一种高压跌落开关的分闸装置的制作方法

1.本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种高压跌落开关的分闸装置。


背景技术：

2.我国输配电网具有广域分布、几何尺寸大的特征，非常容易受到森林草原火灾等自然灾害的威胁。近年来，随着电力资源的开发，越来越多的输电线路穿过高山林区和草原地带，这些地区独特的地形地貌、气候条件极易引发草原山火。
3.森林草原火灾区域一般易发生在输配电网支线上，支线设备主要是高压跌落开关，其不具备遥控和自动保护切除接地故障的能力。而接地故障引发的电弧光可能引发森林草原火灾，轻则烧毁杆塔设备，重则造成国家巨大损失，导致长时间的不可恢复的重大电力事故。据不完全统计数据表明，输配电线路接地引发森林草原火灾对我国造成极大威胁和严重损失，国外如南非、巴西、美国以及澳大利亚都发生过因线路接地等原因引发森林草原火灾的事故。
4.现行小电流接地系统接地故障处理方法主要包括人工拉路法、装置选线法、主站选线法和故障指示器选线法等方法，在技术层面还存在着分析判断时间长，准确性差的缺点。
5.目前输配电网线路不具备森林草原火灾监测和隔离的能力，特别是配电网支线设备小接地选线方法技术还不成熟，判断不准确及时，同时当前对电网防草原山火要求越来越高，2020年10月26日国务院办公厅再次印发颁布《国家森林草原火灾应急预案》，对森林草原防火提出强化源头防控，防范森林草原火灾风险，有力有序有效处置森林草原火灾，最大程度减少人员伤亡和财产损失，保护森林草原资源，所以研发输配电线路防森林草原火灾故障功能迫在眉睫，急需要完善该功能。
6.且现阶段的配电设备不具有远程控制的功能，即使实现了自动判断，如果需要对所有的配电设备进行更换，需要耗费较大的人力物力。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是现阶段的输配电网络不具备火灾监控和隔离能力，且不具备安装式自动设备，目的在于提供一种高压跌落开关的分闸装置，解决了输配电网络的火灾处理功能问题。
8.本发明通过下述技术方案实现：
9.一种高压跌落开关的分闸装置，包括：
10.开关模块，其用于控制分闸装置的电路切断；
11.采集模块，其用于采集配电设备的工作参数与环境参数；
12.cpu模块，其用于处理所述采集模块采集的数据，并控制所述开关模块工作；
13.通信模块，其用于与配电主站通信；
14.所述采集模块包括：
15.电流采集模块，用于采集所述高压跌落开关的零序电流；
16.电压采集模块，用于采集所述高压跌落开关的零序电压；
17.温度采集模块，用于采集配电设备的温度；
18.油位采集模块，用于采集配电变压器的油位；
19.瓦斯采集模块，用于采集所述配电变压器的瓦斯状态；
20.烟感模块，用于采集配电设备的环境烟度；
21.火焰模块，用于检测配电配备及环境是否燃烧；
22.所述电流采集模块、所述电压采集模块、所述温度采集模块、所述油位采集模块、所述瓦斯采集模块、所述烟感模块和所述火焰模块的信号输出端均与所述cpu模块的信号输入端电连接。
23.具体地，所述开关模块包括：
24.壳体，其内部设置有置物腔体；
25.第一导电连板，其具有第一端和第二端，所述第一导电连板的第一端与所述高压跌落开关的下支撑座可转动连接，且与所述高压跌落开关电连接；
26.第二导电连板，其具有第一端和第二端，所述第二导电连板的第一端与所述高压跌落开关的下支撑座可转动连接，且与所述高压跌落开关电连接，所述第一导电连板的第二端与所述第二导电连板的第二端接触且导电，且连通所述高压跌落开关电路循环；
27.绝缘顶杆，其竖直设置在所述壳体内，且位于所述第一导电连板和所述第二导电连板的接触点的下方；
28.驱动组件，其固定设置在所述壳体内，且所述驱动组件与所述绝缘顶杆的下端连接，且驱动所述绝缘顶杆上下移动；
29.其中，当所述绝缘顶杆移动至最上方时，所述绝缘顶杆的上端置于所述第一导电连板的第二端与所述第二导电连板的第二端之间。
30.进一步，所述开关模块还包括：
31.支架，其与所述下支撑座固定连接，其内部设置有竖直的导孔，所述绝缘顶杆设置在所述导孔内，且可沿所述导孔上下滑动；
32.调节螺钉，其设置在所述第一导电连板的下方，且所述调节螺钉的上端抵靠在所述第一导电连板上，所述调节螺钉与所述支架螺纹连接。
33.优选地，所述第一导电连板的第二端与所述第二导电连板的第二端之间设置有磁吸组件，所述磁吸组件包括：
34.永磁块，其与所述第一导电连板/所述第二导电连板的第二端固定连接；
35.铁磁块，其与所述第二导电连板/所述第一导电连板的第二端固定连接；
36.其中，所述永磁块和所述铁磁块通过磁力吸附。
37.具体地，所述驱动组件包括：
38.绝缘连杆，其具有第一端和第二端，所述绝缘连杆的第一端与所述绝缘顶杆的下端可转动连接；
39.拉力弹簧，其上端与所述绝缘连杆的第二端固定连接，所述拉力干簧的下端与所述壳体固定连接，所述拉力弹簧对所述绝缘连杆的第二端施加向下的作用力；
40.锁扣组件，其与所述绝缘连杆的第二端连接，所述锁扣组件对所述绝缘连杆的第
二端施加向上的作用力；
41.支撑转轴，其与所述壳体固定连接，且设置在所述绝缘连杆的第一端与第二端之间，所述绝缘连杆绕所述支撑转轴转动。
42.具体地，所述锁扣组件包括：
43.绝缘杠杆，其具有第一端和第二端，且设置在所述绝缘连杆的上方；
44.支撑点，其与所述壳体固定连接，且设置在所述绝缘杠杆的第一端和第二端之间，所述绝缘杠杆绕所述支撑点转动；
45.第一挂钩，其与所述绝缘连杆的第二端固定连接；
46.第二挂钩，其与所述绝缘杠杆的第一端固定连接，且所述第一挂钩与所述第二挂钩卡合；
47.升降组件，其与所述绝缘杠杆的第二端连接，且控制所述绝缘杠杆的第二端上下移动。
48.优选地，所述第一挂钩设置有朝向所述支撑转轴的第一竖切面，所述第二挂钩设置有朝向所述支撑点的第二竖切面，所述第一竖切面与所述第二竖切面贴合；
49.其中，所述第一竖切面与所述第二竖切面之间的摩擦力不小于所述拉力弹簧的拉力；
50.所述第一竖切面与所述绝缘连杆的第二端的转动圆相切，所述第二竖切面与所述绝缘杠杆的第一端的转动圆相切。
51.具体地，所述升降组件包括：
52.第一电磁铁，其固定设置在所述绝缘杠杆的第二端的下方，所述第一电磁铁的控制端与cpu模块电连接；
53.所述绝缘杠杆的第二端设置有与所述第一电磁铁磁性吸附的金属块。
54.进一步，所述升降组件还包括第二电磁铁，其固定设置在所述绝缘杠杆的第二端，且与所述第一电磁铁对应设置，所述第二电磁铁的控制端与所述cpu模块电连接。
55.优选地，所述支撑点与所述绝缘杠杆的第一端之间的距离大于所述支撑点与所述绝缘杠杆第二端之间的距离；
56.所述绝缘连杆的第一端设置有用于下拉所述顶杆的复位环。
57.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
58.本发明通过采集模块对配电设备的工作参数和环境参数进行采集，并将其输送至cpu模块内进行判断，当需要对高压跌落开关分闸时，通过控制开关模块实现分闸操作。
59.且本发明提供的分闸装置可以直接安装在现有的高压跌落开关上，降低了安装成本，改造费用较低，实现难度低。
附图说明
60.附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
61.图1是根据本发明所述的一种高压跌落开关的分闸装置的结构示意图。
62.附图标记：1
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第一导电连板，2
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第二导电连板，3
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调节螺栓，4
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绝缘顶杆，5
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支架，
6
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绝缘连杆，7
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第一挂钩，8
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拉力弹簧，9
‑
第二挂钩，10
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第一电磁铁，11
‑
复位环。
具体实施方式
63.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。
64.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
65.在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
66.实施例一
67.一种高压跌落开关的分闸装置，包括开关模块、采集模块、cpu模块和通信模块。
68.开关模块用于控制分闸装置的电路切断，其设置在高压跌落开关内，控制高压跌落开关内部电路的连通性。
69.采集模块用于配电设备的工作参数与环境参数，对高压跌落开关以及与之对应的配电设备的工作参数和工作环境，并将其传输给cpu模块。
70.cpu模块用于处理采集模块采集的数据，并控制开关模块工作；cpu模块接收采集模块发送来的数据，并在其内部与整定值进行对比，当采集的数据超过整定值时，则代表可能发生了火灾，则cpu模块向开关模块发出控制信号，控制开关模块执行开闸操作，从而将高压跌落开关的电路断开，实现了自动监控火灾的目的。
71.通信模块用于与配电主站通信；其具有两种功能，其一是将配电设备的工作数据和环境数据发送至配电主站，通过配电主站对各个配变进行监测，当出现火灾时，将火灾信号及时发送至配电主站，便于工作人员进行后续的维护。
72.且也可以通过配电主站向cpu发送遥控动作信号，遥控开关模块，实现高压跌落开关的分闸。
73.采集模块包括电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、油位采集模块、瓦斯采集模块、烟感模块和火灾模块。
74.电流采集模块用于采集高压跌落开关的零序电流；
75.电压采集模块用于采集高压跌落开关的零序电压；
76.温度采集模块用于采集配电设备的温度；
77.油位采集模块用于采集配电变压器的油位；
78.瓦斯采集模块用于采集配电变压器的瓦斯状态；
79.烟感模块用于采集配电设备的环境烟度；
80.火焰模块用于检测配电配备及环境是否燃烧；
81.上述模块对配电设备的工作参数和环境参数进行进行，且各个模块使用的设备本领域技术人员可以根据经验进行选择，例如：电流采集模块采用电流表，电压采集模块采用电压表，温度采集模块采用温度传感器等。
82.且，还可以根据监控的需求，增设其它的采集模块。
83.电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、油位采集模块、瓦斯采集模块、烟感模块和火焰模块的信号输出端均与cpu模块的信号输入端电连接。
84.实施例二
85.当cpu模块根据采集模块判断发生了火灾或者其他的影响输送点网络正常工作的故障是，cpu模块需要控制开关模块工作，本实施例提供一种开关模块，具体包括壳体、第一导电连板1、第二导电连板2。
86.壳体内部设置有置物腔体，其主要功能是对分闸装置的各个部件进行保护，包括但不限于防尘、防水、防火、防虫等，且将cpu模块、通信模块、开关模块等置于壳体内，采集模块需要根据具体的使用位置进行安装，不一定全部放置在壳体内。
87.第一导电连板1具有第一端和第二端，即可以为直板结构，第一导电连板1的第一端与高压跌落开关的下支撑座可转动连接，且与高压跌落开关电连接；如图所示，第一导电连板1可以沿其左端(第一端)逆时针转动。
88.第二导电连板2具有第一端和第二端，即可以为直板结构，第二导电连板2的第一端与高压跌落开关的下支撑座可转动连接，且与高压跌落开关电连接，如图所示，第二导电连板2可以沿其右端(第一端)顺时针转动。
89.第一导电连板1的第二端与第二导电连板2的第二端接触且导电，且连通高压跌落开关电路循环，即如图所示的位置时，第一导电连板1和第二导电连板2接触，其均具有导电线，从而可以使得高压跌落开关可以正常连通，并且可以正常的工作。
90.绝缘顶杆4竖直设置在壳体内，且位于第一导电连板1和第二导电连板2的接触点的下方，在需要高压跌落开关正常工作时，绝缘顶杆4位于下方，此时不影响第一导电连板1和第二导电连板2之间的接触。
91.当需要高压跌落开关停止工作时，控制绝缘顶杆4移动至最上方，在移动的过程中，第一导电连板1逆时针转动，第二导电连板2顺时针转动，最终使得绝缘顶杆4的上端置于第一导电连板1的第二端与第二导电连板2的第二端之间，从而实现第一导电连板1与第二导电连板2之间不再接通，从而使得高压跌落开关断开。
92.驱动组件固定设置在壳体内，且驱动组件与绝缘顶杆4的下端连接，且驱动绝缘顶杆4上下移动；驱动组件用于控制绝缘顶杆4上移或下移，驱动组件可以为电动伸缩杆、气动杆、电动螺纹丝杠组件等。
93.实施例三
94.本实施例中开关模块还包括支架5和调节螺钉3。
95.支架5与下支撑座固定连接，其内部设置有竖直的导孔，绝缘顶杆4设置在导孔内，且可沿导孔上下滑动；通过设置支架5可以对绝缘顶杆4的移动方向进行限制，避免其出现左右晃动的情况。
96.调节螺钉3设置在第一导电连板1的下方，且调节螺钉3的上端抵靠在第一导电连板1上，调节螺钉3与支架5螺纹连接，通过设置调节螺钉3的高度，可以实现对第一导电连板1的角度进行控制，从而可以实现对第一导电连板1和第二导电连板2的接触点(死点)位置进行微调，使其更适合多种不同的安装环境。
97.实施例四
98.第一导电连板1与第二导电连板2可能出现接触不紧密的情况，因此可能出现接触不良，因此本实施例中的第一导电连板1的第二端与第二导电连板2的第二端之间设置有磁吸组件，磁吸组件包括：永磁块和磁铁块。
99.永磁块与第一导电连板1/第二导电连板2的第二端固定连接；铁磁块与第二导电连板2/第一导电连板1的第二端固定连接；
100.永磁块和铁磁块通过磁力吸附，从而在如图所示的位置时，第一导电连板1与第二导电连板2可以稳定吸附，避免出现接触不良的情况。
101.实施例五
102.本实施例提供驱动组件的具体结构，包括绝缘连杆6、拉力弹簧8、锁扣组件和支撑转轴。
103.绝缘连杆6具有第一端和第二端，绝缘连杆6的第一端与绝缘顶杆4的下端可转动连接；
104.支撑转轴与壳体固定连接，且设置在绝缘连杆6的第一端与第二端之间，绝缘连杆6绕支撑转轴转动；
105.绝缘连杆6通过支撑转轴实现可转动，因此，在绝缘连杆6第一端上移时，绝缘连杆6的第二端下移，本实施例在绝缘连杆6的第二端设置一个拉力弹簧8。
106.拉力弹簧8上端与绝缘连杆6的第二端固定连接，拉力干簧的下端与壳体固定连接，拉力弹簧8对绝缘连杆6的第二端施加向下的作用力；通过拉力弹簧8对绝缘连杆6的第二端施加一个向下的作用力，当需要控制绝缘顶杆4上移时，通过拉力弹簧8拉动绝缘连杆6的第二端下移，从而可以实现绝缘顶杆4的上移的功能。
107.锁扣组件与绝缘连杆6的第二端连接，锁扣组件对绝缘连杆6的第二端施加向上的作用力；但是，因此在不需要绝缘顶杆4上移时，需要避免绝缘连杆6的第二端下移，因此通过设置一个锁扣组件，对绝缘连杆6施加向上的作用力，使其与拉力弹簧8的弹力抵消，从而可以实现稳定的目的。
108.因此，本实施例的锁扣组件包括绝缘杠杆、支撑点、第一挂钩7、第二挂钩9和升降组件。
109.绝缘杠杆具有第一端和第二端，且设置在绝缘连杆6的上方；
110.支撑点与壳体固定连接，且设置在绝缘杠杆的第一端和第二端之间，绝缘杠杆绕支撑点转动；
111.支撑点与壳体固定连接，且设置在绝缘杠杆的第一端与第二端之间，绝缘杠杆绕支撑点转动；
112.绝缘杠杆通过支撑点实现可转动，因此，在绝缘杠杆第一端上移时，绝缘连杆6的第二端下移，本实施例在绝缘连杆6的第二端设置一个升降组件。
113.第一挂钩7与绝缘连杆6的第二端固定连接；
114.第二挂钩9与绝缘杠杆的第一端固定连接，且第一挂钩7与第二挂钩9卡合；
115.第一挂钩7设置有朝向支撑转轴的第一竖切面，第二挂钩9设置有朝向支撑点的第二竖切面，第一竖切面与第二竖切面贴合；第一竖切面与第二竖切面之间的摩擦力不小于拉力弹簧8的拉力；
116.通过第一挂钩7和第二挂钩9之间的摩擦力来实现绝缘连杆6和绝缘杠杆的位置固定。
117.且为了能够实现第一挂钩7和第二挂钩9的分离，需要设定第一竖切面与绝缘连杆6的第二端的转动圆相切，第二竖切面与绝缘杠杆的第一端的转动圆相切，则当绝缘连杆6
与绝缘杠杆绕支撑转轴和支撑点转动时，能够正常的分离。
118.因为第一挂钩7与第二挂钩9之间具备了摩擦力，且摩擦力与拉力弹簧8的弹力抵消，因此为了在需要高压跌落开关分闸时提供一个作用力来使拉力弹簧8与之之和大于摩擦力，本实施例通过升降组件来实现。
119.升降组件与绝缘杠杆的第二端连接，且控制绝缘杠杆的第二端上下移动。
120.实施例六
121.本实施例提供一种升降组件，其包括第一电磁铁10，第一电磁铁10固定设置在绝缘杠杆的第二端的下方，第一电磁铁10的控制端与cpu模块电连接；
122.绝缘杠杆的第二端设置有与第一电磁铁10磁性吸附的金属块。
123.在需要控制绝缘杠杆的第二端向下移动时，通过cpu模块控制向第一电磁铁10供电，使其具备磁力，通过磁力将绝缘杠杆的第二端吸附，从而实现就绝缘杠杆的第一端上移，第一挂钩7与第二挂钩9分离后，拉力弹簧8缩短，从而使得拉力弹簧8拉动绝缘连杆6的第二端下移，最终使得绝缘连杆6的第一端上移并将绝缘顶杆4的顶出，控制第一导电连板1和第二导电连板2分离。
124.进一步，为了进一步的增加其吸附性能，在升降组件还包括第二电磁铁，固定设置在绝缘杠杆的第二端，且与第一电磁铁10对应设置，第二电磁铁的控制端与cpu模块电连接。
125.通过第一电磁铁10和第二电磁铁的组合，当需要吸附时，控制接触面的磁极相反，增加对绝缘杠杆的吸附性能。
126.实施例七
127.在执行了一次开闸操作后，需要进行复位，因此本实施例中，支撑点与绝缘杠杆的第一端之间的距离大于支撑点与绝缘杠杆第二端之间的距离；
128.使得绝缘杠杆的第一端的重力大于绝缘杠杆第二端的重量，在重力的作用下，可以实现绝缘杠杆的复位，并且可以通过控制第一电磁铁10和第二电磁铁的极性，使其极性相同，可以进一步的使其快速复位。
129.绝缘连杆6的第一端设置有用于下拉顶杆的复位环11，通过设置复位环11，实现下拉绝缘连杆6，将拉力弹簧8拉长，并第一挂钩7与第二挂钩9卡合，实现了复位操作。
130.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
131.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
132.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并
非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。