一种全息感知型柱上真空断路器系统技术方案

一种全息感知型柱上真空断路器系统，包括开关本体、馈线终端设备、供电电源、预制式电缆、传感器；开关本体内安装有隔离开关，开关本体包括高压机构、操作机构、支撑机构；高压机构包括安装在绝缘箱壳内的进线端子、出线端子、铜螺母、真空灭弧室、硅橡胶套管、软连接、绝缘拉杆、支撑拉杆、隔离拉杆、出线导线端子、隔离刀；操作机构包括安装在铝箱壳内的弹簧操作机构、隔离控制机构；馈线终端设备采用拼装方式整体设计、配套有多种传感器，并安装在开关本体预留的安装空间里。本发明专利技术设备部件少、体积小、重量轻、结构紧凑，便于现场运维，寿命长，适应户外复杂环境，具有多种检测功能，为保证安全有效供电起到了有力技术支持。全有效供电起到了有力技术支持。全有效供电起到了有力技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种全息感知型柱上真空断路器系统


[0001]本专利技术涉及断路器设备
，特别一种全息感知型柱上真空断路器系统。

技术介绍

[0002]一二次融合柱上开关是一种应用于户外架空线路的断路器或负荷开关，是融合设计交流传感器、控制设备(FTU或开关控制器等)、供电电源、专用连接器及电缆等部件的设备，具有开关设备基本功能，并可支撑实现在线监测、故障诊断、故障定位、就地隔离和电能计量等功能的要求。
[0003]一二次融合柱上开关由于统一标准、统一检测、可靠性高的特点，在实现馈线自动化功能应用中发挥了越来越重要的作用。但是现有的一二次融合柱上开关由于结构所限，还存在开关元部件多、操作较为复杂的问题，并增加了生产运维系统的压力，且工作时容易产生铁磁谐振，可靠性也较低，结构的限制使得扩展极为不便，还存在整机局部放电量较大，耐候性能也较差的缺点。综上，现有的一二次融合柱上开关还存在较大的技术改进余地。

技术实现思路

[0004]为了克服现有一二次融合柱上开关因结构所限，存在如背景所述弊端，本专利技术提供了设备部件少、体积小、重量轻、结构紧凑，便于现场运维，无铁磁谐振风险，局放低、防护高、寿命长，适应户外复杂环境，具有就地FA(配电自动化)、接地、同期检测、线损管理、文件管理等功能，及在线监测功能，还能实现温湿度监测、局放监测、内部断口可见、避雷器的故障定位、负控等功能，为保证安全有效供电起到了有力技术支持的一种全息感知型柱上真空断路器系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种全息感知型柱上真空断路器系统，包括开关本体、馈线终端设备、供电电源、预制式电缆、传感器；其特征在于，所述开关本体内安装有隔离开关，开关本体包括高压机构、操作机构、支撑机构；所述高压机构包括安装在绝缘箱壳内的进线端子、出线端子、铜螺母、真空灭弧室、硅橡胶套管、软连接、绝缘拉杆、支撑拉杆、隔离拉杆、出线导线端子、隔离刀；所述操作机构包括安装在铝箱壳内的弹簧操作机构、隔离控制机构；所述馈线终端设备采用拼装方式整体设计、配套有多种传感器，并安装在开关本体预留的安装空间里；馈线终端设备具体功能如下，(1)：模拟量和状态量采集、处理和远传；(2)：蓄电池电压和温度采集和远传；(3)：遥信防抖及遥信防误报；(4)：运行状态、通讯状态、线路故障状态指示；(5)：远程和现场投退；(6)：有压鉴别、无压鉴别，电压越限、负荷越限、重载及过载告警；(7)：就地/远方切换开关和控制出口硬压板，支持控制出口软压板；(8)：支持规约通讯对时方式；(9)：支持北斗/GPS定位；(9)：历史数据循环；(10)：电能量采集和存储、电能量数据冻结；(11)：自诊断、自恢复和异常告警；(12)：支持开关机械特性监测及寿命预测功能。
[0007]进一步地，所述传感器采用电磁式互感器采集开关本体的线电压、电流数据，采用
电子式交流传感器采集开关本体的零序电压，采用光电传感器感知断口状态，采用摄像观察断口，通过摄像采集安装的跌落式避雷器状态信息，采用温湿度、局放传感器对开关本体运行状态在线监测。
[0008]进一步地，所述供电电源采用电磁式电压互感器或电容分压式取电装置，安装电源的支架与开关本体的支架整体设计。
[0009]进一步地，所述高压机构和操作机构用中间固定板隔开，高压机构和操作机构分区设计，高压部全绝缘，进出线端可配置全绝缘电缆出线，真空灭弧，固体与空气绝缘结合，符合环保要求，绝缘箱壳、铝箱壳采用易回收利用、经济性高的材料制作，绝缘箱壳、铝箱壳预留外部接口，实现在线监测功能。
[0010]本专利技术有益效果是：本专利技术采用箱式结构，内置隔离固定板，可内置传感器测温和测局放等，便于密封、小型化、免维护；采用分区设计，能避免过墙，简化了电场结构，优化制造成本；采用模块化设计各部件，易于机器人装配，便于质量控制；采用可拓展设计，能兼顾用户对产品个性化需求；主要零件使用模具成型，尺寸稳定，质量可靠，批量成本低；整体设备空气绝缘，具有环保、经济、可靠的优点；采用压铸铝箱体，具有成型稳定，批量成本低，易回收的优点；内置的电动隔离开关，更适合联络开关远程控制。本专利技术无铁磁谐振风险，局放低、防护高、寿命长，适应户外复杂环境，具有就地FA、接地、同期检测、线损管理、文件管理等功能，及在线监测功能，还能实现温湿度监测、局放监测、内部断口可见、避雷器的故障定位、负控等功能，为保证安全有效供电起到了有力技术支持。
附图说明
[0011]图1为本专利技术整体结构示意图。
[0012]图2、5为本专利技术供电电源、馈线终端设备(控制设备)和开关本体之间的检测回路示意框图；
[0013]图3为本专利技术开关本体结构示意图。
[0014]图4开关本体高压设备的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0015]图1、2、3、4、5所示，一种全息感知型柱上真空断路器，包括开关本体1、馈线终端设备2、供电电源3、预制式电缆4；开关本体内安装有隔离开关104，开关本体包括高压机构101、操作机构102、支撑机构103，高压机构101、操作机构102、支撑机构103采用模块化设计，利于装配；所述高压机构101包括安装在绝缘箱壳内的进线端子107、出线端子121、铜螺母108、真空灭弧室109、硅橡胶套管110、软连接111、绝缘拉杆112、支撑拉杆113、隔离拉杆117、出线导线端子118、隔离刀119、传感器；所述操作机构包括安装在铝箱壳(106内的弹簧操作机构115、隔离控制机构116，高压机构和操作机构用中间固定板114隔开，高压机构和操作机构分区设计，高压部全绝缘，进出线端可配置全绝缘电缆出线，真空灭弧，固体与空气绝缘结合，符合环保要求，绝缘箱壳105采用可回收材料，铝箱壳(106)易回收利用，经济性高，绝缘箱壳、铝箱壳预留外部接口，实现在线监测功能；所述馈线终端设备2采用拼装方式的整体设计，安装在开关本体(1)预留的安装空间里，馈线终端设备配套的传感器具有遥信、遥测、遥控和馈线自动化功能，配合5G通讯模块，可实现开关本体对等通信、自主协商、
就地研判等功能。
[0016]图1、2、3、4、5所示，本专利技术操作机构102具有以下功能，(1)：手动储能及合闸操作，工作人员通过弹簧操动机构(115)操作杆向下拉左侧的手柄至合闸位置、合闸弹簧及分闸弹簧储能后就会自动地控制开关本体1合闸；分闸操作，工作人员通过弹簧操动机构(115)操作杆向下拉左侧的手柄至分闸位置就会分闸。(2)：电动操作，自动操作时，为了安全需确认以下的状态之后再进行，开关指针指向“分”，控制器的操作回路处于“合”的状态，确认上述内容后，用带插头的操作电缆(4)连接开关和馈线终端设备的控制器进行如下操作，合闸操作中，开关本体通过控制器的合闸指令从分闸状态变为合闸状态，通过操作电动机，合闸弹簧和分闸弹簧同时储能，两弹簧储能后，通过电动机的操作力，去掉合闸止动销的配合，合闸弹簧释能，开关合闸；分闸操作中，开关本体通过控制器的分闸指令从合闸状态变为分闸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息感知型柱上真空断路器系统，包括开关本体、馈线终端设备、供电电源、预制式电缆、传感器；其特征在于，所述开关本体内安装有隔离开关，开关本体包括高压机构、操作机构、支撑机构；所述高压机构包括安装在绝缘箱壳内的进线端子、出线端子、铜螺母、真空灭弧室、硅橡胶套管、软连接、绝缘拉杆、支撑拉杆、隔离拉杆、出线导线端子、隔离刀；所述操作机构包括安装在铝箱壳内的弹簧操作机构、隔离控制机构；所述馈线终端设备采用拼装方式整体设计、配套有多种传感器，并安装在开关本体预留的安装空间里；馈线终端设备具体功能如下，(1)：模拟量和状态量采集、处理和远传；(2)：蓄电池电压和温度采集和远传；(3)：遥信防抖及遥信防误报；(4)：运行状态、通讯状态、线路故障状态指示；(5)：远程和现场投退；(6)：有压鉴别、无压鉴别，电压越限、负荷越限、重载及过载告警；(7)：就地/远方切换开关和控制出口硬压板，支持控制出口软压板；(8)：支持规约通讯对时方式；(9)：支持北斗/GPS定位；(9)：历史数据循环；(10)：电能量采...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永捷，刘易雄，周晓默，杜仲江，
申请(专利权)人：上海启腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：