带有带电指示的高压熔断器底座结构的制作方法

技术领域：

本发明一种高压熔断器结构为一种用于3-35kv户内高压成套设备的电压互感器保护用限流熔断器。其主要特点为熔断器底座上带有用于反映熔断器隔离器带电状态并能将该状态信号转换成电气信号的带电指示器。

背景技术：
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高压配电系统中使用高压限流式熔断器作为高压电压互感器的一次保护元件，当电压互感器发生过电压、谐振、接地等故障时，熔断器熔断切断电压互感器高压侧电源以达到保护互感器及其二次设备等目的。熔断器主要有熔断器底座和熔断件两大部件。熔断器底座固定安装在高压线路中，其受电侧触头连接到高压电源侧，馈电侧连接到电压互感器。熔断件是可替换部件，当熔体内发生故障电流时熔断，起到保护电压互感器的目的。

熔断器包括一对隔离插头和熔断件，隔离插头相当于熔断器底座触头。在高压电压互感器保护的应用中，由于其额定电流很小，熔断件是可以在带负载的情况下插入和拔出的。实际应用中，由于高压带电作业的危险性及熔断器结构的原因，往往不在带电状态下进行熔断件的插拔操作，而且熔断件抽插时不能直观观察到熔断器底座是否带电，给维护工作带来一定的安全风险。

在通常的应用中，熔断器是不带有带电显示功能的，带电显示器与高压传感器是分离的，高压传感器是安装在高压带电体上，而带电显示器安装于开关柜柜面的仪表门或板上用于观察高压母线的带电状况，而熔断器通常情况下不装设带电显示器。本发明将带电指示器直接固定安装在熔断器底座上，专门用于指示熔断器底座两侧(或一侧)的带电状态，对操作人员更为友好，提高了产品的安全性；通过外部电路可以检测到熔断器底座两侧(或一侧)的带电状态，通过对两侧电压信号的比较，可以得知熔断器是否被接通从而判断熔丝是否熔断，扩展了自动化系统的监测范围，为监控系统装上了新的“眼睛”，可实现一二次融合。

通过在熔断器底座上加装带电显示指示器，操作人员可以在远方很容易地观察到熔断器底座的带电情况，带电显示指示器内部电路提供电气接点，通过外接电路能检测到带电信号，并监测熔丝状态，更适合自动化系统应用。

技术实现要素：

本发明解决的主要问题是在传统无带电指示的高压熔断器底座上加装带电指示器功能，提供更为友好的人机界面，并为自动化系统提供遥信功能。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

带有带电指示的高压熔断器底座结构，所述的高压熔断器底座为半开口的筒状绝缘体，嵌在筒状绝缘体内的受电端子和馈电端子电气连接到高压侧和负载侧，筒状绝缘体利用法兰上内嵌的螺母固定，该螺母应可靠接地；

高压熔断器底座为环氧浇注绝缘体，其内部设置有高压电容器，使用导线与受电端子或馈电端子连接，电容另一端与控制器相连，控制器还用导线连接到指示灯及嵌于安装法兰内的接地螺母上。导线、高压电容器、控制器、指示灯、接地构成一条完整的带电显示处理回路。导线和电容器完全被浇注的绝缘体包裹在熔断器底座内部。

信号灯装在熔断器底座上易于操作人员观察到的位置，从控制器输出的信号通过浇注在熔断器底座内部的导线连接到信号灯，带电指示器接受到高压带电信号时点亮指示灯，该信号灯可通过显示不同的颜色来区分受电侧或馈电侧带电状态。

控制器处理来自高压电容器的输入信号，将该信号处理成信号灯输出信号和电气通断信号，在控制器上有供输出的电气通断信号连接的接线端子。可以通过外部电路将该信号传递到自动化系统监控。

本发明的进一步技术：

优选的，信号灯采用插接方式与熔断器底座相连。

优选的，控制器与熔断器底座采用插接式电气连接。

优选的，控制器被取出不影响熔断器的正常工作，在控制器底部设置有弹簧片，当控制器插入时，该弹簧片被压住，当控制器被拔出时，该簧片翘起使来自电容器的输入信号接地(将电容输出管脚与接地管脚短接)。

有益效果：本发明一种新型熔断器底座结构，该底座上带电触头连接有高压电容器，在熔断器底座上装设有指示器用以指示熔断器底座触头的带电状态，在熔断器底座上装设有控制器接受并处理带电信号，输出带电信号给指示灯及外部电路，使操作人员能直观地观察到熔断器底座的带电状态，并且为监控系统提供熔断器两端带电、熔丝熔断等遥信信号。提供了更为友好的人机界面，提升了产品的安全性，为一二次融合提供条件。

附图说明:

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为高压熔断器底座结构剖面示意图；

图2为电气回路原理框图；

图3为熔断器底座结构左视图；

图4为熔断器底座结构右视图；

图5为控制器插接装配图；

图6为控制器拆卸状态图。

具体实施结构:

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明提供一种带有带电指示的高压熔断器底座结构，如图1-3，所述的熔断器底座为环氧浇注本体；

将通常采用绝缘子支撑的敞开式熔断器底座变形为半开口的筒状绝缘体，筒状绝缘体可利用法兰上内嵌的螺母固定，被浇注在环氧绝缘体内的受电端子和馈电端子设置在筒状绝缘体的外部以供电气连接到电源侧和负载侧，筒状绝缘体利用法兰上内嵌的螺母固定，该螺母为带电显示系统提供可靠接地，信号灯装在熔断器底座上易于操作人员观察到的位置，控制器装在熔断器底座法兰上，在熔断器底座上设置有指示灯和控制器的接口。

下面以图为例详细说明实施方案：

关于熔断器底座

熔断器底座1：整体由环氧绝缘材料浇注面成，其顶端有外露的受电端子11用于接受高压电源，尾端有外露的馈电端子12供将电路连接到互感器。熔断器底座1内部有腔室13用以容纳熔断件3及熔断器底座触头等零件。用于接地及固定熔断器底座的螺母141内嵌在熔断器底座的法兰14上。指示灯25和控制器24固定在熔断器底座1外部合适的位置。

对于带电显示系统；

如图2，带电显示系统共分三部分：输入部分是信号采集部分，包括高压端(受电端子11)、电容器21/22、接地端(螺母141)及其连线；输出部分是信号反馈部分，包括指示灯25、电接点输出端子245等；输入和输出信号连接到控制器24，控制器24是电子电路模块，负责处理输入和输出信号。

如图1、3、4，熔断器底座1内部设置有高压电容21,22,其两端以导线连接端子11或12与控制器24；指示灯25装在操作侧易于观察的地点，采用导线与控制器24相连；电容器21/22和导线完全被浇注在熔断器底座内部，并满足与高压回路的绝缘性能要求。

指示灯25装在熔断器底座1外部易于观察的地点，在熔断器底座相应位置浇注有与指示灯25相配的电气插座，指示灯25为可插拔模块，当指示灯损坏时可用完好的指示灯直接替换，指示灯25用不同的发光颜色来区分受电端子和馈电端子的带电状况。

如图5控制器24装在环氧浇注本体法兰14上，法兰14内嵌有插针排241，控制器24内有与之相对应的插座排242，用以传递输入输出导线；

控制器24装在熔断器底座1的安装法兰14上，在法兰14上相应位置嵌有插针排241，而控制器24模块对应有插座排243，通过针座之间的插接实现控制器24与熔断器底座1之间的电气连接。控制器24与熔断器底座1之间的固定方式在附图中未作表示，可采用螺钉或卡销等常规机械固定方式不再赘述。控制器24上还设置电气接点245，用于外接导线引出带电、熔丝熔断的状态信号。

控制器24的底面与熔断器底座法兰14之间还设有弹性簧片243，该弹性簧片被固定在法兰14的凹面上，控制器24正常装配时，控制器将弹性簧片243压住(如图5)，当控制器24被取下时，弹性簧片243翘起，使插针排241上用于电压取样信号的插针和接地插针之间短接(如图6)，使得在控制器24在被取出的情况下通过电容取得的取样电压信号接地，避免在插针排241上产生高电压和高压放电现象，使得即使在取出控制器24时投入运行也不影响熔断器的主体功能。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。