一种具有加热功能的sf6负荷开关

文档序号:764510 发布日期:2021-04-06 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种具有加热功能的sf6负荷开关 (SF6 load switch with heating function ) 是由 陈登鹏 许耀林 陈翰 吴庆煌 于 2020-12-29 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种具有加热功能的SF6负荷开关,其包括开关本体和安装板,所述开关本体底部间隔设置有三个下端子,所述安装板上沿长度方向间隔开设有三个与下端子适配的安装孔,所述安装板内设置有用于将下端子固定在安装孔内的固定组件;所述安装板内沿长度方向开设有安装槽,所述安装槽一端与安装板外侧连通,所述安装槽内设置有加热管,所述安装槽与三个安装孔连通,所述加热管紧贴在三个下端子的侧壁上;所述开关本体上设置有温度传感器,当所述温度传感器检测到预设的下限温度值时,所述加热管开始加热,当所述温度传感器检测到预设的上限温度值时,所述加热管停止加热。本申请具有自动对开关本体进行加热从而预防SF6气体液化的效果。(The application relates to an SF6 load switch with a heating function, which comprises a switch body and a mounting plate, wherein three lower terminals are arranged at the bottom of the switch body at intervals, three mounting holes matched with the lower terminals are formed in the mounting plate at intervals along the length direction, and a fixing component used for fixing the lower terminals in the mounting holes is arranged in the mounting plate; an installation groove is formed in the installation plate along the length direction, one end of the installation groove is communicated with the outer side of the installation plate, a heating pipe is arranged in the installation groove, the installation groove is communicated with the three installation holes, and the heating pipe is tightly attached to the side walls of the three lower terminals; the switch is characterized in that a temperature sensor is arranged on the switch body, when the temperature sensor detects a preset lower limit temperature value, the heating pipe starts to heat, and when the temperature sensor detects a preset upper limit temperature value, the heating pipe stops heating. The gas liquefaction effect of thereby preventing SF6 is heated to the switch body automatically to this application.)

一种具有加热功能的SF6负荷开关

技术领域

本申请涉及负荷开关的领域,尤其是涉及一种具有加热功能的SF6负荷开关。

背景技术

SF6负荷开关是一种使用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的负荷开关,由于SF6负荷开关具有容易实现三工作位的优点,因此在近年来得到了广泛的应用。

目前,相关技术中的SF6气体绝缘负荷开关通常包括开关本体和操作机构,开关本体的外层注塑有环氧树脂作为绝缘层,操作机构设置在开关本体一侧,操作机构用于实现SF6负荷开关三工位的操作,开关本体底部设置有三个用于接线的下端子。通过上述技术方案,将开关本体固定到配电柜的安装板上,下端子延伸至安装板下方用于接线,操作机构再延伸出配电柜外侧制作成控制面板,从而利用控制面板实现三工位的操作。

针对上述中的相关技术,发明人认为,目前所使用的SF6负荷开关在20°C时充气压力通常在0.45Mpa左右,对应的SF6液化温度为-40°C,然而在一些恶劣的严寒地区,温度经常会下降到-40°C以下,因此存在有在低温条件下SF6气体液化而导致SF6负荷开关出现拉弧的缺陷。

发明内容

为了防止SF6气体液化,本申请提供一种具有加热功能的SF6负荷开关。

本申请提供的一种具有加热功能的SF6负荷开关采用如下的技术方案:

一种具有加热功能的SF6负荷开关,包括开关本体和安装板,所述开关本体底部间隔设置有三个下端子,所述安装板上沿长度方向间隔开设有三个与下端子适配的安装孔,所述安装板内设置有用于将下端子固定在安装孔内的固定组件;

所述安装板内沿长度方向开设有安装槽,所述安装槽一端与安装板外侧连通,所述安装槽内设置有加热管,所述安装槽与三个安装孔连通,所述加热管紧贴在三个下端子的侧壁上;

所述开关本体上设置有温度传感器,当所述温度传感器检测到预设的下限温度值时,所述加热管开始加热,当所述温度传感器检测到预设的上限温度值时,所述加热管停止加热。

通过采用上述技术方案,工作人员安装SF6负荷开关时,先将开关本体的三个下端子插入安装孔内,三个下端子通过固定组件分别固定在三个安装孔内,进而开关本体与安装板实现固定,然后再将整个安装板和开关本体一起固定到配电柜内,这样可以避免安装过程中开关本体内部的零件位置发生偏离,并且通过设置加热管和温度传感器,当使用环境的温度低到一定值时,温度传感器感应并令加热管开始加热,加热管的热量传递到下端子上,下端子通过绝缘导热的方式将热量传递到整个开关本体的金属外壳,从而避免开关本体内的温度过低而导致SF6气体液化;经加热管加热后,开关本体的表面温度达到一定值时,温度传感器感应并令加热管停止加热,避免温度过高对开关本体造成损坏。

优选的,所述固定组件包括卡块、圆环和扭簧,所述卡块设置在下端子的侧壁上,所述圆环转动连接在安装孔上端部的侧壁上,所述圆环的上表面和下表面之间开设有第一环形槽,所述第一环形槽与安装孔连通,所述圆环上表面向下开设有与卡块适配的卡槽,所述卡槽与卡块错位设置,所述卡槽与第一环形槽和安装孔连通,位于所述圆环下方的安装板内开设有第二环形槽,所述扭簧设置在第二环形槽内,所述扭簧一端连接在圆环上,且另一端连接在安装板内,所述卡块通过卡槽嵌设在第一环形槽内。

通过采用上述技术方案,先转动圆环使卡槽与卡块对齐,扭簧旋转存在一个扭矩力,将下端子和卡块分别对准插入安装孔和卡槽,卡块进入第一环形槽,然后松开圆环,圆环在扭簧的扭矩力作用下复位,卡槽与卡块重新错位,下端子便固定在安装孔内,从而实现了开关本体和安装板的固定,整个安装过程简单,不会产生较大的振动力,可以避免开关本体内部的零件位置发生偏移。

优选的,所述圆环上表面设置有转动块。

通过采用上述技术方案,通过转动块可以更方便转动圆环。

优选的,所述加热管设置有两个且对称设置在第二环形槽下方的下端子两侧。

通过采用上述技术方案,通过对称设置两个加热管可以更加均匀的对下端子进行加热,从而使热量更好的传递到整个开关本体外壳。

优选的,所述下端子的外侧壁设置有导热层。

通过采用上述技术方案,由于开关本体的最外层通常注塑环氧树脂作为绝缘层,而环氧树脂的导热性不佳,因此通过设置导热层,可以使加热管的热量更好的传递到下端子上,提高导热效率。

优选的,所述安装板外表面设置有保温层。

通过采用上述技术方案,通过设置保温层可以防止安装板内的热量散失,从而避免热能的浪费。

优选的,还包括操作机构,所述操作机构设置在开关本体的一侧侧壁上,所述操作机构上设置有用于检测开关本体内部气压的压力表,所述操作机构上设置有手动合闸按钮和手动分闸按钮,所述操作机构内设置有与压力表配合的控制电路,所述控制电路能够控制SF6负荷开关的电动合闸和分闸,当所述压力表检测到低压时,所述控制电路响应并禁止手动合闸按钮和手动分闸按钮按下,且SF6负荷开关无法实现电动合闸和分闸。

通过采用上述技术方案,通过设置压力表和开关控制电路,当开关本体内的SF6气体发生泄露时,开关本体内的气压变小,压力表检测到低压,控制电路马上响应并禁止SF6负荷开关的手动合闸、手动分闸以及电动和闸、电动分闸的所有动作,从而避免SF6负荷开关由于失去了绝缘介质而出现拉弧的现象,进而导致工作人员触电。

优选的,所述控制电路包括开关控制回路,所述开关控制回路包括第一控制小母线、电动合闸按钮、电动分闸按钮、行程开关、电机、低压报警开关、自动开关、闭锁电磁铁和第二控制小母线,所述闭锁电磁铁设置在合闸按钮和分闸按钮的操作孔处,所述第一控制小母线的输出端依次串联电动合闸按钮、行程开关、电机和第二控制小母线,所述电动分闸按钮并联在电动合闸按钮两端,所述低压报警开关常闭触点、自动开关和闭锁电磁铁依次并联在电动合闸按钮和电机两端,当所述压力表检测到低压时,所述低压报警开关常闭触点断开,所述闭锁电磁铁失电,所述行程开关断开,所述闭锁电磁铁的铁片堵住手动合闸按钮和手动分闸按钮的操作孔。

通过采用上述技术方案,当压力表检测到低压时,低压报警开关常闭触点断开,闭锁电磁铁失电,行程开关断开,进而电动合闸按钮和电动分闸按钮所在的回路全部失效,禁止电动合闸和电动分闸;由于闭锁电磁铁失电,闭锁电磁铁吸头上的铁片下落,铁片堵住和手动合闸按钮和手动分闸按钮的操作孔,进而手动分闸按钮和手动分闸按钮无法按下,可以避免工作人员由于操作失误按下手动分闸按钮和手动分闸按钮而导致SF6负荷开关出现拉弧的现象。工作人员通过主动断开自动开关也可以实现上述步骤。

优选的,所述控制电路还包括报警电路,所述报警电路包括蜂鸣器,所述低压报警开关常开触点和蜂鸣器依次并联在低压报警开关常闭触点和闭锁电磁铁两端。

通过采用上述技术方案,当压力表检测到低压时,低压报警开关常开触点闭合,蜂鸣器得电,蜂鸣器报警。

综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

(1)工作人员安装SF6负荷开关时,先将开关本体的三个下端子插入安装孔内,三个下端子通过固定组件分别固定在三个安装孔内,进而开关本体与安装板实现固定,然后再将整个安装板和开关本体一起固定到配电柜内,这样可以避免安装过程中开关本体内部的零件位置发生偏离,并且通过设置加热管和温度传感器,当使用环境的温度低到一定值时,温度传感器感应并令加热管开始加热,加热管的热量传递到下端子上,下端子通过绝缘导热的方式将热量传递到整个开关本体的金属外壳,从而避免开关本体内的温度过低而导致SF6气体液化;经加热管加热后,开关本体的表面温度达到一定值时,温度传感器感应并令加热管停止加热,避免温度过高对开关本体造成损坏;

(2)先转动圆环使卡槽与卡块对齐,扭簧旋转存在一个扭矩力,将下端子和卡块分别对准插入安装孔和卡槽,卡块进入第一环形槽,然后松开圆环,圆环在扭簧的扭矩力作用下复位,卡槽与卡块重新错位,下端子便固定在安装孔内,从而实现了开关本体和安装板的固定,整个安装过程简单,不会产生较大的振动力,可以避免开关本体内部的零件位置发生偏移;

(3)当压力表检测到低压时,低压报警开关常闭触点断开,闭锁电磁铁失电,行程开关断开,进而电动合闸按钮和电动分闸按钮所在的回路全部失效,禁止电动合闸和电动分闸;由于闭锁电磁铁失电,闭锁电磁铁吸头上的铁片下落,铁片堵住和手动合闸按钮和手动分闸按钮的操作孔,进而手动分闸按钮和手动分闸按钮无法按下,可以避免工作人员由于操作失误按下手动分闸按钮和手动分闸按钮而导致SF6负荷开关出现拉弧的现象。工作人员通过主动断开自动开关也可以实现上述步骤。

附图说明

图1是本申请实施例的SF6负荷开关的结构示意图;

图2是本申请实施例的SF6负荷开关的主视剖视图;

图3是图1中A处的放大图;

图4是图2中B处的放大图;

图5是本申请实施例的SF6负荷开关的侧视剖视图;

图6是图5中C处的放大图;

图7是本申请实施例的控制回路的原理图。

附图标记说明:KMa、第一控制小母线;QF1、第一空气开关;SBC、电动合闸按钮;SBS、电动分闸按钮;S1、行程开关;M、电机;QF2、第二空气开关;KMc、第二控制小母线;SB1、低压报警开关常闭触点;SB2、低压报警开关常开触点;S2、自动开关;Y1、闭锁电磁铁;HA、蜂鸣器;1、开关本体;2、操作机构;3、安装板;4、下端子;5、安装孔;6、卡块;7、圆环;8、扭簧;9、第一环形槽;10、卡槽;11、第二环形槽;12、安装槽;13、加热管;14、温度传感器;15、转动块;16、导热层;17、保温层;18、压力表;19、手动合闸按钮;20、手动分闸按钮;21、控制电路;22、开关控制回路;23、报警电路。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种具有加热功能的SF6负荷开关。参照图1和图2,SF6负荷开关包括开关本体1、操作机构2和安装板3,操作机构2安装在开关本体1的一侧侧壁上,开关本体1的底部间隔设置有三个下端子4,安装板3的上表面对应位置上沿长度方向间隔开设有三个与下端子4插接配合的安装孔5,安装板3内设置有固定组件,下端子4通过固定组件固定在安装孔5内。

具体的,参照图3和图4,固定组件包括两个卡块6、圆环7和扭簧8。两个卡块6对称固定在下端子4的侧壁上,且两个卡块6沿着安装板3的长度方向设置。圆环7转动连接在安装孔5的上端侧壁上,位于圆环7的中间侧壁上开设有第一环形槽9,第一环形槽9与安装孔5连通。圆环7上表面竖直向下开设有两个与卡块6插接配合的卡槽10,两个卡槽10与第一环形槽9和安装孔5连通,两个卡槽10相对设置且分别与两个卡块6错位设置。位于圆环7下方的安装板3内开设有第二环形槽11,第二环形槽11未与安装孔5连通,扭簧8设置在第二环形槽11内,扭簧8的上端固定在圆环7的底部,扭簧8的下端固定在安装板3内。两个卡块6通过卡槽10进入第一环形槽9内。

参照图5和图6,位于安装孔5一侧的安装板3内沿长度方向开设有安装槽12,安装槽12的一侧连通至安装板3外侧,安装槽12与三个安装孔5连通。

参照图1和图6,安装槽12内设置有加热管13,加热管13一端的引线延伸至安装板3外侧,加热管13另一端穿设安装槽12且紧贴在三个下端子4的侧壁上。开关本体1相对操作机构2所在的一侧侧壁上设置有温度传感器14,当温度传感器14检测到预设的下限温度值时,加热管13开始加热,当温度传感器14检测到预设的上限温度值时,加热管13停止加热。

通过上述方案,一方面,工作人员先转动圆环7使两个卡槽10分别与两个卡块6对齐,扭簧8发生形变产生一个扭矩力,然后将卡块6插入卡槽10,卡块6通过卡槽10嵌设在第一环形槽9内,此时松开圆环7,圆环7在扭簧8的扭矩力下复位,卡槽10再一次与卡块6错位而无法从第一环形槽9内脱离,开关本体1便固定在安装板3内,在后续的安装过程中可以将安装板3和开关本体1一起安装到配电柜内,从而避免因开关本体1体积过大而造成安装过程中产生较大的振动,进一步的导致开关本体1内部的零件位置发生偏离。

另一方面,三个下端子4固定在安装孔5内,加热管13紧贴三个下端子4的侧壁,当温度传感器14检测到开关本体1的外壳温度低于下限值时,温度传感器14向控制器(图中未示出)发送信号,控制器再发送信号令加热管13开始加热,加热管13的热量通过绝缘导热的方式传递到下端子4并进一步传递到整个开关本体1,从而对开关本体1内部具有“保温”效果,避免SF6气体因温度过低而液化,导致SF6负荷开关因失去绝缘介质而发生拉弧现象;当温度传感器14检测到开关本体1的外壳温度达到一定的上限值时,温度传感器14向控制器再次发送一个信号,控制器再令加热管13停止加热,避免由于外界温度过高而对SF6负荷开关的使用造成影响。

本实施例中,温度传感器14检测的下限温度值和上限温度值分别是-20°C和35°C;加热管13在三个下端子4的侧壁对称设置有两个,通过均匀排列两个加热管13可以更加均匀的对下端子4进行热传递,从而使热量更快更均匀的传递到整个开关本体1。

参照图3,位于卡块6卡接位置的圆环7上表面设置有转动块15,转动块15呈圆弧状,通过转动块15可以更容易转动圆环7。

参照图5和图6,由于传统的开关本体1外层会注塑一层环氧树脂层作为绝缘层,而环氧树脂的导热性不佳,因此本实施例中将下端子4外层注塑成导热层16,加热管13紧贴在导热层16的上,通过设置导热层16,可以使加热管13的热量更好的传递到下端子4上,提高导热效率。安装板3的外表面除朝向开关本体1的一面之外,其它五个面均包覆有一层保温层17,通过保温层17可以减少加热管13在发热过程中热量的散发,并且加热管13停止加热后,利用安装板3内部的余热可以继续向下端子4传递热量,从而提高热量的利用率。

本实施例中,导热层16为灌封胶层,灌封胶具有良好的导热性,附着力强,而且还防潮;保温层17的材料为聚氨酯保温板,聚氨酯保温杯导热系数较低,并且还有很好的防潮效果。

参照图1,操作机构2上设置压力表18、手动合闸按钮19和手动分闸按钮20,压力表18用于检测开关本体1内部的气体气压,手动合闸按钮19和手动分闸按钮20用于手动合闸和分闸。

参照图7,操作机构2内部设置有与压力表18配合的控制电路21,当压力表18检测到低压时,控制电路21响应并禁止手动合闸按钮19和手动分闸按钮20按下,且SF6负荷开关无法实现电动合闸和分闸。

控制电路21包括开关控制回路22,开关控制回路22包括第一控制小母线KMa、第一空气开关QF1、电动合闸按钮SBC、电动分闸按钮SBS、行程开关S1、电机M、低压报警开关、自动开关S2、闭锁电磁铁Y1、第二空气开关QF2和第二控制小母线KMc。闭锁电磁铁Y1设置在手动合闸按钮19和手动分闸按钮20的操作孔(图中未示出)处,第一控制小母线KMa的输出端依次串联电动合闸按钮SBC、行程开关S1、电机M和第二控制小母线KMc,电动分闸按钮SBS并联在电动合闸按钮SBC两端,低压报警开关常闭触点SB1、自动开关S2和闭锁电磁铁Y1依次并联在电动合闸按钮SBC和电机M两端。

当压力表18检测到低压时,低压报警开关常闭触点SB1断开,闭锁电磁铁Y1失电,闭锁电磁铁Y1的铁片堵住手动合闸按钮19和手动分闸按钮20的操作孔,手动合闸按钮19和手动分闸按钮20无法按下,此时无法手动合闸和分闸;闭锁电磁铁Y1失电,行程开关S1断开,电动合闸按钮SBC和电动分闸按钮SBS所在的两条回路全部断路,此时开关本体1无法进行电动合闸和电动分闸,SF6负荷开关的所有合闸和分闸动作全部被锁住,从而避免工作人员由于操作失误对SF6负荷开关进行合闸和分闸而出现拉弧现象,保护了工作人员的生命安全。同样,特殊需要时,工作人员也可以直接通过断开自动开关S2来锁住SF6负荷开关的所有合闸和分闸的动作。

控制电路21还包括报警电路23,报警电路23包括蜂鸣器HA,低压报警开关常开触点SB2和蜂鸣器HA依次并联在低压报警开关常闭触点SB1和闭锁电磁铁Y1两端。当压力表18检测到低压时,低压报警开关常开触点SB2闭合,蜂鸣器HA得电,蜂鸣器HA报警,从而提醒工作人员此时开关本体1内的SF6气体气压已经发生泄露。

本申请实施例一种具有加热功能的SF6负荷开关的实施原理为:设置一个安装板3,下端子4通过固定组件固定在安装板3内,进而开关本体1固定在安装板3内,后续将安装板3和开关本体1一起安装在配电柜内时,通过安装板3的过渡作用,可以减少安装过程中开关本体1产生的振动,并且安装板3内设置有加热管13,开关本体1上设置有温度传感器14,通过加热管13和温度传感器14的配合,可以自动调节开关本体1的外部温度,从而避免开关本体1内部的SF6气体在严寒环境下发生液化;操作机构2上设置有压力表18和控制电路21,当开关本体1内部的SF6气体发生泄漏时,压力表18检测到低压,控制电路21响应锁住SF6负荷开关所有的合闸和分闸动作,避免工作人员操作失误对SF6负荷开关进行合闸和分闸而发生拉弧现象,保障了工作人员的生命安全。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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