一种中压固体绝缘开关及用途与驱动装置的制造方法_2

文档序号:9377610阅读:来源:国知局
r>[0033]本发明的有益效果如下:
[0034]本发明所述的中压固体绝缘开关能够在两个位置监控电压,能够监控通过绝缘主体内部的开断元件的电流,并设备有预留位置可安装闸刀式开关。所述的中压固体绝缘开关可以由一个单一的铸造工艺铸造而成。受尺寸、电流测量的高精度要求以及制造成本制约,现有技术的装置对于监控绝缘开关内的电流是一个技术难题。本发明中的电流传感器能够检测流经绝缘主体和开断元件的电流,与现有技术相比,具有相当大的优势。本发明还可以用于监控电网运行状态以及反映可靠电网运行数据。
[0035]本发明所述的机械驱动中压固体绝缘开关的装置,通过高效的直流电磁机构驱动中压固体绝缘开关的开断元件。使用直流电磁激励器来操作的开关机构,并可选地具备手动快速合分闸功能,快速手动合闸操作功能是这类开关中绝无仅有的。并且在手动操作后,机构能够使用主回路的电流进行自动储能。这一功能让本发明所述的开关在没有额外电源供应的情况下也能实现重合器的功能,这将打开新的市场和应用领域。所述的机械驱动中压固体绝缘开关的装置可以同时操作多极开关。
[0036]上述高效、快速驱动装置和独特、高精度的电流传感器和电压传感器的结合,也为本领域带来新的发展趋势。
【附图说明】
[0037]图1是中压固体绝缘开关的剖视图;
[0038]图2是中压固体绝缘开关的侧视图;
[0039]图3中电流传感器的示意图;
[0040]图4是驱动装置的主视图;
[0041]图5是驱动装置的仰视图;
[0042]图6是驱动装置的立体图;
[0043]图中:10是中压固体绝缘开关,11是绝缘主体,111是容纳槽,12是开断元件,13是电流传感器,131是线圈,132是屏蔽罩,133是安装杆,14是拉杆,15是输入端子,151是输入连接端子,152是输入连接支撑,16是输出端子,161是输出连接端子,162是输出连接支撑,163是备用输出连接端子,17是载流导体,18是电压传感器,19是电力线,20是激励器,201是电枢,202是引线,21是复位弹簧,22是侧板,221是安装翅,222是安装孔,223是竖直限位槽,224是水平限位槽,231是合闸手柄,232是凸轮,233是驱动弹簧,234是拐臂,235是限位开关,24是连杆,25是凸肩轴承,26是分闸手柄,27是连接杆。
【具体实施方式】
[0044]以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。
[0045]本发明为配电网络提供一种中压固体绝缘开关10,如图1、图2所示,包括绝缘主体11、开断元件12 (如真空灭弧室)、电流传感器13、拉杆14。绝缘主体11中部设置有容纳槽111,容纳槽111的开口设置在绝缘主体11的底部,开断元件12设置在容纳槽111内,开断元件12通过后装的形式装入容纳槽111。拉杆14的顶端连接开断元件12,拉杆14的底部延伸出容纳槽111。
[0046]绝缘主体11的顶面设置有输入端子14(与配电网络中输入线路相连接的),输入端子14与开断元件12的输入相连,绝缘主体11的外壁还设置有输出端子16 (与配电网络中输出线路相连接),配电网络能够为中压固体绝缘开关10的下游提供电力。开断元件12的输出通过载流导体17穿过绝缘主体11的壁与输出端子16相连,用于开断从输入端子14向输出端子16的电流。电流通过载流导体17和开断元件12在输入端子14和输出端子16之间的绝缘主体11内流通。电流通过输入端子14和开断元件12,再由开断元件12流经载流导体17到达输出端子16,为电流在中压固体绝缘开关10中的路径。
[0047]本实施例中,输入端子14包括输入连接端子151、输入连接支撑152,输入连接支撑152嵌装在绝缘主体11内,输入连接端子151与输入连接支撑152相连;输出端子16包括输出连接端子161、输出连接支撑162,输出连接支撑162为绝缘主体11向外延伸的支撑臂,输出连接端子161的尾部嵌装在输出连接支撑162内,输出连接端子161的头部延伸至输出连接支撑162外。
[0048]电流传感器13埋设在绝缘主体11内接近载流导体17的位置,用于检测中压固体绝缘开关10的工作电流。本实施例中,电流传感器13安装在距离载流导体17大体为15毫米处,电流传感器13位置固定后,经过校准后便可提供精确的电流信息。电流传感器13延长连接有线圈131,线圈131埋设在绝缘主体11内,并正交于载流导体17布置,用于测量通过绝缘主体11内部的开断元件12的电流。如图3所示,电力线19的线路通过电流传感器13的线圈131。载流导体17位于接地屏蔽罩132之内,安装杆133从位于此处具有传感器的线圈131开始延伸。可以看出,通过在中压固体绝缘开关10内嵌入一个与电流方向正交布置的电流传感器13,相比于现有技术,具有相当大的优势。
[0049]电流传感器13与线圈131罩设有屏蔽罩132,屏蔽罩132减小电流传感器13的局部放电,屏蔽罩132与接地点之间的电压为中压固体绝缘开关10的工作电压。
[0050]为了克服传统的电流互感器或罗氏线圈131存在的不足,本发明的电流传感器13采用更简单的电流测量法,并可以输出一个更高的与测量电流成正比电压信号。输出电压信号越高,允许控制器的安装距离越远。上述的高输出电压信号,即便控制器距离电流传感器13数米远同样能够正常工作。而由于罗氏线圈131输出的信号很微弱且容易受干扰,所以控制器(或者运算器)必须距罗氏线圈131很近。
[0051]具体的,电流传感器13通过以下方式实现。
[0052]本发明的电流传感器13包含一个空绕线圈131。线圈131直径约为2.5厘米和长度约为5厘米,共有约3000匝截面积为0.05?0.1Omm左右的铜线绕制成。为此,电流传感器13被浇注在绝缘主体11中,并且放置位于载流导体17的1.5厘米的正交位置。采用所述的电流传感器13的结构,可以输出数伏输出信号,输出信号的电压与流经载流导体17的电流成正比。基于本发明的电流传感器13,线圈131输出的本质经常与电流成比率。电流传感器13相对于监测导体的方式和位置方式亦非常重要。因此,将电流传感器13需要放在合适的位置,并与监测电流方向正交,附近相的电流所产生的磁力线将于电流传感器13平行,从而不会影响电流传感器13的输出。
[0053]例如,在50安倍电流穿过中压固体绝缘开关10的情况下,本发明的电流传感器13感应出I伏特的输出电压。如果因为流经载流导体17的电流增加,使得电流传感器13的读数为100伏特,那么可以确定载流导体17内的电流增加到了 5000安培。由于输出信号相对更强,所以本发明的电流传感器13可适用于对5A?20000A电流的测量。因此,如果说罗氏线圈131的输出属于毫伏级别,本发明中的电流传感器13将能产生类似于100伏的电压,而这完全可以直接传送给微型处理器。而且,电流传感器13的线圈131是通过非磁性接地屏蔽罩132所屏蔽,因此,不会有因距离高电压导体近而产生局部放电的问题。而相同的为了屏蔽罗氏线圈131避免局部放电,将需要一个巨大的屏蔽罩132。
[0054]值得注意的是,在“验证测试”或“类型测试”中,组件的潜在放电需被测量,并且每一中压的开关标准的测试标准需被确定从而使其通过标准测试。因此,本发明的电流传感器13提供了一种简单的方法可以实现这一标准。
[0055]因此,与罗氏线圈131解决方案不同,本发明的电流传感器13并不需要电压放大器。并且由于输出的电压较高,从而有很少的因电力噪音而产生的干扰。也可以理解为,一个用于罗氏线圈131的普通电压放大器是一个积分运算器,罗氏线圈131需要的电压放大的积分运算器需要一个独立的交流电源。本发明中的电流传感器13并不需要积分运算器,因此,不需要额外的电力供应。
[0056]本发明的电流传感器13整体造价成本更低。与电流互感器相比,其体积更小。小型化的体积能够降低生产中压固体绝缘开关10的费用,因此,本发明更具有打开新市场以及广泛推广应用的潜力。
[0057]电流传感器13提供正比于经过载流导体17的电流大小的电压输出信号,且
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