10kV共箱式户外真空断路器的数字化组件的制作方法

10kv共箱式户外真空断路器的数字化组件
技术领域
1.本实用新型涉及一种为10kv共箱式户外真空断路器进行数字化升级改造的装置。


背景技术：

2.柱上真空断路器是电力系统中应用最为广泛的电气设备之一，广泛应用于生产和生活中的配电系统。
3.近年来，配电网一二次设备融合是配电设备标准化、集成化发展的趋势。电网智能化需要将一次设备升级为智能电力设备，二次设备需要同时升级为智能控制单元。
4.互感器是一二次融合高低压的分界点，二次设备馈线终端ftu进行配电网故障判断和数据上传时，互感器的稳定性、可靠性、准确度对配电网的安全起着至关重要的作用。
5.在配电自动化早期建设时，部分区域所安装的共箱式真空断路器虽预留了自动化接口，但未配备自动化终端，未实现自动化功能。此外，原有非一二次融合的真空断路器及终端，仅具备相间短路故障处理能力，不满足单相接地故障处理、线损监测等新功能需求。随着配电自动化建设应用的深化，原有未配备自动化终端的共箱式真空断路器、运行年限较长且功能不全的终端，面临新配置或升级改造自动化终端的应用需求。升级过程中，不仅需要增加自动化终端ftu，还要使用电子式互感器替代原有的电磁式互感器，实现数字化改造，配合自动化终端ftu实现数字化采集和控制，同时提高互感器的稳定性、可靠性和精度。
6.目前的数字化升级改造的方式，是将整个共箱式真空断路器更换为带有电子式互感器的新式真空断路器。这种升级方式工作量大，成本高昂，且导致大量的、仍可正常工作的原有真空断路器完全作废，硬件资源没有得到充分利用。


技术实现要素：

7.本实用新型提出了一种10kv共箱式户外真空断路器的数字化组件，其目的是：采用外挂连接的方式将电子式互感器与传统的真空断路器安装组合在一起，实现真空断路器的数字化升级改造，降低升级成本。
8.本实用新型技术方案如下：
9.一种10kv共箱式户外真空断路器的数字化组件，包括安装架、支柱绝缘子、接线端子、导电杆、电子式互感器、绝缘护罩、数字转换模块以及弯母排；
10.所述安装架上设有用于与原真空断路器的箱体相连接的安装孔；
11.所述支柱绝缘子、接线端子、导电杆、电子式互感器、绝缘护罩以及弯母排均为三部，且分为与原真空断路器的三个出线端一一对应的三组；每组中：电子式互感器和支柱绝缘子均固定安装在安装架上，所述导电杆竖直穿过电子式互感器且与电子式互感器的导电排相连接，导电杆的下端安装有弯母排，所述弯母排用于与所对应的原真空断路器的出线端相连接，所述导电杆的上部与水平设置的支柱绝缘子的外端相连接，所述接线端子安装在导电杆的上端，所述绝缘护罩安装在电子式互感器的底部且覆盖在导电杆下半部分以及弯母排的外侧；
12.所述数字转换模块安装在安装架上，且与三部电子式互感器分别电连接。
13.作为所述数字化组件的进一步改进：所述安装架包括支撑板、连接板、槽板、安装板、侧板和背板；
14.所述支撑板和槽板上下依次排列、均为水平设置，支撑板通过连接板与槽板相连接；所述支撑板用于与支柱绝缘子的内端固定连接；所述槽板的截面形状为u形，开口向后，槽板的前面板上开设有三个与三部电子式互感器一一对应配合的方孔；所述安装板固定安装在槽板的底部，所述安装孔设置在安装板上；
15.所述侧板与槽板的一端相接，所述数字转换模块安装在侧板的前侧；
16.侧板的外边缘处设置有壁板，所述背板安装在侧板与槽板的后侧，所述侧板、壁板、槽板以及背板围成一个腔体，该腔体用于布置连接数字转换模块与电子式互感器的线缆。
17.作为所述数字化组件的进一步改进：所述侧板上与数字转换模块上的插座部分对应的区域设有通过孔，所述通过孔包括矩形部分以及顶部与矩形部分底部相接的半圆部分。
18.作为所述数字化组件的进一步改进：所述侧板的前侧设有用于支撑数字转换模块的支撑柱，所述支撑柱的前端设有螺纹孔，所述螺纹孔用于与固定数字转换模块的螺栓相配合。
19.作为所述数字化组件的进一步改进：所述安装孔为竖直走向的条形孔。
20.作为所述数字化组件的进一步改进：所述导电杆通过固定夹固定在支柱绝缘子的外端。
21.作为所述数字化组件的进一步改进：所述导电杆通过抱箍与电子式互感器的导电排相连接。
22.作为所述数字化组件的进一步改进：导电杆的下端为扁平状，通过螺栓螺母组件与弯母排相连接。
23.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：（1）本装置通过安装架将电子式互感器、导电杆、数字转换模块等部件以升级组件的形式固定在原真空断路器的外侧，通过导电杆将出线端延长，利用电子式互感器对导电杆通过的电流（及电压）进行检测，借助数字转换模块完成检测信号的转换并输送给外部的ftu进一步对断路器进行控制，不仅替代了原真空断路器内部的电磁式互感器，而且使断路器的其余部分得以保留，以较低的硬件成本和施工成本实现了断路器的数字化升级改造，原有的硬件设施得以充分利用；（2）通过支柱绝缘子对导电杆的上端进行支撑，减小了导电线缆和断路器等出现晃动时对电子式互感器产生的冲击；（3）使用绝缘护罩覆盖弯母排等裸露的部件，阻止了弯母排等对互感器放电，保证了绝缘要求；（4）导电杆下端采用压扁工艺成扁平状后与弯母排相连接，增大了接触面积，减小了接触电阻。
附图说明
24.图1为本装置的立体图之一；
25.图2为本装置的立体图之二；
26.图3为图1中a部分的局部放大图；
27.图4为安装架的立体图之一（不包括背板）；
28.图5为安装架的立体图之二（不包括背板）；
29.图6为本装置安装到原真空断路器上的立体图之一；
30.图7为本装置安装到原真空断路器上的立体图之二。
具体实施方式
31.下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：
32.一种10kv共箱式户外真空断路器的数字化组件，用于以外挂组件的方式对原真空断路器进行数字化改造。
33.如图6和7，原真空断路器11包括箱体11-2以及分别设置在箱体11-2两端的三组进线端11-1和三组出线端11-3。所述箱体11-2内设有开关和电磁式互感器。数字化升级改造的目的是使用电子式互感器7替代原有的电磁式互感器，并完成检测信号的数字转换，使得外部的ftu（成熟的现有产品，非本组件的一部分）能够根据数字信号对断路器进行自动化控制。
34.如图1、2、6和7，所述数字化组件包括安装架1、支柱绝缘子2、接线端子3、导电杆4、电子式互感器7、绝缘护罩8、数字转换模块9以及弯母排10。
35.所述支柱绝缘子2、接线端子3、导电杆4、电子式互感器7、绝缘护罩8以及弯母排10均为三部，且分为与原真空断路器11的三个出线端11-3一一对应的三组（与a、b、c三相分别对应）。
36.如图4和5，所述安装架1包括支撑板1-1、连接板1-2、槽板1-4、安装板1-5、侧板1-7和背板1-9。
37.所述支撑板1-1和槽板1-4上下依次排列、均为水平设置。支撑板1-1为弯板状，上面开设有三组等距圆孔，与三部支柱绝缘子2的内端相对于，实现支柱绝缘子2的安装连接。
38.支撑板1-1通过连接板1-2（弯板状）与槽板1-4相连接。所述槽板1-4的截面形状为u形，开口向后，槽板1-4的前面板上开设有三个与三部电子式互感器7一一对应配合的方孔1-3，安装时，电子式互感器7的后端方形部分插入方孔1-3中，避免互感器晃动。
39.所述安装板1-5（弯板状）固定安装在槽板1-4的底部，安装板1-5上设有竖直的条状安装孔。原真空断路器11的箱体11-2上设有安装座，安装座上设有水平的螺纹孔，通过穿过所述安装孔与螺纹孔的螺栓实现安装架1在箱体11-2上的固定连接，通过条状的安装孔可以调整整个安装架1的高度。
40.如图3至5，所述侧板1-7与槽板1-4的一端相接，所述数字转换模块9安装在侧板1-7的前侧。
41.侧板1-7的外边缘处设置有壁板，所述背板1-9安装在侧板1-7与槽板1-4的后侧，所述侧板1-7、壁板、槽板1-4以及背板1-9围成一个腔体，该腔体用于布置连接数字转换模块9与电子式互感器7的线缆。
42.数字转换模块9安装在侧板1-7的前侧。数字转换模块9（即admu）是成熟的产品，它用于将电子式互感器7输出的小信号转换为ftu可以接收的数字信号，解决了传输容易受干扰的问题。
43.进一步的，所述侧板1-7上与数字转换模块9上的插座部分对应的区域设有通过孔
1-8，所述通过孔1-8包括矩形部分以及顶部与矩形部分底部相接的半圆部分。插座上的连接端通常为水平排列，与矩形部分相对应，便于连接线缆。但是线缆的另一端还带有圆形插头，因此需要开设半圆部分，使得圆形插头可以顺利穿过通过孔1-8，方便拆装。
44.进一步的，如图3和4，由于数字转换模块9上的插座部分多为凸台结构，因此在所述侧板1-7的前侧还设有用于支撑数字转换模块9的支撑柱1-6，支撑柱1-6的高度与凸台的高度一致，便于为数字转换模块9提供稳固支撑。进一步的，所述支撑柱1-6的前端设有螺纹孔，所述螺纹孔用于与固定数字转换模块9的螺栓相配合。
45.如图1、2、6和7，对于每一相：所述导电杆4竖直穿过电子式互感器7且通过抱箍6与电子式互感器7的导电排相连接，导电杆4的下端通过压扁工艺制作为扁平状，再通过螺栓螺母组件安装有弯母排10，所述弯母排10用于与所对应的原真空断路器11的出线端11-3相连接。所述导电杆4的上部通过固定夹5与水平设置的支柱绝缘子2的外端相连接，支柱绝缘子2除起到绝缘作用之外，还可以支撑导电杆4与互感器部分。所述接线端子3通过夹紧方式安装在导电杆4的上端。所述绝缘护罩8安装在电子式互感器7的底部且覆盖在导电杆4下半部分以及弯母排10的外侧，防止弯母排10等对互感器放电。
46.升级改造时，先将原真空断路器11箱体11-2中的电磁式互感器短接，将出线端11-3与外部线路断开，然后将本组件安装在箱体11-2外侧，将接线端子3作为新的出线端连接到外部线路上，至此完成了原真空断路器11的数字化改造。最后，再将数字转换模块9与外部的ftu相连接，然后将ftu与原真空断路器11上的自动化控制端口相连接。
47.升级改造后，由电子式互感器7代替原有的电磁式互感器检测线路上的电流（如果为组合式互感器还可以检测电压），将检测到的信号通过数字转换模块9转换为数字信号后，发送给ftu，对断路器进行控制。
48.相对于更换整个断路器的方式，通过本组件进行改造，不仅可以实现断路器的自动化与数字化，同时还能将原有的断路器中的大部分元件保留下来继续使用，节省了大量的资源，降低了升级成本。