CN102324783B - 电网智能切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电网智能切换装置，包括两台真空断路器、相应的主备进线柱、主备出线柱，真空断路器并排设置在轨道车上，利用轨道车的移动来带动两台真空断路器移动，从而实现在两路电源或负荷之间切换，结构较为简单，工作性能上也较为稳定、可靠；主备进线柱末端、主备出线柱末端设置的接触环上设置有压簧，接触环与个触头接触时，压簧增加接触压力，接触环内环面设置有多个v型接触槽，各触头末端对应设置有接触椎体，增加了接触面，整体上接触牢固、可靠；第一辅助接触板和第二辅助接触板通过“∩”型卡罩挤压连接增加了接触面，接触牢固、可靠。

Description

电网智能切换装置

技术领域

本发明属于智能电网用自动化配电设备技术领域，具体涉及一种电网负荷智能切换装置。

背景技术

在电力网络中，有许多用户对供电可靠性要求很高，例如煤矿等，这些单位一旦发生电网负荷异常或停电故障，将会给单位带来重大的经济损失甚至造成人员伤亡，所以在这些单位的供电系统中，都需要备有主电源和备用电源，当出现电网负荷异常或主电源出现故障时，备用电源必须立即投入恢复供电，为了实现这个目的，需要通过电网负荷切换机构在主电源和备用电源之间进行手动切换或自动切换。隔离开关是通过触头的接触来实现电路的通断，故隔离开关应用场合对触头接触可靠性要求很高，为此，触头应尽可能接触良好，接触面尽可能大，目前高压隔离开关的触头有多种形式，一般都是通过弹簧片保持动触头和定触头之间接触的压力，其工作原理与普通电器插头类似，这些触头由于存在接触面积小、触头暴露在外等缺点，故障率高，无法满足客户需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种触头接触面积大，接触良好且牢固、可靠的电网负荷智能切换装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高压电网智能切换装置，包括壳体、第一断路器、第二断路器、轨道车，所述第一断路器、第二断路器设置在轨道车上，所述轨道车设置在壳体内，所述第一断路器包括三个主进线柱、三个主出线柱和三个用于通断主进线柱与主出线柱之间电路的真空灭弧机构，所述第二断路器也包括三个备用进线柱、三个备用出线柱和三个用于通断备用进线柱与备用出线柱之间电路的真空灭弧机构，所述第一断路器的主进线柱和主出线柱均设置在其远离所述第二断路器的一侧端；所述第二断路器的备用进线柱和备用出线柱均设置在其远离所述第一断路器的一侧端，壳体内还设有用于与第一断路器的主进线柱和主出线柱电连接的三个主电源接线触头和三个主电源出线触头，所述主电源接线触头与第一断路器的相应主进柱线配合，所述主电源出线触头与第一断路器的相应主出线柱配合，壳体内还设有用于第二断路器的备用进线柱和备用出线柱电连接的三个备用电源接线触头和三个备用电源出线触头，所述备用电源接线触头与第二断路器的备用进线柱配合，所述备用电源出线触头与第二断路器的备用出线柱配合；所述主进线柱末端、主出线柱末端、备用进线柱末端、备用出线柱末端都设置有接触环，所述接触环包括压槽、压簧、多片钢片，所述多片钢片一端固定且紧凑并排连接成环状，所述压槽设置在接触环外环面且远离钢片固定端，所述压簧设置在所述压槽内，所述接触环由多片钢片通过压簧压接而成，接触环内环面设置有多个V型接触槽，所述各触头末端的外环面设置有与V型接触槽对应设置的接触椎体，所述V型接触槽与接触椎体接触时由压簧产生的挤压力大于0.5Mpa；所述接触环根部设置有第一辅助接触板，所述各触头设置有第二辅助接触板，所述第二辅助接触板上活动连接有“∩”型卡罩，所述“∩”型卡罩活动端设置有挂钩，所述接触环与各触头末端接触时，所述“∩”型卡罩挤压连接第一辅助接触板与第二辅助接触板且垂直压力大于0.8Mpa。

作为一种改进，所述接触环外环面对称设置有第一压弹片、第二压弹片，所述第一压弹片、第二压弹片相对接触环中线轴略向外倾斜，所述触头上设置有通过触头的电流驱动的电磁铁及压弹片接触面，所述电磁铁的吸引力与通过触头电流大小成正比，电流驱动回路中串联连接有切换常闭结点，所述接触环与各触头末端接触时所述第一压弹片、第二压弹片与压弹接触面接触且由电磁铁产生的垂直吸引力大于0.5Mpa。

作为一种改进，其特征是所述轨道车包括横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、横向台面、纵向台面、纵向手柄、传动电机，所述横向滚珠丝杆副设置在柜体内，横向台面设置在横向滚珠丝杆副上，所述纵向滚珠丝杆副设置在横向台面上，所述纵向台面设置在纵向滚珠丝杆副上，所述纵向手柄与纵向滚珠丝杆副联动且设置在后柜门外侧，所述传动电机与横向滚珠丝杆副联动，所述第一断路器、第二断路器设置在纵向台面上，所述后柜门内侧设置有位置挡板，所述位置挡板上设置有与第一辅助接触板对应的接地槽，所述纵向滚珠丝杆副将第一断路器、第二断路器输送至后柜门侧时，所述第一辅助接触板插入到接地槽上 。

作为一种改进，所述壳体上与横向台面相对应的左右两侧分别设置有左限位开关、右限位开关，所述壳体上与纵向台面相对应的位置设置有检修限位开关。

作为一种改进，所述第一断路器的主进线柱和主出线柱是上下两排错位设置，所述主进线柱设置在上方且靠近壳体，所述主出线柱设置在下方且靠近壳体中央，所述第二断路器的备用进线柱和备用出线柱也是上下两排错位设置，所述备用进线柱设置在上方且靠近壳体，所述备用出线柱设置在下方且靠近壳体中央；还包括有设置在壳体内的第一变压器和第二变压器，所述第一变压器设置在主出线柱与壳体之间，所述三个主电源出线触头的出线与第一变压器电连接；第二变压器设置在备用电源出线触头与壳体之间，所述三个备用电源出线触头的出线与第二变压器电连接，所述第一变压器和第二变压器变比不同且采用YN，yn0，d11接线方式。

作为一种改进，所述壳体内还设有第一电压互感器、第二电压互感器，所述第一电压互感器设置在第一变压器上方，所述第二电压互感器设置在第二变压器上方。

作为一种改进，所述壳体设有观察窗口、放大镜、照明射灯、窗口位置切换装置、窗口位置微调装置，所述窗口位置切换装置设置有主位置和备用位置，并实现在主位置与备用位置之间的切换，所述主位置为观察窗口对准主进线柱与主电源接线触头的接触部分，所述备用位置为观察窗口对准备用进线柱与备用电源接线触头的接触部分，所述接触部分上设置有温度指示片，所述窗口位置微调装置实现观察窗口中心从A相、B相及C相之间切换，所述放大镜设置在观察窗口上，所述照明射灯设置在放大镜一侧且与放大镜中线轴同向设置。

本发明高压电网智能切换装置由于采用了两台真空断路器并排设置在轨道车上，利用轨道车的移动来带动两台真空断路器移动，从而实现在两路电源或负荷之间切换，结构较为简单，两台真空断路器分别是各自独立断开与闭合，工作性能上也较为稳定、可靠；接触环上设置有压簧，接触环与触头接触时，压簧产生的挤压力大于0.5Mpa，增加接触压力，接触环内环面设置有多个V型接触槽，各触头末端对应设置有接触椎体，增加了接触面，整体上接触牢固、接触面积大、可靠性要求高；接触环根部设置有第一辅助接触板，各触头设置有第二辅助接触板，第二辅助接触板上活动连接有“∩”型卡罩, 通过“∩”型卡罩挤压连接增加了接触面，接触牢固、可靠性要求高。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明高压电网智能切换装置的一种实施例结构示意图。

图2是本发明高压电网智能切换装置部件的结构示意图。

具体实施方式

如图 1、图2所示，一种高压电网智能切换装置的具体实施方式，包括壳体1、第一断路器2、第二断路器3、轨道车5，第一断路器2、第二断路器3设置在轨道车5上，轨道车5设置在壳体1内，第一断路器2包括三个主进线柱21、三个主出线柱22和三个用于通断主进线柱21和与其相应的主出线柱22之间电路的真空灭弧机构；第二断路器3也包括三个备用进线柱31、三个备用出线柱32和三个用于通断所述各备用进线柱31和与其相应的备用出线柱32之间电路的真空灭弧机构；第一断路器2的主进线柱21和主出线柱22均设置在其远离所述第二断路器3的一侧端；所述第二断路器3的备用进线柱31和备用出线柱32均设置在其远离所述第一断路器2的一侧端；壳体1内还设有用于与第一断路器2的主进线柱21和主出线柱22电连接的三个主电源接线触头23和三个主电源出线触头24，所述各主电源头接线触头23与第一断路器2的相应主进柱线21配合，所述各主电源出线触头24与第一断路器2的相应主出线柱22配合；壳体1内还设有用于第二断路器3的备用进线柱31和备用出线柱32电连接的三个备用电源接线触头33和三个备用电源出线触头34，所述各备用电源接线触头33与第二断路器3的备用进线柱31配合，各备用电源出线触头34与第二断路器3的备用出线柱32配合。利用两台真空断路器移动从而实现在两路电源或负荷之间切换，结构简单、可靠性高。主进线柱21末端、主出线柱22末端、备用进线柱31末端、备用出线柱32末端都设置有接触环31a，所述接触环31a包括压槽、压簧、多片钢片，所述多片钢片一端固定且紧凑并排连接成环状，所述压槽设置在接触环31a外环面且远离钢片固定端，所述压簧设置在所述压槽内，所述接触环31a由多片钢片通过压簧压接而成，接触环31a内环面设置有多个V型接触槽，所述各触头末端的外环面设置有与V型接触槽对应设置的接触椎体，所述V型接触槽与接触椎体接触时由压簧产生的挤压力大于0.5Mpa；所述接触环31a根部设置有第一辅助接触板，所述各触头设置有第二辅助接触板，所述第二辅助接触板上活动连接有“∩”型卡罩，所述“∩”型卡罩活动端设置有挂钩，所述接触环31a与各触头末端接触时，所述“∩”型卡罩挤压连接第一辅助接触板与第二辅助接触板且垂直压力大于0.8Mpa。当发生发热等紧急情况又不能停电检修时，需要第一辅助接触板与第二辅助接触板完全接触，用绝缘棒拉扯挂钩，使“∩”型卡罩挤压连接第一辅助接触板与第二辅助接触板，增加接触面积。将本发明利用上述结构多种方式的增加接触面积，促使接触良好且牢固、可靠。

一种改进的具体实施方式，所述接触环31a外环面对称设置有第一压弹片、第二压弹片，所述第一压弹片、第二压弹片相对接触环31a中线轴略向外倾斜，所述触头上设置有通过触头的电流驱动的电磁铁及压弹片接触面，所述电磁铁的吸引力与通过触头电流大小成正比，电流驱动回路中串联连接有切换常闭结点，所述接触环31a与各触头末端接触时所述第一压弹片、第二压弹片与压弹接触面接触且由电磁铁产生的垂直吸引力大于0.5Mpa。接触环31a与各触头接触时，通过各触头的电流驱动电磁铁吸引第一压弹片、第二压弹片，产生更大的接触面积，连接牢固，接触可靠；同时电磁铁的吸引力与电流大小成正比，克服了目前负荷重时各触头容易发热的技术难题，切换时电流驱动回路中串联连接的切换常闭结点打开，电磁铁失磁，不影响切换过程。

一种改进的具体实施方式，所述轨道车5包括横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、横向台面、纵向台面、纵向手柄、传动电机，所述横向滚珠丝杆副设置在柜体内，横向台面设置在横向滚珠丝杆副上，所述纵向滚珠丝杆副设置在横向台面上，所述纵向台面设置在纵向滚珠丝杆副上，所述纵向手柄与纵向滚珠丝杆副联动且设置在后柜门侧，所述传动电机与横向滚珠丝杆副联动，所述第一断路器2、第二断路器3设置在纵向台面上，所述后柜门内侧设置有位置挡板，所述位置挡板上设置有与第一辅助接触板对应的接地槽，所述纵向滚珠丝杆副将第一断路器2、第二断路器3输送至最靠近后柜门侧时，所述第一辅助接触板插入到所述接地槽上 。设置横向滚珠丝杆副及纵向滚珠丝杆副实现第一断路器2和第二断路器3的横向及纵向移动，位置挡板防止轨道车5碰撞后柜门，起到定位作用，同时设置有第一辅助接触板对应的接地槽，保证第一断路器2、第二断路器3可靠接地，安全性能高，检修时无需再增加接地线，简单实用。

一种改进的具体实施方式，第一断路器2的主进线柱21和主出线柱22是上下两排错位设置，所述主进线柱21设置在上方且靠近壳体1，所述主出线柱22设置在下方且靠近壳体1中央，所述第二断路器3的备用进线柱31和备用出线柱32也是上下两排错位设置，所述备用进线柱31设置在上方且靠近壳体1，所述备用出线柱32设置在下方且靠近壳体1中央；还包括有设置在壳体1内的第一变压器91和第二变压器92，所述第一变压器91设置在主出线柱22与壳体1之间，所述三个主电源出线触头24的出线与第一变压器91电连接；第二变压器92设置在备用电源出线触头34与壳体1之间，所述三个备用电源出线触头34的出线与第二变压器92电连接，第一变压器91和第二变压器92变比不同且采用YN，yn0，d11接线方式。针对主电源电压和备用电源电压不相同时优先采用的结构，利用第一变压器和第二变压器将主电源电压和备用电源电压变为可直接给负载供电用的适合电压，有效克服难以在不同电压的双电源之间切换的技术难题；空间安排合理，在满足安全距离的设计要求下，有效的利用了空间。

一种改进的具体实施方式，壳体1内还设有第一电压互感器8a、第二电压互感器8b，所述第一电压互感器8a设置在第一变压器91上方，所述第二电压互感器8b设置在第二变压器92上方。由于高压电路所用互感器体积大，本发明将其设置在变压器的正上方，合理利用空间，使得本发明具有占地较小的优点。

一种改进的具体实施方式，所述壳体1设有观察窗口、放大镜、照明射灯、窗口位置切换装置、窗口位置微调装置，所述窗口位置切换装置设置有主位置和备用位置，并实现主位置与备用位置之间的切换，所述主位置为观察窗口对准主进线柱21与主电源接线触头23的接触部分，所述备用位置为观察窗口对准进线柱31与主电源接线触头33的接触部分，所述接触部分上设置有温度指示片，所述窗口位置微调装置实现观察窗口中心从A相、B相及C相之间切换，所述放大镜设置在观察窗口、所述照明射灯设置在放大镜一侧且与放大镜中线轴同向设置。在断路器实际运行过程中，由于是完全密封结构，各触头发热时不能够被观察到，容易发生爆炸等事故。本发明设置有观察窗口，放大镜可以将待观察的触头放大，易于观察，照明射灯跟随观察窗口，照亮待观察部位，设计合理，同时，窗口位置切换装置实现主备位置观察方向的切换、窗口位置微调装置实现从A相、B相及C相之间的切换，能够使观察点聚集在某一位置，观察效果好。

Claims (9)

1.一种电网智能切换装置，其特征是包括壳体（1）、第一断路器（2）、第二断路器（3）、轨道车（5），所述第一断路器（2）、第二断路器（3）设置在轨道车（5）上，所述轨道车（5）设置在壳体（1）内，所述第一断路器（2）包括三个主进线柱（21）、三个主出线柱（22）和三个用于通断主进线柱（21）与主出线柱（22）之间电路的真空灭弧机构，所述第二断路器（3）也包括三个备用进线柱（31）、三个备用出线柱（32）和三个用于通断备用进线柱（31）与备用出线柱（32）之间电路的真空灭弧机构，所述第一断路器（2）的主进线柱（21）和主出线柱（22）均设置在其远离所述第二断路器（3）的一侧端；所述第二断路器（3）的备用进线柱（31）和备用出线柱（32）均设置在其远离所述第一断路器（2）的一侧端，壳体（1）内还设有用于与第一断路器（2）的主进线柱（21）和主出线柱（22）电连接的三个主电源接线触头（23）和三个主电源出线触头（24），所述主电源接线触头（23）与第一断路器（2）的相应主进柱线（21）配合，所述主电源出线触头（24）与第一断路器（2）的相应主出线柱（22）配合，壳体（1）内还设有用于第二断路器（3）的备用进线柱（31）和备用出线柱（32）电连接的三个备用电源接线触头（33）和三个备用电源出线触头（34），所述备用电源接线触头（33）与第二断路器（3）的备用进线柱（31）配合，所述备用电源出线触头（34）与第二断路器（3）的备用出线柱（32）配合；所述主进线柱（21）末端、主出线柱（22）末端、备用进线柱（31）末端、备用出线柱（32）末端都设置有接触环（31a），所述接触环（31a）包括压槽、压簧、多片钢片，所述多片钢片一端固定且紧凑并排连接成环状，所述压槽设置在接触环（31a）外环面且远离钢片固定端，所述压簧设置在所述压槽内，所述接触环（31a）由多片钢片通过压簧压接而成，接触环（31a）内环面设置有多个V型接触槽，所述各触头末端的外环面设置有与V型接触槽对应设置的接触椎体，所述V型接触槽与接触椎体接触时由压簧产生的挤压力大于0.5Mpa；所述接触环（31a）根部设置有第一辅助接触板，所述各触头设置有第二辅助接触板，所述第二辅助接触板上活动连接有“∩”型卡罩，所述“∩”型卡罩活动端设置有挂钩，所述接触环（31a）与各触头末端接触时，所述“∩”型卡罩挤压连接第一辅助接触板与第二辅助接触板且垂直压力大于0.8Mpa。

2.根据权利要求1所述的电网智能切换装置，其特征是所述接触环（31a）外环面对称设置有第一压弹片、第二压弹片，所述第一压弹片、第二压弹片相对接触环（31a）中线轴略向外倾斜，所述触头上设置有通过触头的电流驱动的电磁铁及压弹片接触面，所述电磁铁的吸引力与通过触头电流大小成正比，电流驱动回路中串联连接有切换常闭结点，所述接触环（31a）与各触头末端接触时所述第一压弹片、第二压弹片与压弹接触面接触且由电磁铁产生的垂直吸引力大于0.5Mpa。

3.根据权利要求2所述的电网智能切换装置，其特征是所述轨道车（5）包括横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、横向台面、纵向台面、纵向手柄、传动电机，所述横向滚珠丝杆副设置在柜体内，横向台面设置在横向滚珠丝杆副上，所述纵向滚珠丝杆副设置在横向台面上，所述纵向台面设置在纵向滚珠丝杆副上，所述纵向手柄与纵向滚珠丝杆副联动且设置在后柜门外侧，所述传动电机与横向滚珠丝杆副联动，所述第一断路器（2）、第二断路器（3）设置在纵向台面上，所述后柜门内侧设置有位置挡板，所述位置挡板上设置有与第一辅助接触板对应的接地槽，所述纵向滚珠丝杆副将第一断路器（2）、第二断路器（3）输送至后柜门侧时，所述第一辅助接触板插入到接地槽上。

4.根据权利要求3所述的电网智能切换装置，其特征是所述壳体（1）上与横向台面相对应的左右两侧分别设置有左限位开关、右限位开关，所述壳体（1）上与纵向台面相对应的位置设置有检修限位开关。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的电网智能切换装置，其特征是所述第一断路器（2）的主进线柱（21）和主出线柱（22）是上下两排错位设置，所述主进线柱（21）设置在上方且靠近壳体（1），所述主出线柱（22）设置在下方且靠近壳体（1）中央，所述第二断路器（3）的备用进线柱（31）和备用出线柱（32）也是上下两排错位设置，所述备用进线柱（31）设置在上方且靠近壳体（1），所述备用出线柱（32）设置在下方且靠近壳体（1）中央；还包括有设置在壳体（1）内的第一变压器（91）和第二变压器（92），所述第一变压器（91）设置在主出线柱（22）与壳体（1）之间，所述三个主电源出线触头（24）的出线与第一变压器（91）电连接；第二变压器（92）设置在备用电源出线触头（34）与壳体（1）之间，所述三个备用电源出线触头（34）的出线与第二变压器（92）电连接，所述第一变压器（91）和第二变压器（92）变比不同且采用YN，yn0，d11接线方式。

6.根据权利要求5所述的电网智能切换装置，其特征在于：所述壳体（1）内还设有第一电压互感器（8a）、第二电压互感器（8b），所述第一电压互感器（8a）设置在第一变压器（91）上方，所述第二电压互感器（8b）设置在第二变压器（92）上方。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的电网智能切换装置，其特征是：所述壳体（1）设有观察窗口、放大镜、照明射灯、窗口位置切换装置、窗口位置微调装置，所述窗口位置切换装置设置有主位置和备用位置，并实现在主位置与备用位置之间的切换，所述主位置为观察窗口对准主进线柱（21）与主电源接线触头（23）的接触部分，所述备用位置为观察窗口对准备用进线柱（31）与备用电源接线触头（33）的接触部分，所述接触部分上设置有温度指示片，所述窗口位置微调装置实现观察窗口中心从A相、B相及C相之间切换，所述放大镜设置在观察窗口上，所述照明射灯设置在放大镜一侧且与放大镜中线轴同向设置。

8.根据权利要求5所述的电网智能切换装置，其特征是：所述壳体（1）设有观察窗口、放大镜、照明射灯、窗口位置切换装置、窗口位置微调装置，所述窗口位置切换装置设置有主位置和备用位置，并实现在主位置与备用位置之间的切换，所述主位置为观察窗口对准主进线柱（21）与主电源接线触头（23）的接触部分，所述备用位置为观察窗口对准备用进线柱（31）与备用电源接线触头（33）的接触部分，所述接触部分上设置有温度指示片，所述窗口位置微调装置实现观察窗口中心从A相、B相及C相之间切换，所述放大镜设置在观察窗口上，所述照明射灯设置在放大镜一侧且与放大镜中线轴同向设置。

9.根据权利要求6所述的电网智能切换装置，其特征是：所述壳体（1）设有观察窗口、放大镜、照明射灯、窗口位置切换装置、窗口位置微调装置，所述窗口位置切换装置设置有主位置和备用位置，并实现在主位置与备用位置之间的切换，所述主位置为观察窗口对准主进线柱（21）与主电源接线触头（23）的接触部分，所述备用位置为观察窗口对准备用进线柱（31）与备用电源接线触头（33）的接触部分，所述接触部分上设置有温度指示片，所述窗口位置微调装置实现观察窗口中心从A相、B相及C相之间切换，所述放大镜设置在观察窗口上，所述照明射灯设置在放大镜一侧且与放大镜中线轴同向设置。

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