專利名稱：固定式開關消弧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固定式開關消弧裝置。
背景技術：
目前系統(tǒng)中應用的消弧裝置為熔絲式消弧裝置，其原理是將與高 壓限流熔斷器串聯(lián)的真空接觸器的故障相接地，以熄滅接地電弧并消 除弧光接地過電壓，從而避免由單相弧光接地故障發(fā)展成為相間短路 事故。真空接觸器雖滿足了消弧裝置頻繁操作的要求，但不能開斷短 路電流，當熔絲式消弧裝置處于動作狀態(tài)，故障相真空接觸器已經(jīng)合 閘的情況下又發(fā)生另一相接地時，只能由高壓限流熔斷器來開斷兩相 短路電流，這就不可避免地存在以下不足首先，高壓限流熔斷器屬 于一次性使用的元件，每次熔斷都需要及時更換備品，這不僅帶來運 行維護方面的麻煩，而且在沒有更換備品之前系統(tǒng)將失去弧光接地保 護；其次，由于需要在線電壓下開斷較小的兩相短路電流，高壓限流 熔斷器在開斷過程中時常發(fā)生因能量過大而導致柜內相間短路的事 故，將對系統(tǒng)的供電可靠性帶來嚴重威脅。
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種可靠性高、維護方便的固定式開 關消弧裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的一種固定式開關消弧裝置， 包括外殼，所述的外殼所圍成的封閉空間內設有真空斷路器，真空斷
路器的一端通過隔離開關K與三相主母線相連，真空斷路器的另一端 通過接地銅排接地。
本實用新型采用分相控制的真空斷路器取代熔絲式消弧裝置中 的高壓限流熔斷器和真空接觸器，確保在小于額定短路開斷電流的范 圍內開斷各種相間短路電流，可靠性高，同時使得本裝置可以多次重 復使用，便于維護。

圖1是本實用新型的電氣一次系統(tǒng)接線圖；圖2是本實用新型的內部結構示意圖； 圖3是本實用新型的外部結構示意圖。
具體實施方式

一種固定式開關消弧裝置，包括外殼，外殼io所圍成的封閉空間
內設有真空斷路器20，真空斷路器20的一端通過隔離開關K與三相 主母線30相連，主母線30從穿墻套管70內穿出，真空斷路器20的 另一端通過接地銅排接地，真空斷路器20可以在小于額定短路開斷電 流的范圍內可靠開斷各種相間短路電流，額定電流可以做到1250安 培，滿足了長期承受各類系統(tǒng)單相對地電容電流的需要，如圖l、 2、 3所示。
結合圖1、 2，所述的真空斷路器20包括第一、二、三真空斷路 器21、 22、 23，隔離開關K包括第一、二、三隔離開關K1、 K2、 K3， 第一、二、三真空斷路器21、 22、 23的上觸頭分別與第一、二、三隔 離開關K1、 K2、 K3的一端相連，第一、二、三隔離開關K1、 K2、 K3 的另一端分別接三相主母線30，隔離開關K的刀閘通過鋼管90與處 于外殼10外部的操作機構80相連，通過在外部控制操作機構80來控 制內部隔離開關K的斷開和閉合，保證了本裝置的安全性，下拉操作 機構80的手柄，隔離開關K處于斷開狀態(tài)，本裝置斷電；上推操作機 構80的手柄，隔離開關K處于閉合狀態(tài)，本裝置帶電。第一、二、三 真空斷路器21、 22、 23的下觸頭分別通過接地銅排接地，接地銅排從 電流互感器CT中穿過并經(jīng)接地孔11接地，以實現(xiàn)將非穩(wěn)定的弧光接 地故障快速轉化為穩(wěn)定的金屬性接地。
結合圖1、 2、 3，所述的電流互感器CT上附帶電流表12，電流 互感器CT的二次側兩端接在電流表12的兩端后接地，電流表12設置 在外殼10的表面上，本開關消弧裝置動作后，用戶可以通過電流表 12直接讀出系統(tǒng)單相接地故障的穩(wěn)態(tài)電流值。高壓熔斷器40包括第 一、二、三高壓熔斷器41、 42、 43，第一、二、三高壓熔斷器41、 42、 43的輸入端分別通過第一、二、三隔離開關K1、 K2、 K3接三相主母 線30，第一、二、三高壓熔斷器41、 42、 43的輸出端與電壓互感器 PT的輸入端連接，電壓互感器PT的另一端接地。結合圖1、 2，過電壓保護器50的輸入端分別接在第一、二、三 高壓熔斷器41、 42、 43的輸入端上，過電壓保護器50的另一端接地。 所述的過電壓保護器50包括四個首端相接的氧化鋅閥片，其中第一、 二、三氧化鋅閥片F(xiàn)R1、 FR2、 FR3的尾端分別串聯(lián)第一、二、三放電 間隙CG1、 CG2、 CG3后接在三個高壓熔斷器40的輸入端上，第四氧化 鋅閥片F(xiàn)R4的尾端串聯(lián)第四放電間隙CG4后接地。
結合圖1、 2，所述的外殼10所圍成的封閉空間內還設有智能控 制器60，智能控制器60采集電流互感器CT和電壓互感器PT發(fā)出的 電信號，控制真空斷路器20執(zhí)行相應動作。具體地說，智能控制器 60通過對電壓互感器PT的二次電壓進行采集、判斷，及時準確地對 電網(wǎng)各種接地狀態(tài)進行分析，并采取相應的動作，同時智能控制器60 可以實現(xiàn)液晶顯示、遠程通信和數(shù)據(jù)保護等功能。智能控制器60在5 毫秒之內快速準確地判斷出故障類型和相別，加上真空斷路器20的合 閘時間，可以在系統(tǒng)發(fā)生單相弧光接地故障后的15毫秒左右動作，實 現(xiàn)快速消弧，大大縮短了單相弧光接地故障的持續(xù)時間。當用戶誤接 線或元件故障導致非故障相的真空斷路器20誤合閘時，或故障相真空 斷路器20動作之后另一相又發(fā)生接地時，智能控制器60通過電流互 感器CT送出的電流信號，根據(jù)電流瞬時值和電流變化率的變化，可以 在1毫秒左右判斷出兩相短路故障并向真空斷路器20發(fā)出分閘命令， 加上真空斷路器20的分閘時間，整個開斷時間可以控制6毫秒以內， 即使因智能控制器60的誤判斷導致非故障相真空斷路器20動作，也 能夠避免對系統(tǒng)的正常運行造成影響。
以下結合圖l、 2、 3對本實用新型做進一步的說明。
當發(fā)生單相接地故障時，真空斷路器20可在15毫秒左右動作， 將故障相直接接地；若發(fā)生單相弧光接地故障，則可迅速熄滅接地電 弧并將弧光接地過電壓穩(wěn)定在線電壓的水平，能有效避免因弧光接地 引發(fā)的相間短路事故以及因弧光接地過電壓導致的鐵磁諧振和避雷器 爆炸等事故；若發(fā)生金屬性接地故障，則可大大降低接觸電壓和跨步 電壓，有利于保障設備和人身安全。用戶可通過設置在外殼10表面上 的觀察窗13觀察本裝置內部的工作情況。當發(fā)生PT斷線故障時，智能控制器60輸出開關量接點信號，以 便用戶對有可能因PT斷線導致誤動作的繼電保護進行閉鎖，同時發(fā)出 報警信號，智能控制器60面板顯示故障類型(PT斷線、故障接地) 和相別，輸出無源開關量接點信號。此外，本開關消弧裝置具有事故 追憶功能，可記錄18次故障發(fā)生的時間和故障的類型。本開關消弧裝 置還配置了 RS485接口，可按照用戶提供的通訊規(guī)約進行數(shù)據(jù)傳送。 本開關消弧裝置中的電壓互感器CT可以向計量儀表和繼電保護提供 信號，可取代常規(guī)的PT柜。
綜上所述，本實用新型的核心在于采用分相控制的快速真空斷路 器20取代熔絲式消弧裝置中的高壓限流熔斷器和真空接觸器，真空斷 路器的合閘時間可以控制在IO毫秒左右，最大限度地縮短了弧光接地 故障的持續(xù)時間；真空斷路器的分閘時間在5毫秒左右，為在兩相短 路電流達到峰值之前開斷故障打下基礎，解決了執(zhí)行元件的動作時間 問題。同時，本裝置能夠在小于額定短路開斷電流的范圍內可靠開斷 各種相間短路電流，維護方便，節(jié)省了更換高壓限流熔斷器的費用。 此外，由于減少了柜內元件，為結構尺寸的進一步小型化、積木化創(chuàng) 造了條件。
權利要求1、一種固定式開關消弧裝置，包括外殼，其特征在于所述的外殼(10)所圍成的封閉空間內設有真空斷路器(20)，真空斷路器(20)的一端通過隔離開關K與三相主母線(30)相連，真空斷路器(20)的另一端通過接地銅排接地。
2、 根據(jù)權利要求1所述的固定式開關消弧裝置，其特征在于 所述的真空斷路器(20)包括第一、二、三真空斷路器(21、 22、 23)， 隔離開關K包括第一、二、三隔離開關K1、 K2、 K3，第一、二、三真 空斷路器(21、 22、 23)的上觸頭分別與第一、二、三隔離開關K1、 K2、 K3的一端相連，第一、二、三隔離開關K1、 K2、 K3的另一端分 別接三相主母線(30)，第一、二、三真空斷路器(21、 22、 23)的下 觸頭分別通過接地銅排接地，接地銅排從電流互感器CT中穿過，電流 互感器CT接地。
3、 根據(jù)權利要求1所述的固定式開關消弧裝置，其特征在于 所述的消弧裝置還包括高壓熔斷器(40)和過電壓保護器(50)，高壓 熔斷器(40)包括第一、二、三高壓熔斷器(41、 42、 43)，三者的輸 入端分別通過第一、二、三隔離開關K1、 K2、 K3接三相主母線(30)， 三者的輸出端與電壓互感器PT的輸入端連接，電壓互感器PT的另一 端接地。
4、 根據(jù)權利要求1所述的固定式開關消弧裝置，其特征在于所 述的外殼(10)所圍成的封閉空間內還設有智能控制器(60)，智能控 制器(60)采集電流互感器CT和電壓互感器PT發(fā)出的電信號，控制 真空斷路器(20)執(zhí)行相應動作。
5、 根據(jù)權利要求2所述的固定式開關消弧裝置，其特征在于所 述的電流互感器CT的二次側兩端接在電流表(12)的兩端后接地，電 流表(12)設置在外殼(10)的表面上。
6、 根據(jù)權利要求3所述的固定式開關消弧裝置，其特征在于-所述的過電壓保護器(50)的輸入端分別接在第一、二、三高壓熔斷 器(41、 42、 43)的輸入端上，過電壓保護器(50)的另一端接地。
7、 根據(jù)權利要求3或6所述的固定式開關消弧裝置，其特征在于所述的過電壓保護器(50)包括四個首端相接的氧化鋅閥片，其中第一、二、三氧化鋅閥片F(xiàn)R1、 FR2、 FR3的尾端分別串聯(lián)第一、二、三 放電間隙CG1、 CG2、 CG3后接在三個高壓熔斷器(40)的輸入端上， 第四氧化鋅閥片F(xiàn)R4的尾端串聯(lián)第四放電間隙CG4后接地。
專利摘要本實用新型涉及一種固定式開關消弧裝置，包括外殼，所述的外殼所圍成的封閉空間內設有真空斷路器，真空斷路器的一端通過隔離開關K與三相主母線相連，真空斷路器的另一端通過接地銅排接地。本實用新型采用分相控制的真空斷路器取代熔絲式消弧裝置中的高壓限流熔斷器和真空接觸器，確保在小于額定短路開斷電流的范圍內開斷各種相間短路電流，可靠性高，同時使得本裝置可以多次重復使用，便于維護。
文檔編號H01H33/664GK201359962SQ20092014275
公開日2009年12月9日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權日2009年1月16日
發(fā)明者郭慶波, 郭耀華 申請人:郭耀華