本發(fā)明涉及斷路器，尤其涉及一種柱上斷路器。

背景技術：

1、隨著我國經濟的飛速發(fā)展和供電量的不斷增加，各類客戶對電力的依賴性日益加強。為了提高電網的供電可靠性，柱上斷路器被廣泛應用于電網中的聯(lián)絡、分段和支線上。這些柱上斷路器在電網中起到了重要的保護作用，能夠在故障發(fā)生時迅速切斷電流，防止故障擴大，從而保障電網的安全穩(wěn)定運行。

2、在柱上斷路器的工作過程中，觸頭分閘時電弧的擴散形態(tài)是一個關鍵因素。然而，現有技術中普遍存在電弧擴散不均勻的問題。這主要是由于觸頭結構、磁場分布以及分閘速度等多種因素的綜合影響，電弧擴散不均勻不僅會影響斷路器的滅弧性能，還可能導致設備損壞和電網故障。

3、因此，亟需一種能夠解決觸頭分閘時電弧擴散不均勻的柱上斷路器，能夠有效提高電弧擴散的范圍，促進電弧能量分散，增強滅弧效果。

技術實現思路

1、為此，本發(fā)明提供一種柱上斷路器，用以克服現有技術中柱上斷路器觸頭分閘時電弧擴散不均勻的問題。

2、為實現上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種柱上斷路器，包括：

3、真空滅弧室，其外表面設置有絕緣套筒，用以電氣隔離所述真空滅弧室與外部環(huán)境；

4、觸頭裝置，包括上下對稱設置在所述真空滅弧室內的動觸頭和靜觸頭；

5、隔離開關，用以隔離電源確保檢修工作安全；

6、檢測單元，用以分別在若干時間點下檢測動觸頭和靜觸頭分閘時的真空滅弧室若干位置的磁場數據，以及檢測合閘過程中通過電流互感器的電流數據；

7、控制單元，其與所述檢測單元連接，用以根據所述磁場數據確定磁場發(fā)散方向和磁場強度變化率，以及根據所述磁場強度變化率和磁場發(fā)散方向確定若干時間點下的電弧擴散形態(tài)，根據所述電弧擴散形態(tài)確定電弧去游離變化率，以及根據所述電弧去游離變化率調整磁場強度和/或磁場發(fā)散方向以促進電弧消散；

8、操動單元，與檢測單元連接，用以控制所述動觸頭和靜觸頭的閘動作，閘動作包括分閘以及合閘，根據所述電流數據確定分閘時機，并基于所述分閘時機進行分閘，以及根據所述電弧去游離變化率調整分閘速度。

9、進一步地，根據磁場數據確定若干時間點下的若干磁場方向，分別確定單個磁場方向的磁場強度變化情況，根據所述磁場強度變化情況確定磁場是否向所述單個磁場方向擴散。

10、進一步地，分別在若干時間點下根據所述磁場數據確定單個磁場方向的磁場強度，根據相鄰時間點下的磁場強度確定磁場強度變化率。

11、進一步地，若所述磁場強度變化率大于或等于預設磁場強度變化率且磁場向單個磁場方向擴散，則確定所述單個磁場方向為電弧擴散方向，并根據若干電弧擴散方向構建電弧擴散形態(tài)。

12、進一步地，所述控制單元基于若干時間點下的電弧擴散形態(tài)確定相鄰時間點下的電弧擴散形態(tài)的面積，以及確定相鄰時間點下的電流數據，根據所述面積和相鄰時間點下的電流數據確定相鄰時間點下的電弧去游離變化率。

13、進一步地，還包括磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器與控制單元連接，用以根據所述電弧去游離變化率調整磁場強度和/或磁場發(fā)散方向以促進電弧消散。

14、進一步地，若所述電弧去游離變化率小于預設去游離變化率，則增強通過所述磁場發(fā)生器的電流來增強磁場強度和/或調整所述磁場發(fā)生器的安裝位置來改變磁場發(fā)散方向以促進電弧消散。

15、進一步地，所述操動單元根據電流數據確定電流過載狀態(tài)，并根據所述電流過載狀態(tài)的持續(xù)時間與預設過載保護時間的比較結果確定分閘時機；

16、其中，電流過載狀態(tài)為所述電流數據大于或等于預設額定電流。

17、進一步地，若所述持續(xù)時間大于或等于預設過載保護時間，則動觸頭和靜觸頭進行分閘。

18、進一步地，所述操動單元根據電弧去游離變化率調整分閘速度，包括：

19、若所述電弧去游離變化率小于預設去游離變化率，則加快分閘速度；

20、若所述電弧去游離變化率大于或等于預設去游離變化率，則維持分閘速度。

21、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于，通過檢測單元檢測分閘過程中真空滅弧室內若干位置磁場數據，通過控制單元確定磁場發(fā)散方向和磁場強度變化率，以此確定分閘時電弧擴散形態(tài)，并確定電弧去游離變化率，進而調整磁場強度和/或磁場發(fā)散方向以促進電弧消散，同時在分閘過程中根據電弧去游離變化率調整分閘速度，顯著提高了柱上斷路器的智能化水平，有效提高電弧擴散的范圍，優(yōu)化了電弧消散過程，提高了分閘的精確性，減少了電弧對設備的損害。

22、進一步地，本發(fā)明通過在不同時間點下精確測量磁場數據，并分別確定各個磁場方向的磁場強度變化率和磁場擴散方向，根據多個電弧擴散方向的磁場強度，構建出電弧擴散形態(tài)，直觀地展示了電弧的擴散情況，有助于進一步分析電弧擴散的規(guī)律，從而促進進一步增強滅弧效果，提高電弧擴散范圍，促進電弧能量分散，減少電弧對柱上斷路器部件的損害。

23、進一步地，本發(fā)明設置有磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器根據電弧去游離變化率調整磁場強度和/或磁場發(fā)散方向來實現對電弧消散過程的精確控制，提高電弧消散的速率，從而進一步增強滅弧效果，提高電弧擴散范圍，促進電弧能量分散，減少電弧對柱上斷路器部件的損害，提高柱上斷路器的整體性和可靠性。

24、進一步地，本發(fā)明通過實時監(jiān)測通過電流互感器的電流數據并智能判斷電流過載狀態(tài)及其持續(xù)時間以此觸發(fā)分閘操作，有效預防柱上斷路器因長時間過載而導致的損壞，從而進一步增強滅弧效果，提高電弧擴散范圍，促進電弧能量分散，減少電弧對柱上斷路器部件的損害，提高柱上斷路器的整體性和可靠性。

25、進一步地，本發(fā)明基于電弧去游離變化率調整分閘速度，優(yōu)化柱上斷路器分閘過程，從而進一步有效提高電弧擴散的范圍，促進電弧能量分散，增強滅弧效果，減少了電弧對柱上斷路器部件的損害，并提高斷路器的整體性能和可靠性。

技術特征：

1.一種柱上斷路器，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的柱上斷路器，其特征在于，

3.根據權利要求2所述的柱上斷路器，其特征在于，分別在若干時間點下根據所述磁場數據確定單個磁場方向的磁場強度，根據相鄰時間點下的磁場強度確定磁場強度變化率。

4.根據權利要求3所述的柱上斷路器，其特征在于，若所述磁場強度變化率大于或等于預設磁場強度變化率且磁場向單個磁場方向擴散，則確定所述單個磁場方向為電弧擴散方向，并根據若干電弧擴散方向構建電弧擴散形態(tài)。

5.根據權利要求1所述的柱上斷路器，其特征在于，所述控制單元基于若干時間點下的電弧擴散形態(tài)確定相鄰時間點下的電弧擴散形態(tài)的面積，以及確定相鄰時間點下的電流數據，根據所述面積和相鄰時間點下的電流數據確定相鄰時間點下的電弧去游離變化率。

6.根據權利要求1所述的柱上斷路器，其特征在于，還包括磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器與控制單元連接，用以根據所述電弧去游離變化率調整磁場強度和/或磁場發(fā)散方向以促進電弧消散。

7.根據權利要求6所述的柱上斷路器，其特征在于，若所述電弧去游離變化率小于預設去游離變化率，則增強通過所述磁場發(fā)生器的電流來增強磁場強度和/或調整所述磁場發(fā)生器的安裝位置來改變磁場發(fā)散方向以促進電弧消散。

8.根據權利要求1所述的柱上斷路器，其特征在于，所述操動單元根據電流數據確定電流過載狀態(tài)，并根據所述電流過載狀態(tài)的持續(xù)時間與預設過載保護時間的比較結果確定分閘時機；

9.根據權利要求8所述的柱上斷路器，其特征在于，若所述持續(xù)時間大于或等于預設過載保護時間，則動觸頭和靜觸頭進行分閘。

10.根據權利要求5所述的柱上斷路器，其特征在于，所述操動單元根據電弧去游離變化率調整分閘速度，包括：

技術總結
本發(fā)明涉及斷路器技術領域，尤其涉及一種柱上斷路器，包括：真空滅弧室；觸頭裝置；隔離開關；檢測單元在若干時間點下檢測分閘時真空滅弧室內若干位置磁場數據，檢測合閘時通過電流互感器的電流數據；控制單元根據磁場數據確定磁場發(fā)散方向和磁場強度變化率，根據磁場強度變化率和磁場發(fā)散方向確定若干時間點下的電弧擴散形態(tài)，根據電弧擴散形態(tài)確定電弧去游離變化率，根據電弧去游離變化率調整磁場強度和/或磁場發(fā)散方向以促進電弧消散；操動單元根據電流數據確定分閘時機，根據電弧去游離變化率調整分閘速度。本發(fā)明有效提高電弧擴散的范圍，并調整分閘速度，促進電弧能量分散，增強滅弧效果。

技術研發(fā)人員：章子凡,章子鴿
受保護的技術使用者：中泰科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19