CN101086662B - 磁感应真空复式智能控制器 - Google Patents

Abstract

一种应用于电网输变电设备就地操作和远方监控的磁感应真空复式智能控制器，它包括有电机、真空电磁感应开关、电源电路和计算机控制电路，其技术要点：真空电磁感应开关是由驱动触头分断、吸合的永磁磁钢及安装永磁磁钢的圆转盘，以及圆转盘上下对应设置的内设复式触头的真空管组成；真空电磁感应开关的真空触头常闭点接通接触器线圈，接触器接通奠基，高压开关实现分合闸操作；高压开关的状态信号通过该电磁感应开关的真空触头与PROM模块传输，PROM模块通过RS485网线与微机监控系统连接。本发明由于采用了磁场、灭弧、数字电子等高新技术，应用于电网输变电设备就地操作和远方监控，保障电网安全；用于铁路电务段车站信号控制和传输、航海仪器设备控制和信号传输。

Description

磁感应真空复式智能控制器

技术领域

本发明属于输变电设备控制和信号传输技术领域，具体地说是一种应用于电网输变电设备就地操作和远方监控的磁感应真空复式智能控制器。

背景技术

目前在电网、铁路地面信号控制系统、军工潜艇装备上，实现就地控制、远程通信的主要设备是机械力空气式产品，特点：a触头导通依靠机械压力，存在机械卡滞，触头镀层磨损的安全隐患；b触头裸漏在空气中，就地控制电机时电弧外喷；触头易腐蚀、氧化、、进灰尘，造成接通不良；c没有远方电子监控装置，不能与微机实现自动联网控制；产品可靠性、安全性差，自动化水平低。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于电网输变电设备就地操作和远方监控的磁感应真空复式智能控制器。特别是

本发明的目的是这样实现的：它包括有真空电磁感应开关、电源电路和计算机控制电路，其特征在于：真空电磁感应开关是由驱动触头分断、吸合的永磁磁钢及安装永磁磁钢的圆转盘，以及圆转盘上下对应设置的内设复式触头的真空管组成；真空电磁感应开关的真空触头常闭点接通接触器线圈，接触器接通电机，高压开关实现分合闸操作；高压开关的状态信号通过该电磁感应开关的真空触头与PROM模块传输，PROM模块通过RS485网线与微机监控系统连接。

本发明的原理是采用电磁感应、真空灭弧、复式触头、数字电子控制原理实现的；

磁感应原理：永磁磁钢产生的磁感应力是本发明的触头分断、吸合的驱动部件，安装在圆转盘中随机构做旋转运动，当永磁磁钢接近真空管时，产生的电磁感应力将触头磁化，真空管内的复式触头吸合，反之，真空管内的复式触头分断。触头分合整个过程没有任何机械力和机械摩擦产生，操作可靠性大为提高。

真空灭弧原理：复式触头密封在真空玻璃管中，玻璃管抽成真空介质，依靠真空介质，触头分断时能够可靠熄灭电弧，安全可靠性极高，而且电弧决不会外喷。环境中的粉尘、盐雾、腐蚀性气体被真空管有效隔离，开关可以应用在各种恶劣环境条件下。

复式触头接通原理：分为接通主触头和分断副触头，主触头选用具有优良的导电率的镀硬银铁磁性材料，只负责接通电流，成本较低。副触头选用钨合金材料，只负责瞬间分断电弧，可以做成较小体积，节约稀有金属，降低制造成本。

数字显示、电子监控原理：开关分闸、合闸状态、各气室SF6气体压力等各种状态模拟量，需要时时检测、记录、并准确传输、报警。本发明采用液晶显示和可编程序模块，将20余种模拟信号进行编程处理，实现了有触点电器产品信息化升级。

本发明由于采用了磁场、灭弧、数字电子等高新技术，应用于电网输变电设备就地操作和远方监控，保障电网安全、经济运行，市场前景广阔。本发明也可以用在铁路电务段车站信号控制和传输、航海仪器设备控制和信号传输。为电力、铁路、军工等领域提供一种高新技术、高可靠性、优良安全性的全新产品，减少因控制设备技术原因造成的电网安全重大事故。

1、用于电网输变电一次设备一高压开关电磁操作机构中，做就地分合闸操作和远方信号传输、监控用。

本发明综合了有触点电气和无触点电子电气，就地操作使用真空复式触点，保证控制电机等设备的大电流接通、分断可靠性，远方监控采用数字电子技术，显示直观，编程方便，提高了电网运行的安全性、经济性。

2、用于铁路信号控制设备铁路地面信号控制设备一般都在户外，使用环境恶劣，非常需要防护性能和安全性能优良的产品。本项目应用于铁路道岔控制，列车进出站信号传输。

3、由于将磁感应技术应用于本发明的设计中，有效解决了原机械驱动力产生的机械摩擦、机械卡滞，触头镀层磨损等缺陷带给电网一次设备的运行隐患，机械可靠性明显提高，机械寿命提高50倍，达到1000万次。

4、压力空气产品的触头裸漏在空气中，受环境影响，开关不可避免的出现一系列严重故障，危及高压开关使用安全。本发明的复式触头密封在抽成真空的玻璃管中，通过在供电现场、户外铁路地面设备试用证明：触头导通可靠性得到彻底解决，电气性能指标提高明显，电气寿命提高50倍，达到100万次，本发明没有发现任何触头通断故障，有效保证了电网的就地操作安全性。

5、实现数字信息化升级，用数字电子技术进行远方程序监控，提高了电网和铁路运行的自动化水平。

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的电路原理框图；

图2是本发明的电路原理图；

下面将通过实例对发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。

具体实施方式

实例1

由图1-2所示，图中的D为操动机构的电机，S为带触头分断、吸合的驱动部件及永磁磁钢的圆转盘，B1和B22为设置在圆转盘上下对应设置的内设复式触头的真空管，真空电磁感应开关的真空触头常闭点接通接触器线圈，接触器接通电机，高压开关实现分合闸操作；高压开关的状态信号通过该电磁感应开关的真空触头与PROM模块传输，PROM模块通过RS485网线与微机监控系统连接。

工作原理：以高压开关合闸为例，高压开关就地或远方合闸操作时，真空触头常闭点接通接触器线圈，电机运转，本项目的圆转盘随高压开关做同步运转，合闸到位后，由于磁感应力旋转了90度角，真空触头常闭点打开，常开点接通，为分闸作准备。开关在合闸过程中以及在合闸后，各种状态信号通过网线时时传输到PROM，PROM进行程序处理，并向微机控制系统发出联络信号，微机室将根据各种报警信号进行自动处理。

下面结合图2作进一步说明：Ka、Kb是本方案的真空触头，用于高压开关分合闸时控制接触器线圈导通和分断，K1、K2、K3------Kn为本方案的其他N个真空触头，用于向PROM传输信号，PROM接到信号后，通过预先编好的程序向微机控制系统传递各种信号，实现微机系统对高压开关进行远方监控。

本发明永磁磁钢参数设计：永磁磁钢是开关的动力驱动部件，其产生的磁感应力磁化复式触头通或断。在参数设计中，磁感应力大小需要与铁磁性触头材料参数匹配，力小了触头不吸合，力大了触头会产生剩磁，导致触头不能顺利打开，造成分断事故。我公司技术人员采用计算机优化设计，建立数学模型，在吸合力、剩磁、触头通断指标，材料经济性综合指标方面实现最优化组合，实现了总体参数指标。

本发明复式触头设计：复式触头包括接通触头和分断触头，磁感应力对铜触头不会产生磁化，本项目使用铁磁性材料(需要有良好弹性力、较低剩磁)做复式触头的接通主触头，接触部分采用特殊镀硬银工艺。复式触头的灭弧触头只用于瞬间分断，采用少量钨合金材料，在满足100万次电寿命要求的条件下，尽可能节约稀有金属。

本发明真空灭弧技术：采用真空灭弧技术能够提高电寿命50倍，根据复式触头尺寸，设计真空管图纸尺寸，受生产条件限制，真空管制作只能委托专业厂加工。

本发明液晶显示、程序编程：本项目采用液晶显示。采用小型可编程序模块，将20余种模拟信号进行编程处理，实现40路输入、输出信号控制。

Claims (3)

1.一种应用于电网输变电设备就地操作和远方监控的磁感应真空复式智能控制器，它包括有真空电磁感应开关、电源电路和计算机控制电路，其特征在于：真空电磁感应开关是由驱动触头分断、吸合的永磁磁钢及安装永磁磁钢的圆转盘，以及圆转盘上下对应设置的内设复式触头的真空管组成；真空电磁感应开关的真空触头常闭点接通接触器线圈，接触器接通电机，高压开关实现分合闸操作；高压开关的状态信号通过该电磁感应开关的真空触头向PROM模块传输，PROM模块通过RS485网线与微机监控系统连接。

2.根据权利要求1所述的磁感应真空复式智能控制器，其特征在于：内设复式触头的真空管为真空玻璃管。

3.根据权利要求1所述的磁感应真空复式智能控制器，其特征在于：计算机控制电路用于对开关分闸/合闸状态、各气室SF6气体压力进行时时检测和记录，并准确传输和报警，实现数字显示和电子监控。

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