看門狗分界負(fù)荷開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，主要由通過航空插座及戶外密封控制電纜進行電氣連接的斷路器本體、故障檢測控制器和外置電壓互感器組成；航空插座固定安裝在斷路器本體的底部；其中，斷路器本體包括殼體、上蓋、進線套管、出線套管、安裝在殼體內(nèi)部的絕緣盒、真空滅弧室和絕緣操作機構(gòu)；絕緣操作機構(gòu)包括絕緣拉桿、操作主軸和彈簧操作機構(gòu)；殼體內(nèi)的進線導(dǎo)電桿與出線導(dǎo)電桿的兩側(cè)分別安裝有電流互感器。其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、運行穩(wěn)定、安全可靠，適用于10kV中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的10kV架空配電線路與用戶的分界。
【專利說明】看門狗分界負(fù)荷開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輸電線路的應(yīng)用設(shè)備，涉及一種真空斷路器，尤其涉及了一種看門狗柱上分解開關(guān)斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)迅速發(fā)展，對安全供電的可靠性要求越來越高，針對電網(wǎng)運行中的薄弱環(huán)節(jié)，電力生產(chǎn)部門采取有效的治理措施，千方百計減少事故停電，縮小停電范圍。1kV饋電架空線路，由于露天架設(shè)，其安全運行直接受周圍環(huán)境和氣候條件的影響，存在事故率高、事故查找困難、安全可靠性差的問題。一些架空線路較長的邊遠(yuǎn)山區(qū)用戶，更是經(jīng)常受到惡劣氣候的影響不能正常用電。
[0003]對于遠(yuǎn)近郊區(qū)供電公司來說，在所轄主網(wǎng)主系統(tǒng)中1kV饋電架空線路的安全供電十分重要。但是，目前1kV饋電架空線路結(jié)構(gòu)多樣，事故多發(fā)，特別是在城近郊區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)地區(qū)還存在大量的架空輸電線路，這些架空輸電線路往往都是多分支線路，安全可靠性差，遇到刮風(fēng)下雨等惡劣天氣，接地和短路故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全可靠供電。究其原因，主要是:
(I)線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜事故查找困難
用戶專線只帶一兩條支線，有的線路是T接多條支線或多臺變壓器呈放射狀；有的線路短到幾十米，有的線路長達幾十千米；有的架空線路穿山越嶺維護困難，有的配電變壓器老化嚴(yán)重；有的全線架空，有的是電纜架空混合線路；有些架空線路臨時帶有電纜用戶、帶有臨時箱變。架空線路一旦發(fā)生故障查找困難，特別是當(dāng)線路發(fā)生單相接地時，由于故障點難以確定，往往延誤了事故處理，造成故障擴大，進一步發(fā)展為相間短路，或者損壞電氣設(shè)備。
[0004](2)線路保護配置相對簡單
變電站1kV架空線路保護一般只配置過流、速斷、重合閘保護，在小電阻接地系統(tǒng)中再配置兩段零序保護。因此，為保證繼電保護的選擇性和靈敏性，就必須使整條線路都處在保護范圍之內(nèi)，要求線路末端故障時，保護應(yīng)有足夠的靈敏度。這樣，就會由于一處故障造成全線停電，并且線路上下級保護呈階梯性相互配合，在線路末端已經(jīng)沒有保護級差時間，只能失去選擇性故障掉閘而致使全線掉閘。
[0005](3)不同的10 kV接地方式
對于消弧線圈接地系統(tǒng)，1kV配電線路發(fā)生線路單相接地故障時不掉閘，只發(fā)接地信號。對于小電阻接地系統(tǒng)，1kV配電線路配置零序保護，單相接地故障時掉閘。
[0006]1kV饋線架空線路故障率高、可靠性差，1kV饋線的故障率高，可靠性差。然而隨著用戶對安全供電的可靠性要求越來越高，安裝帶有微機保護測控，以及通訊模塊融為一體的用戶分界開關(guān)，成為解決配電網(wǎng)上述問題的有效方法之一。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠的看門狗分界負(fù)荷開關(guān)。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，主要由通過航空插座及戶外密封控制電纜進行電氣連接的斷路器本體、故障檢測控制器和外置電壓互感器組成；所述的航空插座固定安裝在斷路器本體的底部；其中，所述的斷路器本體包括殼體、上蓋、分別安裝在殼體兩側(cè)側(cè)壁上的進線套管和出線套管、以及安裝在殼體內(nèi)部的絕緣盒、真空滅弧室和絕緣操作機構(gòu)；所述的真空滅弧室安裝在絕緣盒內(nèi)；進線導(dǎo)電桿經(jīng)進線套管進入殼體內(nèi)與真空滅弧室的一端相連接，真空滅弧室的另一端與經(jīng)出線套管進入殼體內(nèi)的出線導(dǎo)電桿相連接，形成導(dǎo)電回路；所述的絕緣操作機構(gòu)包括絕緣拉桿、操作主軸和彈簧操作機構(gòu)；所述的絕緣拉桿的一端與操作主軸連接，另一端連接進線導(dǎo)電桿與真空滅弧室之間的連接開關(guān)；所述的操作主軸與彈簧操作機構(gòu)相連接；殼體內(nèi)的進線導(dǎo)電桿與出線導(dǎo)電桿的兩側(cè)分別安裝有電流互感器。
[0009]進一步說明，所述的彈簧操作機構(gòu)主要由凸輪組、大齒輪、小齒輪、平鍵、卡簧、傳動軸六角套、傳動軸、前軸套、電機連接構(gòu)成；當(dāng)彈簧操作機構(gòu)電動操作時，電機通電，帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，小齒輪帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，大齒輪通過平鍵與傳動軸相連，使傳動軸隨大齒輪轉(zhuǎn)動，與傳動軸相連的傳動軸六角套和前軸套也轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)“合”、“分”、“接地”操作。彈簧操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè) 計主要還是采用本領(lǐng)域的常規(guī)設(shè)計，其主要是電機接收不同的工作指令進行相應(yīng)轉(zhuǎn)動，從而帶動傳動軸實現(xiàn)不同的工作狀態(tài)。。
[0010]進一步說明，所述的殼體的面板外側(cè)安裝有彈簧儲能手柄、儲能指示針、分合閘手柄和分合閘指示針；所述的上蓋上設(shè)有防爆裝置和起吊裝置。
[0011]進一步說明，所述的殼體和上蓋采用沖壓成型槽密封，且殼體內(nèi)充有SF6氣體。
[0012]進一步說明，所述的進線套管和出線套管均環(huán)氧樹脂和硅橡膠整體澆注成型。
[0013]進一步說明，所述的進線套管和出線套管的數(shù)量均為三個，且它們兩邊伸出殼體部分均向外拐角，成“八”字形。
[0014]本發(fā)明中的進、出線套管采用環(huán)氧樹脂和硅橡膠整體澆注，為減少開關(guān)體積，A、C兩相采用拐角套管，保證良好的外絕緣；內(nèi)部采用復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)，在不充3^氣體的情況下，也能達到相應(yīng)的絕緣水平。
[0015]本發(fā)明中的絕緣操作機構(gòu)為電動儲能、電動分合，同時具有手動儲能、手動分合功倉泛。
[0016]電動儲能原理:電動機將輸出扭矩作用于機構(gòu)的小齒輪，經(jīng)鏈條，傳動至主軸上的大鏈輪，從而帶動拐臂旋轉(zhuǎn)，使合閘彈簧儲能，當(dāng)拐臂上的螺絲壓下行程開關(guān)時，切斷電動機電源、彈黃儲能完畢。
[0017]手動儲能原理:由手動儲能傳動機構(gòu)輸出軸，通過輸出軸上的小齒輪將旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞給小齒輪，充分嚙合的大齒輪(位于主軸上，并與大鏈輪鉚緊)，從而帶動拐臂旋轉(zhuǎn)，使合閘彈簧儲能。
[0018]電動合閘:機構(gòu)接到合閘信號以后，合閘電磁鐵的動鐵心向上運動，推動合閘脫扣桿向上運動，使合閘半軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)，解除對合閘摯子的約束；與此同時，合閘摯子受滾子的壓迫而逆時針轉(zhuǎn)動，解除儲能維持，位于主軸上的凸輪因合閘彈簧的釋放產(chǎn)生沖擊力，撞上手動儲能軸(即輸出軸)上的搖臂，通過連桿傳動給開關(guān)，從而完成合閘操作。[0019]手動合閘:拉動合閘手動手柄，施加外力(約為80-120Ν)帶動合閘半軸上的拔插逆時針轉(zhuǎn)動時，帶動合閘半軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生與合閘電磁鐵操作同樣的效果。
[0020]重合閘操作:機構(gòu)釋放儲能彈簧的能量后，完成合閘操作；在合閘狀態(tài)下，機構(gòu)再進行儲能操作，完成儲能操作，機構(gòu)處于合閘已儲能狀態(tài)；在此狀態(tài)一旦接到正確的信號，機構(gòu)便能實現(xiàn)一次自動重合閘操作。
[0021]電動分閘:機構(gòu)接到分閘信號后，分閘電磁鐵的動鐵心向上運動，推動分閘脫扣桿作向上運動，使分閘半軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)，解除對分閘摯子的約束。與此同時，分閘摯子受滾子的壓迫而逆時針轉(zhuǎn)動，搖臂因受開關(guān)內(nèi)部分閘彈簧的推動而逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而完成分閘操作。
[0022]手動分閘:拉動分閘手動手柄，施加外力(約為80-120Ν)帶動分閘半軸上的拔插逆時針轉(zhuǎn)動時，帶動分閘半軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生與分閘電磁鐵操作同樣的效果。
[0023]本發(fā)明的控制器的保護工作原理:
中性點不接地或中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)線路正常時，變電站出線開關(guān)的分界斷路器均處于合閘狀態(tài)，一旦用戶界內(nèi)發(fā)生單相接地故障，分界斷路器內(nèi)置的零序互感器檢測到的零序電流接近于全網(wǎng)的零序電流，超過事先整定的參數(shù)，經(jīng)延時，判斷為界內(nèi)永久性單相接地故障，分界斷路器自動分閘，將故障區(qū)隔離開。使用手機短信息通信的，還會上報事故信息。其它相鄰用戶和主線路的單相接地故障則屬于界外故障，該斷路器零序電流互感器檢測到的零序電流遠(yuǎn)小于整定值，斷路器不動作。中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)在中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)中，變電站雖有零序保護，但只要是該用戶界內(nèi)發(fā)生單相接地故障，該用戶的分界斷路器與變電站保護依靠動作時限配合，分界斷路器先于變電站開關(guān)動作，從而切斷了單相接地故障。保證其它用戶安全用電。
[0024]當(dāng)用戶界內(nèi)發(fā)生相間故障時，分界斷路器檢測到短路電流，當(dāng)短路電流超過過流定值時，經(jīng)過延時，確認(rèn)為永久性過電流故障后，斷路器分閘。假如短路電流超過速斷電流定值時，斷路器立即分閘。斷路器將故障區(qū)隔離后，使用手機短信息通信的，還會以短信方式上報事件。
[0025]本發(fā)明的安裝步驟:
第一步:安裝斷路器支架，及PT支架 第二步:起吊
吊裝前將開關(guān)置于分閘位置；
注意事項:
*鉤掛在勾鉤上的線繩長度應(yīng)為0.8m ；
*起吊過程中注意保護開關(guān)不要發(fā)生碰撞以免傷外殼和套管；
*開關(guān)允許稍有傾斜。
[0026]第三步:固定
把斷路器起吊至比安裝架水平橫擔(dān)略高位置后，將斷路器放置在安裝架水平橫擔(dān)上，并用四組M17x60的不銹鋼螺栓螺母緊固。確認(rèn)固定完好后，解開起吊線繩。將外置式PT置于斷路器下部PT安裝架上，用4組M14x40的不銹鋼螺栓，螺母緊固。
[0027]第四步:一次電纜的連接
I)當(dāng)一次線路不需要安裝隔離刀閘時，可直接用線夾將分界開關(guān)兩側(cè)出線與線路相連接，如果一次線路需要安裝隔離刀閘，則出線電纜使用銅端子與隔離刀閘出線側(cè)相連。
[0028]2)用兩根約10平方以上絕緣高壓導(dǎo)線一頭接在電源側(cè)的AB相，另一頭并接在PT的高壓側(cè)接線端子上.注意事項:
*注意各相電纜之間的絕緣間距保持至少10mm以上；*斷路器離地面不小于6.5米*PT與斷路器的間距不小于1.5米
*請務(wù)必在開關(guān)每一相的兩側(cè)安裝避雷器以防雷擊對設(shè)備的損壞。*控制器離地面不小于2.5米
控制器的安裝
控制器的外形尺寸及安裝方式 金具的加工及安裝附件的準(zhǔn)備
控制器在出廠時“安裝掛鉤”已隨貨附送，安裝時用戶只需準(zhǔn)備固定金具即可，固定金具的加工依照安裝點的不同也不一樣。一般情況下控制器安裝在圓柱形的電線桿上，固定金具(抱箍)根據(jù)圓柱形電線桿的直徑進行準(zhǔn)備。
[0029]用戶自備的附件數(shù)量(以下是安裝一臺控制器所需的)；
1.抱箍2個，具體尺寸依據(jù)電桿的大小而定；
2.接地線一根，線徑不小于16_2，線的長度依據(jù)現(xiàn)場安裝情況而定。
[0030]本發(fā)明的優(yōu)點:
1.結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、運行穩(wěn)定、安全可靠；在運行中可以自動斷開用戶側(cè)相間短路故障、自動切除用戶側(cè)接地故障，并可用于操作斷開故障電流；在故障跳閘時帶有電壓判斷和故障記憶，具備跳閘閉鎖功能；斷路器本體具有良好的絕緣性能；適用于10 kV中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的10 kV架空配電線路與用戶的分界。
[0031]2.自動切除單相接地故障:當(dāng)用戶支線發(fā)生單相接地故障時，分界開關(guān)自動分閘，甩掉故障支線，保證變電站及饋線上的其它分支用戶安全運行。
[0032]3.自動斷開相間短路故障:當(dāng)用戶支線發(fā)生相間短路故障時，分界斷路器立即分閘甩掉故障線路。故障線路被隔離，使饋線上的其它分支用戶迅速恢復(fù)供電。
[0033]4.快速定位故障點:用戶支線故障造成分界開關(guān)動作后，僅責(zé)任用戶停電，并可主動上報故障信息，使電力公司能迅速明確事故點，及時進行現(xiàn)場處理，使故障線路盡早恢復(fù)供電。
[0034]5.監(jiān)控用戶負(fù)荷:分界斷路器可將檢測數(shù)據(jù)傳送電力管理中心，實現(xiàn)對遠(yuǎn)方負(fù)荷的實時監(jiān)控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明一實施例中斷路器本體的局剖后結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2是本發(fā)明一實施例中斷路器本體的主視圖。
[0037]圖3是本發(fā)明一實施例中斷路器本體的俯視圖。
[0038]圖4是本發(fā)明一實施例的使用安裝示意圖。
[0039]附圖標(biāo)記:1_殼體，2_上蓋,3-防爆裝置，4_起吊裝置,5_操作主軸,6-出線套管，7-電流互感器，8-真空滅弧室，9-絕緣盒，10-絕緣拉桿，11-進線套管，12-儲能手柄，13-儲能指示針，14-分合閘手柄，15-分合閘指示針，16-航空插座，17-斷路器本體，18-外置電壓互感器，19-故障檢測控制器。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，但是本發(fā)明的保護范圍不僅僅局限于以下實施例。
[0041]實施例1:
如圖1-4所示，一種看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，主要由通過航空插座16及戶外密封控制電纜進行電氣連接的斷路器本體17、故障檢測控制器19和外置電壓互感器18組成；所述的航空插座16固定安裝在斷路器本體17的底部；其中，所述的斷路器本體17包括殼體1、上蓋2、分別安裝在殼體I兩側(cè)側(cè)壁上的進線套管11和出線套管6、以及安裝在殼體I內(nèi)部的絕緣盒9、真空滅弧室8和絕緣操作機構(gòu)；所述的真空滅弧室8安裝在絕緣盒9內(nèi)；進線導(dǎo)電桿經(jīng)進線套管11進入殼體I內(nèi)與真空滅弧室8的一端相連接，真空滅弧室8的另一端與經(jīng)出線套管6進入殼體I內(nèi)的出線導(dǎo)電桿相連接，形成導(dǎo)電回路；所述的絕緣操作機構(gòu)包括絕緣拉桿10、操作主軸5和彈簧操作機構(gòu)；所述的絕緣拉桿10的一端與操作主軸5連接，另一端連接進線導(dǎo)電桿與真空滅弧室8之間的連接開關(guān)；所述的操作主軸5與彈簧操作機構(gòu)相連接；殼體I內(nèi)的進線導(dǎo)電桿與出線導(dǎo)電桿的兩側(cè)分別安裝有電流互感器7。
[0042]所述的彈簧操作機構(gòu)主要由凸輪組、大齒輪、小齒輪、平鍵、卡簧、傳動軸六角套、傳動軸、前軸套、電機連接構(gòu)成；當(dāng)彈簧操作機構(gòu)電動操作時，電機通電，帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，小齒輪帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，大齒輪通過平鍵與傳動軸相連，使傳動軸隨大齒輪轉(zhuǎn)動，與傳動軸相連的傳動軸六角套和前軸套也轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)“合”、“分”、“接地”操作。
[0043]所述的殼體I的面板外側(cè)安裝有彈簧儲能手柄、儲能指示針、分合閘手柄和分合閘指示針；所述的上蓋2上設(shè)有防爆裝置3和起吊裝置4。所述的殼體I和上蓋2采用沖壓成型槽密封，且殼體I內(nèi)充有SF6氣體。所述的進線套管11和出線套管6均環(huán)氧樹脂和硅橡膠整體澆注成型。所述的進線套管11和出線套管6的數(shù)量均為三個，且它們兩邊伸出殼體I部分均向外拐角，成“八”字形。
[0044]該實施例的看門狗分界負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、運行穩(wěn)定、安全可靠，適用于10 kV中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的10 kV架空配電線路與用戶的分界。
【權(quán)利要求】
1.一種看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，主要由通過航空插座(16)及戶外密封控制電纜進行電氣連接的斷路器本體(17)、故障檢測控制器(19)和外置電壓互感器(18)組成；所述的航空插座(16)固定安裝在斷路器本體(17)的底部；其特征在于:所述的斷路器本體(17)包括殼體(I)、上蓋(2)、分別安裝在殼體(I)兩側(cè)側(cè)壁上的進線套管(11)和出線套管(6)、以及安裝在殼體(I)內(nèi)部的絕緣盒(9 )、真空滅弧室(8 )和絕緣操作機構(gòu)；所述的真空滅弧室(8 )安裝在絕緣盒(9)內(nèi)；進線導(dǎo)電桿經(jīng)進線套管(11)進入殼體(I)內(nèi)與真空滅弧室(8)的一端相連接，真空滅弧室(8)的另一端與經(jīng)出線套管(6)進入殼體(I)內(nèi)的出線導(dǎo)電桿相連接，形成導(dǎo)電回路；所述的絕緣操作機構(gòu)包括絕緣拉桿(10)、操作主軸(5)和彈簧操作機構(gòu)；所述的絕緣拉桿(10)的一端與操作主軸(5)連接，另一端連接進線導(dǎo)電桿與真空滅弧室(8)之間的連接開關(guān)；所述的操作主軸(5)與彈簧操作機構(gòu)相連接；殼體(I)內(nèi)的進線導(dǎo)電桿與出線導(dǎo)電桿的兩側(cè)分別安裝有電流互感器(J)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，其特征在于:所述的彈簧操作機構(gòu)主要由凸輪組、大齒輪、小齒輪、平鍵、卡簧、傳動軸六角套、傳動軸、前軸套、電機連接構(gòu)成；當(dāng)彈簧操作機構(gòu)電動操作時，電機通電，帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，小齒輪帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，大齒輪通過平鍵與傳動軸相連，使傳動軸隨大齒輪轉(zhuǎn)動，與傳動軸相連的傳動軸六角套和前軸套也轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)“合”、“分”、“接地”操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，其特征在于:所述的殼體(I)的面板外側(cè)安裝有彈簧儲能手柄、儲能指示針、分合閘手柄和分合閘指示針；所述的上蓋(2)上設(shè)有防爆裝置(3)和起吊裝置(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，其特征在于:所述的殼體(I)和上蓋(2)采用沖壓成型槽密封，且殼體(I)內(nèi)充有SF6氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，其特征在于:所述的進線套管(11)和出線套管(6)均環(huán)氧樹脂和硅橡膠整體澆注成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的看門狗分界負(fù)荷開關(guān)，其特征在于:所述的進線套管(11)和出線套管(6)的數(shù)量均為三個，且它們兩邊伸出殼體(I)部分均向外拐角，成“八”字形。
【文檔編號】H01H33/66GK104037011SQ201410244231
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】葉金, 葉光巖, 王家祥 申請人:柳州市海格電氣有限公司