本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備，更具體地，涉及一種內(nèi)置電子式電壓互感器的隔離斷路器。

背景技術(shù)：

我國從2013年開始建設(shè)新一代智能變電站，集成式隔離斷路器成為新一代站中重要的一次設(shè)備之一。截至目前，國內(nèi)廠家陸續(xù)研制成功了126kV～363kV隔離斷路器設(shè)備，并已在國家電網(wǎng)公司建設(shè)的新一代智能變電站中示范應(yīng)用。但我國在第一期新一代智能變電站及擴大示范工程中示范應(yīng)用的集成式隔離斷路器僅集成了電子式電流互感器，尚未研制出集成電子式電壓互感器的產(chǎn)品。隨著變電站占地面積進一步減少，設(shè)備的集成度要求必然越來越高，有必要開展電子式電壓互感器與隔離斷路器的集成技術(shù)研究，為隔離斷路器進一步智能化、體積小型化打下基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的戶外高壓開關(guān)設(shè)備中，高壓隔離斷路器與電壓互感器通常分別制造為各自獨立的產(chǎn)品，在安裝時要在戶外桿塔上安裝各自的支架并分別進行接線，因此存在著電壓互感器外置，占據(jù)更大的空間以及安裝成本高、安裝程序繁瑣等缺陷。電壓互感器外置，需要增加安裝支架及連接線，使得高壓線路保護的安全存在隱患并且影響電網(wǎng)線路系統(tǒng)的美觀。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種內(nèi)置電子式電壓互感器的隔離斷路器，其特征在于，包括：滅弧室套管、中間法蘭、環(huán)氧樹脂筒、膜紙電容分壓器、支持套管、絕緣拉桿、支持套管壁內(nèi)信號線、支持套管壁外信號線、支持套管底部法蘭、密封端子、遠(yuǎn)端模塊、光纖、合并單元，其中：

所述滅弧室套管和所述支持套管分別連接于所述中間法蘭兩側(cè)；所述絕緣拉桿設(shè)置在所述滅弧室套管和所述支持套管的軸心；所述支持套管與所述環(huán)氧樹脂筒為同軸方向設(shè)置，內(nèi)筒為所述環(huán)氧樹脂筒，外筒為所述支持套管；所述膜紙電容分壓器固定于同軸的所述支持套管與環(huán)氧樹脂筒之間；利用所述支持套管壁內(nèi)信號線通過所述支持套管底部法蘭上的所述密封端子輸出所述膜紙電容分壓器的輸出信號，并且經(jīng)由所述密封端子與所述遠(yuǎn)端模塊之間建立的并聯(lián)電路將所述輸出信號傳輸?shù)剿鲞h(yuǎn)端模塊；所述遠(yuǎn)端模塊經(jīng)由所述光纖將所述膜紙電容分壓器的輸出信號傳輸至所述合并單元。

優(yōu)選地，所述外筒的筒壁的內(nèi)徑根據(jù)所述膜紙電容分壓器的體積進行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述膜紙電容分壓器的電容值能夠調(diào)節(jié)，所述膜紙電容分壓器為4串，均勻且對稱地分布于同軸的所述內(nèi)筒與外筒之間。

優(yōu)選地，同軸的所述內(nèi)筒與外筒之間、以及所述內(nèi)筒內(nèi)充入相同壓力的SF₆氣體，所述SF₆氣體壓力與所述滅弧室套管內(nèi)氣體壓力相同。

優(yōu)選地，同軸的所述內(nèi)筒與外筒之間通過氣體管路連接，并在所述支持套管外配置SF₆密度表。

優(yōu)選地，所述密封端子與所述遠(yuǎn)端模塊通過所述支持套管壁外信號線建立并聯(lián)電路。

優(yōu)選地，所述支持套管壁內(nèi)信號線與所述支持套管壁外信號線為屏蔽雙絞線。

優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)端模塊將接收到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號經(jīng)由所述光纖傳輸至所述合并單元。

優(yōu)選地，所述密封端子數(shù)量為4個，包括1個主密封端子，將其余3個密封端子分別與所述主密封端子連接；所述主密封端子與所述遠(yuǎn)端模塊之間建立的并聯(lián)電路，并經(jīng)由所述并聯(lián)電路將所述膜紙電容分壓器的輸出信號傳輸?shù)剿鲞h(yuǎn)端模塊。

根據(jù)本發(fā)明提出的一種內(nèi)置電子式電壓互感器的隔離斷路器，本發(fā)明提出的實施方式將電子式電壓互感器與隔離斷路器兩種一次設(shè)備集成，提高了設(shè)備集成化程度，節(jié)省設(shè)備的占地面積。并且本發(fā)明提出的電子式電壓互感器與隔離斷路器的集成結(jié)構(gòu)，不改變原隔離斷路器支持套管內(nèi)部的絕緣結(jié)構(gòu)，不影響內(nèi)部電場分布。本發(fā)明方案中，電容量的大小決定了膜紙電容分壓器的體積，支持套管的內(nèi)徑可根據(jù)膜紙電容的體積來調(diào)節(jié)設(shè)定。電子式電壓互感器一般采用膜紙電容分壓器并充油方案，本發(fā)明的實施方式在膜紙電容分壓器布置空間充入SF₆氣體，本發(fā)明的實施方式簡化了設(shè)備的安裝工藝，同時也避免了內(nèi)部環(huán)氧樹脂筒承受內(nèi)外壓差。

附圖說明

通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發(fā)明的示例性實施方式：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的內(nèi)置電壓互感器的隔離斷路器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方式的膜紙電容分壓器布置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實施方式的支持套管壁內(nèi)膜紙電容分壓器信號線結(jié)構(gòu)圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明實施方式的密封端子與遠(yuǎn)端模塊連接關(guān)系圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參考附圖介紹本發(fā)明的示例性實施方式，然而，本發(fā)明可以用許多不同的形式來實施，并且不局限于此處描述的實施例，提供這些實施例是為了詳盡地且完全地公開本發(fā)明，并且向所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達本發(fā)明的范圍。對于表示在附圖中的示例性實施方式中的術(shù)語并不是對本發(fā)明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標(biāo)記。

除非另有說明，此處使用的術(shù)語(包括科技術(shù)語)對所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術(shù)語，應(yīng)當(dāng)被理解為與其相關(guān)領(lǐng)域的語境具有一致的含義，而不應(yīng)該被理解為理想化的或過于正式的意義。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的內(nèi)置電壓互感器的隔離斷路器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施方式的一種內(nèi)置電子式電壓互感器的隔離斷路器100，包括：滅弧室套管101、中間法蘭102、環(huán)氧樹脂筒103、膜紙電容分壓器104、支持套管109、絕緣拉桿108、支持套管壁內(nèi)信號線105、支持套管底部法蘭110、密封端子111、遠(yuǎn)端模塊107、光纖112、合并單元113，其中：滅弧室套管101和支持套管109分別連接于中間法蘭102兩側(cè)；絕緣拉桿108設(shè)置在滅弧室套管101和支持套管109的軸心；支持套管109與環(huán)氧樹脂筒103為同軸方向設(shè)置，內(nèi)筒為環(huán)氧樹脂筒103，外筒為支持套管109。膜紙電容分壓器104固定于同軸的支持套管109與環(huán)氧樹脂筒103之間。膜紙電容分壓器104的輸出信號利用支持套管壁內(nèi)信號線105通過支持套管109底部法蘭110上的密封端子111輸出，輸出至密封端子111與遠(yuǎn)端模塊107之間建立的并聯(lián)電路。遠(yuǎn)端模塊107經(jīng)由光纖112傳輸膜紙電容分壓器104的輸出信號至合并單元113。

優(yōu)選地，如圖1所示，本發(fā)明所提出的的隔離斷路器100，外筒的筒壁的內(nèi)徑根據(jù)膜紙電容分壓器104的體積進行調(diào)節(jié)。隔離斷路器100的環(huán)氧樹脂筒103的筒壁內(nèi)徑與原隔離斷路器支持套管的筒壁內(nèi)徑相同，通過電場分析顯示，隔離斷路器100并未改變支持套管109內(nèi)部的絕緣結(jié)構(gòu)。支持套管109的筒壁內(nèi)徑根據(jù)膜紙電容分壓器104的體積進行調(diào)節(jié)，最大限度的縮短隔離斷路器100與膜紙電容分壓器104的間距，減小了設(shè)備的占地面積。

優(yōu)選地，如圖1所示，本發(fā)明所提出的的隔離斷路器100，膜紙電容分壓器104的電容值能夠調(diào)節(jié)，膜紙電容分壓器104為4串，均勻且對稱地分布于同軸的內(nèi)筒與外筒之間。優(yōu)選地，4串膜紙電容器與密封端子的連接關(guān)系為(圖1未示出，詳見圖4)：4串膜紙電容分壓器經(jīng)由支持套管壁內(nèi)信號線105與支持套管109底部法蘭110上的4個密封端子111相連接，將其中1個密封端子設(shè)置為主密封端子，并將其余3個密封端子分別連接到主密封端子。主密封端子與遠(yuǎn)端模塊107之間建立并聯(lián)電路。通過主密封端子將膜紙電容分壓器104的輸出信號傳輸?shù)竭h(yuǎn)端模塊107。

優(yōu)選地，如圖1所示，本發(fā)明所提出的的隔離斷路器100，同軸的內(nèi)筒與外筒之間、以及內(nèi)筒內(nèi)充入相同壓力的SF₆氣體，SF₆氣體壓力與滅弧室套管內(nèi)氣體壓力相同。本發(fā)明提出的實施方式在膜紙電容分壓器104所在的空間內(nèi)充入SF₆氣體，簡化了設(shè)備的安裝工藝，同時也避免了內(nèi)筒環(huán)氧樹脂筒103承受內(nèi)外氣體壓差。

優(yōu)選地，如圖1所示，本發(fā)明所提出的的隔離斷路器100，同軸的內(nèi)筒與外筒之間通過氣體管路連接，并在支持套管109外配置SF₆密度表。由于SF₆斷路器的絕緣和滅弧性能在很大程度上取決于SF₆氣體的純度和密度，所以，對SF₆氣體的純度檢測和密度的監(jiān)測非常重要。SF₆密度表是起監(jiān)視作用和保護作用。

優(yōu)選地，如圖1所示，本發(fā)明所提出的的隔離斷路器100，密封端子111與遠(yuǎn)端模塊107通過支持套管壁外信號線106建立并聯(lián)電路。

優(yōu)選地，如圖1所示，本發(fā)明所提出的的隔離斷路器100，支持套管壁內(nèi)信號線105與支持套管壁外信號線106為屏蔽雙絞線。

優(yōu)選地，如圖1所示，本發(fā)明所提出的的隔離斷路器100，遠(yuǎn)端模塊107將接收到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號經(jīng)由光纖112傳輸至合并單元113。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方式的膜紙電容分壓器布置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明實施方式的隔離斷路器的內(nèi)置膜紙電容分壓器202的電容值可以調(diào)節(jié)，膜紙電容分壓器202為4串，均勻?qū)ΨQ分布于支持套管201與環(huán)氧樹脂筒203之間。

圖3為根據(jù)本發(fā)明實施方式的支持套管壁內(nèi)膜紙電容分壓器信號線結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明實施方式的隔離斷路器的內(nèi)置膜紙電容分壓器301，分布于支持套管302與環(huán)氧樹脂筒306之間，支持套管壁內(nèi)信號線303輸出膜紙電容分壓器301的輸出信號至密封端子305。

圖4為根據(jù)本發(fā)明實施方式的密封端子與遠(yuǎn)端模塊連接關(guān)系圖。4串膜紙電容分壓器經(jīng)由支持套管壁內(nèi)信號線與支持套管底部法蘭上的4個密封端子相連接，將其中1個密封端子設(shè)置為主密封端子401，并將其余3個密封端子402、密封端子403、密封端子404連接到主密封端子401。主密封端子401與遠(yuǎn)端模塊405之間建立并聯(lián)電路406。通過主密封端子401經(jīng)由并聯(lián)電路406輸出膜紙電容分壓器的輸出信號至遠(yuǎn)端模塊405。

根據(jù)本發(fā)明提出的一種內(nèi)置電子式電壓互感器的隔離斷路器，本發(fā)明提出的實施方式將電子式電壓互感器與隔離斷路器兩種一次設(shè)備集成，提高了設(shè)備集成化程度，節(jié)省設(shè)備的占地面積。并且本發(fā)明提出的電子式電壓互感器與隔離斷路器的集成結(jié)構(gòu)，不改變原隔離斷路器支持套管內(nèi)部的絕緣結(jié)構(gòu)，不影響內(nèi)部電場分布。本方案中，電容量的大小決定了膜紙電容分壓器的體積，支持套管的內(nèi)徑可根據(jù)膜紙電容的體積來調(diào)節(jié)設(shè)定。電子式電壓互感器一般采用膜紙電容分壓器并充油方案，本發(fā)明的實施方式在膜紙電容分壓器布置空間充入SF₆氣體，本發(fā)明的實施方式簡化了設(shè)備的安裝工藝，同時也避免了內(nèi)部環(huán)氧樹脂筒承受內(nèi)外壓差。

已經(jīng)通過參考少量實施方式描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，正如附帶的專利權(quán)利要求所限定的，除了本發(fā)明以上公開的其他的實施例等同地落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

通常地，在權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語都根據(jù)他們在技術(shù)領(lǐng)域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考“一個/所述/該[裝置、組件等]”都被開放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個實例，除非另外明確地說明。這里公開的任何方法的步驟都沒必要以公開的準(zhǔn)確的順序運行，除非明確地說明。