一种磁控柱上真空断路器保护系统及保护方法与流程

本发明涉及真空断路器，特别是一种磁控柱上真空断路器保护系统及保护方法。

背景技术：

1、随着电力系统的不断发展与升级，人们对电力设备的要求也越来越高。其中，柱上断路器成为了电力设备行业的重要组成部分。各种断路器的力量研究水平和制造技术都有了长足的发展，真空断路器不仅仅限于中压电网，而是朝着高电压、大容量方向发展。

2、户外高压真空断路器采用弹簧储能操作机构，可手动操作、电动操作和遥控分合闸操作。可在断路器侧边加装隔离开关，形成户外高压真空断路器一户外高压隔离开关组合电器，增加了可见隔离断口，并具有可靠的联锁操作；可用于发电厂，变电站，电力设备和电力线路的控制和保护。现在高压户内外真空断路器的运用正逐渐广泛，许多10kv无油断路器已被真空断路器代替。因为厂家不同，有的真空断路器功用好，修补作业量小，供电牢靠性高；有的真空断路器功用差，特别是断路器的特性，存在许多问题；一些真空断路器损坏极为严峻，极易造成事端超压，导致大面积停电。

3、真空断路器在使用过程中发生的过电压会损害电力设备的绝缘。因此，除真空断路器外，应根据过电压类型采取相应措施，减少过电压的产生，降低过电压值。除了关注和解决真空断路器制造过程中存在的问题外，还可以增加保护装置来改变负载参数来达到目的。

4、真空断路器保护装置的实现，大大提高了电力系统的安全性和稳定性，减少了设备损坏和事故的发生。随着电力系统的不断发展，真空断路器保护装置的技术也会不断地进行改进和创新，进一步提高电力系统的安全性和效率。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种易于操控、保护性能强的磁控柱上真空断路器保护系统及保护方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种磁控柱上真空断路器保护系统，包括电动储能机构、手动储能机构、合闸传动机构、分闸传动机构、断路器执行传动机构、灭弧机构、支撑架体机构。

3、所述支撑架体机构包括箱体、左立板、右立板、上支撑板，所述左立板、右立板固定设置于所述箱体的底部，所述上支撑板固定设置于所述左立板、右立板上。

4、所述电动储能机构包括储能电机、动力齿轮、中间传动轴、中间齿轮、储能主传动轴、储能齿轮、储能大臂、储能弹簧、储能弹簧固定座、储能半月板凸轮、储能保持柱、微动开关、储能指示连杆、储能指示标，所述动力齿轮固定设置于所述储能电机轴端；所述中间齿轮固定设置于所述中间传动轴上；所述储能齿轮固定设置于所述储能主传动轴上，所述中间齿轮分别与所述动力齿轮和储能齿轮啮合；所述储能大臂固定设置于所述储能主传动轴远离所述储能齿轮一端，所述储能弹簧固定座固定设置于所述箱体上，所述储能弹簧两端分别固定设置于所述储能大臂和储能弹簧固定座上，所述储能半月板凸轮固定设置于所述储能主传动轴靠近所述储能齿轮一端，所述储能保持柱固定设置于所述储能半月板凸轮上，所述储能主传动轴上设有微动开关触板、储能指示触板，所述微动开关固定设置于所述微动开关触板的下方，所述储能指示连杆、储能指示标通过销轴活动连接在所述右立板上；

5、所述手动储能机构包括手动把手、手动储能连杆一、手动储能连杆二、单向轴承、手把固定销，所述手动把手通过手把固定销活动设置于所述左立板上，所述手动储能连杆一一端与所述手动把手铰链，另外一端与所述手动储能连杆二铰链，所述手动储能连杆二通过所述单向轴承活动设置于所述中间传动轴远离所述中间齿轮一端；

6、所述合闸传动机构包括连杆传导轴、储能保持档杆、合闸手动按钮、合闸连动盒子、合闸连杆一、合闸连杆二、合闸连杆三、合闸连杆四、合闸电磁动力器、合闸电磁推块、合闸指示连杆、合闸指示板，所述连杆传导轴两端贯穿所述左立板、右立板通过轴承活动设置于左立板、右立板上；所述储能保持档杆固定设置于所述连杆传导轴靠近所述储能半月板凸轮一端，所述合闸手动按钮通过合闸连动盒子、合闸连杆一、合闸连杆二、合闸连杆三、合闸连杆四逐级铰链，所述连杆传导轴上设置有合闸连杆臂、合闸指示触板，所述合闸连杆四与所述合闸连杆臂活动铰链；所述合闸指示连杆、合闸指示板通过销轴活动连接在所述左立板上；所述合闸电磁推块与合闸连杆四远离所述合闸连杆臂一端活动铰链；所述合闸电磁动力器固定设置于所述合闸电磁推块上端；

7、所述分闸传动机构包括分闸手动按钮、分闸连动盒子、分闸连杆一、分闸连杆二、分闸连杆三、分闸连杆四、分闸电磁动力器、分闸电磁推块、分闸弹簧座、分闸弹簧，所述分闸手动按钮通过分闸连动盒子、分闸连杆一、分闸连杆二、分闸连杆三、分闸连杆四逐级铰链，所述分闸电磁推块与分闸连杆四远离所述合闸连杆臂一端活动铰链；所述分闸电磁动力器固定设置于所述分闸电磁推块上端；所述连杆传导轴上设有合闸制动档杆一、分闸连杆臂，所述储能主传动轴上设有合闸制动导板一、合闸制动导板二，所述合闸制动档杆一沿所述合闸制动导板一面相切运动；

8、所述断路器执行传动机构包括断路器主传动轴、断路器执行连杆、断路器执行大臂、执行大臂连动轴、绝缘拉杆轴、油压缓冲器、主传动轴固定架，所述断路器主传动轴通过两个主传动轴固定架活动设置于左立板、右立板上，断路器执行连杆、断路器执行大臂、绝缘拉杆轴活动铰链，所述断路器主传动轴上均匀设有三组执行凸轮臂，两组缓冲挡臂，还设有合闸制动档杆二；所述断路器执行大臂有6个，两个为1组，共计3组，所述执行大臂连动轴贯穿三组所述断路器执行大臂，保持3组同步运动；所述油压缓冲器有两个，分别固定设置于所述两组缓冲挡臂下；所述合闸制动档杆二沿所述储能半月板凸轮相切运动；

9、所述灭弧机构包括灭弧室外壳、上端盖板、上接线端子、上导线柱、弹性下端盖板、下接线端子、下导线柱、弹性矫直器；所述弹性矫直器固定设置于绝缘拉杆轴上，所述下导线柱固定设置于所述弹性矫直器上，所述下接线端子固定设置于所述下导线柱，所述上导线柱固定设置于所述灭弧室外壳内，所述下导线柱活动设置于所述灭弧室外壳内，所述上接线端子固定设置于所述上导线柱上，所述上端盖板固定设置于所述灭弧室外壳上，所述弹性下端盖板固定设置于所述灭弧室外壳下。

10、可选的，所述合闸传动机构还包括电压传感器，所述电压传感器固定设置于所述上支撑板上。

11、可选的，所述灭弧机构还包括环形散热器，所述环形散热器设置有3组，分别套设在所述灭弧室外壳外侧。

12、可选的，所述灭弧室外壳内侧圆周面上均匀布满田字形筋条。

13、可选的，所述磁控柱上真空断路器保护系统还包括端子绝缘罩，所述端子绝缘罩固定套设在所述环形散热器的外侧。

14、可选的，所述磁控柱上真空断路器保护系统还包括固定安装架，所述支撑架体机构固定设置于固定安装架上。

15、可选的，所述磁控柱上真空断路器保护系统还包括加热器座、加热器、温度传感器，所述箱体固定设置于所述热器座上，所述加热器固定设置于所述热器座，所述温度传感器固定设置于所述上支撑板上。

16、可选的，所述磁控柱上真空断路器保护系统还包括外防护棚，所述外防护棚固定设置于所述固定安装架上。

17、一种磁控柱上真空断路器保护系统的保护方法，其包括如下步骤：

18、s1、当通过电动机进行储能时，所述储能电机通过所述动力齿轮、中间齿轮、储能齿轮的啮合传动，带动所述储能主传动轴转动，从而带动所述储能大臂转动，进而将电动机的动能转化成所述储能弹簧的弹性势能；当储能到位时，所述微动开关触板触碰到所述微动开关，将到位信号传递给系统，停止所述储能电机工作；所述储能指示触板触碰到所述储能指示连杆带动所述储能指示标摆动至储能状态位置；

19、s2、当采用手动储能时，所述手动储能连杆二内为单向轴承，重复按压所述手动把手，通过所述手动储能连杆一、手动储能连杆二带动所述中间传动轴转动，所述中间传动轴通过所述中间齿轮、储能齿轮的啮合传动，带动所述储能主传动轴转动，从而带动所述储能大臂转动，进而将电动机的动能转化成所述储能弹簧的弹性势能；

20、s3、正常储能状态下，所述储能保持档杆顶住所述储能保持柱，限制所述储能弹簧带动所述储能主传动轴转动，当需要合闸时，外部系统给出合闸信号，所述合闸电磁动力器得电推动所述合闸电磁推块，通过所述合闸连杆四与合闸连杆臂的活动铰链带动所述连杆传导轴转动，从而带动所述储能保持档杆转动远离所述储能保持柱，解除对所述储能弹簧势能转化为动能的限制；所述储能弹簧势能转化为动能通过所述储能主传动轴带动所述储能半月板凸轮转动，从而推动所述合闸制动档杆二转动，带动所述断路器主传动轴转动，通过所述断路器执行连杆、断路器执行大臂、执行大臂连动轴活动铰链，克服所述分闸弹簧弹力，带动所述绝缘拉杆轴向上运动，所述导线柱向上移动与所述上导线柱接触通电实现合闸通电；手动操作时，按动所述合闸手动按钮，通过所述合闸连动盒子、合闸连杆一、合闸连杆二、合闸连杆三、合闸连杆四之间逐级的活动铰链，带动所述连杆传导轴转动，从而带动所述储能保持档杆转动远离所述储能保持柱，解除对所述储能弹簧势能转化为动能的限制；当所述连杆传导轴转动时，所述合闸指示触板触碰到所述合闸指示连杆带动所述合闸指示板摆动至合闸状态位置；

21、s4、合闸状态下，所述合闸制动档杆一抵住所述合闸制动导板一，限制所述储能主传动轴转动；当外部电压传感器监测到电路异常时，所述分闸电磁动力器得电推动所述分闸电磁推块，通过所述分闸连杆四与所述分闸连杆臂的活动铰链带动所述连杆传导轴转动，从而带动所述合闸制动档杆一转动，解除对所述合闸制动导板一的限制，所述储能主传动轴可自由转动；受所述分闸弹簧弹力的作用拉动所述执行大臂带动所述绝缘拉杆轴向下运动，所述下导线柱向下移动与所述上导线柱分离断电；手动操作时，按住所述手动按钮，通过所述分闸连动盒子、分闸连杆一、分闸连杆二、分闸连杆三、分闸连杆四逐级的活动铰链带动所述连杆传导轴转动从而带动所述合闸制动档杆一转动，解除对所述合闸制动导板一的限制，所述储能主传动轴可自由转动；当所述连杆传导轴转动时，所述合闸指示触板触到所述合闸指示连杆带动所述合闸指示板摆动至分闸状态位置。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1、通过设置分闸电磁推块、电压传感器，当电压出现波动异常时，将信号传递给所述分闸电磁动力器，实施快速分闸切断，以实现保护线路和断路器本身的作用。

24、2、通过在灭弧室外壳外侧设置环形散热器，可有效的快速吸收灭弧室外壳的热量，防止灭弧室外壳发生龟裂，提高灭弧室的使用寿命。

25、3、灭弧室外壳内侧圆周面上均匀布满田字形筋条；田字形筋条的布置，相同厚度下，可提升灭弧室外壳的刚性及强度，降低了灭弧室外壳龟裂的概率，提升了灭弧室的使用寿命。

26、4、通过设置端子绝缘罩，将金属件与其他部件隔离开，起到绝缘作用，同时为金属件和导线接触点提供保护功能，起着保护作用。

27、5、通过设置固定安装架可以在保证断路器的稳定性的同时,提供足够的可塑性和抗震性能。高空安装时,可提高断路器的稳定性和安全性。

28、6、通过设置加热器、温度传感器，低温环境下对断路器进行加热，由此可以保护断路器，避免低温结冰对断路器绝缘性能和机械性能造成的危害。

29、7、通过增加外防护棚，来保护断路器不受雨雪天气和太阳直射对设备的损害，延长断路器的使用寿命。