一种新型10kV柱上断路状态可视化真空断路器的制作方法

本发明涉及一种用于电力系统配电网运行与管理领域的新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器。

背景技术：

1、时至今日，以zw32为代表的一系列柱上真空断路器设备早已经在电网实现了大量普及。然而通过对近几年zw32装置运行情况进行观察发现，zw32在负载高峰时段的故障时有发生。这就对线路的可靠性以及不停电作业的方式提出了挑战。如何预判现有设备运行情况，消除10kv架空线路中设备的潜在故障风险，以及提升现场操作人员对设备情况的直观掌握以便加速不停电作业有重要的意义。由于真空断路器使用真空灭弧室单元，自身结构上就存在封闭性，所以现场操作人员往往无法直接观察到开关的实际状况，夜间操作或抢修更是难以掌握设备情况。这里的设备状态并不仅仅指开关的合分闸信息，也包含内部机构整体磨损情况，驱动以及控制回路的线束老化情况等。因此，对柱上真空断路器进行状态可视化和本质绝缘化改造是目前提高供电可靠率亟需解决的一大难题。

2、根据项目组对国内外10kv柱上真空断路器相关领域的现有产品分析，得出以下结论：

3、(1)由于柱上真空断路器装置没有明显的可视断口，不得不通过外部挂接隔离刀闸来实现安规要求。然而对线路本质绝缘化来讲，外挂隔离刀闸有金属裸露部位，不利于线路绝缘化。

4、(2)设备露天运行，日晒雨淋易老化受外力破损。设备外露多处金属裸露部位，非全绝缘、全封闭、全屏蔽。随着城市的发展，良好的绿化环境是野生动物最佳栖息地，多年来由于松鼠、蛇类等野生动物造成的单相接地故障以及相间短路故障有逐步上升的趋势，外加各类高空抛物、飘带和其他异物所带来的的故障也屡见不鲜，其主要原因在于现行各类10kv柱上开关本体非全绝缘化的设计。

5、(3)目前柱上真空断路器主回路均无法提供令人信服的灭弧室状态指示。现场操作人员实际观察到的状态指示其实是内部操作机构的状态，换而言之其中的技术风险在于一旦机构本身故障，操作人员可能得到是一个错误的状态。

6、(4)绝大部分zw32的合分闸状态显示均体现在一个方向，其可视角度相当有限，使得现场操作人员的观察角度有很大的局限性。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，针对设备本体全绝缘、全封闭、全屏蔽的前提下，实现设备内部全可视。提供直观明显可见的设备合分状态特征，内部驱动机构磨损特征，内部线路可视特征，给现场操作人员一个明确的设备整体状态信息。

2、实现上述目的的一种技术方案是：一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，包括断路器箱体和设置于断路器箱体上的极柱，

3、极柱的顶部、水平端和底部出线端分别设有传感器，传感器信号向外引出，与设置在断路器箱体底部表面的信号灯连接，形成独立于与极柱物理操作机构的信号提示系统；

4、断路器箱体的底面为透明的观察视窗板，在观察视窗板上预设有断路器箱体内部结构的安装位，断路器箱体内部结构位置一定的安装在观察视窗板的固定区域。

5、进一步的，极柱的顶部设有一体式高精度vs传感器，极柱的水平端设有集成式vs+ct传感器，极柱的底部出线端设有传感器及统一出线传感器接口。

6、进一步的，断路器箱体的框架底部开槽，观察视窗板卡接于槽内。

7、进一步的，在观察视窗板与断路器箱体的连接部打有结构胶。

8、进一步的，断路器箱体的框架底部开设有连接孔，螺钉穿过连接孔对观察视窗板与断路器箱体进行连接加固。

9、进一步的，连接孔内设有平垫。

10、进一步的，信号灯为设置于观察视窗板上的平行排布的三条信号灯，每条信号灯对应一个传感器信号。

11、进一步的，所述信号灯为led信号灯。

12、进一步的，观察视窗板上的安装位对应的断路器箱体内部结构分别为机构核心永磁驱动部件、主连杆弹簧操作机构、内部电缆走线和传感器集成控制主板，极柱密封界面。

13、进一步的，观察视窗板上的安装位通过隔板可卡接件进行分隔。

14、本发明的新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器本体全绝缘化，为全封闭一体式结构，全屏蔽且提供完整机箱内部视野，开关状态明显可视化，开关机构磨损可视化，开关内部线路可视化，给现场操作人员一个明确的开关整体状态信息，提供了解决了开关装置各类现存难题的途径，同时也满足了不停电作业的安规要求和施工作业的各项需求。状态可视化设计的可有效提高检修和现场故障判断的效率，对提升供电可靠性和优质服务具有很好的现实意义，为配电线路装置本质绝缘化提供了安全保障，保证检修人员作业安全，消除该安全短板为实现高度供电可靠性打下安全扎实的基础，同时将获得较大的经济效益和社会效益。

技术特征：

1.一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，包括断路器箱体和设置于断路器箱体上的极柱，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，极柱的顶部设有一体式高精度vs传感器，极柱的水平端设有集成式vs+ct传感器，极柱的底部出线端设有传感器及统一出线传感器接口。

3.根据权利要求1所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，断路器箱体的框架底部开槽，观察视窗板卡接于槽内。

4.根据权利要求3所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，在观察视窗板与断路器箱体的连接部打有结构胶。

5.根据权利要求3所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，断路器箱体的框架底部开设有连接孔，螺钉穿过连接孔对观察视窗板与断路器箱体进行连接加固。

6.根据权利要求5所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，连接孔内设有平垫。

7.根据权利要求1所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，信号灯为设置于观察视窗板上的平行排布的三条信号灯，每条信号灯对应一个传感器信号。

8.根据权利要求7所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，所述信号灯为led信号灯。

9.根据权利要求1所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，观察视窗板上的安装位对应的断路器箱体内部结构分别为机构核心永磁驱动部件、主连杆弹簧操作机构、内部电缆走线和传感器集成控制主板，极柱密封界面。

10.根据权利要求9所述的一种新型10kv柱上断路状态可视化真空断路器，其特征在于，观察视窗板上的安装位通过隔板可卡接件进行分隔。

技术总结
本发明公开了一种新型10kV柱上断路状态可视化真空断路器，包括断路器箱体和设置于断路器箱体上的极柱；极柱的顶部、水平端和底部出线端分别设有传感器，传感器信号向外引出，与设置在断路器箱体底部表面的信号灯连接，形成独立于与极柱物理操作机构的信号提示系统；断路器箱体的底面为透明的观察视窗板，在观察视窗板上预设有断路器箱体内部结构的安装位，断路器箱体内部结构位置一定的安装在观察视窗板的指定区域。本发明实现设备内部全可视。提供直观明显可见的设备合分状态特征，内部驱动机构磨损特征，内部线路可视特征，给现场操作人员一个明确的设备整体状态信息。

技术研发人员：管必萍,邢雅贤,戴人杰
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15