CN215988574U - 一种新型柱上断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种新型柱上断路器，以整体固封结构将一组真空灭弧室开关管、电子式电流互感器、零序电流互感器、感应电容套管、电容组和出线导电件等一二次元件固封在绝缘体内，形成独立的单极固封极柱式断路器；固封极柱体内设置密封腔室，腔室内安装磁保持操动机构、电子尺、触动开关组，通过底部密封盖板密封，并充入绝缘气体；外部控制单元通过航空插座连接三个所述新型柱上断路器组成三相断路器，控制三个固封极柱体内磁保持操动机构同步动作，使三个真空灭弧室开关管进行分合闸同步操作，并采集三相电源二次测量信号和三个断路器开关状态信号进行分析和上传。具有分合闸时间短，集成度高，安装方便的特点。

Description

一种新型柱上断路器

技术领域

本实用新型涉及中高压开关设备的技术领域，尤其是指柱上真空断路器。

背景技术

目前，基于一二次融合的智能电网技术日趋成熟，一般电网都需要开关设备具备实时在线检测功能，要求检测电网系统中的电压、电流及功率损耗等参数，并能实时传输电网运行数据。另外，基于电网系统安全需要，电网系统用户端的开关设备，要求故障跳闸时间越短越好；用户端开关设备跳闸时间短，有利于电网系统分级控制，有利于短路的局部隔离，确保电网的整体稳定。同时，开关设备也需要满足适应更为严苛恶劣的运行环境条件，尤其在恶劣的户外环境下，开关设备能安全可靠的运行。现在，主流柱上断路器设备是通过相互独立的一次真空开关系统和二次检测控制系统集成组成，使用弹簧操作机构，三相一体组构，设备体积大，比较笨重，安装不够便利；而且断路器动作所需时间较长，不能适应新的需求。虽然也有采用永磁机构作为操作动力的柱上断路器设备，但由于是一个永磁机构操控三相交流电，动作所需时间还是比较长，分闸时间都不能低于20ms。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出一种新型柱上断路器，体积小、重量轻、方便安装。将一次元件真空灭弧室开关管、二次元件电流、电压互感器和操作机构一起包封在环氧树脂壳体内，形成单极固封极柱式断路器，固封极柱体内设置腔室，并充入绝缘气体，增加绝缘性能。所述新型柱上断路器具有更高的安全性能和更强的环境适应能力。使用磁保持操动机构，通过直联的方式操动真空灭弧室开关管的动触头，完成合闸和分闸的操作，可以提高合闸和分闸的速度，缩短合闸和分闸的时间，合闸时间可控制在15ms内，分闸时间控制在5ms内。采用电子式电流互感器、电子式电压互感器和零序电流互感器，同比电磁式互感器，体积重量大大减小，可以做到非常高的集成化程度。外部控制单元通过电气连接三个所述新型柱上断路器，可以控制三相电源的合闸和分闸操作。

本实用新型的具体方案如下：

一种新型柱上断路器，包括真空灭弧室开关管、软连接、出线导电件、绝缘拉杆和进出线端子；还包括环氧树脂固封壳体、磁保持操动机构、密封联动机构、电子尺、触动开关组、电容组、电子式电流互感器、零序电流互感器、感应电容套管、底盖板、充气阀和航空插座等；真空灭弧室开关管、电容组、电子式电流互感器、零序电流互感器、感应电容套管和出线导电件固封在环氧树脂固封壳体内，形成整体固封极柱，所述固封极柱内设置腔室，在腔室内安装绝缘拉杆、软连接、磁保持操动机构、电子尺、触动开关组；底盖板上安装充气阀和航空插座，底盖板和O形密封圈安装于所述固封极柱底部，封闭固封极柱的腔室；真空灭弧室开关管静触头连接进线端子，动触头连接软连接和绝缘拉杆，软连接通过出线导电件连接出线端子，形成一次开断回路；真空灭弧室开关管静触头通过导电连接板连接电容组的一端，电容组另一端在固封极柱的腔室内引出信号端子A；感应电容套管、电子式电流互感器、零序电流互感器套装在出线导电件上，由绝缘层相互隔开；感应电容套管引出导线，电子式电流互感器、零序电流互感器的绕组线圈引出线，连接固封极柱腔室内设置的信号端子B；密封联动机构连通固封极柱外部和内部腔室，在腔室内，与磁保持操动机构的驱动轴、电子尺的滑动杆和触动压板连接，在固封极柱外连接手动操作杆和分合指示板。

其中，电容组由多个电容串联组成，具有高压耐受能力；并在所述固封极柱的上端引出跳线端子，外部通过跳线端子设置电容组与真空灭弧室开关管静触头之间的接通和断开。

其中，真空灭弧室开关管的动触头、绝缘拉杆和磁保持操动机构的驱动轴成直线安装，在绝缘拉杆和磁保持操动机构驱动轴之间安装超程弹簧，磁保持操动机构的吸合和释放运动，通过磁保持操动机构驱动轴、绝缘拉杆，带动真空灭弧室的动触头，使真空灭弧室开关管产生开关动作。

所述密封联动机构由密封联动轴、密封轴外套、固定圆螺母、联动拐臂、联动轴安装架和联动轴销组成；密封轴外套通过固定圆螺母安装于所述固封极柱的侧壁，密封联动轴通过两个滚珠轴承和两个唇形密封圈安装于密封轴外套中间，再通过联动轴安装架安装于磁保持操动机构的盖板上；密封联动轴通过联动拐臂铰连联动轴销，联动轴销和触动压板固定安装于磁保持操动机构驱动轴上，同时连接电子尺的滑动杆；当磁保持操动机构驱动轴往复运动时，通过联动轴销带动电子尺滑动杆往复运动，通过联动拐臂带动密封联动轴，产生往复旋转运动，通过触动压板，使触动开关组产生开关信号输出。

触动开关组由电路板安装一个或多个轻触开关组成，安装于磁保持操动机构的盖板上。

其中，外部控制单元通过航空插座和导线分别连接电容组、电子式电流互感器、零序电流互感器、感应电容套管、电子尺、磁保持操动机构和触动开关组。

通过密封处理，所述固封极柱的腔室内充入绝缘气体，增加断路器的安全性能。

附图说明

图1一种新型柱上断路器剖面图。

图2一种新型柱上断路器外观视图。

图3一种新型柱上断路器腔室内部视图。

图4一种新型柱上断路器剖面图局部放大图。

具体实施方式

对照图1、图2、图3、图4，一种新型柱上断路器，包括真空灭弧室开关管2、软连接5、出线导电件3、绝缘拉杆6、进线端子16和出线端子15；还包括环氧树脂固封壳体1、磁保持操动机构7、密封联动机构、电子尺9、触动开关组14、电容组4、感应电容套管302、电子式电流互感器303、零序电流互感器304、底盖板10、充气阀11和航空插座13等；真空灭弧室开关管2、电容组4、感应电容套管302、电子式电流互感器303、零序电流互感器304和出线导电件3固封在环氧树脂固封壳体1内，形成整体固封极柱，所述固封极柱内设置腔室，在腔室内，安装软连接5、绝缘拉杆6、磁保持操动机构7、电子尺9、触动开关组14；底盖板10上安装充气阀11和航空插座13，底盖板10和O形密封圈12安装于所述固封极柱底部，使所述腔室密封；真空灭弧室开关管2的静触头201连接进线端子16，动触头202连接软连接5和绝缘拉杆6，软连接5通过出线导电件3连接出线端子15，形成一次开断回路；真空灭弧室开关管2静触头201通过导电连接板401连接电容组4的一端，电容组4另一端在固封极柱的腔室内引出信号端子A；感应电容套管302、电子式电流互感器303、零序电流互感器304套装在出线导电件3上，由绝缘层301相互隔开；感应电容套管302引出导线，电子式电流互感器303、零序电流互感器304的绕组线圈引出线，通过导线固定板305、导线306连接固封极柱腔室内设置的信号端子B307；密封联动机构连通固封极柱外部和内部腔室，在腔室内，与磁保持操动机构7的驱动轴701、电子尺9的滑动杆901和触动压板806连接，在固封极柱外连接手动操作杆807和分合指示板808。

其中，电容组4由多个电容串联组成，具有高压耐受能力；并在所述固封极柱的上端引出跳线端子402，外部通过跳线端子402设置电容组4与真空灭弧室开关管静触头201之间的接通和断开。

其中，真空灭弧室开关管2的动触头202、绝缘拉杆6和磁保持操动机构7的驱动轴701成直线安装，在绝缘拉杆6和磁保持操动机构驱动轴701之间安装超程弹簧702，磁保持操动机构7的吸合和释放运动，通过磁保持操动机构驱动轴701、绝缘拉杆6，带动真空灭弧室开关管2的动触头202，使真空灭弧室开关管2产生开关动作。

所述密封联动机构由密封联动轴8、密封轴外套801、固定圆螺母802、联动拐臂803、联动轴安装架804和联动轴销805组成；密封轴外套801通过固定圆螺母802安装于所述固封极柱的侧壁，密封联动轴8穿过两个滚珠轴承和两个唇形密封圈安装于密封轴外套801中间，再通过联动轴安装架804安装于磁保持操动机构7的盖板上；密封联动轴8通过联动拐臂803铰连联动轴销805，联动轴销805和触动压板806固定安装于磁保持操动机构驱动轴701上，同时连接电子尺9的滑动杆901；当磁保持操动机构驱动轴701往复运动时，通过联动轴销805带动电子尺滑动杆901往复运动，通过联动拐臂803带动密封联动轴8，产生往复旋转运动，通过触动压板806，使触动开关组14产生开关信号输出。

触动开关组14由电路板安装一个或多个轻触开关组成，安装于磁保持操动机构的盖板上。

外部控制单元通过航空插座13、导线分别连接电容组4、感应电容套管302、电子式电流互感器303、零序电流互感器304、电子尺9、磁保持操动机构7和触动开关组14。

通过密封处理，所述固封极柱的腔室内充入绝缘气体，增加断路器的安全性能。

三个所述新型柱上断路器分别连接三相中高压电源，按一定的间距安装，通过航空插座与外部控制单元进行电气连接。外部控制单元控制三个所述新型柱上断路器中的磁保持操动机构同步动作，操动三个真空灭弧室开关管同步合闸或分闸，可以控制三相高压电源供电切换。通过三个所述新型柱上断路器中的电子式电流互感器、零序电流互感器、电子式电压互感器（感应电容套管）、电子尺和辅助开关（触动开关组），外部控制单元可以实时监测三相电源的供电情况和断路器的动作情况。

本实用新型柱上断路器的核心创新内容是将断路器所需的一次真空灭弧室开关管和二次测量元件电子式电流互感器、电子式电压互感器和供电电容组（PT）一起固封在绝缘体内，而真空灭弧室开关管的操动机构、行程测量部件安装在固封绝缘体内腔，通过直线方式驱动，提高动作速度，缩短动作时间，外部控制单元可以通过航空插座连接断路器内部的二次测量元件、操动机构和行程测量部件，实现断路器的操控、开关动作测量和电气参数测量。所述实例只是众多实施方式的一种，凡在此基础上进行增减，无实质性创新内容的新型断路器均在本专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种新型柱上断路器，包括真空灭弧室开关管、软连接、出线导电件、绝缘拉杆和进出线端子；其特征在于还包括环氧树脂固封壳体、磁保持操动机构、密封联动机构、电子尺、触动开关组、电容组、电子式电流互感器、零序电流互感器、感应电容套管、底盖板、充气阀和航空插座等；真空灭弧室开关管、电容组、电子式电流互感器、零序电流互感器、感应电容套管和出线导电件固封在环氧树脂固封壳体内，形成整体固封极柱，所述固封极柱内设置腔室，在腔室内安装绝缘拉杆、软连接、磁保持操动机构、电子尺、触动开关组；底盖板上安装充气阀和航空插座，底盖板和O形密封圈安装于所述固封极柱底部，封闭固封极柱的腔室；真空灭弧室开关管静触头连接进线端子，动触头连接软连接和绝缘拉杆，软连接通过出线导电件连接出线端子，形成一次开断回路；真空灭弧室开关管静触头通过导电连接板连接电容组的一端，电容组另一端在固封极柱的腔室内引出信号端子A；感应电容套管、电子式电流互感器、零序电流互感器套装在出线导电件上，由绝缘层相互隔开；感应电容套管引出导线，电子式电流互感器、零序电流互感器的绕组线圈引出线，连接固封极柱腔室内设置的信号端子B；密封联动机构连通固封极柱外部和内部腔室，在腔室内，与磁保持操动机构的驱动轴、电子尺的滑动杆和触动压板连接，在固封极柱外连接手动操作杆和分合指示板。

2.根据权利要求1所述一种新型柱上断路器，其特征在于电容组由多个电容串联组成，具有高压耐受能力；并在所述固封极柱的上端引出跳线端子，外部通过跳线端子设置电容组与真空灭弧室开关管静触头之间的接通和断开。

3.根据权利要求1所述一种新型柱上断路器，其特征在于真空灭弧室开关管的动触头、绝缘拉杆和磁保持操动机构的驱动轴成直线安装，在绝缘拉杆和磁保持操动机构驱动轴之间安装超程弹簧，磁保持操动机构的吸合和释放运动，通过磁保持操动机构驱动轴、绝缘拉杆，带动真空灭弧室的动触头，使真空灭弧室开关管产生开关动作。

4.根据权利要求1所述一种新型柱上断路器，其特征在于密封联动机构由密封联动轴、密封轴外套、固定圆螺母、联动拐臂、联动轴安装架和联动轴销组成；密封轴外套通过固定圆螺母安装于所述固封极柱的侧壁，密封联动轴通过两个滚珠轴承和两个唇形密封圈安装于密封轴外套中间，再通过联动轴安装架安装于磁保持操动机构的盖板上；密封联动轴通过联动拐臂铰连联动轴销，联动轴销和触动压板固定安装于磁保持操动机构驱动轴上，同时连接电子尺的滑动杆；当磁保持操动机构驱动轴往复运动时，通过联动轴销带动电子尺滑动杆往复运动，通过联动拐臂带动密封联动轴，产生往复旋转运动，通过触动压板，使触动开关组产生开关信号输出。

5.根据权利要求1所述一种新型柱上断路器，其特征在于触动开关组由电路板安装一个或多个轻触开关组成，安装于磁保持操动机构的盖板上。

6.根据权利要求1所述一种新型柱上断路器，其特征在于外部控制单元通过航空插座和导线分别连接电容组、电子式电流互感器、零序电流互感器、感应电容套管、电子尺、磁保持操动机构和触动开关组。

7.根据权利要求1所述一种新型柱上断路器，其特征在于所述固封极柱的腔室内充入绝缘气体，增加断路器的安全性能。

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