专利名称：柱上智能开关和柱上智能开关箱的制作方法
技术领域：
柱上智能开关和柱上智能开关箱技术领域[0001]本实用新型涉及电力领域，更具体地，涉及一种柱上智能开关和柱上智能开关箱。
技术背景[0002]现有技术中，由于山区地理环境复杂，山区内多建设简易变电站。又由于山区天气恶劣，使得书店线路故障频发，很容易造成简易变电站内跌落保险熔断。由于山路崎岖加之路程较远，给维修人员带来不便，于是造成由变电站内跌落保险熔断所造成的地区停电时间大大增加，给居民生活带来不便。加之由于地势原因造成站内面积不足，经常出现原计划布置于开关室的设备无处安置的情况。[0003]鉴于山区地理环境的特殊性，山区变电站需要一种体积紧凑并且安全可靠的开关装置。实用新型内容[0004]本实用新型旨在提供一种柱上智能开关和柱上智能开关箱，以解决现有技术的山区变电站的开关室中的设备体积过大，运行不稳定的问题。[0005]为解决上述技术问题，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种柱上智能开关， 包括断路器,断路器包括静触头、动触头、绝缘拉杆和动作机构,动作机构通过绝缘拉杆与动触头连接；保护控制装置，保护控制装置与断路器的动作机构电连接。[0006]进一步地，断路器 包括灭弧室，静触头和动触头设置于灭弧室的腔体内。[0007]进一步地，柱上智能开关还包括触头弹簧，动作机构和绝缘拉杆通过触头弹簧连接。[0008]进一步地,动作机构包括芯杆，芯杆与绝缘拉杆连接；上铁轭，上铁轭套设在芯杆上；下铁轭，下铁轭套设在芯杆上；铁芯，铁芯套设在芯杆上，铁芯与芯杆固定连接，铁芯设置于上铁轭与下铁轭之间；分闸弹簧，分闸弹簧设置在铁芯与上铁轭之间；线圈，线圈套设在铁芯上；永磁体，永磁体套设在线圈上。[0009]进一步地，保护控制装置包括控制电缆接线盒和微机控制器；控制电缆接线盒通过CAN总线和/或485总线与动作机构电连接，控制电缆接线盒通过CAN总线和/或485 总线与微机控制器电连接。[0010]根据本使用新型的第二个方面，提供了一种柱上智能开关箱，柱上智能开关箱包括箱体和多个柱上智能开关，柱上智能开关是上述的柱上智能开关，柱上智能开关的断路器的至少一部分设置在箱体内。[0011]进一步地，柱上智能开关箱还包括联动轴，联动轴与柱上智能开关的绝缘拉杆连接。[0012]进一步地,柱上智能开关箱还包括拉钩,拉钩设置在箱体外部，拉钩与联动轴连接。[0013]进一步地，柱上智能开关箱还包括套管，套管套设在柱上智能开关的至少一部分上。[0014]进一步地，箱体上设置有空气流动阀门，空气流动阀门的阀口部位设置有过滤器。[0015]该柱上智能开关将断路器和保护控制装置结合成一个整体，有效缩小了柱上智能开关的整体体积。同时，该柱上智能开关可以由保护控制装置控制断路器，使动触头与静触头分离，进而断开输电线路的主回路，保证了输电线路的安全可靠。
[0016]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中[0017]图1示意性示出了本实用新型中的柱上智能开关的示意图；以及[0018]图2示意性示出了柱上智能开关箱的示意图。[0019]图中附图标记10、断路器；11、静触头；12、动触头；13、绝缘拉杆；14、动作机构； 141、芯杆；142、上铁轭；143、下铁轭；144、铁芯；145、分闸弹簧；146、线圈；147、永磁体；15、灭弧室；16、触头弹黃；20、保护控制装直；21、控制电缆接线盒；22、微机控制器；30、箱体；31、空气流动阀门；311、过滤器；40、联动轴；50、拉钩；60、套管。
具体实施方式
[0020]
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。[0021]作为本实用新型的第一方面，提供了一种柱上智能开关，如图1所示，该柱上智能开关包括断路器10，断路器10包括静触头11、动触头12、绝缘拉杆13和动作机构14,动作机构14通过绝缘拉杆13与动触头12连接；保护控制装置20，保护控制装置20与断路器10的动作机构14电连接。[0022]该柱上智能开关将断路器10和保护控制装置20结合成一个整体，有效缩小了柱上智能开关的体积。将该住上智能开关应用在山区变电站，可以节省新建开关室所需的站内面积，同时也省去了购置保护控制装置的资金。同时，该柱上智能开关的保护机制是由保护控制装置20控制断路器10，使动触头12与静触头11分离，进而断开输电线路的主回路。 而不是传统的依靠跌落保险熔断，进而断开输电线路的主回路。所以，在线路发生故障，使开关掉闸时，工作人员可以通过后台控制设置与保护控制装置20建立远程连接，直接控制柱上智能开关的动触头12与静触头11闭合，进而迅速恢复供电，即节省了赶去山区变电站现场进行维修的时间，又保证了输电线路的安全可靠。[0023]优选地，断路器10包括灭弧室15， 静触头11和动触头12设置于灭弧室15的腔体内。优选地， 灭弧室15是真空灭弧室。山区环境具有昼夜温差大，晨间湿度大的特点，使开关内部容易进入潮气，并且发生凝露，对开关的安全运行造成威胁。而灭弧室15的腔体内为真空环境，不会发生凝露现象，同时使柱上智能开关对环境的温度变化不敏感。另一方面，虽然SF6气体灭弧室的绝缘效果与防电弧效果与真空灭弧室的效果接近，但是山区温差大，易造成SF6气体泄漏，不仅降低灭弧室的绝缘效果，同时还造成空气污染。所以，相对于 SF6气体灭弧室，真空灭弧室更适合应用于山区环境。[0024]优选地，柱上智能开关还包括触头弹簧16，动作机构14和绝缘拉杆13通过触头弹簧16连接。优选地，动作机构14包括芯杆141，芯杆141与绝缘拉杆13连接。上铁轭 142，上铁轭142套设在芯杆141上。下铁轭143，下铁轭143套设在芯杆141上。铁芯144， 铁芯144套设在芯杆141上，铁芯144与芯杆141固定连接，铁芯144设置于上铁轭142与下铁轭143之间。分闸弹簧145，分闸弹簧145设置在铁芯144与上铁轭142之间。线圈 146，线圈146套设在铁芯144上。永磁体147，永磁体147套设在线圈146上。[0025]如图1所示，柱上智能开关的运动机构采用永磁操动机构，线圈146通电产生磁场,线圈146产生的磁场与套设在线圈146上的永磁体产生的磁场相互作用，产生磁力，以驱动铁芯144运动,进而带动芯杆141、绝缘拉杆13和动触头12等运动。线圈146通以不同方向的电流可以控制铁芯144的运动方向。上铁轭142和下铁轭143分别限制了运动机构的上下行程。具体的，合闸时，线圈146通正向电流,铁芯144向上运动，带动动触头12 向静触头11方向运动，并且压缩分闸弹簧145。当动触头12接近静触头11时，由于分闸弹簧145的影响，铁芯144运动的速度减缓，减小了动触头12对静触头11的冲击。合闸后， 由于触头弹簧16的设置，铁芯144带动绝缘拉杆13要继续向上运动一个2mm的接触行程， 同时压缩触头弹簧16，在整个合闸过程中削弱了合闸弹跳。分闸时，线圈146通反向电流， 永磁体147产生的正向磁场被线圈146产生的反向的电磁场削弱，从而线圈146的保持力逐渐减小，当分闸弹簧145和触头弹簧16中储存的势能克服该保持力时，将促使铁芯144 向下运动。同时，由于铁芯144与线圈146之间的空隙增大，又使得磁力急剧减小，由于2mm 的空程存在，两组弹簧的能量瞬速释放，铁芯144很快获得较大的加速度，经2_的加速后， 铁芯带动绝缘拉杆13、绝缘拉杆13带动动触头12以较大的速度和静触头11分离，因而首开相燃弧时间只有Ims左右，较传统机构快I倍以上。当铁芯144运动到行程极限时，分闸过程结束，动触头12由于触头弹簧16的作用迅速静止下来，保证了分闸时，动触头12无反弹。[0026]优选地，保护控制装置20包括控制电缆接线盒21和微机控制器22 ;控制电缆接线盒21通过CAN总线和/或485总线与动作机构14电连接，控制电缆接线盒21通过CAN 总线和/或485总线与微机控制器22电连接。保护控制装置通过控制线圈内的电流流向， 实现对柱上智能开关的分合闸控制。优选地，微机控制器22可以由远程计算机控制。[0027]作为本实用新型的第二方面，提供了一种柱上智能开关箱，如图2所示，该柱上智能开关箱包括箱体30和多个柱上智能开关，柱上智能开关是上述的柱上智能开关，柱上智能开关的断路器10的至少一部分设置在箱体30内。优选地，柱上智能开关以三个为一组设置在箱体30内。[0028]优选地，柱上智能开关箱还包括联动轴40，联动轴40与柱上智能开关的绝缘拉杆 13连接。优选地，联动轴40将三个柱上智能开关的绝缘拉杆13连接在一起。联动轴40 可以保证多个柱上智能开关统一合闸或分闸。[0029]优选地,柱上智能开关箱还包括拉钩50,拉钩50设置在箱体30外部,拉钩50与联动轴40连接。拉钩用于实现手动分闸的，必要时向下拉动拉钩可以对柱上智能开关箱进行分闸操作。优选地，柱上智能开关箱的拉钩50处于分闸状态时，断开使线圈146产生电流的回路。当恢复柱上智能开关合闸时，先将拉钩复位，再给予线圈146合闸电流，实现柱上智能开关的合闸动作。[0030]优选地，柱上智能开关箱还包括套管60，套管60套设在柱上智能开关的至少一部分上。如图2所示，柱上智能开关设置在套管60内。[0031 ] 优选地，箱体30上设置有空气流动阀门31，空气流动阀门31的阀口部位设置有过滤器311。由于柱上智能开关本身带有真空灭弧室，所以没有必要对柱上智能开关箱的箱体30进行密封。为了保证箱体30内部与外部呼吸顺畅，进而避免凝露，所以箱体30上设置了一个空气流动阀门31。空气流动阀门31的阀口部位还设置有一个过滤器311，可以防止灰尘污物进入箱体30内部。[0032] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种柱上智能开关，其特征在于，所述柱上智能开关包括断路器(10)，所述断路器(10)包括静触头(11)、动触头(12)、绝缘拉杆(13)和动作机构(14),所述动作机构(14)通过所述绝缘拉杆(13)与所述动触头(12)连接；保护控制装置(20)，所述保护控制装置(20)与所述断路器(10)的动作机构(14)电连接。
2.根据权利要求1所述的柱上智能开关，其特征在于，所述断路器(10)包括灭弧室 (15)，所述静触头(11)和所述动触头(12)设置于所述灭弧室(15)的腔体内。
3.根据权利要求1所述的柱上智能开关，其特征在于，所述柱上智能开关还包括触头弹簧(16)，所述动作机构(14)和所述绝缘拉杆(13)通过所述触头弹簧(16)连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的柱上智能开关，其特征在于，所述动作机构(14)包括芯杆(141)，所述芯杆(141)与所述绝缘拉杆(13)连接；上铁轭(142)，所述上铁轭(142)套设在所述芯杆(141)上；下铁轭(143)，所述下铁轭(143)套设在所述芯杆(141)上；铁芯(144)，所述铁芯(144)套设在所述芯杆(141)上，所述铁芯(144)与所述芯杆 (141)固定连接，所述铁芯(144)设置于所述上铁轭(142)与所述下铁轭(143)之间；分闸弹簧(145)，所述分闸弹簧(145)设置在所述铁芯(144)与所述上铁轭(142)之间；线圈(146)，所述线圈(146)套设在所述铁芯(144)上；永磁体(147),所述永磁体(147)套设在所述线圈(146)上。
5.根据权利要求1所述的柱上智能开关，其特征在于，所述保护控制装置(20)包括控制电缆接线盒(21)和微机控制器(22);所述控制电缆接线盒(21)通过CAN总线和/或485 总线与所述动作机构(14)电连接，所述控制电缆接线盒(21)通过CAN总线和/或485总线与所述微机控制器(22)电连接。
6.一种柱上智能开关箱，所述柱上智能开关箱包括箱体(30)和多个柱上智能开关，其特征在于，所述柱上智能开关是权利要求1至5中任一项所述的柱上智能开关，所述柱上智能开关的断路器(10)的至少一部分设置在所述箱体(30)内。
7.根据权利要求6所述的柱上智能开关箱，其特征在于，所述柱上智能开关箱还包括联动轴(40 )，所述联动轴(40 )与所述柱上智能开关的绝缘拉杆(13 )连接。
8.根据权利要求7所述的柱上智能开关箱，其特征在于，所述柱上智能开关箱还包括拉钩(50)，所述拉钩(50)设置在所述箱体(30)外部，所述拉钩(50)与所述联动轴(40)连接。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的柱上智能开关箱，其特征在于，所述柱上智能开关箱还包括套管(60 )，所述套管(60 )套设在所述柱上智能开关的至少一部分上。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的柱上智能开关箱，其特征在于，所述箱体(30) 上设置有空气流动阀门(31)，所述空气流动阀门(31)的阀口部位设置有过滤器(311)。
专利摘要本实用新型提供了一种柱上智能开关和柱上智能开关箱。柱上智能开关包括断路器，断路器包括静触头、动触头、绝缘拉杆和动作机构，动作机构通过绝缘拉杆与动触头连接；保护控制装置，保护控制装置与断路器的动作机构电连接。该柱上智能开关将断路器和保护控制装置结合成一个整体，有效缩小了柱上智能开关的整体体积。同时，该柱上智能开关可以由保护控制装置控制断路器，使动触头与静触头分离，进而断开输电线路的主回路，保证了输电线路的安全可靠。
文档编号H02B5/02GK202888101SQ20122060511
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者王利民, 岳辉, 曹增新, 刘新颖, 张宏炯, 上官甲天, 杨连艳, 李巍 申请人:国家电网公司, 北京市电力公司