專利名稱：操作過電壓吸收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種過電壓保護裝置，尤其是涉及一種適用于電氣設(shè) 備與供電電網(wǎng)的通、斷電操作過程中的操作過電壓吸收裝置。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，各種電器設(shè)備的使用壽命以及其各自運行的安全性是保 障供電系統(tǒng)和生產(chǎn)安全的兩個重要指標。而在合格電器設(shè)備的正常使用中，
對這兩個指標影響最大的兩個因素是l)過電壓；2)過電流。過電壓又分 為雷擊過電壓和操作過電壓，操作過電壓又是出現(xiàn)次數(shù)最頻繁且對設(shè)備安全 運行危害較重的因素。目前，真空斷路器、真空負荷開關(guān)、真空接觸器、真 空分析器和真空重合器等真空開關(guān)設(shè)備因其體積小、重量輕、高性能、高可 靠性、維護檢查方便、適合頻繁操作等優(yōu)點，因此迅速占領(lǐng)了巿場，在各個 領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但是真空開關(guān)設(shè)備由于其滅弧能力特別強，因此 在開斷電動機、變壓器、電抗器和電容器等負荷時容易引起截流過電壓、多 次重燃過電壓和三相不同步開斷過電壓，隨著穩(wěn)定安全供電重要性的增強， 對提高系統(tǒng)可靠性要求愈加嚴格。
當前所使用的過電壓保護用避雷器(包括氧化鋅避雷器)產(chǎn)品，其保護 性能和使用壽命都是由荷電率的大小來決定的。由于避雷器長期并接在供電 網(wǎng)線上，再加上其閥片電阻的特性，因而，總有大約lmA的泄漏電流流過閥 片，繼而就會產(chǎn)生一定的運行溫度。實踐中，若荷電率選的高則保護性能好， 但頻繁動作所產(chǎn)生的熱量又會大大降低避雷器的使用壽命，而損壞的避雷器 爆炸會進一步影響供電系統(tǒng)的安全運行；若荷電率選的低則保護性能差，不 能有效地保護電器設(shè)備，這樣，主電器設(shè)備損壞對企業(yè)和供電系統(tǒng)造成的損 失更大。綜上，為了同時兼顧上述兩方面，現(xiàn)有避雷器大多都把運行電壓和
操作沖擊殘壓值選得比較高，通常避雷器的工頻放電電壓是被保護電器設(shè)備 額定工作電壓的2. 3倍以上，而操作沖擊放電電壓是被保護電器設(shè)備額定工
作電壓的3 3.5倍，即使這樣，所產(chǎn)生的過電壓對被保護電器設(shè)備還是有危 害的。目前，每年都有大量的高壓電器設(shè)備，因不能承受操作過電壓而損壞 或使用壽命縮短。目前，工礦企業(yè)大都以真空斷路器作為通斷各種用電電器 設(shè)備的主要開關(guān)元件，真空斷路器在投切具有儲能特性的電器設(shè)備時，如變 壓器空載、電抗器，電容器組、空載線路、電動機等，所產(chǎn)生的搡作過電壓 的特點是從產(chǎn)生到消退時間很短，僅幾毫秒到十幾亳秒；而真空開關(guān)重燃 過電壓，電壓值會更高，時間會更長。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提 供一種操作過電壓吸收裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性高且免維護， 使被保護電器設(shè)備所承受過電壓的峰值大幅度降低，承受高倍過電壓的次 數(shù)也大大減少，能有效保護電器設(shè)備的安全運行。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型釆用的技術(shù)方案是 一種操作過電壓 吸收裝置，其特征在于由依次與被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)相并接 的真空保護開關(guān)和壓敏元件連接組成，所述真空保護開關(guān)為真空負荷開關(guān) 或真空接觸器。
所述真空保護開關(guān)為能自動延時斷開的控制開關(guān)，其投切控制回路與 所述投切控制開關(guān)的合分閘控制回路組成一個互鎖電路。
所述投切控制回路由合閘回路和自動延時分閘回路組成；所述投切控 制回路設(shè)置有兩個常開的輔助觸點，其分別串接在所述投切控制開關(guān)的合 分閘控制回路中。
所述真空接觸器為三相真空接觸器，所述壓敏元件的數(shù)量為三個，三 個壓敏元件分別與真空接觸器的A、 B、 C三相出線端相接。
所述真空接觸器的三個單相真空接觸器均包括罩殼，以及依次連接并
由上至下設(shè)置在其內(nèi)部的真空開關(guān)管、導(dǎo)電桿、連接拉桿、連接桿和控制
板；所述連接桿的外側(cè)套裝有彈簧；所述罩殼的內(nèi)腔分為上下兩部分，其 下部分為輔助電器室；
所述真空接觸器的三個控制板依次相連，且均位于同一個輔助電器室
內(nèi)；其中一個控制板上設(shè)置有對真空接觸器進行控制的分閘線圈和合鬧線
圈，所述罩殼上還設(shè)置有與分閘線圈和合閘線圈均相接的控制按鈕，所述
控制按鈕與控制板間還設(shè)置有分閘彈簧；另外兩個控制板上分別設(shè)置有輔 助觸頭開關(guān)。
所述導(dǎo)電桿上安裝有金屬軟連接，所述金屬軟連接與導(dǎo)板相接；所述 壓敏元件安裝在導(dǎo)板和出線導(dǎo)板一之間，出線導(dǎo)板一接地且其位于導(dǎo)板下 方；所述罩殼的上方外側(cè)還設(shè)置有和真空開關(guān)管相接的出線導(dǎo)板二，出線 導(dǎo)板二與被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)相接。
所述金屬軟連接為軟連接母排。
所述出線導(dǎo)板一安裝在支架上，所述支架固定在罩殼外側(cè)。 所述兩個常開的輔助觸點分別由輔助觸頭開關(guān)進行控制；所述自動延
時分閘回路的延時時間為所述投切控制開關(guān)分合后的10-30s內(nèi)。
所述壓敏元件為氧化鋅壓敏元件。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點，i、結(jié)構(gòu)簡單、連接方便， 且操作簡便；2、可靠性高且不充油、不充汽，免維護；3、將電器設(shè)備的 控制性能與氧化鋅壓敏元件的保護性能相配合，釆用電控方式通斷其與電 網(wǎng)和被保護電器設(shè)備的連接，在電器設(shè)備出現(xiàn)過電壓時，將過電壓限制在 較低的過電壓水平；而在電器設(shè)備完成通斷的過渡過程后，又退出與電網(wǎng) 的連接，這樣氧化鋅壓敏元件在不工作時就不會有泄漏電流通過，閥片溫 度降低，材料性能得到了很好的恢復(fù)，因而使得壓敏元件的壽命有很大的 提高；4、適用范圍廣，對6KV、 10kv、 35kv、 110kv、 220kv、 500kv等供
電系統(tǒng)中的變壓器、電抗器、電容器組、空載線路、電動機等電器設(shè)備， 都有很好的保護作用；5、經(jīng)濟效益高，工礦企業(yè)供用電設(shè)備在配置本實
用新型后，被保護電器設(shè)備所承受過電壓的倍數(shù)比目前只使用氧化鋅壓敏
元件元件可降低60%;另外，電器設(shè)備的使用壽命和絕緣材料的成本都跟 過電壓的大小密切相關(guān)，如果電器設(shè)備運行時的過電壓明顯降低，電器設(shè) 備生產(chǎn)時所用絕緣材料的成本就能減少，即可降低生產(chǎn)電器設(shè)備的材料成 本，同時供電系統(tǒng)運行的安全性也大大提高，企業(yè)用電設(shè)備因過電壓損壞 而造成的損失也能大幅較少，尤其在目前大量使用超高壓電器設(shè)備的情形 下，釆用本實用新型具有明顯的經(jīng)濟效益。綜上，本實用新型能夠有效限 制和吸收各種電器設(shè)備在與供電電網(wǎng)的通、斷電操作時產(chǎn)生的過電壓，其 保護性能更靈敏可靠，使用壽命更長，使被保護電器設(shè)備所承受過電壓的 峰值大幅度降低，被保護電器設(shè)備可免受高倍過電壓的傷害或承受過電壓 的次數(shù)大大也減少，有效地保護了電器設(shè)備的安全運行。
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1的右視圖。
圖3為本實用新型和真空斷路器進行連接的主電路圖。 圖4為圖3中真空斷路器控制回路的電路原理圖。 圖5為圖3中真空接觸器投切控制回路的電路原理圖。 附圖標記說明
l一出線導(dǎo)板一； 4一軟連接母排； 7—連接拉桿； IO—輔助電器室 13—螺栓； 16—控制板； 19一連接桿；
2—支架； 5—出線導(dǎo)板二; 8—罩殼；
ll一分閘線圈； 14一導(dǎo)電桿；
17—分閘彈簧； 20—導(dǎo)板；
3—氧化鋅壓敏元件; 6—真空開關(guān)管； 9一輔助觸頭開關(guān)； 12—合閘線圈； 15—彈簧； 18—控制按鈕； 21—真空接觸器。
具體實施方式
如圖3所示，本實用新型由與被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)相并接 的真空保護開關(guān)和壓敏元件組成，所述真空保護開關(guān)為真空接觸器21。本具體實施方式
中，所述真空接觸器21為三相真空接觸器，其壓敏元件的 數(shù)量為三個，三個壓敏元件分別與真空接觸器21的A、 B、 C三相出線端 相接。其中，被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)即其高壓開關(guān)柜為真空斷路 器DL，被保護的電器設(shè)備為具有儲能特性的電器設(shè)備，即3 10kv的供電 電網(wǎng)通過真空斷路器DL、電流互感器LH后接電容器補償裝置。所述真空 接觸器21與真空斷路器DL相接，所述壓敏元件為氧化鋅壓敏元件3,其 氧化鋅壓敏元件3的一端與真空接觸器21相接，另一端接地。另外，所 采用的真空接觸器21為能自動延時斷開的控制開關(guān)，其投切控制回路與 所述投切控制開關(guān)即真空斷路器DL的合分閘控制回路組成一個互鎖電路； 其自動延時分閘回路的延時時間為10-30s,即在當真空斷路器DL分合 10-30s后，真空接觸器21能夠在延時10-30s后自動斷開。實踐中，所述 真空保護開關(guān)也可為真空負荷開關(guān)，其也可釆用非自動延時斷開的控制開 關(guān)，具體操作過程中，當真空斷路器DL分合10-30s后，通過人工手動操 作進行斷開，因而搡作較為麻煩。
如圖l、圖2所示，所述真空接觸器21的三相真空接觸器均包括罩殼 8,以及依次連接并由上至下設(shè)置在其內(nèi)部的真空開關(guān)管6、導(dǎo)電桿14、 連接拉桿7、連接桿19和控制板16,其導(dǎo)電桿14的上端與真空開關(guān)管6 相接，并且所述連接桿19的外側(cè)套裝有彈簧15。所述罩殼8的內(nèi)腔分為 上下兩部分，其下部分為輔助電器室10,其中三相真空接觸器21的三個 控制板16均位于同一輔助電器室10內(nèi)，且三個控制板16間依次相連。
其中一個控制板16上設(shè)置有對真空接觸器21即三個單相真空接觸器 進行控制的分閘線圈ll和合閘線圈12，所述罩殼8上還設(shè)置有與分閘線 圈11和合閘線圈12均相接的控制按鈕18，該控制按鈕18與控制板16
間還設(shè)置有分閘彈簧17,即該通過控制按鈕18來直接控制本實用新型的
通斷。另外兩個控制板16上分別設(shè)置有一個輔助觸頭開關(guān)9。
所述導(dǎo)電桿14上安裝有金屬軟連接，該金屬軟連接為軟連接母排4， 且其與導(dǎo)板20相接。所述氧化鋅壓敏元件3分別通過螺栓13安裝在導(dǎo)板 20和出線導(dǎo)板一1之間，而位于導(dǎo)板20下方的出線導(dǎo)板一 l接地，以此 便實現(xiàn)了真空接觸器21與氧化鋅壓敏元件3之間的連接。本具體實施方 式中，所述出線導(dǎo)板一 1安裝在支架2上，所述支架2固定在罩殼8外側(cè)。 另外，所述罩殼8的上方外側(cè)還設(shè)置有和真空開關(guān)管6相接的出線導(dǎo)板二 5,出線導(dǎo)板二 5與被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)相接，以此實現(xiàn)本實
用新型與被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)的連接。
如圖4、圖5所示，本實用新型所釆用的真空接觸器21為能自動延時
斷開的控制開關(guān)，其投切控制回路由合閘回路和自動延時分閘回路組成； 并且其投切控制回路還設(shè)置有三個常開的輔助觸點CJ2、 CJ3、 CJ4,其中 兩個常開的輔助觸點CJ3和CJ4,分別串接在所述投切控制開關(guān)即真空斷 路器DL的合分閘控制回路中，從而使得真空接觸器21的投切控制回路與 所述投切控制開關(guān)即真空斷路器DL的合分閘控制回路組成一個互鎖電路。 所述兩個常開的輔助觸點CJ3、 CJ4分別由輔助觸頭開關(guān)9進行控制。這 樣，本操作過電壓吸收裝置沒有投入工作時，即真空接觸器21未投合前， 高壓開關(guān)柜即真空斷路器DL是不能進行分合投切工作，只有本操作過電 壓吸收裝置沒有投入工作時，真空斷路器DL方能進行分合投切工作。
而真空接觸器21的合閘回路由自動開關(guān)QA、常閉觸點1CJ以及真空 接觸器的控制線圈CJ依次串接組成；所述自動延時分閘回路由一個常開 的輔助觸點CJ2和延時繼電器SJ串接組成，所述延時繼電器SJ的延時時 間為所述真空斷路器DL分合后的10-30s內(nèi)。本具體實施方式
中，其延時 繼電器SJ的延時時間為30s,即在真空斷路器DL分合30s后，真空接觸 器21又自動斷開。也就是說，在高壓開關(guān)柜即真空斷路器DL進行分合投 切工作后，即被保護電氣設(shè)備斷、通電結(jié)東后，真空接觸器21的自動延
時分閘回路又相應(yīng)控制本實用新型在延時30s后自動退出運行。
本實用新型的工作過程是在使用之前，首先將真空接觸器21的投 切控制回路與所述投切控制開關(guān)的合分閘控制回路組成一個互鎖電路，即 將其投切控制回路的兩個常開輔助觸點CJ3和CJ4,分別串接在所述投切 控制開關(guān)即真空斷路器DL的合分閘控制回路中。
在本實用新型的使用中，先根據(jù)被保護電器設(shè)備所產(chǎn)生過電壓的不同 特性來確定氧化鋅壓敏元件3的放電電壓值，再通過真空接觸器21及其 投切控制回路來限定氧化鋅壓敏元件3與電網(wǎng)接通的時間。在被保護電器 設(shè)備通(斷)電前，先投合本實用新型的真空接觸器21,再合被保護電器 設(shè)備的投切控制開關(guān)即真空斷路器DL。則在合分電器設(shè)備時，無論出現(xiàn)以 下哪種過電壓①電器投切過渡過程產(chǎn)生的過電壓；②三相觸頭不同步產(chǎn) 生的過電壓；③開關(guān)重燃產(chǎn)生的過電壓等，即當電器設(shè)備的進線端出現(xiàn)> 1.5Ue的過電壓，那么就可以通過氧化鋅壓敏元件3接地放電，使得被保
護電器設(shè)備得到有效保護；而當電器設(shè)備通斷電過程結(jié)束后，本搡作過電 壓吸收裝置又通過其自動延時分閘回路延時30秒自動退出運行。也就是
說，在電器設(shè)備出現(xiàn)過電壓時，將過電壓限制在較低的過電壓水平；而在
電器設(shè)備完成通斷的過渡過程后，又退出與電網(wǎng)的連接，這樣氧化鋅壓敏
元件3在不工作時就不會有泄漏電流通過，閥片溫度降低，材料性能得到 了很好的恢復(fù)，因而使得壓敏元件的壽命有很大的提高。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限 制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更 以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種操作過電壓吸收裝置，其特征在于由依次與被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)相并接的真空保護開關(guān)和壓敏元件連接組成，所述真空保護開關(guān)為真空負荷開關(guān)或真空接觸器(21)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于所述真 空保護開關(guān)為能自動延時斷開的控制開關(guān)，其投切控制回路與所述投切控 制開關(guān)的合分閘控制回路組成 一個互鎖電路。
3. 按照權(quán)利要求2所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于所述投 切控制回路由合閘回路和自動延時分閘回路組成；所述投切控制回路設(shè)置 有兩個常開的輔助觸點，其分別串接在所述投切控制開關(guān)的合分閘控制回 路中。
4. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于 所述真空接觸器(21)為三相真空接觸器，所述壓敏元件的數(shù)量為三個， 三個壓敏元件分別與真空接觸器(21)的A、 B、 C三相出線端相接。
5. 按照權(quán)利要求4所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于所述真 空接觸器(21)的三個單相真空接觸器均包括罩殼(8),以及依次連接 并由上至下設(shè)置在其內(nèi)部的真空開關(guān)管(6)、導(dǎo)電桿(14)、連接拉桿(7)、連接桿(19)和控制板(16);所述連接桿(19)的外側(cè)套裝有 彈簧U5);所述罩殼(8)的內(nèi)腔分為上下兩部分，其下部分為輔助電 器室(10);所述真空接觸器(21)的三個控制板(16)依次相連，且均位于同一 個輔助電器室(IO)內(nèi)；其中一個控制板(16)上設(shè)置有對真空接觸器(21) 進行控制的分閘線圈(11)和合閘線圈(12),所述罩殼(8)上還設(shè)置 有與分閘線圈(11)和合閘線圈(12)均相接的控制按鈕(18)，所述控 制按鈕(18)與控制板(16)間還設(shè)置有分閘彈簧(17);另外兩個控制 板(16)上分別設(shè)置有輔助觸頭開關(guān)(9)。
6. 按照權(quán)利要求5所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于所述導(dǎo) 電桿(14)上安裝有金屬軟連接，所述金屬軟連接與導(dǎo)板(20)相接；所 述壓敏元件安裝在導(dǎo)板(20)和出線導(dǎo)板一 (1)之間，出線導(dǎo)板一 (1) 接地且其位于導(dǎo)板(20)下方；所述罩殼(8)的上方外側(cè)還設(shè)置有和真 空開關(guān)管U)相接的出線導(dǎo)板二 (5)，出線導(dǎo)板二 (5)與被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)相接。
7. 按照權(quán)利要求6所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于所述金屬軟連接為軟連接母排(4)。
8. 按照權(quán)利要求6所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于所述出 線導(dǎo)板一 (1)安裝在支架(2)上，所述支架(2)固定在罩殼(8)外側(cè)。
9. 按照權(quán)利要求3所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于所述兩 個常開的輔助觸點分別由輔助觸頭開關(guān)(9)進行控制；所述自動延時分 閘回路的延時時間為所述投切控制開關(guān)分合后的10-30s內(nèi)。
10. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的操作過電壓吸收裝置，其特征在于 所述壓敏元件為氧化鋅壓敏元件(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種操作過電壓吸收裝置，由依次與被保護電器設(shè)備的投切控制開關(guān)相并接的真空保護開關(guān)和壓敏元件連接組成，所述真空保護開關(guān)為真空負荷開關(guān)或真空接觸器。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性高且免維護，能夠有效限制和吸收各種電器設(shè)備在與供電電網(wǎng)的通、斷電操作時產(chǎn)生的過電壓；在電器設(shè)備完成通斷的過渡過程后，又退出與電網(wǎng)的連接，其保護性能更靈敏可靠，使用壽命更長，使被保護電器設(shè)備所承受過電壓的峰值大幅度降低，被保護電器設(shè)備可免受高倍過電壓的傷害或承受過電壓的次數(shù)也大大減少，有效地保護了電器設(shè)備的安全運行。
文檔編號H01C7/112GK201191545SQ200820029179
公開日2009年2月4日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者盧為忠 申請人:盧為忠