CN205141507U - 户外一体化智能组合电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力系统中高压输配电领域，具体而言，涉及一种户外一体化智能组合电器，针对现有配电系统中的高压开关设备与控制设备，采用一种全新的结构型式替代柱上式配电台区原有的多种装置，即将高压侧的电器设备（负荷开关、接地开关、熔断器、避雷器）进行了一体化设计；采用全绝缘、全密封和全屏蔽技术，通过负荷开关、熔断器、避雷器等功能组件实现对配电变压器及线路的保护；采用户外三工位负荷开关设计，将负荷开关和接地开关融合为一体，并加限流熔断器保护；负荷开关采用SF6气体灭弧，负荷开关的气室为不锈钢制成的封闭件，熔断器仓为环氧树脂材料制成的封闭件，起到了良好的密封效果。

Description

户外一体化智能组合电器

技术领域

本实用新型涉及电力系统中高压输配电领域，具体而言，涉及一种户外一体化智能组合电器。

背景技术

现有技术是由高压跌落式熔断器、避雷器、电压互感器、电流互感器和中压电缆附件等设备组成，存在以下问题：一、结构型式不合理、安全性差、不符合标准、互换性差、安装维护复杂、集约化采购困难；二、建设时间长，现场工作量大，材料浪费现象严重；三、设备露天后，锈蚀、老化和易受外力破坏等问题难以解决，裸露带电导体故障和安全隐患多，造成带电作业不便，配电变压器运行的安全性、可靠性差；四、运行维护管理不便，运维工作的难度与复杂度高。

现有技术在安装配电台区高压部分时，大致步骤如下：(1)安装高压跌落式熔断器；(2)将高压线路干线引至熔断器上接线端引线；(3)安装避雷器；(4)将熔断器下接线端经避雷器引至变压器高压侧接线柱引线。现有技术安装程序繁琐，步骤较多，这样造成建设时间长，现场工作量大，材料浪费现象严重。

当高压部分出现故障需要检修或定期维护时，现有技术因结构原因，造成工作人员在检修维护的操作过程中极为不便，检修维护工作的难度与复杂度高。

例如申请号为200910259659.8的中国发明专利，其公开了一种组合电器，是由双真空泡固封极柱高压负荷开关单元、熔断器箱、操作机构及新型柜体组成。该组合电器比现有技术的优点是：1、实现了高压负荷开关单元与熔断器箱的环氧树脂固封与连接；2、实现了在不改变高压负荷开关宽度的条件下，与熔断器的横向布局；3、实现了通过柜门观察窗很容易观察到熔断器的脱扣状态，直观明显，免去进行二次模拟造成的麻烦和不可靠因素的影响；4、脱扣方式采用拉杆直推操作机构中脱扣半轴，设计简单，操作可靠。当出现雷雨天气时容易产生雷击的现象；另外，接地开关与负荷开关分开布置，其安装程序繁琐，建设时间长，材料浪费现象严重。

又例如授权公告号为CN102055142B的中国发明专利，其公开了一种一体化组合电器，包括三工位隔离开关，与其配套的真空断路器或负荷开关或负荷开关-熔断器组合电器，操作机构，所述的三工位隔离开关开关设置在一体化组合电器的上方，按前、中、后排布，其它电器元件固封在环氧固封极柱内，设置在隔离开关的下方，且所述的环氧固封极柱拼接在一起形成隔板分开母线室和开关电缆室，其它电器元件的上出线形成三工位隔离开关的刀闸转动支点，所述的操作机构为双功能弹簧操作机构，设置在一体化组合电器的前端，其上端扭簧储能机构带动三工位隔离开关转轴动作实现开合，下端卷簧储能机构带动其它电器元件操作；所述的环氧固封极柱下端预留电流传感器安装空间及行线槽，结构紧凑，使用安全，减小空间，减少故障源，降低成本。当出现雷雨天气时容易产生雷击的现象；另外，接地开关与负荷开关分开布置，其安装程序繁琐，建设时间长，材料浪费现象严重。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种户外一体化智能组合电器，用于解决现有配电网系统中高压开关设备与控制设备结构型式不合理，安装运行维护不方便的缺点，采用一体化、组合式的结构形式，实现配电网系统的全绝缘、全密封、全屏蔽，充分保障人身安全和设备的运行安全。

本实用新型涉及负荷开关、限流熔断器、接地开关、避雷器及相关联锁机构的户外一体化智能组合电器。

按照本实用新型的户外一体化智能组合电器，包括组合电器箱体、负荷开关、接地开关、熔断器、避雷器、电缆附件和智能感知终端，所述负荷开关、接地开关、熔断器和避雷器为一体化组合式结构，实现配电网系统的全绝缘、全密封、全屏蔽，充分保障人身安全和设备的运行安全。

本实用新型装置以“标准化设计、工厂化加工、机械化施工、装配式建设”为原则，实现全工厂预制现场组装，减少建设周期和施工成本，实现一次设备（负荷开关-熔断器组，避雷器，配电变压器）接口标准化，提高生产资料重复利用率。

优选的是，所述负荷开关与接地开关融合为一体。

在上述任一方案中优选的是，所述负荷开关与接地开关上均装有分、合指示器。

在上述任一方案中优选的是，所述负荷开关采用气体灭弧的方式。气体灭弧的方式具有以下优点：弧柱导电率高，燃弧电压很低，弧柱能量较小；交流电流过零时，气体的介质绝缘强度恢复快，约比空气快100倍，即它的灭弧能力比空气的高100倍；气体的绝缘强度较高；气体是无色、无味、无毒、不易燃的惰性气体，具有优良的绝缘性能，且不会老化变质，比重约为空气的5.1倍，在标准大气压下，-62℃时液化。

在上述任一方案中优选的是，所述负荷开关位于负荷开关的气室内，该气室为不锈钢制成的封闭件。

在上述任一方案中优选的是，该组合电器还设有分闸操作杆、合闸储能操作杆、接地开关操作杆、控制室和操作机构。

在上述任一方案中优选的是，所述熔断器为限流熔断器，其带有撞针。

在上述任一方案中优选的是，所述熔断器置于熔断器仓内，该熔断器仓为环氧树脂材料制成的封闭件。

在上述任一方案中优选的是，所述熔断器的熔断器仓位于负荷开关的气室的右侧。

在上述任一方案中优选的是，所述熔断器为三个，每个熔断器上装有一个撞击器。

在上述任一方案中优选的是，所述三个撞击器通过钢筋件与分闸传动轴连接。

在上述任一方案中优选的是，该组合电器采用户外三工位负荷开关加限流熔断器保护。

在上述任一方案中优选的是，所述户外三工位负荷开关具有三个工作位置，分别为负荷开关主断口接通的合闸位置；负荷开关主断口分开的隔离位置；接地侧的接地位置。

在上述任一方案中优选的是，所述户外三工位负荷开关上带有分闸传动轴。

在上述任一方案中优选的是，所述分闸操作杆与分闸连接；合闸储能操作杆与合闸连接；接地开关操作杆与接地开关连接。

在上述任一方案中优选的是，所述组合电器箱体的顶部设有起吊环。

在上述任一方案中优选的是，所述组合电器箱体的外部设有电缆进线套管和电缆出线套管。

在上述任一方案中优选的是，该组合电器站所还带有站所终端单元，同时配置配电自动化设备和智能感知终端。

在上述任一方案中优选的是，该组合电器设有负荷开关的通断操动机构和接地开关操动机构，且操动机构中设有机械联锁机构。

本实用新型的户外一体化智能组合电器以户外一体化智能组合电器，替代柱上式配电台区原有的多种装置和设备，实现对配电变压器的保护和隔离，提高配电变压器运行可靠性，降低现场运维工作的难度和复杂度；该组合电器采用全密封、全绝缘和全屏蔽技术，从而充分保障人身安全和设备的运行安全；通过户外三工位负荷开关、熔断器、避雷器等功能组件实现对配电变压器及线路的保护；开关装置结构简洁，外形尺寸小，作为一个模块可与配电变压器有机结合为一体；该组合电器外壳达到IP44防护等级要求，具有更高的抵御自然灾害和外部破坏的能力，解决了现有技术中易锈蚀、老化和易受外力破坏等问题，消除了这些外在隐患；该组合电器辅助设备能够承受开关分、合引起的震动而不出现误动作，安装在外壳上的仪器仪表与高压带电部分保持了足够的安全距离；该组合电器的负荷开关的气室为不锈钢制成的封闭件，熔断器仓为环氧树脂材料制成的封闭件，位于气室的右部，该结构保证了工作人员的安全以及便于监视、检查、维修、试验等。

附图说明

图1为按照本实用新型的户外一体化智能组合电器的一优选实施例的电气原理图。

图2为按照本实用新型的户外一体化智能组合电器的图1所示优选实施例的结构示意图。

图3为按照本实用新型的户外一体化智能组合电器的图2的左视图。

图4为按照本实用新型的户外一体化智能组合电器的图2的右视图。

附图中标号：

分闸操作杆1，分闸11，撞针12，合闸储能操作杆2，合闸21，接地开关操作杆3，接地开关31，控制室4，避雷器5，起吊环6，操作机构7，熔断器8，电缆进线套管9，电缆出线套管10。

具体实施方式

以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。下面结合说明书附图对本实用新型户外一体化智能组合电器的具体实施方式作进一步的说明。

如图1所示，按照本实用新型的户外一体化智能组合电器的电气原理图。户外一体化智能组合电器由户外三工位负荷开关、高压限流熔断器、避雷器、电缆附件、智能感知终端（可选）组成。

高压侧采用户外三工位负荷开关加限流熔断器保护保护。发生一相熔断器熔断时，用熔断器的撞针使负荷开关三相同时分闸，避免缺相运行，负荷开关具有切断转移电流能力。三工位负荷开关整合了负荷开关和接地开关两者的功能，并由一体式负荷开关来完成，这样可以实现机械闭锁，防止主回路带电合地刀。

接下来参阅图2所示，按照本实用新型的户外一体化智能组合电器的图1所示优选实施例的结构示意图。本实用新型的目的在于提供一种户外一体化智能组合电器，包括组合电器箱体、负荷开关、接地开关、熔断器8、避雷器5、电缆附件和智能感知终端，所述负荷开关、接地开关、熔断器8和避雷器5为一体化组合式结构，实现配电网系统的全绝缘、全密封、全屏蔽，充分保障人身安全和设备的运行安全。

按照本实用新型的组合电器以“标准化设计、工厂化加工、机械化施工、装配式建设”为原则，实现全工厂预制现场组装，减少建设周期和施工成本，实现一次设备（负荷开关-熔断器组，避雷器，配电变压器）接口标准化，提高生产资料重复利用率。

按照本实用新型的户外一体化智能组合电器的上电过程为：确认右门关闭、接地开关处于合闸位置，指示针指在接地位；下拉接地开关操作杆3的左侧，接地开关分闸，指示针指在分闸位，右门无法打开；下拉合闸储能操作杆2，负荷开关合闸同时完成储能操作，指示针指在合闸位，上电过程结束。

按照本实用新型的户外一体化智能组合电器的断电过程为：将分闸操作杆1向上推，负荷开关分闸，指示针指在分闸位，已断电；检修维护时下拉接地开关操作杆3右侧，接地开关合闸，指示针指在接地位，此时右门打开，可进行更换熔断器等操作。

在本实施例中，所述负荷开关与接地开关融合为一体。

在本实施例中，所述负荷开关与接地开关上均装有分、合指示器，大大提高带电作业者的人身安全。

在本实施例中，所述负荷开关采用气体灭弧的方式。气体灭弧的方式具有以下优点：弧柱导电率高，燃弧电压很低，弧柱能量较小；交流电流过零时，气体的介质绝缘强度恢复快，约比空气快100倍，即它的灭弧能力比空气的高100倍；气体的绝缘强度较高；气体是无色、无味、无毒、不易燃的惰性气体，具有优良的绝缘性能，且不会老化变质，比重约为空气的5.1倍，在标准大气压下，-62℃时液化。

在本实施例中，所述负荷开关位于负荷开关的气室内，该气室为不锈钢制成的封闭件，起到了良好的密封效果。

在本实施例中，该组合电器还设有分闸操作杆1、合闸储能操作杆2、接地开关操作杆3、控制室4和操作机构7（如图2、图4所示）。

本实用新型的户外一体化智能组合电器带有户外三工位负荷开关的操作杆结构，称为“四操作位”结构。四个操作位分别为：负荷开关分闸位、负荷开关合闸储能位、接地开关合闸位和接地开关分闸位。

在本实施例中，所述熔断器8为限流熔断器，其带有撞针12。发生一相熔断器熔断时，熔断器的撞针12使负荷开关三相同时分闸，能够避免缺相运行，负荷开关具有切断转移电流能力。

本实用新型采用户外三工位负荷开关加限流熔断器保护，当发生一相熔断器熔断时，用熔断器的撞针使负荷开关三相同时分闸，避免缺相运行，负荷开关具有切断转移电流的能力。户外一体化智能组合电器中选配的配电自动化设备和智能感知终端，可实现智能化管理。

在本实施例中，所述熔断器8置于熔断器仓内，该熔断器仓为环氧树脂材料制成的封闭件，起到了良好的密封效果。

在本实施例中，所述熔断器8的熔断器仓位于负荷开关的气室的右侧，该结构保证了工作人员的安全以及便于监视、检查、维修、试验等。

在本实施例中，所述熔断器8为三个，每个熔断器上装有一个撞击器。

在本实施例中，所述三个撞击器通过钢筋件与分闸传动轴连接。

三个熔断器的外部分别装有一个撞击器，三个撞击器通过钢筋件连接至三工位负荷开关操作机构的分闸传动轴，在分闸传动轴处将三根钢筋件用钢丝串接使其能够联动。这样，当任意一相熔断器的熔丝熔断，熔管弹出启动外部每相对应的撞击器，通过传动装置带动三工位负荷开关的分闸传动轴，由于具有联动功能，三工位负荷开关三相将同时断开，从而切断主回路。

在本实施例中，该组合电器采用户外三工位负荷开关加限流熔断器保护。三工位负荷开关整合了负荷开关和接地开关两者的功能，并由一体式负荷开关来完成，可以实现机械闭锁，防止主回路带电合地刀，并且负荷开关、接地开关均装有清晰可靠的分、合指示器，大大提高带电作业者的人身安全。三工位负荷开关操作机构有别于传统的操作机构，整体操作机构采用横卧式结构，接地开关与熔管器仓门用一个横杠（钢筋件）相连，末端加一个插销，当接地开关断开时，经横杠的传动，插销随之插入，锁住熔断器仓的舱门；当接地开关合上时，插销随之弹出，熔断器仓门方可打开。

在本实施例中，所述户外三工位负荷开关具有三个工作位置，分别为负荷开关主断口接通的合闸位置；负荷开关主断口分开的隔离位置；接地侧的接地位置。

在本实施例中，所述户外三工位负荷开关上带有分闸传动轴，设计简单，操作可靠。

在本实施例中，所述分闸操作杆1与分闸11连接；合闸储能操作杆2与合闸21连接；接地开关操作杆3与接地开关31连接。

在本实施例中，所述组合电器箱体的顶部设有起吊环6。

在本实施例中，所述组合电器箱体的外部设有电缆进线套管9和电缆出线套管10（如图3所示）。

现有技术在安装配电台区高压部分时，大致步骤如下：1、安装高压跌落式熔断器；2、将高压线路干线引至熔断器上接线端引线；3、安装避雷器；4、将熔断器下接线端经避雷器引至变压器高压侧接线柱引线。现有技术安装程序繁琐，步骤较多，这样造成建设时间长，现场工作量大，材料浪费现象严重。本实用新型的组合电器在安装时只需将高压线路干线引至高压侧接线套管（如图3所示），大大缩短了建设周期，减少工作量，避免了材料浪费的现象。

同样，当高压部分出现故障需要检修或定期维护时，现有技术因结构原因，造成工作人员在检修维护的操作过程中极为不便，检修维护工作的难度与复杂度高。而本实用新型中的户外一体化智能组合电器在检修维护过程中，将三工位负荷开关调整至接地侧，就可以进行检修维护，极大地减小了工作人员的工作量，而且避免了误操作的可能性，人身安全也能得到更大的保障。

本实用新型的户外一体化智能组合电器根据配网自动化的需要，本实用新型装置可装配站所终端单元，同时配置配电自动化设备和智能感知终端，并为智能感知设备的扩展预留空间，消除配网自动化的盲区，实现配电台区的智能化管理，满足智能电网的要求。

在本实施例中，该组合电器站所还带有站所终端单元，同时配置配电自动化设备和智能感知终端。

本实用新型配有站所终端单元，可实现“二遥”功能，同时配有配电自动化设备和智能感知终端，可实现配电台区的智能化管理，满足智能配电网的要求。

在本实施例中，该组合电器设有负荷开关的通断操动机构和接地开关操动机构，且操动机构中设有机械联锁机构。通过上述的设置能够实现以下功能：1、负荷开关处于合闸位置时，接地开关无法操作；2、接地开关处于闭合位置时，负荷开关无法进行分合闸操作；此时前门才能打开；3、熔断器熔断，撞击器动作后未更换熔断器之前，负荷开关不能合闸。

综上所述，本实用新型的户外一体化智能组合电器具有以下优点：以户外一体化智能组合电器，替代柱上式配电台区原有的多种装置和设备，实现对配电变压器的保护和隔离，提高配电变压器运行可靠性，降低现场运维工作的难度和复杂度；该组合电器采用全密封、全绝缘和全屏蔽技术，从而充分保障人身安全和设备的运行安全；通过户外三工位负荷开关、熔断器、避雷器等功能组件实现对配电变压器及线路的保护；开关装置结构简洁，外形尺寸小，作为一个模块可与配电变压器有机结合为一体；该组合电器外壳达到IP44防护等级要求，具有更高的抵御自然灾害和外部破坏的能力，解决了现有技术中易锈蚀、老化和易受外力破坏等问题，消除了这些外在隐患；该组合电器辅助设备能够承受开关分、合引起的震动而不出现误动作，安装在外壳上的仪器仪表与高压带电部分保持了足够的安全距离；该组合电器的负荷开关的气室为不锈钢制成的封闭件，熔断器仓为环氧树脂材料制成的封闭件，位于气室的右部，该结构保证了工作人员的安全以及便于监视、检查、维修、试验等。

本领域技术人员不难理解，本实用新型的户外一体化智能组合电器包括本说明书中各部分的任意组合。限于篇幅且为了使说明书简明，在此没有将这些组合一一详细介绍，但看过本说明书后，由本说明书构成的各部分的任意组合构成的本实用新型的范围已经不言自明。

Claims (19)

1.一种户外一体化智能组合电器，包括组合电器箱体、负荷开关、接地开关、熔断器（8）、避雷器（5）、电缆附件和智能感知终端，其特征在于：所述负荷开关、接地开关、熔断器（8）和避雷器（5）为一体化组合式结构。

2.如权利要求1所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述负荷开关与接地开关融合为一体。

3.如权利要求1或2所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述负荷开关与接地开关上均装有分、合指示器。

4.如权利要求1或2所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述负荷开关采用气体灭弧的方式。

5.如权利要求1或2所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述负荷开关位于负荷开关的气室内，该气室为不锈钢制成的封闭件。

6.如权利要求1所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：该组合电器还设有分闸操作杆（1）、合闸储能操作杆（2）、接地开关操作杆（3）、控制室（4）和操作机构（7）。

7.如权利要求1所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述熔断器（8）为限流熔断器，其带有撞针（12）。

8.如权利要求1或7所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述熔断器（8）置于熔断器仓内，该熔断器仓为环氧树脂材料制成的封闭件。

9.如权利要求8所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述熔断器（8）的熔断器仓位于负荷开关的气室的右侧。

10.如权利要求1或7所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述熔断器（8）为三个，每个熔断器上装有一个撞击器。

11.如权利要求10所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述三个撞击器通过钢筋件与分闸传动轴连接。

12.如权利要求1所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：该组合电器采用户外三工位负荷开关加限流熔断器保护。

13.如权利要求12所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述户外三工位负荷开关具有三个工作位置，分别为负荷开关主断口接通的合闸位置；负荷开关主断口分开的隔离位置；接地侧的接地位置。

14.如权利要求12所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述户外三工位负荷开关上带有分闸传动轴。

15.如权利要求6所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述分闸操作杆（1）与分闸（11）连接；合闸储能操作杆（2）与合闸（21）连接；接地开关操作杆（3）与接地开关（31）连接。

16.如权利要求1所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述组合电器箱体的顶部设有起吊环（6）。

17.如权利要求1所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：所述组合电器箱体的外部设有电缆进线套管（9）和电缆出线套管（10）。

18.如权利要求1所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：该组合电器站所还带有站所终端单元，同时配置配电自动化设备和智能感知终端。

19.如权利要求1所述的户外一体化智能组合电器，其特征在于：该组合电器设有负荷开关的通断操动机构和接地开关操动机构，且操动机构中设有机械联锁机构。