CN205303090U - 一种带电显示绝缘子 - Google Patents

Abstract

一种带电显示绝缘子，包括一体浇注成型的外壳(1)及设置于所述外壳(1)上部的连接法兰(5)、设置于所述外壳(1)内部的电容芯棒(2)，所述电容芯棒(2)的一端与氖灯(4)串联，另一端接地，所述氖灯(4)与母线(3)连接，所述氖灯(4)设置于所述连接法兰(5)上。本实用新型的带电显示绝缘子，在不影响绝缘子绝缘性能的情况下，显示效果明显、能够切实起到带电警示作用。

Description

一种带电显示绝缘子

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统变电站内开关柜母线带电显示技术领域，特别是涉及一种开关柜母线用带电显示绝缘子。

背景技术

开关柜是一种以断路器为主的电气设备，用于在电力系统中接受和分配电能，生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器、母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体中形成开关柜。从开关柜的功能结构来看，开关柜分为手车室、母线室、电缆室和继电器仪表室，各室之间用隔板隔离。

其中，母线室布置在开关柜的背面上部，用于安装布置三相高压交流母线并通过支路母线实现与静触头的连接。母线室内的母线通过母线套管固定，目前母线套管为普通浇注式套管，主要起支撑和绝缘的作用。在检修开关柜时，手车开关(断路器)被拉至检修位置，此时柜内电缆室处于停电状态，可进行检修。但此时开关柜的主母线仍为带电状态，由于开关柜高压带电显示装置在开关柜正门，开关柜内母线室无任何带电提示信号，在开关柜后面工作的检修人员常常由于忽视母线带电而误打开上柜门检修，从而导致发生人身触电事故。

为此，现在技术出现了一种母线带电显示装置，如中国专利文献CN2064927中公开了一种陶瓷绝缘子无电源高压带电显示器，在陶瓷绕结成的绝缘子中心开有一个通孔,在中心孔的中段粘接或烧接一组棒状电容芯棒,棒状电容芯棒的下面焊接一个起导线作用的分压抽头引线，引线与绝缘子下座之间获得分压并有低压电存在，驱使氖气显示灯发亮。这种带电显示器存在以下缺陷：1、这种绝缘子的材质为陶瓷，在设置带电显示器时，需要在陶瓷绝缘子中心开通孔，然后安装电容芯棒、铜垫、引线等部件，并且在上座、下座和绝缘子之间采用水泥浇筑，上述实现方式使得绝缘子内材料种类较多，不同材质的绝缘性能不一，从而影响了整体绝缘子的绝缘性能；另外，各构件间的接触面多，且陶瓷外壳本身及绝缘子内陶瓷绝缘部分、水泥、垫圈等附件之间存在很多缝隙，缩短了绝缘子的绝缘距离，当绝缘子用于高电压等级时，易被击穿，因此其应用范围在一定程度受到影响；2、这种带电显示器通过棒状电容芯棒下部的抽头引线外接氖灯显示带电，但是绝缘子外部伞裙形状是略向下倾斜的，这种在下部外接的氖灯显示效果非常不明显，操作人员很可能看不到，从而造成误操作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有母线带电显示绝缘子,绝缘性能受影响、易击穿而且显示效果不明显、容易误操作，而提供一种不影响绝缘子绝缘性能、显示效果明显、能够切实起到带电警示作用的带电显示绝缘子。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种带电显示绝缘子，包括一体浇注成型的外壳及设置于所述外壳上部的连接法兰、设置于所述外壳内部的电容芯棒，所述电容芯棒的一端与氖灯串联，另一端接地，所述氖灯与母线连接，所述氖灯设置于所述连接法兰上。

上述带电显示绝缘子中，所述连接法兰上设置有灯座，所述氖灯设置在所述灯座中。

上述带电显示绝缘子中，所述氖灯的数量为至少2个，所述灯座的数目与所述氖灯的数目匹配。

上述带电显示绝缘子中，各个所述氖灯相互串联。

上述带电显示绝缘子中，所述氖灯的数量为4个。

上述带电显示绝缘子中，所述母线通过高压电极和高压引出线连接所述灯座。

上述带电显示绝缘子中，所述电容芯棒的数量为至少2个。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型的带电显示绝缘子,这种绝缘子在实现支撑和绝缘功能的同时，无论开关柜处于运行状态还是检修状态，只要母线带电，该绝缘子就能够进行带电提示，提醒检修人员母线带电、禁止操作，从而能方便的区分是否可以操作，达到警示目的，保证操作安全，另外，将氖灯设置于连接法兰上，绝缘子略向下倾斜的伞裙不会遮挡氖灯，带电显示效果明显，绝缘子为环氧树脂材质，整体采用一体浇注成型，解决了现有带电显示绝缘子绝缘子内材料种类较多、接触面多而导致的绝缘性能差、易击穿的问题。

(2)本实用新型的带电显示绝缘子,设置多个串联氖灯共同显示，即使某个氖灯短路损坏，其他氖灯仍能起到带电显示的作用，从而增加本带电显示绝缘子的可靠性和稳定性。

(3)本实用新型的带电显示绝缘子,采用绝缘子、显示器、带电显示回路一体实现，减少了开关柜内元器件接线的复杂性，避免了外电厂对带电显示设备的干扰，提高了设备运行稳定性，而且原理简单、运行灵活可靠，亦可用于站内其他需要检测带电情况的场合。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型带电显示绝缘子的整体示意图；

图2是本实用新型带电显示绝缘子的剖面图；

图3是本实用新型带电显示绝缘子的原理示意图；

图4是本实用新型带电显示绝缘子的电路原理图；

图5是本实用新型带电显示绝缘子的内部电流回路示意图；

图6是本实用新型带电显示绝缘子的立体示意图；

图7是本实用新型带电显示绝缘子的立体剖面图。

图中附图标记表示为：1-外壳，2-电容芯棒，3-母线，4-氖灯，5-连接法兰，6-灯座，7-高压电极，8-高压引出线，9-伞裙，10-底部法兰。

具体实施例

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2、6、7所示，是本实用新型带电显示绝缘子的实施例，该绝缘子包括与现有绝缘子相似的外壳1，外壳1具有略向下倾斜的伞裙9，外壳1的上部为连接法兰5，下部为底部法兰10。

如图3所示，在外壳1的内部设置有电容芯棒2，电容芯棒2的一端与氖灯4串联，另一端接地，氖灯4与母线3连接，氖灯4带电发亮起到显示提醒作用。为了显示效果更加明显，氖灯4设置于连接法兰5上，而为了方便安装和更换，在连接法兰5上设置有灯座6，氖灯4安装在灯座6中。具体的，在绝缘子的顶部设置有高压电极7和高压引出线8，母线3通过高压电极7和高压引出线8连接灯座6。在本实施例中，电容芯棒2的数量为至少2个，各个电容芯棒相互串联，上端电容芯棒与氖灯连接，末端电容芯棒与地相连，氖灯4的设置数量为至少2个，各个氖灯相互串联，相应的灯座6的数目与氖灯4的数目匹配，以防止某个氖灯短路损坏影响带电显示作用。具体地，在本实施例中，氖灯4及灯座6的设置数量均为4个。本实用新型的绝缘子外壳及其内部氖灯、电容芯棒采用环氧树脂浇注一体成型。

如图4、5所示，在绝缘子内部，高压电极、氖灯和电容芯棒串联，高压电极与开关柜母线相连，由此构成带电显示回路。在该带电显示回路中，电流随串联的电容芯棒个数不同而不同，根据回路中氖灯启动电流值可确定电容芯棒的串联个数，以本实施例的绝缘子应用于10KV开关柜为例，计算如下：

串联回路电源电压U＝10kV，氖灯启动电流为I_n＝0.5mA，因此回路电流应大于I_n(运行中的氖灯电阻几乎为零，可忽略)，将电容芯棒个数设为N，由此：

串联回路电流：

$I_n=\frac{U}{X_n}=0.5mA\→X_n=\frac{U}{I_n}=\frac{10\×{10}^3}{0.5\×{10}^{-3}}=2\×{10}^7\mathrm{\Ω}---\left(1\right)$

$X_n=\frac{1}{\mathrm{\ω}\·C_n}=\frac{1}{2\mathrm{\π}f\·C_n}=2\×{10}^7\mathrm{\Ω}---\left(2\right)$

$C_n=\frac{1}{\mathrm{\ω}\·X_n}=\frac{1}{2\mathrm{\π}f\·X_n}=\frac{1}{2\×3.14\×50\×2\×{10}^7}=159pF---\left(3\right)$

为提高绝缘子的运行稳定性，消除电容芯棒性能对设备的潜在影响，选用多个电容芯棒串联的方式，因此针对上述串联回路，选用4个电容芯棒，则N＝4。每个电容芯棒电容量为：

C＝C_n*N＝159×4＝636pF(4)

由此，回路电容选用4个电压等级10kV、电容量1000pF的电容芯棒即可。

本实用新型的带电显示绝缘子，电源为开关柜母线电压，当母线带电时，氖灯变亮，表示母线带电，氖灯不亮则表示母线无电，以此来提示操作人员，避免误操作。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种带电显示绝缘子，其特征在于：包括一体浇注成型的外壳(1)及设置于所述外壳(1)上部的连接法兰(5)、设置于所述外壳(1)内部的电容芯棒(2)，所述电容芯棒(2)的一端与氖灯(4)串联，另一端接地，所述氖灯(4)与母线(3)连接，所述氖灯(4)设置于所述连接法兰(5)上。

2.根据权利要求1所述的带电显示绝缘子，其特征在于：所述连接法兰(5)上设置有灯座(6)，所述氖灯(4)设置在所述灯座(6)中。

3.根据权利要求2所述的带电显示绝缘子，其特征在于：所述氖灯(4)的数量为至少2个，所述灯座(6)的数目与所述氖灯(4)的数目匹配。

4.根据权利要求3所述的带电显示绝缘子，其特征在于：各个所述氖灯(4)相互串联。

5.根据权利要求3所述的带电显示绝缘子，其特征在于：所述氖灯(4)的数量为4个。

6.根据权利要求2所述的带电显示绝缘子，其特征在于：所述母线(3)通过高压电极(7)和高压引出线(8)连接所述灯座(6)。

7.根据权利要求1所述的带电显示绝缘子，其特征在于：所述电容芯棒(2)的数量为至少2个。