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CN111986953B - 一种一二次深度融合的固封极柱 - Google Patents

一种一二次深度融合的固封极柱 Download PDF

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CN111986953B
CN111986953B CN202010750077.6A CN202010750077A CN111986953B CN 111986953 B CN111986953 B CN 111986953B CN 202010750077 A CN202010750077 A CN 202010750077A CN 111986953 B CN111986953 B CN 111986953B
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吴小钊
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李长鹏
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Xuji Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种一二次深度融合的固封极柱，包括绝缘壳体，所述绝缘壳体内设置有真空灭弧室、取电装置、电流检测装置、第一电压传感器、第二电压传感器、金属屏蔽网、第一导电嵌件、第二导电嵌件、第三导电嵌件和第四导电嵌件；所述绝缘壳体上安装有进线电连接件、出线电连接件。本发明能够将取电设备、电流传感器与电压传感器集成在极柱内部，可实现电容取电功能，实时监测电流情况，极柱内浇注的两只电压传感器可监测真空灭弧室断口两侧的电压，监测的电压、电流信号可用于预估设备状态及支撑馈线自动化，实现了一二次设备深度融合一步到位的目标。

Description

一种一二次深度融合的固封极柱
技术领域
本发明涉及中压开关设备领域，特别涉及一种一二次深度融合的固封极柱。
背景技术
传统的真空断路器为了保证性能的稳定运行，需要在其外部设置电流传感器与电压传感器，由于电流传感器与电压传感器体积大，因此导致真空断路器占用体积较大且成本较高。同时，国家现在大力推进配电网建设，在这个过程中，需要提高配电一、二次设备的标准化、集成化水平，提升配电设备运行水平、解决配电自动化建设中面临的一二次接口的兼容性和扩展性等迫切问题。现有技术中缺少一种满足配网智能化、成套一体化、功能模块化、互换灵活化的一二次设备深度融合的成套化固封极柱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一二次深度融合的固封极柱，用于解决上述至少一个技术问题，其能够将取电设备、电流传感器与电压传感器集成在极柱内部，可实现电容取电功能，实时监测电流情况，极柱内浇注的两只电压传感器可监测真空灭弧室断口两侧的电压，监测的电压、电流信号可用于预估设备状态及支撑馈线自动化，实现了一二次设备深度融合一步到位的目标。
本发明的实施例是这样实现的：
一种一二次深度融合的固封极柱，包括绝缘壳体，所述绝缘壳体内浇注有真空灭弧室、取电装置、电流检测装置、第一电压传感器、第二电压传感器、金属屏蔽网、第一导电嵌件、第二导电嵌件、第三导电嵌件和第四导电嵌件。
所述绝缘壳体上安装有进线电连接件、出线电连接件。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体内还设置有出线导电杆。
所述金属屏蔽网连接于所述出线导电杆。
所述出线导电杆连接所述出线电连接件。
所述真空灭弧室的静端连接所述进线电连接件。
所述电流检测装置采用电流传感器。
所述电流传感器与所述出线导电杆同轴布置，通过电流传感器二次引线将电流信号引出。
所述电流检测装置可采用电流互感器，与所述电流传感器采取同样的布置方式。
所述取电装置采用取电PT。
所述取电PT的一端通过取电PT一次引线连接所述金属屏蔽网，另一端通过取电PT二次引线将电压信号引出。
所述第一电压传感器围绕所述真空灭弧室的断口布置，一端通过第一电压传感器一次引线连接所述真空灭弧室的静端，另一端通过第一电压传感器二次引线将电压信号引出。
所述第二电压传感器围绕所述真空灭弧室的断口布置，一端通过第二电压传感器一次引线连接所述金属屏蔽网，另一端通过第二电压传感器二次引线将电压信号引出。
其技术效果在于：所述第一电压传感器和所述第二电压传感器可合环运行，相对布置在固封极柱的中心两侧，同时监测真空灭弧室断口两侧的相电压、零序电压信号；所述电流传感器具备采集相序电流信号和零序电流信号的能力，还可兼容常规电流互感器，实现相序信号和零序电流信号的监测。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述出线导电杆的一端通过软连接与所述真空灭弧室的动端相连，另一端连接所述出线电连接件。
其技术效果在于：实现电路回路。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体上还安装有绝缘拉杆。
所述绝缘拉杆的一端与所述真空灭弧室的动端相连，另一端伸出所述绝缘壳体。
其技术效果在于：用于接通或者断开回路。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述软连接的一端连接所述真空灭弧室的动端和所述绝缘拉杆，另一端连接所述出线导电杆。
其技术效果在于：将真空灭弧室的动端引出。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述金属屏蔽网从所述真空灭弧室的动端的外侧延伸至所述绝缘拉杆的外侧。
其技术效果在于：解决了一二次设备深度融合后的电磁干扰问题，提升了设备整体电磁抗干扰水平。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述电流传感器二次引线通过第四导电嵌件将电流信号引出。
所述取电PT二次引线通过第三导电嵌件将电压信号引出。
所述第二电压传感器二次引线通过第二导电嵌件将低压端电压信号引出。
所述第一电压传感器二次引线通过第一导电嵌件将高压端电压信号引出。
其技术效果在于：实现电压信号的引出。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述取电装置通过绝缘壳体上开设的全绝缘电源电压互感器接口供电。
所述绝缘壳体内对应所述全绝缘电源电压互感器接口设有导体。
所述导体的一端通过导体引线连接所述金属屏蔽网，另一端通过全绝缘电源电压互感器接口连接电缆，将电压信号引出。
其技术效果在于：实现取电功能。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体上设置所述进线电连接件的一侧开设有进线端盖。
所述进线端盖通过进线密封件密封。
所述进线密封件通过进线螺母压紧。
其技术效果在于：有效减少弹跳和磨损，增加环境耐受度。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体上设置所述出线电连接件的一侧开设有出线端盖。
所述出线端盖通过出线密封件密封。
所述出线密封件通过出线螺母压紧。
其技术效果在于：有效减少弹跳和磨损，增加环境耐受度。
本发明实施例的有益效果是：
1.集成度高，设计合理且完全实用，提高了一二次设备集成化、模块化水平，满足了一二次设备接口兼容性、扩展性和互换性的要求，达成了一二次设备深度融合一步到位的目标。不仅可以避免现有技术中因外置电流互感器与电压互感器导致的真空断路器体积大的问题，还可以减少电流互感器与电压互感器长期暴露于空气中导致的受腐蚀问题。
2.固封极柱内浇注两只电压传感器，可合环运行，同时监测真空灭弧室断口两侧的相电压、零序电压信号；固封极柱内的电流传感器可实时监测电流情况，监测的电压、电流信号可用于预估设备状态及支撑馈线自动化；固封极柱内浇注的电容取电PT,可实现电容取电功能，或者通过浇注全绝缘电源电压互感器接口，实现取电功能。
3.固封极柱内除了可以浇注电流传感器实现相序和零序电流信号监测之外，也兼容常规的电流互感器实现相序和零序电流信号的监测。
4.内部电场分布均匀，合闸后罩体内各部位之间没有电位差,均压效果好，绝缘能力强，二次信号线采用绝缘层加新型半导体层的屏蔽技术，结合有效接地方式，解决了一二次设备深度融合后的电磁干扰问题，提升了设备整体电磁抗干扰水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明的一二次深度融合的固封极柱作进一步的详细描述。
图1为本发明一二次深度融合的固封极柱的正向剖视结构示意图；
图2为本发明一二次深度融合的固封极柱的侧向剖视结构示意图；
图3为本发明一二次深度融合的固封极柱取电装置通过全绝缘电源电压互感器接口接电缆的正向剖视结构示意图。
图中：1-绝缘壳体；2-真空灭弧室；3-出线密封件；4-出线端盖；5-出线螺母；6-出线导电杆；7-出线电连接件；8-电流传感器；9-电流传感器二次引线；10-绝缘拉杆；11-取电PT二次引线；12-取电PT；13-取电PT一次引线；14-软连接；15-进线密封件；16-进线端盖；17-进线螺母；18-进线电连接件；19-第一电压传感器一次引线；20-第一电压传感器；21-第一电压传感器二次引线；22-第二电压传感器二次引线；23-第二电压传感器；24-第二电压传感器一次引线；25-金属屏蔽网；26-全绝缘电源电压互感器接口；27-导体；28-导体引线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1至图2，本发明的第一个实施例提供一种一二次深度融合的固封极柱，包括绝缘壳体1，所述绝缘壳体1内浇注有真空灭弧室2、取电装置、电流检测装置、第一电压传感器20、第二电压传感器23、金属屏蔽网25、第一导电嵌件、第二导电嵌件、第三导电嵌件和第四导电嵌件。
所述绝缘壳体1上安装有进线电连接件18、出线电连接件7。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体1内还设置有出线导电杆6。
所述金属屏蔽网25和所述出线导电杆6采用螺纹连接或者焊接。
所述出线导电杆6连接所述出线电连接件7。
所述真空灭弧室2的静端连接所述进线电连接件18。
所述电流传感器8与所述出线导电杆6同轴布置，通过电流传感器二次引线9将电流信号引出。
所述取电装置采用取电PT12。
所述取电PT12的一端通过取电PT一次引线13连接所述金属屏蔽网25，另一端通过取电PT二次引线11将电压信号引出。
所述取电PT12布置在所述电流传感器8的对侧。
所述电流检测装置可采用电流互感器，与所述电流传感器8采取同样的布置方式。
所述第一电压传感器20围绕所述真空灭弧室2的断口布置，一端通过第一电压传感器一次引线19连接所述真空灭弧室2的静端，另一端通过第一电压传感器二次引线21将电压信号引出。
所述第二电压传感器23围绕所述真空灭弧室2的断口布置，一端通过第二电压传感器一次引线24连接所述金属屏蔽网25，另一端通过第二电压传感器二次引线22将电压信号引出。
其技术效果在于：所述第一电压传感器20和所述第二电压传感器23可合环运行，相对布置在固封极柱的中心两侧，同时监测真空灭弧室2断口两侧的相电压、零序电压信号；所述电流传感器8具备采集相序电流信号和零序电流信号的能力，还可兼容常规电流互感器，实现相序信号和零序电流信号的监测。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述出线导电杆6的一端通过软连接14与所述真空灭弧室2的动端相连，另一端连接所述出线电连接件7。
其技术效果在于：实现电路回路。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体1上还安装有绝缘拉杆10。
所述绝缘拉杆10的一端与所述真空灭弧室2的动端相连，另一端伸出所述绝缘壳体1。
其技术效果在于：用于接通或者断开回路。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述软连接14的一端连接所述真空灭弧室2的动端和所述绝缘拉杆10，另一端连接所述出线导电杆6。
其技术效果在于：将真空灭弧室2的动端引出。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述金属屏蔽网25从所述真空灭弧室2的动端的外侧延伸至所述绝缘拉杆10的外侧。
所述金属屏蔽网25采用圆筒形同轴套设在所述真空灭弧室2的下方，通过环氧树脂嵌入所述绝缘壳体1内。
其技术效果在于：解决了一二次设备深度融合后的电磁干扰问题，提升了设备整体电磁抗干扰水平。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述电流传感器二次引线9通过第四导电嵌件将电流信号引出。
所述取电PT二次引线11通过第三导电嵌件将电压信号引出。
所述第二电压传感器二次引线22通过第二导电嵌件将低压端电压信号引出。
所述第一电压传感器二次引线21通过第一导电嵌件将高压端电压信号引出。
其技术效果在于：实现电压信号的引出。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体1上设置所述进线电连接件18的一侧开设有进线端盖16。
所述进线端盖16通过进线密封件15密封。
所述进线密封件15通过进线螺母17压紧。
其技术效果在于：有效减少弹跳和磨损，增加环境耐受度。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体1上设置所述出线电连接件7的一侧开设有出线端盖4。
所述出线端盖4通过出线密封件3密封。
所述出线密封件3通过出线螺母5压紧。
其技术效果在于：有效减少弹跳和磨损，增加环境耐受度。
请参照图2至图3，本发明的第二个实施例提供一种一二次深度融合的固封极柱，包括绝缘壳体1，所述绝缘壳体1内浇注有真空灭弧室2、取电装置、电流检测装置、第一电压传感器20、第二电压传感器23、金属屏蔽网25、第一导电嵌件、第二导电嵌件、第三导电嵌件和第四导电嵌件。
所述绝缘壳体1上安装有进线电连接件18、出线电连接件7。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体1内还设置有出线导电杆6。
所述金属屏蔽网25连接于所述出线导电杆6。
所述金属屏蔽网25和所述出线导电杆6采用螺纹连接或者焊接。
所述出线导电杆6连接所述出线电连接件7。
所述真空灭弧室2的静端连接所述进线电连接件18。
所述电流传感器8与所述出线导电杆6同轴布置，通过电流传感器二次引线9将电流信号引出。
所述电流检测装置可采用电流互感器，与所述电流传感器8采取同样的布置方式。
所述第一电压传感器20围绕所述真空灭弧室2的断口布置，一端通过第一电压传感器一次引线19连接所述真空灭弧室2的静端，另一端通过第一电压传感器二次引线21将电压信号引出。
所述第二电压传感器23围绕所述真空灭弧室2的断口布置，一端通过第二电压传感器一次引线24连接所述金属屏蔽网25，另一端通过第二电压传感器二次引线22将电压信号引出。
其技术效果在于：所述第一电压传感器20和所述第二电压传感器23可合环运行，相对布置在固封极柱的中心两侧，同时监测真空灭弧室2断口两侧的相电压、零序电压信号；所述电流传感器8具备采集相序电流信号和零序电流信号的能力，还可兼容常规电流互感器，实现相序信号和零序电流信号的监测。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述出线导电杆6的一端通过软连接14与所述真空灭弧室2的动端相连，另一端连接所述出线电连接件7。
其技术效果在于：实现电路回路。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体1上还安装有绝缘拉杆10。
所述绝缘拉杆10的一端与所述真空灭弧室2的动端相连，另一端伸出所述绝缘壳体1。
其技术效果在于：用于接通或者断开回路。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述软连接14的一端连接所述真空灭弧室2的动端和所述绝缘拉杆10，另一端连接所述出线导电杆6。
其技术效果在于：将真空灭弧室2的动端引出。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述金属屏蔽网25从所述真空灭弧室2的动端的外侧延伸至所述绝缘拉杆10的外侧。
所述金属屏蔽网25采用圆筒形同轴套设在所述真空灭弧室2的下方，通过环氧树脂嵌入所述绝缘壳体1内。
其技术效果在于：解决了一二次设备深度融合后的电磁干扰问题，提升了设备整体电磁抗干扰水平。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述电流传感器二次引线通过第四导电嵌件将电流信号引出。
所述第二电压传感器二次引线22通过第二导电嵌件将低压端电压信号引出。
所述第一电压传感器二次引线21通过第一导电嵌件将高压端电压信号引出。
其技术效果在于：实现电压信号的引出。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述取电装置通过绝缘壳体1上开设的全绝缘电源电压互感器接口26供电。
所述绝缘壳体1内对应所述全绝缘电源电压互感器接口26设有导体27。
所述导体27的一端通过导体引线28连接所述金属屏蔽网25，另一端通过全绝缘电源电压互感器接口26连接电缆，将电压信号引出。
其技术效果在于：实现取电功能。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体1上设置所述进线电连接件18的一侧开设有进线端盖16。
所述进线端盖16通过进线密封件15密封。
所述进线密封件15通过进线螺母17压紧。
其技术效果在于：有效减少弹跳和磨损，增加环境耐受度。
在本发明较佳的实施例中，上述一二次深度融合的固封极柱的所述绝缘壳体1上设置所述出线电连接件7的一侧开设有出线端盖4。
所述出线端盖4通过出线密封件3密封。
所述出线密封件3通过出线螺母5压紧。
其技术效果在于：有效减少弹跳和磨损，增加环境耐受度。
本发明实施例旨在保护一种一二次深度融合的固封极柱，具备如下效果：
1.集成度高，设计合理且完全实用，提高了一二次设备集成化、模块化水平，满足了一二次设备接口兼容性、扩展性和互换性的要求，达成了一二次设备深度融合一步到位的目标。不仅可以避免现有技术中因外置电流互感器与电压互感器导致的真空断路器体积大的问题，还可以减少电流互感器与电压互感器长期暴露于空气中导致的受腐蚀问题。
2.固封极柱内浇注两只电压传感器，可合环运行，同时监测真空灭弧室断口两侧的相电压、零序电压信号；固封极柱内的电流传感器可实时监测电流情况，监测的电压、电流信号可用于预估设备状态及支撑馈线自动化；固封极柱内浇注的电容取电PT,可实现电容取电功能，或者通过浇注全绝缘电源电压互感器接口，实现取电功能。
3.固封极柱内除了可以浇注电流传感器实现相序和零序电流信号监测之外，也兼容常规的电流互感器实现相序和零序电流信号的监测。
4.内部电场分布均匀，合闸后罩体内各部位之间没有电位差,均压效果好，绝缘能力强，采用绝缘层加新型半导体层的屏蔽技术，结合有效接地方式，解决了一二次设备深度融合后的电磁干扰问题，提升了设备整体电磁抗干扰水平。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种一二次深度融合的固封极柱，其特征在于，包括绝缘壳体，所述绝缘壳体内设置有真空灭弧室、取电装置、电流检测装置、第一电压传感器、第二电压传感器、金属屏蔽网、第一导电嵌件、第二导电嵌件、第三导电嵌件和第四导电嵌件；
所述绝缘壳体上安装有进线电连接件、出线电连接件；
所述电流检测装置采用电流传感器；
所述绝缘壳体内还设置有出线导电杆；
所述金属屏蔽网连接于所述出线导电杆；
所述出线导电杆连接所述出线电连接件；
所述真空灭弧室的静端连接所述进线电连接件；
所述电流传感器与所述出线导电杆同轴布置，通过电流传感器二次引线将电流信号引出；
所述取电装置采用取电PT；
所述取电PT的一端通过取电PT一次引线连接所述金属屏蔽网，另一端通过取电PT二次引线将电压信号引出；
所述第一电压传感器围绕所述真空灭弧室的断口布置，一端通过第一电压传感器一次引线连接所述真空灭弧室的静端，另一端通过第一电压传感器二次引线将电压信号引出；
所述第二电压传感器围绕所述真空灭弧室的断口布置，一端通过第二电压传感器一次引线连接所述金属屏蔽网，另一端通过第二电压传感器二次引线将电压信号引出；
所述电流传感器二次引线通过第四导电嵌件将电流信号引出；
所述取电PT二次引线通过第三导电嵌件将电压信号引出；
所述第二电压传感器二次引线通过第二导电嵌件将低压端电压信号引出；
所述第一电压传感器二次引线通过第一导电嵌件将高压端电压信号引出。
2.根据权利要求1所述的一二次深度融合的固封极柱，其特征在于，
所述出线导电杆的一端通过软连接与所述真空灭弧室的动端相连，另一端连接所述出线电连接件。
3.根据权利要求2所述的一二次深度融合的固封极柱，其特征在于，
所述绝缘壳体上还安装有绝缘拉杆；
所述绝缘拉杆的一端与所述真空灭弧室的动端相连，另一端伸出所述绝缘壳体。
4.根据权利要求3所述的一二次深度融合的固封极柱，其特征在于，
所述软连接的一端连接所述真空灭弧室的动端和所述绝缘拉杆，另一端连接所述出线导电杆。
5.根据权利要求3所述的一二次深度融合的固封极柱，其特征在于，
所述金属屏蔽网从所述真空灭弧室的动端的外侧延伸至所述绝缘拉杆的外侧。
6.根据权利要求1所述的一二次深度融合的固封极柱，其特征在于，
所述取电装置通过绝缘壳体上开设的全绝缘电源电压互感器接口供电；
所述绝缘壳体内对应所述全绝缘电源电压互感器接口设有导体；
所述导体的一端通过导体引线连接所述金属屏蔽网，另一端通过全绝缘电源电压互感器接口连接电缆，将电压信号引出；
所述电流检测装置采用电流互感器。
7.根据权利要求1所述的一二次深度融合的固封极柱，其特征在于，
所述绝缘壳体上设置所述进线电连接件的一侧开设有进线端盖；
所述进线端盖通过进线密封件密封；
所述进线密封件通过进线螺母压紧。
8.根据权利要求1所述的一二次深度融合的固封极柱，其特征在于，
所述绝缘壳体上设置所述出线电连接件的一侧开设有出线端盖；
所述出线端盖通过出线密封件密封；
所述出线密封件通过出线螺母压紧。
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