CN114696302A - 一种处理双电源供电系统相间短路的柱上机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，包括开关箱，在开关箱内设有第一开关组、第二开关组和第三开关组，第一开关组包括三个第一单相开关，第二开关组包括两个第二单相开关，第三开关组包括两个第三单相开关，两个所述第二单相开关和两个所述第三单相开关的一端均与接地端子连接，两个所述第二单相开关和两个所述第三单相开关的另一端分别连接在任意两个所述第一单相开关的两个第一静触头端和两个第一动触头端。该柱上机构能够实现一故障相导通并使另一故障相在切断点两端的任一端接大地或公用导线，装置结构简洁，适合在柱上使用，具有推广价值。

Description

一种处理双电源供电系统相间短路的柱上机构

技术领域

本发明涉及一种使电路通断的装置，具体涉及一种处理双电源供电系统相间故障并在柱上使用的柱上机构。

背景技术

目前，针对供电系统相间短路故障的处理存在操作繁琐、不及时、定位不精准等问题，影响供电质量。发明专利申请202011453631.0，发明专利申请202011453632.5，发明专利申请202110420475.6和发明专利202110420952.9提供了供电系统发生相间短路的处理方法，按照该方法，在发生相间短路时，维持一故障相导通并跳开其余故障相，然后使另一个故障相接大地或公用导线，再令一带电相接大地或公共导线从而与经短路相连的两个故障相形成闭合回路并产生电流或电流脉冲，然后通过受控开关检测电流时长或电流脉冲数并进行跳闸从而切除故障。在上述专利申请的基础上，发明专利申请202111251618.1提供了一种双电源三相电力系统相间短路的处理方法，采用在故障点两侧分别制造检测回路的方法来切除相间短路故障。具体处理时，需要在电线杆等柱上环境下实现切断线路并维持一故障相导通的操作，还需要实现从切断点两侧均能够将另一故障相接地或接公共导线的操作，这就需要一种能够实现上述操作的通断装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，该柱上机构能够实现一故障相导通并使另一故障相在切断点两端的任一端接大地或公用导线，装置结构简洁，适合在柱上使用，具有推广价值。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，包括开关箱，在开关箱内设有第一开关组、第二开关组和第三开关组，所述第一开关组包括三个第一单相开关，三个所述第一单相开关均包括第一静触头和第一动触头；所述第二开关组包括两个第二单相开关，两个所述第二单相开关均包括第二静触头和第二动触头；所述第三开关组包括两个第三单相开关，两个所述第三单相开关均包括第三静触头和第三动触头；两个所述第二单相开关和两个所述第三单相开关的一端均与接地端子连接，两个所述第二单相开关和两个所述第三单相开关的另一端分别连接在任意两个所述第一单相开关的两个第一静触头端和两个第一动触头端。

优选的，三个所述第一静触头和第一动触头横向设置，两个所述第二静触头和第二动触头竖向设置，两个所述第三静触头和第三动触头横向设置，两个所述第二静触头分别与两个所述第一动触头导电连接，两个所述第三静触头分别与两个所述第一静触头导电连接。

优选的，在所述开关箱内还设有支撑横梁，驱动所述第二动触头的第二推拉杆滑动穿过所述支撑横梁，驱动所述第三动触头的第三推拉杆滑动穿过所述支撑横梁，所述第二动触头和所述第三动触头与所述接地端子导电连接。

优选的，在三个所述第一静触头和第一动触头外分别设有第一灭弧室，在两个所述第二静触头和所述第二动触头外分别设有第二灭弧室，在两个所述第三静触头和所述第三动触头外分别设有第三灭弧室。

优选的，所述支撑横梁、所述第二推拉杆和第三推拉杆均为导体，所述支撑横梁与所述接地端子导电连接，所述第二推拉杆和所述第三推拉杆均与所述支撑横梁导电接触。

优选的，两个所述第一静触头与两个所述第三静触头经导电支撑板连接固定。

优选的，在所述开关箱上同轴设置三个第一传动轴，三个所述第一传动轴上均固定有第一传动臂，三个所述第一传动臂分别与三个所述第一推拉杆相连，三个所述第一推拉杆分别与三个所述第一动触头相连，三个所述第一传动轴穿出所述开关箱并与三个第一动力源分别相连。

优选的，在所述开关箱内设有三个导电滑套，三个所述第一推拉杆分别穿过三个所述导电滑套并与三个导电滑套导电连接，三个所述第一推拉杆与三个所述第一动触头分别导电连接，两个所述第二静触头与两个所述导电滑套分别导电连接。

优选的，在所述开关箱上同轴设置两个第二传动轴，两个所述第二传动轴上均固定有第二传动臂，两个所述第二传动臂分别与两个所述第二推拉杆相连，两个所述第二传动轴穿出所述开关箱并与两个第二动力源分别相连；在所述开关箱上同轴设置两个第三传动轴，两个所述第三传动轴上均固定有第三传动臂，两个所述第三传动臂分别与两个所述第三推拉杆相连，两个所述第三传动轴穿出所述开关箱并与两个第三动力源分别相连。

优选的，在三个所述第一传动轴设有键孔和锁合机构。

优选的，上述第一动力源、第二动力源和第三动力源均为弹簧储能机构和电机或电磁储能机构和电机。

上述技术方案中，第一开关组负责控制三相线路的通断，可以实现维持一故障相的导通并切断其余故障相，第二开关组的两个单相开关和第三开关组的两个单相开关分别连接在第一开关组的两侧和大地之间，这样就可以将第一开关组中某一项单相开关在开关上口或下口接地，这就为制造包含短路故障点和两条故障相导线在内的检测回路创造了条件。该柱上机构中各单相开关分层排布并且横竖设置合理，在保证实现上述功能的情况下结构尽量简洁并节约成本，具有重要的实用和推广价值。

附图说明

图1是柱上机构主视图；

图2是图1沿M-M方向剖视图（省略动力源）；

图3是图1沿N-N方向剖视图；

图4是图1中柱上机构的灭弧室立体结构分布示意图；

图5是图1中柱上机构的灭弧室立体结构分布另一角度的示意图；

图6是图1的柱上机构在三相线路中接线原理图（A_L、B_L、C_L表示第一开关组的ABC三相左侧，A_R、B_R、C_R表示第一开关组的ABC三相右侧）；

图7是与图6接线原理对应的柱上机构灭弧室部分的结构连接关系示意图；

图8是另一实施例灭弧室立体结构分布示意图；

图9是图8所示结构在三相线路中接线原理图（A_L、B_L、C_L表示第一开关组的ABC三相左侧，A_R、B_R、C_R表示第一开关组的ABC三相右侧）；

图10是与图9接线原理对应的柱上机构灭弧室部分的结构连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如附图所示，本柱上机构包括开关箱1，在开关箱1内分层排布有第一开关组2、第二开关组3和第三开关组4。第一开关组2包括三个同层设置的第一单相开关201、202、203，第一单相开关201具有第一灭弧室210，第一灭弧室210横向设置并且其内横向设置第一静触头2011和第一动触头2012。第一单相开关202具有第一灭弧室211，第一灭弧室211横向设置并且其内横向设置第一静触头2021和第一动触头2022。第一单相开关203具有第一灭弧室212，第一灭弧室212横向设置并且其内横向设置第一静触头2031和第一动触头2032。第一静触头2011、2021、2031与开关箱1上的三个进线端子220分别相连，第一动触头2012、2022、2032与开关箱1上的三个出线端子221相连，这样三个第一单相开关201、202、203即能分别控制三相线路任一相的通断，如果此三个第一单相开关被锁合机构锁合，还能同步控制三相线路的通断，此时适合作为三相断路器使用。第二开关组3包括两个同层设置的第二单相开关301、302，第二单相开关301具有第二灭弧室311，第二灭弧室311竖向设置并且其内竖向设置第二静触头3011和第二动触头3012。第二开关302具有第二灭弧室312，第二灭弧室竖向设置并且其内竖向设置第二静触头3021和第二动触头3022。第三开关组4包括两个同层设置的第三开关401、402，第三开关401具有第三灭弧室411，第三灭弧室411横向设置并且其内横向设置第三静触头4011和第三动触头4012。第三开关402具有第三灭弧室412，第三灭弧室412横向设置并且其内横向设置第三静触头4021和第三动触头4022。

在开关箱1内设有支撑横梁5，支撑横梁5在竖向上基本与两个第二单相开关301、302共面，在横向上基本与两个第三单相开关401、402共面，在支撑横梁5上竖向设有两个导向孔511、512，第二推拉杆521一端与第二动触头3012相连并竖向穿过导向孔511，第二推拉杆521还与第二传动臂522相连，第二推拉杆523一端与第二动触头3022相连并竖向穿过导向孔512，第二推拉杆523还与第二传动臂524相连。在支撑横梁5上横向设有两个导向孔513、514，第三推拉杆525一端与第三动触头4012相连并横向穿过导向孔513，第三推拉杆525还与第三传动臂526相连，第三推拉杆527一端与第三动触头4022相连并横向穿过导向孔514，第三推拉杆527还与第三传动臂528相连。

在开关箱1内同轴设有三个第一传动轴611、612、613，第一传动轴611上安有第一传动臂614，第一传动臂614与第一推拉杆615相连，第一推拉杆615与第一动触头2012相连。第一传动轴611外同轴设置第一传动轴612，第一传动轴612上安有第一传动臂616，第一传动臂616与第一推拉杆617相连，第一推拉杆617与第一动触头2022相连。第一传动轴612外同轴设置第一传动轴613，第一传动轴613上安有第一传动臂618，第一传动臂618与第一推拉杆619相连，第一推拉杆619与第一动触头2032相连。三个第一传动轴611、612、613一侧穿出开关箱1而进入到驱动箱7内，并分别与三个第一动力源（图中未示出）相连，三个第一动力源可以分别通过三个第一传动轴分别驱动三个第一动触头2012、2022、2032，从而使该三个第一动触头与三个第一静触头2011、2021、2031接触或分开。这样就可以分别控制三相线路任一相的通断。在一个实施例中，在三个第一传动轴611、612、613的径向重合部分还设有键孔8及锁合机构9，锁合机构9上设有锁合插销，锁合插销插入键孔8内即可将三个第一传动轴锁合并同步运动，此时三个第一单相开关201、202、203即可同步运动，比如进行同步供电（此时可做三相断路器使用）。

在开关箱1上还设有两个第二传动轴10、11，其中第二传动轴10同轴套设在第二传动轴11外，前述第二传动臂522固定安装在第二传动轴10上，第二传动臂524固定安装在第二传动轴11上。第二传动轴10、11穿出开关箱1而进入驱动箱7内，并分别与两个第二动力源相连。

在开关箱1上还设有两个第三传动轴12、13，其中第三传动轴12同轴套设在第三传动轴13外，前述第三传动臂526固定安装在第三传动轴12上，第三传动臂528固定安装在第三传动轴13上。第三传动轴12、13穿出开关箱1而进入驱动箱7内，并分别与两个第三动力源相连。为了更好利用空间，附图所示为第二传动轴和第三传动轴共轴的情况。

在一个实施例中，三个出线端子221分别与三个导电滑套710、711、712相连，第二静触头3011与导电滑套710固定连接，第二静触头3021与导电滑套711固定连接，第一推拉杆615横向穿过导电滑套710并与导电滑套710进行导电连接，第一推拉杆617横向穿过导电滑套711并与导电滑套711进行导电连接，第一推拉杆619横向穿过导电滑套712并与导电滑套712进行导电连接。这样就使得第一动触头2012与第二静触头3011及一个出线端子保持导电连接，第一动触头2022及第二静触头3021及另一个出线端子保持导电连接，第一动触头2032与第三个出线端子保持导电连接。

为了实现两个第二动触头3012、3022与两个第三动触头4012、4022与接地端子30的连接，支撑横梁5采用导体制作，并且与接地端子30相连，两个第二动触头3012、3022和两个第三动触头4012、4022均与支撑横梁5导电接触。

在一个实施例中，第一静触头2021通过导电支撑板21与第三静触头4011进行导电连接和固定，第一静触头2031通过导电支撑板22与第三静触头4021进行导电连接和固定。这样既起到导通电路的作用，还可以对两个第三单相开关401、402起到固定的作用。这样就实现了在一个第一单相开关202的两端分别通过第二单相开关302和第三单相开关401可控接地，并且第一单相开关201通过第二单相开关301可控接地，第一单相开关203通过第三单相开关402可控接地，从而为处理相间短路提供设备条件（原理参见发明专利申请2021112516181）。与该结构对应的接线原理图及灭弧室部分的结构接线关系示意图如图6和图7所示。

在另一个实施例中，第一静触头2011与第三静触头4011经导电支撑板50相连，第一动触头2012与第二静触头3011相连；第一静触头2031与第三静触头4021经导电支撑板60相连，第一动触头2032与第二静触头3021相连。这样实现第一单相开关201通过第二单相开关301和第三单相开关401从两侧可控接地，第一单相开关203通过第二单相开关302和第三单相开关402从两侧可控接地。这也可以达到使两相从第一开关组两侧有选择性接地的目的。与该结构对应的立体结构分布示意图、接线原理图及灭弧室结构连接关系示意图如图8、图9和图10所示。

上述第一动力源、第二动力源、第三动力源均为弹簧储能机构和电机或电磁储能机构和电机。

本柱上机构设置在双电源三相供电系统中，在发生相间短路故障时，三个第一单相开关能够分别控制通断，因此能够维持一故障相导通并切断其余故障相，两个第二单相开关和两个第三单相开关可以从第一单相开关对故障相的切断点两端的任一端将已切断的故障相接地，从而能够用于处理双电源供电系统的相间短路（具体处理方法可参考发明专利申请2021112516181）。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，包括开关箱，在开关箱内设有第一开关组、第二开关组和第三开关组，其特征在于，所述第一开关组包括三个第一单相开关，三个所述第一单相开关均包括第一静触头和第一动触头；所述第二开关组包括两个第二单相开关，两个所述第二单相开关均包括第二静触头和第二动触头；所述第三开关组包括两个第三单相开关，两个所述第三单相开关均包括第三静触头和第三动触头；两个所述第二单相开关和两个所述第三单相开关的一端均与接地端子连接，两个所述第二单相开关和两个所述第三单相开关的另一端分别连接在任意两个所述第一单相开关的两个第一静触头端和任意两个所述第一单相开关的两个第一动触头端。

2.如权利要求1所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，三个所述第一静触头和第一动触头横向设置，两个所述第二静触头和第二动触头竖向设置，两个所述第三静触头和第三动触头横向设置，两个所述第二静触头分别与两个所述第一动触头导电连接，两个所述第三静触头分别与两个所述第一静触头导电连接。

3.如权利要求2所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，在所述开关箱内还设有支撑横梁，驱动所述第二动触头的第二推拉杆滑动穿过所述支撑横梁，驱动所述第三动触头的第三推拉杆滑动穿过所述支撑横梁，所述第二动触头和所述第三动触头与所述接地端子导电连接。

4.如权利要求1、2或者3所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，在三个所述第一静触头和第一动触头外分别设有第一灭弧室，在两个所述第二静触头和所述第二动触头外分别设有第二灭弧室，在两个所述第三静触头和所述第三动触头外分别设有第三灭弧室。

5.如权利要求3所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，所述支撑横梁、所述第二推拉杆和第三推拉杆均为导体，所述支撑横梁与所述接地端子导电连接，所述第二推拉杆和所述第三推拉杆均与所述支撑横梁导电接触。

6.如权利要求2所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，两个所述第一静触头与两个所述第三静触头经导电支撑板连接固定。

7.如权利要求2所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，在所述开关箱上同轴设置三个第一传动轴，三个所述第一传动轴上均固定有第一传动臂，三个所述第一传动臂分别与三个所述第一推拉杆相连，三个所述第一推拉杆分别与三个所述第一动触头相连，三个所述第一传动轴穿出所述开关箱并与三个第一动力源分别相连。

8.如权利要求7所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，在所述开关箱内设有三个导电滑套，三个所述第一推拉杆分别穿过三个所述导电滑套并与三个导电滑套导电连接，三个所述第一推拉杆与三个所述第一动触头分别导电连接，两个所述第二静触头与两个所述导电滑套分别导电连接。

9.如权利要求3所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，在所述开关箱上同轴设置两个第二传动轴，两个所述第二传动轴上均固定有第二传动臂，两个所述第二传动臂分别与两个所述第二推拉杆相连，两个所述第二传动轴穿出所述开关箱并与两个第二动力源分别相连；在所述开关箱上同轴设置两个第三传动轴，两个所述第三传动轴上均固定有第三传动臂，两个所述第三传动臂分别与两个所述第三推拉杆相连，两个所述第三传动轴穿出所述开关箱并与两个第三动力源分别相连。

10.如权利要求8所述的处理双电源供电系统相间短路的柱上机构，其特征在于，在三个所述第一传动轴设有键孔和锁合机构。

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