一種中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)及用途與驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于中壓配電網(wǎng)絡(luò)的混合絕緣子裝置，適用于配電網(wǎng)絡(luò)，更具體地說(shuō)，涉及一種中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)以及用途，一種機(jī)械驅(qū)動(dòng)中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通過(guò)使用相連接的傳輸線、配電母線、配電饋線等，配電網(wǎng)絡(luò)通常將電力輸送給消費(fèi)者。一般而言，因?yàn)樵谂潆娋W(wǎng)絡(luò)內(nèi)可以通過(guò)多于一種的路徑將電力進(jìn)行配送。取決于區(qū)域性和電力資源的可用性，許多配電網(wǎng)絡(luò)的配置能對(duì)用戶(hù)從兩個(gè)或多個(gè)電源進(jìn)行供電。
[0003]配電網(wǎng)絡(luò)需要面對(duì)一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題:如果電網(wǎng)某處出現(xiàn)瞬時(shí)短路，電力服務(wù)也許會(huì)出現(xiàn)短暫的中斷。導(dǎo)致這類(lèi)故障的原因有:高架電線由于大風(fēng)而瞬間短路、樹(shù)木或動(dòng)物掉落在裸露的電線上造成相間短路、雷擊等。通常情況下，大多數(shù)配電網(wǎng)在配置時(shí)都會(huì)減少因單點(diǎn)故障而導(dǎo)致大量用戶(hù)無(wú)電力的可能性。
[0004]許多情況下，瞬時(shí)短路產(chǎn)生的原因通常是因?yàn)樗矐B(tài)的電弧故障而非配電網(wǎng)絡(luò)中永久性的故障，因此不要求永久的保險(xiǎn)絲或斷路器的保護(hù)。為解決此類(lèi)供應(yīng)問(wèn)題，電力供應(yīng)網(wǎng)路通常配有專(zhuān)門(mén)設(shè)備，檢測(cè)此類(lèi)故障，并相應(yīng)的管理配電網(wǎng)絡(luò)，確保在可能的情況下保持最大電力供應(yīng)。這些專(zhuān)用設(shè)備有重合器、分段器和負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
[0005]重合器是一個(gè)故障開(kāi)斷裝置。通過(guò)使用它可以檢測(cè)電流、電壓、和/或頻率，因此可以隔離配電網(wǎng)絡(luò)中的故障或超負(fù)荷段。它們通常配有一個(gè)控制器，可能是通過(guò)電子控制。重合器能夠在短時(shí)間能進(jìn)行儲(chǔ)能，以便進(jìn)行多次合分操作，所以稱(chēng)其為“重合器”。重合器可以消除長(zhǎng)時(shí)間停電引起的瞬態(tài)故障，而導(dǎo)致用戶(hù)撥打不必要的服務(wù)電話。
[0006]許多現(xiàn)用的油重合器不需要額外的電源進(jìn)行操作，而是使用油作為絕緣介質(zhì)和操作動(dòng)力。但是，油重合器需要定期的維修并有造成火災(zāi)的危險(xiǎn)。另外此類(lèi)裝置的控制并不是準(zhǔn)確的，因?yàn)樵O(shè)備的油壓會(huì)隨著外界溫度和油粘度變化。
[0007]分段器通常是安裝在一個(gè)重合器的下游，其功能是讓線路的某一部分從配電網(wǎng)絡(luò)中隔離。在這一方面而言，分段器類(lèi)似于重合器，但它僅僅是在無(wú)負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行開(kāi)合，并不能開(kāi)斷故障電流。目前大多數(shù)的分段器都以SF6作為絕緣介質(zhì)，而SF6是一種很?chē)?yán)重的溫室氣體。
[0008]斷路器可以看作一個(gè)功能更加簡(jiǎn)單的重合器。負(fù)荷開(kāi)關(guān)多數(shù)用于開(kāi)合諸如電動(dòng)機(jī)或者電容器組負(fù)載回路。
[0009]可以這樣認(rèn)為，更好的電網(wǎng)管理可以帶來(lái)更高的系統(tǒng)運(yùn)作效率，從而直接降低電的成本。因此越來(lái)越多的電網(wǎng)通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能管理。而要實(shí)現(xiàn)智能管理，電網(wǎng)管理者就需要掌握電網(wǎng)任何分段里更多關(guān)于電壓、電流以及功率因素的信息。
[0010]另外隨著更多的私有機(jī)構(gòu)參與公共配電運(yùn)作，這要求更強(qiáng)大的電力設(shè)備，諸如重合器、分段器、斷路器以及負(fù)荷開(kāi)關(guān)等，來(lái)保證供電質(zhì)量和電網(wǎng)的可靠性。
[0011]現(xiàn)有電流傳感器通常有兩種，即電流互感器或羅氏線圈。
[0012]傳統(tǒng)的電流互感器是一個(gè)體積大、較重并昂貴的裝置。一個(gè)傳統(tǒng)的電流互感器在高電流下或過(guò)電的情況下會(huì)飽和，并且此類(lèi)裝置的輸出并不總是線形的。傳統(tǒng)的電流互感器通常由一個(gè)大型鐵核心和繞線組成。想將電流互感器和開(kāi)斷元件一次澆注成型產(chǎn)品是非常困難的，通常需要二次，甚至是3次澆注，這將增加產(chǎn)品的制造費(fèi)用。再者，傳統(tǒng)的電流互感器的輸出是電流信號(hào)的，然后再轉(zhuǎn)成用于監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的電壓信號(hào)傳遞給控制器。目前而言，測(cè)量配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中電流的最常用的裝置仍然是電流互感器。
[0013]羅氏線圈是配電網(wǎng)絡(luò)中用于監(jiān)控電流的另一種裝置。它是均勻纏繞在非磁鐵性材料上的環(huán)形線圈。被測(cè)高壓導(dǎo)體需要穿過(guò)環(huán)形線圈。羅氏線圈的輸出信號(hào)是一個(gè)電壓，而電壓與流經(jīng)安裝在其之上的線路的電流成正比。
[0014]在羅氏線圈被用作電流互感器替代裝置的情況下，問(wèn)題是電流代表流經(jīng)負(fù)荷的輸出電壓非常小，并需要通過(guò)額外的正負(fù)電力供應(yīng)進(jìn)行放大，再者此類(lèi)小電壓容易受到干擾。為了在高電壓環(huán)境中避免這些干擾，需要采取額外的預(yù)防措施，從而即使羅氏線圈的尺寸小于一個(gè)相似的額定電流互感器，其性?xún)r(jià)比不再高于普通的電流互感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以用作重合器、分段器、斷路器以及負(fù)荷開(kāi)關(guān)設(shè)備的中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)，以及一種機(jī)械驅(qū)動(dòng)中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)的裝置。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0017]—種中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)，包括絕緣主體、開(kāi)斷元件、電流傳感器、拉桿，絕緣主體中部設(shè)置有容納槽，容納槽的開(kāi)口設(shè)置在絕緣主體的底部，開(kāi)斷元件設(shè)置在容納槽內(nèi)，絕緣主體的頂面設(shè)置有輸入端子，輸入端子與開(kāi)斷元件的輸入相連，絕緣主體的外壁還設(shè)置有輸出端子，開(kāi)斷元件的輸出通過(guò)載流導(dǎo)體穿過(guò)絕緣主體的壁與輸出端子相連；電流傳感器埋設(shè)在絕緣主體內(nèi)接近載流導(dǎo)體的位置；電流傳感器延長(zhǎng)連接有線圈，線圈埋設(shè)在絕緣主體內(nèi)，并正交于載流導(dǎo)體布置；拉桿的頂端連接開(kāi)斷元件，拉桿的底部延伸出容納槽。
[0018]作為優(yōu)選，電流傳感器提供正比于經(jīng)過(guò)載流導(dǎo)體的電流大小的電壓輸出信號(hào)。
[0019]作為優(yōu)選，電流傳感器安裝在距離載流導(dǎo)體大體為15毫米處，電流傳感器位置固定后，經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后提供電流信息。
[0020]作為優(yōu)選，電流傳感器與線圈罩設(shè)有屏蔽罩，屏蔽罩減小電流傳感器的局部放電，屏蔽罩與接地點(diǎn)之間的電壓為中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)的工作電壓。
[0021]作為優(yōu)選，還設(shè)置有電壓傳感器，電壓傳感器的兩端分別連接輸入端子與線圈相連，電壓傳感器埋設(shè)在絕緣主體內(nèi)接近輸入端子的位置。
[0022]作為優(yōu)選，輸入端子包括輸入連接端子、輸入連接支撐，輸入連接支撐嵌裝在絕緣主體內(nèi)，輸入連接端子與輸入連接支撐相連；輸出端子包括輸出連接端子、輸出連接支撐，輸出連接支撐為絕緣主體向外延伸的支撐臂，輸出連接端子的尾部嵌裝在輸出連接支撐內(nèi)，輸出連接端子的頭部延伸至輸出連接支撐外。
[0023]作為優(yōu)選，設(shè)置有備用輸出連接端子，預(yù)留于安裝機(jī)械開(kāi)關(guān)，用于控制開(kāi)斷元件與電網(wǎng)的導(dǎo)通或者隔離。
[0024]作為優(yōu)選，絕緣主體為絕緣材質(zhì)一次澆注成型。
[0025]所述的中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)，作為重合器、分段器、斷路器或負(fù)荷開(kāi)關(guān)的用途。
[0026]—種機(jī)械驅(qū)動(dòng)中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)的裝置，用于驅(qū)動(dòng)所述的中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)的開(kāi)合，包括兩個(gè)激勵(lì)器，以及與激勵(lì)器的電樞聯(lián)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)的拉桿與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；兩個(gè)激勵(lì)器串聯(lián)，并且進(jìn)行機(jī)械連接；其中一個(gè)激勵(lì)器的電樞上設(shè)置有復(fù)位彈簧，當(dāng)對(duì)激勵(lì)器施加正向電流，電樞前進(jìn)并帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)合閘，同時(shí)電樞受電磁作用保持前進(jìn)狀態(tài)并壓縮復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧產(chǎn)生復(fù)位趨勢(shì)；當(dāng)對(duì)激勵(lì)器施加反向電流，電磁作用消失，復(fù)位彈簧復(fù)位，推回電樞，同時(shí)帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)分閘。
[0027]作為優(yōu)選，通過(guò)將兩個(gè)激勵(lì)器的引線并聯(lián)，使得兩個(gè)激動(dòng)器的繞線的電氣回路實(shí)現(xiàn)并聯(lián)。
[0028]作為優(yōu)選，還設(shè)置有手動(dòng)合閘機(jī)構(gòu)，手動(dòng)合閘機(jī)構(gòu)包括合閘手柄，與合閘手柄依次聯(lián)動(dòng)的凸輪、連桿、凸肩軸承，與凸輪聯(lián)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)彈簧；轉(zhuǎn)動(dòng)合閘手柄帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，并對(duì)驅(qū)動(dòng)彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至越過(guò)平衡點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)彈簧被釋放并帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪推動(dòng)凸肩軸承直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)連桿帶動(dòng)激勵(lì)器的電樞前進(jìn)，電樞前進(jìn)并帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)合閘。
[0029]作為優(yōu)選，還設(shè)置有手動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)，手動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)包括分閘手柄、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分閘手柄與激勵(lì)器的電樞連接，用于回退電樞，同時(shí)通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)驅(qū)動(dòng)中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)分閘。
[0030]作為優(yōu)選，激勵(lì)器與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在兩個(gè)側(cè)板間，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直運(yùn)動(dòng)的凸肩軸承、水平運(yùn)動(dòng)的凸肩軸承，對(duì)應(yīng)的，側(cè)板上開(kāi)設(shè)有豎直限位槽、水平限位槽，凸肩軸承的軸肩分別設(shè)置在豎直限位槽、水平限位槽內(nèi)，凸肩軸承在豎直限位槽、水平限位槽內(nèi)的限位作用下進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。
[0031]作為優(yōu)選，兩個(gè)側(cè)板頂部分別向外延伸出安裝翅，中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)的容納槽設(shè)置開(kāi)口的一端通過(guò)螺絲連接在安裝翅上。
[0032]作為優(yōu)選，通過(guò)中壓固體絕緣開(kāi)關(guān)的電流傳感器監(jiān)控高電壓電流，通過(guò)電流互感器從高壓側(cè)獲取電源，用于驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器。