯和所述气体漏气报警指示灯。
可选的，所述壳体的绝缘介质为c-CF/CO气体。
可选的，还包括联动机构；所述联动机构包括绝缘拉杆、缓震器和橡胶垫；
所述绝缘拉杆一端与所述固封极柱的动触头相连，另一端与缓震器相连；所述橡胶垫设置在所述缓震器的内部。
可选的，还包括套管，所述套管分为进线套管和出线套管；
所述进线套管和所述出线套管分别设置在所述壳体的两侧，以便所述进线套管内部的导线连接所述固封极柱动触头上的软连接；以及所述出线套管内部的导线连接所述固封极柱的静触头。
可选的，所述套管包括伞裙和导线连接端子，所述导线连接端子设置在所述伞裙的外侧，以连接外部电源高压线。
可选的，所述套管上的伞裙高度一致，伞裙的材料为硅橡胶。
可选的，所述导线连接端子的上下两面设有蜂窝状小点，且，各边角采用倒角处理。
可选的，所述电压互感器为陶瓷电容电压互感器。
可选的，所述带电指示灯和所述气体漏气报警指示灯为红绿双色显示。
可选的，所述软连接为分股式连接。
由以上技术方案可知，本申请提供的一种高海拔柱上真空断路器，包括壳体以及设置所述壳体内部的监测机构和固封极柱；所述固封极柱包括动触头和静触头，动静触头之间的灭弧介质为真空；所述监测机构包括电压互感器、气体压力开关、带电指示灯和气体漏气报警指示灯；所述电压互感器的高压引线与动触头一侧的软连接相连，所述电压互感器的二次端子线与所述气体压力开关、带电指示灯和气体漏气报警指示灯相连，所述气体压力开关连接所述带电指示灯和所述气体漏气报警指示灯。
在实际应用中，通过在封闭的所述壳体内部设置所述监测机构，由所述监测机构实时监测所述壳体内的气压，通过所述电压互感器从所述固封极柱的动触头上取电，并将电量供应给所述气体压力开关、所述带电指示灯和所述气体漏气报警指示灯，在所述气体压力开关监测到所述壳体内部发生气压变化，即，所述壳体发生泄露时，所述气体压力开关动作，并引起所述带电指示灯和所述气体漏气报警指示灯的指示灯变化，从而实现报警功能，以便检修人员能够及时发现真空断路器发生气体泄露。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器的套管结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器的蜂窝状小点位置示意图；
图4为本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器的软连接结构示意图。
图示说明：
其中，1-壳体，2-监测机构，21-电压互感器，22-气体压力开关，23-带电指示灯，24-气体漏气报警指示灯，3-固封极柱，31-软连接，4-联动机构，41-绝缘拉杆，42-缓震器，43-橡胶垫，5-套管，5a-进线套管，5b-出线套管，51-伞裙，52-导线连接端子，53-蜂窝状小点。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
参见图1，为本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器的结构示意图。
为了能够及时发现设置在高海拔电网中的真空断路器发生气体泄漏情况，如图1所示，本申请实施例提供一种高海拔柱上真空断路器，包括壳体1以及设置所述壳体1内部的监测机构2和固封极柱3；所述固封极柱3包括动触头和静触头，动静触头之间的灭弧介质为真空；所述监测机构2包括电压互感器21、气体压力开关22、带电指示灯23和气体漏气报警指示灯24；所述电压互感器21的高压引线与动触头一侧的软连接31相连，所述电压互感器21的二次端子线与所述气体压力开关22、带电指示灯23和气体漏气报警指示灯24相连，所述气体压力开关22连接所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24。
所述壳体1为绝缘材料支撑，固定安装在高压线支撑柱上，以密封包括内部器件，所述监测机构2设置在所述壳体1的内部，可以通过绝缘材料安装在所述壳体1上，例如，通过陶瓷安装座连接所述壳体1。
所述监测机构2包括电压互感器21、气体压力开关22、带电指示灯23和气体漏气报警指示灯24；通过所述电压互感器21的高压引线连接所述固封极柱3动触头一侧的软连接31，即，与所述固封极柱3动触头相连，所述电压互感器21的二次端子线连接所述气体压力开关、所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24，以获取电压，并将获取的电压提供给所述气体压力开关、所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24，所述电压互感器21的地线连接在所述壳体1上。需要说明的是，这里的软连接31是指铜排软连接，或者是镀锡铜编织线软连接，采用裸铜线或镀锡铜编织线(绞线)，用冷压方法制成，铜排软连接的搭界面采用分子扩散焊技术一次性焊接成型。
在所述固封极柱3动触头上设置所述软连接31，是为了适应所述固封极柱3的动触头运动，避免动触头的频繁运动是的导线连接点断裂。
所述气体压力开关22采用高精度、高稳定性能的压力传感器和变送电路，在所述壳体1内的气体压力发生变化以后，变送电路跟随变化，从而使得连接所述气体压力开关22的所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24的指示灯发生变化，即，发出报警信息(灯光颜色)。
本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器，包括壳体1以及设置所述壳体1内部的监测机构2和固封极柱3；所述固封极柱3包括动触头和静触头，动静触头之间的灭弧介质为真空；所述监测机构2包括电压互感器21、气体压力开关22、带电指示灯23和气体漏气报警指示灯24；所述电压互感器21的高压引线与动触头一侧的软连接31相连，所述电压互感器21的二次端子线与所述气体压力开关22、带电指示灯23和气体漏气报警指示灯24相连，所述气体压力开关22连接所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24。
通过在封闭的所述壳体1内部设置所述监测机构2，由所述监测机构2实时监测所述壳体1内的气压，通过所述电压互感器21从所述固封极柱3的动触头上取电，并将电量供应给所述气体压力开关22、所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24，在所述气体压力开关22监测到所述壳体1内部发生气压变化，即，所述壳体1发生泄露时，所述气体压力开关22动作，并引起所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24的指示灯变化，从而实现报警功能，以便检修人员能够及时发现真空断路器发生气体泄露。
为了保证所述真空断路器内部的气压恒定，即，避免真空断路器内部温度变化，引起内部气压改变，造成所述监测机构2的误报警，在本申请的部分实施例中，所述壳体1的绝缘介质为c-C4F8/CO2气体(八氟环丁烷与二氧化碳的混合气体)。c-C4F8/CO2气体的温度效应指数较低，在温度大范围变化的情况下，其气压变化较小，可以使所述真空断路器在海拔4000m环境下安全可靠地使用，避免因高海拔地区造成外壳鼓包、电气外绝缘下降、温升过高、耐候性和机械性能变差对柱上真空断路器电气寿命和机械寿命的影响。
为了减少真空断路器的合闸时间，以提高真空灭弧室的灭弧性能，且，提高动静触头的使用寿命，如图1所示，在本申请的部分实施例中，还包括联动机构5；所述联动机构4包括绝缘拉杆41、缓震器42和橡胶垫43；所述绝缘拉杆41一端与所述固封极柱3的动触头相连，另一端与缓震器42相连；所述橡胶垫43设置在所述缓震器42的内部。通过在所述缓震器42的内部设置橡胶垫43，即，设置在所述缓震器42的底部，通过所述橡胶垫43的弹性加快合闸动作，从而实现更快速的灭弧动作。
在保证真空断路器的密封性的前提下，为了实现真空断路器内部器件与外部的线路连接，如图1所示，在本申请的部分实施例中，还包括套管5，所述套管5分为进线套管5a和出线套管5b；所述进线套管5a和所述出线套管5b分别设置在所述壳体1的两侧，以便所述进线套管5a内部的导线连接所述固封极柱3动触头上的软连接31；以及所述出线套管5b内部的导线连接所述固封极柱3的静触头。
所述进线套管5a设置在所述壳体1的进线端，与壳体1之间采用密封连接，所述进线套管5a的一部分伸入所述壳体1内部，所述进线套管5a内部的导线与所述固封极柱3动触头上的软连接31进行连接；所述出线套管5b设置在所述壳体1的出线端，与壳体1之间采用密封连接，所述出线套管5b的一部分伸入所述壳体1内部，所述出线套管5b内部的导线与所述固封极柱3静触头上连接。
本申请部分实施提供的高海拔柱上真空断路器，所述套管5包括伞裙51和导线连接端子52，所述导线连接端子52设置在所述伞裙51的外侧，以连接外部电源高压线。需要说明的是，这里的外侧是指远离所述壳体的方向。
参见图2，为本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器的套管结构示意图。
参见图3，为本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器的蜂窝状小点位置示意图。
为了实现高海拔的环境条件，如图3所示，在本申请的部分实施例中，所述套管5上的伞裙51高度一致，伞裙51的材料为硅橡胶。为了适应高海拔地区，对套管5的拔高要求，对所述伞裙51的高度进行加高，且，保证伞裙的高度一致，伞裙的材料为硅橡胶，以保证在高海拔地区的强紫外线和低温环境下，提高伞裙51的耐久性和耐候性。
如图2和图3所示，本申请实施例中提供的高海拔柱上真空断路器，所述导线连接端子52的上下两面设有蜂窝状小点53，且，各边角采用倒角处理。所述导线连接端子52上的蜂窝状小点53可以增大与外部电源导体的接触面积，放置温升过高，为了提高导电率，还可以在所述导线连接端子52上进行镀银处理。为了防止所述导线连接端子52由于极不均匀电场造成的电晕起始电压降低，将所述导线连接端子52的各边角处均进行倒角处理，为了改善导体端部的电场分布，减少线路介质损耗。
本申请部分实施提供的高海拔柱上真空断路器，所述电压互感器21为陶瓷电容电压互感器。所述电压互感器21安装在所述壳体1上，陶瓷电容电压互感器的安装不影响所述壳体1内部绝缘，且不会造成内部温升。
为了使所述监测机构2的报警信息更容易被发现，在本申请的部分实施例中，所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24为红绿双色显示。所述带电指示灯23可以显示所述固封极柱3的动触头上是否带电，可以将所述气体漏气报警指示灯24设置为红灯表示真空断路器的所述壳体1内的气压不足，绿色表示所述壳体1内的气压正常，一边巡检人员更容易识别真空断路器的状态。
参见图4，为本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器的软连接结构示意图。
如图4所述，本申请部分实施提供的高海拔柱上真空断路器，所述软连接31为分股式连接。由于所述壳体1为全密封结构，导致所述软连接31的散热性能变差，采用分股式软连接，增大了散热空间，在所述软连接31的截面积相同情况最大程度扩大散热面积。
本申请实施例提供的一种高海拔柱上真空断路器，包括壳体1以及设置所述壳体1内部的监测机构2和固封极柱3；所述固封极柱3包括动触头和静触头，动静触头之间的灭弧介质为真空；所述监测机构2包括电压互感器21、气体压力开关22、带电指示灯23和气体漏气报警指示灯24；所述电压互感器21的高压引线与动触头一侧的软连接31相连，所述电压互感器21的二次端子线与所述气体压力开关22、带电指示灯23和气体漏气报警指示灯24相连，所述气体压力开关22连接所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24。
通过在封闭的所述壳体1内部设置所述监测机构2，由所述监测机构2实时监测所述壳体1内的气压，通过所述电压互感器21从所述固封极柱3的动触头上取电，并将电量供应给所述气体压力开关22、所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24，在所述气体压力开关22监测到所述壳体1内部发生气压变化，即，所述壳体1发生泄露时，所述气体压力开关22动作，并引起所述带电指示灯23和所述气体漏气报警指示灯24的指示灯变化，从而实现报警功能，以便检修人员能够及时发现真空断路器发生气体泄露。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种高海拔柱上真空断路器，其特征在于，包括壳体(1)以及设置所述壳体(1)内部的监测机构(2)和固封极柱(3)；所述固封极柱(3)包括动触头和静触头，动静触头之间的灭弧介质为真空；
所述监测机构(2)包括电压互感器(21)、气体压力开关(22)、带电指示灯(23)和气体漏气报警指示灯(24)；所述电压互感器(21)的高压引线与动触头一侧的软连接(31)相连，所述电压互感器(21)的二次端子线与所述气体压力开关(22)、带电指示灯(23)和气体漏气报警指示灯(24)相连，所述气体压力开关(22)连接所述带电指示灯(23)和所述气体漏气报警指示灯(24)。
2.根据权利要求1所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，所述壳体(1)的绝缘介质为c-C4F8/CO2气体。
3.根据权利要求1所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，还包括联动机构(4)；所述联动机构(4)包括绝缘拉杆(41)、缓震器(42)和橡胶垫(43)；
所述绝缘拉杆(41)一端与所述固封极柱(3)的动触头相连，另一端与缓震器(42)相连；所述橡胶垫(43)设置在所述缓震器(42)的内部。
4.根据权利要求1所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，还包括套管(5)，所述套管(5)分为进线套管(5a)和出线套管(5b)；
所述进线套管(5a)和所述出线套管(5b)分别设置在所述壳体(1)的两侧，以便所述进线套管(5a)内部的导线连接所述固封极柱(3)动触头上的软连接(31)；以及所述出线套管(5b)内部的导线连接所述固封极柱(3)的静触头。
5.根据权利要求4所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，所述套管(5)包括伞裙(51)和导线连接端子(52)，所述导线连接端子(52)设置在所述伞裙(51)的外侧，以连接外部电源高压线。
6.根据权利要求5所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，所述套管(5)上的伞裙(51)高度一致，伞裙(51)的材料为硅橡胶。
7.根据权利要求5所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，所述导线连接端子(52)的上下两面设有蜂窝状小点(53)，且，各边角采用倒角处理。
8.根据权利要求1所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，所述电压互感器(21)为陶瓷电容电压互感器。
9.根据权利要求1所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，所述带电指示灯(23)和所述气体漏气报警指示灯(24)为红绿双色显示。
10.根据权利要求3所述的高海拔柱上真空断路器，其特征在于，所述软连接(31)为分股式连接。
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