一种内置隔离可视断口的柱上真空断路器的制作方法

本发明涉及电气设备，具体涉及一种内置隔离可视断口的柱上真空断路器。

背景技术：

1、真空断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置；隔离开关能够将无负荷电路进行断开，以在维修时对相应人员起到保护作用；两者一般都会搭配使用，以便使用隔离开关将电路断开后，对断路器进行检修。真空断路器每年应进行至少一次检查，检查紧固件是否松动，当断路器长期放置或很少操作时，可能使活动部分产生阻滞，对于频繁操作的场所，尤其是内置的隔离开关，触头分合是否到位，特别注意触头磨损情况，以及异常工作时的温度情况，不能在超出隔离开关触头允许工作温度继续使用。

2、公告号为cn116469724a的中国发明专利公开了一种内置隔离断口真空断路器，包括能对电路进行控制的断路器主体，所述断路器主体连通有内部呈真空的开关室，开关室内固定连接有用于连通外部电路的静触头，开关室内设有能移动以接触或远离静触头的动触头，断路器主体和开关室连通有控制盒，控制盒内设有控制动触头移动的开关传动装置。动触头和静触头均设置在真空的开关室内，使得在外部环境较差的情况下，动触头和静触头之间也能有效将电路连通，提升整体装置的使用寿命。但是，这种内置隔离断口真空断路器的结构为完全密封形式，送电前无法准确看见隔离开关端口是否合闸到位，停电检修时无法看见隔离开关是都分闸到位，容易导致出现误操作的风险。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种内置隔离可视断口的柱上真空断路器，这种柱上真空断路器能够对其内置隔离断口状态进行可视化监测，以准确地观察隔离开关端口是否合闸、分闸到位，便于对真空断路器进行检查及维护等操作，可提高操作的安全性及可靠性。采用的技术方案如下：

2、一种内置隔离可视断口的柱上真空断路器，包括操作箱、至少一个深度融合极柱以及用于控制断路器分合闸动作的断路器操作机构，深度融合极柱安装在操作箱的上侧，断路器操作机构安装在操作箱内部，每个深度融合极柱的内部均设有真空灭弧室和开关室，开关室内设有隔离断口，隔离断口处设有隔离开关，其特征在于：所述柱上真空断路器还包括显示终端和至少一个可视化监测模块，可视化监测模块与所述深度融合极柱的数量相同且一一对应，深度融合极柱的开关室外壁上设有监视通孔，监视通孔正对所述隔离断口，可视化监测模块包括固定座、透明玻璃、法兰盘、led灯板、摄像头和防护盖，固定座安装在相应的深度融合极柱的开关室的外壁上，固定座的前端面上设有与该监视通孔相对准的观察孔，固定座的后端面上设有容纳槽，容纳槽的槽底与观察孔相通；透明玻璃安装在容纳槽内并盖住观察孔；法兰盘安装在固定座上并处在固定座的后侧，法兰盘的中心处具有开口；摄像头安装在法兰盘上，led灯板呈环形并套设在摄像头的镜头上，摄像头的镜头和led灯板均处在开口中且朝向透明玻璃；防护盖安装在法兰盘上并处在法兰盘的后侧，防护盖将摄像头罩住；可视化监测模块的摄像头与显示终端相应的信号输入端电连接。

3、所述前、后分别为：沿所述可视化监测模块安装在开关室外壁上的方向，靠近开关室的一侧为前、远离开关室的一侧为后。

4、上述可视化监测模块的结构中，透明玻璃用于盖住观察孔和开关室的监视通孔，可以保证深度融合极柱的开关室内部密封性不受影响，并为摄像头的镜头提供观察视角；led灯板上的各led灯发出的光线可依次透过透明玻璃、固定座上的观察孔、开关室上的监视通孔进入深度融合极柱的开关室内部，为摄像头的拍摄提供照明条件；摄像头的镜头朝向透明玻璃，可通过观察孔和监视通孔对深度融合极柱内置隔离开关的状态进行实时拍摄，并将图像传送到下方或远程显示终端；防护盖用于对摄像头起到防护作用，且方便走线。

5、上述深度融合极柱的结构中，开关室设置在深度融合极柱的内部，隔离开关设置在开关室内的隔离断口处，使得在外部环境较差的情况下，隔离开关之间也能有效将电路连通， 可提升柱上真空断路器工作时的稳定性及可靠性，并提高柱上真空断路器的使用寿命；在对柱上真空断路器进行检查及维护时，各个可视化监测模块能够分别通过相应的监视通孔实时对开关室内置的隔离断口进行可视化监测，并将图像传送到显示终端，以便于工作人员通过显示终端准确地观察隔离开关端口是否合闸、分闸到位，保证送电时触头接触可靠，停电作业时有可见的隔离断口，可有效防止出现误操作的风险，从而提高工作人员操作的安全性及可靠性。

6、所述固定座可以采用绝缘材质，如户外环氧树脂或者尼龙pa66。所述防护盖可以采用金属材质，如不锈钢或铁。由此可提高使用的安全性。

7、作为本发明的优选方案，所述透明玻璃为钢化玻璃。

8、作为本发明的优选方案，所述摄像头的镜头为定焦镜头。由此可保证摄像头所拍摄图像的清晰程度。

9、作为本发明的一种优选方案，所述led灯板的前侧面上设有呈环形均布的多个led灯珠，各个led灯珠均朝向所述透明玻璃发光。由此可使led灯板的发光更为均匀。

10、作为本发明的另一种优选方案，所述led灯板的前侧面上设有环形led灯管，环形led灯管朝向所述透明玻璃发光。由此可使led灯板的发光更为均匀。

11、作为本发明的优选方案，所述固定座的前侧面上设有环形密封槽，环形密封槽处在所述容纳槽的外周，环形密封槽中设有第一密封圈。第一密封圈用于将固定座的前侧面与开关室的外侧壁之间的间隙完全密封，由此可保证开关室内部工作时的气密性。

12、作为本发明进一步的优选方案，所述开关室的外壁上设有安装槽，安装槽的槽底设有所述监视通孔；所述固定座安装在安装槽中。由此可使固定座与开关室外壁的配合更为紧凑。

13、作为本发明的优选方案，所述透明玻璃的前侧面与所述固定座的容纳槽槽底之间垫设有第二密封圈；所述透明玻璃的后侧面与所述法兰盘的前端面之间垫设有第三密封圈。第二密封圈、第三密封圈用于将透明玻璃的外周边与容纳槽的槽壁之间的间隙完全密封，由此可使透明玻璃与容纳槽的槽壁之间具有两道密封圈，由此可进一步保证开关室内部工作时的气密性。

14、作为本发明的优选方案，所述摄像头通过固定支架安装在所述法兰盘上，固定支架呈u型，固定支架的两端与法兰盘可拆卸连接，摄像头由固定支架与固定座共同夹紧固定。由此可方便对摄像头进行拆装，便于对其进行维护、更换，防止摄像头损坏就更换整台真空断路器。

15、作为本发明的优选方案，所述法兰盘可拆卸安装在所述固定座上，所述防护盖可拆卸安装在法兰盘上。

16、作为本发明的进一步优选方案，所述防护盖上设有多个第一通孔，所述法兰盘上设有多个第二通孔，第二通孔与第一通孔的数量相同且位置一一对准，所述固定座上设有多个锁紧螺孔，锁紧螺孔与第二通孔的数量相同且位置一一对准；所述可视化监测模块还包括多个固定螺栓，各个固定螺栓的螺杆依次从相对应的第一通孔和第二通孔穿过后与相应的锁紧螺孔螺纹连接。采用这种结构，可通过各个固定螺栓的螺杆依次从相对应的第一通孔和第二通孔穿过后与相应的锁紧螺孔螺纹连接，实现固定座、法兰盘与防护盖之间的快速连接，操作更为简便。

17、上述柱上真空断路器一般采用三相支柱式结构。作为本发明的优选方案，所述深度融合极柱的数量为三个，三个深度融合极柱自左至右依次设置在所述操作箱的上侧。

18、作为本发明的优选方案，所述深度融合极柱包括外壳、所述真空灭弧室、所述开关室、所述隔离开关、第一绝缘拉杆组件和第二绝缘拉杆组件，真空灭弧室设置在外壳的上部内，真空灭弧室的静端朝上设置并从外壳的顶部伸出，真空灭弧室的静端设置有进线端子，真空灭弧室的动端朝下设置；隔离开关包括隔离静触件和隔离动触件，隔离静触件包括导电杆和静触头，导电杆安装在外壳内，导电杆的第一端部伸出至外壳的外面，导电杆的第一端部上安装有出线端子，静触头安装在导电杆的第二端部并处于隔离断口处；隔离动触件包括动触头和导电触杆，动触头安装在开关室的下端，导电触杆的中段可升降安装在动触头上，导电触杆的上端处在静触头的正下方并与静触头相配合；第一绝缘拉杆组件上端、第二绝缘拉杆组件上端分别与真空灭弧室的动端、导电触杆下端连接，第一绝缘拉杆组件下端、第二绝缘拉杆组件下端分别与所述断路器操作机构相应的调节端连接。工作时，断路器操作机构能够驱动第一绝缘拉杆组件上升或下降，由此来带动真空灭弧室动端向上或向下移动，直至真空灭弧室动端与其静端接触（开距）或使动、静触头拉开一段距离（开距），控制柱上真空断路器完成合闸动作或分闸动作；断路器操作机构还能够通过第二绝缘拉杆组件驱动导电触杆上升或下降，由此来控制导电触杆上端与静触头是否接触，由此在外部环境较差的情况下，隔离静触件和隔离动触件之间也能有效将电路连通，提升柱上真空断路器的使用寿命。

19、作为本发明进一步的优选方案，所述深度融合极柱还包括连接母线和软连接，连接母线安装在所述外壳内，连接母线的第一端与所述动触头电连接；软连接的两端分别与所述真空灭弧室的动端、连接母线第二端电连接，进线端子、真空灭弧室、软连接、连接母线、隔离动触件、隔离静触件、出线端子依次电连接而构成导电回路。

20、上述断路器操作机构可由电动储能、电动合闸、电动分闸组成，兼具电动分、合闸操作及紧急手动分闸功能。上述断路器操作机构可采用现有技术，其结构及原理可参考授权公告号为“cn213424883u”、专利名称为“一种断路器操作机构”的中国发明专利说明书。上述断路器操作机构的调节输出端也可参考申请公布号为cn116469724a、专利名称为“一种内置隔离断口真空断路器”的中国发明专利说明书中“开关传动装置”的结构及原理。

21、上述第一绝缘拉杆组件、第二绝缘拉杆组件的结构及工作原理可参考公开号为cn117690752a的中国发明专利说明书。具体地，所述第一绝缘拉杆组件、第二绝缘拉杆组件均包括有绝缘棒、上拉杆、下拉杆、拉杆弹簧，上拉杆与动触头固定连接而同步运动，下拉杆的上端固定连接绝缘棒的下端；绝缘棒上部设有凹孔，拉杆弹簧位于凹孔里面，凹孔上部设有圆环形封盖，上拉杆穿过圆环形封盖；上拉杆的下段形成有圆环形凸肋，圆环形凸肋位于圆环形封盖和拉杆弹簧之间，拉杆弹簧的上端触压着该圆环形凸肋的下端面，拉杆弹簧的下端触压着凹孔的底部；绝缘棒和上拉杆位于极柱里面，下拉杆与断路器操作机构相应的调节输出端连接。

22、作为本发明进一步的优选方案，每个所述深度融合极柱均还包括电流互感器和二次引出线，电流互感器安装在外壳内并处在所述导电杆的外侧，二次引出线的上端与电流互感器电连接；所述柱上真空断路器还包括采集器、航空插座和馈线终端ftu，采集器和航空插座均设置在所述操作箱内，深度融合极柱的二次引出线下端、电压传感器的出线接口均与采集器电连接，采集器通过航空插座与馈线终端ftu的输入端通信连接，所述断路器操作机构的调节输出端与该馈线终端ftu的输出端通信连接。工作时，采集器用于采集各个深度融合极柱的电流电压信号，并通过航空插座输出至馈线终端ftu上，再由馈线终端ftu远程通过断路器操作机构控制柱上真空断路器的分合闸，可以做到任意三个深度融合极柱都可以互换，从而实现对断路器分合闸动作的自动控制，可提高户外高压交流真空断路器工作时的稳定性及可靠性。

23、上述馈线终端ftu应具备网络通讯功能与串口通讯功能，以太网口、串口应满足本文档的设计要求，保证终端快速、准确、可靠的通讯；上述馈线终端ftu可配控制终端接口，使用于自动化配电网络和无人值班变电站，可通过无线通讯模块进行远程数据交互，无线通讯模块应满足本文档设计的要求；馈线终端ftu与主站通信的遥信、遥测、遥控、电能量数据传输规约应采用符合dl/t 634标准的104/101通信规约；馈线终端ftu采用平台化硬件设计并适应边缘计算架构；馈线终端ftu应支持内嵌国密算法的安全芯片，实现终端与主站之间的数据交互的完整性、机密性、可用性保护，并实现对本地存储数据的机密性、完整性保护。安全芯片应满足本文档设计的要求；当正常工作时，馈线终端ftu整机功率消耗不大于30va（含线损模块、非通信状态的无线通信模块，不含后备电源及其他通信设备）。

24、作为本发明更进一步的优选方案，所述显示终端采用显示屏，显示屏安装在所述馈线终端ftu的底面上。显示屏设置在馈线终端ftu的底面，可使其处在肉眼清楚可以观察的高度位置，而且还可以提高手机或者笔记本终端对隔离断口实时观察。

25、作为本发明进一步的优选方案，所述外壳为环氧树脂外壳；所述可视化监测模块被相应的环氧树脂外壳包覆住。深度融合极柱的环氧树脂外壳可以通过apg环氧树脂自动压力凝胶技术来制作，以环氧树脂作为绝缘介质用模具进行浇铸，将真空灭弧室、开关室、隔离开关包封成一体，既保证绝缘性能要求，又保证极柱环氧树脂热胀冷缩不会破坏环氧树脂外壳，这样可以在满足产品必要的机械性能和电气性能前提下使得深度融合极柱的整体结构紧凑，产品总质量小，节约成本，从而提高了深度融合极柱的电气、机械的安全性、可靠性。

26、作为本发明更进一步的优选方案，所述环氧树脂外壳的外侧包覆有硅胶层。硅胶层可使环氧树脂外壳具有耐老化、柔软等优点，从而防止深度融合极柱被磕碰破坏。

27、本发明与现有技术相比，具有如下优点：

28、这种柱上真空断路器能够方便工作人员准确地对其内置隔离断口状态进行观察，便于进行检查及维护等操作，并有效防止出现误操作的风险，从而提高操作的安全性及可靠性。