本發(fā)明涉及斷路器，尤其涉及一種柱上斷路器。

背景技術(shù)：

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和供電量的不斷增加，各類客戶對電力的依賴性日益加強(qiáng)。為了提高電網(wǎng)的供電可靠性，柱上斷路器被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)中的聯(lián)絡(luò)、分段和支線上。這些柱上斷路器在電網(wǎng)中起到了重要的保護(hù)作用，能夠在故障發(fā)生時迅速切斷電流，防止故障擴(kuò)大，從而保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、在柱上斷路器的工作過程中，觸頭分閘時電弧的擴(kuò)散形態(tài)是一個關(guān)鍵因素。然而，現(xiàn)有技術(shù)中普遍存在電弧擴(kuò)散不均勻的問題。這主要是由于觸頭結(jié)構(gòu)、磁場分布以及分閘速度等多種因素的綜合影響，電弧擴(kuò)散不均勻不僅會影響斷路器的滅弧性能，還可能導(dǎo)致設(shè)備損壞和電網(wǎng)故障。

3、因此，亟需一種能夠解決觸頭分閘時電弧擴(kuò)散不均勻的柱上斷路器，能夠有效提高電弧擴(kuò)散的范圍，促進(jìn)電弧能量分散，增強(qiáng)滅弧效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種柱上斷路器，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中柱上斷路器觸頭分閘時電弧擴(kuò)散不均勻的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種柱上斷路器，包括：

3、真空滅弧室，其外表面設(shè)置有絕緣套筒，用以電氣隔離所述真空滅弧室與外部環(huán)境；

4、觸頭裝置，包括上下對稱設(shè)置在所述真空滅弧室內(nèi)的動觸頭和靜觸頭；

5、隔離開關(guān)，用以隔離電源確保檢修工作安全；

6、檢測單元，用以分別在若干時間點(diǎn)下檢測動觸頭和靜觸頭分閘時的真空滅弧室若干位置的磁場數(shù)據(jù)，以及檢測合閘過程中通過電流互感器的電流數(shù)據(jù)；

7、控制單元，其與所述檢測單元連接，用以根據(jù)所述磁場數(shù)據(jù)確定磁場發(fā)散方向和磁場強(qiáng)度變化率，以及根據(jù)所述磁場強(qiáng)度變化率和磁場發(fā)散方向確定若干時間點(diǎn)下的電弧擴(kuò)散形態(tài)，根據(jù)所述電弧擴(kuò)散形態(tài)確定電弧去游離變化率，以及根據(jù)所述電弧去游離變化率調(diào)整磁場強(qiáng)度和/或磁場發(fā)散方向以促進(jìn)電弧消散；

8、操動單元，與檢測單元連接，用以控制所述動觸頭和靜觸頭的閘動作，閘動作包括分閘以及合閘，根據(jù)所述電流數(shù)據(jù)確定分閘時機(jī)，并基于所述分閘時機(jī)進(jìn)行分閘，以及根據(jù)所述電弧去游離變化率調(diào)整分閘速度。

9、進(jìn)一步地，根據(jù)磁場數(shù)據(jù)確定若干時間點(diǎn)下的若干磁場方向，分別確定單個磁場方向的磁場強(qiáng)度變化情況，根據(jù)所述磁場強(qiáng)度變化情況確定磁場是否向所述單個磁場方向擴(kuò)散。

10、進(jìn)一步地，分別在若干時間點(diǎn)下根據(jù)所述磁場數(shù)據(jù)確定單個磁場方向的磁場強(qiáng)度，根據(jù)相鄰時間點(diǎn)下的磁場強(qiáng)度確定磁場強(qiáng)度變化率。

11、進(jìn)一步地，若所述磁場強(qiáng)度變化率大于或等于預(yù)設(shè)磁場強(qiáng)度變化率且磁場向單個磁場方向擴(kuò)散，則確定所述單個磁場方向?yàn)殡娀U(kuò)散方向，并根據(jù)若干電弧擴(kuò)散方向構(gòu)建電弧擴(kuò)散形態(tài)。

12、進(jìn)一步地，所述控制單元基于若干時間點(diǎn)下的電弧擴(kuò)散形態(tài)確定相鄰時間點(diǎn)下的電弧擴(kuò)散形態(tài)的面積，以及確定相鄰時間點(diǎn)下的電流數(shù)據(jù)，根據(jù)所述面積和相鄰時間點(diǎn)下的電流數(shù)據(jù)確定相鄰時間點(diǎn)下的電弧去游離變化率。

13、進(jìn)一步地，還包括磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器與控制單元連接，用以根據(jù)所述電弧去游離變化率調(diào)整磁場強(qiáng)度和/或磁場發(fā)散方向以促進(jìn)電弧消散。

14、進(jìn)一步地，若所述電弧去游離變化率小于預(yù)設(shè)去游離變化率，則增強(qiáng)通過所述磁場發(fā)生器的電流來增強(qiáng)磁場強(qiáng)度和/或調(diào)整所述磁場發(fā)生器的安裝位置來改變磁場發(fā)散方向以促進(jìn)電弧消散。

15、進(jìn)一步地，所述操動單元根據(jù)電流數(shù)據(jù)確定電流過載狀態(tài)，并根據(jù)所述電流過載狀態(tài)的持續(xù)時間與預(yù)設(shè)過載保護(hù)時間的比較結(jié)果確定分閘時機(jī)；

16、其中，電流過載狀態(tài)為所述電流數(shù)據(jù)大于或等于預(yù)設(shè)額定電流。

17、進(jìn)一步地，若所述持續(xù)時間大于或等于預(yù)設(shè)過載保護(hù)時間，則動觸頭和靜觸頭進(jìn)行分閘。

18、進(jìn)一步地，所述操動單元根據(jù)電弧去游離變化率調(diào)整分閘速度，包括：

19、若所述電弧去游離變化率小于預(yù)設(shè)去游離變化率，則加快分閘速度；

20、若所述電弧去游離變化率大于或等于預(yù)設(shè)去游離變化率，則維持分閘速度。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，通過檢測單元檢測分閘過程中真空滅弧室內(nèi)若干位置磁場數(shù)據(jù)，通過控制單元確定磁場發(fā)散方向和磁場強(qiáng)度變化率，以此確定分閘時電弧擴(kuò)散形態(tài)，并確定電弧去游離變化率，進(jìn)而調(diào)整磁場強(qiáng)度和/或磁場發(fā)散方向以促進(jìn)電弧消散，同時在分閘過程中根據(jù)電弧去游離變化率調(diào)整分閘速度，顯著提高了柱上斷路器的智能化水平，有效提高電弧擴(kuò)散的范圍，優(yōu)化了電弧消散過程，提高了分閘的精確性，減少了電弧對設(shè)備的損害。

22、進(jìn)一步地，本發(fā)明通過在不同時間點(diǎn)下精確測量磁場數(shù)據(jù)，并分別確定各個磁場方向的磁場強(qiáng)度變化率和磁場擴(kuò)散方向，根據(jù)多個電弧擴(kuò)散方向的磁場強(qiáng)度，構(gòu)建出電弧擴(kuò)散形態(tài)，直觀地展示了電弧的擴(kuò)散情況，有助于進(jìn)一步分析電弧擴(kuò)散的規(guī)律，從而促進(jìn)進(jìn)一步增強(qiáng)滅弧效果，提高電弧擴(kuò)散范圍，促進(jìn)電弧能量分散，減少電弧對柱上斷路器部件的損害。

23、進(jìn)一步地，本發(fā)明設(shè)置有磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器根據(jù)電弧去游離變化率調(diào)整磁場強(qiáng)度和/或磁場發(fā)散方向來實(shí)現(xiàn)對電弧消散過程的精確控制，提高電弧消散的速率，從而進(jìn)一步增強(qiáng)滅弧效果，提高電弧擴(kuò)散范圍，促進(jìn)電弧能量分散，減少電弧對柱上斷路器部件的損害，提高柱上斷路器的整體性和可靠性。

24、進(jìn)一步地，本發(fā)明通過實(shí)時監(jiān)測通過電流互感器的電流數(shù)據(jù)并智能判斷電流過載狀態(tài)及其持續(xù)時間以此觸發(fā)分閘操作，有效預(yù)防柱上斷路器因長時間過載而導(dǎo)致的損壞，從而進(jìn)一步增強(qiáng)滅弧效果，提高電弧擴(kuò)散范圍，促進(jìn)電弧能量分散，減少電弧對柱上斷路器部件的損害，提高柱上斷路器的整體性和可靠性。

25、進(jìn)一步地，本發(fā)明基于電弧去游離變化率調(diào)整分閘速度，優(yōu)化柱上斷路器分閘過程，從而進(jìn)一步有效提高電弧擴(kuò)散的范圍，促進(jìn)電弧能量分散，增強(qiáng)滅弧效果，減少了電弧對柱上斷路器部件的損害，并提高斷路器的整體性能和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種柱上斷路器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱上斷路器，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柱上斷路器，其特征在于，分別在若干時間點(diǎn)下根據(jù)所述磁場數(shù)據(jù)確定單個磁場方向的磁場強(qiáng)度，根據(jù)相鄰時間點(diǎn)下的磁場強(qiáng)度確定磁場強(qiáng)度變化率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柱上斷路器，其特征在于，若所述磁場強(qiáng)度變化率大于或等于預(yù)設(shè)磁場強(qiáng)度變化率且磁場向單個磁場方向擴(kuò)散，則確定所述單個磁場方向?yàn)殡娀U(kuò)散方向，并根據(jù)若干電弧擴(kuò)散方向構(gòu)建電弧擴(kuò)散形態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱上斷路器，其特征在于，所述控制單元基于若干時間點(diǎn)下的電弧擴(kuò)散形態(tài)確定相鄰時間點(diǎn)下的電弧擴(kuò)散形態(tài)的面積，以及確定相鄰時間點(diǎn)下的電流數(shù)據(jù)，根據(jù)所述面積和相鄰時間點(diǎn)下的電流數(shù)據(jù)確定相鄰時間點(diǎn)下的電弧去游離變化率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱上斷路器，其特征在于，還包括磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器與控制單元連接，用以根據(jù)所述電弧去游離變化率調(diào)整磁場強(qiáng)度和/或磁場發(fā)散方向以促進(jìn)電弧消散。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柱上斷路器，其特征在于，若所述電弧去游離變化率小于預(yù)設(shè)去游離變化率，則增強(qiáng)通過所述磁場發(fā)生器的電流來增強(qiáng)磁場強(qiáng)度和/或調(diào)整所述磁場發(fā)生器的安裝位置來改變磁場發(fā)散方向以促進(jìn)電弧消散。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱上斷路器，其特征在于，所述操動單元根據(jù)電流數(shù)據(jù)確定電流過載狀態(tài)，并根據(jù)所述電流過載狀態(tài)的持續(xù)時間與預(yù)設(shè)過載保護(hù)時間的比較結(jié)果確定分閘時機(jī)；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柱上斷路器，其特征在于，若所述持續(xù)時間大于或等于預(yù)設(shè)過載保護(hù)時間，則動觸頭和靜觸頭進(jìn)行分閘。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱上斷路器，其特征在于，所述操動單元根據(jù)電弧去游離變化率調(diào)整分閘速度，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及斷路器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柱上斷路器，包括：真空滅弧室；觸頭裝置；隔離開關(guān)；檢測單元在若干時間點(diǎn)下檢測分閘時真空滅弧室內(nèi)若干位置磁場數(shù)據(jù)，檢測合閘時通過電流互感器的電流數(shù)據(jù)；控制單元根據(jù)磁場數(shù)據(jù)確定磁場發(fā)散方向和磁場強(qiáng)度變化率，根據(jù)磁場強(qiáng)度變化率和磁場發(fā)散方向確定若干時間點(diǎn)下的電弧擴(kuò)散形態(tài)，根據(jù)電弧擴(kuò)散形態(tài)確定電弧去游離變化率，根據(jù)電弧去游離變化率調(diào)整磁場強(qiáng)度和/或磁場發(fā)散方向以促進(jìn)電弧消散；操動單元根據(jù)電流數(shù)據(jù)確定分閘時機(jī)，根據(jù)電弧去游離變化率調(diào)整分閘速度。本發(fā)明有效提高電弧擴(kuò)散的范圍，并調(diào)整分閘速度，促進(jìn)電弧能量分散，增強(qiáng)滅弧效果。

技術(shù)研發(fā)人員：章子凡,章子鴿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中泰科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19