一种SF6断路器的远端辅助加热装置的制作方法

本发明为一种sf6断路器的远端辅助加热装置。

背景技术：

内蒙古东部地区气候寒冷，冬季部分地区最低温度可达-40℃，有些地区甚至可达-50℃。在极端低温情况下，sf6气体发生部分液化会使sf6断路器内的sf6气体密度降低，而sf6气体优良的电气特性实在一定的气压和密度条件下实现的，因此温度过低会导致sf6气体出现液化现象，使得sf6断路器的开断性能和绝缘能力下降。

为保证sf6断路器在高寒地区的安全、可靠运行，国内外的许多学者和厂家都做了相关的试验，目前较为常见的方法主要有：降低sf6气体的运行气压；使用其它气体代替sf6气体（如c-c4f8、sf6与n2的混合气体）；对sf6气体进行加热。前两种方法虽然可以有效解决sf6气体的液化问题，但却不可避免地降低了其额定的开断电流参数，无法保证sf6断路器在大开断电流下的正常工作，同时也给检修和维护工作带来较大的困难。因此，要想保证断路器在高寒地区的正常运行，以目前的研究水平只能对sf6气体进行加热了。与此同时，目前已有的加热方式一般都是对断路器的罐体和瓷柱底部进行直接加热的，这种加热方式虽然简便可行，但由于瓷柱较长且其构成材料不易导热，因而无法将热量传导至sf6灭弧气室中，在高寒地区这种方法不能有效地提升sf6灭弧气室内的气体温度。因此，在底部加装加热装置的前提下，可以在断路器的远端加装该自具能加热装置，以期解决sf6断路器远端温度无法得到有效提高的问题。

技术实现要素：

本发明专利想要解决的技术问题在于针以上所述的技术中所存在的缺陷，提供了一种sf6断路器的远端辅助加热装置，以此保证冬季断路器sf6内不发生液化现象。

本发明解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种sf6断路器的远端辅助加热装置,它包括感应发电装置、电源保护及控制电路、超级电容、温度控制电路、加热电阻带、保温套、绝缘板。

所述的感应发电装置、电源保护及控制电路、超级电容、温度控制短路均设在保温套顶部，且各装置、电路之间通过绝缘板进行隔绝；所述的保温套与断路器的远端相互对应，且保温套套合在远端的外部，所述的加热电阻带内嵌于断路器远端内壁和远端顶部，加热电阻带设有均匀分布的若干个且加热电阻带之间相互串联。

所述的感应发电装置由磁感应线圈和高磁通铁芯组成，该装置利用电磁感应原理直接从高压母线取电，当高压母线中的电流变化引起周围磁场变化时加装在其上的电流感应线圈就会感应出电压，经过整流、滤波、稳压电路后将电能输送给后续设备。

所述的磁感应线圈应靠近高压母线，磁感应线圈与高压母线之间的距离为1-4mm。

所述的电源保护及控制电路根据感应电流的大小对电路进行保护，并控制取电线圈产生的电压电流，电源保护及控制电路根据感应电压的大小控制加热电路的工作状态，当电压稳定时直接为加热电阻带供电，并将多余的能量存入超级电容；当电压不稳定时将超级电容投入加热电路。

所述的温度控制电路主要由无线温度测控系统单元、温度传感器，微处理器、温度显示调节装置组成，温度传感器采集断路器温度并输出温度数据到微处理器进行处理，然后经无线发射模块发出，利用无线接收模块收集温度数据至温度显示调节单元进行数据的显示和分析比较，然后进行后续电路驱动，利用该温控模块，当温度下降至某一设定温度时，温度控制装置工作，使加热装置中加热回路接通，加热装置对其远端处进行加热；当温度上升到某一设定温度时，温度控制装置动作，断开加热回路。

本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：

通过以上各模块的配合工作，能够有效弥补因在sf6断路器底部加装加热装置无法有效提升绝缘端子顶部附近温度的缺陷，保证了断路器正常工作的灭弧室内气体温度。

附图说明

图1：本发明专利实施例结构示意图

图2：本发明专利原理框图

图3：取能线圈原理示意图

图4：加热结构示意图

图5：温度控制电路

图6：本发明的安装示意图。

图中：感应发电装置1、电源保护及控制电路2、超级电容3、温度控制电路4、加热电阻带5、保温套6、绝缘板7、磁感应线圈8、高磁通铁芯9、高压母线10。

具体实施方式

这里将详细对sf6断路器的远端辅助加热装置实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明专利相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明专利的一些方面相一致的装置的例子。

如附图1、图2和图4所示的一种sf6断路器的远端辅助加热装置,它包括感应发电装置1、电源保护及控制电路2、超级电容3、温度控制电路4、加热电阻带5、保温套6、绝缘板7。

所述的感应发电装置1、电源保护及控制电路2、超级电容3、温度控制电路4均设在保温套6顶部，且各装置、电路之间通过绝缘板7进行隔绝；所述的保温套6与断路器的远端相互对应，且保温套6套合在远端的外部，所述的加热电阻带5内嵌于断路器远端内壁和远端顶部，加热电阻带5设有均匀分布的若干个且加热电阻带5之间相互串联。

如图3所示的感应发电装置1由磁感应线圈8和高磁通铁芯9组成，该装置利用电磁感应原理直接从高压母线10取电，当高压母线10中的电流变化引起周围磁场变化时加装在其上的磁感应线圈8就会感应出电压，经过整流、滤波、稳压电路后将电能输送给后续设备。

所述的磁感应线圈8应靠近高压母线10，磁感应线圈8与高压母线10之间的距离为1-4mm。

所述的电源保护及控制电路2根据感应电流的大小对电路进行保护，并控制取电线圈产生的电压电流，电源保护及控制电路2根据感应电压的大小控制加热电路的工作状态，当电压稳定时直接为加热电阻带供电，并将多余的能量存入超级电容3；当电压不稳定时将超级电容3投入加热电路。

如图5所示的温度控制电路4主要由无线温度测控系统单元、温度传感器，微处理器、温度显示调节装置组成，温度传感器采集断路器温度并输出温度数据到微处理器进行处理，然后经无线发射模块发出，利用无线接收模块收集温度数据至温度显示调节单元进行数据的显示和分析比较，然后进行后续电路驱动，利用该温控模块，当温度下降至某一设定温度时，温度控制装置工作，使加热装置中加热回路接通，加热装置对其远端处进行加热；当温度上升到某一设定温度时，温度控制装置动作，断开加热回路。

如图6所示的，将该装置加在高压母线10上，高压母线10产生交变磁场而在磁感应线圈8中产生感应电动势，进而为后续电路提供电能，经感应线圈8产生的电能经过整流、滤波以及稳压装置输送给蓄电池进行存储，并且有电源保护及控制电路2根据感应电压进行工作模式的选择，当无感应电压小于5v时蓄电池立刻投入加热电路工作，当感应电压处于正常范围时直接为加热电路供电。

温控模块中的温控装置电路原理如图5对收到的温度数据同预先设定的最小值和最大值进行实时比对，当传输的温度低于预设温度时，温度控制装置kt1和kt2动作，sh41和sh42回路接通，使灭弧室内壁与支柱绝缘子顶部加热带工作，此时两个加热带同时对灭弧室加热，加热带通过热传递的方式将热量扩散至灭弧室内部，从而改变灭弧介质的温度，当温度采集传输单元传输回来的温度高于预设温度时，kt0动作，断开，sh41和sh42回路，断开灭弧室顶部和支柱绝缘子内腔顶部加热带电源，停止加热。

通过以上各模块的配合工作，能够有效弥补因在sf6断路器底部加装加热装置无法有效提升绝缘端子顶部附近温度的缺陷，保证了断路器正常工作的灭弧室内气体温度。