一種全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，包括上導電桿、下導電桿、真空滅弧室固封極柱、斷路器機架及操動機構，真空滅弧室固封極柱安裝于斷路器機架上，真空滅弧室固封極柱包括真空滅弧室、固封極柱和絕緣拉桿，真空滅弧室301位于固封極柱內并固封成為一整體；絕緣拉桿位于固封極柱的下部，絕緣拉桿的一端連接于固封后真空滅弧室的動端，絕緣拉桿的另一端連接有操作桿；上導電桿的后端電氣連接真空滅弧室的靜端，真空滅弧室的動端與滑動連接組件相連，下導電桿的后端與滑動連接組件相連。本實用新型具有結構簡單緊湊、可靠性好、智能化成度高、適用范圍廣等優(yōu)點。
【專利說明】一種全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器

【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及到電力系統(tǒng)高壓開關設備領域，特指一種全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器。

【背景技術】
[0002]在電力系統(tǒng)高壓開關設備領域中，高壓真空斷路器是輸變電設備中應用最為廣泛的產品。真空斷路器以其高可靠的滅弧性能和長壽命，以及對環(huán)境和人身沒有污染的優(yōu)點，已完全占領了 40.5kV及以下系統(tǒng)的市場，并且由于其體積小、防污染得到了廣大用戶的認可。
[0003]然而，據(jù)不完全統(tǒng)計，由于外絕緣引起的事故已占到40.5kV及以下的50%以上，因此如何有效的保證開關的絕緣水平，是減小電力系統(tǒng)安全事故的重要手段之一。因為我國占據(jù)了世界上九種氣候類型分類的六種氣候區(qū)，包括濕熱、亞濕熱、暖溫、寒溫、寒冷、干熱；特有的高海拔地區(qū)，海拔超過2000m的高原面積占國土面積的33%;海拔超100m的面積達58%，有1800公里跨越濕熱帶到寒冷區(qū)域的海岸線，470萬平方公里的近海大陸架及石油資源蘊藏豐富的塔克拉瑪干沙漠，因此我國的高壓開關設備60%以上均運行在特殊的環(huán)境要求下。
[0004]傳統(tǒng)的真空斷路器大多為中性點直接接地系統(tǒng)，設備運行環(huán)境要求又低，因此其外絕緣水平明顯十分低，很難適用于可靠性要求高以及地下、高原、沿海地區(qū)等自然環(huán)境和條件相對惡劣的場合。同時，隨著智能電網(wǎng)建設，對相關電力設備的發(fā)展與技術水平又提出了更新的挑戰(zhàn)，例如，如何提高設備的智能化水平，使用現(xiàn)代傳感技術、微處理技術以及狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術，明顯提高開關的小型化、可靠性、自動化和智能化，使真空斷路器能在惡劣環(huán)境下安全運行，同時又具備有智能化、免維護的功能，這些均已成為開關行業(yè)急待解決的課題。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題就在于:針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單緊湊、可靠性好、適用范圍廣的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]一種全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，包括上導電桿、下導電桿、真空滅弧室固封極柱、斷路器機架及操動機構，所述真空滅弧室固封極柱安裝于斷路器機架上，所述真空滅弧室固封極柱包括真空滅弧室、固封極柱和絕緣拉桿，所述真空滅弧室位于固封極柱內并固封成為一整體；所述絕緣拉桿位于固封極柱的下部，所述絕緣拉桿的一端連接于固封后真空滅弧室的動端，絕緣拉桿的另一端連接有操作桿；所述上導電桿的后端電氣連接真空滅弧室的靜端，所述真空滅弧室的動端與滑動連接組件相連，所述下導電桿的后端與滑動連接組件相連。
[0008]作為本實用新型的進一步改進:所述絕緣拉桿朝向操作桿的一端緊固有壓注成的密封墊，所述密封墊的周邊通過壓塊緊固于固封極柱上。
[0009]作為本實用新型的進一步改進:所述固封極柱的底部嵌入有充氣組件。
[0010]作為本實用新型的進一步改進:所述固封極柱內植入有監(jiān)測真空度的離子柱，所述固封極柱上連接有光電隔離器件，經(jīng)過光電隔離器件光電隔離后將信號傳送到真空度在線監(jiān)測器。
[0011]作為本實用新型的進一步改進:所述上導電桿和下導電桿的表面設有絕緣用硅橡膠導管進行隔離，所述上導電桿和下導電桿與真空滅弧室固封極柱連接時采用壓緊式連接，在接口處增設了流體硅膠密封。
[0012]作為本實用新型的進一步改進:所述操動機構包括斷路器主傳動軸、傳動拐臂、分合閘拐臂、合閘位置傳感器、分閘位置傳感器、分合閘拉桿、智能控制器；所述斷路器主傳動軸、傳動拐臂、分合閘拐臂、分合閘拉桿依次相連并帶動分合閘拉桿作上下運動完成分、合閘；所述合閘位置傳感器、分閘位置傳感器用來檢測分、合閘位置信號，并將位置信號輸入到智能控制器。
[0013]作為本實用新型的進一步改進:所述上導電桿、下導電桿的前端裝有溫度傳感器，采集溫度信號后發(fā)送到智能控制器。
[0014]作為本實用新型的進一步改進:所述斷路器機架的底部配備了電動底盤車。
[0015]作為本實用新型的進一步改進:所述電動底盤車上設有手動控制底盤車運動的手車搖柄。
[0016]作為本實用新型的進一步改進:所述斷路器機架的頂端設置有航空插座。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0018]1、本實用新型的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，結構簡單緊湊、智能化成度高、適用范圍廣，除了真空滅弧室與主導電回路采用了先進的固封極柱技術外，與滅弧室相連的上、下導電桿采用了雙重固封極柱式技術，且整個固封極柱是全密封的，并可充干燥的空氣，保證了斷路器在全工況的情況下安全運行。同時，在保證各項性能及絕緣水平的情況下，斷路器的相間距離可做得更小，有利于斷路器的小型化。
[0019]2、本實用新型的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，由于安裝有多種傳感裝置，與智能控制器結合，可方便地實現(xiàn)斷路器的在線監(jiān)控和遠程監(jiān)測、故障預測，有效地保證了系統(tǒng)的安全運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的主視結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型的側視結構示意圖。
[0022]圖3是本實用新型的后視結構示意圖。
[0023]圖4是圖3中A-A處的剖視結構示意圖。
[0024]圖5是本實用新型中智能控制器的結構示意圖。
[0025]圖例說明:
[0026]1、上導電桿；2、下導電桿；210、溫度傳感器；3、真空滅弧室固封極柱；301、真空滅弧室；302、固封極柱；303、絕緣拉桿；304、滑動連接組件；305、操作桿；306、密封墊；307、充氣組件；308、離子柱；309、光電隔離器件；310、真空度在線監(jiān)測器；4、手車搖柄；5、電動底盤車；6、斷路器機架；7、操動機構；701、斷路器主傳動軸；702、傳動拐臂；703、分合閘拐臂；704、合閘位置傳感器；705、分閘位置傳感器；706、分合閘拉桿；8、航空插座；9、智能控制器。

【具體實施方式】
[0027]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0028]如圖1?圖5所示，本實用新型的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，包括上導電桿1、下導電桿2、真空滅弧室固封極柱3、斷路器機架6及操動機構7，真空滅弧室固封極柱3安裝于斷路器機架6上，真空滅弧室固封極柱3包括真空滅弧室301、固封極柱302和絕緣拉桿303，真空滅弧室301位于固封極柱302內并通過環(huán)氧樹脂采用先進的APG自動凝膠固封極柱技術，固封成為一整體。
[0029]上導電桿I的后端通過上導電體電氣連接真空滅弧室301的靜端，真空滅弧室301的動端與滑動連接組件304相連，下導電桿2的后端通過下導電體、觸指彈簧與滑動連接組件304相連，從而組成了真空斷路器的主回路。絕緣拉桿303位于固封極柱302的下部，絕緣拉桿303的一端連接于固封后真空滅弧室301的動端，絕緣拉桿303的另一端連接有操作桿305，操作桿305伸出固封極柱302之外。
[0030]在絕緣拉桿303朝向操作桿305的一端緊固有硅橡膠壓注成的密封墊306。密封墊306的周邊通過壓塊緊固于固封極柱302上，以保證真空滅弧室301的下端不與外部環(huán)境接觸，從而達到了固封極柱302的全密封。
[0031]固封極柱302的底部嵌入有充氣組件307，可進行抽真空和加注干燥空氣或氮氣，使整個主回路完全不受外界影響，并可定期更換干燥空氣或氮氣達到了全工況下都能安全運行的目的。同時，通過充氣組件307還可以對密封空間進行抽真空和充干燥空氣處理，保證了固封極柱302不受外部環(huán)境的影響，特別是凝露情況下。絕緣性能滿足小型化的要求，同時減化了真空滅弧室301的裝配工作量，便于質量控制和批量生產。
[0032]本實施例中，上導電桿I和下導電桿2的表面采用硅橡膠導管隔離的絕緣技術，與真空滅弧室固封極柱3連接時采用壓緊式連接，并封上硅膠將對接口全部密封住，保證了上導電桿I和下導電桿2在極小的相間距離和對地距離下仍能滿足高水平的絕緣要求。由于以上設計的實現(xiàn)，使真空斷路器的固封極柱302達到了全密封和全絕緣，因而可在極其嚴酷的環(huán)境條件下安全運行。
[0033]本實施例中，操動機構7包括斷路器主傳動軸701、傳動拐臂702、分合閘拐臂703、合閘位置傳感器704、分閘位置傳感器705、分合閘拉桿706、智能控制器9。斷路器的操動機構7在進行動作時，斷路器主傳動軸701轉動，斷路器主傳動軸701通過傳動拐臂702、分合閘拐臂703帶動分合閘拉桿706作上下運動，從而使斷路器完成分、合閘功能。當分合閘拉桿706運動時，合閘位置傳感器704、分閘位置傳感器705將會檢測到分、合閘位置信號，位置信號輸入到智能控制器9，智能控制器9通過輸入信號轉換為分、合閘的時間，與預輸入的出廠時行程通過計量可得出分合閘速度。通過三組傳感器的動作信號比較可得出斷路器的分合閘不同期。智能控制器9可以通過分、合閘信號存儲計算同樣可以記錄存儲分、合閘次數(shù)，通過預設的壽命周期，可對斷路器的檢修周期和壽命終了進行預告，因而實現(xiàn)了斷路器主要機械特性智能監(jiān)控。
[0034]本實施例中，在固封極柱302內植入有監(jiān)測真空度的離子柱308，與固封極柱302相連的有光電隔離器件309，同時可作為支撐固封極柱302用，以提高斷路器的動、熱穩(wěn)定水平。光電隔離后將信號傳送到真空度在線監(jiān)測器310，真空度在線監(jiān)測器310再將信號傳送到真空斷路器智能監(jiān)控裝置，真空度監(jiān)測可在10pa?10_3pa，當真空度低于10_2pa時發(fā)出提示報警，當真空度低于KT1Pa時發(fā)出長時間報警或斷開斷路器。
[0035]本實施例中，在上導電桿1、下導電桿2的前端裝有溫度傳感器210，可通過無線發(fā)射信號到智能控制器9，通過預設的溫度上限和緊急分閘值對比，可發(fā)出溫升上限報警和緊急分閘信號，從而實現(xiàn)了斷路器的觸頭溫升智能監(jiān)控。智能控制器9的所有數(shù)據(jù)均可上傳，與數(shù)據(jù)中心結合完全可實現(xiàn)斷路器的在線監(jiān)測和智能控制。
[0036]本實施例中，進一步在斷路器機架6的底部配備了電動底盤車5，電動底盤車5通過電動機帶動絲桿操作可以使斷路器前后運行，同時可以手動操作，也可以電動操作。這樣，通過智能控制器9可實現(xiàn)就地和遠方操作，同時具有就地手動操功能，即通過手車搖柄4來進行控制。
[0037]本實施例中，進一步在斷路器機架6的頂端設置有航空插座8。
[0038]綜上所述，本實用新型的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器通過將真空滅弧室301等主導電回路采用了固封技術外，與真空滅弧室301相連的上導電桿1、下導電桿2采用了雙重固封極柱式技術，整個固封極柱302是密封的，不受外界環(huán)境的影響，可在各種嚴酷環(huán)境下安全運行，即可在全工況下運行。斷路器配有各種傳感器與智能控制器9結合可在線監(jiān)測斷路器安全可靠方面的主要特征參數(shù)。通過安裝的高靈敏度的位置傳感器和真空度在線監(jiān)測器310(如:真空度檢測傳感器)，通過智能控制器9內預先輸入的出廠試驗數(shù)據(jù)，如斷路器分、合閘時間，分，合閘速度進行對比分析，判斷斷路器的機械特性是否正常，分、合閘回路電流、電壓是否正常。真空度傳感器可實時檢測真空斷路器核心部件滅弧室的真空度，當真空度明顯降低時，發(fā)出預報警，當真空度降到危險值時，自動斷開斷路器。斷路器的上導電桿1、下導電桿2動觸頭處安裝有六只溫度傳感器210，可在線監(jiān)測運行中觸頭溫升情況，通過預設的參數(shù)對比，可實現(xiàn)預報警和緊急分閘。從而保證了事故的進一步擴大。通過通訊接口所有數(shù)據(jù)均可上傳，因而整個斷路器完全實現(xiàn)了智能化的監(jiān)控。
[0039]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，包括上導電桿(I)、下導電桿(2)、真空滅弧室固封極柱(3)、斷路器機架(6)及操動機構(7)，所述真空滅弧室固封極柱(3)安裝于斷路器機架(6)上，所述真空滅弧室固封極柱(3)包括真空滅弧室(301)、固封極柱(302 )和絕緣拉桿(303 )，所述真空滅弧室(301)位于固封極柱(302 )內并固封成為一整體；所述絕緣拉桿(303)位于固封極柱(302)的下部，所述絕緣拉桿(303)的一端連接于固封后真空滅弧室(301)的動端，絕緣拉桿(303 )的另一端連接有操作桿(305 );所述上導電桿(I)的后端電氣連接真空滅弧室(301)的靜端，所述真空滅弧室(301)的動端與滑動連接組件(304)相連，所述下導電桿(2)的后端與滑動連接組件(304)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述絕緣拉桿(303)朝向操作桿(305)的一端緊固有壓注成的密封墊(306)，所述密封墊(306)的周邊通過壓塊緊固于固封極柱(302)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述固封極柱(302)的底部嵌入有充氣組件(307)。
4.根據(jù)權利要求1所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述固封極柱(302)內植入有監(jiān)測真空度的離子柱(308)，所述固封極柱(302)上連接有光電隔離器件(309)，經(jīng)過光電隔離器件(309)光電隔離后將信號傳送到真空度在線監(jiān)測器(310)。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述上導電桿(I)和下導電桿(2)的表面設有絕緣用硅橡膠導管進行隔離，所述上導電桿(I)和下導電桿(2)與真空滅弧室固封極柱(3)連接時采用壓緊式連接，在接口處設有用膠密封。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述操動機構(7)包括斷路器主傳動軸(701)、傳動拐臂(702)、分合閘拐臂(703)、合閘位置傳感器(704)、分閘位置傳感器(705)、分合閘拉桿(706)、智能控制器(9);所述斷路器主傳動軸(701)、傳動拐臂(702)、分合閘拐臂(703)、分合閘拉桿(706)依次相連并帶動分合閘拉桿(706)作上下運動完成分、合閘；所述合閘位置傳感器(704)、分閘位置傳感器(705)用來檢測分、合閘位置信號，并將位置信號輸入到智能控制器(9)。
7.根據(jù)權利要求6所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述上導電桿(1)、下導電桿(2)的前端裝有溫度傳感器(210)，采集溫度信號后發(fā)送到智能控制器(9)。
8.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述斷路器機架(6 )的底部配備了電動底盤車(5 )。
9.根據(jù)權利要求8所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述電動底盤車(5 )上設有手動控制底盤車運動的手車搖柄(4 )。
10.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的全工況智能型固封極柱式高壓交流真空斷路器，其特征在于，所述斷路器機架(6)的頂端設置有航空插座(8)。
【文檔編號】H01H33/66GK204215953SQ201420728278
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權日:2014年11月28日
【發(fā)明者】陳爛明, 馬曉, 文偉, 廖俊德, 鄒斌 申請人:湖南長高高壓開關集團股份公司