一种柱上组合电器的制作方法

1.本实用新型涉及电力工程技术领域，具体而言，涉及一种柱上组合电器。


背景技术：

2.在现有技术中，柱上负荷开关、柱上断路器、柱上隔离开关等一般独立存在，且柱上负荷开关和断路器多采用真空灭弧室作为灭弧和隔离断口，这样由于真空灭弧室具有漏气的可能，不能作为安全隔离断口，给检修带来风险和麻烦；或采用sf6气体承担绝缘及灭弧作用，不满足环保要求。而在实际应用中，对于检修人员需要触及的部件均需要通过隔离断口隔离其它非检修段的带电部分，并使检修部件接地。对于柱上真空开关设备往往通过在线路上另安装隔离开关来实现这种隔离，而检修部件的接地则由人工搭接接地线完成。这样另外安装的隔离开关使得在一个柱上既要安装柱上真空开关，又要安装隔离开关使得布置、接线繁杂，而且无法实现柱上真空开关与隔离开关的连锁，也不便于柱上狭小空间的带电检修。可以看出，现有柱上组合电器的外部集成，隔离开关环境适应性较差，且与互感器、避雷器等设备集成度不高，无法满足配电分布式自动化的使用要求。


技术实现要素：

3.鉴于此，本实用新型提出了一种柱上组合电器，旨在解决现有柱上组合电器无法内部集成隔离开关，断口绝缘水平难以保证，且外部测量线路与内部导体对接误差较大的问题。
4.本实用新型提出了一种柱上组合电器，包括：
5.箱体；
6.两组套管，两组所述套管的部分结构分别插设于所述箱体的两侧，其中一组所述套管中穿设有第一测量线路，另外一组所述套管中穿设有第二测量线路；
7.绝缘本体，其置于所述箱体内，并将所述箱体内部分隔成第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，且所述第一腔室中设置有第一导体，所述第一导体与所述第一测量线路对接；所述第二腔室中设置有第二导体，所述第二导体与所述第二测量线路对接；
8.隔离开关，其置于所述箱体内，且所述隔离开关静触头位于所述第一腔室内并与所述第一导体接触，所述隔离开关动触头位于所述第四腔室内，所述隔离开关的导电杆裸露于所述第一腔室与所述第四腔室之间的区域；
9.断路器，其置于所述第三腔室中，并与所述第二测量线路通过所述第二导体连接，用于投切线路正常电流或切断故障电流。
10.进一步地，上述柱上组合电器中，所述隔离开关包括：隔离开关操动轴、隔离开关绝缘拉杆、隔离开关导电杆、隔离开关静触头和隔离开关动触头；其中，
11.所述隔离开关绝缘拉杆的一端与所述隔离开关操动轴相连接，另一端与所述隔离开关导电杆相连接，所述隔离开关操动轴通过驱动所述隔离开关绝缘拉杆操动带动所述隔离开关导电杆在所述隔离开关静触头与所述隔离开关动触头之间移动以实现所述隔离开
关静触头与所述隔离开关动触头的导通与分断。
12.进一步地，上述柱上组合电器中，所述隔离开关导电杆靠近所述隔离开关静触头的一端内嵌有导向块，所述隔离开关导电杆上靠近所述隔离开关动触头的一端设置有若干第一导向环，各所述第一导向环分布在所述隔离开关动触头的两侧，所述导向块与所述第一导向环相配合，用以使得所述隔离开关静触头和所述隔离开关动触头对中插设在所述隔离开关导电杆上。
13.进一步地，上述柱上组合电器中，所述导向块的周向开设有若干通气孔，以避免所述箱体内的绝缘气体封闭。
14.进一步地，上述柱上组合电器中，所述断路器包括：断路器操动轴、断路器绝缘拉杆和真空灭弧室；其中，
15.所述断路器绝缘拉杆的一端与所述真空灭弧室的动端相连，且所述断路器绝缘拉杆内部的弹簧靠近所述真空灭弧室设置；所述断路器绝缘拉杆的另一端与所述断路器操动轴相连接，所述断路器绝缘拉杆用于将所述断路器操动轴的合分闸能量传递给所述真空灭弧室，以控制所述断路器的合分闸操作；所述真空灭弧室的动端与所述第二测量线路相连接，将经过所述隔离开关静触头和所述隔离开关动触头导通的第一测量线路经所述真空灭弧室引出所述箱体。
16.进一步地，上述柱上组合电器中，所述两组套管中均设置有导向机构，用以对所述第一测量线路与所述第一导体的对接，以及所述第二测量线路与所述第二导体的对接起到导向作用。
17.进一步地，上述柱上组合电器中，所述导向机构包括：导电管、导向套、第二导向环和表带触指结构；其中，
18.所述导电管的相对两端分别设置有第一插接腔和第二插接腔，所述第一测量线路插接于所述第一插接腔中；所述第一导体插接于所述第二插接腔中，并且，所述第一导体的第一端与所述导电管内壁之间套设有导向套；
19.所述第二导向环套设在所述第一导体上远离第一端的位置，所述第一导体上位于所述第二导向环与所述导向套之间的区域可滑动的套设有所述表带触指结构，所述导向套、所述第二导向环和所述表带触指结构相配合，以确保所述导电管与所述第一导体的可靠对接。
20.进一步地，上述柱上组合电器中，所述表带触指结构由多个表带触指层叠设置而成，且各所述表带触指之间均设置有弹簧，用以限制各所述表带触指在所述第一导体上的位移。
21.进一步地，上述柱上组合电器中，所述两组套管位于箱体外部的一侧均并联设置有避雷器和电压互感器。
22.进一步地，上述柱上组合电器中，所述箱体内壁设置有阻燃结构。
23.本实用新型通过将隔离开关与断路器集成在整体框架结构的绝缘本体中，结构紧凑，减少了接线端子的数量，使得整个电器的接线变得较为简单，尤其是，隔离开关的导电杆裸露在绝缘本体外的空间，使得隔离开关断口为明显断开点，以保证绝缘可靠；并且不会因为内部绝缘气体状态变化、绝缘本体表面污秽、隔离开关4操作产生的金属碎屑沉积于绝缘本体表面等引发该隔离开关断口间绝缘水平下降。
附图说明
24.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
25.图1为本实用新型实施例提供的柱上组合电器的外部结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的柱上组合电器的内部结构示意图。
具体实施方式
27.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
28.参阅图1和图2，本实用新型实施例的柱上组合电器包括：箱体1、两组套管2、绝缘本体3、隔离开关4和断路器5；其中，两组所述套管2的部分结构分别插设于所述箱体1的两侧，其中一组所述套管2中穿设有第一测量线路6，另外一组所述套管2中穿设有第二测量线路7；绝缘本体3置于所述箱体1内，并将所述箱体1内部分隔成第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，且所述第一腔室中设置有第一导体8，所述第一导体8与所述第一测量线路6对接；所述第二腔室中设置有第二导体9，所述第二导体9与所述第二测量线路7对接；隔离开关4置于所述箱体1内，且所述隔离开关4静触头位于所述第一腔室内并与所述第一导体8接触，所述隔离开关4动触头位于所述第四腔室内，所述隔离开关4的导电杆裸露于所述第一腔室与所述第四腔室之间的区域；断路器5置于所述第三腔室中，并与所述第二测量线路7通过所述第二导体9连接，用于投切线路中的正常电流或切断故障电流。
29.具体而言，箱体1可以为金属材质，箱体1具有阶梯型层状结构。箱体1内可以充入绝缘气体，例如干燥的空气等非温室效应气体，或者sf6气体。
30.所述两组套管2位于箱体1外部的一侧均并联设置有避雷器23和电压互感器24，图中所示为三相独立结构，也可以为三相集成结构。避雷器可以有效保护第一测量线路6和第二测量线路7。电压互感器可为电子式电压传感器或电磁式电压互感器；通过电子式电压传感器采集电能信号，并通过第一测量线路6和第二测量线路7传输至ftu（配电开关监控终端）中的储能元件，可以在断电情况下驱动断路器动作（断电）。其中，储能元件可为储能电容或蓄电池。
31.所述箱体1内壁设置有阻燃结构。阻燃结构可以为由阻燃材料涂覆形成的阻燃层；也可以为由阻燃材料制成的阻燃板。箱体1内表面上设置阻燃结构，大大提高了整个开关设备的抗电弧能力。
32.套管2可以包括：绝缘外套和电压互感器（图中未示出），电压互感器与第一测量线路6或第二测量线路7的外表面直接接触或电压互感器与第一测量线路6或第二测量线路7之间通过绝缘材料进行隔离，第一测量线路6、第二测量线路7、绝缘外套与电压互感器通过绝缘材料包覆固化成一体。两组套管2中均设置电压传感器，可以分别实时采集通过第一测
量线路6和所述第二测量线路7的电压数据。
33.所述两组套管2中位于所述第一测量线路6与第一导体8对接的部分均设置有屏蔽罩21，用以屏蔽电场。
34.绝缘本体3为由固体绝缘材料制成的框架结构，例如可以由环氧树脂材料制成。所述绝缘本体3的进出线上均设置有电流互感器31。绝缘本体3将箱体1内部分隔成四个腔室，第一腔室中敷设第一导体8，第一导体8靠近箱体1底部的一端与隔离开关4静触头相连；第二腔室与第二测量线路7正对设置，以穿设第二导体9。第三腔室中敷设断路器5。其中，第四腔室与第三腔室连通。
35.所述隔离开关4静触头与所述第一导体8相接触，以将所述第一测量线路6经所述断路器5引出所述箱体1外。隔离开关4的导电杆裸露于所述第一腔室与所述第四腔室之间的区域，使得隔离开关4断口为明显断开点，该隔离开关4断口的绝缘水平应大于第一测量线路6对地的绝缘水平 ，以保证断口绝缘可靠；并且不会因为内部绝缘气体状态变化、绝缘本体3表面污秽、隔离开关4操作产生的金属碎屑沉积于绝缘本体3表面等引发该隔离开关4断口间绝缘水平下降。
36.上述显然可以看出，本实用新型通过将隔离开关4与断路器5集成在整体框架结构的绝缘本体3中，结构紧凑，减少了接线端子的数量，使得整个电器的接线变得较为简单，尤其是，隔离开关的导电杆裸露在绝缘本体3外的空间，使得隔离开关4断口为明显断开点，以保证绝缘可靠；并且不会因为内部绝缘气体状态变化、绝缘本体3表面污秽、隔离开关4操作产生的金属碎屑沉积于绝缘本体3表面等引发该隔离开关4断口间绝缘水平下降。
37.继续参阅图2，所述隔离开关4包括：隔离开关操动轴41、隔离开关绝缘拉杆42、隔离开关导电杆43、隔离开关静触头44和隔离开关动触头45；其中，所述隔离开关绝缘拉杆42的一端与所述隔离开关操动轴41相连接，另一端与所述隔离开关导电杆43相连接，所述隔离开关操动轴41通过驱动所述隔离开关绝缘拉杆42操动带动所述隔离开关导电杆43在所述隔离开关静触头44与所述隔离开关动触头45之间移动以实现所述隔离开关静触头44与所述隔离开关动触头45的导通与分断。
38.具体而言，根据弹簧载流量、动热稳定试验要求，隔离开关静触头44和所述隔离开关动触头45均由间隔设置的多个弹簧线圈组成。例如均选用两个间隔设置的弹簧线圈组成，有利于增加通流能力。隔离导电杆优选为铜管，使得电流从外层通过，节约用料，减轻重量，便于驱动。
39.为了保证隔离开关断口的长度，第一腔室靠近箱体1底部的一端自隔离开关导电杆43长度方向向外侧弯折延伸。
40.所述隔离开关绝缘操作杆与所述隔离开关导电杆43的连接处呈锥形面，且所述锥形面口径较大的一侧靠近所述隔离开关导电杆43设置。隔离开关绝缘操作杆相比于现有技术中的绝缘操作杆而言，减少了伞裙的设置，使得加工更方便，节省用料，水平向的绝缘性能更好。
41.隔离开关操动轴41上设置过缓冲簧结构（图中示出），操作经一定角度后自动合闸，减小了操作力，便于现场人员操作。
42.实际操作时，操作人员对箱体1外部操作轴施加外力，以驱动隔离开关操作轴旋转，隔离开关操作轴的作旋转运动的同时会驱动隔离开关绝缘拉杆42的一端作曲线运动，
隔离开关绝缘拉杆42的另一端带动隔离开关动触头45作直线运动，进而实现隔离开关静触头44与隔离开关动触头45的分合闸。
43.进一步的，所述隔离开关导电杆43靠近所述隔离开关静触头44的一端内嵌有导向块452，所述隔离开关导电杆43上靠近所述隔离开关动触头45的一端设置有若干第一导向环451，各所述第一导向环451分布在所述隔离开关动触头45的两侧，所述导向块452与所述第一导向环451相配合，用以使得所述隔离开关静触头44和所述隔离开关动触头45对中插设在所述隔离开关导电杆43上。
44.具体而言，隔离开关导电杆43的一端通过螺栓与第一导体8连接，导向块套设在隔离开关导电杆43内壁与螺栓的头部之间；隔离开关导电杆43的另一端通过螺栓与隔离开关绝缘拉杆42连接，隔离开关导电杆43外部套设两个第二导向环223，从而确保隔离开关静触头44和隔离开关动触头45同轴设置。
45.优选的，所述导向块的周向开设有若干通气孔（图中未示出），该通气孔与隔离开关静触头44内的小空间连通，以避免所述隔离开关静触头44内的绝缘气体封闭。
46.继续参阅图2，所述断路器5包括：断路器操动轴51、断路器绝缘拉杆52和真空灭弧室53；其中，所述断路器绝缘拉杆52的一端与所述真空灭弧室53的动端相连，且所述断路器绝缘拉杆52内部的弹簧521靠近所述真空灭弧室53设置；所述断路器绝缘拉杆52的另一端与所述断路器操动轴51相连接，所述断路器绝缘拉杆52用于将所述断路器操动轴51的合分闸能量传递给所述真空灭弧室53，以控制所述断路器的合分闸操作；所述真空灭弧室53的动端与所述第二测量线路7相连接，将经过所述隔离开关静触头44和所述隔离开关动触头45导通的第一测量线路6经所述真空灭弧室53引出所述箱体1。
47.具体而言，隔离开关动触头45通过连接导体11与真空灭弧室53连接。断路器绝缘拉杆52内的弹簧靠近灭弧室一侧，这样驱动质量小，出力特性好。
48.断路器绝缘拉杆52与真空灭弧室53的动端相连接的一端还设置有软连接，软连接通过螺栓与第二导体9连接。通过断路器绝缘拉杆52控制软连接的伸缩变化实现断路器在分闸与合闸时，保持与第二导体9的电连接。
49.断路器操动轴51密封于箱体1侧壁的壳体内，不受外界环境影响，环境适应性强，且通过机构设计，可以实现机械寿命期间免维护。
50.上述各实施例中，所述两组套管2中均设置有导向机构22，用以对所述第一测量线路6与所述第一导体8的对接，以及所述第二测量线路7与所述第二导体9的对接起到导向作用。
51.具体而言，所述导向机构22包括：导电管221、导向套222、第二导向环223和表带触指结构224；其中，所述导电管的相对两端分别设置有第一插接腔和第二插接腔，所述第一测量线路6插接于所述第一插接腔中；所述第一导体8插接于所述第二插接腔中，并且，所述第一导体8的第一端与所述导电管内壁之间套设有导向套；所述导向环套设在所述第一导体8上远离第一端的位置，所述第一导体8上位于所述第二导向环223与所述导向套之间的区域可滑动的套设有所述表带触指结构，所述导向套、所述第二导向环223和所述表带触指结构相配合，以确保所述导电管与所述第一导体8的可靠对接。其中：
52.第一插接腔与第二插接腔可以均为凹槽结构。第一测量线路6通过螺栓与第一插接腔固定。第一导体8的第一端部设置有凸台，所述导向套通过螺栓套接在所述凸台与所述
导电管内壁之间。第一导体8上设置有与第二导向环223相匹配的环形槽，导向环的设置，可以防止导电管与第一导体8之间的摩擦。
53.表带触指结构表带触指结构可滑动的套设在第一导体8上位于导向环与导向套之间的区域，表带触指结构的设置，可以减少接触电阻，增大了通流能力，且可多次插拔，保证了导电管与第一导体8，导电管与第二导体9的准确对接。
54.进一步的，所述表带触指结构由多个表带触指层叠设置而成，且各所述表带触指之间均设置有弹簧225，用以限制各所述表带触指在所述第一导体8上的位移。位于最上层的所述表带触指与所述凸台的底部接触，位于最下层的表带触指与第一导体8上靠近第一导向环的部位接触。
55.参阅图2，本实施例中柱上组合电器的工作过程为：外接测量线路通过其中一组套管2进入箱体1中，接入隔离开关静触头44，通过隔离开关导电杆43使两个隔离开关静触头44和隔离开关动触头45接触，隔离开关动触头45与真空灭弧室53的静端连接，外接测量线路经过真空灭弧室53和右侧套管引出箱体1。当整个电器需要分闸时，先通过断路器绝缘拉杆52带动真空灭弧室53分闸，从而在真空灭弧室53内将电弧熄灭，使电路分断；再通过隔离开关绝缘拉杆42带动隔离开关导电杆43分闸，从而使隔离开关4静触头与隔离开关动触头45电气分离。当整个电器需要合闸时，先由隔离开关操动轴41通过隔离开关绝缘拉杆42驱动隔离开关导电杆43合闸，从而接通隔离开关静触头44与隔离开关动触头45；再由断路器操动轴51通过断路器绝缘拉杆52驱动真空灭弧室53合闸，从而接通电路。
56.上述显然可以得出，本实施例中提供的柱上组合电器，通过将隔离开关与断路器集成在整体框架结构的绝缘本体中，结构紧凑，减少了接线端子的数量，使得整个电器的接线变得较为简单，尤其是，离开关的导电杆裸露在绝缘本体外的空间，使得隔离开关断口为明显断开点，以保证绝缘可靠；并且不会因为内部绝缘气体状态变化、绝缘本体表面污秽、隔离开关操作产生的金属碎屑沉积于绝缘本体表面等引发该隔离开关断口间绝缘水平下降；进一步，通过在两组套管中设置导向机构，确保准确测量电路与内部导体对接的同时，增加了通流能力。
57.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。