一种配电网故障自愈开关

技术领域

本申请涉及配电网领域，特别是涉及一种配电网故障自愈开关。

背景技术

我国的输电网和配电网分布广泛，线路长且复杂，当配电网出现故障时，无法快速实现故障分析、定位、隔离与恢复重构。在传统的故障检修中，主要依靠工作人员根据以往经验来判断，但是这种方式主要应用于小规模配电网；大规模配电网中，由于设备众多，结构复杂，不可避免地存在大量干扰，从而影响故障分析决策可靠性。

在现有的配电网故障自愈开关中，如公告号为CN113363982A的中国专利，其公开了一种配电网故障智能自愈开关，具体的，通过设置第一备用线、第二备用线、电感线圈、电信号放大器和电磁铁，能够在配电网出现短路时将传输线路切换到备用线路，出现短路时，干路线的电流改变引起电感线圈产生微弱电流，再经电信号放大器放大后为电磁铁供电，电磁铁产生磁性吸引第一连接板将传输线路切换到备用线路。

在上述现有技术中，也能够实现配电网故障自愈的功能，但是第一方面，上述现有技术中线路故障时，通过切换成备用线实现故障自愈的功能，然后在线路发生短路或者过载时，电路会产生大量的热量，即使是备用线路也会导致配电设备损坏，影响配电设备后续使用；第二方面，上述现有技术中线路故障时，不能够准确的将故障信号警示出来，不利于工作人员的后续维修，基于此，在现有的配电网故障自愈开关的技术之上，还有可改进的空间。

发明内容

为了能够实现配电网在输电过程中故障自愈的功能，本申请提供一种配电网故障自愈开关。

本申请提供的一种配电网故障自愈开关采用如下的技术方案：

一种配电网故障自愈开关，包括接线架、开关模块和警报模块，所述开关模块呈矩形结构，开关模块外侧对称安装有接线架，开关模块上端设置有L型槽，L型槽上端通过螺钉安装有警报模块。

所述开关模块包括壳体架、接电架、绝缘架、承托柱、接电组件、转动组件和隔板，所述壳体架呈矩形结构，壳体架截面呈L型结构，壳体架中部安装有接电架，壳体架内侧壁上对称安装有绝缘架，绝缘架之间安装有承托柱，承托柱上均匀安装有接电组件，接电架上均匀设置有与接电组件配合的接电片，接电架上均匀安装有转动组件，转动组件端部与接电组件相连接，接电架与接电组件之间形成通路，接电架上均匀安装有隔板，隔板与转动组件之间间隔设置，隔板为绝缘材质。

通过采用上述技术方案，当配电网线路正常通电时，接电架与接电组件之间形成通路，当配电网线路发生短路或者过载的现象时，配电网线路电流迅速增大，转动组件带动接电组件与接电架迅速分离，配电网线路断开，避免配电网线路发生事故，同时转动组件可以带动接电组件间歇转动，当接电组件转动一定角度后，接电架与接电组件之间再次形成通路，若配电网线路仍存在短路或者过载的现象时，转动组件带动接电组件与接电架再次分离，隔板起到绝缘的作用，避免配电网线路相邻接电组件之间产生电弧。

所述承托柱包括固定筒、铁芯杆、线圈一、卡紧单元和绝缘板，所述绝缘架之间安装有固定筒，固定筒内部均匀设置有空腔，空腔内安装有铁芯杆，铁芯杆外侧设置有线圈一，固定筒上均匀设置有连接槽，连接槽与空腔相连通，连接槽内安装有卡紧单元，卡紧单元与接电组件卡接配合，固定筒外侧面上均匀设置有凹型槽，凹型槽内通过螺钉安装有绝缘板。

通过采用上述技术方案，线圈一与接线架上相应的电路相对应，当该线路发生短路或者过载时，线圈一电流迅速增大，铁芯杆上的磁性增加，铁芯杆带动卡紧单元向内收缩，使得卡紧单元与接电组件相分离，利于转动组件带动接电组件转动，当接电组件转动一定角度后，卡紧单元再次与接电组件相卡接。

优选的，所述接电架呈L型结构，接电架上均匀设置有弧形槽，弧形槽内安装有与接电组件配合的接电片。

通过采用上述技术方案，接电片可以准确的与接电组件相配合，使得接电组件与接线架之间形成通路，当接电组件发生转动时，配电线路立刻断电，避免线路过载影响配电线路安全。

优选的，所述卡紧单元包括导杆、伸缩弹簧、接线头和挡板，所述连接槽内通过滑动配合的方式安装有导杆，导杆为磁选金属材质，导杆上安装有伸缩弹簧，导杆端部安装有接线头，相邻的接线头之间电连接，连接槽上对称设置有滑槽，滑槽内滑动设置有挡板，挡板为绝缘材质，挡板端部与接线头紧贴。

通过采用上述技术方案，当线路过载或者短路时，由于电流增大使得铁芯杆上的磁性增强，铁芯杆可以带动导杆克服伸缩弹簧的弹力向内运动，导杆上的接线头与接电组件相分离，同时挡板向内运动对接线头进行覆盖，避免接线头与接电组件之间产生电弧现象。

优选的，所述接电组件包括环形架、导电杆、绝缘杆和接电柱，所述环形架通过轴承安装在承托柱上，环形架上均匀设置有卡槽，卡槽内安装有导电杆和绝缘杆，导电杆数量为多个，导电杆和绝缘杆外端均安装有接电柱。

通过采用上述技术方案，当导电杆与接电架接触时，相邻导电杆通过接电柱与接电架之间形成通路，当配电网线路发生短路或者过载现象时，转动组件带动导电杆转动，电路断开，当导电杆继续转动时，电路再次接通，进而实现电路自愈的功能，若配电网线路一直处于短路或者过载状态时，绝缘杆带动接电柱与接电架相接触，此时，电路处于断路状态，电路故障不会自愈，需工作人员手动调节修复。

优选的，所述转动组件包括驱动电机、转动轴和连接齿轮，接电架上均匀安装有驱动电机，驱动电机的输出轴上安装有转动轴，转动轴上安装有连接齿轮，连接齿轮为不完全齿，连接齿轮与锥齿轮相啮合，锥齿轮安装在接电组件外侧。

通过采用上述技术方案，当驱动电机转动时，驱动电机通过连接齿轮带动锥齿轮转动，锥齿轮进而可以带动接电组件同步转动，利于配电网线路故障自愈。

优选的，所述警报模块包括固定架、报警单元和绝缘层板，所述固定架呈L型结构，固定架上端均匀安装有报警单元，固定架下端均匀安装有绝缘层板，绝缘层板与隔板相配合。

通过采用上述技术方案，当配电线路发生故障时，报警单元发出警报，利于工作人员检查维修，绝缘层板与隔板相配合，避免相邻的接电组件发生干涉现象。

优选的，所述报警单元包括复位杆、线圈二、复位弹簧、磁铁和蜂鸣器，所述固定架上端中部设置有通孔，通孔内安装有复位杆，复位杆中部安装有线圈二，复位杆上设置有复位弹簧，复位杆底部安装有触碰开关，固定架内侧安装有磁铁，磁铁与复位杆下端紧贴，固定架上均匀安装有蜂鸣器，蜂鸣器与触碰开关相连接。

通过采用上述技术方案，当配电网线路发生过载或者短路时，线圈二内部电流迅速增大，复位杆上磁性增加，使得复位杆与磁铁之间产生相斥力，复位杆向上运动，同时触碰开关受力，使得蜂鸣器发生警报，当配电网线路发生断路时，线圈二内部电流断开，使得复位杆上的磁性消失，磁铁带动复位杆向下运动，触碰开关受力，蜂鸣器发生警报。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.为了能够有效地防止接电组件发生晃动，在本发明中设置了卡紧单元，当线路正常工作时，接线头可以准确的与接电组件相卡接，避免接电组件发生晃动时与接电架上的接电片相分离，当线路过载或者短路时，由于电流增大使得铁芯杆上的磁性增强，铁芯杆可以带动导杆克服伸缩弹簧的弹力向内运动，导杆上的接线头与接电组件相分离，同时挡板向内运动对接线头进行覆盖，避免接线头与接电组件之间产生电弧现象；

2.为了能够准确的实现配电线路自愈的功能，在本发明中设置了接电组件，当导电杆与接电架接触时，相邻导电杆通过接电柱与接电架之间形成通路，当配电网线路发生短路或者过载现象时，转动组件带动导电杆转动，电路断开，当导电杆继续转动时，电路再次接通，进而实现电路自愈的功能，若配电网线路一直处于短路或者过载状态时，绝缘杆带动接电柱与接电架相接触，此时，电路处于断路状态，电路故障不会自愈，需工作人员手动调节修复；

3.为了能够准确的将配电网线路故障快速反应出来，在本发明中设置了报警单元，当配电网线路发生过载或者短路时，线圈二内部电流迅速增大，复位杆上磁性增加，使得复位杆与磁铁之间产生相斥力，复位杆向上运动，同时触碰开关受力，使得蜂鸣器发生警报，当配电网线路发生断路时，线圈二内部电流断开，使得复位杆上的磁性消失，磁铁带动复位杆向下运动，触碰开关受力，蜂鸣器发生警报。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请的立体结构示意图。

图2是本申请的立体结构示意图。

图3是本申请的剖面结构示意图。

图4是本申请开关模块的剖面。

图5是本申请接电组件的剖面结构示意图。

图6是本申请承托柱的剖面结构示意图。

图7是本申请警报模块的剖面结构示意图。

附图标记说明：1、接线架；2、开关模块；21、壳体架；22、接电架；23、绝缘架；24、承托柱；241、固定筒；242、铁芯杆；243、线圈一；244、卡紧单元；2441、导杆；2442、伸缩弹簧；2443、接线头；2444、挡板；245、绝缘板；25、接电组件；251、环形架；252、导电杆；253、绝缘杆；254、接电柱；26、转动组件；261、驱动电机；262、转动轴；263、连接齿轮；27、隔板；3、警报模块；31、固定架；32、报警单元；321、复位杆；322、线圈二；323、复位弹簧；324、磁铁；325、蜂鸣器；33、绝缘层板。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种配电网故障自愈开关，能够准确的实现对配电线路中短路及过载故障的迅速自愈，减少人工修复所需时间。

实施例一：

参照图1-6所示，为本实施例公开的一种配电网故障自愈开关，包括接线架1、开关模块2和警报模块3，所述开关模块2呈矩形结构，开关模块2外侧对称安装有接线架1，开关模块2上端设置有L型槽，L型槽上端通过螺钉安装有警报模块3。

所述开关模块2包括壳体架21、接电架22、绝缘架23、承托柱24、接电组件25、转动组件26和隔板27，所述壳体架21呈矩形结构，壳体架21截面呈L型结构，壳体架21中部安装有接电架22，壳体架21内侧壁上对称安装有绝缘架23，绝缘架23之间安装有承托柱24，承托柱24上均匀安装有接电组件25，接电架22上均匀设置有与接电组件25配合的接电片，接电架22上均匀安装有转动组件26，转动组件26端部与接电组件25相连接，接电架22与接电组件25之间形成通路，接电架22上均匀安装有隔板27，隔板27与转动组件26之间间隔设置，隔板27为绝缘材质。

在实际使用过程中，当配电网线路正常通电时，接电架22与接电组件25之间形成通路，当配电网线路发生短路或者过载的现象时，配电网线路电流迅速增大，转动组件26带动接电组件25与接电架22迅速分离，配电网线路断开，避免配电网线路发生事故，同时转动组件26可以带动接电组件25间歇转动，当接电组件25转动一定角度后，接电架22与接电组件25之间再次形成通路，若配电网线路仍存在短路或者过载的现象时，转动组件26带动接电组件25与接电架22再次分离，隔板27起到绝缘的作用，避免配电网线路相邻接电组件25之间产生电弧。

为了能够准确的实现线路的接通，在本实施例中将所述接电架22设置呈L型结构，接电架22上均匀设置有弧形槽，弧形槽内安装有与接电组件25配合的接电片。

在实际使用过程中，接电片可以准确的与接电组件25相配合，使得接电组件25与接线架1之间形成通路，当接电组件25发生转动时，配电线路立刻断电，避免线路过载影响配电线路安全。

为了能够实现接电组件25在工作时的准确接通，在本实施例中设置了承托柱24，所述承托柱24包括固定筒241、铁芯杆242、线圈一243、卡紧单元244和绝缘板245，所述绝缘架23之间安装有固定筒241，固定筒241内部均匀设置有空腔，空腔内安装有铁芯杆242，铁芯杆242外侧设置有线圈一243，固定筒241上均匀设置有连接槽，连接槽与空腔相连通，连接槽内安装有卡紧单元244，卡紧单元244与接电组件25卡接配合，固定筒241外侧面上均匀设置有凹型槽，凹型槽内通过螺钉安装有绝缘板245。

在实际使用过程中，线圈一243与接线架1上相应的电路相对应，当该线路发生短路或者过载时，线圈一243电流迅速增大，铁芯杆242上的磁性增加，铁芯杆242带动卡紧单元244向内收缩，使得卡紧单元244与接电组件25相分离，利于转动组件26带动接电组件25转动，当接电组件25转动一定角度后，卡紧单元244再次与接电组件25相卡接。

为了能够有效地防止接电组件25发生晃动，在本实施例中设置了卡紧单元244，所述卡紧单元244包括导杆2441、伸缩弹簧2442、接线头2443和挡板2444，所述连接槽内通过滑动配合的方式安装有导杆2441，导杆2441为磁选金属材质，导杆2441上安装有伸缩弹簧2442，导杆2441端部安装有接线头2443，相邻的接线头2443之间电连接，连接槽上对称设置有滑槽，滑槽内滑动设置有挡板2444，挡板2444为绝缘材质，挡板2444端部与接线头2443紧贴。

在实际使用过程中，当线路正常工作时，接线头2443可以准确的与接电组件25相卡接，避免接电组件25发生晃动时与接电架22上的接电片相分离，当线路过载或者短路时，由于电流增大使得铁芯杆242上的磁性增强，铁芯杆242可以带动导杆2441克服伸缩弹簧2442的弹力向内运动，导杆2441上的接线头2443与接电组件25相分离，同时挡板2444向内运动对接线头2443进行覆盖，避免接线头2443与接电组件25之间产生电弧现象。

为了能够准确的实现配电线路自愈的功能，在本实施例中设置了接电组件25，所述接电组件25包括环形架251、导电杆252、绝缘杆253和接电柱254，所述环形架251通过轴承安装在承托柱24上，环形架251上均匀设置有卡槽，卡槽内安装有导电杆252和绝缘杆253，导电杆252数量为多个，导电杆252和绝缘杆253外端均安装有接电柱254。

在实际使用过程中，当导电杆252与接电架22接触时，相邻导电杆252通过接电柱254与接电架22之间形成通路，当配电网线路发生短路或者过载现象时，转动组件26带动导电杆252转动，电路断开，当导电杆252继续转动时，电路再次接通，进而实现电路自愈的功能，若配电网线路一直处于短路或者过载状态时，绝缘杆253带动接电柱254与接电架22相接触，此时，电路处于断路状态，电路故障不会自愈，需工作人员手动调节修复。

为了能够实现电路故障时的快速修复，在本实施例中设置了转动组件26，所述转动组件26包括驱动电机261、转动轴262和连接齿轮263，接电架22上均匀安装有驱动电机261，驱动电机261的输出轴上安装有转动轴262，转动轴262上安装有连接齿轮263，连接齿轮263为不完全齿，连接齿轮263与锥齿轮相啮合，锥齿轮安装在接电组件25外侧。

在实际使用过程中，当驱动电机261转动时，驱动电机261通过连接齿轮263带动锥齿轮转动，锥齿轮进而可以带动接电组件25同步转动，利于配电网线路故障自愈。

需要说明的是，驱动电机261通过控制器与热传感器相连接，当电路发生过载或者短路时，线路产生大量的热，热传感器通过控制器带动驱动电机261转动，驱动电机261通过连接齿轮263带动接电组件25间歇式转动一定角度。

实施例二：

如图7所示，在实施例一的基础上，为了能够有效地将配电网线路故障做出警报，在本实施例二中设置了相应的警报模块3。

参照图7所示，所述警报模块3包括固定架31、报警单元32和绝缘层板33，所述固定架31呈L型结构，固定架31上端均匀安装有报警单元32，固定架31下端均匀安装有绝缘层板33，绝缘层板33与隔板27相配合。

在实际使用过程中，当配电线路发生故障时，报警单元32发出警报，利于工作人员检查维修，绝缘层板33与隔板27相配合，避免相邻的接电组件25发生干涉现象。

为了能够准确的将配电网线路故障快速反应出来，在本实施例中设置了报警单元32，所述报警单元32包括复位杆321、线圈二322、复位弹簧323、磁铁324和蜂鸣器325，所述固定架31上端中部设置有通孔，通孔内安装有复位杆321，复位杆321中部安装有线圈二322，复位杆321上设置有复位弹簧323，复位杆321底部安装有触碰开关，固定架31内侧安装有磁铁324，磁铁324与复位杆321下端紧贴，固定架31上均匀安装有蜂鸣器325，蜂鸣器325与触碰开关相连接。

在实际使用过程中，当配电网线路发生过载或者短路时，线圈二322内部电流迅速增大，复位杆321上磁性增加，使得复位杆321与磁铁324之间产生相斥力，复位杆321向上运动，同时触碰开关受力，使得蜂鸣器325发生警报，当配电网线路发生断路时，线圈二322内部电流断开，使得复位杆321上的磁性消失，磁铁324带动复位杆321向下运动，触碰开关受力，蜂鸣器325发生警报。

本实施例的实施原理为：

1：线路故障断电，当配电网线路发生短路或者过载时，配电网线路电流迅速增大，转动组件26带动接电组件25与接电架22迅速分离，配电网线路断开，避免配电网线路发生事故。

2：线路故障自愈，转动组件26可以带动接电组件25间歇转动，当接电组件25转动一定角度后，接电架22与接电组件25之间再次形成通路，若配电网线路仍存在短路或者过载的现象时，转动组件26带动接电组件25与接电架22再次分离。

3：线路故障警报，当配电网线路发生过载或者短路时，线圈二322内部电流迅速增大，复位杆321上磁性增加，使得复位杆321与磁铁324之间产生相斥力，复位杆321向上运动，同时触碰开关受力，使得蜂鸣器325发生警报，当配电网线路发生断路时，线圈二322内部电流断开，使得复位杆321上的磁性消失，磁铁324带动复位杆321向下运动，触碰开关受力，蜂鸣器325发生警报。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。