戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種戶外兩側跌開熔斷器聯動系統，包括主熔管及配備主熔管的第一瓷柱、備用熔管以及配備備用熔管的第二瓷柱、延時聯動機構；主熔管連接于配電線路中，備用熔管通過延時聯動機構連接于配電線路中；延時聯動機構包括將主熔管熔斷跌開時的轉矩減速并轉化為設定范圍內的旋轉角輸出的減速調程裝置、將減速調程裝置輸出的旋轉角轉化為延時時限輸出的延時裝置、包括設置于真空滅弧氣室中且能夠開啟和閉合的動觸頭和靜觸頭的真空滅弧裝置。該熔斷器聯動系統能夠保障配電線路的運行，其跌開情況可供人員判斷故障類型具有較高的靈敏度和可靠性，并能夠有效縮短故障巡查時間；其結構輕便、成本較低，而安全性及效能較高。
【專利說明】戶外兩次跌開熔斷器聯動系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種適用于戶外配電線路中的熔斷器裝置。
【背景技術】
[0002] 在中壓配電線路現場中，經常使用高壓跌落式熔斷器來作為該熔斷器之后的支線 及用戶電力發生故障后的保護裝置。多年來的現場運行證明，其仍是針對配電線路的有效 保護手段之一，但同時，也反映出該熔斷器動作后，對下屬支線及電力用戶發生瞬間故障后 被迫停運、一定程度上影響了供電可靠性的問題。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的是提供一種智能化的實現二次跌落、能夠較準確地反映故障類 型、避免一般故障時長時間停電的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統。
[0004] 為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：
[0005] -種戶外兩側跌開熔斷器聯動系統，包括主熔管及配備所述的主熔管的第一瓷 柱、備用熔管以及配備所述的備用熔管的第二瓷柱、延時聯動機構；所述的主熔管連接于配 電線路中，所述的備用熔管通過所述的延時聯動機構連接于所述的配電線路中；
[0006] 所述的延時聯動機構包括
[0007] 減速調程裝置，所述的減速調程裝置的輸入端與所述的主熔管的下掛點相傳動連 接，所述的減速調程裝置將所述的主熔管熔斷跌開時的轉矩減速并轉化為設定范圍內的旋 轉角輸出；
[0008] 延時裝置，所述的延時裝置的輸入端與所述的減速調程裝置的輸出端相連接，所 述的延時裝置將所述的減速調程裝置輸出的旋轉角轉化為延時時限輸出；
[0009] 真空滅弧裝置，所述的真空滅弧裝置包括設置于真空滅弧氣室中且能夠開啟和閉 合的動觸頭和靜觸頭，所述的動觸頭與所述的延時裝置的輸出端相連接并在所述的延時裝 置的控制下按其延時時限動作而與所述的靜觸頭閉合，所述的真空滅弧裝置與所述的備用 熔管串接后連接于所述的配電線路中。
[0010] 優選的，所述的減速調程裝置包括輸入端與所述的主熔管的下掛點相連接的減速 器、輸入端與所述的減速器的輸出端相連接的精確調程器，所述的精確調程器的輸出端與 所述的延時裝置相連接。
[0011] 優選的，所述的減速器為齒輪減速器或蝸桿減速器。
[0012] 優選的，所述的延時裝置包括在所述的減速調程裝置的輸出端的驅動下轉動的凸 輪，所述的凸輪與所述的真空滅弧裝置中的動觸頭相連接。
[0013] 優選的，所述的凸輪與所述的動觸頭之間設置有反力彈簧。
[0014] 優選的，所述的主熔管的下掛點與所述的減速調程裝置的輸入端通過凹槽聯軸器 相連接。
[0015] 優選的，所述的主熔管的下掛點與所述的備用熔管的下掛點之間設置有下連接組 件，所述的下連接組件包括相對固設的上絕緣罩和下絕緣罩，所述的上絕緣罩和所述的下 絕緣罩之間具有間隙，所述的減速調程裝置、所述的延時裝置、所述的真空滅弧裝置均設置 于所述的間隙中，所述的真空滅弧裝置的動觸頭與所述的第一瓷柱的下樁頭之間、所述的 真空滅弧裝置的靜觸頭與所述的第二瓷柱的下樁頭之間分別通過下引流線良導體相連接， 所述的下引流線良導體也設置于所述的間隙中。
[0016] 優選的，所述的下絕緣罩的兩端分別設置有與所述的第一瓷柱的下樁頭或所述的 第二瓷柱的下樁頭相可拆卸連接的下銷釘，所述的導體與所述的下銷釘相連接。
[0017] 優選的，所述的第一瓷柱的上樁頭和所述的第二瓷柱的上樁頭通過上連接組件相 連接，所述的上連接組件包括上絕緣條、下絕緣條和上引流線良導體，所述的上絕緣條和下 絕緣條相對固設，所述的上引流線良導體固設于所述的上絕緣條和所述的下絕緣條之間。
[0018] 優選的，所述的上絕緣條和所述的下絕緣條的兩端部相對應地開設有銷釘孔，所 述的銷釘孔中設置有與所述的第一瓷柱的上樁頭或所述的第二瓷柱的上樁頭相可拆卸連 接的上銷釘。
[0019] 本實用新型的工作原理是：主熔管接入配電線路中，當配電線路發生故障時，主熔 管熔斷并跌落，跌落過程所帶來的轉矩經過減速調程裝置后轉化為一相應的旋轉角，該旋 轉角又經過延時裝置而驅動真空滅弧裝置中的動觸頭延時動作，使得備用熔管經延時后接 入配電線路中。若故障為一般故障，則在主熔管熔斷后一端延時時間內自動啟動備用熔管， 恢復對下屬支線及用戶的供電；若故障為永久故障，則主熔管先熔斷退出，備用熔管啟動后 也退出，從而形成熔斷器系統的兩次跌開。
[0020] 由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：
[0021] 1、該熔斷器聯動系統可以根據不同故障類型而產生一次熔斷跌開或兩次熔斷跌 開，人員可以根據跌開情況判斷故障類型，從而為及時排除故障提供保障，具有較高的靈敏 度和可靠性，并能夠有效縮短故障巡查時間；
[0022] 2、該熔斷器聯動系統采用雙熔管設計，人員可以根據現場的實際情況，靈活地選 擇單熔管運行或雙熔管運行，從而保障配電線路的運行；
[0023] 3、該熔斷器聯動系統結構輕便、成本較低，而安全性及效能較高，滿足配電網系統 智能化發展的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024] 附圖1為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的示意圖。
[0025] 附圖2為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的A部放大視圖。
[0026] 附圖3為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的凹槽聯軸器的示意圖。
[0027] 附圖4為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的下連接組件的主視示意 圖。
[0028] 附圖5為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的下連接組件的俯視示意 圖。
[0029] 附圖6為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的上連接組件的主視示意 圖。
[0030] 附圖7為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的上連接組件的俯視示意 圖。
[0031] 附圖8為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的原理框圖。
[0032] 附圖9為本實用新型的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的操作流程圖。
[0033] 以上附圖中：1、主熔管；2、第一瓷柱；3、備用熔管；4、第二瓷柱；5、主懸掛體；6、 主轉軸；7、減速調程裝置；8、延時裝置；9、真空滅弧裝置；10、減速器；11、精確調程器；12、 凹槽聯軸器；13、凸輪；14、真空滅弧氣室；15、動觸頭；16、靜觸頭；17、反力彈簧；18、上絕 緣罩；19、下絕緣罩；20、下引流線良導體；21、下銷釘；22、上絕緣條；23、下絕緣條；24、上 引流線良導體；25、上銷釘；26、上連接組件。
【具體實施方式】
[0034] 下面結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。
[0035] 實施例一：參見附圖1和附圖2所示，一種設置于10kV配電線路中的戶外兩側跌 開熔斷器聯動系統，包括主熔管1及配備主熔管1的第一瓷柱2、備用熔管3以及配備備用 熔管3的第二瓷柱4、延時聯動機構。主熔管1的下端為其下掛點，包括主懸掛體5以及主 轉軸6,主懸掛體5連接于主熔管1端并與主轉軸6相連接，當主熔管1熔斷而跌落時，其 會通過主懸掛體5帶動主轉軸6轉動；備用熔管3的下端為其下掛點。第一瓷柱2的上下 兩端分別為其上樁頭和下樁頭，第二瓷柱4的上下兩端分別為其上樁頭和下樁頭。主熔管 1直接連接于配電線路中，而備用熔管3則通過延時聯動機構連接于配電線路中。
[0036] 延時聯動機構包括減速調程裝置7、延時裝置8和真空滅弧裝置9。
[0037] 減速調程裝置7用于將主熔管1熔斷跌開時的轉矩減速并轉化為設定范圍內的旋 轉角輸出。該減速調程裝置7的輸入端與主熔管1的下掛點相傳動連接。
[0038] 具體的，減速調程裝置7包括輸入端與主熔管1的下掛點相連接的減速器10、輸入 端與減速器10的輸出端相連接的精確調程器11。
[0039] 減速器10為齒輪減速器或蝸桿減速器。本實施例中，采用二級齒輪減速器，其包 括輸入軸、輸出軸以及三個相哨合傳動的齒輪，該減速器10的輸入軸與主烙管1的下掛點 相傳動連接，而減速器10的輸出軸則與精確調程器11相連接。本實施例中，精確調速器包 括輸入軸、輸出軸以及分別設置于輸入軸和輸出軸上的兩個相哨合的錐齒輪。精確調速器 的輸入軸與減速器10的輸出軸共軸連接，而精確調程器11的輸出軸則與延時裝置8相連 接。上述減速器10和精確調程器11可以共同安裝于同一外殼中形成減速調程裝置7,減速 器10的輸入軸為該減速調程裝置7的輸入端，而精確調程器11的輸出軸則為該減速調程 裝置7的輸出端。上述減速器10的輸出傳動比i設置為8-40之間任一值。而通過整個減 速調程裝置7可以將主熔管1跌落的轉矩轉換為可控的90° -180°之間任一角度的旋轉 角。
[0040] 主熔管1的下掛點與減速調程裝置7的輸入端通過凹槽聯軸器12相連接，如附圖 3所示。凹槽聯軸器12包括開設有凹槽的本體，該本體固設于減速調程裝置7的輸入端上， 而主熔管1下掛點的主轉軸6則嵌設于本體上的凹槽中。
[0041] 延時裝置8用于將減速調程裝置7輸出的旋轉角轉化為延時時限輸出。在本實施 例中，采用機械結構實現延時，例如。采用在減速調程裝置7的輸出端的驅動下轉動的凸輪 13來實現上述功能，延時裝置8的輸入端，即凸輪13的輸入軸與減速調程裝置7的輸出端 相連接，可以按需設置凸輪延時裝置8將旋轉角轉化為0. 5秒-1秒、1秒-1. 5秒、1. 5秒-2 秒、2秒-2. 5秒、2. 5秒-3秒、3秒-3. 5秒等多個延時時限。
[0042] 真空滅弧裝置9包括真空滅弧氣室14、設置于真空滅弧氣室14中且能夠開啟和閉 合的動觸頭15和靜觸頭16。動觸頭15與延時裝置8的輸出端相連接，即動觸頭15通過設 置于其上的反力彈簧17與凸輪13相連接，從而該動觸頭15能夠在延時裝置8的控制下按 其延時時限動作而與靜觸頭16閉合。同時，真空滅弧裝置9的動觸頭15與第一瓷柱2的 下樁頭之間、真空滅弧裝置9的靜觸頭16與第二瓷柱4的下樁頭之間分別通過下引流線良 導體20相連接，使得該真空滅弧裝置9與備用熔管3串接后通過連接于配電線路中。下引 流線良導體20包括導體以及包覆于到體外的絕緣層。而備用熔管3的下掛點與靜觸頭16 之間也可以通過凹槽聯軸器12實現連接。當動觸頭15和靜觸頭16為分離狀態時，可實現 主熔管1的正常流通狀態，而當動觸頭15和靜觸頭16為閉合狀態時，則可啟動備用熔管3 的延時流通狀態。
[0043] 主熔管1的下掛點與備用熔管3的下掛點之間設置有下連接組件相連接并作為支 撐以及絕緣包封。如附圖4和附圖5所示，下連接組件包括相對固設的上絕緣罩18和下絕 緣罩19,上絕緣罩18和下絕緣罩19之間具有間隙，減速調程裝置7、延時裝置8、真空滅弧 裝置9均設置于間隙中，而連接于真空滅弧裝置9的動觸頭15與第一瓷柱2的下樁頭之間、 連接于真空滅弧裝置9的靜觸頭16與第二瓷柱4的下樁頭之間的下引流線良導體20也設 置于間隙中。下絕緣罩19的兩端分別設置有與第一瓷柱2的下樁頭或第二瓷柱4的下樁 頭相可拆卸連接的下銷釘21，導體與下銷釘21相連接。
[0044] 第一瓷柱2的上樁頭和第二瓷柱4的上樁頭通過上連接組件26相連接。如附圖 6和附圖7所示，上連接組件26包括上絕緣條22、下絕緣條23和上引流線良導體24,上絕 緣條22和下絕緣條23相對固設，上引流線良導體24固設于上絕緣條22和下絕緣條23之 間。上絕緣條22和下絕緣條23的兩端部相對應地開設有銷釘孔，銷釘孔中設置有與第一 瓷柱2的上樁頭或第二瓷柱4的上樁頭相可拆卸連接的上銷釘25。上引流線良導體24包 括導體以及包覆于到體外的絕緣層。
[0045] 上述主熔管1和備用熔管3均具有兩種靜止狀態和運動變化狀態。兩種靜止狀態 指主熔管1或備用熔管3處于斷開狀態或閉合狀態，而運動變化狀態則至其由閉合狀態轉 化為斷開狀態或由斷開狀態轉化為閉合狀態。
[0046] 如附圖8所示，該戶外兩次跌開熔斷器聯動系統的工作原理是：主熔管1接入配電 線路，當發生故障時，主熔管1的熔絲過流熔斷，從而主熔管1跌開。在主熔管1跌開的過 程中，其繞下掛點轉動而通過凹槽聯軸器12將轉矩輸入至減速器10中。減速器10正向動 作而將所輸入的轉矩按其傳動比減速輸出至精確調程器11。精確調程器11正向動作而將 輸入的轉矩對應地轉換成一定范圍的旋轉角輸出并去頂凸輪延時裝置8正向動作而轉過 一定角度。隨著凸輪13的轉動，其所驅動的真空滅弧裝置9中的動觸頭15逐漸向靜觸頭 16靠近，并在到達延時裝置8的延時時限時，二者閉合。此時，若所發生的故障為一般的瞬 時故障，則備用熔管3的熔絲接入配電線路并啟動，從而恢復供電，而若故障非瞬時故障， 則備用熔管3的熔絲也熔斷而退出運行。在發生故障后的檢修并使該戶外兩次跌開熔斷器 聯動系統恢復運行的過程中，首先通過絕緣操作桿將更換新熔絲的主熔管1繞其下掛點反 向轉動而恢復接入配電線路，此時，使得減速器10、精確調程器11、凸輪延時裝置8也同步 反向動作，進而使得真空滅弧裝置9中的動觸頭15與靜觸頭16逐漸分離，備用熔管3退出 配電線路。
[0047] 參見附圖9所示，假設主熔管1因過流、短路故障影響熔絲熔斷，主熔管1跌落產 生的固有勢能傳遞至主熔管1的下掛點，與之協同相連的凹槽連軸器促成減速器10通過可 量化減速實現輸出端傳動比i=8_40,將可量化的小角度轉矩正向傳遞給精確調程器11。精 確調程器11接收相對應的小角度轉矩指令并發送可控的90° -180°正向旋轉角傳至凸輪 延時裝置8,凸輪延時裝置8接受正向旋轉角并按需轉化為0. 5秒-1秒、1秒-1. 5秒、1. 5 秒-2秒、2秒-2. 5秒、2. 5秒-3秒、3秒-3. 5秒等配合的延時時限，真空滅弧裝置9按凸輪 延時裝置8傳遞的延時時限執行具備滅弧的閉合操作指令。當確實為瞬間故障，則備用熔 管3的熔絲經過下連接組件內的引流線良導體20、真空滅弧裝置9中的動觸頭15和靜觸頭 16的閉合回路恢復供電。運行搶修人員可以通過主熔管1的跌落，備用熔管3的投入，且該 電力客戶沒有失去用電的情況判斷發生了一次瞬時故障，并適時更換主熔管1的熔絲。反 之若非瞬間故障，則備用熔管3的熔絲熔斷中止供電，此時必須查明原因，妥善處理后才能 恢復主熔管1和備用熔管3。待排除電力客戶端永久性故障后通過合格的高壓絕緣操作桿 試送恢復主熔管1。主熔管1恢復送電過程中產生的反向固有勢能傳遞至其下掛點，與之 協同相連的凹槽連軸器促成減速器10通過可量化減速實現輸出端傳動比i=8_40,將可量 化的小角度轉矩反向傳遞給精確調程器11。精確調程器11接收相對應的小角度轉矩指令 以及發送可控的90° -180°反向旋轉角傳至凸輪延時裝置8,凸輪延時裝置8接受反向旋 轉角并轉化為〇. 5秒-1秒、1秒-1. 5秒、1. 5秒-2秒、2秒-2. 5秒、2. 5秒-3秒、3秒-3. 5 秒等配合的延時時限，反力彈簧17配合真空滅弧裝置9按凸輪延時裝置8傳遞的延時時限 執行具備滅弧的分離操作指令。主熔管1恢復送電之后，同樣可通過合格的高壓絕緣操作 桿試送恢復備用熔管3,完成主熔管1與備用熔管3的恢復工作。
[0048] 上述戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，解決了瞬間故障給大量電力客戶帶來的停電 影響，并且在備用熔管3斷開時，可指導現場運行搶修人員正確判斷為永久性故障，必須查 明原因，妥善處理后才能恢復供電，大量節省了搶修工時。尤其是，其意在解決偏遠農村長 支線及電力用戶供電可靠性的難點，采用雙熔管的設置能夠準確的反應故障的類型，具體 特性表現為（1)對于一般的瞬間故障，首先通過主支熔管跌開，斷開下屬支線及用戶供電， 經過一定時限的延遲，啟動備用熔管3,恢復對該支線以下客戶的供電；（2)若為永久性故 障，則主熔管1先退出，備用熔管3啟動后也定時退出，搶(檢）人員可以根據雙熔管的位置 判斷出故障的類型；（3)因采用雙熔管設計，電力搶(檢）人員可根據現場實際情況，靈活 選擇單熔管運行方式或雙熔管運行方式，對于下屬支線存在臨近電力線路施工作業等外力 破壞隱患的條件下，可選單熔管運行方式確保施工意外及時切斷電源，如遇穿越偏遠空曠 丘陵、經濟作物地帶，人跡稀少易發生漂浮物引發瞬時故障等實際現場，可選雙熔管運行方 式，及時排除故障恢復供電。其主要的優點表現在：（1)結構輕便，免維護；（2)雙熔具配合 的高靈敏性與可靠性；（3)有效縮短故障巡查時間。
[〇〇49] 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。
【權利要求】
1. 一種戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：其包括主熔管及配備所述的主熔 管的第一瓷柱、備用熔管以及配備所述的備用熔管的第二瓷柱、延時聯動機構；所述的主 熔管連接于配電線路中，所述的備用熔管通過所述的延時聯動機構連接于所述的配電線路 中； 所述的延時聯動機構包括 減速調程裝置，所述的減速調程裝置的輸入端與所述的主熔管的下掛點相傳動連接， 所述的減速調程裝置將所述的主熔管熔斷跌開時的轉矩減速并轉化為設定范圍內的旋轉 角輸出； 延時裝置，所述的延時裝置的輸入端與所述的減速調程裝置的輸出端相連接，所述的 延時裝置將所述的減速調程裝置輸出的旋轉角轉化為延時時限輸出； 真空滅弧裝置，所述的真空滅弧裝置包括設置于真空滅弧氣室中且能夠開啟和閉合的 動觸頭和靜觸頭，所述的動觸頭與所述的延時裝置的輸出端相連接并在所述的延時裝置的 控制下按其延時時限動作而與所述的靜觸頭閉合，所述的真空滅弧裝置與所述的備用熔管 串接后連接于所述的配電線路中。
2. 根據權利要求1所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的減速調 程裝置包括輸入端與所述的主熔管的下掛點相連接的減速器、輸入端與所述的減速器的輸 出端相連接的精確調程器，所述的精確調程器的輸出端與所述的延時裝置相連接。
3. 根據權利要求2所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的減速器 為齒輪減速器或蝸桿減速器。
4. 根據權利要求2所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的延時裝 置包括在所述的減速調程裝置的輸出端的驅動下轉動的凸輪，所述的凸輪與所述的真空滅 弧裝置中的動觸頭相連接。
5. 根據權利要求4所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的凸輪與 所述的動觸頭之間設置有反力彈簧。
6. 根據權利要求1所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的主熔管 的下掛點與所述的減速調程裝置的輸入端通過凹槽聯軸器相連接。
7. 根據權利要求1所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的主熔管 的下掛點與所述的備用熔管的下掛點之間設置有下連接組件，所述的下連接組件包括相對 固設的上絕緣罩和下絕緣罩，所述的上絕緣罩和所述的下絕緣罩之間具有間隙，所述的減 速調程裝置、所述的延時裝置、所述的真空滅弧裝置均設置于所述的間隙中，所述的真空滅 弧裝置的動觸頭與所述的第一瓷柱的下樁頭之間、所述的真空滅弧裝置的靜觸頭與所述的 第二瓷柱的下樁頭之間分別通過下引流線良導體相連接，所述的下引流線良導體也設置于 所述的間隙中。
8. 根據權利要求7所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的下絕緣 罩的兩端分別設置有與所述的第一瓷柱的下樁頭或所述的第二瓷柱的下樁頭相可拆卸連 接的下銷釘，所述的導體與所述的下銷釘相連接。
9. 根據權利要求1所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的第一瓷 柱的上樁頭和所述的第二瓷柱的上樁頭通過上連接組件相連接，所述的上連接組件包括上 絕緣條、下絕緣條和上引流線良導體，所述的上絕緣條和下絕緣條相對固設，所述的上引流 線良導體固設于所述的上絕緣條和所述的下絕緣條之間。
10.根據權利要求9所述的戶外兩次跌開熔斷器聯動系統，其特征在于：所述的上絕緣 條和所述的下絕緣條的兩端部相對應地開設有銷釘孔，所述的銷釘孔中設置有與所述的第 一瓷柱的上樁頭或所述的第二瓷柱的上樁頭相可拆卸連接的上銷釘。
【文檔編號】H01H9/26GK203882833SQ201420263873
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】張建梁, 呂培強, 查阿六 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司蘇州供電公司, 蘇州閃聯高壓電器有限公司