CN114242507B - 一种内置电压传感器的高压开关 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种内置电压传感器的高压开关，包括由绝缘材料制备而成的上柱壳、下箱壳和中间固定板，所述的上柱壳内设置有高压通路组件，其中包含有一体型电压传感器，所述的下箱壳内设置有低压控制组件，所述的中间固定板用于实现上柱壳和下箱壳的固定；本发明所述的一种内置电压传感器的高压开关，结合了现有支柱式高压开关和箱式高压开关的优点，体积小，易于自动化装配；上柱壳和下箱壳实现高压和低压的有效隔离，且上柱壳内各组件之间互相绝缘；同时，上柱壳内还预留了空间，设置了一体型电压传感器，防止电压传感器“外挂”，保证测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及高压开关技术领域，尤其涉及一种内置电压传感器的高压开关。
背景技术
电压传感器是一种将被测电量参数转换成直流电流、直流电压并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。电压传感器用于测量电网中波形畸变较严重的电压或电流信号，也可以测量方波，三角波等非正弦波形。
高压开关(或称高压断路器)它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。
现有的高压开关主要分为两大类：支柱式高压开关和箱式高压开关。
支柱式高压开关，如ZW32型高压开关，体积大，所采用的进线端子、出线端子或者是陶瓷绝缘套等都是大体积配件，不易安装，占地面积大，适用范围有限；且需要采集的电信号时，只能采用互感器外挂的方式，安全隐患大。
箱式高压开关，如ZW20型高压开关，内部充SF6气体，存在漏气的因素； SF6气体在电弧和电晕的作用下，会分解产生低氟化合物，这些化合物会引起绝缘材料的损坏，且这些低氟化合物是剧毒气体，不利于环保。
因此，无论是支柱式高压开关还是箱式高压开关，均存在其缺点，还需一种新型的高压开关，不仅能够实现高压开关的功能，还能克服支柱式高压开关和箱式高压开关的缺点；
进一步的，为了实现高压开关的保护作用，通常需要从高压电路中取出电压信号，通过电压传感器的测量作用，判断高压电路中是否存在空载电流和负荷电流；但是现有的电压传感器一般用于测量小电压信号，对于电压很大的电信号，还须使用变压器等辅助元件将大电压信号转换为小电压信号才能有效测量，但是由于现有高压开关的结构限制和安全规则，并不能在高压开关内部有效的安装、使用电压传感器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内置电压传感器的高压开关，不仅能够实现高压开关的功能，还能克服支柱式高压开关和箱式高压开关的缺点，同时还能解决现有的电压传感器不能在高压开关中使用的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种内置电压传感器的高压开关，包括由绝缘材料制备而成的上柱壳、下箱壳和中间固定板，所述的上柱壳内设置有高压通路组件，所述的下箱壳内设置有低压控制组件，所述的中间固定板用于实现上柱壳和下箱壳的固定；
所述的高压通路组件包括进线组件、出线组件和导线；所述的进线组件包括一体型电压传感器、进线杆、高压进线端子和进线导线端子；所述的一体型电压传感器用于采集进线杆上的电压信号，所述的进线杆的中部固定穿过上柱壳的壳壁，且进线杆的上端固定电连接有高压进线端子，进线杆的上端固定电连接有进线导线端子；所述的出线组件包括高压出线端子、真空灭弧室和绝缘拉杆，所述的高压出线端子与真空灭弧室的出线端固定电连接，所述的真空灭弧室内设置有由动触头和静触头构成的高压分合机构，所述的绝缘拉杆用于通过机械动作分合动触头和静触头；所述的导线的第一端与进线导线端子固定电连接，导线的第二端与真空灭弧室的进线端固定电连接；
所述的低压控制组件包括控制机构、弹簧操作机构和连接杆；所述的控制机构用于通过弹簧操作机构驱动连接杆动作，所述的连接杆的动作端穿过中间固定板与绝缘拉杆的下端固定连接。
所述的一体型电压传感器包括封装体、上连接件和下连接件；
所述封装体包括封装体外壳和由封装体外壳围合而成的封装体腔体，所述的封装体腔体用于封装电压传感器，且电压传感器的连接线和下出线分别由封装体外壳的上、下两端延伸出，电压传感器的连接线用于采集进线杆的电压信号，电压传感器的下出线用于向控制机构反馈进线杆的电压信号；所述的封装体外壳的上端为上连接件，下端为下连接件；所述封装体外壳包括由外至内依次封装为一体的绝缘套、屏蔽层和第一绝缘层；
所述的上连接件包括铜螺柱和固定螺母，所述铜螺柱用于将所述的封装体安装在上柱壳内，所述固定螺母用于将铜螺柱固定在封装体外壳的上端；
所述下连接件为利用绝缘材料制成的封盖，用于密封所述封装体外壳的下端。、所述的电压传感器采用陶瓷电容型电压传感器，所述封装体外壳的第一绝缘层内还设置有第二绝缘层。
所述的封盖下表面还设置有嵌件螺母，用于与螺栓配合将封装体外壳固定在中间固定板上。
所述的绝缘套外壁设置有伞裙。
所述的绝缘套可采用瓷绝缘套或者复合绝缘套。
本发明所述的一种内置电压传感器的高压开关，利用封装体将电压传感器封装在封装体内，利用上连接件和下连接件将封装体固定在高压开关内，实现了高压开关内部电压传感器的安装和使用，结构简单，便于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明的结构示意图；
图2为本发明所述一体型电压传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：本发明所述的一种内置电压传感器124的高压开关，包括由绝缘材料制备而成的上柱壳1、下箱壳11和中间固定板9，所述的上柱壳1内设置有高压通路组件，所述的下箱壳11内设置由低压控制组件，所述的中间固定板9用于实现上柱壳1和下箱壳11的固定；
所述的高压通路组件包括进线组件、出线组件和导线13；所述的进线组件包括一体型电压传感器12、进线杆14、高压进线端子和进线导线13端子；所述的一体型电压传感器12用于采集进线杆14的电压信号，所述的进线杆14的中部固定穿过上柱壳1的壳壁，且进线杆14的上端固定电连接有高压进线端子，进线杆14的上端固定电连接有进线导线13端子；所述的出线组件包括高压出线端子2、真空灭弧室4和绝缘拉杆7，所述的高压出线端子2与真空灭弧室4的出线端固定电连接，所述的真空灭弧室4内设置有由动触头和静触头构成的高压分合机构，所述的绝缘拉杆7用于通过机械动作分合动触头和静触头；所述的导线13的第一端与进线导线13端子固定电连接，导线13的第二端与真空灭弧室4的进线端固定电连接；
所述的低压控制组件包括控制机构、弹簧操作机构10和连接杆；所述的控制机构用于通过弹簧操作机构10驱动连接杆动作，所述的连接杆的动作端穿过中间固定板9与绝缘拉杆7的下端固定连接。
本发明所述的一种柱箱式高压开关，结合了现有支柱式高压开关和箱式高压开关的优点，体积小，易于自动化装配；上柱壳1和下箱壳11实现高压和低压的有效隔离，且上柱壳1内各组件之间互相绝缘；同时，上柱壳1内还预留了空间，以便于各类传感器的安装。
如图2所示：所述的一体型电压传感器12包括封装体、上连接件和下连接件；
所述封装体包括封装体外壳和由封装体外壳围合而成的封装体腔体，所述的封装体腔体用于封装电压传感器124，且电压传感器124的连接线122和下出线1210分别由封装体外壳的上、下两端延伸出，电压传感器124的连接线122用于采集进线杆的电压信号，电压传感器124的下出线1210用于向控制机构反馈进线杆的电压信号；所述的封装体外壳的上端为上连接件，下端为下连接件；所述封装体外壳包括由外至内依次封装为一体的绝缘套128、屏蔽层127和第一绝缘层126；
所述的上连接件包括铜螺柱121和固定螺母123，所述铜螺柱121用于将所述的封装体安装在上柱壳1内，所述固定螺母123用于将铜螺柱121固定在封装体外壳的上端；
所述下连接件为利用绝缘材料制成的封盖129，用于密封所述封装体外壳的下端。
本发明所述的所述的一体型电压传感器12，利用封装体将电压传感器124封装在封装体内，利用上连接件和下连接件将封装体固定在上柱壳1内，实现了高压开关内部电压传感器124的安装和使用，结构简单，便于推广；其中，上连接件能够将封装体的上端固定，下连接件能够将封装体的下端固定，保证电压传感器124安装的稳定性和可靠性。
优选的：所述的电压传感器124采用陶瓷电容型电压传感器124，所述封装体外壳的第一绝缘层126内还设置有第二绝缘层125；由于陶瓷电容型电压传感器124不耐受高温的特性，因此，所述的第二绝缘层125可采用常温绝缘材料制备而成，比如陶瓷材料或者复合绝缘材料。
优选的：所述的封盖129下表面还设置有嵌件螺母，用于与外界螺栓配合固定封装体外壳，进一步增强封装体安装的稳定性和可靠性；比如，可利用螺栓通过嵌件螺母将封装体固定在高压开关的中间固定板9上。
优选的：所述的绝缘套128外壁设置有伞裙，所述的伞裙的设置能够增大绝缘套128的绝缘面积，保证绝缘套128的绝缘性能。
优选的：所述的绝缘套128可采用瓷绝缘套128或者复合绝缘套128，瓷绝缘套128或者复合绝缘套128均为常用的强绝缘材料，制造工艺简单，价格便宜，便于推广。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种内置电压传感器的高压开关，其特征在于：包括由绝缘材料制备而成的上柱壳、下箱壳和中间固定板，所述的上柱壳内设置有高压通路组件，所述的下箱壳内设置有低压控制组件，所述的中间固定板用于实现上柱壳和下箱壳的固定；
所述的高压通路组件包括进线组件、出线组件和导线；所述的进线组件包括一体型电压传感器、进线杆、高压进线端子和进线导线端子；所述的一体型电压传感器用于采集进线杆上的电压信号，所述的进线杆的中部固定穿过上柱壳的壳壁，且进线杆的上端固定电连接有高压进线端子，进线杆的上端固定电连接有进线导线端子；所述的出线组件包括高压出线端子、真空灭弧室和绝缘拉杆，所述的高压出线端子与真空灭弧室的出线端固定电连接，所述的真空灭弧室内设置有由动触头和静触头构成的高压分合机构，所述的绝缘拉杆用于通过机械动作分合动触头和静触头；所述的导线的第一端与进线导线端子固定电连接，导线的第二端与真空灭弧室的进线端固定电连接；
所述的低压控制组件包括控制机构、弹簧操作机构和连接杆；所述的控制机构用于通过弹簧操作机构驱动连接杆动作，所述的连接杆的动作端穿过中间固定板与绝缘拉杆的下端固定连接；
所述的一体型电压传感器包括封装体、上连接件和下连接件；
所述封装体包括封装体外壳和由封装体外壳围合而成的封装体腔体，所述的封装体腔体用于封装电压传感器，且电压传感器的连接线和下出线分别由封装体外壳的上、下两端延伸出，电压传感器的连接线用于采集进线杆的电压信号，电压传感器的下出线用于向控制机构反馈进线杆的电压信号；所述的封装体外壳的上端为上连接件，下端为下连接件；所述封装体外壳包括由外至内依次封装为一体的绝缘套、屏蔽层和第一绝缘层；
所述的上连接件包括铜螺柱和固定螺母，所述铜螺柱用于将所述的封装体安装在上柱壳内，所述固定螺母用于将铜螺柱固定在封装体外壳的上端；
所述下连接件为利用绝缘材料制成的封盖，用于密封所述封装体外壳的下端；且上柱壳内各组件之间互相绝缘。
2.根据权利要求1所述的一种内置电压传感器的高压开关，其特征在于：所述的电压传感器采用陶瓷电容型电压传感器，所述封装体外壳的第一绝缘层内还设置有第二绝缘层。
3.根据权利要求2所述的一种内置电压传感器的高压开关，其特征在于：所述的封盖下表面还设置有嵌件螺母，用于与螺栓配合将封装体外壳固定在中间固定板上。
4.根据权利要求3所述的一种内置电压传感器的高压开关，其特征在于：所述的绝缘套外壁设置有伞裙。
5.根据权利要求4所述的一种内置电压传感器的高压开关，其特征在于：所述的绝缘套可采用瓷绝缘套或者复合绝缘套。
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