集成电子式电流互感器的柱式断路器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种集成电子式电流互感器的柱式断路器，包括灭孤单元(1)，电子式电流互感器(2)，支撑绝缘子(3)，柱式断路器支架(4)，以及选配的接地开关。电子式电流互感器与柱式断路器的集成方式有以下三种，分离式，内嵌式，和共支架并列式。电子式电流互感器可以套在灭孤单元(1)或支撑绝缘子(3)上，可以与灭孤单元(1)或支撑绝缘子(3)整体设计并嵌入其中，亦可安装在支架(4)上，位于支撑绝缘子(3)的侧面。本实用新型提高了柱式断路器与电子式电流互感器的集成度，使得整个系统结构紧凑，占地面积减小，特别适合在智能变电站中隔离断路器和电子式电流互感器的集成应用。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电力产品【技术领域】，具体涉及高压开关【技术领域】，尤其涉及一种 集成了电子式电流互感器的柱式断路器。 集成电子式电流互感器的柱式断路器
【背景技术】
[0002] 目前在变电站的典型布局中，高压柱式断路器进线和出线侧均配置隔离开关和接 地开关，同时，测量线路电流的电流互感器与高压柱式断路器独立配置，整个系统占地面积 大。隔离断路器作为一种特殊的高压柱式断路器，由ABB公司在柱式断路器的基础上创新 提出，并已成为IEC标准。它将传统的隔离开关功能集成入柱式断路器中，用断路器开断电 流后的断口承受线路电压，并增加了接地开关实现电流开断后原系统高压电位端的接地， 在增强系统可用性的同时减小了系统占地面积。而目前性能可靠的电子式电流互感器已得 到应用，在柱式断路器（隔离断路器）基础上集成电子式电流互感器之后，将进一步减小系 统占地面积。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种集成电子式电流互感器的柱式断路器，包含至少 一个电子式电流互感器，用于测量电流；其特征为：还包含至少一个灭孤单元，用于实现开 断电流的功能；和支撑绝缘子，用于支撑断路器和保证对地绝缘；所述电子式电流互感器 与柱式断路器集成。
[0004] 根据本实用新型的最佳实施例，所述电子式电流互感器与柱式断路器采用分离方 式、或内嵌方式、或共支架并列方式集成。相应的所述电子式电流互感器可以套在灭孤单元 或支撑绝缘子上，可以与灭孤单元或支撑绝缘子整体设计并嵌入其中，亦可安装在柱式断 路器支架上，位于支撑绝缘子的侧面。
[0005] 根据本实用新型的最佳实施例，集成电子式电流互感器的柱式断路器还包含支 架，用于支撑所述电子式电流互感器、灭孤单元和支撑绝缘子；和接地开关，用于柱式断路 器作为隔离断路器工作时断路器高压电位端的接地。
[0006] 根据本实用新型的最佳实施例，柱式断路器包括具有引导电流穿过电子式电流互 感器的通路。
[0007] 电子式电流互感器包括感应线圈、信号采集装置以及用于传输信号的光纤；所述 电子式电流互感器置于支撑绝缘子或/和灭孤单元的高压电位近端。采用模块化设计的电 子式电流互感器信号采集装置紧贴互感器本体放置。互感器通过取能线圈，激光或超级电 容器，给信号采集装置提供所需电能。所述光纤或嵌于支撑绝缘子的内壁、或嵌于灭孤单元 外套管内壁，或安装于光纤用的绝缘子内。
[0008] 根据本实用新型的最佳实施例，所述至少一个灭孤单元与地面呈水平或垂直布 置，灭孤单元端部可集成电子式电流互感器。
[0009] 根据本实用新型的最佳实施例，支撑绝缘子具有一个接地电位端部和一个高压电 位端部，高压电位端部可直接机械连接或集成电子式电流互感器后再机械连接到所述灭孤 单元。
[0010] 根据本实用新型的最佳实施例，当采用共支架并列方式集成电子式电流互感器 时，支架上坚立电子式电流互感器，其所需绝缘子与支撑绝缘子并列放置。
[0011] 本实用新型的集成电子式电流互感器的柱式断路器，提高了柱式断路器与电子式 电流互感器的集成度，使得整个系统结构紧凑，占地面积减小，特别适合在智能变电站中隔 离断路器和电子式电流互感器的集成应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型的分离式集成方式示意图，其中，图1A将电子式电流互感器集 成在支撑绝缘子的高压电位附近；图1B将电子式互感器集成在灭孤单元临近支撑绝缘子 的端部；图1C将电子式电流互感器集成在灭孤单元远离支撑绝缘子的端部；
[0013] 图2为本实用新型的内嵌式集成方式示意图，其中，图2A将电子式电流互感器集 成在支撑绝缘子的高压电位附近；图2B将电子式互感器集成在灭孤单元临近支撑绝缘子 的端部；图2C将电子式电流互感器集成在灭孤单元远离支撑绝缘子的端部；
[0014] 图3为本实用新型的共支架并列式集成方式示意图，其中，图3A将电子式电流互 感器集成在支撑绝缘子的高压电位端附近；图3B将电子式电流互感器集成在灭孤单元顶 端附近。
【具体实施方式】
[0015] 以下参考附图，给出了本实用新型的可选实施方式的具体描述。
[0016] 集成电子式电流互感器的高压柱式断路器，如图1A至3B所示，包括高压柱式断路 器灭孤单元1，电子式电流互感器2,采用硅橡胶或电瓷等绝缘材料制造的支撑绝缘子3,支 架4。高压柱式断路器的灭孤单元1至少有一个，电子式电流互感器2集成在断路器上引 导电流通过的路径上，处于高压电位端。支撑绝缘子3用于保证高压电位与地电位的绝缘， 同时至少支撑灭孤单元1的重量。传输感应信号的光纤或嵌于支撑绝缘子3的内壁、或嵌 于灭孤单元1外套管内壁，或安装于光纤用的绝缘子内。支架4用于支撑包含电子式电流 互感器的高压柱式断路器整体。灭孤单元1，电子式电流互感器2,支撑绝缘子3,集成在一 起，安装于支架4上。
[0017] 第一实施例：
[0018] 根据本实用新型的第一最佳实施例，集成电子式电流互感器的高压柱式断路器采 用分离方式集成电子式电流互感器的高压柱式断路器如图1A-1C所示，其中，图1A将电子 式电流互感器2集成在支撑绝缘子3的高压电位附近；图1B将电子式互感器2集成在灭孤 单元1临近支撑绝缘子3的端部；图1C将电子式电流互感器集成在灭孤单元1远离支撑绝 缘子3的端部。本实用新型的集成电子式电流互感器的高压柱式断路器包括与地面平行的 串联的两个灭孤单元1，分离的独立制造的电子式电流互感器2,支撑绝缘子3和支架4。高 压柱式断路器每相的两个灭孤单元1，电子式电流互感器2以及支撑绝缘子3机械连接集成 后，置于支架4之上。
[0019] 独立制造的电子式电流互感器，在组装断路器时机械固定在断路器引导电流通过 电子式电流互感器的路径上。该路径可位于支撑绝缘子3的高压电位附近，灭孤单元1临 近支撑绝缘子3的端部，以及灭孤单元1远离支撑绝缘子3的端部。电子式电流互感器2 包括感应线圈，信号采集装置以及传输信号使用的光纤。感应线圈位于电子式电流互感器 内；模块化设计的信号采集装置紧贴互感器本体放置，所需电能通过取能线圈、供能激光或 超级电容器提供；电子式电流互感器2感应的电流信号通过光纤引出，光纤或嵌于支撑绝 缘子的内壁、或嵌于灭孤单元外套管内壁，或安装于光纤专用的绝缘子内，将电流信号传给 外部装置和系统。
[0020] 第二实施例：
[0021] 根据本实用新型的第二最佳实施例，集成电子式电流互感器的高压柱式断路器采 用内嵌方式集成电子式电流互感器的高压柱式断路器如图2A-2C所示，其中，图2A将电子 式电流互感器2集成在支撑绝缘子3的高压电位附近；图2B将电子式互感器2集成在灭孤 单元1临近支撑绝缘子3的端部；图2C将电子式电流互感器集成在灭孤单元1远离支撑绝 缘子3的端部。本实用新型的集成电子式电流互感器的高压柱式断路器包括与地面平行的 串联的两个灭孤单元1，与灭孤单元1或支撑绝缘子3整体设计制造的电子式电流互感器 2,支撑绝缘子3和支架4。高压柱式断路器每相两个灭孤单元1，电子式电流互感器2以及 支撑绝缘子3机械连接集成后，置于支架4之上。
[0022] 与灭孤单元1或支撑绝缘子3整体设计制造的电子式电流互感器2,位于断路器引 导电流通过电子式电流互感器的路径上。该路径可位于支撑绝缘子3的高压电位附近，灭 孤单元1临近支撑绝缘子2的端部，以及灭孤单元1远离支撑绝缘子2的端部。电子式电 流互感器包括感应线圈，信号采集装置以及传输信号使用的光纤。感应线圈位于电子式电 流互感器内；采用模块化设计的信号采集装置紧贴互感器本体放置，所需电能通过取能线 圈、供能激光或超级电容器提供；电子式电流互感器感应的电流信号通过光纤引出，光纤或 嵌于支撑绝缘子的内壁、或嵌于灭孤单元外套管内壁，或安装于光纤专用的绝缘子内，将电 流信号传给外部装置和系统。
[0023] 第三实施例：
[0024] 根据本实用新型的第三最佳实施例，集成电子式电流互感器的高压柱式断路器采 用共支架并列方式集成电子式电流互感器的高压柱式断路器如图3A-3B所示，其中，图3A 将电子式电流互感器2集成在支撑绝缘子3的高压电位端附近；图3B将电子式电流互感器 2集成在灭孤单元1顶端附近。本实用新型的集成电子式电流互感器的高压柱式断路器包 括与地面垂直的一个灭孤单元1，位于灭孤单元1顶部附近或支撑绝缘子3高压电位端附近 的电子式电流互感器2,支撑绝缘子3,支架4和接地开关5。高压柱式断路器每相一个灭孤 单元1，与支撑绝缘子3机械连接，在与电子式电流互感器2之间通过金属软连接（如铜排 软连接或镀锡铜编织线软连接等）后，共同置于支架4之上。当柱式断路器作为隔离断路 器使用时，选配接地开关5,与支撑绝缘子3并行放置于支架4之上。
[0025] 独立制造的电子式电流互感器2,位于断路器引导电流通过电子式电流互感器的 路径上。该路径可位于支撑绝缘子3的高压电位端附近或灭孤单元1顶端附近。电子式电 流互感器2包括感应线圈，信号采集装置以及传输信号使用的光纤。感应线圈位于电子式 电流互感器内；采用模块化设计的信号采集装置紧贴互感器本体放置，所需电能通过取能 线圈、供能激光或超级电容器提供；电子式电流互感器感应的电流信号通过光纤引出，光纤 安装于专用的绝缘子内，将电流信号传给外部装置和系统，该绝缘子与支撑绝缘子一同放 置于支架4之上。
[0026] 本实用新型实现了柱式断路器和电子式电流互感器的小型化设计，有效地减小了 系统的占地面积；采用模块化设计的信号采集系统，可实现快速插拔，方便现场维护；采用 金属软连接方式连接断路器和电子式电流互感器后，可有效减少断路器动作时对电子式电 流互感器的震动影响，避免了由此带来的测量误差。
[0027] 尽管为说明目的公开了本实用新型的较佳实施例和附图，但是熟悉本领域技术的 人员，在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，可作各种替换、变化和润 饰。因此，本实用新型不应局限于较佳实施例和附图所公开的内容，本实用新型的保护范围 以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1. 一种集成电子式电流互感器的柱式断路器，包含至少一个电子式电流互感器（2)， 用于测量电流；其特征为：还包含至少一个灭孤单元（1)，用于实现开断电流的功能；和支 撑绝缘子（3)，用于支撑灭孤单元（1)和保证对地绝缘；所述电子式电流互感器（2)与柱式 断路器集成。
2. 如权利要求1所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：所述电子 式电流互感器（2)与柱式断路器采用分离方式集成。
3. 如权利要求2所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：所述电子 式电流互感器（2)套在灭孤单元（1)上或支撑绝缘子（3)上。
4. 如权利要求1所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：所述电子 式电流互感器（2)与柱式断路器采用内嵌的方式集成。
5. 如权利要求4所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：所述电子 式电流互感器（2)与灭孤单元（1)或支撑绝缘子（3)为整体设计并嵌入其中。
6. 如权利要求1所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：所述电子 式电流互感器（2)与柱式断路器采用共支架并列的方式集成。
7. 如权利要求6所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：所述电子 式电流互感器（2)位于支撑绝缘子（3)的侧面。
8. 如权利要求1-7任意一项所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在 于：还包含支架（4)，用于支撑所述电子式电流互感器（2)、灭孤单元（1)和支撑绝缘子 ⑶。
9. 如权利要求8所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：还包括接 地开关，用于柱式断路器作为隔离断路器工作时断路器高压电位端的接地。
10. 如权利要求8所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：柱式断路 器包括具有引导电流穿过电子式电流互感器的通路。
11. 如权利要求8所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：电子式电 流互感器（2)包括感应线圈、信号采集装置以及用于传输信号的光纤；所述电子式电流互 感器（2)置于支撑绝缘子（3)或/和灭孤单元（1)的高压电位近端。
12. 如权利要求11所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：电子式 电流互感器的信号采集装置紧贴互感器本体放置，互感器通过取能线圈，激光或超级电容 器，给信号采集装置提供所需电能。
13. 如权利要求11所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：所述光 纤或嵌于支撑绝缘子（3)的内壁、或嵌于灭孤单元（1)外套管内壁，或安装于光纤用的绝缘 子内。
14. 如权利要求1所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：所述至 少一个灭孤单元（1)与地面呈水平或垂直布置，灭孤单元（1)端部集成电子式电流互感器 ⑵。
15. 如权利要求2或4所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：支撑 绝缘子（3)具有一个接地电位端部和一个高压电位端部，高压电位端部机械连接到所述灭 孤单元（1);或集成电子式电流互感器后再机械连接到所述灭孤单元（1)。
16. 如权利要求8所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：当采用共 支架并列方式集成电子式电流互感器（2)时，支架上坚立电子式电流互感器（2)，其所需的 绝缘子与支撑绝缘子（3)并列放置。
17.如权利要求16所述的集成电子式电流互感器的柱式断路器，其特征在于：柱式断 路器和电子式电流互感器（2)的连接采用金属软连接。
【文档编号】G01R19/00GK203882861SQ201420265073
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】王景, 杨敏中, 苏斌, 乌尔夫·奥克松 申请人:Abb技术有限公司