专利名称：户外线路补偿电容器自动投切装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电学领域中的一种电力户外高压开关装置，具体为一种户外线路补偿电容器自动投切装置。
我国现有电力户外线路补偿电容器的投切有的是使用高压跌落保险来代替开关或使用户外隔离开关通过人为手动操作来实现，既不安全又麻烦，最重要的是不能根据网络电压的高低自动进行电容器的投切。而且当电网电压高于补偿电容器的额定电压时，导致电容器的损坏，现在国外有些产品是根据网络每天负荷峰谷进行分配的规律，通过时间继电器来控制开关的分、合闸，实现电容器的投切，这种设计也缺乏科学性，因为网络的用电负荷峰谷与时间关系，是通过统计而得到的一个不准确关系，它不能直接反映电网在每一时刻电压的高低，因而不能有效地对电网进行补偿，同时其控制电源不能直接从电网得到而只能从附近低压线路取得或专设一条低压线路作为控制电源，造成很大的经济浪费。
本实用新型之目的旨在提供一种对分散补偿的电容器按供电峰谷时段电压高低进行自动投切、减少输电线路损耗、提高功率因素、改善供电电压质量、节约能源、控制电源直接从电网取得、自动化程度高、体积小、重量轻的户外线路补偿电容器自动投切装置。
本实用新型的技术解决方案是这种户外线路补偿电容器自动投切装置由开关箱和控制箱两大部分组成，开关箱采用三相共箱油浸式结构，具有箱盖、箱体、开关本体，箱盖上装有注油孔、吊环、瓷瓶、接线柱和二次进出线孔，开关本体结构为由连接轴、触头固定轴、固定板和固定件连接成开关架，由支承螺钉将主轴支承，拉杆将刀闸和主轴相连，另一拉杆将分闸电磁铁与主轴相连，合闸储能弹簧两端分别与固定板和主轴相连接，锁扣将主轴锁住，合闸电磁铁固定在固定板上，还有一拉杆两端分别连接锁扣和合闸电磁铁，电源触头固定在电源触头固定轴上，负荷触头固定在负荷触头固定轴上，并通过轴销与刀闸连接，刀闸则以负荷触头为支点转动而使开关断、合，放电触头固定在放电触头固定轴上，并与放电电阻连接，这三组触头与刀闸构成开关的载流单元，隔板将三相触头分开，另一隔板将载流单元与主轴隔离，高压控制变压器固定在开关墙板上，并通过隔板与载流单元隔离，开关本体固定在箱盖的固定脚上，箱体内装有变压器油；控制箱内安装有电路板，其电路由储能电路和电子智能单元构成，储能电路包括有单管串联式稳压电路和储能电容器，电子智能单元则包括有窗口检测、基准电压、比较电路、分闸延时、分闸执行电路、合闸延时、合闸执行电路，高压控制变压器提供上述电路工作电源和窗口检测信号。
本实用新型和现有技术相比，彻底改变了过去那种电力户外线路补偿电容器依靠高压跌落保险和手动户外隔离开关来进行投切的原始落后状况，本实用新型自动化程度高，开断性能好，栓修周期长，安装简便，操作灵活，体积小重量轻，特别是电路工作电源、低压控制电源直接从电网高压取得，避免了架设专用低压电源线路的经济浪费，最重要的是能根据电力网络供电峰谷时段电压高低进行自动投切，实现智能化，从而减少输电线路损耗，提高功率因素，改善供电电压质量，达到节约能源的目的。
图1为本实用新型主视图图2为开关箱的侧视图图3为锁扣局部示意图图4为分合指示示意图图5为控制箱结构示意图图6为控制电路图
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明参见图1、图2，本实用新型由开关箱和控制箱两大部分组成，开关箱采用三相共箱油浸式结构，它由箱盖6、箱体11和开关本体组成，箱盖6上装有注油孔4、吊环3、六只按圆锥张角排列的瓷瓶2及接线柱1，接线柱1穿过瓷瓶2并由螺母和密封垫压紧，箱盖6正面还装有分合指示针25和分合指示牌24，分合指示针25固定在分合指示传动构件7上，该构件7与开关主轴19连接，通过主轴19带动其动作，从而实现分合指示，箱盖6后面还装有二次进出线孔38、开关本体结构为由连接轴27、触头固定轴32、43、47、固定板17和固定件40通过紧固件连接成开关架，由2个支承螺钉41支承主轴19，主轴19能绕螺钉圆锥端面旋转。拉杆14将刀闸15和主轴19相连，拉杆35将分闸电磁铁34与主轴19相连，当电磁铁吸合时，开关分闸，此时与固定板17和主轴19相连的合闸储能弹簧12储能。同时，锁扣20将主轴19锁住，合闸电磁铁44固定在固定板17上，当电磁铁合闸时，通过拉杆48将锁扣20脱开，开关在储能弹簧作用下合闸。电源触头31固定在其电源触头固定轴32上，负荷触头45固定在其负荷触头固定轴43上，并通过轴销与刀闸15连接，刀闸15则以负荷触头为支点转动，而使开关断合。放电触头26固定在放电触头固定轴47上，并与放电电阻46连接，这三组触头与刀闸构成开关的载流单元。隔板18将三相触头分开，隔板13将载流单元与主轴19隔离，控制变压器30由夹件29和紧固件固定在开关墙板22上，并通过隔板33与载流单元隔离。开关本体通过固定件40固定在箱盖的固定脚5上，箱体11内装有变压器油39，其外面正上方有油标9、名牌10，正下方有放油孔16，后下方有接地装置23。开关箱上下两部分由六个压紧螺杆37和密封条8紧固成一体。通过安装板28和紧固件固定在柱子的安装架上。图3中21为锁扣的复位拉簧，图1中42为锁扣支承螺钉。图2中36为瓷瓶固定脚，参见图5，控制箱亦由箱体和箱盖组成，由四个螺栓紧固成一体，箱盖四周嵌有密封条，箱体内底部有四个安装支架，控制电路板用螺钉固定在此支架上。箱体下方装有分闸按扭、合闸按扭和二次接插件，控制电路板通过二次接插件和屏蔽电缆线与开关控制单元相连，整个控制箱通过安装支架和紧固件固定在柱子上便于操作的地方。
参见图6，整个电路由两大部分组成，其一为开关分合闸提供能量的储能电路，其二为根据网络电压高低对开关提供分合闸指令的电子智能单元。储能电路由单管串联式稳压电路和储能电容器1000MF/400V组成，它将高压控制变压器提供给控制变压器TD一次侧的～220V电源经过四个二极管1N4007。电容104和三个R2M稳压管、电阻100K三极管3DD15E、电阻7.5K组成的稳压电路稳定在直流280V，对电容器进行充电，经过约5分钟，电容器充电完毕。当智能单元发出指令时，继电器J1或J2的辅助触头闭合，电容器向电磁铁放电，开关进行分合闸动作。
电子智能单元包括基准电压2CW234、比较电路LM324、窗口检测电路、分闸延时、合闸延时、单稳电路、分闸执行、合闸执行电路。窗口检测电路通过高压控制变压器检测网络电压的高低，其二次输出端提供控制用的工作电源，工作电源经过低压控制变压器TD降为15V经过1N4001、电容100μF、102K、三极管LM7812、稳定在12V，再经过5.1K电阻、100μF电容、稳压管2CW234稳压在1V作为基准电压。比较电路由集成电路LM324的1～7脚和电位器3296组成，当网络电压达到额定值的1.1倍时，调整电位器，使集成电路LM324的2脚电位高于3脚电位，此时1脚变为低电位，分闸延时电路工作，LM324的14脚为高电位，电容器100μF开始充电，同时1N4001将14脚电压稳定不变，经过约8～15分钟，电容器接近饱和，此时集成电路CD4001的1脚变为高电位，3脚为低电位，12、13脚为低电位，11脚变为高电位，于是三极管8050导通，继电器J1动作，J1辅助触头闭合，分闸电磁铁Q动作，开关分闸。同理，当网络电压下降到额定值的0.95倍时，调整电位器3296，使比较器LM324的5脚电位低于6脚电位，此时7脚为低电位，合闸延时电路工作，LM324的8脚为高电位，电容器100μF开始充电，同时1N4001将8脚电压稳定不变，经过约8～15分钟，电容器接近饱和，此时CD4001的6脚为高电位，4脚变为低电位，此时8.9脚为低电位，10脚为高电位，三极管8050导通，继电器J2闭合，储能电容器对合闸电磁铁放电，合闸电磁铁动作，开关合闸。当网络电压高于额定值的0.95倍，低于额定值的1.1倍时，控制器不工作，开关处于原工作状态。另外，控制电路中还有手动分合闸按扭TA和QA，以便实现手动强制操作。
权利要求1.一种户外线路补偿电容器自动投切装置，其特征在于由开关箱和控制箱两大部分组成，开关箱采用三相共箱油浸式结构，具有箱盖(6)、箱体(11)、开关本体，箱盖(6)上装有注油孔(4)、吊环(3)、瓷瓶(2)、接线柱(1)和二次进出线孔(38)，开关本体结构为由连接轴(27)、触头固定轴(32、43、47)、固定板(17)和固定件(40)连接成开关架，由支承螺钉(41)将主轴(19)支承，拉杆(14)将刀闸(15)和主轴(19)相连，另一拉杆(35)将分闸电磁铁(34)与主轴(19)相连，合闸储能弹簧(12)两端分别与固定板(17)和主轴(19)相连接，锁扣(20)将主轴(19)锁住，合闸电磁铁(44)固定在固定板(17)上，还有一拉杆(48)两端分别连接锁扣(20)和合闸电磁铁(44)，电源触头(31)固定在电源触头固定轴(32)上，负荷触头(45)固定在负荷触头固定轴(43)上，并通过轴销与刀闸(15)连接，刀闸(15)则以负荷触头(45)为支点转动而使开关断、合，放电触头(26)固定在放电触头固定轴(47)上，并与放电电阻(46)连接，这三组触头(31、45、26)与刀闸(15)构成开关的载流单元，隔板(18)将三相触头分开，另一隔板(13)将载流单元与主轴(19)隔离，高压控制变压器(30)固定在开关墙板(22)上，并通过隔板(33)与载流单元隔离，开关本体固定在箱盖(6)的固定脚(5)上，箱体(11)内装有变压器油(39)；控制箱内安装有电路板，其电路由储能电路和电子智能单元构成，储能电路包括有单管串联式稳压电路和储能电容器，电子智能单元包括有窗口检测、基准电压、比较电路、分闸延时、分闸执行电路、合闸延时、合闸执行电路，高压控制变压器(30)提供上述电路工作电源和窗口检测信号。
2.根据权利要求1所述的户外线路补偿电容器自动投切装置，其特征在于箱盖(6)正面还装有分合指示针(25)和分合指示牌(24)、分合指示针(25)固定在分合指示传动构件(7)上，该构件(7)与开关主轴(19)连接。
专利摘要一种户外线路补偿电容器自动投切装置,由开关箱和控制箱两大部分组成,开关箱采用三相共箱油浸式结构,具有箱盖、箱体、开关本体,控制箱内安装有电路板,电路由储能电路和电子智能单元构成,本实用新型自动化程度高、体积小重量轻,低压控制电源直接从电网取得,特别是能根据电力网络峰谷进行自动投切,实现智能化、提高功率因素、改善电压质量,减少线路损耗,节能效果好。
文档编号H02J3/18GK2295287SQ9720788
公开日1998年10月21日 申请日期1997年1月24日 优先权日1997年1月24日
发明者蔡景龙, 李金星, 刘文祥 申请人:蔡景龙