一种自取能式12kV断路器的制作方法

文档序号:12450673阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种自取能式12kV断路器,其特征在于:包括断路器本体,所述断路器本体包括底座(1)、安装在底座(1)顶端的三相真空灭弧室装置(2)和设置在底座(1)内且与三相真空灭弧室装置(2)连接的弹簧储能操作机构,所述底座(1)上安装有与弹簧储能操作机构连接的分合闸操作杆(5)和储能操作杆(6),所述三相真空灭弧室装置(2)上连接有电子式电流电压互感器(3),所述底座(1)顶端安装有用于从高压运行线路上取电并用于给所述断路器中各用电单元供电的取能装置(4),所述取能装置(4)与真空灭弧室装置(2)的上端电连接;所述电子式电流电压互感器(3)包括壳体(3-1)以及设置在壳体(3-1)内部的A相电压电流采集电路、B相电压电流采集电路和C相电压电流采集电路,所述A相电压电流采集电路包括A相线圈(3-2)和与A相线圈(3-2)并联的电阻R1、以及串联的电阻R2和电阻R3,所述电阻R1的两端为A相电压电流采集电路的A相采集电流输出端且连接有A相采集电流输出导线,所述电阻R3的两端为A相电压电流采集电路的A相采集电压输出端且连接有A相采集电压输出导线;所述B相电压电流采集电路包括B相线圈(3-3)和与B相线圈(3-3)并联的电阻R4、以及串联的电阻R5和电阻R6,所述电阻R4的两端为B相电压电流采集电路的B相采集电流输出端且连接有B相采集电流输出导线,所述电阻R6的两端为B相电压电流采集电路的B相采集电压输出端且连接有B相采集电压输出导线;所述C相电压电流采集电路包括C相线圈(3-4)和与C相线圈(3-4)并联的电阻R7、以及串联的电阻R8和电阻R9,所述电阻R7的两端为C相电压电流采集电路的C相采集电流输出端且连接有C相采集电流输出导线,所述电阻R9的两端为C相电压电流采集电路的C相采集电压输出端且连接有C相采集电压输出导线。

2.按照权利要求1所述的一种自取能式12kV断路器,其特征在于:还包括智能控制盒(7),所述智能控制盒(7)中安装有控制器模块(7-1)、 用于对取能装置(4)所输出的电能进行存储的蓄电池(7-2)、用于对电子式电流电压互感器(3)所输出的电流信号进行调理的电流信号调理电路(7-3)和用于对电子式电流电压互感器(3)所输出的电压信号进行调理的电压信号调理电路(7-4),所述电流信号调理电路(7-3)的输出端和电压信号调理电路(7-4)的输出端均与控制器模块(7-1)的输入端连接,所述控制器模块(7-1)的输出端接有继电器(7-5),所述继电器(7-5)接在蓄电池(7-2)为所述弹簧储能操作机构供电的供电回路中。

3.按照权利要求1所述的一种自取能式12kV断路器,其特征在于:所述取能装置(4)包括伞群套管(4-1)和布设在伞群套管(4-1)内的三个取能电容(4-2),三个所述取能电容(4-2)由上至下布设在伞群套管(4-1)内,相邻两个取能电容(4-2)直接连接或通过导电连接件(4-3)连接。

4.按照权利要求3所述的一种自取能式12kV断路器,其特征在于:所述取能电容(4-2)的上方设置有螺栓(4-4),所述取能电容(4-2)的下方设置有电极(4-5),所述螺栓(4-4)与所述取能电容(4-2)之间以及所述电极(4-5)与所述取能电容(4-2)之间均设置有导电连接件(4-3),所述螺栓(4-4)通过上下两个螺母(4-6)安装在所述伞群套管(4-1)上,且所述伞群套管(4-1)上对应开有供螺栓(4-4)安装的安装孔,上下两个螺母(4-6)之间设置有垫片(4-7),所述螺栓(4-4)的顶端通过导电杆(14)与真空灭弧室装置(2)的上端电连接,所述伞群套管(4-1)的底端开设有用于将取能装置(4)安装在所述底座(1)顶端的安装孔(4-8)。

5.按照权利要求3所述的一种自取能式12kV断路器,其特征在于:所述取能电容(4-2)为聚丙烯电容器。

6.按照权利要求1所述的一种自取能式12kV断路器,其特征在于:所述壳体(3-1)包括横向安装部分和纵向连接部分,所述横向安装部分包括A相安装部分(3-11)、B相安装部分(3-12)和C相安装部分(3-13), 所述A相安装部分(3-11)和B相安装部分(3-12)通过第一伞群套管(3-14)连接,所述B相安装部分(3-12)和C相安装部分(3-13)通过第二伞群套管(3-15)连接,所述A相安装部分(3-11)上设置有供电缆线的A相线穿过的A相安装孔(3-19),所述A相线圈(3-2)围绕A相安装孔(3-19)设置,所述供电缆线的A相线穿过A相线圈(3-2);所述B相安装部分(3-12)上设置有供电缆线的B相线穿过的B相安装孔(3-110),所述B相线圈(3-3)围绕B相安装孔(3-110)设置,所述供电缆线的B相线穿过B相线圈(3-3);所述C相安装部分(3-13)上设置有供电缆线的C相线穿过的C相安装孔(3-17),所述C相线圈(3-4)围绕C相安装孔(3-17)设置,所述供电缆线的C相线穿过C相线圈(3-4);所述纵向连接部分包括连接在B相安装部分(3-12)底部的纵向伞群套管(3-16)和设置在纵向伞群套管(3-16)内且穿出纵向伞群套管(3-16)的输出导线(3-18),所述输出导线(3-18)由所述A相采集电流输出导线、A相采集电压输出导线、B相采集电流输出导线、B相采集电压输出导线、C相采集电流输出导线和C相采集电压输出导线汇集而成。

7.按照权利要求2所述的一种自取能式12kV断路器,其特征在于:所述电流信号调理电路(7-3)包括A相电流信号调理电路(7-31)、B相电流信号调理电路(7-32)和C相电流信号调理电路(7-33),所述A相电流信号调理电路(7-31)包括A相电流信号放大滤波电路和与A相电流信号放大滤波电路相接的A相电流信号跟随电路,所述A相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1B、电容C1、二极管DD1和二极管DD2,所述运算放大器U1B的第5引脚与二极管DD1的阳极和二极管DD2的阴极相接,且通过电阻R1与电容C1的一端连接,还通过电阻R2与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接,所述二极管DD1的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接,所述二极管DD2的阳极接地,所述电容C1的另一端为A相电流信号调理电路(7-31)的A相电流输入端IA_In,所述运算放大器U1B的第6引脚和第7引脚相接且为A相电流信号调理电路 (7-31)的A相保护电流输出端Iap;所述A相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1C,所述运算放大器U1C的第8引脚通过电阻R3与所述型号为MPC6004的运算放大器U1C的第9引脚连接,所述运算放大器U1C的第8引脚上接有电阻R4,所述电阻R4未与运算放大器U1C的第8引脚连接的一端为A相电流信号调理电路(7-31)的A相测量电流输出端Iam,所述运算放大器U1C的第9引脚上接有电阻R5,所述电阻R5未与运算放大器U1C的第9引脚连接的一端与A相电流信号调理电路(7-31)的A相保护电流输出端Iap连接,所述运算放大器U1C的第10引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接;所述B相电流信号调理电路(7-32)包括B相电流信号放大滤波电路和与B相电流信号放大滤波电路相接的B相电流信号跟随电路,所述B相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1A、电容C2、二极管DD3和二极管DD4,所述运算放大器U1A的第3引脚与二极管DD3的阳极和二极管DD4的阴极相接,且通过电阻R6与电容C2的一端连接,还通过电阻R7与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接,所述二极管DD3的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接,所述二极管DD4的阳极接地,所述电容C2的另一端为B相电流信号调理电路(7-32)的B相电流输入端IB_In,所述运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚相接且为B相电流信号调理电路(7-32)的B相保护电流输出端Ibp;所述B相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U1D,所述运算放大器U1D的第14引脚通过电阻R8与所述型号为MPC6004的运算放大器U1D的第13引脚连接,所述运算放大器U1D的第14引脚上接有电阻R9,所述电阻R9未与运算放大器U1D的第14引脚连接的一端为B相电流信号调理电路(7-32)的B相测量电流输出端Ibm,所述运算放大器U1D的第13引脚上接有电阻R10,所述电阻R10未与运算放大器U1D的第13引脚连接的一端与B相电流信号调理电路(7-32)的B相保护电流输出端Ibp连接,所述运算放大器U1D的第12引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接;所述C相电流信号调理电路(7-33)包 括C相电流信号放大滤波电路和与C相电流信号放大滤波电路相接的C相电流信号跟随电路,所述C相电流信号放大滤波电路包括型号为MPC6004的运算放大器U2B、电容C5、二极管DD5和二极管DD6,所述运算放大器U2B的第5引脚与二极管DD5的阳极和二极管DD6的阴极相接,且通过电阻R11与电容C5的一端连接,还通过电阻R12与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接,所述二极管DD5的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接,所述二极管DD6的阳极接地,所述电容C5的另一端为C相电流信号调理电路(7-33)的C相电流输入端IC_In,所述运算放大器U2B的第6引脚和第7引脚相接且为C相电流信号调理电路(7-33)的C相保护电流输出端Icp;所述C相电流信号跟随电路包括型号为MPC6004的运算放大器U2C,所述运算放大器U2C的第8引脚通过电阻R13与所述型号为MPC6004的运算放大器U2C的第9引脚连接,所述运算放大器U2C的第8引脚上接有电阻R14,所述电阻R14未与运算放大器U2C的第8引脚连接的一端为C相电流信号调理电路(7-33)的C相测量电流输出端Icm,所述运算放大器U2C的第9引脚上接有电阻R15,所述电阻R15未与运算放大器U2C的第9引脚连接的一端与C相电流信号调理电路(7-33)的C相保护电流输出端Icp连接,所述运算放大器U2C的第10引脚与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接。

8.按照权利要求2所述的一种自取能式12kV断路器,其特征在于:所述电压信号调理电路(7-4)包括A相电压信号调理电路(7-41)、B相电压信号调理电路(7-42)和C相电压信号调理电路(7-43),所述A相电压信号调理电路(7-41)包括型号为MPC6004的运算放大器U3C、电容C6、二极管DD7和二极管DD8,所述运算放大器U3C的第10引脚与二极管DD7的阳极和二极管DD8的阴极相接,且通过电阻R16与电容C6的一端连接,还通过电阻R17与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接,所述二极管DD7的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接,所述二极管DD8的阳极接地,所述电容C6的另一端为A相电压信号调理电路(7-41)的A 相电压输入端UA_In,所述运算放大器U3C的第8引脚和第9引脚相接,所述运算放大器U3C的第8引脚上接有电阻R18,所述电阻R18未与运算放大器U3C的第8引脚连接的一端为A相电压信号调理电路(7-41)的A相电压输出端Uam;所述B相电压信号调理电路(7-42)包括型号为MPC6004的运算放大器U3B、电容C7、二极管DD9和二极管DD10,所述运算放大器U3B的第5引脚与二极管DD9的阳极和二极管DD10的阴极相接,且通过电阻R19与电容C7的一端连接,还通过电阻R20与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接,所述二极管DD9的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接,所述二极管DD10的阳极接地,所述电容C7的另一端为B相电压信号调理电路(7-41)的B相电压输入端UB_In,所述运算放大器U3B的第7引脚和第6引脚相接,所述运算放大器U3B的第7引脚上接有电阻R21,所述电阻R21未与运算放大器U3B的第7引脚连接的一端为B相电压信号调理电路(7-41)的B相电压输出端Ubm;所述C相电压信号调理电路(7-42)包括型号为MPC6004的运算放大器U3A、电容C8、二极管DD11和二极管DD12,所述运算放大器U3A的第3引脚与二极管DD11的阳极和二极管DD12的阴极相接,且通过电阻R22与电容C8的一端连接,还通过电阻R23与1.65V电源的输出端Vref_1.65V连接,所述二极管DD11的阴极与3.3V电源的输出端VCC_3.3V连接,所述二极管DD12的阳极接地,所述电容C8的另一端为C相电压信号调理电路(7-41)的C相电压输入端UC_In,所述运算放大器U3A的第1引脚和第2引脚相接,所述运算放大器U3A的第1引脚上接有电阻R24,所述电阻R24未与运算放大器U3A的第1引脚连接的一端为C相电压信号调理电路(7-41)的C相电压输出端Ucm。

9.按照权利要求2所述的一种自取能式12kV断路器,其特征在于:所述控制器模块(7-1)包括型号为STM3SF103的微控制器(7-11),以及与微控制器(7-11)相接的GPRS通信模块(7-12)、RS-232通信模块(7-13)和以太网通信模块(7-14);所述电流信号调理电路(7-3)的输出端和电压信号调理电路(7-4)的输出端均与微控制器(7-11)的输 入端连接,所述继电器(7-5)与微控制器(7-11)的输出端连接。

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