CN204290142U - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器，属于低压电器技术领域。包括底盘车和断路器本体，断路器本体包括框架、操作机构、极柱以及在线监测装置，框架配设有面罩，操作机构和极柱设置在框架上，在线监测装置包括检测显示模块、电源模块、温度监测模块、机械特性模块以及状态监测模块，检测显示模块安装在框架上并位于面罩外部；电源模块、温度监测模块、机械特性模块以及状态监测模块安装在框架上并位于面罩内部，检测显示模块分别与温度监测模块、机械特性模块以及状态监测模块电连接 。 优点：状态监测模块安装于断路器内部的在线监测装置上，能简化断路器内部接线；能实时监测断路器的运行状态，及时发现并排除可能出现的故障，进行针对性的检修，保证电网的运行安全。

Description

一种断路器

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种断路器。

背景技术

电力设备的状态检修是近年来随着电力工业的迅猛发展，系统自动化水平以及对供电可靠性要求的提高而提出的一种检修策略。真空断路器是电力系统中的重点设备，它的运行状态对电力系统的可靠性及安全性具有重要的影响。真空断路器遭遇故障时，很容易引起电网事故并造成巨大的经济损失。目前针对断路器的检修方式主要分为定期检修和故障检修。定期检修缺乏针对性，往往无法对故障进行预判，并且定期检修会造成人力和物力的极大浪费。故障检修是指在故障出现后找寻原因，并不能及早发现断路器的故障和缺陷。少数智能断路器虽然具备在线监测功能，但它们的控制及状态监测模块都与断路器内部的线路板分离，这就导致了断路器内部接线变得复杂，安装费时费力，且故障率较高。

    鉴于上述已有技术，有必要对现有的断路器的结构加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种断路器，具备在线监测装置，能实时监测运行状态并进行针对性检修，降低检修和维护成本，提高用电设备的可靠性；内部接线简化，易于安装维护。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种断路器，包括底盘车以及设置在底盘车上的断路器本体，所述的断路器本体包括框架、操作机构、极柱以及在线监测装置，所述的框架配设有面罩，所述的操作机构和极柱设置在框架上，其特征在于：所述的在线监测装置包括检测显示模块、电源模块、温度监测模块、机械特性模块以及状态监测模块，所述的检测显示模块安装在框架上并位于面罩外部；所述的电源模块、温度监测模块、机械特性模块以及状态监测模块安装在框架上并位于面罩内部，检测显示模块分别与温度监测模块、机械特性模块以及状态监测模块电连接。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的状态监测模块包括有整流桥和处理单元，断路器的合闸电源、分闸电源、储能电源分别经对应的整流桥实现与合闸电磁铁、分闸电磁铁以及储能电机的电连接，状态监测模块对断路器的合闸、分闸以及储能电流整流后输出给相对应的合闸电磁铁、分闸电磁铁以及储能电机，所述的状态监测模块还包括有电流互感器，所述的电流互感器分别串设在合闸电源与合闸电磁铁之间、分闸电源与分闸电磁铁之间、储能电源与储能电机之间的电路中，将采集到的电流信号传递给处理单元，所述的处理单元与检测显示模块、断路器的位置开关电连接，处理单元向检测显示模块输出由电流互感器传递的合闸、分闸、储能电流信号以及由位置开关传递的合分闸状态信号。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的极柱包括触臂以及用于测量触臂温度的测温模块，所述的触臂上套设有触臂套管和取电环；所述的测温模块设置在触臂的内部型腔中，且与所述的温度监测模块无线连接，所述的温度监测模块接收测温模块的信号并上传至所述的检测显示模块，测温模块与取电环电连接，取电环为测温模块提供电源。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的断路器还包括连接所述的操作机构与极柱且与极柱固定安装的拐臂，所述的框架上且位于面罩内部设有用于测量拐臂位置变化的位移传感器，所述的位移传感器与所述的机械特性模块电连接，经机械特性模块将采集到的拐臂的位置信号上传至所述的检测显示模块。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的框架包括侧板，在侧板上且对应于所述的拐臂的位置安装所述的位移传感器；拐臂转动地设置在框架上，拐臂在朝向位移传感器的一侧设有配合凸起，所述的配合凸起与位移传感器接触。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的检测显示模块包括显示单元，将温度监测模块、机械特性模块以及状态监测模块传递的信号显示在所述的显示单元上。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的电源模块与检测显示模块、温度监测模块、机械特性模块以及控制及状态检测模块电连接，为检测显示模块、温度监测模块、机械特性模块以及控制及状态检测模块提供电源。

本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果：通过状态监测模块实时监测断路器的运行状态，能及时发现并排除可能出现的故障，可根据断路器的运行状态进行针对性的检修，降低了检修和维护的成本，提高了设备的可靠性，保证了电网的运行安全；所述的状态监测模块安装于断路器内部的在线监测装置上，能简化断路器内部接线，方便安装维护。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的正视图。

图3为本实用新型所述的在线监测装置的电原理框图。

图4为本实用新型所述的极柱的结构示意图。

图5为本实用新型所述的拐臂与位移传感器的连接示意图。

图6为本实用新型所述的拐臂的结构简图。

图7为本实用新型所述的状态监测模块的电原理框图。

图8为图1的A-A剖面图。

图中：1.底盘车；2.断路器本体、21.框架、211.侧板，212.位移传感器、22.操作机构、23.极柱、231.触臂、2311.触臂套管、2312.取电环、232.测温模块、24.在线监测装置、241.检测显示模块、2411.CPU处理单元、2412.LED状态显示单元、2413.液晶显示单元、2414.通信模块、2415.系统参数设置单元、2416.时钟管理单元、2417.触摸处理单元、2418.按键处理单元、242.电源模块、243.温度监测模块、244.机械特性模块、245.状态监测模块、2451.整流桥、2452.电流互感器、2453.处理单元、25.面罩；3.拐臂、31.配合凸起。

具体实施方式

    申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参阅图1～图3，本实用新型涉及一种断路器，具体为真空断路器，包括底盘车1以及设置在底盘车1上的断路器本体2，带底盘车1的真空断路器主要运用于成套开关柜上，操作者可通过底盘车1从开关柜内拉出或推进真空断路器本体2，方便进行检修操作。所述的断路器本体2包括框架21、操作机构22以及极柱23，所述的操作机构22和极柱23设置在框架21上。所述的框架21配设有面罩25，框架21为金属扳金件，由金属板材折弯而成，面罩25用于遮盖真空断路器的内部器件。断路器本体2在框架21上还设置有在线监测装置24，所述的在线监测装置24包括检测显示模块241、电源模块242、温度监测模块243、机械特性模块244以及状态监测模块245。所述的检测显示模块241安装在框架21上并位于面罩25外部，方便操作者进行观察；所述的电源模块242、温度监测模块243、机械特性模块244以及状态监测模块245安装在框架21上并位于面罩25内部，由此实现与操作者的隔离，用于提高断路器的安全性能。所述的电源模块242与检测显示模块241、温度监测模块243、机械特性模块244以及控制及状态检测模块245电连接。电源模块242从外部采电，经处理后输出稳定的直流电，为检测显示模块241、温度监测模块243、机械特性模块244以及控制及状态检测模块245提供电源。所述的检测显示模块241分别与温度监测模块243、机械特性模块244以及状态监测模块245电连接，用于向操作者显示由温度监测模块243、机械特性模块244以及状态监测模块245传递的信号。

请参阅4并结合图3，所述的极柱23包括触臂231以及用于测量触臂231温度的测温模块232，所述的测温模块232可以为温度传感器。触臂231用于与外部母排配合，从而实现真空断路器与电网的电连接。所述的触臂231上套设有触臂套管2311，在所述的触臂套管2311上套设取电环2312；所述的测温模块232设置在触臂231的内部型腔中，且与所述的温度监测模块243无线连接，所述的温度监测模块243接收测温模块232传递的信号并上传至所述的检测显示模块241。无线传输方式能避免大量的接线，同时，由于触臂231本身需要承载大电流，这样也可提高用电安全性。测温模块232与取电环2312电连接，取电环2312为测温模块232提供电源。取电环2312能够直接从触臂231上取电，使用方便，结构简单。

请参阅图5、图6并结合图3、图8，所述的断路器还包括连接所述的操作机构22与极柱23，且与极柱23固定安装的拐臂3，操作机构22通过拐臂3向极柱23内部的触头系统传递能量，从而带动触头系统实现合分动作。所述的框架21上且位于面罩25内部设有用于测量拐臂3位置变化的位移传感器212。具体的，所述的框架21包括侧板211，在侧板211上且对应于所述的拐臂3的位置安装所述的位移传感器212；拐臂3转动地设置在框架21上，拐臂3在朝向位移传感器212的一侧设有配合凸起31。所述的配合凸起31与位移传感器212接触，拐臂3通过配合凸起31触发位移传感器212向外输出位置信号。所述的位移传感器212与所述的机械特性模块244电连接，经机械特性模块244将采集到的拐臂3的位置信号上传至所述的检测显示模块241。由于拐臂3的位置状态能反映断路器的位置状态，因而通过上述的构造，能够实现对断路器位置状态的监测。

请参阅图7并结合图3，所述的状态监测模块245用于监测真空断路器的合分闸状态、储能状态以及断路器动作次数。状态监测模块245安装于断路器内部，能简化断路器内部接线，且易于安装维护。所述的开关柜上设有断路器的合闸电源、分闸电源以及储能电源，所述的合闸电源、分闸电源以及储能电源均与状态监测模块245连接。当手动接通合闸电源、分闸电源、储能电源后，由合闸电源提供的合闸电流信号、由分闸电源提供的分闸电流信号、由储能电源提供的储能电流信号均以交流电的形式传递给状态监测模块245。所述的状态监测模块245包括有整流桥2451和处理单元2453，断路器的合闸电源、分闸电源、储能电源分别经对应的整流桥2451实现与合闸电磁铁、分闸电磁铁以及储能电机的电连接，状态监测模块245对断路器的合闸、分闸以及储能电流整流后输出给相对应的合闸电磁铁、分闸电磁铁以及储能电机，合闸电磁铁、分闸电磁铁、储能电机得电动作，使断路器完成合闸操作、分闸操作、储能操作。所述的状态监测模块245还包括有电流互感器2452，所述的电流互感器2452分别串设在合闸电源与合闸电磁铁之间、分闸电源与分闸电磁铁之间、储能电源与储能电机之间的电路中，将在电路中采集到的电流信号传递给处理单元2453。所述的处理单元2453与检测显示模块241以及断路器的位置开关电连接，处理单元2453向检测显示模块241输出由电流互感器2452传递的合闸、分闸、储能电流信号以及由位置开关传递的合分闸状态信号。在本实施例中，所述的位置开关可以设置在断路器的合闸半轴、分闸半轴附近，在断路器完成合分闸操作后，位置开关动作，将断路器的合分闸状态信号传递给处理单元2453。

请再参阅图3，所述的检测显示模块241包括显示单元，将温度监测模块243、机械特性模块244以及状态监测模块245传递的信号显示在所述的显示单元上。具体的，所述的检测显示模块241还包括CPU处理单元2411，检测显示模块241通过所述的CPU处理单元2411处理由温度监测模块243、机械特性模块244以及状态监测模块245传递的三路信号，再通过显示单元展现给操作者观察。在本实施例中，所述的显示单元可以进一步包括用于支持LED显示的LED状态显示单元2412和用于支持液晶显示的液晶显示单元2413。所述的检测显示模块241又可以包括用于与上位机通讯的通信模块2414，例如可采用MOD BUS通信协议或RS485通信接口实现通讯。所述的检测显示模块241还可以进一步包括用于设置系统参数的系统参数设置单元2415、用于计时的时钟管理单元2416、用于处理操作者触摸操作的触摸处理单元2417以及用于处理操作者按键操作的按键处理单元2418。

Claims (7)

1.一种断路器，包括底盘车(1)以及设置在底盘车(1)上的断路器本体(2)，所述的断路器本体(2)包括框架(21)、操作机构(22)、极柱(23)以及在线监测装置(24)，所述的框架(21)配设有面罩(25)，所述的操作机构(22)和极柱(23)设置在框架(21)上，其特征在于：所述的在线监测装置(24)包括检测显示模块(241)、电源模块(242)、温度监测模块(243)、机械特性模块(244)以及状态监测模块(245)，所述的检测显示模块(241)安装在框架(21)上并位于面罩(25)外部；所述的电源模块(242)、温度监测模块(243)、机械特性模块(244)以及状态监测模块(245)安装在框架(21)上并位于面罩(25)内部，检测显示模块(241)分别与温度监测模块(243)、机械特性模块(244)以及状态监测模块(245)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于所述的状态监测模块(245)包括有整流桥(2451)和处理单元(2453)，断路器的合闸电源、分闸电源、储能电源分别经对应的整流桥(2451)实现与合闸电磁铁、分闸电磁铁以及储能电机的电连接，状态监测模块(245)对断路器的合闸、分闸以及储能电流整流后输出给相对应的合闸电磁铁、分闸电磁铁以及储能电机，所述的状态监测模块(245)还包括电流互感器(2452)，所述的电流互感器(2452)分别串设在合闸电源与合闸电磁铁之间、分闸电源与分闸电磁铁之间以及储能电源与储能电机之间的电路中，将采集到的电流信号传递给处理单元(2453)，所述的处理单元(2453)与检测显示模块(241)以及断路器的位置开关电连接，处理单元(2453)向检测显示模块(241)输出由电流互感器(2452)传递的合闸、分闸、储能电流信号以及由位置开关传递的合分闸状态信号。

3.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于所述的极柱(23)包括触臂(231)以及用于测量触臂(231)温度的测温模块(232)，所述的触臂(231)上套设有触臂套管(2311)，在所述的触臂套管(2311)上套设取电环(2312)；所述的测温模块(232)设置在触臂(231)的内部型腔中，且与所述的温度监测模块(243)无线连接，所述的温度监测模块(243)接收测温模块(232)的信号并上传至所述的检测显示模块(241)，测温模块(232)与取电环(2312)电连接，取电环(2312)为测温模块(232)提供电源。

4.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于还包括连接所述的操作机构(22)与极柱(23)，且与极柱(23)固定安装的拐臂(3)，所述的框架(21)上且位于面罩(25)内部设有用于测量拐臂(3)位置变化的位移传感器(212)，所述的位移传感器(212)与所述的机械特性模块(244)电连接，经机械特性模块(244)将采集到的拐臂(3)的位置信号上传至所述的检测显示模块(241)。

5.根据权利要求4所述的一种断路器，其特征在于所述的框架(21)包括侧板(211)，在侧板(211)上且对应于所述的拐臂(3)的位置安装所述的位移传感器(212)；拐臂(3)转动地设置在框架(21)上，拐臂(3)在朝向位移传感器(212)的一侧设有配合凸起(31)，所述的配合凸起(31)与位移传感器(212)接触。

6.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于所述的检测显示模块(241)包括显示单元，将温度监测模块(243)、机械特性模块(244)以及状态监测模块(245)传递的信号显示在所述的显示单元上。

7.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于所述的电源模块(242)与检测显示模块(241)、温度监测模块(243)、机械特性模块(244)以及控制及状态检测模块(245)电连接，为检测显示模块(241)、温度监测模块(243)、机械特性模块(244)以及控制及状态检测模块(245)提供电源。