一種單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)屬于配電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種可避免發(fā)生單相接地故障燒毀電器設(shè)備的單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明單相保護(hù)接地開關(guān)包括機(jī)構(gòu)支架，機(jī)構(gòu)支架一側(cè)設(shè)置有絕緣子，絕緣子上端連接接地靜觸頭；機(jī)構(gòu)支架另一側(cè)下端軸接分合彈簧一端，分合彈簧另一端通過彈簧連接板軸接接地動(dòng)觸頭一端，接地動(dòng)觸頭另一端為夾板結(jié)構(gòu)，夾板上設(shè)置有槽口，槽口上設(shè)置有與所述接地靜觸頭相配合的蝶形彈簧；接地動(dòng)觸頭上設(shè)置有接地出線座；所述彈簧連接板與接地動(dòng)觸頭軸接部與分合轉(zhuǎn)動(dòng)板后上端卡槽相配合。
【專利說明】
一種單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于配電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] -般接地開關(guān)有兩種:檢修接地開關(guān)和快速接地開關(guān)，檢修接地開關(guān)配置在斷路 器兩側(cè)隔離開關(guān)旁邊，僅起到斷路器檢修時(shí)兩側(cè)接地的作用。而快速接地開關(guān)配置在出線 回路的出線隔離開關(guān)靠線路一側(cè)，它有兩個(gè)作用：1、開合平行架空線路由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生 的電容電流和電磁感應(yīng)產(chǎn)生電感電流;2、當(dāng)外殼內(nèi)部絕緣子出現(xiàn)爬電現(xiàn)象或外殼內(nèi)部燃弧 時(shí)，快速接地開關(guān)降主回路快速接地，利用斷路器切除故障電流。
[0003] 目前，在3.31^、61^、101^、351^、661^的電網(wǎng)中采用不直接接地的系統(tǒng)簡(jiǎn)稱小電流 接地系統(tǒng)，在該系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，產(chǎn)生的接地電流不是很大，為系統(tǒng)的對(duì)地電容電流， 同時(shí)系統(tǒng)線電壓保持對(duì)稱性，不影響用戶的正常用電，所以允許單相接地點(diǎn)在系統(tǒng)中長(zhǎng)時(shí) 間運(yùn)行，可減少系統(tǒng)停電次數(shù)，提高了供電可靠性。
[0004] 小電流接地系統(tǒng)中的許多相間短路故障，都是由于單相接地故障飛弧而引發(fā)的。 開關(guān)柜一旦發(fā)生內(nèi)部故障電弧，電弧的高溫將造成弧光金屬材料的融化和氣化，弧光能量 迅速轉(zhuǎn)移給周圍的氣體，使柜內(nèi)溫度壓力急劇上升，燒毀柜內(nèi)電器元件，高溫、高壓氣體可 能瞬間擴(kuò)散到相鄰的開關(guān)內(nèi)。內(nèi)部電弧故障產(chǎn)生的破壞程度與殼體大小、電弧電壓、電弧持 續(xù)的時(shí)間以及短路電流的大小有關(guān)。高壓金屬封閉電容柜內(nèi)引起短路故障的因素很多，不 能完全杜絕。內(nèi)部電弧故障電弧的溫度可超過20,000K，并且電弧能量可被轉(zhuǎn)換為熱量、氣 壓和輻射。電弧經(jīng)過壓縮-膨脹-噴射-發(fā)熱4個(gè)步驟，在電弧引燃后10~15ms內(nèi)到達(dá)其最 尚氣壓。
[0005] 目前開關(guān)柜主要采用3相一體的接地開關(guān)，不能滿足供電系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故 障時(shí)用電設(shè)備的安全，易造成由于單相接地故障引起的過電壓和燃弧造成用電設(shè)備的損 壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種可避免發(fā)生單相接地故障燒毀電器設(shè)備的單 相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明單相保護(hù)接地開關(guān)包括機(jī)構(gòu) 支架，機(jī)構(gòu)支架一側(cè)設(shè)置有絕緣子，絕緣子上端連接接地靜觸頭;機(jī)構(gòu)支架另一側(cè)下端軸接 分合彈簧一端，分合彈簧另一端通過彈簧連接板軸接接地動(dòng)觸頭一端，接地動(dòng)觸頭另一端 為夾板結(jié)構(gòu)，夾板上設(shè)置有槽口，槽口上設(shè)置有與所述接地靜觸頭相配合的蝶形彈簧;接地 動(dòng)觸頭上設(shè)置有接地出線座;所述彈簧連接板與接地動(dòng)觸頭軸接部與分合轉(zhuǎn)動(dòng)板后上端卡 槽相配合，分合轉(zhuǎn)動(dòng)板前端卡槽和后下端卡槽與分合轉(zhuǎn)動(dòng)板前部下方的分合位置限位軸相 配合，分合位置限位軸設(shè)置在機(jī)構(gòu)支架;所述分合轉(zhuǎn)動(dòng)板與接地動(dòng)觸頭固定連接。
[0008] 分合轉(zhuǎn)動(dòng)板中部與電機(jī)傳動(dòng)軸相連，電機(jī)傳動(dòng)軸上設(shè)置有凸輪，機(jī)構(gòu)支架上相應(yīng) 于凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡設(shè)置有行程開關(guān)。
[0009] 作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述行程開關(guān)與狀態(tài)指示燈相連。
[0010] -種單相接地保護(hù)系統(tǒng)，包括單相保護(hù)接地開關(guān)、驅(qū)動(dòng)閉鎖單元、母線電壓電流測(cè) 量采集單元、開關(guān)斷路器采集信號(hào)板、顯示及處理模塊，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)顯示及處理模塊的信號(hào) 輸入端口分別與母線電壓電流測(cè)量采集單元的信號(hào)輸出端口、開關(guān)斷路器采集信號(hào)板的信 號(hào)輸出端口相連，顯示及處理模塊的控制信號(hào)輸出端口分別與開出模塊的控制信號(hào)輸入端 口、驅(qū)動(dòng)閉鎖單元的控制信號(hào)輸入端口相連，驅(qū)動(dòng)閉鎖單元的控制信號(hào)輸出端口與單相保 護(hù)接地開關(guān)的開合閘控制端口相連;所述驅(qū)動(dòng)閉鎖單元為非故障相保護(hù)接地開關(guān)檢測(cè)分閘 受控閉合開關(guān)。
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述顯示及處理模塊根據(jù)母線電壓電流測(cè)量采集單元 的電流互感器的采集信號(hào)的變化判斷故障相別，控制相應(yīng)相別的單相接地保護(hù)開關(guān)的合 閘。
[0012] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述顯示及處理模塊與驅(qū)動(dòng)閉鎖單元之間連接有遠(yuǎn) 程控制開關(guān)和手動(dòng)控制開關(guān)，遠(yuǎn)程控制開關(guān)與手動(dòng)控制開關(guān)并聯(lián)。
[0013] 其次，本發(fā)明所述顯示及處理模塊控制單相保護(hù)接地開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間方式為。
[0014] 第一次保護(hù)接地時(shí)間：合閘30s后，達(dá)到時(shí)間后單相保護(hù)接地開關(guān)分閘。
[0015] 第二次保護(hù)接地時(shí)間：如單相保護(hù)接地開關(guān)動(dòng)作間隔時(shí)間后仍為該相接地故障， 單相保護(hù)接地開關(guān)再次動(dòng)作，接地保護(hù)時(shí)間為第二次保護(hù)時(shí)間180s，達(dá)到時(shí)間后單相保護(hù) 接地開關(guān)分閘。
[0016] 第三次保護(hù)接地時(shí)間：如單相保護(hù)接地開關(guān)動(dòng)作間隔時(shí)間后仍為該相接地故障， 合閘900s后，單相保護(hù)接地開關(guān)分閘。
[0017] 如單相保護(hù)接地開關(guān)分閘后，不再出現(xiàn)該相接地故障，按照第一次保護(hù)時(shí)間進(jìn)行 動(dòng)作。
[0018] 另外，本發(fā)明所述顯示及處理模塊的檢測(cè)信號(hào)輸入端口與所述行程開關(guān)相連。
[0019] 本發(fā)明有益效果。
[0020] 本發(fā)明蝶形彈簧可使接地動(dòng)觸頭在合閘接地過程中自動(dòng)夾緊接地靜觸頭。
[0021] 本發(fā)明分合位置限位用于分合轉(zhuǎn)動(dòng)板的限位。
[0022] 本發(fā)明行程開關(guān)和凸輪用于分合閘到位檢測(cè)。
[0023] 本發(fā)明可將單相接地故障相與接地網(wǎng)直接連接，由單相接地故障產(chǎn)生的間歇性接 地過電壓通過直接的接地變成零電壓，完成避免燒毀電器設(shè)備的目的。
[0024] 本發(fā)明是一種針對(duì)中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過母線電壓 電流測(cè)量采集單元（電流互感器）、顯示及處理模塊判斷出故障相別，并開出相應(yīng)相別的單 相接地保護(hù)開關(guān)的合閘指令，故障相與接地網(wǎng)直接連接，實(shí)現(xiàn)電壓鉗位，熄滅故障點(diǎn)電弧， 防止單相接地故障易飛弧演變成相間短路故障，防止間歇性接地過電壓燒毀電器設(shè)備的目 的。
[0025]本發(fā)明驅(qū)動(dòng)閉鎖單元采用硬件相互閉鎖設(shè)計(jì)，保證任何兩相不能同時(shí)合閘。
【附圖說明】
[0026] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明保護(hù)范圍不僅局限 于以下內(nèi)容的表述。
[0027] 圖1是本發(fā)明單相保護(hù)接地開關(guān)分閘示意圖。
[0028] 圖2是本發(fā)明單相保護(hù)接地開關(guān)合閘示意圖。
[0029] 圖3是本發(fā)明單相保護(hù)接地開關(guān)合閘俯視圖。
[0030] 圖4是本發(fā)明單相接地保護(hù)系統(tǒng)電路原理框圖。
[0031]圖5是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)閉鎖單元電路原理框圖。
[0032] 圖中，3為絕緣子、4為接地靜觸頭、5為蝶形彈簧、6為接地動(dòng)觸頭、7為接地出線座、 8為分合轉(zhuǎn)動(dòng)板、10為彈簧連接板、11為分合彈簧、15為分合位置限位軸、16為行程開關(guān)、18 為凸輪。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 如圖所示，本發(fā)明單相保護(hù)接地開關(guān)包括機(jī)構(gòu)支架，機(jī)構(gòu)支架一側(cè)設(shè)置有絕緣子， 絕緣子上端連接接地靜觸頭;機(jī)構(gòu)支架另一側(cè)下端軸接分合彈簧一端，分合彈簧另一端通 過彈簧連接板軸接接地動(dòng)觸頭一端，接地動(dòng)觸頭另一端為夾板結(jié)構(gòu)，夾板上設(shè)置有槽口，槽 口上設(shè)置有與所述接地靜觸頭相配合的蝶形彈簧;接地動(dòng)觸頭上設(shè)置有接地出線座;所述 彈簧連接板與接地動(dòng)觸頭軸接部與分合轉(zhuǎn)動(dòng)板后上端卡槽相配合，分合轉(zhuǎn)動(dòng)板前端卡槽和 后下端卡槽與分合轉(zhuǎn)動(dòng)板前部下方的分合位置限位軸相配合，分合位置限位軸設(shè)置在機(jī)構(gòu) 支架;所述分合轉(zhuǎn)動(dòng)板與接地動(dòng)觸頭固定連接。
[0034] 分合轉(zhuǎn)動(dòng)板中部與電機(jī)傳動(dòng)軸相連，電機(jī)傳動(dòng)軸上設(shè)置有凸輪，機(jī)構(gòu)支架上相應(yīng) 于凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡設(shè)置有行程開關(guān)。
[0035] 所述行程開關(guān)與狀態(tài)指示燈相連。
[0036] -種單相接地保護(hù)系統(tǒng)，包括單相保護(hù)接地開關(guān)、驅(qū)動(dòng)閉鎖單元、母線電壓電流測(cè) 量采集單元、開關(guān)斷路器采集信號(hào)板、顯示及處理模塊，顯示及處理模塊的信號(hào)輸入端口分 別與母線電壓電流測(cè)量采集單元的信號(hào)輸出端口、開關(guān)斷路器采集信號(hào)板的信號(hào)輸出端口 相連，顯示及處理模塊的控制信號(hào)輸出端口分別與開出模塊的控制信號(hào)輸入端口、驅(qū)動(dòng)閉 鎖單元的控制信號(hào)輸入端口相連，驅(qū)動(dòng)閉鎖單元的控制信號(hào)輸出端口與單相保護(hù)接地開關(guān) 的開合閘控制端口相連;所述驅(qū)動(dòng)閉鎖單元為非故障相保護(hù)接地開關(guān)檢測(cè)分閘受控閉合開 關(guān)。
[0037]所述顯示及處理模塊根據(jù)母線電壓電流測(cè)量采集單元的電流互感器的采集信號(hào) 的變化判斷故障相別，控制相應(yīng)相別的單相接地保護(hù)開關(guān)的合閘。
[0038]所述顯示及處理模塊與驅(qū)動(dòng)閉鎖單元之間連接有遠(yuǎn)程控制開關(guān)和手動(dòng)控制開關(guān)， 遠(yuǎn)程控制開關(guān)與手動(dòng)控制開關(guān)并聯(lián)。
[0039]所述顯示及處理模塊控制單相保護(hù)接地開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間方式為。
[0040]第一次保護(hù)接地時(shí)間:合閘30s后，達(dá)到時(shí)間后單相保護(hù)接地開關(guān)分閘。
[0041 ]第二次保護(hù)接地時(shí)間：如單相保護(hù)接地開關(guān)動(dòng)作間隔時(shí)間后仍為該相接地故障， 單相保護(hù)接地開關(guān)再次動(dòng)作，接地保護(hù)時(shí)間為第二次保護(hù)時(shí)間180s，達(dá)到時(shí)間后單相保護(hù) 接地開關(guān)分閘。
[0042]第三次保護(hù)接地時(shí)間：如單相保護(hù)接地開關(guān)動(dòng)作間隔時(shí)間后仍為該相接地故障， 合閘900s后，單相保護(hù)接地開關(guān)分閘。
[0043]如單相保護(hù)接地開關(guān)分閘后，不再出現(xiàn)該相接地故障，按照第一次保護(hù)時(shí)間進(jìn)行 動(dòng)作。
[0044]所述顯示及處理模塊的檢測(cè)信號(hào)輸入端口與所述行程開關(guān)相連。
[0045] 本發(fā)明單相接地保護(hù)系統(tǒng)在三相母線的1相發(fā)生接地故障并滿足動(dòng)作條件時(shí)用單 相保護(hù)接地開關(guān)將故障接地相直接接地，同時(shí)避免同時(shí)其它2個(gè)單相保護(hù)接地開關(guān)的合閘， 驅(qū)動(dòng)閉鎖單元見圖5。
[0046] A單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)A相的接地合閘只有在B相和C單相保護(hù)接地 開關(guān)處于分閘的位置時(shí)(常閉節(jié)點(diǎn))才能合閘。
[0047] B單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)的接地合閘只有在A相和C單相保護(hù)接地開關(guān) 處于分閘的位置時(shí)(常閉節(jié)點(diǎn))才能合閘。
[0048] C相單相保護(hù)接地開關(guān)及接地保護(hù)系統(tǒng)的接地合閘只有在A相和B單相保護(hù)接地開 關(guān)處于分閘的位置時(shí)(常閉節(jié)點(diǎn))才能合閘。
[0049 ]下面結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的工作過程。
[0050]分閘操作：電機(jī)傳動(dòng)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，分合轉(zhuǎn)動(dòng)板轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)接地動(dòng)觸頭沿順時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)，接地動(dòng)觸頭與接地靜觸頭分開，凸輪壓行程開關(guān)使行程開關(guān)閉合，電機(jī)傳動(dòng)軸停轉(zhuǎn)。 [0051 ]合閘操作：電機(jī)傳動(dòng)軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，分合轉(zhuǎn)動(dòng)板轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)接地動(dòng)觸頭沿逆時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)，分合彈簧通過死點(diǎn)，分合彈簧釋放能量，接地動(dòng)觸頭與接地靜觸頭可靠接觸。
[0052]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本 發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 單相保護(hù)接地開關(guān)，包括機(jī)構(gòu)支架，其特征在于機(jī)構(gòu)支架一側(cè)設(shè)置有絕緣子，絕緣子 上端連接接地靜觸頭;機(jī)構(gòu)支架另一側(cè)下端軸接分合彈簧一端，分合彈簧另一端通過彈簧 連接板軸接接地動(dòng)觸頭一端，接地動(dòng)觸頭另一端為夾板結(jié)構(gòu)，夾板上設(shè)置有槽口，槽口上設(shè) 置有與所述接地靜觸頭相配合的蝶形彈簧;接地動(dòng)觸頭上設(shè)置有接地出線座;所述彈簧連 接板與接地動(dòng)觸頭軸接部與分合轉(zhuǎn)動(dòng)板后上端卡槽相配合，分合轉(zhuǎn)動(dòng)板前端卡槽和后下端 卡槽與分合轉(zhuǎn)動(dòng)板前部下方的分合位置限位軸相配合，分合位置限位軸設(shè)置在機(jī)構(gòu)支架； 所述分合轉(zhuǎn)動(dòng)板與接地動(dòng)觸頭固定連接； 分合轉(zhuǎn)動(dòng)板中部與電機(jī)傳動(dòng)軸相連，電機(jī)傳動(dòng)軸上設(shè)置有凸輪，機(jī)構(gòu)支架上相應(yīng)于凸 輪轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡設(shè)置有行程開關(guān)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述單相保護(hù)接地開關(guān)包括機(jī)構(gòu)支架，其特征在于所述行程開關(guān)與 狀態(tài)指示燈相連。3. -種采用權(quán)利要求1或2所述單相保護(hù)接地開關(guān)的單相接地保護(hù)系統(tǒng)，包括單相保護(hù) 接地開關(guān)、驅(qū)動(dòng)閉鎖單元、母線電壓電流測(cè)量采集單元、開關(guān)斷路器采集信號(hào)板、顯示及處 理模塊，其特征在于顯示及處理模塊的信號(hào)輸入端口分別與母線電壓電流測(cè)量采集單元的 信號(hào)輸出端口、開關(guān)斷路器采集信號(hào)板的信號(hào)輸出端口相連，顯示及處理模塊的控制信號(hào) 輸出端口分別與開出模塊的控制信號(hào)輸入端口、驅(qū)動(dòng)閉鎖單元的控制信號(hào)輸入端口相連， 驅(qū)動(dòng)閉鎖單元的控制信號(hào)輸出端口與單相保護(hù)接地開關(guān)的開合閘控制端口相連;所述驅(qū)動(dòng) 閉鎖單元為非故障相保護(hù)接地開關(guān)檢測(cè)分閘受控閉合開關(guān)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種單相接地保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述顯示及處理模塊根據(jù) 母線電壓電流測(cè)量采集單元的電流互感器的采集信號(hào)的變化判斷故障相別，控制相應(yīng)相別 的單相接地保護(hù)開關(guān)的合閘。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種單相接地保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述顯示及處理模塊與驅(qū) 動(dòng)閉鎖單元之間連接有遠(yuǎn)程控制開關(guān)和手動(dòng)控制開關(guān)，遠(yuǎn)程控制開關(guān)與手動(dòng)控制開關(guān)并 聯(lián)。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種單相接地保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述顯示及處理模塊控制 單相保護(hù)接地開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間方式為： 第一次保護(hù)接地時(shí)間:合閘30s后，達(dá)到時(shí)間后單相保護(hù)接地開關(guān)分閘； 第二次保護(hù)接地時(shí)間：如單相保護(hù)接地開關(guān)動(dòng)作間隔時(shí)間后仍為該相接地故障，單相 保護(hù)接地開關(guān)再次動(dòng)作，接地保護(hù)時(shí)間為第二次保護(hù)時(shí)間180s，達(dá)到時(shí)間后單相保護(hù)接地 開關(guān)分閘； 第三次保護(hù)接地時(shí)間：如單相保護(hù)接地開關(guān)動(dòng)作間隔時(shí)間后仍為該相接地故障，合閘 900s后，單相保護(hù)接地開關(guān)分閘； 如單相保護(hù)接地開關(guān)分閘后，不再出現(xiàn)該相接地故障，按照第一次保護(hù)時(shí)間進(jìn)行動(dòng)作。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種單相接地保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述顯示及處理模塊的檢 測(cè)信號(hào)輸入端口與所述行程開關(guān)相連。
【文檔編號(hào)】H01H31/02GK105931916SQ201610476444
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李春東, 關(guān)士深, 傅予, 郭中杰, 陳凱, 馬濤
【申請(qǐng)人】遼寧電能發(fā)展股份有限公司