CN117810016A - 一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压断路器技术领域，且公开了一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，解决了现有的高压断路器不具有状态监测功能的问题，其包括支撑架，支撑架的顶端设置有控制盒，控制盒的内部设置有支撑隔板，支撑隔板的侧边设置有分合闸控制机构，支撑隔板的一端设置有无线智能控制器，控制盒的顶端设置有导电杆组件和供气机构，供气机构与导电杆组件相配合连接，高压电缆连接于导电杆组件的顶端，高压电缆上设置有电流互感器，控制盒的正面设置有门体，分合闸控制机构、天线、供气机构和电流互感器均与无线智能控制器电连接；通过该高压断路器能够对储能机构和供气机构进行状态监测，以保证高压断路器能够正常运行，提高运行的安全性。

Description

一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构

技术领域

本发明属于高压断路器技术领域，具体为一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构。

背景技术

当前电网系统发展迅速，供电安全和稳定性越来越引起人们的重视，高压断路器是电网中的重要组成部分，高压断路器可靠动作是电力系统能够可靠运行的重要保障。

高压断路器使用过程中，储能机构和供气灭弧机构的故障占了常见故障的绝大部分，因此，对断路器的储能机构和供气灭弧机构进行监测，并在某个部位发生故障时及时诊断故障并报警，对于提高电网安全稳定性具有非常重要的意义，基于上述原因，本申请提出一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，有效的解决了现有的高压断路器不具有状态监测功能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，包括支撑架，所述支撑架的顶端固定设置有控制盒，控制盒的内部设置有支撑隔板，支撑隔板的侧边设置有分合闸控制机构，支撑隔板的一端固定设置有无线智能控制器，无线智能控制器的一侧固定设置有穿插于控制盒的天线，控制盒的顶端固定设置有导电杆组件和供气机构，供气机构与导电杆组件相配合连接，高压电缆固定连接于导电杆组件的顶端，高压电缆上设置有电流互感器，控制盒的正面设置有门体，分合闸控制机构、天线、供气机构和电流互感器均与无线智能控制器电连接。

优选的，所述分合闸控制机构由电动分合闸组件、合闸储能弹簧、合闸弹簧工作状态监测机构、分闸储能弹簧、分闸弹簧工作状态监测机构和分合闸连杆构成，合闸储能弹簧和分闸储能弹簧均连接于电动分合闸组件的内部，合闸弹簧工作状态监测机构与合闸储能弹簧相配合连接，分闸弹簧工作状态监测机构与分闸储能弹簧相配合连接，分合闸连杆连接于电动分合闸组件和导电杆组件相配合连接。

优选的，所述合闸弹簧工作状态监测机构和分闸弹簧工作状态监测机构均由绝缘壳体、电流检测仪、移动触电组件、条形触电板和组合式电阻调节组件构成，绝缘壳体固定连接于控制盒的内部，电流检测仪固定连接于绝缘壳体内部的底端，移动触电组件滑动连接于绝缘壳体的一侧并与合闸储能弹簧和分闸储能弹簧相配合连接，条形触电板和组合式电阻调节组件均固定连接于绝缘壳体内部的侧边并与移动触电组件相配合连接。

优选的，所述绝缘壳体的一侧开设有与移动触电组件相匹配的条形通槽，绝缘壳体内部的一侧固定设置有穿插于移动触电组件并与其滑动连接的限位导向杆。

优选的，所述移动触电组件由限位滑板、第一弹性触片和第二弹性触片构成，限位滑板套设于限位导向杆并与其滑动连接，限位滑板穿插于条形通槽并与合闸储能弹簧和分闸储能弹簧相配合连接，第一弹性触片固定连接于限位滑板侧边的一端并与条形触电板滑动连接，第二弹性触片固定连接于限位滑板的一端并与组合式电阻调节组件滑动连接。

优选的，所述组合式电阻调节组件由若干电阻、若干电阻固定夹套、限位支撑板、若干圆形触板、若干限位柱、若干限位板和若干限位弹簧构成，电阻通过电阻固定夹套固定连接于绝缘壳体的内侧壁，多个电阻首尾连接形成串联，限位支撑板固定连接于绝缘壳体的内部，限位柱滑动穿插于限位支撑板，圆形触板和限位板分别固定连接于限位柱的两端，限位弹簧固定连接于限位板和限位支撑板之间，圆形触板与相对应的电阻电连接。

优选的，所述供气机构由常开式六氟化硫压缩气罐、常闭式六氟化硫压缩气罐、组合式供气管和若干供气支管构成，常开式六氟化硫压缩气罐和常闭式六氟化硫压缩气罐均固定连接于控制盒的顶端，组合式供气管分别与常开式六氟化硫压缩气罐和常闭式六氟化硫压缩气罐连接，供气支管连接于组合式供气管和导电杆组件之间。

优选的，所述常开式六氟化硫压缩气罐和常闭式六氟化硫压缩气罐的顶端均固定设置有无线压力检测仪，组合式供气管靠近常闭式六氟化硫压缩气罐的位置设置有电磁阀。通过设置由常开式六氟化硫压缩气罐、常闭式六氟化硫压缩气罐、组合式供气管和若干供气支管构成的供气机构，能够对导电杆组件持续供应六氟化硫气体，通过六氟化硫气体能够起到灭弧作用，进而保障了导电杆组件开合的安全性，避免产生电弧，通过设置由绝缘护套、实心铜端子、空心铜套和导气套构成的导电杆组件，能够实现高压电路的开合通断，能够与供气机构形成配合进行灭弧，保障工作的安全性。

优选的，所述导电杆组件由绝缘护套、实心铜端子、空心铜套和导气套构成，实心铜端子固定连接于绝缘护套内部的顶端，导气套固定连接于绝缘护套内部中间位置，空心铜套滑动连接于导气套的内部并与分合闸连杆相配合连接。

优选的，所述绝缘护套内部一侧的中间位置开设有凹槽，凹槽的内部固定设置有光传感器，空心铜套外侧的顶端固定设置有橡胶密封套，导气套的内部开设有与供气支管连通的进气通道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在工作中，通过设置由电动分合闸组件、合闸储能弹簧、合闸弹簧工作状态监测机构、分闸储能弹簧、分闸弹簧工作状态监测机构和分合闸连杆构成的分合闸控制机构，能够通过合闸弹簧工作状态监测机构和分闸弹簧工作状态监测机构分别对合闸储能弹簧和分闸储能弹簧的状态进行检测，从而能够判断高压紧急断路器能否进行合闸和分闸工作，以及判断高压紧急断路器合闸和分闸能否快速进行，避免状态不佳造成合闸或分闸速度较慢而产生电弧，进而提高高压紧急断路器使用的安全性；

其中，采用专用的合闸弹簧工作状态监测机构以及分闸弹簧工作状态监测机构，可以对合闸储能弹簧以及分闸储能弹簧的实时位置情况进行实时跟踪记录，从而帮助操作人员，在不接触产品的情况下，对分合闸状态进行有效的获知。且该种获知方式与现有的位置触发式的检测方式相比，该种获取方式可以获得一个连续的电信号，从而可以得到整体操作的过程信息，而不仅仅是最终的状态信号。过程信息的获取可以有效的提升监测机构的安全系数。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明带有状态监测功能的高压紧急断路器结构示意图；

图2为本发明带有状态监测功能的高压紧急断路器侧面剖视图；

图3为本发明分合闸控制机构与导电杆组件连接结构示意图；

图4为本发明分合闸控制机构结构示意图；

图5为本发明分闸弹簧工作状态监测机构结构示意图；

图6为本发明图5的局部放大图；

图7为本发明供气机构结构示意图；

图8为本发明导电杆组件结构示意图；

图9为本发明图8中A处的局部放大图；

图中：1、支撑架；2、控制盒；3、支撑隔板；4、分合闸控制机构；5、无线智能控制器；6、天线；7、导电杆组件；8、供气机构；9、高压电缆；10、电流互感器；11、门体；12、电动分合闸组件；13、合闸储能弹簧；14、合闸弹簧工作状态监测机构；15、分闸储能弹簧；16、分闸弹簧工作状态监测机构；17、分合闸连杆；18、绝缘壳体；19、电流检测仪；20、移动触电组件；21、条形触电板；22、组合式电阻调节组件；23、条形通槽；24、限位导向杆；25、限位滑板；26、第一弹性触片；27、第二弹性触片；28、电阻；29、电阻固定夹套；30、限位支撑板；31、圆形触板；32、限位柱；33、限位板；34、限位弹簧；35、常开式六氟化硫压缩气罐；36、常闭式六氟化硫压缩气罐；37、组合式供气管；38、供气支管；39、无线压力检测仪；40、电磁阀；41、绝缘护套；42、实心铜端子；43、空心铜套；44、导气套；45、凹槽；46、光传感器；47、橡胶密封套；48、进气通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例一，由图1至图4给出，本发明一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构包括支撑架1，支撑架1的顶端固定设置有控制盒2，控制盒2的内部设置有支撑隔板3，支撑隔板3的侧边设置有分合闸控制机构4，支撑隔板3的一端固定设置有无线智能控制器5，无线智能控制器5的一侧固定设置有穿插于控制盒2的天线6，控制盒2的顶端固定设置有导电杆组件7和供气机构8，供气机构8与导电杆组件7相配合连接，高压电缆9固定连接于导电杆组件7的顶端，高压电缆9上设置有电流互感器10，控制盒2的正面设置有门体11，分合闸控制机构4、天线6、供气机构8和电流互感器10均与无线智能控制器5电连接，分合闸控制机构4由电动分合闸组件12、合闸储能弹簧13、合闸弹簧工作状态监测机构14、分闸储能弹簧15、分闸弹簧工作状态监测机构16和分合闸连杆17构成，合闸储能弹簧13和分闸储能弹簧15均连接于电动分合闸组件12的内部，合闸弹簧工作状态监测机构14与合闸储能弹簧13相配合连接，分闸弹簧工作状态监测机构16与分闸储能弹簧15相配合连接，分合闸连杆17连接于电动分合闸组件12和导电杆组件7相配合连接；

使用时，通过分合闸控制机构4能够带动分合闸连杆17运动，通过分合闸连杆17带动导电杆组件7进行通断作业，电动分合闸组件12和分合闸连杆17可采用目前市场上较为成熟的结构设计，分闸和合闸控制时，通过合闸弹簧工作状态监测机构14和分闸弹簧工作状态监测机构16分别监测合闸储能弹簧13和分闸储能弹簧15的工作状态，从而判断合闸储能弹簧13和分闸储能弹簧15是否能够进行快速和合闸及分闸，保证合闸和分闸的快速性和稳定性，降低电弧的产生；

实施例二，在实施例一的基础上，由图1、图4、图5和图6给出，合闸弹簧工作状态监测机构14和分闸弹簧工作状态监测机构16均由绝缘壳体18、电流检测仪19、移动触电组件20、条形触电板21和组合式电阻调节组件22构成，绝缘壳体18固定连接于控制盒2的内部，电流检测仪19固定连接于绝缘壳体18内部的底端，移动触电组件20滑动连接于绝缘壳体18的一侧并与合闸储能弹簧13和分闸储能弹簧15相配合连接，条形触电板21和组合式电阻调节组件22均固定连接于绝缘壳体18内部的侧边并与移动触电组件20相配合连接，绝缘壳体18的一侧开设有与移动触电组件20相匹配的条形通槽23，绝缘壳体18内部的一侧固定设置有穿插于移动触电组件20并与其滑动连接的限位导向杆24，移动触电组件20由限位滑板25、第一弹性触片26和第二弹性触片27构成，限位滑板25套设于限位导向杆24并与其滑动连接，限位滑板25穿插于条形通槽23并与合闸储能弹簧13和分闸储能弹簧15相配合连接，第一弹性触片26固定连接于限位滑板25侧边的一端并与条形触电板21滑动连接，第二弹性触片27固定连接于限位滑板25的一端并与组合式电阻调节组件22滑动连接，组合式电阻调节组件22由若干电阻28、若干电阻固定夹套29、限位支撑板30、若干圆形触板31、若干限位柱32、若干限位板33和若干限位弹簧34构成，电阻28通过电阻固定夹套29固定连接于绝缘壳体18的内侧壁，多个电阻28首尾连接形成串联，限位支撑板30固定连接于绝缘壳体18的内部，限位柱32滑动穿插于限位支撑板30，圆形触板31和限位板33分别固定连接于限位柱32的两端，限位弹簧34固定连接于限位板33和限位支撑板30之间，圆形触板31与相对应的电阻28电连接；

合闸储能弹簧13和分闸储能弹簧15进行储能时，通过合闸弹簧工作状态监测机构14和分闸弹簧工作状态监测机构16实现监测工作，移动触电组件20跟随合闸储能弹簧13或分闸储能弹簧15的一端进行移动，第一弹性触片26始终与条形触电板21接触形成导通状态，移动触电组件20移动过程中，第二弹性触片27会与不同位置的圆形触板31接触，由于圆形触板31与电阻28连接，多个电阻28形成串联，因此当第二弹性触片27与不同位置的圆形触板31接触时，其导通状态的电流不同，通过电流检测仪19对电流大小进行监测即可判断合闸储能弹簧13和分闸储能弹簧15是否到达指定储能位置，进而判断能否通过合闸储能弹簧13和分闸储能弹簧15进行正常合闸和分闸工作；

实施例三，在实施例一的基础上，由图1和图7给出，供气机构8由常开式六氟化硫压缩气罐35、常闭式六氟化硫压缩气罐36、组合式供气管37和若干供气支管38构成，常开式六氟化硫压缩气罐35和常闭式六氟化硫压缩气罐36均固定连接于控制盒2的顶端，组合式供气管37分别与常开式六氟化硫压缩气罐35和常闭式六氟化硫压缩气罐36连接，供气支管38连接于组合式供气管37和导电杆组件7之间，常开式六氟化硫压缩气罐35和常闭式六氟化硫压缩气罐36的顶端均固定设置有无线压力检测仪39，组合式供气管37靠近常闭式六氟化硫压缩气罐36的位置设置有电磁阀40；

通过供气机构8持续对导电杆组件7供应六氟化硫气体，通过六氟化硫气体能够起到灭弧作用，供气时，常开式六氟化硫压缩气罐35实现持续供气，从而在合闸或分闸的瞬间能够快速供气，使得六氟化硫气体快速充满导电杆组件7的内部，当常开式六氟化硫压缩气罐35内部气体泄露时，电磁阀40打开，通过常闭式六氟化硫压缩气罐36进行供气，通过无线压力检测仪39能够实时监测常开式六氟化硫压缩气罐35和常闭式六氟化硫压缩气罐36内部的气体压力，从而能够使得工作人员及时进行充气，避免因为缺气而产生电弧，影响使用的安全性；

实施例四，在实施例一的基础上，由图1、图2、图3、图7、图8和图9给出，导电杆组件7由绝缘护套41、实心铜端子42、空心铜套43和导气套44构成，实心铜端子42固定连接于绝缘护套41内部的顶端，导气套44固定连接于绝缘护套41内部中间位置，空心铜套43滑动连接于导气套44的内部并与分合闸连杆17相配合连接，绝缘护套41内部一侧的中间位置开设有凹槽45，凹槽45的内部固定设置有光传感器46，空心铜套43外侧的顶端固定设置有橡胶密封套47，导气套44的内部开设有与供气支管38连通的进气通道48；

分合闸连杆17带动空心铜套43进行升降移动，合闸时，空心铜套43与实心铜端子42接触，实现高压电路的导通，分闸时，空心铜套43与实心铜端子42分离，实现高压电路的断开，六氟化硫气体通过供气支管38进入到进气通道48的内部，通过进气通道48将六氟化硫气体导入实心铜端子42和空心铜套43之间，从而避免实心铜端子42与空心铜套43分离或闭合的过程中产生电弧，通过橡胶密封套47能够在空心铜套43与实心铜端子42闭合时对进气通道48进行封堵，避免气体泄露。

在工作中，通过设置由电动分合闸组件、合闸储能弹簧、合闸弹簧工作状态监测机构、分闸储能弹簧、分闸弹簧工作状态监测机构和分合闸连杆构成的分合闸控制机构，能够通过合闸弹簧工作状态监测机构和分闸弹簧工作状态监测机构分别对合闸储能弹簧和分闸储能弹簧的状态进行检测，从而能够判断高压紧急断路器能否进行合闸和分闸工作，以及判断高压紧急断路器合闸和分闸能否快速进行，避免状态不佳造成合闸或分闸速度较慢而产生电弧，进而提高高压紧急断路器使用的安全性；通过设置由常开式六氟化硫压缩气罐、常闭式六氟化硫压缩气罐、组合式供气管和若干供气支管构成的供气机构，能够对导电杆组件持续供应六氟化硫气体，通过六氟化硫气体能够起到灭弧作用，进而保障了导电杆组件开合的安全性，避免产生电弧，通过设置由绝缘护套、实心铜端子、空心铜套和导气套构成的导电杆组件，能够实现高压电路的开合通断，能够与供气机构形成配合进行灭弧，保障工作的安全性。

Claims (8)

1.一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，包括支撑架（1），其特征在于：所述支撑架（1）的顶端固定设置有控制盒（2），控制盒（2）的内部设置有支撑隔板（3），支撑隔板（3）的侧边设置有分合闸控制机构（4），支撑隔板（3）的一端固定设置有无线智能控制器（5），无线智能控制器（5）的一侧固定设置有穿插于控制盒（2）的天线（6），控制盒（2）的顶端固定设置有导电杆组件（7）和供气机构（8），供气机构（8）与导电杆组件（7）相配合连接，高压电缆（9）固定连接于导电杆组件（7）的顶端，高压电缆（9）上设置有电流互感器（10），控制盒（2）的正面设置有门体（11），分合闸控制机构（4）、天线（6）、供气机构（8）和电流互感器（10）均与无线智能控制器（5）电连接；

所述分合闸控制机构（4）由电动分合闸组件（12）、合闸储能弹簧（13）、合闸弹簧工作状态监测机构（14）、分闸储能弹簧（15）、分闸弹簧工作状态监测机构（16）和分合闸连杆（17）构成，合闸储能弹簧（13）和分闸储能弹簧（15）均连接于电动分合闸组件（12）的内部，合闸弹簧工作状态监测机构（14）与合闸储能弹簧（13）相配合连接，分闸弹簧工作状态监测机构（16）与分闸储能弹簧（15）相配合连接，分合闸连杆（17）连接于电动分合闸组件（12）和导电杆组件（7）相配合连接；

合闸弹簧工作状态监测机构（14）和分闸弹簧工作状态监测机构（16）均由绝缘壳体（18）、电流检测仪（19）、移动触电组件（20）、条形触电板（21）和组合式电阻调节组件（22）构成，绝缘壳体（18）固定连接于控制盒（2）的内部，电流检测仪（19）固定连接于绝缘壳体（18）内部的底端，移动触电组件（20）滑动连接于绝缘壳体（18）的一侧并与合闸储能弹簧（13）和分闸储能弹簧（15）相配合连接，条形触电板（21）和组合式电阻调节组件（22）均固定连接于绝缘壳体（18）内部的侧边并与移动触电组件（20）相配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，其特征在于：所述绝缘壳体（18）的一侧开设有与移动触电组件（20）相匹配的条形通槽（23），绝缘壳体（18）内部的一侧固定设置有穿插于移动触电组件（20）并与其滑动连接的限位导向杆（24）。

3.根据权利要求2所述的一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，其特征在于：所述移动触电组件（20）由限位滑板（25）、第一弹性触片（26）和第二弹性触片（27）构成，限位滑板（25）套设于限位导向杆（24）并与其滑动连接，限位滑板（25）穿插于条形通槽（23）并与合闸储能弹簧（13）和分闸储能弹簧（15）相配合连接，第一弹性触片（26）固定连接于限位滑板（25）侧边的一端并与条形触电板（21）滑动连接，第二弹性触片（27）固定连接于限位滑板（25）的一端并与组合式电阻调节组件（22）滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，其特征在于：所述组合式电阻调节组件（22）由若干电阻（28）、若干电阻固定夹套（29）、限位支撑板（30）、若干圆形触板（31）、若干限位柱（32）、若干限位板（33）和若干限位弹簧（34）构成，电阻（28）通过电阻固定夹套（29）固定连接于绝缘壳体（18）的内侧壁，多个电阻（28）首尾连接形成串联，限位支撑板（30）固定连接于绝缘壳体（18）的内部，限位柱（32）滑动穿插于限位支撑板（30），圆形触板（31）和限位板（33）分别固定连接于限位柱（32）的两端，限位弹簧（34）固定连接于限位板（33）和限位支撑板（30）之间，圆形触板（31）与相对应的电阻（28）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，其特征在于：所述供气机构（8）由常开式六氟化硫压缩气罐（35）、常闭式六氟化硫压缩气罐（36）、组合式供气管（37）和若干供气支管（38）构成，常开式六氟化硫压缩气罐（35）和常闭式六氟化硫压缩气罐（36）均固定连接于控制盒（2）的顶端，组合式供气管（37）分别与常开式六氟化硫压缩气罐（35）和常闭式六氟化硫压缩气罐（36）连接，供气支管（38）连接于组合式供气管（37）和导电杆组件（7）之间。

6.根据权利要求5所述的一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，其特征在于：所述常开式六氟化硫压缩气罐（35）和常闭式六氟化硫压缩气罐（36）的顶端均固定设置有无线压力检测仪（39），组合式供气管（37）靠近常闭式六氟化硫压缩气罐（36）的位置设置有电磁阀（40）。

7.根据权利要求5所述的一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，其特征在于：所述导电杆组件（7）由绝缘护套（41）、实心铜端子（42）、空心铜套（43）和导气套（44）构成，实心铜端子（42）固定连接于绝缘护套（41）内部的顶端，导气套（44）固定连接于绝缘护套（41）内部中间位置，空心铜套（43）滑动连接于导气套（44）的内部并与分合闸连杆（17）相配合连接。

8.根据权利要求7所述的一种带有状态监测功能的高压紧急断路器结构，其特征在于：所述绝缘护套（41）内部一侧的中间位置开设有凹槽（45），凹槽（45）的内部固定设置有光传感器（46），空心铜套（43）外侧的顶端固定设置有橡胶密封套（47），导气套（44）的内部开设有与供气支管（38）连通的进气通道（48）。