CN111463062B - 环保型罐式多断口真空断路器 - Google Patents

环保型罐式多断口真空断路器 Download PDF

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CN111463062B CN202010343884.6A CN202010343884A CN111463062B CN 111463062 B CN111463062 B CN 111463062B CN 202010343884 A CN202010343884 A CN 202010343884A CN 111463062 B CN111463062 B CN 111463062B
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Abstract

本公开实施例公开了环保型罐式多断口真空断路器。该真空断路器的一具体实施方式包括:罐式腔体,填充有环保气体作为绝缘介质;多个真空灭弧室,依次以串联的方式连接,以及放置到罐式腔体中;第一导电杆的第一端和第二导电杆的第一端伸入到罐式腔体中,分别与多个真空灭弧室中处于最上游的真空灭弧室的输入端和处于最下游的真空灭弧室的输出端连接;同步控制组件用于同步控制多个真空灭弧室中每个真空灭弧室的闭合与断开。该实施方式使该真空断路器适用于更高电压等级的电力系统中。此外,提高了该真空断路器的可靠性与安全性。最后,上述环保型绝缘介质进行罐式腔体内部绝缘的同时,能够避免气体泄漏时污染外部环境。

Description

环保型罐式多断口真空断路器
技术领域
本公开实施例涉及真空断路器领域,具体涉及环保型罐式多断口真空断路器。
背景技术
真空断路器是保障电网安全可靠运行的重要设备。单个真空断路器已应用于72.5kV电压等级工程,而更高的电压等级工程主要采用气体断路器。因此,以六氟化硫气体作为灭弧和绝缘介质的真空断路器设备得到广泛应用。但是六氟化硫气体是温室效应气体,京都议定书和欧盟“禁氟令”均限制对六氟化硫气体的使用。因此,寻求环境友好的六氟化硫气体的替代气体和开发环保型高压真空断路器是高压开关领域亟待解决的热点问题。
此外,多断口真空断路器在交流输电、机械式高压直流开断领域具有广泛的应用空间。目前T型、U型、直立型等结构的多断口真空断路器得到广泛应用。然而,上述产品大部分是传统瓷柱式结构,存在占地面积大、施工周期长、智能化水平低等缺点。不符合国家电网公司2015年推出智能变电站模块化建设方案。
公开号为CN108878212A的中国专利公开了一种超高压双断口真空断路器,通过两个成直筒状的罐筒并通过横筒连通。每个直筒状罐筒内有独立的灭弧单元以及操动机构。通过电磁斥力机构控制真空断路器开断。但是,上述结构采用六氟化硫绝缘介质发生泄漏会对生态环境造成破坏,并且涡流电磁斥力操动机构容易造成真空灭弧室开断动作不同步,引起真空断路器损坏的风险。
相应地,本领域需要一种新的多断口真空断路器来解决上述问题。
发明内容
本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思,这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
为了解决上述问题,即相关的多断口真空断路器存在真空灭弧室分、合闸动作不同步,以及真空断路器中绝缘介质不环保的问题。本公开的一些实施例提出了环保型罐式多断口真空断路器。包括:罐式腔体,上述罐式腔体中填充有环保气体作为绝缘介质;多个真空灭弧室,上述多个真空灭弧室依次以串联的方式连接,以及放置到上述罐式腔体中;第一导电杆和第二导电杆,上述第一导电杆的第一端伸入到上述罐式腔体中,与上述多个真空灭弧室中处于最上游的真空灭弧室的输入端连接;上述第二导电杆的第一端伸入到上述罐式腔体中,与上述多个真空灭弧室中处于最下游的真空灭弧室的输出端连接;同步控制组件,上述同步控制组件用于同步控制上述多个真空灭弧室中每个真空灭弧室的闭合与断开。
在一些实施例中,上述同步控制组件包括驱动构件和绝缘拉杆组件,上述同步控制组件与上述绝缘拉杆组件连接,上述绝缘拉杆组件与上述多个真空断路器中的每个真空断路器的动触头相连接,在上述驱动构件的驱动下,上述绝缘拉杆组件能够控制动触头与静触头之间进行分、合闸动作。
在一些实施例中,上述绝缘拉杆组件包括与上述多个真空灭弧室数量相匹配的多个绝缘支杆和绝缘主杆,上述多个绝缘支杆中每个绝缘支杆与一个上述真空断路器的动触头连接,上述绝缘主杆连接上述驱动构件和上述多个绝缘支杆,在工作状态下,上述驱动构件通过控制所述绝缘主杆的动作以控制上述绝缘支杆的动作,进而使上述真空灭弧室内动触头与静触头间进行分、合闸动作。在一些实施例中,上述真空断路器还包括连接组件,上述连接组件用于连接相邻的上述真空灭弧室,上述连接组件包括导体构件、金属壳体、第一连接杆和第二连接杆,上述第一连接杆的一端连接一个真空灭弧室的动触头,上述第一连接杆的另一端可滑动地插设到上述金属壳体的第一端;上述第二连接杆的一端插设到上述金属壳体的第二端,上述连接杆的另一端连接到另一个真空灭弧室的静触头;上述导体构件设置到上述金属壳体中,以及使上述第一连接杆和上述第二连接杆软连接。
在一些实施例中,上述真空断路器还包括三支柱绝缘子,上述三支柱绝缘子用于固定上述真空灭弧室,上述三支柱绝缘子包括套筒和与上述套筒连接的支柱,在组装好的状态下,上述套筒套设到上述真空灭弧室上,上述支柱抵靠到上述罐式腔体的内壁。
在一些实施例中,上述第一导电杆的第二端和上述第二导电杆的第二端分别设置有伞裙状绝缘套管。
在一些实施例中,上述驱动构件包括以下至少一项:永磁机构,电动液压推杆。
在一些实施例中,上述环保气体包括以下其中一项:七氟丁腈和二氧化碳的混合气体,三氟碘甲烷与二氧化碳的混合气体,全氟正丙基乙烯基醚与二氧化碳的混合气体。
在一些实施例中,所述真空断路器还包括控制器、多个光学局放传感器和报警器,所述控制器、所述多个光学局放传感器和报警器通信连接,所述多个光学局放传感器用于检测所述第一导电杆和所述第二导电杆的局放量信息,所述光学局放传感器包括光纤探头和信号处理单元,所述多个光纤探头围绕所述第一导电杆和所述第二导电杆设置,以及固设到所述罐式腔体的内壁上,每个所述光纤探头设置有标注信息,所述控制器响应于接收到所述光学局放传感器检测到的局放量信息表征的局放量超过预设阈值,控制所述报警器对放电位置信息进行展示,其中,所述放电位置信息是通过所述控制器所包括的人工智能芯片对该光学局放传感器的光纤探头的标注信息进行分析得到的,其中,所述人工智能芯片所承载的机器学习模型是通过训练样本集合训练得到的。
在一些实施例中,所述训练样本集合包括样本光纤探头的标注信息和样本放电位置信息,所述机器学习模型是以样本光纤探头的标注信息作为输入并以所述样本放电位置信息作为期望输出训练得到的。
本公开的上述各个实施例中的一个实施例具有如下有益效果:通过设置以串联方式连接的多个上述真空灭弧室,可以使该真空断路器适用于更高电压等级的电力系统。同时,采用上述罐式腔体容纳多个真空灭弧室的结构,使本公开的真空断路器模块化,整体结构更加紧凑,便于安装和替换,同时也满足国家电网输电电压等级模块化开关设备的需求。
此外,通过同步控制组件同步控制上述真空灭弧室的闭合和断开,能够避免各个真空灭弧室开断动作不同步,提高了该真空断路器的可靠性与安全性。最后,上述罐式腔体中填充有环保气体作为绝缘介质,上述环保型绝缘介质进行罐式腔体内部绝缘的同时,能够避免气体泄漏时污染外部环境。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的,原件和元素不一定按照比例绘制。
图1是根据本公开的环保型罐式多断口真空断路器的主视图;
图2是根据本公开的环保型罐式多断口真空断路器的俯视图;
图3是根据本公开的三支柱绝缘子的结构示意图;
图4是根据本公开的连接组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例,然而应当理解的是,本公开可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反,提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本公开的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本公开的保护范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下,本公开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公开。
此外,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
需要注意,本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的,而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
首先参阅图1和图2,图1是根据本公开的环保型罐式多断口真空断路器的主视图;图2是根据本公开的环保型罐式多断口真空断路器的俯视图。如图1和图2所示,该真空断路器包括:罐式腔体3、多个真空灭弧室5、第一导电杆21、第二导电杆22、同步控制组件和断路器支架9。其中,上述断路器支架9连接上述罐式腔体3,用于支撑上述罐式腔体3。在工作状态下,上述断路器支架9接地。
具体而言,上述罐式腔体3用于容纳上述多个真空灭弧室5。该罐式腔体3中填充有环保气体作为绝缘介质4。作为示例,上述绝缘介质4可以是氮气或者二氧化碳。还可以是三氟碘甲烷与二氧化碳的混合气体。再可以是全氟正丙基乙烯基醚与二氧化碳的混合气体。可选的,上述绝缘介质4还可以是以13%:87%比例混合的七氟丁腈和二氧化碳的混合气体,该混合气体以0.5Mpa的压强充入上述罐式腔体3,从而保证罐式腔体3内的绝缘介质4均匀分布,避免绝缘介质4压力不同而引起部件损伤和出现击穿或闪络现象。本领域技术人员可以根据大量实验,对上述罐式腔体3内混合气体的压强和混合气体中各气体的组成比例进行调整。通过采用上述环保的绝缘介质,即使在绝缘介质泄漏的情况下,上述绝缘介质不会对外部环境造成污染,提高了该真空断路器的环保等级和安全性。
继续参阅图1和图2,该真空断路器包括三个依次以串联的方式连接的第一真空灭弧室51,第二真空灭弧室52和第三真空灭弧室53。上述三个真空灭弧室放置到上述罐式腔体3中。需要说明的是,图1和图2是以三个真空灭弧室为例进行说明的,这仅仅是示例性的。本领域技术人员可以根据实际情况对上述真空灭弧室的数量进行调整,这种改变并不超出本公开的保护范围。具体而言,上述真空灭弧室包括静触头和动触头。在工作状态下,上述动触头与静触头之间进行的分、合闸动作,实现了该真空断路器的闭合和断开。通过设置多个上述真空灭弧室可以使该真空断路器适用于更高电压等级的电力系统中。同时,采用上述罐式腔体容纳多个真空灭弧室的结构,使本公开的真空断路器模块化,整体结构更加紧凑,便于安装和替换。同时也满足国家电网输电电压等级模块化开关设备的需求。
在一些实施例的一些可选实现方式中,该真空断路器还可以包括多个三支柱绝缘子6,该三支柱绝缘子6的数量与真空灭弧室的数量相匹配。接下来,结合图3进行说明。图3是根据本公开的三支柱绝缘子的结构示意图。如图3所示,该三支柱绝缘子6包括套筒61和与上述套筒61连接的多个支柱62,上述多个支柱62背离该套筒61的圆心向外延伸而形成。在组装好的状态下,该套筒61套设到上述真空灭弧室,上述支柱61抵靠到上述罐式腔体3的内壁。如此一来,通过上述三支柱绝缘子6,能够固定该真空灭弧室的位置。同时,不会占用该罐式腔体的多余空间,使该真空断路器结构更加合理、紧凑。
继续参阅图1和图2,上述第一导电杆21的第一端(靠近罐式腔体3的一端)和第二导电杆22的第一端(靠近罐式腔体3的一端)插设到上述罐式腔体3中。为了避免绝缘介质4的泄漏,可以在上述第一导电杆21和第二导电杆22与罐式腔体3的连接处设置密封构件,用于增强密封效果。上述密封构件可以是密封垫。上述第一导电杆21的第一端与最上游的真空灭弧室的输入端连接,上述最上游的真空灭弧室的输入端即是第一真空灭弧室51的左端。上述第二导电杆22的第一端与最下游的真空灭弧室的输出端连接,上述最下游的真空灭弧室的输出端即是第三真空灭弧室53的右端。如此一来,在工作状态下,电流可以通过上述第一导电杆21流入到第一真空灭弧室51的输入端,经过上述输入端流向第一真空灭弧室51的输出端。最终,从第三真空灭弧室53的输出端流向上述第二导电杆22。
进一步地,由于上述第一导电杆21的第二端和第二导电杆22的第二端处于上述罐式腔体3之外,可以在第一导电杆21的第二端和第二导电杆22的第二端设置伞裙状绝缘套管1,进而避免出现爬电的情况发生。
继续参阅图1和图2。上述同步控制组件用于同步控制多个真空灭弧室中每个真空灭弧室的闭合与断开。上述同步控制组件可以包括驱动构件10和与上述驱动构件10连接的绝缘拉杆组件。具体而言,上述驱动构件10可以设置到上述罐式腔体3的外侧,该驱动构件10的推动杆101可以伸入到上述罐式腔体3中。进一步地,上述罐式腔体3与推动杆101的连接处可以设置密封垫等构件,增强连接处的密封程度。上述绝缘拉杆组件与每个上述真空灭弧室的动触头连接。在工作状态下,驱动构件10能够控制上述绝缘拉杆组件的动作,进而控制上述多个真空灭弧室内的动触头同时与静触头进行分、合闸动作。实现了每个真空灭弧室的闭合与断开的同步进行。具体而言,上述绝缘拉杆组件包括绝缘主杆103与上述三个真空灭弧室数量相匹配的绝缘支杆102。上述三个绝缘支杆102中的每个绝缘支杆102与一个上述真空断路器的动触头连接。上述绝缘主杆103连接上述推动杆101和上述多个绝缘支杆102。在工作状态下,上述驱动构件10通过控制上述绝缘主杆103的动作以控制上述绝缘支杆102的动作,进而使上述动触头接触和静触头之间进行分、合闸动作。从而实现上述三个真空灭弧室的同步断开和闭合。提高了该真空断路器的可靠性与安全性。可选地,上述驱动构件10可以是永磁机构,电动液压推杆等。本领域技术人员可以根据实际情况对上述驱动构件的选择进行替换,但是这种改变并不超出本公开的保护范围。
在一些实施例的一些可选实现方式中,为了避免上述绝缘支杆在控制动触头动作的过程中,损伤连接相邻两个真空灭弧室的导线,还可以在相邻的两个真空灭弧室之间设置连接组件。接下来,结合图1和图4进行说明。图4是根据本公开的连接组件的结构示意图。如图1和图4所示,该连接组件7可以包括导体构件74、金属壳体73、第一连接杆71和第二连接杆72。以第一真空灭弧室51和第二真空灭弧室52为例,上述第一连接杆71的一端(靠近第一真空灭弧室51的一端)连接第一真空灭弧室51的动触头。上述第一连接杆71的另一端可滑动地插设到上述金属壳体73的第一端(靠近第一真空灭弧室51的一端)。上述第二连接杆72的一端插设到上述金属壳体73的第二端,上述第二连接杆72的另一端连接到第二真空灭弧室52的静触头。上述导体构件74设置到上述金属壳体73中,以及以软连接的方式连接上述第一连接杆71和上述第二连接杆72。作为示例,上述导体构件74可以是镀锡铜编织线。需要说明的是,虽然上文是以镀锡铜编织线为例进行说明的,但这种选择并不是唯一的,例如还可以是铜编织带等。本领域技术人员可以根据实际情况对这种选择进行替换。但是这种改变并不超出本公开的保护范围。如此一来,在工作状态下,当第一真空灭弧室51的动触头发生动作时,第一连接杆71与金属壳体73发生相对位移,避免了导体构件74直接被拉扯而受到损伤。上述导体构件74可以是导线。
通过对上述真空断路器进行电场的整机数值计算与建模与仿真可以得出,罐式腔体内部最大电场强度位于进出线导电杆与真空灭弧室连接处。最大电场强度在罐式腔体长度变化范围处于2100mm~2350mm时,整体趋势随着罐式腔体长度的增加而减小。因此,可以选择罐式腔体长度为2350mm。在罐式腔体半径变化范围200mm~525mm,最大电场强度整体趋势随着罐体半径的增加而减小,但于300mm后趋于饱和,故选择罐式腔体半径为300mm。在真空灭弧室间距离变化范围80mm~130mm时,真空灭弧室间距离变化对于最大电场强度影响不明显,但考虑罐式腔体的尺寸以及紧凑性需求,选择真空灭弧室5间距离为125mm。第一导电杆和第二导电杆与罐式腔体角度在与水平线夹角70°,绝缘套管半径为120mm时,最大电场强度数值较低,且能保证罐体内部电场强度分布均匀。
在一些实施例的一些可选实现方式中,上述真空断路器还包括控制器、多个光学局放传感器和报警器。上述控制器、上述多个光学局放传感器和上述报警器通信连接。上述多个光学局放传感器用于检测上述罐式腔体内部的局放量信息。在高电场强度作用下,上述罐式腔体内部可能出现电晕放电或者沿面闪络等放电现象。上述光学局放传感器用于检测罐式腔体内部,发生上述放电现象时的局放量信息。
上述光学局放传感器包括光纤探头和信号处理单元。通过上述光纤探头采集局部放电时产生的光信号,接着上述信号处理单元将上述光信号转换成局放量信息。上述多个光纤探头固设到上述罐式腔体的内壁上。每个上述光纤探头设置有标注信息,上述标注信息可以是序号,坐标等。上述控制器响应于接收到上述光学局放传感器检测到的局放量信息表征的局放量超过预设阈值,控制上述报警器对放电位置信息进行展示。上述放电位置信息可以是该放电位置的坐标。具体而言,当上述控制器确定超过预设阈值的局放量之后,可以通过标注信息确定对应的光纤探头检测到的该局放量信息,进而确定该光纤探头检测的放电位置信息。
具体而言,上述光学局放传感器可以是紫外光传感器,荧光传感器或者光学超声波传感器。上述紫外光传感器通过所包括的紫外光纤探头接收局部放电过程中产生的紫外光信号的功率信息,接着通过信号处理单元将上述功率信息转换成局放量信息。上述荧光传感器是通过荧光光纤探头接收局部放电过程中产生的荧光信号,接着通过信号处理单元将上述荧光信号转换成局放量信息。上述光学超声波传感器是通过光纤探头将局部放电产生的超声波信号转换成光信号,接着通过信号处理单元将上述光信号转换成表征局放量信息的电信号。
上述报警器可以包括显示装置和蜂鸣器和扩音器等提醒设备。可以将放电位置信息展示到上述显示装置上,并且通过蜂鸣、震动、音效等方式提醒用户。
可选地,为了确定上述放电位置信息,可以将上述多个光纤探头形成局放量检测矩阵。结合多个光纤探头检测到的能量值,确定光谱分布情况,进而确定上述放电位置信息。本领域技术人员可以依据本领域的公知常识或者惯用技术手段通过上述步骤确定上述放电位置信息。
在一些可选实施例的一些实现方式中,上述放电位置信息是通过上述控制器所包括的人工智能芯片对该光学局放传感器的光纤探头的标注信息进行分析得到的。其中,上述人工智能芯片所承载的机器学习模型是通过训练样本集合训练得到的。需要说明的是,上述预设阈值可以是技术人员通过大量实验确定的。
作为示例,机器学习模型可以是基于训练样本集合执行以下训练步骤得到的:将训练样本集合中的至少一个训练样本的样本光纤探头的标注信息分别输入至初始机器学习模型,得到该标注信息所对应的放电位置信息;将上述至少一个训练样本中的每个样本光纤探头的标注信息对应的放电位置信息与对应的样本放电位置信息进行比较;根据比较结果确定上述初始机器学习模型的预测准确率;确定上述预测准确率是否大于预设准确率阈值;响应于确定上述准确率大于上述预设准确率阈值,则将上述初始机器学习模型作为训练完成的机器学习模型;响应于确定上述准确率不大于上述预设准确率阈值,调整上述初始机器学习模型的参数,以及使用未使用过的训练样本组成训练样本集合,使用调整后的初始机器学习模型作为初始机器学习模型,再次执行上述训练步骤。可以理解的是,经过上述训练之后,机器学习模型可以用于表征光纤探头的标注信息与放电位置信息的对应关系。上述提及的机器学习模型可以是卷积神经网络模型。
作为示例,上述机器学习模型可以包括光纤探头的标注信息和对应关系表。其中,对应关系表可以是本领域技术人员基于对大量的光纤探头的标注信息与放电位置信息的对应关系的对应关系表。这样,将该光纤探头的标注信息与对应关系表中的多个光纤探头的标注信息依次进行比较,若对应关系表中的某一个光纤探头的标注信息与该光纤探头的标注信息相同,则将对应关系表中的该光纤探头的标注信息对应的放电位置信息作为该光纤探头的标注信息所指示的放电位置信息。
通过将多个光纤探头固设到上述罐式腔体的内壁,可以使上述光学局放传感器检测到上述罐式腔体内部的局放量信息。控制器通过将接收到的局放量信息与预设阈值进行比较,将超过预设阈值的局放量信息对应的位置信息展示到报警器的显示装置上,从而使技术人员能够了解到该真空断路器内部局放的情况。如此一来,实现了对该真空断路器的监测工作,提高了该真空断路器的安全性,同时也有助于工作人员对该真空断路器的绝缘性能进行完善。此外,通过人工智能芯片对光纤探头的标注信息进行分析,能够低延迟、高效地确定位置信息,进而报警器可以对超过预设阈值的局放量所对应的位置信息进行及时的显示,进一步地提高了该真空断路器的安全性。
作为另一示例,上述初始机器学习模型可以是未经训练的深度学习模型或未训练完成的深度学习模型,初始的深度学习模型的各层可以设置有初始参数,参数在深度学习模型的训练过程中可以被不断地调整。初始深度学习模型可以是各种类型的未经训练或未训练完成的人工神经网络或者对多种未经训练或未训练完成的人工神经网络进行组合所得到的模型,例如,初始深度学习模型可以是未经训练的卷积神经网络,也可以是未经训练的循环神经网络,还可以是对未经训练的卷积神经网络、未经训练的循环神经网络和未经训练的全连接层进行组合所得到的模型。这样,可以将光纤探头的标注信息从深度学习模型的输入侧输入,依次经过深度学习模型中的各层的参数的处理,并从深度学习模型的输出侧输出,输出侧输出的信息即为放电位置信息。
本公开的一些实施例公开的真空断路器,通过以一定压强充入到罐式腔体中的绝缘介质,可以保证罐式腔体内的绝缘介质均匀分布,避免由于绝缘介质压力不同而引起部件损伤和出现击穿或闪络现象。采用上述环保的绝缘介质,即使在绝缘介质泄漏的情况下,上述绝缘介质不会对外部环境造成污染,提高了该真空断路器的环保等级和安全性。
此外,上述绝缘拉杆组件与每个上述真空灭弧室的动触头连接。在工作状态下,驱动构件能够控制上述绝缘拉杆组件的动作,进而控制上述多个真空灭弧室内的动触头同时与静触头进行分、合闸动作。从而,实现了每个真空灭弧室的闭合与断开的同步进行。
此外,通过设置上述连接组件,可以在工作状态下,当动触头进行合闸动作时,第一连接杆与金属壳体发生相对位移,避免了导体构件直接被拉扯而受到损伤,提高了该真空断路器的安全性与可靠性。
最后,通过将多个光纤探头固设到上述罐式腔体的内壁上,可以使上述光学局放传感器检测到上述罐式腔体内部的局放量信息。控制器通过将接收到的局放量信息与预设阈值进行比较,将超过预设阈值的局放量信息对应的位置信息展示到报警器的显示装置上,从而使技术人员能够了解到该真空断路器内部局放的情况。如此一来,实现了对该真空断路器的监测工作,提高了该真空断路器的安全性,同时也有助于工作人员对该真空断路器的绝缘性能进行完善。此外,通过人工智能芯片对光纤探头的标注信息进行分析,能够低延迟、高效地确定位置信息,进而报警器可以对超过预设阈值的局放量所对应的位置信息进行及时的显示,进一步地提高了该真空断路器的安全性。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述真空断路器包括:
罐式腔体,所述罐式腔体中填充有环保气体作为绝缘介质;
多个真空灭弧室,所述多个真空灭弧室依次以串联的方式连接,以及放置到所述罐式腔体中;
第一导电杆和第二导电杆,所述第一导电杆的第一端伸入到所述罐式腔体中,与所述多个真空灭弧室中处于最上游的真空灭弧室的输入端连接;所述第二导电杆的第一端伸入到所述罐式腔体中,与所述多个真空灭弧室中处于最下游的真空灭弧室的输出端连接;
同步控制组件,所述同步控制组件用于同步控制所述多个真空灭弧室中每个真空灭弧室的闭合与断开;
连接组件,所述连接组件用于连接相邻的所述真空灭弧室,所述连接组件包括导体构件、金属壳体、第一连接杆和第二连接杆,所述第一连接杆的一端连接一个真空灭弧室的动触头,所述第一连接杆的另一端可滑动地插设到所述金属壳体的第一端;所述第二连接杆的一端插设到所述金属壳体的第二端,所述第二连接杆的另一端连接到另一个真空灭弧室的静触头;所述导体构件设置到所述金属壳体中,以及使所述第一连接杆和所述第二连接杆软连接。
2.根据权利要求1所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述同步控制组件包括驱动构件和绝缘拉杆组件,所述驱动构件与所述绝缘拉杆组件连接,所述绝缘拉杆组件与所述多个真空灭弧室的动触头相连接,在所述驱动构件的驱动下,所述绝缘拉杆组件能够控制动触头与静触头之间进行分、合闸动作。
3.根据权利要求2所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述绝缘拉杆组件包括与所述多个真空灭弧室数量相匹配的多个绝缘支杆和绝缘主杆,所述多个绝缘支杆中每个绝缘支杆与一个所述真空灭弧室的动触头连接,所述绝缘主杆连接所述驱动构件和所述多个绝缘支杆,在工作状态下,所述驱动构件通过控制所述绝缘主杆的动作以控制所述绝缘支杆的动作,进而使所述真空灭弧室内动触头与静触头间进行分、合闸动作。
4.根据权利要求1所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述罐式腔体的长度为2350mm,半径为300mm,所述真空灭弧室之间的距离为125mm,所述第一导电杆和所述第二导电杆与所述罐式腔体之间的角度为70°。
5.根据权利要求1所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述真空断路器还包括三支柱绝缘子,所述三支柱绝缘子用于固定所述真空灭弧室,所述三支柱绝缘子包括套筒和与所述套筒连接的支柱,在组装好的状态下,所述套筒套设到所述真空灭弧室上,所述支柱抵靠到所述罐式腔体的内壁。
6.根据权利要求5所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述第一导电杆的第二端和所述第二导电杆的第二端分别设置有伞裙状绝缘套管。
7.根据权利要求2所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述驱动构件包括以下至少一项:永磁机构,电动液压推杆。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述环保气体包括以下其中一项:七氟丁腈和二氧化碳以13%:87%比例混合的混合气体,三氟碘甲烷与二氧化碳的混合气体,全氟正丙基乙烯基醚与二氧化碳的混合气体,所述混合气体的压强为0.5Mpa。
9.根据权利要求8所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述真空断路器还包括控制器、多个光学局放传感器和报警器,所述控制器、所述多个光学局放传感器和所述报警器通信连接,所述多个光学局放传感器用于检测所述罐式腔体内部的局放量信息,所述光学局放传感器包括光纤探头和信号处理单元,多个所述光纤探头固设到所述罐式腔体的内壁上,每个所述光纤探头设置有标注信息,所述控制器响应于接收到所述光学局放传感器检测到的局放量信息表征的局放量超过预设阈值,控制所述报警器对放电位置信息进行展示,其中,所述放电位置信息是通过所述控制器所包括的人工智能芯片对该光学局放传感器的光纤探头的标注信息进行分析得到的,其中,所述人工智能芯片所承载的机器学习模型是通过训练样本集合训练得到的。
10.根据权利要求9所述的环保型罐式多断口真空断路器,其特征在于,所述训练样本集合包括样本光纤探头的标注信息和样本放电位置信息,所述机器学习模型是以样本光纤探头的标注信息作为输入并以所述样本放电位置信息作为期望输出训练得到的。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112684737A (zh) * 2020-12-11 2021-04-20 郑州大学 一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564344A (en) * 1967-06-09 1971-02-16 Coq Nv Metal clad switch plants for high voltages
JPS5574017A (en) * 1978-11-30 1980-06-04 Westinghouse Electric Corp Multicontact grounding metal tank type breaker
CN101404392A (zh) * 2008-09-19 2009-04-08 铁岭市世纪电力设备有限公司 环保型户外交流高压全封闭组合电器
CN102024614A (zh) * 2010-12-02 2011-04-20 江苏德春电力科技有限公司 断路器开关
CN202678198U (zh) * 2012-07-11 2013-01-16 浙宝开关(杭州)有限公司 一种多断口串接结构高压真空开关
CN103050324A (zh) * 2012-12-17 2013-04-17 大连理工大学 基于t型双断口真空灭弧室的真空断路器
CN104124639A (zh) * 2014-07-24 2014-10-29 沈阳华德海泰电器有限公司 一种具有串联真空灭弧室的罐式高压组合电器
CN105738781A (zh) * 2016-01-31 2016-07-06 国家电网公司 1000kV气体绝缘组合电器特高频局部放电检测系统
CN208111374U (zh) * 2018-04-08 2018-11-16 正泰电气股份有限公司 一种220kV单相操作的罐式断路器
CN109036951A (zh) * 2018-08-29 2018-12-18 浙江紫光电器有限公司 一种多断口高压断路器的模块
CN208655503U (zh) * 2018-04-18 2019-03-26 安徽龙和电力集团有限公司 一种稳定性高的真空断路器
CN208796899U (zh) * 2018-08-29 2019-04-26 浙江紫光电器有限公司 一种高压双断口断路器的同步机构
CN110542839A (zh) * 2019-09-09 2019-12-06 重庆大学 用于sf6气体绝缘设备的全光学绝缘故障监测系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1084909A1 (ru) * 1983-01-07 1984-04-07 Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Производственного Объединения "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина Вакуумный выключатель
CN202013834U (zh) * 2009-11-26 2011-10-19 大连理工大学 一种直立型多断口模块式高压真空断路器
EP2469561B1 (en) * 2010-12-23 2017-04-05 ABB Schweiz AG Vacuum interrupter arrangement for a circuit breaker
US9761394B2 (en) * 2013-02-08 2017-09-12 Hubbell Incorporated Current interrupter for high voltage switches
DE102016218683B4 (de) * 2016-09-28 2018-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zum Schalten von Hochspannungen

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564344A (en) * 1967-06-09 1971-02-16 Coq Nv Metal clad switch plants for high voltages
JPS5574017A (en) * 1978-11-30 1980-06-04 Westinghouse Electric Corp Multicontact grounding metal tank type breaker
CN101404392A (zh) * 2008-09-19 2009-04-08 铁岭市世纪电力设备有限公司 环保型户外交流高压全封闭组合电器
CN102024614A (zh) * 2010-12-02 2011-04-20 江苏德春电力科技有限公司 断路器开关
CN202678198U (zh) * 2012-07-11 2013-01-16 浙宝开关(杭州)有限公司 一种多断口串接结构高压真空开关
CN103050324A (zh) * 2012-12-17 2013-04-17 大连理工大学 基于t型双断口真空灭弧室的真空断路器
CN104124639A (zh) * 2014-07-24 2014-10-29 沈阳华德海泰电器有限公司 一种具有串联真空灭弧室的罐式高压组合电器
CN105738781A (zh) * 2016-01-31 2016-07-06 国家电网公司 1000kV气体绝缘组合电器特高频局部放电检测系统
CN208111374U (zh) * 2018-04-08 2018-11-16 正泰电气股份有限公司 一种220kV单相操作的罐式断路器
CN208655503U (zh) * 2018-04-18 2019-03-26 安徽龙和电力集团有限公司 一种稳定性高的真空断路器
CN109036951A (zh) * 2018-08-29 2018-12-18 浙江紫光电器有限公司 一种多断口高压断路器的模块
CN208796899U (zh) * 2018-08-29 2019-04-26 浙江紫光电器有限公司 一种高压双断口断路器的同步机构
CN110542839A (zh) * 2019-09-09 2019-12-06 重庆大学 用于sf6气体绝缘设备的全光学绝缘故障监测系统

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