本發(fā)明涉及高壓斷路器領域，具體為一種電子式電流互感器與斷路器的集成系統(tǒng)。

背景技術：

為了減少變電站的占地空間，高壓電器設備的小型化、集成化已成為其主要的發(fā)展方向。如實用新型專利(授權號：cn203367765u)公開了一種電子式電流互感器與斷路器的連接結構，將電子式電流互感器嵌入了斷路器內部，減少了占地空間，但在斷路器旁邊增加了外罩和光纖絕緣子，節(jié)省的空間有限，依然采用多個絕緣子。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種電子式電流互感器與斷路器的集成系統(tǒng)，將電子式電流互感器完全與斷路器集成為一體式結構，減少了變電站的占地空間，且符合高壓電器小型化、集成化發(fā)展趨勢，結構簡單，設計合理，集成度高，零部件少。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種電子式電流互感器與斷路器的集成系統(tǒng)，包括依次設置的斷路器的滅弧室、線圈箱體和斷路器的支撐部分，以及設置在線圈箱體一側的采集單元箱體；

所述的線圈箱體包括第一連接法蘭、第二連接法蘭、線圈和絕緣環(huán)；第一連接法蘭和第二連接法蘭同軸連接后，中心設置形成通孔，相鄰面的內側接觸導流，相鄰面的外側通過絕緣環(huán)絕緣連接，相鄰面的中部形成環(huán)形槽，線圈設置在環(huán)形槽中；用于斷路器分合閘操作的拉桿貫穿線圈箱體中心的通孔設置；

所述的采集單元箱體內設置采集單元，采集單元的采集端與線圈連接，輸出端通過光纖將信號引出。

優(yōu)選的，在第一連接法蘭和第二連接法蘭的相鄰面上，第一連接法蘭上的外側圓環(huán)面和第二連接法蘭上的外側圓環(huán)面之間呈間歇設置形成環(huán)狀空間，絕緣環(huán)以間隙配合的方式填充環(huán)狀空間。

優(yōu)選的，絕緣環(huán)的一端設置有絕緣環(huán)的第一凸起，另一端設置有絕緣環(huán)上的第二凹槽；第一連接法蘭上設置有第一連接法蘭的第一凹槽，第二連接法蘭上設置有第二連接法蘭的第二凸起；絕緣環(huán)的第一凸起與第一連接法蘭的第一凹槽、第二連接法蘭的第二凸起與絕緣環(huán)上的第二凹槽配合安裝。

優(yōu)選的，所述絕緣環(huán)與第一連接法蘭和第二連接法蘭的接縫處外側均勻涂抹防水膠。

優(yōu)選的，斷路器的滅弧室通過滅弧室法蘭與第一連接法蘭的頂面密封連接，第一連接法蘭的底面與第二連接法蘭的頂面密封連接，第二連接法蘭的底面與斷路器的支撐部分的支柱絕緣子的頂面密封連接，第二連接法蘭的側面與采集單元箱體的一側密封連接。

優(yōu)選的，第一連接法蘭以通孔中心為軸，對稱設置有若干沉頭孔，第二連接法蘭上以通孔中心為軸，對稱設置有若干螺紋孔，第一螺栓組穿過沉頭孔并擰入螺紋孔，用于第一連接法蘭與第二連接法蘭的緊固連接，緊固位置位于第一緊固連接面上。

優(yōu)選的，所述第一連接法蘭與第二連接法蘭之間的第一緊固連接面上設置有第一密封槽，用以安置第一密封圈；

所述第一連接法蘭與滅弧室法蘭之間的第二緊固連接面上設置有第二密封槽，用以安置第二密封圈；

所述第二連接法蘭與支柱絕緣子之間的第三緊固連接面上設置有第三密封槽，用以安置第三密封圈；

所述第二連接法蘭與采集單元箱體之間的第四緊固連接面上設置有第四密封槽，用以安置第四密封圈。

進一步的，所述第一密封槽與第二密封槽，都位于線圈箱體的中心線與第一緊固接觸面的緊固位置之間。

優(yōu)選的，所述采集單元箱體還包括配合設置的盒蓋和盒子，以及固定在盒子里的支柱；采集單元固定在支柱上；線圈上的信號線經線圈箱體上的孔進入采集單元箱體，與采集單元的采集端連接；采集單元輸出端通過光纖將信號引出進入合并單元。

優(yōu)選的，設置在環(huán)狀槽內的線圈通過環(huán)氧膠采用點膠方式固定在第二連接法蘭上。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果：

本發(fā)明一種電子式電流互感器與斷路器的集成系統(tǒng)，斷路器的滅弧室與支撐部分之間通過設置的線圈箱體和采集單元箱體實現(xiàn)集成連接。線圈箱體采用中間連接通流、四周絕緣的結構，第一連接法蘭與第二連接法蘭之間的第一緊固連接面位于線圈的內側，用于導通電流；四周通過設置的絕緣環(huán)實現(xiàn)絕緣，導流通道位于線圈內部，因此能夠實現(xiàn)電子式電流互感器的作用；采集箱體直接固定在線圈箱體上，無需額外支撐，結構合理，設計巧妙，集成度高，便于布置安裝。

進一步的，第一緊固連接面的緊固位置位于該面上以確保該面緊固力的均勻，為此在第一連接法蘭上設置了沉頭孔結構。

進一步的，絕緣環(huán)位于線圈的外側，且恰好置于一個環(huán)狀空間內用于隔絕電流。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電子式電流互感器與斷路器集成系統(tǒng)的整體布局結構圖。

圖2為本發(fā)明實例中所述絕緣環(huán)的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明實例中所述線圈箱體的結構示意圖。

圖中：1為斷路器的滅弧室，2為線圈箱體，2-1為第一連接法蘭，2-1-1為第一連接法蘭的第一凹槽，2-2為第二連接法蘭，2-2-1為第二連接法蘭的第二凸起，2-3為絕緣環(huán)，2-3-1為絕緣環(huán)的第一凸起，2-3-2為絕緣環(huán)上的第二凹槽，3為斷路器的支撐部分，3-1為支柱絕緣子，4為采集單元箱體，4-1為蓋子，4-2為支柱，4-3為盒子，5為采集單元，6為接地線，7為線圈，8為光纖，8-1為光纖埋入絕緣子部分，8-2為光纖上端露出部分，8-3為光纖下端露頭部分，9為拉桿，10-1為第一螺栓組，10-2為第二螺栓組，10-3為第三螺栓組，10-4為第四螺栓組，11-1為第一緊固連接面，11-2為第二緊固連接面，11-3為第三緊固連接面，11-4為第四緊固連接面，12-1為第一密封槽，12-2為第二密封槽，12-3為第三密封槽，12-4為第四密封槽，13-1為第一密封圈，13-2為第二密封圈，13-3為第三密封圈，13-4為第四密封圈，14為沉頭孔，15為螺紋孔，16為通孔，17為合并單元，18-1為第一外側圓環(huán)面，18-2為第二外側圓環(huán)面，19為環(huán)狀空間，20為環(huán)形槽，21為孔，22為防水膠，23為環(huán)氧膠。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。

本發(fā)明一種電子式電流互感器與斷路器的集成系統(tǒng)，如圖1所示，斷路器的滅弧室1和斷路器的支撐部分3之間設置有線圈箱體2和采集單元箱體4，線圈箱體2的中心設置有通孔16，拉桿9通過該通孔貫穿該線圈箱體2的中心，操動拉桿9實現(xiàn)斷路器的分合閘操作；所述線圈箱體2內包括第一連接法蘭2-1、第二連接法蘭2-2、線圈7以及絕緣環(huán)2-3；所述絕緣環(huán)2-3位于線圈7的外側，第一連接法蘭2-1與第二連接法蘭2-2之間的第一緊固連接面11-1位于線圈7的內側，所述第一緊固連接面11-1的緊固位置位于該面上；所述線圈箱體2頂部與滅弧室法蘭1-2連接，實現(xiàn)與斷路器的滅弧室1集成，線圈箱體2底部與支柱絕緣子3-1連接，實現(xiàn)與斷路器的支撐部分3集成。所述采集單元箱體4與線圈箱體2相連，包含采集單元5、盒子4-3、盒蓋4-1、支柱4-2，所述線圈7信號線經線圈箱體2孔21進入采集單元箱體4，與采集單元5連接。所述采集單元5通過光纖8將信號引出進入合并單元17。所述光纖8的中間部分8-1埋入支柱絕緣子3-1環(huán)氧玻璃鋼筒和傘裙之間，光纖8的上端露出部分經金屬軟管進入采集單元箱體4，與采集單元5連接，光纖8的下端露頭部分8-3與合并單元17連接。

本發(fā)明中，如圖2和圖3所示，第一連接法蘭2-1的外側圓環(huán)面18-1和第二連接法蘭2-2的外側圓環(huán)面18-2之間有環(huán)狀空間19；絕緣環(huán)2-3上設置有第一凸起2-3-1與第二凹槽2-3-2，第一連接法蘭2-1上設置有第一凹槽2-1-1，第二連接法蘭2-2上設置有第二凸起2-2-1，第二凹槽2-3-2的外徑比第二凸起2-2-1的外徑略小，絕緣環(huán)2-3預熱后，第一凸起2-3-1與第一凹槽2-1-1、第二凹槽2-3-2與第二凸起2-2-1恰能配合安裝，絕緣環(huán)2-3恰好能以間隙配合的方式填充環(huán)狀空間19；這種結構一方面可以實現(xiàn)防止絕緣環(huán)2-3的竄動，另一方面可以防止雨水進入箱體的環(huán)形槽20內。

如圖1所示，滅弧室法蘭1-2與第一連接法蘭2-1的頂面密封連接，第一連接法蘭2-1的底面與第二連接法蘭2-2的頂面密封連接，第二連接法蘭2-2的底面與支柱絕緣子3-1的頂面密封連接。第一連接法蘭2-1以通孔16中心為軸，對稱設置有若干沉頭孔14，第二連接法蘭2-2上以通孔16中心為軸，對稱設置有若干螺紋孔15，第一螺栓組10-1穿過沉頭孔14并擰入螺紋孔15，實現(xiàn)第一連接法蘭2-1與第二連接法蘭2-2的緊固連接，緊固位置位于第一緊固連接面11-1上，以確保第一緊固連接面11-1貼合受力均勻、導電通暢。

線圈7通過點膠方式固定在線圈箱體2中的環(huán)形槽20內。

所述第一連接法蘭2-1與第二連接法蘭2-2之間的第一緊固連接面11-1上設置有第一密封槽12-1，用以安置第一密封圈13-1；所述第一連接法蘭2-1與滅弧室法蘭1-2之間的第二緊固連接面11-2上設置有第二密封槽12-2，用以安置第二密封圈13-2；所述第二連接法蘭2-2與支柱絕緣子3-1之間的第三緊固連接面11-3上設置有第三密封槽12-3，用以安置第三密封圈13-3；所述第二連接法蘭2-2與盒子4-3之間的第四緊固連接面11-4上設置有第四密封槽12-4，用以安置第四密封圈13-4；所述第一密封槽12-1與第二密封槽12-2，都位于線圈箱體2的中心線與第一螺栓組15-1之間。

所述絕緣環(huán)2-3與第一連接法蘭2-1、第二連接法蘭2-2的接縫處外側均勻涂抹防水膠22。

所述采集單元5固定在支柱4-2上，支柱4-2固定在盒子4-3里，支柱4-2可以為導體，也可以為絕緣體，采集單元5外殼通過接地線6與盒子4-3導通。

具體的設置和配合如下所述。

第一，在不影響斷路器基本功能的前提下，實現(xiàn)電子式電流互感器與斷路器的整體結構集成：在斷路器的滅弧室1和斷路器的支撐部分3之間設置一個線圈箱體2，線圈箱體2的中心設置有通孔16，拉桿9通過該通孔貫穿該箱體的中心，操動拉桿9實現(xiàn)斷路器的分合閘操作。線圈箱體2包括第一連接法蘭2-1、第二連接法蘭2-2、線圈7以及絕緣環(huán)2-3。線圈箱體2頂部與滅弧室法蘭1-2連接，實現(xiàn)與斷路器的滅弧室1集成一體，線圈箱體2底部與支柱絕緣子3-1連接，實現(xiàn)與斷路器的支撐部分3集成一體。

第二，在整體結構集成的基礎上，實現(xiàn)電子式電流互感器的功能：線圈箱體2內的絕緣環(huán)2-3位于線圈7的外側，第一連接法蘭2-1與第二連接法蘭2-2之間的第一緊固連接面11-1位于線圈7的內側，用于導通電流。由于導通電流的第一緊固連接面11-1在線圈7的內側，線圈7可以有效實時地監(jiān)測其電流數(shù)據(jù)。光纖8的中間部分8-2埋入支柱絕緣子3-1內部，上部露出部分8-1通過金屬軟管與采集單元5相連，下部露頭部分8-3與合并單元17相連，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳輸及處理。

第三，在整體結構與功能集成的基礎上，考慮集成后的可靠性：

1)第一連接法蘭2-1以通孔16中心為軸，對稱設置有若干沉頭孔14，第二連接法蘭2-2上以通孔16中心為軸，對稱設置有若干螺紋孔15，第一螺栓組10-1穿過沉頭孔14并擰入螺紋孔15，實現(xiàn)第一連接法蘭2-1與第二連接法蘭2-2的緊固連接，其中緊固位置位于第一緊固連接面11-1上，以確保第一緊固連接面11-1貼合受力均勻、導電通暢。

2)第一連接法蘭2-1的外側圓環(huán)面18-1和第二連接法蘭2-2的外側圓環(huán)面18-2之間有環(huán)狀空間19，絕緣環(huán)2-3恰好能以間隙配合的方式填充該環(huán)狀空間；絕緣環(huán)2-3上設置有絕緣環(huán)的第一凸起2-3-1，第一連接法蘭2-1上設置有第一連接法蘭的第一凹槽2-1-1，絕緣環(huán)2-3上設置有絕緣環(huán)上的第二凹槽2-3-2，第二連接法蘭2-2上設置有第二連接法蘭的第二凸起2-2-1，絕緣環(huán)的第一凸起2-3-1與第一連接法蘭的第一凹槽2-1-1、第二連接法蘭的第二凸起2-2-1與絕緣環(huán)上的第二凹槽2-3-2恰能配合安裝。該方式一方面可以實現(xiàn)防止絕緣環(huán)的竄動，另一方面可以防止雨水進入環(huán)形槽20。

3)線圈7通過環(huán)氧膠23采用點膠方式固定在形成環(huán)形槽20的第二連接法蘭2-2上；

4)滅弧室法蘭1-2與第一連接法蘭2-1的頂面密封連接，第一連接法蘭2-1的底面與第二連接法蘭2-2的頂面密封連接，第二連接法蘭2-2的底面與支柱絕緣子3-1的頂面密封連接，第二連接法蘭2-2的側面與盒子4-3的側面密封連接。其中采用密封槽加密封圈的結構實現(xiàn)上述密封，具體方式為：第一連接法蘭2-1與第二連接法蘭2-2之間的第一緊固連接面11-1上設置有第一密封槽12-1，用以安置第一密封圈13-1；所述第一連接法蘭2-1與滅弧室法蘭1-2之間的第二緊固連接面11-2上設置有第二密封槽12-2，用以安置第二密封圈13-2；所述第二連接法蘭2-2與支柱絕緣子3-1之間的第三緊固連接面11-3上設置有第三密封槽12-3，用以安置第三密封圈13-3；所述第二連接法蘭2-2與盒子4-3之間的第四緊固連接面11-4上設置有第四密封槽12-4，用以安置第四密封圈13-4。上述第一密封槽與第二密封槽，都位于線圈箱體2的通孔16與第一螺栓組10-1之間。

5)絕緣環(huán)2-3與第一連接法蘭2-1、第二連接法蘭2-2的接縫處外側均勻涂抹防水膠22，以防止雨水滲入。

最后，在上述三方面的基礎上，考慮其安裝順序：

1)將光纖2的中間部分2-2預埋在支柱絕緣子3-1內；

2)將線圈7采用點膠方式固定在第二連接法蘭2-2環(huán)狀槽20內；

3)將第二連接法蘭2-2與支柱絕緣子3-1通過第三螺栓組10-3緊固連接；

4)將絕緣環(huán)2-3預熱，通過絕緣環(huán)上的第二凹槽2-3-2套在第二連接法蘭2-2上，冷卻后絕緣環(huán)2-3與第二連接法蘭2-2緊密連接；

5)通過第四螺栓組10-4將盒子4-3緊固連接在第二連接法蘭2-2上；

6)將采集單元5安裝在盒子4-3內，將線圈7信號線和光纖2的上部露頭部分2-1分別拉進盒子4-3內，與采集單元5連接，將盒蓋4-1與盒子4-3連接；

7)通過第一螺栓組10-1將第二連接法蘭2-2與第一連接法蘭2-1緊固連接；

8)將組裝好的包括滅弧室法蘭1-2和滅弧室套管6的滅弧室1通過第二螺栓組10-2與第一連接法蘭2-1緊固連接，最后均勻涂抹防水膠22，完成電子式電流互感器與斷路器的集成安裝。