專利名稱：戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電學(xué)領(lǐng)域中的一種電力戶外高壓開關(guān)裝置，具體為一種戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置。
我國(guó)現(xiàn)有電力戶外線路補(bǔ)償電容器的投切有的是使用高壓跌落保險(xiǎn)來代替開關(guān)或使用戶外隔離開關(guān)通過人為手動(dòng)操作來實(shí)現(xiàn)，既不安全又麻煩，最重要的是不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)電壓的高低自動(dòng)進(jìn)行電容器的投切。而且當(dāng)電網(wǎng)電壓高于補(bǔ)償電容器的額定電壓時(shí)，導(dǎo)致電容器的損壞，現(xiàn)在國(guó)外有些產(chǎn)品是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)每天負(fù)荷峰谷進(jìn)行分配的規(guī)律，通過時(shí)間繼電器來控制開關(guān)的分、合閘，實(shí)現(xiàn)電容器的投切，這種設(shè)計(jì)也缺乏科學(xué)性，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的用電負(fù)荷峰谷與時(shí)間關(guān)系，是通過統(tǒng)計(jì)而得到的一個(gè)不準(zhǔn)確關(guān)系，它不能直接反映電網(wǎng)在每一時(shí)刻電壓的高低，因而不能有效地對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)其控制電源不能直接從電網(wǎng)得到而只能從附近低壓線路取得或?qū)ＴO(shè)一條低壓線路作為控制電源，造成很大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。
本實(shí)用新型之目的旨在提供一種對(duì)分散補(bǔ)償?shù)碾娙萜靼垂╇姺骞葧r(shí)段電壓高低進(jìn)行自動(dòng)投切、減少輸電線路損耗、提高功率因素、改善供電電壓質(zhì)量、節(jié)約能源、控制電源直接從電網(wǎng)取得、自動(dòng)化程度高、體積小、重量輕的戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這種戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置由開關(guān)箱和控制箱兩大部分組成，開關(guān)箱采用三相共箱油浸式結(jié)構(gòu)，具有箱蓋、箱體、開關(guān)本體，箱蓋上裝有注油孔、吊環(huán)、瓷瓶、接線柱和二次進(jìn)出線孔，開關(guān)本體結(jié)構(gòu)為由連接軸、觸頭固定軸、固定板和固定件連接成開關(guān)架，由支承螺釘將主軸支承，拉桿將刀閘和主軸相連，另一拉桿將分閘電磁鐵與主軸相連，合閘儲(chǔ)能彈簧兩端分別與固定板和主軸相連接，鎖扣將主軸鎖住，合閘電磁鐵固定在固定板上，還有一拉桿兩端分別連接鎖扣和合閘電磁鐵，電源觸頭固定在電源觸頭固定軸上，負(fù)荷觸頭固定在負(fù)荷觸頭固定軸上，并通過軸銷與刀閘連接，刀閘則以負(fù)荷觸頭為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)而使開關(guān)斷、合，放電觸頭固定在放電觸頭固定軸上，并與放電電阻連接，這三組觸頭與刀閘構(gòu)成開關(guān)的載流單元，隔板將三相觸頭分開，另一隔板將載流單元與主軸隔離，高壓控制變壓器固定在開關(guān)墻板上，并通過隔板與載流單元隔離，開關(guān)本體固定在箱蓋的固定腳上，箱體內(nèi)裝有變壓器油；控制箱內(nèi)安裝有電路板，其電路由儲(chǔ)能電路和電子智能單元構(gòu)成，儲(chǔ)能電路包括有單管串聯(lián)式穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)能電容器，電子智能單元?jiǎng)t包括有窗口檢測(cè)、基準(zhǔn)電壓、比較電路、分閘延時(shí)、分閘執(zhí)行電路、合閘延時(shí)、合閘執(zhí)行電路，高壓控制變壓器提供上述電路工作電源和窗口檢測(cè)信號(hào)。
本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，徹底改變了過去那種電力戶外線路補(bǔ)償電容器依靠高壓跌落保險(xiǎn)和手動(dòng)戶外隔離開關(guān)來進(jìn)行投切的原始落后狀況，本實(shí)用新型自動(dòng)化程度高，開斷性能好，栓修周期長(zhǎng)，安裝簡(jiǎn)便，操作靈活，體積小重量輕，特別是電路工作電源、低壓控制電源直接從電網(wǎng)高壓取得，避免了架設(shè)專用低壓電源線路的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，最重要的是能根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)供電峰谷時(shí)段電壓高低進(jìn)行自動(dòng)投切，實(shí)現(xiàn)智能化，從而減少輸電線路損耗，提高功率因素，改善供電電壓質(zhì)量，達(dá)到節(jié)約能源的目的。


圖1為本實(shí)用新型主視圖圖2為開關(guān)箱的側(cè)視圖圖3為鎖扣局部示意圖圖4為分合指示示意圖圖5為控制箱結(jié)構(gòu)示意圖圖6為控制電路圖
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明參見圖1、圖2，本實(shí)用新型由開關(guān)箱和控制箱兩大部分組成，開關(guān)箱采用三相共箱油浸式結(jié)構(gòu)，它由箱蓋6、箱體11和開關(guān)本體組成，箱蓋6上裝有注油孔4、吊環(huán)3、六只按圓錐張角排列的瓷瓶2及接線柱1，接線柱1穿過瓷瓶2并由螺母和密封墊壓緊，箱蓋6正面還裝有分合指示針25和分合指示牌24，分合指示針25固定在分合指示傳動(dòng)構(gòu)件7上，該構(gòu)件7與開關(guān)主軸19連接，通過主軸19帶動(dòng)其動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)分合指示，箱蓋6后面還裝有二次進(jìn)出線孔38、開關(guān)本體結(jié)構(gòu)為由連接軸27、觸頭固定軸32、43、47、固定板17和固定件40通過緊固件連接成開關(guān)架，由2個(gè)支承螺釘41支承主軸19，主軸19能繞螺釘圓錐端面旋轉(zhuǎn)。拉桿14將刀閘15和主軸19相連，拉桿35將分閘電磁鐵34與主軸19相連，當(dāng)電磁鐵吸合時(shí)，開關(guān)分閘，此時(shí)與固定板17和主軸19相連的合閘儲(chǔ)能彈簧12儲(chǔ)能。同時(shí)，鎖扣20將主軸19鎖住，合閘電磁鐵44固定在固定板17上，當(dāng)電磁鐵合閘時(shí)，通過拉桿48將鎖扣20脫開，開關(guān)在儲(chǔ)能彈簧作用下合閘。電源觸頭31固定在其電源觸頭固定軸32上，負(fù)荷觸頭45固定在其負(fù)荷觸頭固定軸43上，并通過軸銷與刀閘15連接，刀閘15則以負(fù)荷觸頭為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而使開關(guān)斷合。放電觸頭26固定在放電觸頭固定軸47上，并與放電電阻46連接，這三組觸頭與刀閘構(gòu)成開關(guān)的載流單元。隔板18將三相觸頭分開，隔板13將載流單元與主軸19隔離，控制變壓器30由夾件29和緊固件固定在開關(guān)墻板22上，并通過隔板33與載流單元隔離。開關(guān)本體通過固定件40固定在箱蓋的固定腳5上，箱體11內(nèi)裝有變壓器油39，其外面正上方有油標(biāo)9、名牌10，正下方有放油孔16，后下方有接地裝置23。開關(guān)箱上下兩部分由六個(gè)壓緊螺桿37和密封條8緊固成一體。通過安裝板28和緊固件固定在柱子的安裝架上。圖3中21為鎖扣的復(fù)位拉簧，圖1中42為鎖扣支承螺釘。圖2中36為瓷瓶固定腳，參見圖5，控制箱亦由箱體和箱蓋組成，由四個(gè)螺栓緊固成一體，箱蓋四周嵌有密封條，箱體內(nèi)底部有四個(gè)安裝支架，控制電路板用螺釘固定在此支架上。箱體下方裝有分閘按扭、合閘按扭和二次接插件，控制電路板通過二次接插件和屏蔽電纜線與開關(guān)控制單元相連，整個(gè)控制箱通過安裝支架和緊固件固定在柱子上便于操作的地方。
參見圖6，整個(gè)電路由兩大部分組成，其一為開關(guān)分合閘提供能量的儲(chǔ)能電路，其二為根據(jù)網(wǎng)絡(luò)電壓高低對(duì)開關(guān)提供分合閘指令的電子智能單元。儲(chǔ)能電路由單管串聯(lián)式穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)能電容器1000MF/400V組成，它將高壓控制變壓器提供給控制變壓器TD一次側(cè)的～220V電源經(jīng)過四個(gè)二極管1N4007。電容104和三個(gè)R2M穩(wěn)壓管、電阻100K三極管3DD15E、電阻7.5K組成的穩(wěn)壓電路穩(wěn)定在直流280V，對(duì)電容器進(jìn)行充電，經(jīng)過約5分鐘，電容器充電完畢。當(dāng)智能單元發(fā)出指令時(shí)，繼電器J1或J2的輔助觸頭閉合，電容器向電磁鐵放電，開關(guān)進(jìn)行分合閘動(dòng)作。
電子智能單元包括基準(zhǔn)電壓2CW234、比較電路LM324、窗口檢測(cè)電路、分閘延時(shí)、合閘延時(shí)、單穩(wěn)電路、分閘執(zhí)行、合閘執(zhí)行電路。窗口檢測(cè)電路通過高壓控制變壓器檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)電壓的高低，其二次輸出端提供控制用的工作電源，工作電源經(jīng)過低壓控制變壓器TD降為15V經(jīng)過1N4001、電容100μF、102K、三極管LM7812、穩(wěn)定在12V，再經(jīng)過5.1K電阻、100μF電容、穩(wěn)壓管2CW234穩(wěn)壓在1V作為基準(zhǔn)電壓。比較電路由集成電路LM324的1～7腳和電位器3296組成，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓達(dá)到額定值的1.1倍時(shí)，調(diào)整電位器，使集成電路LM324的2腳電位高于3腳電位，此時(shí)1腳變?yōu)榈碗娢唬珠l延時(shí)電路工作，LM324的14腳為高電位，電容器100μF開始充電，同時(shí)1N4001將14腳電壓穩(wěn)定不變，經(jīng)過約8～15分鐘，電容器接近飽和，此時(shí)集成電路CD4001的1腳變?yōu)楦唠娢唬?腳為低電位，12、13腳為低電位，11腳變?yōu)楦唠娢?，于是三極管8050導(dǎo)通，繼電器J1動(dòng)作，J1輔助觸頭閉合，分閘電磁鐵Q動(dòng)作，開關(guān)分閘。同理，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓下降到額定值的0.95倍時(shí)，調(diào)整電位器3296，使比較器LM324的5腳電位低于6腳電位，此時(shí)7腳為低電位，合閘延時(shí)電路工作，LM324的8腳為高電位，電容器100μF開始充電，同時(shí)1N4001將8腳電壓穩(wěn)定不變，經(jīng)過約8～15分鐘，電容器接近飽和，此時(shí)CD4001的6腳為高電位，4腳變?yōu)榈碗娢唬藭r(shí)8.9腳為低電位，10腳為高電位，三極管8050導(dǎo)通，繼電器J2閉合，儲(chǔ)能電容器對(duì)合閘電磁鐵放電，合閘電磁鐵動(dòng)作，開關(guān)合閘。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓高于額定值的0.95倍，低于額定值的1.1倍時(shí)，控制器不工作，開關(guān)處于原工作狀態(tài)。另外，控制電路中還有手動(dòng)分合閘按扭TA和QA，以便實(shí)現(xiàn)手動(dòng)強(qiáng)制操作。
權(quán)利要求1.一種戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于由開關(guān)箱和控制箱兩大部分組成，開關(guān)箱采用三相共箱油浸式結(jié)構(gòu)，具有箱蓋(6)、箱體(11)、開關(guān)本體，箱蓋(6)上裝有注油孔(4)、吊環(huán)(3)、瓷瓶(2)、接線柱(1)和二次進(jìn)出線孔(38)，開關(guān)本體結(jié)構(gòu)為由連接軸(27)、觸頭固定軸(32、43、47)、固定板(17)和固定件(40)連接成開關(guān)架，由支承螺釘(41)將主軸(19)支承，拉桿(14)將刀閘(15)和主軸(19)相連，另一拉桿(35)將分閘電磁鐵(34)與主軸(19)相連，合閘儲(chǔ)能彈簧(12)兩端分別與固定板(17)和主軸(19)相連接，鎖扣(20)將主軸(19)鎖住，合閘電磁鐵(44)固定在固定板(17)上，還有一拉桿(48)兩端分別連接鎖扣(20)和合閘電磁鐵(44)，電源觸頭(31)固定在電源觸頭固定軸(32)上，負(fù)荷觸頭(45)固定在負(fù)荷觸頭固定軸(43)上，并通過軸銷與刀閘(15)連接，刀閘(15)則以負(fù)荷觸頭(45)為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)而使開關(guān)斷、合，放電觸頭(26)固定在放電觸頭固定軸(47)上，并與放電電阻(46)連接，這三組觸頭(31、45、26)與刀閘(15)構(gòu)成開關(guān)的載流單元，隔板(18)將三相觸頭分開，另一隔板(13)將載流單元與主軸(19)隔離，高壓控制變壓器(30)固定在開關(guān)墻板(22)上，并通過隔板(33)與載流單元隔離，開關(guān)本體固定在箱蓋(6)的固定腳(5)上，箱體(11)內(nèi)裝有變壓器油(39)；控制箱內(nèi)安裝有電路板，其電路由儲(chǔ)能電路和電子智能單元構(gòu)成，儲(chǔ)能電路包括有單管串聯(lián)式穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)能電容器，電子智能單元包括有窗口檢測(cè)、基準(zhǔn)電壓、比較電路、分閘延時(shí)、分閘執(zhí)行電路、合閘延時(shí)、合閘執(zhí)行電路，高壓控制變壓器(30)提供上述電路工作電源和窗口檢測(cè)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于箱蓋(6)正面還裝有分合指示針(25)和分合指示牌(24)、分合指示針(25)固定在分合指示傳動(dòng)構(gòu)件(7)上，該構(gòu)件(7)與開關(guān)主軸(19)連接。
專利摘要一種戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置,由開關(guān)箱和控制箱兩大部分組成,開關(guān)箱采用三相共箱油浸式結(jié)構(gòu),具有箱蓋、箱體、開關(guān)本體,控制箱內(nèi)安裝有電路板,電路由儲(chǔ)能電路和電子智能單元構(gòu)成,本實(shí)用新型自動(dòng)化程度高、體積小重量輕,低壓控制電源直接從電網(wǎng)取得,特別是能根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)峰谷進(jìn)行自動(dòng)投切,實(shí)現(xiàn)智能化、提高功率因素、改善電壓質(zhì)量,減少線路損耗,節(jié)能效果好。
文檔編號(hào)H02J3/18GK2295287SQ9720788
公開日1998年10月21日 申請(qǐng)日期1997年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月24日
發(fā)明者蔡景龍, 李金星, 劉文祥 申請(qǐng)人:蔡景龍