CN204144157U - 断路器紧急分合闸操作装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器紧急分合闸操作装置，包括电磁铁、电源接线板以及用于固定安装电磁铁和电源接线板的立式支架；电磁铁包括线圈和电磁铁顶杆；电磁铁顶杆滑动安装在立式支架上，电源接线板通过电线与电磁铁连接，线圈得电后电磁铁顶杆顶动断路器的分闸手动按钮，完成断路器的紧急分闸操作。本实用新型能够在更短时间内切除控制回路故障的断路器，避免了人员在断路器现场操作的安全危险，并大幅减少了无保护设备运行时间，有效避免了越级事故的发生和发展，极大地提高了电网的安全运行，保证了对用户的快速可靠供电，提升供电公司的供电服务质量。

Description

断路器紧急分合闸操作装置

技术领域

本实用新型涉及一种分合闸操作装置，特别涉及一种断路器紧急分合闸操作装置。 

背景技术

目前高压真空断路器在远方控制失灵后，其分闸操作装置主要是通过开关柜上的就地操作把手实现断路器操作，即断路器机构内部的电磁铁通电后顶动机械部件后释放稚子使断路器动作；或是直接人工按断路器分闸按钮来操作，此类机构都是固定在断路器机构内部，如VS1型、ZN28型等断路器。除此之外还有在开关柜面板上设置转动杆等部件，通过开关柜断路器室的面板上机械杆等部件顶动断路器的分闸手动按钮来实现断路器的紧急分闸操作，如ABB公司VD型断路器。但这些装置的操作都需人工在开关柜断路器室面前操作。 

目前高压真空断路器在远方电动操作失效后，无论是就地电动操作还是利用开关柜自带的紧急分闸装置，都须人工在断路器开关柜面前就地操作，对于处在运行中的断路器，如此操作具有人身安全危险，并已经发生过类似的人身安全事故。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在高压真空断路器远方操作失灵后能进行就地自动操作的安全可靠的断路器紧急分合闸操作装置。 

本实用新型提供的这种断路器紧急分合闸操作装置，包括电磁铁、电源接线板以及用于固定安装电磁铁和电源接线板的立式支架；电磁铁包括线圈和电磁铁顶杆；电磁铁滑动安装在立式支架上，电源接线板通过电线与电磁铁连接，线圈得电后电磁铁顶杆顶动断路器的分闸手动按钮，完成断路器的紧急分闸操作。 

所述立式支架包括上水平杆、下水平杆、两根竖杆和电磁铁底座；两根竖杆分别布置在上水平杆和下水平杆的两端，且关于装置的中心线对称；两竖杆与下水平杆通过螺栓或焊接固定连接，两竖杆的上部设置有用于调整上水平杆竖直方向位置的若干第一长圆孔，上水平杆通过紧固件配合第一长圆孔固定在两竖杆上；上水平杆中间设置有用于调整所述电源接线板和电磁铁底座的横向位置的第二长圆孔，所述电源接线板通过紧固件配合第二长圆孔固定在上水平杆上，电磁铁底座也通过紧固件配合第二长圆孔固定在该上水平杆上。 

所述两根竖杆底部均设置有支脚固定卡槽，且该支脚固定卡槽关于所述装置的中心线对称；竖杆通过所述分闸手动按钮所在的开关柜的小车底盘拉手配合支脚固定卡槽固定在该开关柜的小车底盘上，防止所述立式支架往远离断路器的分闸手动按钮的一侧倾倒。 

所述竖杆还包括稳固脚扣，两根竖杆在所述支脚固定卡槽上方均设置有脚扣固定微调孔，稳固脚扣通过紧固件配合脚扣固定微调孔固定在所述竖杆上，竖杆通过所述分闸手动按钮所在的开关柜的小车底盘拉手配合支脚固定卡槽和稳固脚扣固定在该开关柜的小车底盘上。 

所述稳固脚扣为L型，且其水平板上设置有螺纹孔，其下部平面落在所述小车底盘横档上，防止所述立式支架向所述分闸手动按钮侧倾倒。 

所述电磁铁底座包括固定板和活动板，固定板上设置有用于调整活动板前后位置的第三长圆孔，活动板通过紧固件配合第三长圆孔固定在固定板上。 

所述电源接线板上对称布置有一对接线柱和一对螺纹孔，电源接线板通过紧固件配合所述螺纹孔固定在所述上水平杆上；两接线柱分别接入电源的正极和负极。 

所述电源采用带延时的指令式单脉冲电源；所述电磁铁与脉冲电源配合使用后输出作用力。 

所述电磁铁顶杆的前端部为非尖端形状，后端部安装有机械复位装置；所述电磁铁断电后，电磁铁顶杆在复位装置作用下自动复位。 

高压真空断路器在远方电动操作失效后，本实用新型能够在更短时间内切除控制回路故障的断路器，避免了人员在断路器现场操作的安全危险。同时，本实用新型的使用使得有互联断路器操作时间效率与无互联断路器操作时间效率均得到大幅提高，并大幅减少了无保护设备运行时间，有效避免了越级事故的发生和发展，极大地提高了电网的安全运行，保证了对用户的快速可靠供电，提升供电公司的供电服务质量。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图2是图1的左视图（电源接线板未画出）。 

图3是图1的俯视图（电源接线板未画出）。 

图4是图1中A-A截面俯视图。 

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型包括开关柜1和断路器的分闸手动按钮14，断路器的分闸手动按钮14布置在开关柜的面板上。该装置还包括电磁铁4、电源接线板3以及用于固定安装电磁铁和电源接线板的立式支架2。电磁铁4包括线圈12和电磁铁顶杆13。立式支架2固定在开关柜1内，用于固定电磁铁在开关柜上的位置。电磁铁顶杆13滑动安装在立式支架2上，线圈12得电控制电磁铁顶杆13顶动断路器的分闸手动按钮，完成断路器的紧急分闸操作。 

支架2包括电磁铁底座、由轻质U型钢制成的上水平杆7、由轻质U型钢制成的下水平杆9和由轻质U型钢制成的两根竖杆5。两根竖杆5分别布置在上水平杆7和下水平杆9的两端，且关于装置的中心线对称。两竖杆5与下水平杆9通过螺栓或焊接固定连接。两竖杆5的上部设置有用于调整上水平杆7竖直方向位置的若干第一长圆孔。上水平杆7通过紧固件配合第一长圆孔固定在两竖杆5上，从而使上水平杆7可以调节其上下高度位置。上水平杆7中间设置有用于调整电源接线板3以及电磁铁底座11横向位置的第二长圆孔。电源接线板3通过紧固件配合第二长圆孔固定在上水平杆7上。电磁铁底座11也通过紧固件配合第二长圆孔固定在该上水平杆7上，从而可调节电磁铁底座的左右位置。 

两竖杆5底部包括支脚固定卡槽8。支脚固定卡槽8的宽度设置与开关柜的小车底盘拉手19直径相同。如图4所示，A-A截面的左半部分插入断路器小车底盘18的拉手孔内，左右之间的空隙即支脚卡槽卡在小车底盘两个拉手的内侧。竖杆在支脚固定卡槽上方设置有脚扣固定微调孔，稳固脚扣通过紧固件配合脚扣固定微调孔固定在竖杆上。稳固脚扣10为L型，且其水平板上设置有螺纹孔。稳固脚扣10的下部平面落在小车地盘上。每根竖杆5均通过开关柜的小车底盘拉手19配合支脚固定卡槽8以及稳固脚扣10固定安装在该开关柜1的小车底盘18上。本实用新型采用的L型稳固脚扣10可防止立式支架向断路器的分闸手动按钮侧倾倒；而开关柜的小车底盘拉手19配合支脚固定卡槽可防止立式支架往远离该分闸手动按钮侧倾倒。 

电磁铁顶杆的前端部为非尖端形状，后端部安装有机械复位装置；电磁铁断电后，电磁铁顶杆在复位装置作用下自动复位。 

电磁铁底座11包括固定板16和活动板15。固定板16上设置有用于调整活动板前后位置的第三长圆孔。活动板15通过紧固件配合第三长圆孔固定在固定板上，从而可调节电磁铁4的前后位置。 

电源接线板3上对称布置有一对接线柱17和一对螺纹孔，电源接线板3通过紧固件配合螺纹孔固定在上水平杆上。两接线柱17分别接入电源的正极和负极。本实用新型接入的电源可采用带延时的脉冲电源。 

由于开关柜断路器室里面的空间有限，目前各厂家开关柜内装入断路器后断路器室无可以固定附加装置的位置或部件，对于带电运行中的断路器更是严禁人员触碰。因此不对开关柜加工而在开关柜断路器室要加装非厂家自带装置时极为困难；本装置根据开关柜各元件的特点进行支脚卡槽的灵巧设计，使支脚卡槽与开关柜小车底盘拉手相互嵌入，如图4所示，在保证装置安装稳固性的同时，使装置的安装固定极为简单。 

为确保电磁铁顶杆能顶到正确的位置，电磁铁位置必须具有可调性。本实用新型通过竖杆、上水平杆、电磁铁底座三个部件的位置调节，使电磁铁位置具有三维的调节空间。 

在电磁铁动作顶动断路器的分闸手动按钮时，必须保证电磁铁能可靠将按钮一顶到位，这需要电磁铁顶杆有合适的行程与足够的作用力；同时在电磁铁顶杆的作用力下断路器的分闸手动按钮不会被损坏。因此在设计选型时通过选用长度适当、线圈电感合适的电磁铁，并选用相应的电源幅值，确保电磁铁通电后作用力适当。此外为防止电磁铁在作用后一直通电而烧坏电磁铁，选用脉冲电源进行短时通电。最后为使电磁铁动作断路器分闸按钮时人员能安全撤离，选用带延时的脉冲电源，确保断路器在分闸操作中无人自动实现。 

使用时，先将立式支架固定好，再调节电磁铁位置使电磁铁顶杆对准断路器的分闸手动按钮。电磁铁线圈通入带延时的脉冲电源（如 u(t) = 220[u(t-8)-u(t-9)] V）后，电磁铁在延时（8S）后动作顶动断路器分闸手动按钮，使断路器分闸。 

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。 

由于断路器不能自动操作后需要将上一级范围的设备全部停电才能将故障断路器停电，故需要大量的停电操作时间。本实用新型根据对某个变电站在本实用新型实施使用后的断路器操作时间进行研究，共计13条出线（其中有互联9条，无互联4条），同时与活动前统计的类似线路操作时间进行比较，情况如表 1所示。 

表1：活动前后时间对照表（单位：小时） 

由此可知，本实用新型能够在更短时间内切断因控制回路故障而无法自动操作的断路器，具有极大的实际应用价值。

（1）安全效益。使用本实用新型后，有互联断路器操作时间效率提高76.2%，无互联断路器操作时间效率提高71.7%。本实用新型不仅大幅减少了无保护设备运行时间，有效避免了越级事故的发生和发展；同时避免了母线停电，减少了变电站站用电单电源供电的不可靠性，避免了该母线上无功补偿设备的停运，极大地提高了电网的安全运行，保证了对用户的快速可靠供电及供电服务质量。 

同时本实用新型在断路器分闸故障时有力地保护了运行操作及检修维护人员的人身安全，提高了工作效率，对提高运检安全生产水平起到了不可估量的作用。 

（2）经济效益。以某市供电公司变电检修室以往统计为据，2014年预计影响断路器操作的内部控制回路故障数量52台次为例，原来需要 

39台× 6人× 2.1时+13台× 6人× 3.6时=772人·时，通过变电站断路器应急处理装置后需要39台×2人×0.52时+13台× 2人× 1.06时=68人·时，减少704人·时，提高工作效率91.19%。工作效率的提高将能大幅提升公司运行检修效益。以2013年该市人均收入33662元计算，可节约人力成本33662/250天/8时× 704=11849元。

停电时间的减少也将提高供电效益。以全年影响断路器操作的机构控制回路故障数量52台次为例，其中无互联供电的断路器13台，以单台线路300A计算，一条无互连断路器在装置应用前停电损失负荷为140400kW·h；应用断路器应急处理装置后损失负荷降低 41600kW·h；减少的经济损失约为49400元。 

在停电过程中一旦有其他故障将会引起越级跳闸，应用断路器应急处理装置可快速隔离故障，避免越级跳闸，进一步减少供电效益损失。以1588台断路器全年发生一台越级跳闸50000KAV主变的概率为例，产生的损失为50000×0.6kW×2h×0.5元/kW·h×1/1588台×1588=30000元。 

这样应用断路器应急装置的全年效益为11849+49400+30000=91249元/年。以某省5万台断路器估算该装置全省推广后的效益为：91249元/1588台*50000台=287.3万元；切实上提高了供电效益。                                                 

Claims (9)

1.一种断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，包括电磁铁、电源接线板以及用于固定安装电磁铁和电源接线板的立式支架；电磁铁包括线圈和电磁铁顶杆；电磁铁滑动安装在立式支架上，电源接线板通过电线与电磁铁连接，线圈得电后电磁铁顶杆顶动断路器的分闸手动按钮，完成断路器的紧急分闸操作。

2.根据权利要求1所述的断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，所述立式支架包括上水平杆、下水平杆、两根竖杆和电磁铁底座；两根竖杆分别布置在上水平杆和下水平杆的两端，且关于装置的中心线对称；两竖杆与下水平杆通过螺栓或焊接固定连接，两竖杆的上部设置有用于调整上水平杆竖直方向位置的若干第一长圆孔，上水平杆通过紧固件配合第一长圆孔固定在两竖杆上；上水平杆中间设置有用于调整所述电源接线板和电磁铁底座的横向位置的第二长圆孔，所述电源接线板通过紧固件配合第二长圆孔固定在上水平杆上，电磁铁底座也通过紧固件配合第二长圆孔固定在该上水平杆上。

3.根据权利要求2所述的断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，所述两根竖杆底部均设置有支脚固定卡槽，且该支脚固定卡槽关于所述装置的中心线对称；竖杆通过所述分闸手动按钮所在的开关柜的小车底盘拉手配合支脚固定卡槽固定在该开关柜的小车底盘上，防止所述立式支架往远离断路器的分闸手动按钮的一侧倾倒。

4.根据权利要求3所述的断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，所述竖杆还包括稳固脚扣，两根竖杆在所述支脚固定卡槽上方均设置有脚扣固定微调孔，稳固脚扣通过紧固件配合脚扣固定微调孔固定在所述竖杆上，竖杆通过所述分闸手动按钮所在的开关柜的小车底盘拉手配合支脚固定卡槽和稳固脚扣固定在该开关柜的小车底盘上。

5.根据权利要求4所述的断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，所述稳固脚扣为L型，且其水平板上设置有螺纹孔，其下部平面落在所述小车底盘横档上，防止所述立式支架向所述分闸手动按钮侧倾倒。

6.根据权利要求2所述的断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，所述电磁铁底座包括固定板和活动板，固定板上设置有用于调整活动板前后位置的第三长圆孔，活动板通过紧固件配合第三长圆孔固定在固定板上。

7.根据权利要求2所述的断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，所述电源接线板上对称布置有一对接线柱和一对螺纹孔，电源接线板通过紧固件配合所述螺纹孔固定在所述上水平杆上；两接线柱分别接入电源的正极和负极。

8.根据权利要求7所述的断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，所述电源采用带延时的指令式单脉冲电源；所述电磁铁与脉冲电源配合使用后输出作用力。

9.根据权利要求1所述的断路器紧急分合闸操作装置，其特征在于，所述电磁铁顶杆的前端部为非尖端形状，后端部安装有机械复位装置；所述电磁铁断电后，电磁铁顶杆在复位装置作用下自动复位。