CN201191545Y

CN201191545Y - 操作过电压吸收装置

Info

Publication number: CN201191545Y
Application number: CNU2008200291793U
Authority: CN
Inventors: 卢为忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2018-05-23

Abstract

本实用新型公开了一种操作过电压吸收装置，由依次与被保护电器设备的投切控制开关相并接的真空保护开关和压敏元件连接组成，所述真空保护开关为真空负荷开关或真空接触器。本实用新型结构简单、操作方便、可靠性高且免维护，能够有效限制和吸收各种电器设备在与供电电网的通、断电操作时产生的过电压；在电器设备完成通断的过渡过程后，又退出与电网的连接，其保护性能更灵敏可靠，使用寿命更长，使被保护电器设备所承受过电压的峰值大幅度降低，被保护电器设备可免受高倍过电压的伤害或承受过电压的次数也大大减少，有效地保护了电器设备的安全运行。

Description

操作过电压吸收装置

技术领域

本实用新型涉及一种过电压保护装置，尤其是涉及一种适用于电气设备与供电电网的通、断电操作过程中的操作过电压吸收装置。

背景技术

在电力系统中，各种电器设备的使用寿命以及其各自运行的安全性是保障供电系统和生产安全的两个重要指标。而在合格电器设备的正常使用中，对这两个指标影响最大的两个因素是：1)过电压；2)过电流。过电压又分为雷击过电压和操作过电压，操作过电压又是出现次数最频繁且对设备安全运行危害较重的因素。目前，真空断路器、真空负荷开关、真空接触器、真空分析器和真空重合器等真空开关设备因其体积小、重量轻、高性能、高可靠性、维护检查方便、适合频繁操作等优点，因此迅速占领了市场，在各个领域都得到了广泛的应用。但是真空开关设备由于其灭弧能力特别强，因此在开断电动机、变压器、电抗器和电容器等负荷时容易引起截流过电压、多次重燃过电压和三相不同步开断过电压，随着稳定安全供电重要性的增强，对提高系统可靠性要求愈加严格。

当前所使用的过电压保护用避雷器(包括氧化锌避雷器)产品，其保护性能和使用寿命都是由荷电率的大小来决定的。由于避雷器长期并接在供电网线上，再加上其阀片电阻的特性，因而，总有大约1mA的泄漏电流流过阀片，继而就会产生一定的运行温度。实践中，若荷电率选的高则保护性能好，但频繁动作所产生的热量又会大大降低避雷器的使用寿命，而损坏的避雷器爆炸会进一步影响供电系统的安全运行；若荷电率选的低则保护性能差，不能有效地保护电器设备，这样，主电器设备损坏对企业和供电系统造成的损失更大。综上，为了同时兼顾上述两方面，现有避雷器大多都把运行电压和操作冲击残压值选得比较高，通常避雷器的工频放电电压是被保护电器设备额定工作电压的2.3倍以上，而操作冲击放电电压是被保护电器设备额定工作电压的3～3.5倍，即使这样，所产生的过电压对被保护电器设备还是有危害的。目前，每年都有大量的高压电器设备，因不能承受操作过电压而损坏或使用寿命缩短。目前，工矿企业大都以真空断路器作为通断各种用电电器设备的主要开关元件，真空断路器在投切具有储能特性的电器设备时，如变压器空载、电抗器，电容器组、空载线路、电动机等，所产生的操作过电压的特点是：从产生到消退时间很短，仅几毫秒到十几毫秒；而真空开关重燃过电压，电压值会更高，时间会更长。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种操作过电压吸收装置，其结构简单、操作方便、可靠性高且免维护，使被保护电器设备所承受过电压的峰值大幅度降低，承受高倍过电压的次数也大大减少，能有效保护电器设备的安全运行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种操作过电压吸收装置，其特征在于：由依次与被保护电器设备的投切控制开关相并接的真空保护开关和压敏元件连接组成，所述真空保护开关为真空负荷开关或真空接触器。

所述真空保护开关为能自动延时断开的控制开关，其投切控制回路与所述投切控制开关的合分闸控制回路组成一个互锁电路。

所述投切控制回路由合闸回路和自动延时分闸回路组成；所述投切控制回路设置有两个常开的辅助触点，其分别串接在所述投切控制开关的合分闸控制回路中。

所述真空接触器为三相真空接触器，所述压敏元件的数量为三个，三个压敏元件分别与真空接触器的A、B、C三相出线端相接。

所述真空接触器的三个单相真空接触器均包括罩壳，以及依次连接并由上至下设置在其内部的真空开关管、导电杆、连接拉杆、连接杆和控制板；所述连接杆的外侧套装有弹簧；所述罩壳的内腔分为上下两部分，其下部分为辅助电器室；

所述真空接触器的三个控制板依次相连，且均位于同一个辅助电器室内；其中一个控制板上设置有对真空接触器进行控制的分闸线圈和合闸线圈，所述罩壳上还设置有与分闸线圈和合闸线圈均相接的控制按钮，所述控制按钮与控制板间还设置有分闸弹簧；另外两个控制板上分别设置有辅助触头开关。

所述导电杆上安装有金属软连接，所述金属软连接与导板相接；所述压敏元件安装在导板和出线导板一之间，出线导板一接地且其位于导板下方；所述罩壳的上方外侧还设置有和真空开关管相接的出线导板二，出线导板二与被保护电器设备的投切控制开关相接。

所述金属软连接为软连接母排。

所述出线导板一安装在支架上，所述支架固定在罩壳外侧。

所述两个常开的辅助触点分别由辅助触头开关进行控制；所述自动延时分闸回路的延时时间为所述投切控制开关分合后的10-30s内。

所述压敏元件为氧化锌压敏元件。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点，1、结构简单、连接方便，且操作简便；2、可靠性高且不充油、不充汽，免维护；3、将电器设备的控制性能与氧化锌压敏元件的保护性能相配合，采用电控方式通断其与电网和被保护电器设备的连接，在电器设备出现过电压时，将过电压限制在较低的过电压水平；而在电器设备完成通断的过渡过程后，又退出与电网的连接，这样氧化锌压敏元件在不工作时就不会有泄漏电流通过，阀片温度降低，材料性能得到了很好的恢复，因而使得压敏元件的寿命有很大的提高；4、适用范围广，对6KV、10kv、35kv、110kv、220kv、500kv等供电系统中的变压器、电抗器、电容器组、空载线路、电动机等电器设备，都有很好的保护作用；5、经济效益高，工矿企业供用电设备在配置本实用新型后，被保护电器设备所承受过电压的倍数比目前只使用氧化锌压敏元件元件可降低60％；另外，电器设备的使用寿命和绝缘材料的成本都跟过电压的大小密切相关，如果电器设备运行时的过电压明显降低，电器设备生产时所用绝缘材料的成本就能减少，即可降低生产电器设备的材料成本，同时供电系统运行的安全性也大大提高，企业用电设备因过电压损坏而造成的损失也能大幅较少，尤其在目前大量使用超高压电器设备的情形下，采用本实用新型具有明显的经济效益。综上，本实用新型能够有效限制和吸收各种电器设备在与供电电网的通、断电操作时产生的过电压，其保护性能更灵敏可靠，使用寿命更长，使被保护电器设备所承受过电压的峰值大幅度降低，被保护电器设备可免受高倍过电压的伤害或承受过电压的次数大大也减少，有效地保护了电器设备的安全运行。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为本实用新型和真空断路器进行连接的主电路图。

图4为图3中真空断路器控制回路的电路原理图。

图5为图3中真空接触器投切控制回路的电路原理图。

附图标记说明：

1-出线导板一； 2-支架； 3-氧化锌压敏元件；

4-软连接母排； 5-出线导板二； 6-真空开关管；

7-连接拉杆； 8-罩壳； 9-辅助触头开关；

10-辅助电器室； 11-分闸线圈； 12-合闸线圈；

13-螺栓； 14-导电杆； 15-弹簧；

16-控制板； 17-分闸弹簧； 18-控制按钮；

19-连接杆； 20-导板； 21-真空接触器。

具体实施方式

如图3所示，本实用新型由与被保护电器设备的投切控制开关相并接的真空保护开关和压敏元件组成，所述真空保护开关为真空接触器21。本具体实施方式中，所述真空接触器21为三相真空接触器，其压敏元件的数量为三个，三个压敏元件分别与真空接触器21的A、B、C三相出线端相接。其中，被保护电器设备的投切控制开关即其高压开关柜为真空断路器DL，被保护的电器设备为具有储能特性的电器设备，即3～10kv的供电电网通过真空断路器DL、电流互感器LH后接电容器补偿装置。所述真空接触器21与真空断路器DL相接，所述压敏元件为氧化锌压敏元件3，其氧化锌压敏元件3的一端与真空接触器21相接，另一端接地。另外，所采用的真空接触器21为能自动延时断开的控制开关，其投切控制回路与所述投切控制开关即真空断路器DL的合分闸控制回路组成一个互锁电路；其自动延时分闸回路的延时时间为10-30s，即在当真空断路器DL分合10-30s后，真空接触器21能够在延时10-30s后自动断开。实践中，所述真空保护开关也可为真空负荷开关，其也可采用非自动延时断开的控制开关，具体操作过程中，当真空断路器DL分合10-30s后，通过人工手动操作进行断开，因而操作较为麻烦。

如图1、图2所示，所述真空接触器21的三相真空接触器均包括罩壳8，以及依次连接并由上至下设置在其内部的真空开关管6、导电杆14、连接拉杆7、连接杆19和控制板16，其导电杆14的上端与真空开关管6相接，并且所述连接杆19的外侧套装有弹簧15。所述罩壳8的内腔分为上下两部分，其下部分为辅助电器室10，其中三相真空接触器21的三个控制板16均位于同一辅助电器室10内，且三个控制板16间依次相连。

其中一个控制板16上设置有对真空接触器21即三个单相真空接触器进行控制的分闸线圈11和合闸线圈12，所述罩壳8上还设置有与分闸线圈11和合闸线圈12均相接的控制按钮18，该控制按钮18与控制板16间还设置有分闸弹簧17，即该通过控制按钮18来直接控制本实用新型的通断。另外两个控制板16上分别设置有一个辅助触头开关9。

所述导电杆14上安装有金属软连接，该金属软连接为软连接母排4，且其与导板20相接。所述氧化锌压敏元件3分别通过螺栓13安装在导板20和出线导板一1之间，而位于导板20下方的出线导板一1接地，以此便实现了真空接触器21与氧化锌压敏元件3之间的连接。本具体实施方式中，所述出线导板一1安装在支架2上，所述支架2固定在罩壳8外侧。另外，所述罩壳8的上方外侧还设置有和真空开关管6相接的出线导板二5，出线导板5与被保护电器设备的投切控制开关相接，以此实现本实用新型与被保护电器设备的投切控制开关的连接。

如图4、图5所示，本实用新型所采用的真空接触器21为能自动延时断开的控制开关，其投切控制回路由合闸回路和自动延时分闸回路组成；并且其投切控制回路还设置有三个常开的辅助触点CJ2、CJ3、CJ4，其中两个常开的辅助触点CJ3和CJ4，分别串接在所述投切控制开关即真空断路器DL的合分闸控制回路中，从而使得真空接触器21的投切控制回路与所述投切控制开关即真空断路器DL的合分闸控制回路组成一个互锁电路。所述两个常开的辅助触点CJ3、CJ4分别由辅助触头开关9进行控制。这样，本操作过电压吸收装置没有投入工作时，即真空接触器21未投合前，高压开关柜即真空断路器DL是不能进行分合投切工作，只有本操作过电压吸收装置没有投入工作时，真空断路器DL方能进行分合投切工作。

而真空接触器21的合闸回路由自动开关QA、常闭触点1CJ以及真空接触器的控制线圈CJ依次串接组成；所述自动延时分闸回路由一个常开的辅助触点CJ2和延时继电器SJ串接组成，所述延时继电器SJ的延时时间为所述真空断路器DL分合后的10-30s内。本具体实施方式中，其延时继电器SJ的延时时间为30s，即在真空断路器DL分合30s后，真空接触器21又自动断开。也就是说，在高压开关柜即真空断路器DL进行分合投切工作后，即被保护电气设备断、通电结束后，真空接触器21的自动延时分闸回路又相应控制本实用新型在延时30s后自动退出运行。

本实用新型的工作过程是：在使用之前，首先将真空接触器21的投切控制回路与所述投切控制开关的合分闸控制回路组成一个互锁电路，即将其投切控制回路的两个常开辅助触点CJ3和CJ4，分别串接在所述投切控制开关即真空断路器DL的合分闸控制回路中。

在本实用新型的使用中，先根据被保护电器设备所产生过电压的不同特性来确定氧化锌压敏元件3的放电电压值，再通过真空接触器21及其投切控制回路来限定氧化锌压敏元件3与电网接通的时间。在被保护电器设备通(断)电前，先投合本实用新型的真空接触器21，再合被保护电器设备的投切控制开关即真空断路器DL。则在合分电器设备时，无论出现以下哪种过电压：①电器投切过渡过程产生的过电压；②三相触头不同步产生的过电压；③开关重燃产生的过电压等，即当电器设备的进线端出现≥1.5Ue的过电压，那么就可以通过氧化锌压敏元件3接地放电，使得被保护电器设备得到有效保护；而当电器设备通断电过程结束后，本操作过电压吸收装置又通过其自动延时分闸回路延时30秒自动退出运行。也就是说，在电器设备出现过电压时，将过电压限制在较低的过电压水平；而在电器设备完成通断的过渡过程后，又退出与电网的连接，这样氧化锌压敏元件3在不工作时就不会有泄漏电流通过，阀片温度降低，材料性能得到了很好的恢复，因而使得压敏元件的寿命有很大的提高。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种操作过电压吸收装置，其特征在于：由依次与被保护电器设备的投切控制开关相并接的真空保护开关和压敏元件连接组成，所述真空保护开关为真空负荷开关或真空接触器(21)。

2.按照权利要求1所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述真空保护开关为能自动延时断开的控制开关，其投切控制回路与所述投切控制开关的合分闸控制回路组成一个互锁电路。

3.按照权利要求2所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述投切控制回路由合闸回路和自动延时分闸回路组成；所述投切控制回路设置有两个常开的辅助触点，其分别串接在所述投切控制开关的合分闸控制回路中。

4.按照权利要求1、2或3所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述真空接触器(21)为三相真空接触器，所述压敏元件的数量为三个，三个压敏元件分别与真空接触器(21)的A、B、C三相出线端相接。

5.按照权利要求4所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述真空接触器(21)的三个单相真空接触器均包括罩壳(8)，以及依次连接并由上至下设置在其内部的真空开关管(6)、导电杆(14)、连接拉杆(7)、连接杆(19)和控制板(16)；所述连接杆(19)的外侧套装有弹簧(15)；所述罩壳(8)的内腔分为上下两部分，其下部分为辅助电器室(10)；

所述真空接触器(21)的三个控制板(16)依次相连，且均位于同一个辅助电器室(10)内；其中一个控制板(16)上设置有对真空接触器(21)进行控制的分闸线圈(11)和合闸线圈(12)，所述罩壳(8)上还设置有与分闸线圈(11)和合闸线圈(12)均相接的控制按钮(18)，所述控制按钮(18)与控制板(16)间还设置有分闸弹簧(17)；另外两个控制板(16)上分别设置有辅助触头开关(9)。

6.按照权利要求5所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述导电杆(14)上安装有金属软连接，所述金属软连接与导板(20)相接；所述压敏元件安装在导板(20)和出线导板一(1)之间，出线导板一(1)接地且其位于导板(20)下方；所述罩壳(8)的上方外侧还设置有和真空开关管(6)相接的出线导板二(5)，出线导板二(5)与被保护电器设备的投切控制开关相接。

7.按照权利要求6所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述金属软连接为软连接母排(4)。

8.按照权利要求6所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述出线导板一(1)安装在支架(2)上，所述支架(2)固定在罩壳(8)外侧。

9.按照权利要求3所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述两个常开的辅助触点分别由辅助触头开关(9)进行控制；所述自动延时分闸回路的延时时间为所述投切控制开关分合后的10-30s内。

10.按照权利要求1、2或3所述的操作过电压吸收装置，其特征在于：所述压敏元件为氧化锌压敏元件(3)。