本實(shí)用新型屬于高壓電器設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種套管式組合電器。
背景技術(shù):
在變壓器向外輸出電能時(shí),變壓器的輸出端通常需要通過變壓器套管和斷路器與外電網(wǎng)相連,現(xiàn)有的變壓器套管和斷路器體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高且維護(hù)不便。例如,GIS組合電器不僅體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且在使用時(shí)需要充裝絕緣氣體,整個(gè)裝置需要設(shè)置在防護(hù)機(jī)殼內(nèi)部,不僅增加了使用成本,而且檢修維護(hù)極其不便。因此如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、維護(hù)方便的組合電器,以及在高壓的使用環(huán)境下,如何為組合電器供電是急待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便的新型套管式組合電器的操作機(jī)構(gòu)設(shè)置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
一種套管式組合電器的操作機(jī)構(gòu)設(shè)置,包括絕緣芯體和真空滅弧室2,真空滅弧室2設(shè)置在絕緣芯體內(nèi),操作機(jī)構(gòu)3與真空滅弧室2的動(dòng)拉桿連接,套管式組合電器的操作機(jī)構(gòu)3設(shè)置在套管式組合電器的高壓側(cè),位于套管式組合電器的一端,通過高壓線路獲取操作機(jī)構(gòu)3的工作電源。
優(yōu)選的,包括套管1,套管1一端和絕緣芯體一端連接,絕緣芯體的另一端設(shè)有外電網(wǎng)接線端子12;操作機(jī)構(gòu)3固定設(shè)置在絕緣芯體另一端上位于外電網(wǎng)接線端子12一側(cè)。
優(yōu)選的,所述的絕緣芯體為套管1,真空滅弧室2設(shè)置在套管1內(nèi),真空滅弧室2的靜觸頭和動(dòng)觸頭分別與接線端子11以及外電網(wǎng)接線端子12電相連;操作機(jī)構(gòu)3固定設(shè)置在套管1一端端部位于外電網(wǎng)接線端子12一側(cè)。
優(yōu)選的,所述套管1包括電容型絕緣芯體13,所述電容型絕緣芯體13內(nèi)嵌設(shè)有與絕緣層交替設(shè)置的多個(gè)同軸設(shè)置的電容屏,最外側(cè)的電容屏為接地電容屏,電容型絕緣芯體13內(nèi)的多個(gè)電容屏構(gòu)成電壓互感器。
優(yōu)選的,所述的套管1外套設(shè)有電流互感器6;所述的電流互感器6從高壓線路中獲取電能為操作機(jī)構(gòu)3供電,或者,電容型絕緣芯體13內(nèi)的電壓互感器從高壓線路中獲取電能為操作機(jī)構(gòu)3供電。
優(yōu)選的,所述絕緣芯體為玻璃鋼管。
優(yōu)選的,所述的操作機(jī)構(gòu)3通過高壓線路上的電流互感器供電,或者通過高壓線路上的電壓互感器供電,或者,所述的操作機(jī)構(gòu)3通過無線充電的方式供電。
優(yōu)選的,操作機(jī)構(gòu)3的外殼與套管式組合電器電連接。
優(yōu)選的,所述的電容型絕緣芯體13內(nèi)設(shè)有交替設(shè)置且并聯(lián)連接的正向電容屏組14和反向電容屏組15構(gòu)成的多個(gè)電容屏組;所述的正向電容屏組14包括多個(gè)與絕緣層交替設(shè)置的電容屏,正向電容屏組14最內(nèi)側(cè)的電容屏接高電位,最外側(cè)的電容屏接低電位;所述的反向電容屏組15包括多個(gè)與絕緣層交替設(shè)置的電容屏,反向電容屏組15最內(nèi)側(cè)的電容屏接低電位,最外側(cè)的電容屏接高電位;多個(gè)電容屏組中最內(nèi)側(cè)的電容屏組和最外側(cè)的電容屏組均是正向電容屏組14。
優(yōu)選的,在電容型絕緣芯體13內(nèi)真空滅弧室2的兩側(cè)嵌設(shè)有兩組電容屏組,每組電容屏組包括構(gòu)成主電容C1 113的主電容屏、構(gòu)成分壓電容C2 114的分壓電容屏和構(gòu)成屏蔽電容C3 115的屏蔽電容屏,主電容C1 113和分壓電容C2 114串聯(lián)構(gòu)成提供電壓信號(hào)輸出的電壓互感器,電容型絕緣芯體13內(nèi)的兩組電容屏組構(gòu)成兩個(gè)電壓互感器。
本實(shí)用新型通過真空滅弧室和絕緣芯體相配合,提供了一種新型的套管式組合電器,可控制高壓電路的分合;絕緣芯體包覆在真空滅弧室外起到絕緣保護(hù)作用,絕緣芯體內(nèi)形成無需填充絕緣氣體的空腔,套管式組合電器的結(jié)構(gòu)簡單、體積小,操作機(jī)構(gòu)設(shè)置在套管式組合電器的高壓側(cè),通過套管式組合電器所連接的高壓獲取操作機(jī)構(gòu)的工作電源,執(zhí)行操作機(jī)構(gòu)的分合閘操作,無需另接電源,適用于野外無低壓市電可作為工作電源的情況。本實(shí)用新型的套管式組合電器可用于控制變壓器與外電網(wǎng)的分合;在使用時(shí)該裝置可直接放置在變壓器外部,無需另設(shè)置機(jī)殼進(jìn)行防護(hù),無需充裝絕緣氣,并且整體設(shè)計(jì)合理,占用空間小,便于安裝和維護(hù),操作便捷成本低廉。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅涉及本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。
圖1是本實(shí)用新型的套管式組合電器的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的大電容量的電容型絕緣芯體內(nèi)的多個(gè)電容屏的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型的套管式組合電器的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1至3給出的實(shí)施例,進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。本實(shí)用新型不限于以下實(shí)施例的描述。
如圖1-3所示,一種套管式組合電器,包括絕緣芯體和真空滅弧室2,真空滅弧室2設(shè)置在絕緣芯體內(nèi),操作機(jī)構(gòu)3與真空滅弧室2的動(dòng)拉桿連接,套管式組合電器的操作機(jī)構(gòu)3設(shè)置在套管式組合電器的高壓側(cè),位于套管式組合電器的一端,通過高壓線路獲取操作機(jī)構(gòu)3的工作電源。本實(shí)用新型的套管式組合電器將真空滅弧室2設(shè)置在管狀的絕緣芯體的空腔內(nèi),絕緣芯體包覆在真空滅弧室2外起到絕緣保護(hù)作用,管狀的絕緣芯體內(nèi)形成無需填充絕緣氣體的空腔,套管式組合電器的結(jié)構(gòu)簡單、體積小,操作機(jī)構(gòu)3設(shè)置在套管式組合電器的高壓側(cè),通過套管式組合電器所連接的高壓獲取操作機(jī)構(gòu)3的工作電源,執(zhí)行操作機(jī)構(gòu)的分合閘操作,無需另接電源,適用于野外無低壓市電可作為工作電源的情況。這里的高壓指1KV以上的電壓,如10KV、35KV、110KV等;低壓指1KV及以下的電壓,通常用市電電壓進(jìn)行供電,即220V或380V。
本實(shí)用新型的操作機(jī)構(gòu)3可以采用現(xiàn)有的高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu),可以采用永磁操作機(jī)構(gòu),可以采用儲(chǔ)能式的操作機(jī)構(gòu)通過電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)分合閘控制,在此不再贅述。特別的是操作機(jī)構(gòu)3固定設(shè)置在變壓器套管一端,位于高壓側(cè),結(jié)構(gòu)緊湊,通過高壓電供能的取能方式為操作機(jī)構(gòu)3提供分合閘的電能。
其中高壓電供能的取能方式可以包括以下幾種優(yōu)選方案,通過高壓線路直接取電,無需外接其它供電裝置:
一、利用高壓線路上的電流互感器取能,為操作機(jī)構(gòu)供電或給操作機(jī)構(gòu)的電池充電。如可以通過變壓器套管上的電流互感器6取電。
二、利用高壓線路上的電壓互感器取能,為操作機(jī)構(gòu)供電或給操作機(jī)構(gòu)的電池充電。如可以通過電容型絕緣芯體13內(nèi)電壓互感器取電。
三、利用無線充電的方式為給操作機(jī)構(gòu)的電池充電,從而給操作機(jī)構(gòu)供電。
以下結(jié)合多個(gè)實(shí)施例,進(jìn)一步說明本實(shí)用新型所述的套管式組合電器的操作機(jī)構(gòu)設(shè)置:
實(shí)施例1
如圖1所示:一種套管式組合電器,其包括套管1和絕緣芯體4,套管1一端和絕緣芯體4一端連接,真空滅弧室2設(shè)置在絕緣芯體4的空腔內(nèi),絕緣芯體4的另一端設(shè)有外電網(wǎng)接線端子12,用于與外電網(wǎng)相連;操作機(jī)構(gòu)3固定設(shè)置在絕緣芯體4另一端上位于外電網(wǎng)接線端子12一側(cè),位于套管式組合電器的高壓側(cè)。操作機(jī)構(gòu)3的外殼與套管式組合電器電連接,與套管式組合電器的高壓等電位。所述絕緣芯體4通過連接法蘭7與套管1連接,便于安裝維護(hù)。真空滅弧室2設(shè)置在絕緣芯體4內(nèi),真空滅弧室2的一端與套管1連接,與真空滅弧室2的靜觸頭連接的導(dǎo)電桿穿過套管1的空腔與接線端子11連接,真空滅弧室2的動(dòng)觸頭與操作機(jī)構(gòu)3連接,且與外電網(wǎng)接線端子12電連接。操作機(jī)構(gòu)3設(shè)置在絕緣芯體4的上端,與真空滅弧室2的動(dòng)拉桿相連,整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,對(duì)其它電器設(shè)備的干擾低。通過高壓電供能的取能方式為操作機(jī)構(gòu)3提供分合閘的電能。
如圖1所示,一種優(yōu)選的方案,所述套管1包括電容型絕緣芯體13,所述電容型絕緣芯體13內(nèi)嵌設(shè)有與絕緣層交替設(shè)置的多個(gè)同軸設(shè)置的電容屏(圖中未示出),最外側(cè)的電容屏為接地電容屏,通過多個(gè)電容屏起到均壓的作用,防止高壓擊穿。在電容型絕緣芯體13外部固定設(shè)置有防護(hù)傘裙8和安裝套管1的安裝法蘭5,電容型絕緣芯體13內(nèi)的接地電容屏通過安裝法蘭上的接地端子接地。所述的套管1為變壓器套管,變壓器套管一端與絕緣芯體4連接,另一端設(shè)有接線端子11,用于與變壓器電相連,安裝法蘭5用于與變壓器固定連接。在變壓器套管外還套設(shè)有電流互感器6,電容型絕緣芯體13內(nèi)的多個(gè)電容屏可構(gòu)成電壓互感器。所述的電流互感器6和電壓互感器可用于從高壓線路中獲取電能為操作機(jī)構(gòu)3提供電源。當(dāng)然也可以采用獨(dú)立的電壓互感器從高壓線路中獲取電源。所述絕緣芯體4為玻璃鋼管,其外部設(shè)置有防護(hù)傘裙8,玻璃鋼管的絕緣芯體4通過連接法蘭7與套管1連接。當(dāng)然絕緣芯體4也可以是其它材料制成的干式的絕緣芯體,如環(huán)氧樹脂管、電容型絕緣芯體。
如圖2所示,一種電容型絕緣芯體13的優(yōu)選方案,套管1的電容型絕緣芯體13內(nèi)的多個(gè)電容屏的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中示出了電容型絕緣芯體13半側(cè)的電容屏的剖視圖。所述的電容型絕緣芯體13內(nèi)設(shè)有交替設(shè)置且并聯(lián)連接的正向電容屏組14和反向電容屏組15構(gòu)成的多個(gè)電容屏組;所述的正向電容屏組14包括多個(gè)與絕緣層交替設(shè)置的電容屏,正向電容屏組14最內(nèi)側(cè)的電容屏接高電位,最外側(cè)的電容屏接低電位;所述的反向電容屏組15包括多個(gè)與絕緣層交替設(shè)置的電容屏,反向電容屏組15最內(nèi)側(cè)的電容屏接低電位,最外側(cè)的電容屏接高電位;多個(gè)電容屏組中最內(nèi)側(cè)的電容屏組和最外側(cè)的電容屏組均是正向電容屏組14。本實(shí)施例的電容型絕緣芯體是由交替設(shè)置且并聯(lián)連接的正向電容屏組和反向電容屏組構(gòu)成的多個(gè)電容屏組實(shí)現(xiàn)絕緣芯體的電容量的增大,可以同時(shí)滿足高壓電器對(duì)均壓和大電容量的要求,以給操作機(jī)構(gòu)供電,滿足不同的操作機(jī)構(gòu)供電要求。正向電容屏組14和反向電容屏組15交替的次數(shù)根據(jù)所需電容量決定,絕緣芯體的電容量增大可以從高壓電網(wǎng)獲取更多的電能,可獲取電能的功率大大提高,具有成本低、抗干擾性高的優(yōu)點(diǎn),絕緣芯體的電容量越大,可從高壓端獲取的電能越大。正向電容屏組14的多個(gè)電容屏和反向電容屏組15的多個(gè)電容屏均為同軸同心設(shè)置的圓筒,所有電容屏組中接高電位的電容屏之間電連接,接低電位的電容屏之間電連接,從而使所有正向電容屏組和反向電容屏組形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。正向電容屏組14的多個(gè)同軸同心設(shè)置的電容屏由內(nèi)側(cè)到外側(cè)逐漸沿軸向由絕緣芯體一端向另一端錯(cuò)位形成階梯性偏移設(shè)置;反向電容屏組15則相反,反向電容屏組15的多個(gè)同軸同心設(shè)置的電容屏由內(nèi)側(cè)到外側(cè)逐漸沿軸向由絕緣芯體另一端向一端錯(cuò)位形成階梯性偏移設(shè)置。
本實(shí)施例的套管式組合電器通過接線端子11和外電網(wǎng)接線端子12分別與變壓器輸出端和外電網(wǎng)相連,通過操作機(jī)構(gòu)3來控制動(dòng)拉桿的移動(dòng),從而控制真空滅弧室2中觸頭的分合;真空滅弧室2設(shè)置在絕緣芯體內(nèi)部,通過絕緣芯體保證真空滅弧室2的絕緣性,使得整個(gè)裝置可直接設(shè)置于變壓器外部,無需設(shè)置單獨(dú)的斷路器,無需另設(shè)置防護(hù)機(jī)殼,無需充裝絕緣氣使得整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊,占用空間小。進(jìn)一步,可通過套管1上的電流互感器6或套管1的電容型絕緣芯體13內(nèi)的電容屏形成的電壓互感器獲取高壓電能為操作機(jī)構(gòu)3供電,使套管式組合電器連接到高壓電路中即可工作,無需外接電源。
實(shí)施例2
如圖3所示,一種套管式組合電器,所述的絕緣芯體為套管1,真空滅弧室2設(shè)置在套管1內(nèi),真空滅弧室2的靜觸頭和動(dòng)觸頭分別與接線端子11以及外電網(wǎng)接線端子12電相連;操作機(jī)構(gòu)3固定設(shè)置在套管1一端端部位于外電網(wǎng)接線端子12一側(cè),位于套管式組合電器的高壓側(cè),與真空滅弧室2的動(dòng)拉桿相連。本實(shí)施例的套管式組合電器,真空滅弧室2直接設(shè)置在套管1內(nèi),通過套管1進(jìn)行絕緣保護(hù),套管1的空腔內(nèi)無需填充絕緣氣體。所述的套管1為變壓器套管,可以直接安裝在變壓器外,無需另設(shè)置防護(hù)機(jī)殼,無需充裝絕緣氣使得整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊,占用空間小。通過操作機(jī)構(gòu)3來控制動(dòng)拉桿的移動(dòng),從而控制真空滅弧室2中觸頭的分合;將操作機(jī)構(gòu)3設(shè)置在套管式組合電器的高壓側(cè),從高壓電獲取工作電源。優(yōu)選的,操作機(jī)構(gòu)3的金屬外殼與套管式組合電器電連接,與套管式組合電器的高壓等電位。真空滅弧室2設(shè)置在變壓器套管內(nèi)部,通過變壓器套管來保證真空滅弧室2的絕緣性,使得整個(gè)裝置可直接設(shè)置于變壓器外部,無需設(shè)置單獨(dú)的斷路器,無需另設(shè)置防護(hù)機(jī)殼,無需充裝絕緣氣。
優(yōu)選的,所述套管1包括電容型絕緣芯體13,所述電容型絕緣芯體13內(nèi)嵌設(shè)有與絕緣層交替設(shè)置的多個(gè)同軸設(shè)置的電容屏,最外側(cè)的電容屏為接地電容屏,通過多個(gè)電容屏起到均壓的作用,防止高壓擊穿。電容型絕緣芯體13外部固定設(shè)置有防護(hù)傘裙8和與變壓器固定連接的安裝法蘭5,電容型絕緣芯體13內(nèi)的接地電容屏通過安裝法蘭上的接地端子接地。
在變壓器套管外套設(shè)有電流互感器6,電容型絕緣芯體13內(nèi)的多個(gè)電容屏可構(gòu)成兩個(gè)電壓互感器。具體的如圖3所示,在電容型絕緣芯體13內(nèi)真空滅弧室2的兩側(cè)嵌設(shè)有兩組電容屏組,每組電容屏組包括構(gòu)成主電容C1 113的主電容屏、構(gòu)成分壓電容C2 114的分壓電容屏和構(gòu)成屏蔽電容C3 115的屏蔽電容屏;主電容C1 113和分壓電容C2 114串聯(lián)構(gòu)成提供電壓信號(hào)輸出的電壓互感器,屏蔽電容C3 115起到屏蔽保護(hù)作用。優(yōu)選的,每組電容屏組的多個(gè)電容屏同軸同心設(shè)置,由內(nèi)側(cè)到外側(cè)逐漸沿軸向由電容型絕緣芯體1311的端部往設(shè)有真空滅弧室2的中部成階梯性偏移設(shè)置,使電場分布均勻,每個(gè)電容屏的尺寸和位置由絕緣計(jì)算確定,每個(gè)電容屏的長度不一定相同,每個(gè)電容屏的梯差不一定相等,電容屏的上下梯差也不一定相等。
為了通過電壓互感器獲取更多的電能,實(shí)施例2的套管1的電容型絕緣芯體13內(nèi)也可以采用如圖2所示的結(jié)構(gòu),在電容型絕緣芯體13內(nèi)交替設(shè)置多組并聯(lián)連接的正向電容屏組14和反向電容屏組15,形成具有大電容量的電容型絕緣芯體,可以形成一個(gè)或多個(gè)大電容,為操作機(jī)構(gòu)3供電。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。