CN215009272U - 一种通用型可移开式快速灭弧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通用型可移开式快速灭弧器，其创新点在于：包括触发机构、快速机械开关、框架、可移动底盘车和手动分合闸机构，所述框架和快速机械开关均设在可移动底盘车上，所述触发机构设在框架上；所述快速机械开关包括安装基座和操作机构，所述安装基座的顶部设有固封极柱，所述安装基座的腔室内设有操作机构，所述触发机构与操作机构的下线圈盘电气连接，所述手动分合闸机构与操作机构的联动梁相抵。本实用新型适用于3.6~40.5kV开关柜领域，满足常规开关柜手车室尺寸，可直接替换交流柜内断路器装置，无需进行柜体小室改造；同时该三相快速灭弧器可实现3ms内三相快速接地以及具备手动分合闸功能，确保设备和工作人员安全。

Description

一种通用型可移开式快速灭弧器

技术领域

本实用新型涉及一种快速灭弧器，具体涉及一种通用型可移开式快速灭弧器。

背景技术

在6~35kV开关柜领域内，柜内母线因其出线多，操作频繁，设备绝缘老化和机械磨损，再加上运行条件恶 劣等因素造成其故障几率比高压、超高压母线高得多。中低压开关柜一旦发生电弧接地故障，会对运检人员和开关设备造成伤害和损坏，例如：压力极短时间内会急剧上升，造成柜体内部爆炸；电弧光强可超过正常照明光强的2000倍；瞬时功率可达到20兆瓦，电弧内部温度可达到20000℃，造成故障点附近金属和绝缘材料的气化和燃烧。因此，在中低压开关柜中装设快速灭弧装置是极其必要的。

传统过流保护和弧光保护机制整个灭弧过程至少100ms，在长时间电弧会对设备造成了极大的破坏，两者均无法有效保护运行设备及人身安全；而成套弧光保护系统（弧光检测与常规快速开关相结合）虽可以实现短路电流快速接地，消除弧光短路故障，但受限于常规快速开关尺寸与体积，配套开关柜体需进行定制或改造，需增加格外金钱和时间成本，因此需要设计一种适用于常规中低压开关柜小室布置的快速灭弧灭弧装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种通用型可移开式快速灭弧器，它的结构适用于3.6~40.5kV开关柜领域，该三相快速灭弧器尺寸满足常规开关柜手车室尺寸，可直接替换交流柜内断路器装置，无需进行柜体小室改造；同时该三相快速灭弧器可实现3ms内三相快速接地以及具备手动分合闸功能，确保设备和工作人员安全。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种通用型可移开式快速灭弧器，其创新点在于：包括触发机构、快速机械开关、框架、可移动底盘车和手动分合闸机构，所述框架和快速机械开关均设在可移动底盘车上，所述触发机构设在框架上；

所述快速机械开关包括安装基座、ABC三相电压的固封极柱、进线端子、出线端子和操作机构，所述操作机构包括联动梁、上线圈盘、斥力盘、下线圈盘和双稳定机构，所述安装基座的顶部设有固封极柱，所述固封极柱设有进线端子和出线端子，所述安装基座内设有上下两个腔室，所述安装基座的上腔室内设有联动梁和三组分开布置的双稳定机构，所述固封极柱具有的绝缘拉杆与联动梁连接，所述联动梁与三组双稳定机构活动连接，所述安装基座的下腔室内设有两组上线圈盘、斥力盘和下线圈盘，且斥力盘位于上线圈盘和下线圈盘之间，所述斥力盘通过驱动杆与联动梁连接，所述触发机构与下线圈盘以及上线圈盘电气连接，所述手动分合闸机构与联动梁相抵接；

所述框架包括前面板、支撑架、指示表、指示灯、观察窗和操作孔，所述前面板与支撑架铰接连接，所述前面板上设有指示表、指示灯、观察窗和操作孔，且指示表和指示灯分别与触发机构对应的连接端电气连接，所述触发机构设在支撑架上。

在上述技术方案中，所述安装基座包括上安装板、下安装板和封闭罩，所述上安装板和下安装板通过连接件连为一体，且上安装板和下安装板之间通过中间支撑板将安装基座分隔形成上下两个腔室，所述安装基座四周设有封闭罩。

在上述技术方案中，所述联动梁沿长度方向的两侧设有拉杆，每组双稳定机构均包括缸体、双稳连接杆、活塞块和双稳推力弹簧，所述双稳推力弹簧设在活塞块内，而活塞块设在缸体内，所述双稳连接杆一端通过销轴与拉杆活动连接，另一端与双稳推力弹簧连接。

在上述技术方案中，所述安装基座包括上安装板和下安装板，所述上安装板和下安装板通过连接件连为一体，且上安装板和下安装板之间通过中间支撑板将安装基座分隔形成上下两个腔室，三组双稳定机构设在中间支撑板上，且位于中间位置的一组双稳定机构通过平衡板与上安装板固定连接。

在上述技术方案中，所述可移动底盘车具有丝杠机构，且可移动底盘车的端面上设有拉手。

在上述技术方案中，所述手动分合闸机构包括撬杆和支撑座，所述支撑座设在安装基座的上腔室内，所述撬杆通过转轴与支撑座转动连接，且撬杆的端部与联动梁相抵接。

在上述技术方案中，所述安装基座的下腔室内设有弹簧。

在上述技术方案中，所述驱动杆的底部还设有导向棒，所述导向棒与下安装板连接，且导向棒的外周设有弹簧。

本实用新型所具有的积极效果是：采用本实用新型的通用型可移开式快速灭弧器后，由于本实用新型包括触发机构、快速机械开关、框架、可移动底盘车和手动分合闸机构，所述框架和快速机械开关均设在可移动底盘车上，所述触发机构设在框架上；

所述快速机械开关包括安装基座、ABC三相电压的固封极柱、进线端子、出线端子和操作机构，所述操作机构包括联动梁、上线圈盘、斥力盘、下线圈盘和双稳定机构，所述安装基座的顶部设有固封极柱，所述固封极柱设有进线端子和出线端子，所述安装基座内设有上下两个腔室，所述安装基座的上腔室内设有联动梁和三组分开布置的双稳定机构，所述固封极柱具有的绝缘拉杆与联动梁连接，所述联动梁与三组双稳定机构活动连接，所述安装基座的下腔室内设有两组上线圈盘、斥力盘和下线圈盘，且斥力盘位于上线圈盘和下线圈盘之间，所述斥力盘通过驱动杆与联动梁连接，所述触发机构与下线圈盘电气连接，所述手动分合闸机构与联动梁相抵接；

所述框架包括前面板、支撑架、指示表、指示灯、观察窗和操作孔，所述前面板与支撑架铰接连接，所述前面板上设有指示表、指示灯、观察窗和操作孔，且指示表和指示灯分别与触发机构对应的连接端电气连接，所述触发机构设在支撑架上；

使用时，将本实用新型通过开关柜内的导轨进行支撑导向，使其整体可自由推进和拉出，实现检修位置与试验位置的切换，所述固封极柱设有的进线端子和出线端子插入柜内穿墙套管内，使端子与套管内的金属导通，实现试验位置向工作位置的切换；当系统检测到电弧接地故障后，发送信号触发机构，所述触发机构放电给快速机械开关的下线圈盘，基于电磁斥力原理，所述斥力盘受力带动固封极柱的触头向上运动，使固封极柱内的动静触头导通，从而固封极柱的进出线端子导通，从而将开关柜内的三相铜排上的短路电流引导接地电缆，实现短路电流快速接地。

本实用新型的优点在于：第一，在6~35kV开关柜领域，该通用型可移开式快速灭弧器适用于常规开关柜手车室尺寸，无需单独定制开关柜，节约整体成本，同时便于用户现场开关柜设备直接升级及整改；

第二，快速机械开关的操作机构基于电磁斥力原理设计，属于非接触式运动机构，动作过程可靠，安全并快速，可实现3ms内短路电流接地；

第三，该通用型可移开式快速灭弧器可实现在线分合闸状态直接观察，同时柜体失电后可通过操作手动分合闸机构，实现真空灭弧室分合闸；

第四，该通用型可移开式快速灭弧器采用移动式可移动底盘车设计，取代了开关柜内常见隔离刀闸的作用，精简结构，降低成本；同时采用可打开式前面板结构，方便检修维护。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施方式的立体结构示意图；

图2是图1中快速机械开关的结构示意图；

图3是图2的A-A剖视示意图；

图4是图3的B-B剖视示意图；

图5是本实用新型与开关柜配合为一体的结构示意图；

图中，1-触发机构，2-快速机械开关，21-安装基座21，211-上安装板，212-下安装板，213-封闭罩，214-中间支撑板，22-固封极柱，23-进线端子，24-出线端子，25-联动梁，26-上线圈盘，27-斥力盘，28-下线圈盘，29-双稳定机构，291-缸体，292-双稳连接杆，293-活塞块，294-双稳推力弹簧，290-平衡板，201-驱动杆，202-导向棒，3-框架，31-前面板，32-支撑架，33-指示表，34-指示灯，35-观察窗，36-操作孔，4-可移动底盘车，41-丝杠机构，42-拉手，5-手动分合闸机构，51-撬杆，52-支撑座，6-开关柜，61-导轨，62-穿墙套管，63-接地电缆，7-弹簧。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本实用新型作进一步的说明，但并不局限于此。

如图1、2、3、4、5所示，一种通用型可移开式快速灭弧器，包括触发机构1、快速机械开关2、框架3、可移动底盘车4和手动分合闸机构5，所述框架3和快速机械开关2均设在可移动底盘车4上，所述触发机构1设在框架3上；

所述快速机械开关2包括安装基座21、ABC三相电压的固封极柱22、进线端子23、出线端子24和操作机构，所述操作机构包括联动梁25、上线圈盘26、斥力盘27、下线圈盘28和双稳定机构29，所述安装基座21的顶部设有固封极柱22，所述固封极柱22设有进线端子23和出线端子24，所述安装基座21内设有上下两个腔室，所述安装基座21的上腔室内设有联动梁25和三组分开布置的双稳定机构29，所述固封极柱22具有的绝缘拉杆221与联动梁25连接，所述联动梁25与三组双稳定机构29活动连接，所述安装基座21的下腔室内设有两组上线圈盘26、斥力盘27和下线圈盘28，且斥力盘27位于上线圈盘26和下线圈盘28之间，所述斥力盘27通过驱动杆201与联动梁25连接，所述触发机构1与下线圈盘28电气连接，所述手动分合闸机构5与联动梁25相抵接；

所述框架3包括前面板31、支撑架32、指示表33、指示灯34、观察窗35和操作孔36，所述前面板31与支撑架32铰接连接，所述前面板31上设有指示表33、指示灯34、观察窗35和操作孔36，且指示表33和指示灯34分别与触发机构1对应的连接端电气连接，显示触发机构1带电状态，所述触发机构1设在支撑架32上。

如图2、3、4所示，为了方便安装固封极柱22和操作机构，以及既能操作机构安装空间能够得到保证，又使快速机械开关2占用的空间小，所述安装基座21包括上安装板211、下安装板212和封闭罩213，所述上安装板211和下安装板212通过连接件连为一体，且上安装板211和下安装板212之间通过中间支撑板214将安装基座21分隔形成上下两个腔室，所述安装基座21四周设有封闭罩213。

如图3所示，弹簧式稳定机构可提供可靠的分合闸保持力，确保机构位于分合闸位置时状态稳定，所述联动梁25沿长度方向的两侧设有拉杆251，每组双稳定机构29均包括缸体291、双稳连接杆292、活塞块293和双稳推力弹簧294，所述双稳推力弹簧294设在活塞块293内，而活塞块293设在缸体291内，所述双稳连接杆292一端通过销轴与拉杆251活动连接，另一端与双稳推力弹簧294连接。

如图2、3、4所示，基于常规三相快速开关机构，进行机构结构精简以及优化布置，压缩整个三相快速灭弧器高度，使其满足常规开关柜手车室尺寸，便于该产品推广使用。所述安装基座21包括上安装板211和下安装板212，所述上安装板211和下安装板212通过连接件连为一体，且上安装板211和下安装板212之间通过中间支撑板214将安装基座21分隔形成上下两个腔室，三组双稳定机构29设在中间支撑板214上，且位于中间位置的一组双稳定机构29通过平衡板290与上安装板211固定连接。

如图1所示，为了更加能够省力操作本实用新型与开关柜进行配合，所述可移动底盘车4具有丝杠机构41，且可移动底盘车4的端面上设有拉手42。使用时，可通过转动丝杠机构41，可以使本实用新型整体能够进一步向柜内运动，令固封极柱22上的进线端子23和出线端子24插入柜内穿墙套管，端子与套管内金属导通，实现试验位置向工作位置的切换。

如图3所示，为了能够在应急情况实现手动分合闸，所述手动分合闸机构5包括撬杆51和支撑座52，所述支撑座52设在安装基座21的上腔室内，所述撬杆51通过转轴与支撑座52转动连接，且撬杆51的端部与联动梁25相抵接。运用杠杆原理中力矩相等准则，通过长力臂撬杆撬动联动梁，实现三相机构的分合闸。

如图3所示，所述安装基座21的下腔室内设有弹簧7。具体的结构是：所述驱动杆201的底部还设有导向棒202，所述导向棒202与下安装板212连接，且导向棒202的外周设有弹簧7，弹簧用于分闸缓冲，吸收机构分闸时多余能量，所述驱动杆201可选用高强度金属杆。

本实用新型使用时，将整体通过开关柜6内的导轨61进行支撑导向，使本实用新型的整体可自由推进和拉出，实现检修位置与试验位置的切换，所述固封极柱22设有的进线端子23和出线端子24插入柜内穿墙套管62内，使端子与套管内的金属导通，实现试验位置向工作位置的切换。

当系统检测到电弧接地故障后，发送信号触发装置，所述触发机构放电给快速机械开关的操作机构，基于电磁斥力原理，所述操作机构带动固封极柱的触头运动，使固封极柱内的动静触头导通，从而固封极柱的进出线端子导通，从而将开关柜内的三相铜排上的短路电流引导接地电缆，实现短路电流快速接地。

具体过程是：所述触发机构1给下线圈盘28充电，所述下线圈盘28充电过程产生的电磁斥力使斥力盘27快速向上运动，所述斥力盘27向上运动会带动固封极柱22内部动触头运动，从而使内部的动静触头接触，所述进线端子23和出线端子24导通，所述固封极柱22与开关柜6内接地电缆63导通，实现短路电流快速接地。

反之，系统电弧接地故障排除后，所述触发机构1接收到由开关柜6内控保装置发出的恢复信号后，所述触发机构1给上线圈盘26充电，所述上线圈盘26充电过程中产生的电磁斥力使斥力盘27向下运动，所述斥力盘27带动动触头向下运动，从而使动静触头分离，所述进线端子23和出线端子24断开，系统恢复正常工作，若出现应急情况，可通过操控手动分合闸机构5的撬杆51，实现手动分合闸。

本实用新型的优点在于：第一，在6~35kV开关柜领域，该通用型可移开式快速灭弧器适用于常规开关柜手车室尺寸，无需单独定制开关柜，节约整体成本，同时便于用户现场开关柜设备直接升级及整改；

第五，快速机械开关的操作机构基于电磁斥力原理设计，属于非接触式运动机构，动作过程可靠，安全并快速，可实现3ms内短路电流接地；

第六，该通用型可移开式快速灭弧器可实现在线分合闸状态直接观察，同时柜体失电后可通过操作手动分合闸机构，实现真空灭弧室分合闸；

该通用型可移开式快速灭弧器采用移动式可移动底盘车设计，取代了开关柜内常见隔离刀闸的作用，精简结构，降低成本；同时采用可打开式前面板结构，方便检修维护。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种通用型可移开式快速灭弧器，其特征在于：包括触发机构（1）、快速机械开关（2）、框架（3）、可移动底盘车（4）和手动分合闸机构（5），所述框架（3）和快速机械开关（2）均设在可移动底盘车（4）上，所述触发机构（1）设在框架（3）上；

所述快速机械开关（2）包括安装基座（21）、ABC三相电压的固封极柱（22）、进线端子（23）、出线端子（24）和操作机构，所述操作机构包括联动梁（25）、上线圈盘（26）、斥力盘（27）、下线圈盘（28）和双稳定机构（29），所述安装基座（21）的顶部设有固封极柱（22），所述固封极柱（22）设有进线端子（23）和出线端子（24），所述安装基座（21）内设有上下两个腔室，所述安装基座（21）的上腔室内设有联动梁（25）和三组分开布置的双稳定机构（29），所述固封极柱（22）具有的绝缘拉杆（221）与联动梁（25）连接，所述联动梁（25）与三组双稳定机构（29）活动连接，所述安装基座（21）的下腔室内设有两组上线圈盘（26）、斥力盘（27）和下线圈盘（28），且斥力盘（27）位于上线圈盘（26）和下线圈盘（28）之间，所述斥力盘（27）通过驱动杆（201）与联动梁（25）连接，所述触发机构（1）与上线圈盘（26）和下线圈盘（28）电气连接，所述手动分合闸机构（5）与联动梁（25）相抵接；

所述框架（3）包括前面板（31）、支撑架（32）、指示表（33）、指示灯（34）、观察窗（35）和操作孔（36），所述前面板（31）与支撑架（32）铰接连接，所述前面板（31）上设有指示表（33）、指示灯（34）、观察窗（35）和操作孔（36），且指示表（33）和指示灯（34）分别与触发机构（1）对应的连接端电气连接，所述触发机构（1）设在支撑架（32）上。

2.根据权利要求1所述的通用型可移开式快速灭弧器，其特征在于：所述安装基座（21）包括上安装板（211）、下安装板（212）和封闭罩（213），所述上安装板（211）和下安装板（212）通过连接件连为一体，且上安装板（211）和下安装板（212）之间通过中间支撑板（214）将安装基座（21）分隔形成上下两个腔室，所述安装基座（21）四周设有封闭罩（213）。

3.根据权利要求1所述的通用型可移开式快速灭弧器，其特征在于：所述联动梁（25）沿长度方向的两侧设有拉杆（251），每组双稳定机构（29）均包括缸体（291）、双稳连接杆（292）、活塞块（293）和双稳推力弹簧（294），所述双稳推力弹簧（294）设在活塞块（293）内，而活塞块（293）设在缸体（291）内，所述双稳连接杆（292）一端通过销轴与拉杆（251）活动连接，另一端与双稳推力弹簧（294）连接。

4.根据权利要求3所述的通用型可移开式快速灭弧器，其特征在于：所述安装基座（21）包括上安装板（211）和下安装板（212），所述上安装板（211）和下安装板（212）通过连接件连为一体，且上安装板（211）和下安装板（212）之间通过中间支撑板（214）将安装基座（21）分隔形成上下两个腔室，三组双稳定机构（29）设在中间支撑板（214）上，且位于中间位置的一组双稳定机构（29）通过平衡板（290）与上安装板（211）固定连接。

5.根据权利要求1所述的通用型可移开式快速灭弧器，其特征在于：所述可移动底盘车（4）具有丝杠机构（41），且可移动底盘车（4）的端面上设有拉手（42）。

6.根据权利要求1所述的通用型可移开式快速灭弧器，其特征在于：所述手动分合闸机构（5）包括撬杆（51）和支撑座（52），所述支撑座（52）设在安装基座（21）的上腔室内，所述撬杆（51）通过转轴与支撑座（52）转动连接，且撬杆（51）的端部与联动梁（25）相抵接。

7.根据权利要求1所述的通用型可移开式快速灭弧器，其特征在于：所述安装基座（21）的下腔室内设有弹簧（7）。

8.根据权利要求2所述的通用型可移开式快速灭弧器，其特征在于：所述驱动杆（201）的底部还设有导向棒（202），所述导向棒（202）与下安装板（212）连接，且导向棒（202）的外周设有弹簧（7）。

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