一种安全移动物联中式变电站的制作方法

1.本发明属于变电技术设备领域，尤其涉及一种安全移动物联中式变电站。


背景技术：

2.移动变电站一般采用模块化制作，并通过车辆实现移动，具有结构紧凑、运输方便、装备完善、灵活可靠和维护方便等特点，同时还能节省征地、土建、设备安装等方面的资金投入，适用于城市公用配电、住宅小区、工矿企业及施工工地等不同场所，可满足事故抢修和自然灾害下的紧急供电需要，对电网供电系统在变电站技术改造中引起的临时设备停电，也能起到应急备用。目前，箱式移动变电站的箱体结构内主要分为低压室、变电室和高压室，由三个相对独立的空间将其进行划分，存在紧凑程度低，占用土地面积大的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种安全移动物联中式变电站，以降低现有技术中存在紧凑程度低，占用土地面积大的问题。
4.在一些说明性实施例中，所述安全移动物联中式变电站，包括：底部设有滑轮组件的变电站箱体；该变电站箱体内设有物联网低压开关柜、内置配电变压器的变压箱、套管式永磁真空断路器和隔离开关；其中，所述变压箱与所述物联网低压开关柜以“l”字形结构组合，所述变压箱内的配电变压器的低压侧通过所述物联网低压开关柜连接出线线缆；所述套管式永磁真空断路器嵌入式装配在所述变压箱上，其出线端头隐藏在所述变电箱内，与配电变压器的高压侧连接，其进线端头暴露在所述变电箱外，并通过所述隔离开关与进线线缆连接。
5.在一些可选地实施例中，所述套管式永磁真空断路器，包括：真空断路器开关体、进线端头、动触头软连片、动触头连杆和出线端头，真空断路器通过绝缘套管和绝缘连杆与永磁机构连接成一体，永磁机构有永磁机构面板、永磁机构动作连杆、合位传感器、分位传感器、永磁操作机构、永磁机构激励线圈接线端子、位置传感器接线端子，永磁操作机构通过永磁机构动作连杆与绝缘连杆连接，绝缘连杆的顶端与真空断路器开关体的动触头连杆连接，动触头连杆的上端与真空断路器开关体内的动触头连接，永磁操作机构与永磁机构激励线圈接线端子连接，由外部永磁机构激励电源对永磁机构激励线圈接线端子输入脉冲电源激励，绝缘套管与永磁机构面板和真空断路器壳体连接，永磁操作机构和永磁机构壳体与永磁机构面板连接，合位传感器、分位传感器与永磁机构动作连杆相对，合位传感器、分位传感器与位置传感器接线端子连接。
6.在一些可选地实施例中，所述隔离开关，包括：底架、绝缘支柱、触头、触刀、绝缘门套、第一传动杆、第二传动杆、连接杆、转动轴和操作手柄；所述绝缘支柱固定在所述底架上，所述触头设于所述绝缘支柱的顶部，所述触刀架设在触头之间，与所述触头中的动触头为开合结构；所述转动轴固定在所述底架上，连接杆设在所述转动轴上，所述连接杆分别与第一传动杆和第二传动杆的一端连接，第一传动杆的另一端与触刀连接，第二传动杆的另
一端与绝缘门套连接；所述绝缘门套为可开合结构，其套设在所述动触头外，用于在所述触刀与所述动触头断开的情况下闭合形成对动触头的隔离封堵，以及在所述触刀与所述动触头闭合的情况下将动触头暴露在外。
7.在一些可选地实施例中，所述绝缘门套，包括：通过第一转轴固定在底架上的第一套件和通过第二转轴固定在底架上的第二套件；所述第一转轴和所述第二转轴的底部分别设有第一转动轮和第二转动轮，其间设有与所述第一转动轮和第二转动轮配合的滑动螺杆，所述滑动螺杆与所述连接杆连接。
8.在一些可选地实施例中，所述第一套件和所述第二套件为绝缘橡胶材质。
9.在一些可选地实施例中，所述套管式永磁真空断路器集成有以下至少一个器件：避雷器、电压互感器、电流互感器。
10.在一些可选地实施例中，所述物联网低压开关柜内包括显示仪表、操作面板、处理器、红外测温传感器、噪声分析仪、水浸传感器和无线通信模块；其中，所述显示仪表、操作面板、红外测温传感器、噪声分析仪、水浸传感器和无线通信模块分别与所述处理器电连接。
11.在一些可选地实施例中，所述无线通信模块为5g通信单元；设置在所述变电站箱体顶部柱形结构的非金属罩内。
12.在一些可选地实施例中，所述物联网低压开关柜内还包括：终端设备，该终端设备集成所述显示仪表、操作面板和处理器。
13.在一些可选地实施例中，所述变电站箱体内还设有用于外部巡检的抗金属rifd电子标签。
14.与现有技术相比，本发明实施例具有如下优势：
15.本发明实施例中的变电站通过将低压设备、变压设备和高压设备集成为一体结构，从而提升了箱变的紧凑程度，降低了箱变的占用土地面积。
附图说明
16.图1是本发明实施例中的安全移动物联中式变电站的结构示意图；
17.图2是本发明实施例中的套管式永磁真空断路器的结构示意图；
18.图3是本发明实施例中的隔离开关在触刀闭合状态下的俯视图；
19.图4是本发明实施例中的隔离开关在触刀打开状态下的俯视图；
20.图5是本发明实施例中的隔离开关在触刀闭合状态下的仰视图；
21.图6是本发明实施例中的隔离开关在触刀打开状态下的侧剖图；
22.图7是本发明实施例中的三相隔离开关的第一传动杆的结构示意图；
23.图8是本发明实施例中安全移动物联中式变电站的结构示意图；
24.图9是本发明实施例中安全移动物联中式变电站的结构示意图；
25.图10是本发明实施例中低压柜的监控系统的结构示意图。
具体实施方式
26.以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例
仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。
28.本发明实施例中公开了一种安全移动物联中式变电站，如图1所示，图1为本发明实施例中的安全移动物联中式变电站的结构示意图。该安全移动物联中式变电站，包括：底部设有滑轮组件110的变电站箱体100；该变电站箱体100内设有物联网低压开关柜200、内置配电变压器的变压箱300、套管式永磁真空断路器400和隔离开关500；其中，所述变压箱300与物联网低压开关柜200之间以“l”字形结构组合，变压箱300内的配电变压器的低压侧通过物联网低压开关柜200连接出线线缆600；套管式永磁真空断路器400嵌入式装配在变压箱300上，其出线端头405隐藏在变电箱300内，与配电变压器的高压侧连接，其进线端头401暴露在变电箱300外，并通过隔离开关500与进线线缆700连接。
29.本发明实施例中的变电站通过将低压设备、变压设备和高压设备集成为一体结构，将物联网低压开关柜与变电箱进行紧密结合，将套管式永磁真空断路器直接装配在变压箱上，从而提升了箱变的紧凑程度，降低了箱变的占用土地面积。
30.如图2所示，具体地，本发明实施例中还公开了一种套管式永磁真空断路器的具体结构，其包括：真空断路器开关体402、进线端头405、动触头软连片403、动触头连杆404和出线端头401，真空断路器通过绝缘套管407和绝缘连杆406与永磁机构连接成一体，永磁机构有永磁机构面板409、永磁机构动作连杆408、合位传感器410、分位传感器411、永磁操作机构412、永磁机构激励线圈接线端子413、位置传感器接线端子414，永磁操作机构412通过永磁机构动作连杆408与绝缘连杆406连接，绝缘连杆406的顶端与真空断路器开关体402的动触头连杆404连接，动触头连杆404的上端与真空断路器开关体内402的动触头连接，永磁操作机构412与永磁机构激励线圈接线端子413连接，由外部永磁机构激励电源415对永磁机构激励线圈接线端子413输入脉冲电源激励，绝缘套管407与永磁机构面板409和真空断路器壳体连接，永磁操作机构412和永磁机构壳体与永磁机构面板409连接，合位传感器410、分位传感器411与永磁机构动作连杆408相对，合位传感器410、分位传感器411与位置传感器接线端子414连接。
31.在装配套管式永磁真空断路器时，永磁机构位于上部，真空断路器开关体402和出现端头401嵌入式安装于变压箱300内。
32.当需要对电力供电线供电时，由外部永磁机构激励电源415对永磁机构激励线圈接线端子413，进行“合”脉冲电源输入激励，使得永磁操作机构412产生向上的动作，永磁机构动作连杆408向上推动绝缘连杆406，位于真空断路器开关体402内的动触头向上运动与真空断路器开关体402内部的静触头闭合，致使电力供电线供电进线端通过进线端头405、真空断路器开关体402内部的动、静触头以及动触头软连片403、出线端头401与电力供电线供电出线端连通，此时，合位传感器410输出“合”位状态信号；
33.当需要断开电力供电线的供电时，由外部永磁机构激励电源415对永磁机构激励线圈接线端子413，进行“分”脉冲电源输入激励，永磁操作机构412产生向下的动作，永磁机构动作连杆408向下拉动绝缘连杆406和真空断路器开关体402的动触头连杆404，使位于真空断路器开关体402内的动触头向下运动，使得动触头与真空断路器开关体402内部的静触头分离，断开电力供电线供电进线端与电力供电线供电出线端的连接，停止向电力供电牵引线供电，完成“分”闸操作，此时，分位传感器411输出“分”位状态信号。
34.在一些可选地实施例中，套管式永磁真空断路器400还可以集成有以下至少一个器件：避雷器、电压互感器、电流互感器。
35.如图3-7所示，具体地，本发明实施例中还公开了一种隔离开关的具体结构，其包括：底架501、两个绝缘支柱502、触头503(503’)、触刀504、绝缘门套505、第一传动杆506、第二传动杆507、连接杆508、转动轴509和操作手柄510。其中，两个绝缘支柱502分别设于底架501上，触头包括静触头503’和动触头503，静触头503’和动触头503分别设于两个绝缘支柱502的顶部，触刀504架设在所述静触头503’和动触头503上，与静触头503’之间通过转轴连接，与动触头503之间形成可开合结构。绝缘门套505为可开合结构，套设在所述动触头53的外部，可以形成对动触头503的隔离封堵或暴露出动触头503，以便于与触刀504之间的闭合连接。底架501的侧面开设有轴孔，转动轴509装配在所述轴孔内，转动轴509与触刀504之间通过连接杆508和第一传动杆506实现连接联动，转动轴509与绝缘门套505之间通过连接杆508和第二传动杆507实现连接联动，操作手柄510与转动轴509连接，用于操作人员控制。
36.绝缘门套505由第一套件5051和第二套件5052组合形成圆柱形开合结构，第一套件5051和第二套件5052的相邻一端分别设有第一转轴5053和第二转轴5054，所述第一套件5051与第一转轴5053之间紧固连接，所述第二套件5052与第二转轴5054之间紧固连接，使所述第一套件5051和第二套件5052可以分别在第一转轴5053和第二转轴5053的带动下沿第一转轴5053和第二转轴5054为中心进行转动，从而实现两者另一端的开启和闭合；第一套件5051和第二套件5052相对面为与动触头503的外形结构相应的凹槽结构，从而在闭合状态下构成容纳动触头503的空间。第一转轴5053和第二转轴5054装配在所述底架501上，其贯穿所述底架501的底部分别设有与滑动螺杆5055配合的第一转动轮5056和第二转动轮5057；滑动螺杆5055设于第一转动轮5056和第二转动轮5057之间，与第一转动轮5056和第二转动轮5057之间通过摩擦或螺纹配合，在滑动螺杆5055在第一转动轮5056和第二转动轮5057之间进行直线位移的过程中，带动两个转动轮进行转动，从而实现绝缘门套505的两个套件形成开合或闭合；滑动螺杆5055远离转动轮的另一端与连接杆508连接。其中，滑动螺杆5055通过滑槽沿底架501的底面上移动。
37.在触刀504与动触头503为闭合状态时，绝缘门套505为打开状态，暴露出了动触头503，当操作人员需要打开触刀504时，通过操作手柄510旋转转动轴509，然后转动轴509带动连接杆508转动，进而由连接杆508驱动第一传动杆506推开触刀504，使触刀504与动触头503从接触状态下分离断开，同时连接杆508驱动第二传动杆507推动绝缘门套505由打开状态逐渐关闭，形成对动触头503的隔离封堵。
38.在一些实施例中，绝缘门套505的第一套件5051和第二套件5052可以采用硬质绝缘材料或柔性绝缘材料，优选地，第一套件5051和第二套件5052采用绝缘橡胶，厚度不低于5cm，通过选用柔性绝缘体可以降低刚性间隙带来的风险，同时5cm的厚度可以有效地保障
公开的电路。
50.在另一些实施例中，亦可采用计算终端替代微处理器203。在一些实施例中，计算终端210集成显示仪表201、操作面板202、处理器203。
51.噪声分析仪230，该噪声分析仪230与微处理器203连接，用于检测变电站箱体100内的器件的工作噪音及噪音分贝，以便于监控人员/分析软件通过监控噪声判断器件是否正常工作。
52.水浸传感器240；该水浸传感器240与微处理器203连接，用于检测变电站箱体100内是否存在被水淹的情况发生，具体地，该水浸传感器240设置在变电站箱体100内的底部。
53.在一些实施例中，本发明实施例中的无线通信模块250可以包括无线蓝牙模块、无线wifi模块、dtu模块、5g通信模块等，以满足不同网络环境设备的通信需要。
54.优选地，水浸传感器240设置于设备或设备柜底部，红外测温传感器220对准设备易发热部位，噪声分析仪230设置在箱体内，5g通信模块的天线设于变电站顶部的柱状的非金属罩130内。
55.优选地，噪声分析仪230采用nl-42噪音分析仪，噪声分析仪230经rs-232数据总线连接到微处理器203。
56.优选地，水浸传感器240采用xw-dc-01光电水浸传感器，水浸传感器240经ad转换器连接到微处理器203。
57.优选地，红外测温传感器220采用采用gy-mlx90614-dci红外测温传感器模块。
58.优选地，dtu模块可采用华为me906e lte模块。
59.在一些实施例中，变电站可以包括：rfid电子标签800；该rfid电子标签800用于配合外部的巡检机器人获取变电站箱体100内的运行状态及参数。优选地，rfid电子标签选用抗金属电子标签，rfid标签设置于设备或设备柜外表面。
60.上述结构的装置的工作原理：噪声分析仪230监测变电站设备的噪音产生情况，水浸传感器240监测变电站设备柜或设备是否发生水浸，红外测温传感器220监测变电站设备发热情况，设备或设备柜的噪音产生情况、水浸情况、发热情况经微处理器203收集，经无线通信模块250发送，传输至监控后台的服务器；巡检机器人对变电站设备进行巡检，通过rfid读写器读取巡检路线的每台设备或设备柜的rfid标签，得到设备或设备柜的rfid识别号，并采集设备图像、发热情况，设备或设备柜rfid标识号和设备图像、发热情况传输至服务器。设备或设备柜的噪音产生情况、水浸情况、发热情况，以及巡检机器人采集的设备图像、发热情况经监控后台展示给变电站值班人员，经dtu模块发送至运维人员手机，供运维人员远程查看。硬盘录像机对巡检机器人采集的设备或设备柜rfid标识号和设备图像、发热情况进行存储备份。
61.本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。