一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，包括箱體及安裝于其正面的機(jī)構(gòu)罩，所述箱體包括設(shè)置于其頂面的吊架、分別設(shè)置于其左面和右面對應(yīng)三相的進(jìn)線端子組件和出線端子組件及設(shè)置于其底面的安裝底座，所述箱體還包括充灌于其內(nèi)部的等大氣壓純SF6氣體、安裝于其左面內(nèi)壁與所述進(jìn)線端子組件內(nèi)側(cè)導(dǎo)電體連接的微型電壓取能裝置、安裝于其內(nèi)部且套裝于所述出線端子組件上、以出線端子組件絕緣體作為高壓主絕緣的穿心式電流互感器、安裝于其底面內(nèi)壁兩端分別與所述進(jìn)線端子組件和出線端子組件內(nèi)側(cè)導(dǎo)電體連接的真空滅弧室組件及與真空滅弧室組件動端連接的傳動機(jī)構(gòu)組件。
【專利說明】一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ZW20系列戶外柱上真空斷路器領(lǐng)域，具體為一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]目前配電網(wǎng)領(lǐng)域中的1kV戶外柱上斷路器通常需要配套電壓互感器(提供電源和電壓信號)、控制器(提供控制信號)以及三者之間的連接電纜后才能實(shí)現(xiàn)自動化功能。上述集成方式由于各部件分散安裝，需要現(xiàn)場進(jìn)行機(jī)械和電氣上的連接，耗費(fèi)的安裝金具和連接金具相對更多，導(dǎo)致出現(xiàn)設(shè)備總體成本高、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，可靠性低，并且可能存在相互不匹配的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其具有體積小、重量輕、成本低、壽命長、安全性好等特點(diǎn)，非常適合低功耗的緊湊型開關(guān)成套設(shè)備使用。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，包括箱體及安裝于其正面的機(jī)構(gòu)罩，所述箱體包括設(shè)置于其頂面的吊架、分別設(shè)置于其左面和右面對應(yīng)三相的進(jìn)線端子組件和出線端子組件及設(shè)置于其底面的安裝底座，所述箱體還包括充灌于其內(nèi)部的等大氣壓純SF6氣體、安裝于其左面內(nèi)壁與所述進(jìn)線端子組件內(nèi)側(cè)導(dǎo)電體連接的微型電壓取能裝置、安裝于其內(nèi)部且套裝于所述出線端子組件上、以出線端子組件絕緣體作為高壓主絕緣的穿心式電流互感器、安裝于其底面內(nèi)壁兩端分別與所述進(jìn)線端子組件和出線端子組件內(nèi)側(cè)導(dǎo)電體連接的真空滅弧室組件及與真空滅弧室組件動端連接的傳動機(jī)構(gòu)組件。
[0005]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述機(jī)構(gòu)罩包括設(shè)置于其內(nèi)部的電動彈簧操動機(jī)構(gòu)、與電動彈簧操動機(jī)構(gòu)連接且安裝于機(jī)構(gòu)罩正面的用于手動儲能的儲能手柄、從機(jī)械上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)發(fā)出合閘分閘動作的合分閘手柄、從機(jī)械上映射斷路器儲能狀態(tài)的儲能指針及從機(jī)械上映射斷路器合分狀態(tài)的合分閘指針，其中所述電動彈簧操動機(jī)構(gòu)與傳動機(jī)構(gòu)組件連接后驅(qū)動所述真空滅弧室組件的合閘分閘，所述電動彈簧操動機(jī)構(gòu)包括從電氣上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)發(fā)出合閘動作的合閘線圈、從電氣上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)發(fā)出分閘動作的分閘線圈、從電氣上映射斷路器合分狀態(tài)的開關(guān)輔助觸點(diǎn)、從電氣上映射斷路器儲能狀態(tài)的儲能輔助觸點(diǎn)。
[0006]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述微型電壓取能裝置包括其一端分別與三相高壓線中的一相連接的高壓電容，所述每個高壓電容的另一端分別連接一相序低壓電容，所述每個相序低壓電容分別并聯(lián)一低壓變壓器，所述每個低壓變壓器分別連接一整流橋。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述微型電壓取能裝置的高壓電容采用以稀土陶瓷為介質(zhì)、銀質(zhì)薄膜為極板構(gòu)造而成的高壓電容芯子。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述每個相序低壓電容共同連接有與地連接的零序低電容后形成零序電壓信號輸出端。
[0009]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述微型電壓取能裝置的低壓變壓器通過其一次側(cè)繞組的兩端與對應(yīng)相序低壓電容并聯(lián)，所述一次側(cè)繞組的一端還與對應(yīng)的低壓引線端連接，其另一端與零序低電容連接。
[0010]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述微型電壓取能裝置的整流橋包括四個封裝的整流二極管，其中兩個整流二極管的正極連接在一起形成正輸出端，另外兩個整流二極管的負(fù)極連接在一起形成負(fù)輸出端，所述四個整流二極管所形成的另外兩個連接端分別與對應(yīng)低壓變壓器的二次側(cè)繞組連接。
[0011]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述電流互感器為三相零序一體式電流互感器，其包括絕緣體，以及安裝于絕緣體內(nèi)且相互絕緣的對應(yīng)三相的相繞組和零序繞組，所述三相相繞組和零序繞組的其中一端連接在一起形成電流公共端，另外一端形成三相和零序電流信號輸出端。
[0012]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述機(jī)構(gòu)罩下端安裝有航空插座及與航空插座連接的控制單元，所述控制單元包括航空連接器及安裝于所述航空連接器內(nèi)與整流橋正/負(fù)輸出端連接的電源輸入模塊、與電流互感器電流公共端、三相和零序電流信號輸出端連接的電流輸入模塊、與零序電壓信號輸出端連接的零序電壓輸入模塊、與開關(guān)輔助觸點(diǎn)和儲能輔助觸點(diǎn)連接的開入模塊、與合閘線圈和分閘線圈連接的控出模塊、故障翻牌指示模塊、具有GPRS通信功能的通信模塊以及主控模塊。
[0013]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述控制單元的航空連接器包括航空插頭、圓筒形密閉容器、作為故障翻牌指示模塊觀察窗的圓錐形密閉窗口，其中所述航空插頭、密閉容器與密閉窗口之間采用防滲水式密封連接。
[0014]本發(fā)明帶來的有益效果有:
本發(fā)明的微型電壓取能裝置采用三相電容分壓的原理從線路上獲取電能以及零序電壓信號提供給戶外開關(guān)成套設(shè)備控制單元使用，提供穩(wěn)定電壓，同時亦可充分減小裝置體積使其整體可內(nèi)置在開關(guān)設(shè)備之內(nèi)，降低成本，提升使用壽命，使得本產(chǎn)品相比現(xiàn)有技術(shù)具有體積小，重量輕，成本低，壽命長，安全性好等特點(diǎn)，且不受鐵磁諧振、線路電流、環(huán)境等因素的影響，投入運(yùn)行后不會導(dǎo)致線路容性電流出現(xiàn)不平衡，非常適合低功耗的緊湊型開關(guān)成套設(shè)備使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；
附圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)局部剖視圖；
附圖4是本發(fā)明的電氣原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]參照附圖1至附圖4，本發(fā)明為一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，包括箱體1、安裝于箱體I正面的機(jī)構(gòu)罩2、安裝于機(jī)構(gòu)罩2下端的航空插座3及與航空插座3連接的控制單元4。
[0017]其中，箱體I包括設(shè)置在其頂面的吊架11、分別設(shè)置在左面和右面對應(yīng)三相的進(jìn)線端子組件12和出線端子組件13及設(shè)置在底面的安裝底座14，此箱體I還包括充灌在箱體I內(nèi)部的等大氣壓純SF6氣體、安裝于箱體I左面內(nèi)壁與三相進(jìn)線端子組件12內(nèi)側(cè)導(dǎo)電體連接的微型電壓取能裝置5、安裝于箱體I內(nèi)部且套裝在出線端子組件13上并以出線端子組件13絕緣體作為高壓主絕緣的穿心式電流互感器6、安裝于箱體I底面內(nèi)壁兩端分別與三相進(jìn)線端子組件12和出線端子組件13內(nèi)側(cè)導(dǎo)電體連接的真空滅弧室組件15以及與真空滅弧室組件15動端連接的傳動機(jī)構(gòu)組件16。
[0018]同時，機(jī)構(gòu)罩2包括設(shè)置在機(jī)構(gòu)罩2內(nèi)部的電動彈簧操動機(jī)構(gòu)21、與電動彈簧操動機(jī)構(gòu)21連接并安裝于機(jī)構(gòu)罩2正面的用于手動儲能的儲能手柄22、從機(jī)械上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)21發(fā)出合閘分閘動作的合分閘手柄23、從機(jī)械上映射斷路器儲能狀態(tài)的儲能指針24、從機(jī)械上映射斷路器合分狀態(tài)的合分閘指針25，其中的電動彈簧操動機(jī)構(gòu)21與傳動機(jī)構(gòu)組件16連接后驅(qū)動上述的真空滅弧室組件15的合閘和分閘，電動彈簧操動機(jī)構(gòu)21還包括從電氣上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)21發(fā)出合閘動作的合閘線圈26、從電氣上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)21發(fā)出分閘動作的分閘線圈27、從電氣上映射斷路器合分狀態(tài)的開關(guān)輔助觸點(diǎn)28及從電氣上映射斷路器儲能狀態(tài)的儲能輔助觸點(diǎn)29。
[0019]特別的，本發(fā)明的微型電壓取能裝置5包括其一端分別與三相高壓線中的一相連接的高壓電容51，每個高壓電容51的另一端分別連接一相序低壓電容52，而每個相序低壓電容52又分別并聯(lián)一低壓變壓器53，每個低壓變壓器53分別連接一整流橋54，其中的每個相序低壓電容52共同連接與地連接的零序低電容55后可形成零序電壓信號輸出端。
[0020]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，微型電壓取能裝置5的高壓電容51采用以稀土陶瓷為介質(zhì)、銀質(zhì)薄膜為極板構(gòu)造而成的高壓電容芯子，微型電壓取能裝置5的低壓變壓器53通過其一次側(cè)繞組的兩端與對應(yīng)相序低壓電容52并聯(lián)，該一次側(cè)繞組的一端還與對應(yīng)的低壓引線端連接，其另一端與零序低電容55連接。同時，微型電壓取能裝置5的整流橋54包括四個封裝的整流二極管，其中兩個整流二極管的正極連接在一起形成正輸出端，另外兩個整流二極管的負(fù)極連接在一起形成負(fù)輸出端，而四個整流二極管所形成的另外兩個連接端則分別與對應(yīng)低壓變壓器53的二次側(cè)繞組連接。
[0021 ] 關(guān)于電流互感器6，其可以為三相零序一體式電流互感器或兩相零序一體式電流互感器，主要包括絕緣體及安裝于絕緣體內(nèi)且相互絕緣的對應(yīng)三相的相繞組61和零序繞組62，其中三相相繞組61和零序繞組62的其中一端連接在一起形成電流公共端，另外一端形成三相和零序電流信號輸出端。
[0022]此外，本發(fā)明的控制單元4包括航空連接器7及安裝于航空連接器7內(nèi)與整流橋54正/負(fù)輸出端連接的電源輸入模塊41、與電流互感器6電流公共端、三相和零序電流信號輸出端連接的電流輸入模塊42、與零序電壓信號輸出端連接的零序電壓輸入模塊43、與開關(guān)輔助觸點(diǎn)28和儲能輔助觸點(diǎn)29連接的開入模塊44、與合閘線圈26和分閘線圈27連接的控出模塊45、故障翻牌指示模塊46、具有GPRS通信功能的通信模塊47以及主控模塊48。航空連接器7包括航空插頭71、圓筒形密閉容器72、作為故障翻牌指示模塊46觀察窗的圓錐形密閉窗口 73，其中所述航空插頭71、密閉容器72與密閉窗口 73之間采用防滲水式密封連接，密閉容器72可以采用非圓筒形的其他形狀，密閉窗口 73亦可以采用非圓錐形的其他形狀。
[0023]在本發(fā)明中，微型電壓取能裝置5采用三相電容分壓的原理從線路上獲取電能以及零序電壓信號提供給戶外開關(guān)成套設(shè)備控制單元4使用，提供穩(wěn)定電壓。取能裝置的每相高壓電容51只需要一個陶瓷電容芯子即可滿足要求，無需再進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)，同時，亦可充分減小裝置體積使其整體可內(nèi)置在開關(guān)設(shè)備之內(nèi)，降低成本，提升使用壽命。因此，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有體積小，重量輕，成本低，壽命長，安全性好等特點(diǎn)，且不受鐵磁諧振、線路電流、環(huán)境等因素的影響，投入運(yùn)行后不會導(dǎo)致線路容性電流出現(xiàn)不平衡，非常適合低功耗的緊湊型開關(guān)成套設(shè)備使用。
[0024]其次，本發(fā)明控制單元4所采用的新型航空連接器7可以降低電力裝置工程安裝的復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)免安裝工具，對配電設(shè)備可靠性的提升也尤為明顯，因其徹底解放了連接電纜等附件，實(shí)現(xiàn)免電纜連接，使得該連接器對環(huán)境的適應(yīng)能力得到改善，間接提升了設(shè)備使用壽命，同時減少加工成本，具有較高的市場推廣價值。
[0025]最后，本發(fā)明將電源裝置、電壓信號取樣裝置、電流信號取樣裝置、控制單元4有機(jī)集成在一起，不僅降低了產(chǎn)品成本、減輕了安裝、運(yùn)行、維護(hù)的復(fù)雜程度，而且提高了產(chǎn)品的可靠性。控制單元4采用配電開關(guān)設(shè)備的微能量存儲與分配方法，可充分利用智能配電網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建能量優(yōu)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對微能量的高效采集與儲存，優(yōu)化能量的分配，解決微能量情況下控制器的取電問題，使得該方法集能量優(yōu)化管理系統(tǒng)、微能量存儲算法、能量分配算法于一體，實(shí)現(xiàn)整個配電開關(guān)設(shè)備功能及能效極大化，可靠且實(shí)用。
[0026]需要說明的是，以上所述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，包括箱體(I)及安裝于其正面的機(jī)構(gòu)罩(2)，所述箱體(I)包括設(shè)置于其頂面的吊架(11)、分別設(shè)置于其左面和右面對應(yīng)三相的進(jìn)線端子組件(12)和出線端子組件(13)及設(shè)置于其底面的安裝底座(14)，其特征在于: 所述箱體(I)還包括充灌于其內(nèi)部的等大氣壓純SF6氣體、安裝于其左面內(nèi)壁與所述進(jìn)線端子組件(12)內(nèi)側(cè)導(dǎo)電體連接的微型電壓取能裝置(5)、安裝于其內(nèi)部且套裝于所述出線端子組件(13)上、以出線端子組件(13)絕緣體作為高壓主絕緣的穿心式電流互感器(6)、安裝于其底面內(nèi)壁兩端分別與所述進(jìn)線端子組件(12)和出線端子組件(13)內(nèi)側(cè)導(dǎo)電體連接的真空滅弧室組件(15)及與真空滅弧室組件(15)動端連接的傳動機(jī)構(gòu)組件(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于: 所述機(jī)構(gòu)罩(2)包括設(shè)置于其內(nèi)部的電動彈簧操動機(jī)構(gòu)(21)、與電動彈簧操動機(jī)構(gòu)(21)連接且安裝于機(jī)構(gòu)罩(2)正面的用于手動儲能的儲能手柄(22)、從機(jī)械上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)(21)發(fā)出合閘分閘動作的合分閘手柄(23)、從機(jī)械上映射斷路器儲能狀態(tài)的儲能指針(24)及從機(jī)械上映射斷路器合分狀態(tài)的合分閘指針(25)，其中所述電動彈簧操動機(jī)構(gòu)(21)與傳動機(jī)構(gòu)組件(16)連接后驅(qū)動所述真空滅弧室組件(15)的合閘分閘，所述電動彈簧操動機(jī)構(gòu)(21)包括從電氣上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)(21)發(fā)出合閘動作的合閘線圈(26)、從電氣上觸發(fā)電動彈簧操動機(jī)構(gòu)(21)發(fā)出分閘動作的分閘線圈(27)、從電氣上映射斷路器合分狀態(tài)的開關(guān)輔助觸點(diǎn)(28)、從電氣上映射斷路器儲能狀態(tài)的儲能輔助觸點(diǎn)(29)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于:所述微型電壓取能裝置(5)包括其一端分別與三相高壓線中的一相連接的高壓電容(51)，所述每個高壓電容(51)的另一端分別連接一相序低壓電容(52)，所述每個相序低壓電容(52 )分別并聯(lián)一低壓變壓器(53 )，所述每個低壓變壓器(53 )分別連接一整流橋(54 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于:所述微型電壓取能裝置(5)的高壓電容(51)采用以稀土陶瓷為介質(zhì)、銀質(zhì)薄膜為極板構(gòu)造而成的高壓電容芯子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于:所述每個相序低壓電容(52)共同連接有與地連接的零序低電容(55)后形成零序電壓信號輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于:所述微型電壓取能裝置(5)的低壓變壓器(53)通過其一次側(cè)繞組的兩端與對應(yīng)相序低壓電容(52)并聯(lián)，所述一次側(cè)繞組的一端還與對應(yīng)的低壓引線端連接，其另一端與零序低電容(55)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于:所述微型電壓取能裝置(5)的整流橋(54)包括四個封裝的整流二極管，其中兩個整流二極管的正極連接在一起形成正輸出端，另外兩個整流二極管的負(fù)極連接在一起形成負(fù)輸出端，所述四個整流二極管所形成的另外兩個連接端分別與對應(yīng)低壓變壓器(53)的二次側(cè)繞組連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于:所述電流互感器(6)為三相零序一體式電流互感器，其包括絕緣體，以及安裝于絕緣體內(nèi)且相互絕緣的對應(yīng)三相的相繞組(61)和零序繞組(62 )，所述三相相繞組(61)和零序繞組(62)的其中一端連接在一起形成電流公共端，另外一端形成三相和零序電流信號輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于:所述機(jī)構(gòu)罩(2)下端安裝有航空插座(3)及與航空插座(3)連接的控制單元(4)，所述控制單元(4)包括航空連接器(7 )及安裝于所述航空連接器(7 )內(nèi)與整流橋(54)正/負(fù)輸出端連接的電源輸入模塊(41)、與電流互感器(6)電流公共端、三相和零序電流信號輸出端連接的電流輸入模塊(42)、與零序電壓信號輸出端連接的零序電壓輸入模塊(43)、與開關(guān)輔助觸點(diǎn)(28)和儲能輔助觸點(diǎn)(29)連接的開入模塊(44)、與合閘線圈(26)和分閘線圈(27 )連接的控出模塊(45 )、故障翻牌指示模塊(46 )、具有GPRS通信功能的通信模塊(47 )以及主控模塊(48)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種自供電源的戶外柱上智能斷路器成套設(shè)備，其特征在于:所述控制單元(4)的航空連接器(7)包括航空插頭(71)、圓筒形密閉容器(72)、作為故障翻牌指示模塊(46)觀察窗的圓錐形密閉窗口(73)，其中所述航空插頭(71)、密閉容器(72)與密閉窗口(73)之間采用防滲水式密封連接。
【文檔編號】H01H33/66GK104319161SQ201410530084
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】黃偉軍, 魏浩銘, 郭上華, 錢遠(yuǎn)馳, 石明豐, 董千里 申請人:珠海許繼電氣有限公司, 國家電網(wǎng)公司