專利名稱：多功能真空接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高壓電器技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種真空接觸器，適用于3 IOkV 交流電動機、電力電容器的電氣控制與保護(hù)。
背景技術(shù)：
3 IOkV交流電動機、電力電容器運行時需要頻繁起動或投切，為了保證設(shè)備及 電網(wǎng)安全運行，這類設(shè)備所用的高壓開關(guān)柜均應(yīng)具有“過載保護(hù)”、“斷相保護(hù)”及“電流監(jiān) 測”基本功能。這類高壓開關(guān)柜通常是配置一臺真空接觸器，再單獨配置三只電流互感器及 繼電保護(hù)裝置。由于電流互感器安裝占用一段電氣絕緣間隔，導(dǎo)致開關(guān)柜體積龐大、設(shè)備制 造成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對上述不足而提供一種可用于3 IOkV交流電動機、電 力電容器的高壓開關(guān)柜中，集真空接觸器、電流互感器和繼電保護(hù)裝置于一體，可省去傳統(tǒng) 的電流互感器及繼電保護(hù)裝置，簡化柜體結(jié)構(gòu)，從而有效降低開關(guān)柜生產(chǎn)成本，同時可實現(xiàn) 開關(guān)柜體小型化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的多功能真空接觸器。本實用新型的技術(shù)解決方案是一種多功能真空接觸器，包括真空滅弧室、電磁 鐵、絕緣頂桿、同步頂桿、輔助開關(guān)、高壓進(jìn)線端子、高壓出線端子，其特征是還包括絕緣隔 板及上部的絕緣框架、下部的支架，所述的真空滅弧室安裝在絕緣框架上，電磁鐵固定在支 架底部；在絕緣框架上固定安裝有電流互感器；在支架上裝有繼電保護(hù)裝置；真空滅弧室 靜觸頭與高壓進(jìn)線端子連接，動觸頭通過同步頂桿、絕緣頂桿與電磁鐵的銜鐵相連，動觸頭 導(dǎo)電板與電流互感器一次側(cè)相連；電流互感器的二次回路與繼電保護(hù)裝置電連接；電流互 感器與高壓出線端子連接。本實用新型的技術(shù)方案中所述的電流互感器由一次導(dǎo)桿、二次線圈、引線螺母、環(huán) 氧樹脂膠構(gòu)成，為緊湊型直掛式結(jié)構(gòu)；二次線圈為抽頭式；一次導(dǎo)桿貫穿通過二次線圈；一 次導(dǎo)桿、二次線圈、引線螺母用環(huán)氧樹脂膠通過真空澆注一起成一個封閉體；一次導(dǎo)桿的一 端與真空滅弧室底部引線相連，并固定在絕緣框架上，其另一端經(jīng)導(dǎo)電排與高壓出線端子 連接。本實用新型的技術(shù)方案中所述的繼電保護(hù)裝置由輔助電源及控制電路、繼電保護(hù) 單元電路、監(jiān)測儀表接口電路組成。本實用新型由于將接觸器的真空滅弧室安裝在絕緣框架上，其靜觸頭裝有高壓進(jìn) 線端子，其動觸點頭導(dǎo)電板與電流互感器一次側(cè)相連并固定在絕緣柜架下部，動觸頭通過 同步頂桿、絕緣頂桿與電磁鐵的銜鐵相連，因而當(dāng)電磁鐵線圈通電吸合時，其銜鐵推動同步 頂桿旋轉(zhuǎn)，同步頂桿帶動絕緣頂桿向上運動，從而推動真空滅弧室的動觸點上行與靜觸點 接通并保持，此時絕緣頂桿上彈簧同時被壓縮儲能；當(dāng)電磁鐵線圈失電后電其磁推力消失， 絕緣頂桿在壓縮彈簧回復(fù)彈力作用，帶動真空滅弧室動觸點下行，接觸器因此快速分?jǐn)?。?br> 3過電磁鐵線圈通斷來控制真空滅弧室觸點通斷，從而實現(xiàn)了接觸器的電氣開關(guān)功能。當(dāng)接觸器所控設(shè)備發(fā)生“過載運行”時，其負(fù)荷電流如果超過了繼電保護(hù)裝置設(shè)定 值時，繼電保護(hù)裝置能自動發(fā)出“聲”、“光”報警信號，同時也可發(fā)出“遠(yuǎn)控信號”；當(dāng)“過載 運行”時間超過了繼電保護(hù)裝置設(shè)定時限時，繼電保護(hù)裝置令接觸器電磁鐵斷電，接觸器分 閘。上述電流互感器與繼電保護(hù)裝置是根據(jù)負(fù)荷各“相”電流變化值而發(fā)出監(jiān)控信號，并通 過該接觸器實現(xiàn)對受控設(shè)備的“過載保護(hù)”功能。當(dāng)接觸器所控設(shè)備發(fā)生“斷相運行”時，三相負(fù)荷電流不平衡，繼電保護(hù)裝置能自 動發(fā)出“聲”、“光”報警信號，同時也可發(fā)出“遠(yuǎn)控信號”;當(dāng)故障時間超過了繼電保護(hù)裝置設(shè) 定時限，繼電保護(hù)裝置令接觸器電磁鐵斷電，接觸器分閘。上述電流互感器與繼電保護(hù)裝置 根據(jù)負(fù)荷不同各相的電流不平衡度而發(fā)出監(jiān)控信號，通過該接觸器實現(xiàn)對受控設(shè)備的“斷 相”保護(hù)功能。當(dāng)接觸器所控設(shè)備發(fā)生“過載”、“斷相”等運行故障時，繼電保護(hù)裝置即發(fā)出“報警 信號”及“遠(yuǎn)控信號”，以提醒設(shè)備操作人員及時排除故障，當(dāng)故障超出設(shè)定期限時，多功能 接觸器可強行退出運行設(shè)備；當(dāng)故障解除后，繼電保護(hù)裝置所發(fā)出的“報警信號”及“遠(yuǎn)控信 號”亦自動解除。通過繼電保護(hù)裝置所發(fā)出的實時故障信號及監(jiān)控信號，實現(xiàn)了對受控設(shè)備 的運行保護(hù)、故障報警、及信號遠(yuǎn)傳等功能。本實用新型將真空開關(guān)與小型化電流互感器、繼電保護(hù)裝置組裝在一體，真空接 觸器不僅具備高壓開關(guān)作用，同時還具備多種電氣保護(hù)功能。該真空接觸器各相裝有電流 互感器，并配有獨立的繼電保護(hù)裝置，與真空開關(guān)共作用，使該真空接觸器具備有“過載”、 “斷相”保護(hù)功能，同時具備“電流監(jiān)測”、“故障信號遠(yuǎn)傳”等功能。由于該接觸器自備電氣 保護(hù)裝置，能有效提高如電動機、電容器等高壓電氣設(shè)備保護(hù)能力和監(jiān)控水平；選配該接觸 器可使開關(guān)柜省去傳統(tǒng)的電流互感器及繼保裝置、簡化柜體結(jié)構(gòu)，降低了開關(guān)柜制造成本， 同時可實現(xiàn)開關(guān)柜體的小型化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。本實用新型具有集真空接觸器、電流互感器和繼電保護(hù)裝置于一體，可省去傳統(tǒng) 的電流互感器及繼電保護(hù)裝置，簡化柜體結(jié)構(gòu)，從而有效降低開關(guān)柜生產(chǎn)成本，同時可實現(xiàn) 開關(guān)柜體小型化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的特點。本實用新型主要用于3 IOkV交流電動機、電力電 容器的高壓開關(guān)柜中，集真空接觸器、電流互感器和繼電保護(hù)裝置于一體的多功能真空接 觸器。

圖1為本實用新型垂直安裝時正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型垂直安裝時左面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型垂直安裝時背面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型小型化電流互感器垂直安裝時正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型小型化電流互感器垂直安裝時左面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型小型化電流互感器垂直安裝時底部接線圖；圖7為本實用新型接觸器的主電路圖；圖8為本實用新型接觸器的輔助電源及控制電路圖；圖9為本實用新型接觸器的輔助電源及控制電路圖；[0022]圖10為實用新型接觸器的繼電保護(hù)單元電路圖；圖11為輔助開關(guān)電路圖。
具體實施方式
如圖1至圖3所示。絕緣隔板2上部裝有絕緣框架1、下部安裝有支架6。滅弧室 10固定在絕緣框架1上部的空腔內(nèi)，其上部引線與高壓進(jìn)線端子7 —起固定在絕緣框架1 上，其下部引線與小型化電流互感器9 一起固定絕緣框架1上。小型化電流互感器9安裝 有接觸器的出線端子8。電磁鐵16固定在支架6底部，其銜鐵與同步頂桿12相連。同步頂 桿上裝置有三只絕緣頂桿11，絕緣頂桿11另一端與滅弧室10的動觸點相連，絕緣頂桿11 中間分別套有復(fù)位彈簧15。接線端子排4、接地端子14裝在支架6上。當(dāng)接觸器的電磁鐵16線圈通電時吸合，其銜鐵受力帶動同步頂桿12向上轉(zhuǎn)動，同 步頂桿12推動絕緣頂桿11上行，滅弧室10動觸點上行并與其靜觸點閉合，接觸器完成合 閘；接觸器合間后，絕緣頂桿11上復(fù)位彈簧被壓縮，為接觸器跳間作儲能準(zhǔn)備；而同步頂桿 12轉(zhuǎn)動時帶動連動桿3向前運動，推動輔助開關(guān)5動作。當(dāng)接觸器的電磁鐵10線圈斷電后，其銜鐵失去了旋轉(zhuǎn)推力，絕緣頂桿11上的復(fù)位 彈簧15因上行時壓縮而復(fù)位，并帶動絕緣頂桿11下行、滅弧室10動觸點下行并與靜觸點 快速分離，接觸器完成分間；接觸器分間后，同步頂桿12復(fù)位時帶動連動桿3向后運動，推 動電磁鐵16的銜鐵復(fù)位、輔助開關(guān)5也自動復(fù)位。小型化電流互感器如圖4至圖6所示。一次導(dǎo)桿17貫穿通過其二次線圈19，二次 線圈19的引線螺母20安裝在互感器底部。上述零件用環(huán)氧樹脂膠18通過真空澆注一起 成一個封閉體。該互感器的二次線圈19有四個接線端子，通過端子組合接線，可組成多種 電流變比。該互感器的一次導(dǎo)桿17的一端與接觸器的真空滅弧室10底部引線相連，并固 定在絕緣框架1上，其另一端與安裝有導(dǎo)電排，以兼作接觸器的高壓出線端子。接觸器的主電路如圖7所示。接觸器的三對主觸QL，其靜觸點與高壓線路相連、動 觸點的高壓引線分別串接有小型化電流互感器TAl 3 ；互感器TAl 3與高壓負(fù)荷(如 電動機、電容器等)相連。接觸器的輔助電源及控制電路圖如圖8所示。外加交流220V電源經(jīng)過單相整流 橋UR整流后為士220V直流電壓，以作為接觸器電磁鐵的操作電源及繼保裝置的工作電源。 電容器C作交流濾波器；接觸器的電磁鐵線圈YA回路串接有起?？刂崎_關(guān)SA1、繼電保護(hù) 監(jiān)控觸點KT。接觸器的繼電保護(hù)單元電路圖如圖9所示。小型化電流互感器TAl 3的二次回 路分別串接有電流表PA1 3 (外接)、電流繼電器，其零序回路串接有零序電流繼電器KZ ； 上述繼電器觸點(動合型)全部并聯(lián)接入保護(hù)回路。時間繼電器KT用于保護(hù)延時監(jiān)控，其 觸點(延時動斷)直接串聯(lián)在電磁鐵線圈回路；報警器包括指示燈HL及蜂鳴器HZ，分別 用于故障現(xiàn)場的“聲”、“光”報警。中間繼電器KM與報警同步動作，其觸點可用于遠(yuǎn)傳故障 信號(如圖10)。圖9所用“電流繼電器”僅適用于允許重復(fù)起動的高壓負(fù)荷；如果負(fù)荷不 允許重復(fù)起動，則上述繼電器應(yīng)改用熱繼電器。圖8及圖9所用電器元件均安裝在接觸器的繼保盒13中。輔助開關(guān)SA2電路圖如圖10所示。遠(yuǎn)傳信號電路圖如圖11所示。
5[0033]當(dāng)外接開關(guān)SAl處于斷開或分閘狀態(tài)時，電磁鐵線圈YA回路斷開，接觸器處于 分閘狀態(tài)；當(dāng)外接開關(guān)SAl處于閉合或合閘狀態(tài)時，電磁鐵線圈YA回路通電而吸合，接觸 器動、靜觸點接通，接觸器的高壓負(fù)荷與高壓系統(tǒng)接通；電磁鐵線圈YA可通過輔助開關(guān) SA2“自保持”而維持接觸器的合閘狀態(tài)；當(dāng)外接開關(guān)SAl重新處于斷開或分閘狀態(tài)時，電磁 鐵線圈YA因失電而自動分閘。當(dāng)接觸器的受控設(shè)備負(fù)荷處于正常狀態(tài)時，小型化電流互感器TAl 3三相電流 平衡，其二次回路電流值小于電流繼電器KCl 3設(shè)定值，繼保觸點KCl 3、KZ均處于斷 開狀態(tài)，接觸器電磁鐵YA均保持在通電狀態(tài)。當(dāng)接觸器出現(xiàn)“過載運行”時，小型化電流互感器TAl 3 二次回路電流值大于電 流繼電器KCl 3設(shè)定值，電流繼電器KCl 3吸合，繼?；芈方油?，報警器HL、HZ當(dāng)即發(fā)出 報警信號、中間繼電器KM發(fā)出遠(yuǎn)傳“故障信號”。此時，時間繼電器KT開始處于延時狀態(tài)， 當(dāng)“過載運行”時間超出時間繼電器KT延時范圍時，時間繼電器KT動作，接觸器電磁鐵線 圈YA回路被切斷，接觸器保護(hù)監(jiān)控跳閘。這樣就實現(xiàn)了對受控設(shè)備的“過載”保護(hù)功能。當(dāng)接觸器的受控設(shè)備某相出現(xiàn)“斷相運行”時，小型化電流互感器TAl 3 二次回 路電流不衡，其零序回路有零序電流通過，零序電流繼電器KZ吸合，繼?；芈?，報警器HL、 HZ當(dāng)即發(fā)出報警信號、中間繼電器KM發(fā)出遠(yuǎn)傳“故障信號”；當(dāng)“斷相運行”時間超出時間 繼電器KT延時范圍時，時間繼電器KT動作，接觸器電磁鐵線圈YA回路被切斷，接觸器保護(hù) 監(jiān)控跳閘。這樣就實現(xiàn)對受控設(shè)備的“斷相，，保護(hù)功能。當(dāng)受控設(shè)備“過載”或“斷相”運行故障解除后，負(fù)荷電流灰復(fù)到正常狀態(tài)，電流繼 電器KC或零序電流繼電器KZ觸點則即自動返回到斷開狀態(tài)，繼?；芈窋嚅_，故障報警信號 及遠(yuǎn)傳故障信號均自動解除。如果此時受控設(shè)備已停機，則可重新起動設(shè)備(注如果“繼 保單元”為熱繼電器型，則應(yīng)先對接觸器的繼保單元復(fù)位后，方可重新起動設(shè)備)。
權(quán)利要求一種多功能真空接觸器，包括真空滅弧室(10)、電磁鐵(16)、絕緣頂桿(11)、同步頂桿(12)、輔助開關(guān)(5)、高壓進(jìn)線端子(7)、高壓出線端子(8)，其特征是還包括絕緣隔板(2)及上部的絕緣框架(1)、下部的支架(6)，所述的真空滅弧室(10)安裝在絕緣框架(1)上，電磁鐵(16)固定在支架(6)底部；在絕緣框架(1)上固定安裝有電流互感器(9)；在支架(6)上裝有繼電保護(hù)裝置；真空滅弧室(10)靜觸頭與高壓進(jìn)線端子(7)連接，動觸頭通過同步頂桿(12)、絕緣頂桿(11)與電磁鐵(16)的銜鐵相連，動觸頭導(dǎo)電板與電流互感器(9)一次側(cè)相連；電流互感器(9)的二次回路與繼電保護(hù)裝置電連接；電流互感器(9)與高壓出線端子(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能真空接觸器，其特征是所述的電流互感器(9)由一 次導(dǎo)桿(17)、二次線圈(19)、引線螺母(20)、環(huán)氧樹脂膠(18)構(gòu)成，為緊湊型直掛式結(jié)構(gòu)； 二次線圈(19)為抽頭式；一次導(dǎo)桿(17)貫穿通過二次線圈(19)；一次導(dǎo)桿(17)、二次線圈 (19)、引線螺母(20)用環(huán)氧樹脂膠(18)通過真空澆注一起成一個封閉體；一次導(dǎo)桿(17) 的一端與真空滅弧室(10)底部引線相連，并固定在絕緣框架(1)上，其另一端經(jīng)導(dǎo)電排與 高壓出線端子(8)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能真空接觸器，其特征是所述的繼電保護(hù)裝置由 輔助電源及控制電路、繼電保護(hù)單元電路、監(jiān)測儀表接口電路組成。
專利摘要本實用新型的名稱為多功能真空接觸器。屬于高壓電器技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決真空接觸器功能單一問題。它的主要特征是包括真空滅弧室、電磁鐵、絕緣頂桿、同步頂桿、絕緣隔板、絕緣框架、支架等；真空滅弧室安裝在絕緣框架上，電磁鐵固定在支架底部；在絕緣框架上安裝電流互感器；在支架上裝有繼電保護(hù)裝置；真空滅弧室靜觸頭與高壓進(jìn)線端子連接，動觸頭通過同步頂桿、絕緣頂桿與電磁鐵的銜鐵相連，動觸頭導(dǎo)電板與電流互感器一次側(cè)相連。本實用新型可以具有替代傳統(tǒng)的真空接觸器、電流互感器及繼電保護(hù)等裝置，也可簡化柜體結(jié)構(gòu)，從而有效降低開關(guān)柜生產(chǎn)成本的特點，主要用于3～10kV交流電動機、電力電容器的高壓開關(guān)柜中的多功能真空接觸器。
文檔編號H02H3/08GK201754495SQ20102016453
公開日2011年3月2日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者周少文, 肖應(yīng)瓊 申請人:湖北天工機電技術(shù)有限公司