[發明專利]用于監控真空斷路器的真空質量的裝置

有效

• 申請號: 201580050578.0
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN106716585B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: H.謝萊肯斯;J-P.高蒂爾;O.卡多萊蒂;M.杜蘭德
• 申請（專利權）人: 施耐德電器工業公司
• 主分類號: H01H33/668
• 分類號: H01H33/668
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

本發明涉及一種用于監控真空斷路器的真空質量的裝置，其特征在于，其包括至少一個剛性組件(2)和電子電路；所述剛性組件(2)包括第一固定導電表面(4)，該第一固定導電表面(4)通過絕緣層(30)與連接到接地的第二固定導電表面(10)分隔開，所述組件(2)形成具有固定值的第一電容器(32)，所述第一固定導電表面(4)被布置為與所述真空斷路器的電氣有源元件(18)相對，以與該電氣有源元件(18)形成第二電容器(34)；所述電子電路意于測量第一電容器(32)的電壓變化，該電壓變化表征所述斷路器的真空狀態的改變。

技術領域

本發明涉及用于監控真空斷路器的真空質量的裝置。

本發明更具體地、但不排他地應用于真空斷路器，特別是應用于三相類型的真空斷路器，所述真空斷路器通過氣體、通過固體絕緣材料、或通過氣體與絕緣隔板的組合而被絕緣，或者設有外部絕緣部(包覆模制的絕緣部)。

背景技術

例如，在美國專利US4103291中描述了通過使用電容傳感器來監控真空瓶中的真空質量。在該文獻描述的裝置中，真空瓶(也稱為真空管)包括浮動屏，該浮動屏與觸點系統(contact system)形成經受電源電壓的第一電容器。在真空瓶的浮動屏和接地之間產生第二電容器。在這兩個電容器中流動的電流提供了對瓶中的真空狀態的測量。該機制是基于真空的介電特征。相應地，在、存在適當的真空的情況下，介電耐受性(dielectricwithstand)將阻止在真空瓶的內部發生任何火花放電，使得在該電容器中流動的電容電流與電源電壓、以及與串聯連接的所述第一和第二電容器的值成比例。在真空有缺陷的情況下，真空的介電耐受性將降低，并且在瓶的內部將發生火花放電，使得浮動屏將處于電源電壓下。屏和觸點之間的第一電容器被短路，并且在第二電容器中流動的電流將增加。第二電容器中的電流由此提供瓶中的真空質量的指示。該裝置的缺點之一與其對電源電壓中的過電壓的敏感度相關，過電壓可能導致對真空損失的錯誤警報。此外，使用這種類型的裝置需要在瓶內部存在浮動屏，從而排除其在不具有浮動屏的“不對稱”類型的瓶中的使用。

文獻EP2463883公開了一種采用多個電容器的檢測器，用于并行監控瓶的上游和下游電路系統的有源元件和真空。由此，只要存在電壓，真空質量的退化可以在所有系統條件下被檢測。在該檢測器的實施例中，具有接地金屬屏的固體絕緣體允許產生大的電容器，其中的電容電流是強的。

上述傳感器的缺點與以下事實有關，即上述傳感器不能用于傳統的斷路器中，或者由于缺少適當的測量，或者缺少足夠強的耦合以用傳統的方式產生獨立的檢測器。此外，缺少屏蔽絕緣迫使極大地遠離瓶。

圖1示出了現有技術的用于監控斷路器真空瓶1中的真空質量的裝置的原理示意圖。參考標記8表示真空瓶1的壁。該裝置具有第一導電表面4，該第一導電表面4布置在金屬屏18和第二導電表面10之間，該金屬屏18形成真空瓶1的電氣有源元件，該第二導電表面10可動地安裝在連接到接地T的架12上。第一導電表面4形成包括串聯的兩個電容器的電容器，這兩個電容器是電容器14和電容器34，該電容器14(稱為真空電容器)在真空瓶1中的電極16和圍繞電極16的金屬屏18之間形成，該電容器34在導電表面4和金屬屏18的面對該電容器34的外表面之間形成。導電表面4與第二導電表面10還形成另一電容器32。

電容器14的值被清楚地限定并取決于真空斷路器的設計。相反，電容器32和34的值取決于距離D1和D2，距離D1和D2將導電表面4分別與金屬屏18和第二導電表面10分隔開。在該裝置中，在導電表面4處測得的瞬態電壓取決于電容器14、32和34的值以及電極16上的線路電壓V_HV的值。由于電容器14的值遠大于電容器32和34的值，所以電壓V_HV的大部分施加于電容器32和34上。