一种安装有基于冗余设计的双指示系统的户外柱上断路器的制作方法

本技术属于柱上开关，尤其涉及一种安装有基于冗余设计的双指示系统的户外柱上断路器。

背景技术：

1、柱上断路器作为配电网线路中的关键控制与保护设备，广泛安装于户外电线杆上，承担着线路的投切、故障隔离和恢复供电等重要职能。为确保运维人员能远距离、清晰地判断断路器的当前工作状态（合闸或分闸），现有的柱上断路器普遍在其箱体侧面设置机械式分合闸指示装置。该指示装置通常与储能轴、合分操作轴位于同一侧。其基本工作原理为：一根合分指示轴穿过箱体侧壁，其外端通过紧定螺钉固定一个指针片，指针片随轴转动，分别指向箱体标识盘上的“合”与“分”指示牌；合分指示轴的内端则焊接有一拐臂，该拐臂与断路器主轴上的一销轴连接。当主轴在操作机构的带动下直线运动，通过销轴驱动拐臂，从而带动合分指示轴及外部指针片旋转运动，实现状态的指示。

2、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

3、易受外部环境干扰导致卡滞失效：柱上断路器长期暴露于户外恶劣环境（风雨、沙尘、树木茂密区域等）。大风天气极易将树枝、塑料袋等异物吹起并卡入箱体侧面与指针片之间的狭小缝隙中。一旦发生卡滞，指示机构将无法自由转动，导致指示状态与断路器内部实际位置不符，形成虚假指示。这对运维人员构成严重的安全威胁，可能误判线路带电状态，引发触电等安全事故。

4、指示可靠性受振动影响大：断路器分合闸操作时会产生剧烈机械振动，且长期承受线路电流的电动力振动。指针片常用的螺钉固定方式在长期振动下容易发生松动甚至脱落，导致指示功能完全失效，降低了设备的整体可靠性。

5、运维观察不便：指示装置位于箱体侧面，运维人员在地面或登杆检查时，视角可能被遮挡，需要寻找特定角度才能观察，增加了巡检工作的难度和不便。

6、单点故障风险：现有设计仅为单一指示点，一旦该处发生故障，运维人员将完全失去对断路器状态的直观视觉判断依据，只能依赖其他可能同样不可靠的电气信号或近距离验电，大大增加了运维难度和风险。

7、现有技术存在的以上技术缺陷直接关系到电网的运行安全和运维效率，是行业内长期存在且待解决的难题。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本实用新型公开实施例提供了一种安装有基于冗余设计的双指示系统的户外柱上断路器，具体涉及一种基于冗余设计的户外柱上断路器双指示系统。户外恶劣环境下，如何克服户外环境下单一侧面指示机构易卡滞、易松动失效的缺陷，提供了一种双重保障、运行更可靠、不受侧面异物影响的状态指示机制，以显著提升柱上断路器状态指示的准确性和可靠性，降低运维安全风险。本实用新型提供了多角度、更便于观察的指示方式，方便运维人员从不同方位（特别是从下方）快速确认断路器状态，提升巡检效率与安全性。

2、所述技术方案如下：一种安装有基于冗余设计的双指示系统的户外柱上断路器，该户外柱上断路器包括壳体组件、合分指示组件、储能组件、极柱组件、合分操作组件、底板组件；

3、极柱组件安装于壳体组件的上方，极柱组件内部的绝缘拉杆端伸进壳体组件内部，与壳体组件内部的主轴组件上的合分闸拉板连接；主轴组件一端与操作机构相连接，主轴组件另一端连接有合分销轴，合分销轴的两端与分闸弹簧固定在一起；缓冲组件安装壳体组件的一端，与主轴组件相对应；

4、合分指示组件、储能组件、合分操作组件均集中安装在壳体组件的同一侧，均与内部操作机构连接；

5、合分销轴的一端连接有合分指示组件的合分指示焊接轴，合分销轴水平向右或向左的直线运动将带动合分指示焊接轴旋转，合分指示焊接轴的外端固定连接有侧面指针，合分指示焊接轴带动侧面指针旋转，指向合分指示组件的合分指示牌上的分字或合字；

6、底板组件通过螺丝固定在壳体组件的底部；通过底板组件与主轴组件在水平方向上向左或向右进行直线运动，从而带动底板组件的底部合分指示轴进行旋转运动，进而带动底板组件的底部指针指向分合指示牌。

7、进一步，合分指示轴法兰通过固定螺钉固定在定位导向套上。

8、进一步，极柱组件的每相极柱内部均封装有真空灭弧室；

9、极柱组件的底部设置有一个金属法兰，该金属法兰通过多个螺栓与壳体组件的箱体顶部的安装板牢固连接，在金属法兰与箱体安装板之间，垫有o型橡胶密封圈或密封垫；

10、极柱组件的内部安装有绝缘拉杆，绝缘拉杆一端与真空灭弧室的动触头连接，绝缘拉杆另一端伸进壳体组件内部，主轴组件与极柱组件通过合分闸拉板与绝缘拉杆连接在一起。

11、操作机构提供的动力通过主轴组件带动合分拉板、绝缘拉杆传递到极柱组件内部的真空灭弧室动触头，驱动真空灭弧室动触头进行合、分闸。

12、极柱组件的顶部安装有进线端子，极柱组件的中间位置安装有铜导电杆；

13、组合式互感器上的中心圆形孔穿过铜导电杆，铜导电杆的端部安装有出线端子，出线端子的一端压紧组合式互感器，将组合式互感器固定在极柱组件上；

14、组合式互感器的另一端为l型的圆柱形金属管，穿入壳体组件内部，由一螺母固定在壳体组件上，l型圆柱管内部布置有ct的二次侧引线，连接到壳体组件内部的接线端子上。

15、主轴组件由主轴、传动拐臂、平垫圈、销轴、开口销组成；

16、传动拐臂通过平垫圈、销轴、开口销固定在主轴上面；传动拐臂与主轴销轴连接。

17、底板组件还包括：底板、定位固定套、指示牌安装板、抽芯铆钉、紧固螺钉、十字槽固定螺钉、卡簧、法兰、底部合分指示轴；

18、定位固定套开设在底板上，底部合分指示轴的通过十字槽固定螺钉、卡簧将法兰可自由旋转的安装在定位固定套上；

19、底部合分指示轴的底端通过紧固螺钉固定有底部指针；

20、指示牌安装板通过抽芯铆钉安装在底板上，指示牌安装板上固定有分合指示牌。

21、合分指示组件、储能组件、合分操作组件均通过轴、套筒和密封件穿过焊接壳体，与操作机构连接。

22、结合上述的所有技术方案，本发明所具备的有益效果为：

23、（1）本实用新型旨在解决柱上断路器状态指示系统中的可靠性不足和单点故障问题，具体解决了以下现有技术的缺陷：本实用新型解决了户外环境下指示系统易受干扰的难题：通过双指示系统设计，即使侧面指示因树枝、冰雪等外界因素卡滞，底部指示仍然能够正常工作，大大提高了户外恶劣环境下的可靠性。克服了可视性受限问题：双位置指示提供了多角度观察可能性，运维人员可以从侧面和底部两个视角查看状态，减少了观察死角和误判风险。降低了单点故障风险：双重指示设计确保了在一路指示系统发生故障时，另一路仍然能够提供准确的状态信息，极大提高了系统的余性和可靠性。提供了状态验证手段：双指示系统可以相互验证，当两侧指示不一致时，运维人员可以意识到系统可能存在故障，需要及时检修，避免了因错误指示导致的安全事故。

24、（2）本实用新型双指示冗余系统架构：创新性地提出了在柱上断路器上同时设置侧面指示机构和底部指示机构的双重指示方案。两套系统相互独立，互为备份，从根本上提升了指示功能的安全性。即使侧面指示因树枝、冰雪等外界因素卡滞，底部指示仍然能够正常工作，大大提高了户外恶劣环境下的可靠性。本实用新型的底部指示机构的直接驱动设计：所述底部指示机构并非由侧面的合分指示轴间接驱动，而是通过一套独立的传动连接件（如主轴联动拐臂、合分指示轴耦合的方式）与驱动断路器灭弧室触头系统的主轴直接固连。主轴的运动无需经过中间转换轴，直接、无延迟地传递给底部合分指示轴，保证了指示的准确性与实时性。本实用新型优化的安装结构与位置：将第二指示点创新地布置于箱体的底板上。该位置具有天然优势：防卡滞：底板朝向地面，上方有箱体遮挡，极大降低了树枝、异物落入并卡住指针的可能性。便于观察：双位置指示提供了多角度观察可能性，运维人员可以从侧面和底部两个视角查看状态，减少了观察死角和误判风险。运维人员在杆下仰视即可清晰看到指示状态，无需攀爬至与断路器平行的高度，观察视角更佳，巡检更安全高效。