套管式组合电器的操作机构设置的制作方法

本实用新型属于高压电器设备领域，尤其涉及一种套管式组合电器。

背景技术：

在变压器向外输出电能时，变压器的输出端通常需要通过变压器套管和断路器与外电网相连，现有的变压器套管和断路器体积大、结构复杂，成本高且维护不便。例如，GIS组合电器不仅体积大、结构复杂，而且在使用时需要充装绝缘气体，整个装置需要设置在防护机壳内部，不仅增加了使用成本，而且检修维护极其不便。因此如何提供一种结构简单、体积小、维护方便的组合电器，以及在高压的使用环境下，如何为组合电器供电是急待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种结构简单、维护方便的新型套管式组合电器的操作机构设置。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种套管式组合电器的操作机构设置，包括绝缘芯体和真空灭弧室2，真空灭弧室2设置在绝缘芯体内，操作机构3与真空灭弧室2的动拉杆连接，套管式组合电器的操作机构3设置在套管式组合电器的高压侧，位于套管式组合电器的一端，通过高压线路获取操作机构3的工作电源。

优选的，包括套管1，套管1一端和绝缘芯体一端连接，绝缘芯体的另一端设有外电网接线端子12；操作机构3固定设置在绝缘芯体另一端上位于外电网接线端子12一侧。

优选的，所述的绝缘芯体为套管1，真空灭弧室2设置在套管1内，真空灭弧室2的静触头和动触头分别与接线端子11以及外电网接线端子12电相连；操作机构3固定设置在套管1一端端部位于外电网接线端子12一侧。

优选的，所述套管1包括电容型绝缘芯体13，所述电容型绝缘芯体13内嵌设有与绝缘层交替设置的多个同轴设置的电容屏，最外侧的电容屏为接地电容屏，电容型绝缘芯体13内的多个电容屏构成电压互感器。

优选的，所述的套管1外套设有电流互感器6；所述的电流互感器6从高压线路中获取电能为操作机构3供电，或者，电容型绝缘芯体13内的电压互感器从高压线路中获取电能为操作机构3供电。

优选的，所述绝缘芯体为玻璃钢管。

优选的，所述的操作机构3通过高压线路上的电流互感器供电，或者通过高压线路上的电压互感器供电，或者，所述的操作机构3通过无线充电的方式供电。

优选的，操作机构3的外壳与套管式组合电器电连接。

优选的，所述的电容型绝缘芯体13内设有交替设置且并联连接的正向电容屏组14和反向电容屏组15构成的多个电容屏组；所述的正向电容屏组14包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，正向电容屏组14最内侧的电容屏接高电位，最外侧的电容屏接低电位；所述的反向电容屏组15包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，反向电容屏组15最内侧的电容屏接低电位，最外侧的电容屏接高电位；多个电容屏组中最内侧的电容屏组和最外侧的电容屏组均是正向电容屏组14。

优选的，在电容型绝缘芯体13内真空灭弧室2的两侧嵌设有两组电容屏组，每组电容屏组包括构成主电容C1 113的主电容屏、构成分压电容C2 114的分压电容屏和构成屏蔽电容C3 115的屏蔽电容屏，主电容C1 113和分压电容C2 114串联构成提供电压信号输出的电压互感器，电容型绝缘芯体13内的两组电容屏组构成两个电压互感器。

本实用新型通过真空灭弧室和绝缘芯体相配合，提供了一种新型的套管式组合电器，可控制高压电路的分合；绝缘芯体包覆在真空灭弧室外起到绝缘保护作用，绝缘芯体内形成无需填充绝缘气体的空腔，套管式组合电器的结构简单、体积小，操作机构设置在套管式组合电器的高压侧，通过套管式组合电器所连接的高压获取操作机构的工作电源，执行操作机构的分合闸操作，无需另接电源，适用于野外无低压市电可作为工作电源的情况。本实用新型的套管式组合电器可用于控制变压器与外电网的分合；在使用时该装置可直接放置在变压器外部，无需另设置机壳进行防护，无需充装绝缘气，并且整体设计合理，占用空间小，便于安装和维护，操作便捷成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1是本实用新型的套管式组合电器的实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型的大电容量的电容型绝缘芯体内的多个电容屏的结构示意图；

图3是本实用新型的套管式组合电器的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至3给出的实施例，进一步说明本实用新型的具体实施方式。本实用新型不限于以下实施例的描述。

如图1-3所示，一种套管式组合电器，包括绝缘芯体和真空灭弧室2，真空灭弧室2设置在绝缘芯体内，操作机构3与真空灭弧室2的动拉杆连接，套管式组合电器的操作机构3设置在套管式组合电器的高压侧，位于套管式组合电器的一端，通过高压线路获取操作机构3的工作电源。本实用新型的套管式组合电器将真空灭弧室2设置在管状的绝缘芯体的空腔内，绝缘芯体包覆在真空灭弧室2外起到绝缘保护作用，管状的绝缘芯体内形成无需填充绝缘气体的空腔，套管式组合电器的结构简单、体积小，操作机构3设置在套管式组合电器的高压侧，通过套管式组合电器所连接的高压获取操作机构3的工作电源，执行操作机构的分合闸操作，无需另接电源，适用于野外无低压市电可作为工作电源的情况。这里的高压指1KV以上的电压，如10KV、35KV、110KV等；低压指1KV及以下的电压，通常用市电电压进行供电，即220V或380V。

本实用新型的操作机构3可以采用现有的高压断路器的操作机构，可以采用永磁操作机构，可以采用储能式的操作机构通过电机进行自动分合闸控制，在此不再赘述。特别的是操作机构3固定设置在变压器套管一端，位于高压侧，结构紧凑，通过高压电供能的取能方式为操作机构3提供分合闸的电能。

其中高压电供能的取能方式可以包括以下几种优选方案，通过高压线路直接取电，无需外接其它供电装置：

一、利用高压线路上的电流互感器取能，为操作机构供电或给操作机构的电池充电。如可以通过变压器套管上的电流互感器6取电。

二、利用高压线路上的电压互感器取能，为操作机构供电或给操作机构的电池充电。如可以通过电容型绝缘芯体13内电压互感器取电。

三、利用无线充电的方式为给操作机构的电池充电，从而给操作机构供电。

以下结合多个实施例，进一步说明本实用新型所述的套管式组合电器的操作机构设置：

实施例1

如图1所示：一种套管式组合电器，其包括套管1和绝缘芯体4，套管1一端和绝缘芯体4一端连接，真空灭弧室2设置在绝缘芯体4的空腔内，绝缘芯体4的另一端设有外电网接线端子12，用于与外电网相连；操作机构3固定设置在绝缘芯体4另一端上位于外电网接线端子12一侧，位于套管式组合电器的高压侧。操作机构3的外壳与套管式组合电器电连接，与套管式组合电器的高压等电位。所述绝缘芯体4通过连接法兰7与套管1连接，便于安装维护。真空灭弧室2设置在绝缘芯体4内，真空灭弧室2的一端与套管1连接，与真空灭弧室2的静触头连接的导电杆穿过套管1的空腔与接线端子11连接，真空灭弧室2的动触头与操作机构3连接，且与外电网接线端子12电连接。操作机构3设置在绝缘芯体4的上端，与真空灭弧室2的动拉杆相连，整个装置的结构紧凑，占用空间小，对其它电器设备的干扰低。通过高压电供能的取能方式为操作机构3提供分合闸的电能。

如图1所示，一种优选的方案，所述套管1包括电容型绝缘芯体13，所述电容型绝缘芯体13内嵌设有与绝缘层交替设置的多个同轴设置的电容屏(图中未示出)，最外侧的电容屏为接地电容屏，通过多个电容屏起到均压的作用，防止高压击穿。在电容型绝缘芯体13外部固定设置有防护伞裙8和安装套管1的安装法兰5，电容型绝缘芯体13内的接地电容屏通过安装法兰上的接地端子接地。所述的套管1为变压器套管，变压器套管一端与绝缘芯体4连接，另一端设有接线端子11，用于与变压器电相连，安装法兰5用于与变压器固定连接。在变压器套管外还套设有电流互感器6，电容型绝缘芯体13内的多个电容屏可构成电压互感器。所述的电流互感器6和电压互感器可用于从高压线路中获取电能为操作机构3提供电源。当然也可以采用独立的电压互感器从高压线路中获取电源。所述绝缘芯体4为玻璃钢管，其外部设置有防护伞裙8，玻璃钢管的绝缘芯体4通过连接法兰7与套管1连接。当然绝缘芯体4也可以是其它材料制成的干式的绝缘芯体，如环氧树脂管、电容型绝缘芯体。

如图2所示，一种电容型绝缘芯体13的优选方案，套管1的电容型绝缘芯体13内的多个电容屏的结构示意图，图中示出了电容型绝缘芯体13半侧的电容屏的剖视图。所述的电容型绝缘芯体13内设有交替设置且并联连接的正向电容屏组14和反向电容屏组15构成的多个电容屏组；所述的正向电容屏组14包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，正向电容屏组14最内侧的电容屏接高电位，最外侧的电容屏接低电位；所述的反向电容屏组15包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，反向电容屏组15最内侧的电容屏接低电位，最外侧的电容屏接高电位；多个电容屏组中最内侧的电容屏组和最外侧的电容屏组均是正向电容屏组14。本实施例的电容型绝缘芯体是由交替设置且并联连接的正向电容屏组和反向电容屏组构成的多个电容屏组实现绝缘芯体的电容量的增大，可以同时满足高压电器对均压和大电容量的要求，以给操作机构供电，满足不同的操作机构供电要求。正向电容屏组14和反向电容屏组15交替的次数根据所需电容量决定，绝缘芯体的电容量增大可以从高压电网获取更多的电能，可获取电能的功率大大提高，具有成本低、抗干扰性高的优点，绝缘芯体的电容量越大，可从高压端获取的电能越大。正向电容屏组14的多个电容屏和反向电容屏组15的多个电容屏均为同轴同心设置的圆筒，所有电容屏组中接高电位的电容屏之间电连接，接低电位的电容屏之间电连接，从而使所有正向电容屏组和反向电容屏组形成并联结构。正向电容屏组14的多个同轴同心设置的电容屏由内侧到外侧逐渐沿轴向由绝缘芯体一端向另一端错位形成阶梯性偏移设置；反向电容屏组15则相反，反向电容屏组15的多个同轴同心设置的电容屏由内侧到外侧逐渐沿轴向由绝缘芯体另一端向一端错位形成阶梯性偏移设置。

本实施例的套管式组合电器通过接线端子11和外电网接线端子12分别与变压器输出端和外电网相连，通过操作机构3来控制动拉杆的移动，从而控制真空灭弧室2中触头的分合；真空灭弧室2设置在绝缘芯体内部，通过绝缘芯体保证真空灭弧室2的绝缘性，使得整个装置可直接设置于变压器外部，无需设置单独的断路器，无需另设置防护机壳，无需充装绝缘气使得整个装置的结构更加紧凑，占用空间小。进一步，可通过套管1上的电流互感器6或套管1的电容型绝缘芯体13内的电容屏形成的电压互感器获取高压电能为操作机构3供电，使套管式组合电器连接到高压电路中即可工作，无需外接电源。

实施例2

如图3所示，一种套管式组合电器，所述的绝缘芯体为套管1，真空灭弧室2设置在套管1内，真空灭弧室2的静触头和动触头分别与接线端子11以及外电网接线端子12电相连；操作机构3固定设置在套管1一端端部位于外电网接线端子12一侧，位于套管式组合电器的高压侧，与真空灭弧室2的动拉杆相连。本实施例的套管式组合电器，真空灭弧室2直接设置在套管1内，通过套管1进行绝缘保护，套管1的空腔内无需填充绝缘气体。所述的套管1为变压器套管，可以直接安装在变压器外，无需另设置防护机壳，无需充装绝缘气使得整个装置的结构更加紧凑，占用空间小。通过操作机构3来控制动拉杆的移动，从而控制真空灭弧室2中触头的分合；将操作机构3设置在套管式组合电器的高压侧，从高压电获取工作电源。优选的，操作机构3的金属外壳与套管式组合电器电连接，与套管式组合电器的高压等电位。真空灭弧室2设置在变压器套管内部，通过变压器套管来保证真空灭弧室2的绝缘性，使得整个装置可直接设置于变压器外部，无需设置单独的断路器，无需另设置防护机壳，无需充装绝缘气。

优选的，所述套管1包括电容型绝缘芯体13，所述电容型绝缘芯体13内嵌设有与绝缘层交替设置的多个同轴设置的电容屏，最外侧的电容屏为接地电容屏，通过多个电容屏起到均压的作用，防止高压击穿。电容型绝缘芯体13外部固定设置有防护伞裙8和与变压器固定连接的安装法兰5，电容型绝缘芯体13内的接地电容屏通过安装法兰上的接地端子接地。

在变压器套管外套设有电流互感器6，电容型绝缘芯体13内的多个电容屏可构成两个电压互感器。具体的如图3所示，在电容型绝缘芯体13内真空灭弧室2的两侧嵌设有两组电容屏组，每组电容屏组包括构成主电容C1 113的主电容屏、构成分压电容C2 114的分压电容屏和构成屏蔽电容C3 115的屏蔽电容屏；主电容C1 113和分压电容C2 114串联构成提供电压信号输出的电压互感器，屏蔽电容C3 115起到屏蔽保护作用。优选的，每组电容屏组的多个电容屏同轴同心设置，由内侧到外侧逐渐沿轴向由电容型绝缘芯体1311的端部往设有真空灭弧室2的中部成阶梯性偏移设置，使电场分布均匀，每个电容屏的尺寸和位置由绝缘计算确定，每个电容屏的长度不一定相同，每个电容屏的梯差不一定相等，电容屏的上下梯差也不一定相等。

为了通过电压互感器获取更多的电能，实施例2的套管1的电容型绝缘芯体13内也可以采用如图2所示的结构，在电容型绝缘芯体13内交替设置多组并联连接的正向电容屏组14和反向电容屏组15，形成具有大电容量的电容型绝缘芯体，可以形成一个或多个大电容，为操作机构3供电。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。