CN104409973B - 智能开闭站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能开闭站，包括工作主设备和监控设备，所述工作主设备包括箱体、隔离开关和断路器；所述断路器为永磁真空断路器，其包括真空灭弧室、储能机构、联锁机构、开关机构、缓冲器以及控制装置；所述真空灭弧室整体为T型，其包括法兰盘、陶瓷外壳、金属外壳、波纹管、动导电杆、静导电杆以及弹簧缓冲；所述监控设备包括底层部分和站控部分，所述底层部分用于获取所述工作主设备的工作参数并实时反馈给所述站控部分，所述站控部分用于分析、处理、使用上传数据并控制工作主设备的运行。
Description
技术领域
本申请涉及一种开闭站，尤其是一种智能开闭站。
背景技术
随着我国经济的迅速发展，特别是经济发展较快的地区，用电负荷也在快速增长，对开闭站设施的需求不断提高，采用智能化的开闭站系统是必然的、唯一的选择。所谓的智能化开闭站系统，是指应用现在成熟的电子、通信、网络、图形等技术并与开闭站设备结合在一起，对运行中的开闭站进行监视、控制、保护、管理的项先进技术。实践证明，智能控制一旦应用到开闭站中，可以增加开闭站系统安全运行水平，对供电质量的提高、节能降损、降低人们的劳动强度、提高现有开闭站设施的应用能力都有着显著的提升作用。
但是目前开闭站智能化还存在绝缘性不好、体积过于庞大、断路器寿命过短、对开闭站的状态量参数监控不足、采用的温度传感器精度不够、不能对断路器的储能电机机械和电气性能进行评估、抗干扰性能不够好以及开闭站普遍存在的孤岛问题。
发明内容
为了解决现有技术中智能开闭站的的问题，本申请提出了一种新式的智能开闭站。
本发明的技术方案为：本申请涉及一种智能开闭站，其包括工作主设备和监控设备，
所述工作主设备包括箱体、隔离开关和断路器。
所述断路器为永磁真空断路器，其包括真空灭弧室、储能机构、联锁机构、开关机构、缓冲器以及控制装置。
所述真空灭弧室整体为T型，其包括法兰盘、陶瓷外壳、金属外壳、波纹管、动导电杆、静导电杆以及弹簧缓冲。
所述真空灭弧室外部自上而下依次连接法兰盘、陶瓷外壳、金属外壳和陶瓷外壳，所述陶瓷外壳内套接所述波纹管，所述动导电杆在所述金属外壳的在所述真空灭弧室的中段的凸出管体内延伸，所述动导电杆的中部与所述凸出管体的口部上支点活动连接，所述动导电杆的非动触头端具有通孔连接相应的连杆机构，使所述动导电杆能够围绕所述支点在竖直平面内旋转，进而带动所述动导电杆的动触头在所述波纹管内上下移动，所述静导电杆固定在所述法兰盘，所述动导电杆的动触头和所述静导电杆的静触头在所述金属外壳内接触或分离实现分合闸，在所述动导电杆的动触头的下部设有所述缓冲弹簧。
所述监控设备包括底层部分和站控部分，所述底层部分用于获取所述工作主设备的工作参数并实时反馈给所述站控部分，所述站控部分用于分析、处理、使用上传数据并控制工作主设备的运行。
所述底层部分包括传感器和数据处理单元，所述传感器包括电压互感器、电流互感器、磁补偿式霍尔电流传感器、磁补偿式霍尔电压传感器、IC电压式加速度传感器、拉线位移传感器(LXW精密拉线位移传感器)、温度传感器和压力传感器，所述电压互感器、电流互感器用于测量所述断路器的两端电压和通过电流的变化情况，所述磁补偿式霍尔电流传感器和磁补偿式霍尔电压传感器用于测量所述断路 器的储能电机在开合闸时电流和电压的变化情况，所述IC电压式加速度传感器用于测量所述断路器的动导电杆的动触头和所述断路器的静导电杆的静触头在开合闸时接触产生的振动，所述IC电压式加速度传感器与所述电流互感器固定在底座上，所述拉线位移传感器测量在开合闸时所述动导电杆的动触头的位移，所述动导电杆的动触头通过由环氧树脂构成的L型杆与所述拉线位移传感器的拉线端连接，所述拉线位移传感器的本体固定在所述底座上，所述温度传感器和压力传感器用于获取所述工作主设备的箱体内部温度和气压；所述传感器获取的信号提供给PLC数据逻辑控制单元；
通过测量断路器上电压、电流评估所述断路器的分合闸电磁铁的工作性能；通过测量在开合闸时所述储能电机电流和电压、所述动导电杆和所述静导电杆的接触振动以及动导电杆的位移得知电流、电压与振动、位移之间的关系，评估所述断路器的储能电机、动导电杆的电气和机械性能；
所述数据处理单元包括数字信号处理器(DSP TMS320F2812)、三个信号调理电路、三个数字控制模拟开关电路(UTC4053)、电源管理模块、晶振、看门狗模块、实时时钟模块(RX8025)、存储器(EPROM，AT24C64)、二个光电耦合器、通信模块(MAX485和RS485)、高速双向CAN收发器；
所述电压互感器、电流互感器、磁补偿式霍尔电流传感器、磁补偿式霍尔电压传感器获取的信号依次通过第一信号调理电路、第一数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述 IC电压式加速度传感器、拉线位移传感器的信号依次通过第二信号调理电路、第二数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述温度传感器和压力传感器的信号依次通过第三信号调理电路、第三数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述数字信号处理器通过通用I/O接口控制所述第一、二、三数字控制模拟开关电路的通断，所述电源管理模块向所述数字信号处理器提供3.3V和1.8V直流电源，所述晶振与所述数字信号处理器的时钟接入端连接用于向所述数字信号处理器的内部时钟提供本振，所述看门狗模块与所述数字信号处理器连接，用于监测所述数字信号处理器的程序运行状况，所述实时时钟模块、存储器与所述数字信号处理器的内部集成电路连接，所述实时时钟模块用于校准所述数字信号处理器的内部时钟，所述实时时钟模块包括GPS授时模块、网络授时模块或者北斗授时模块，所述存储器内部存储有所述信号处理器所需的参数以及数据，第一光电耦合器一端与所述数字信号处理器的串行通信端口连接，所述第一光电耦合器的另一端与所述通信模块连接，所述通信模块包括低功率收发器和RS485接口，用于与外部测控单元连接，第二光电耦合器一端与所述数字信号处理器的eCAN模块连接，所述第二光电耦合器的另一端连接所述高速双向CAN收发器，所述高速双向CAN收发器通过CAN总线与所述站控部分进行通信，所述高速双向CAN收发器采用CAN 2.0B标准，使用串行多主控通信协议，具有很高的安全等级，通信速率达到1Mbps；
所述数据处理单元构成了多通道的数据采集。
所述站控部分包括般包括监控后台、智能远动设备和管理中心。
所述监控后台与所述智能远动设备连接通过所述CAN总线接收来自所述数字信号处理器的数据，并发出控制信号对所述工作主设备进行控制，所述智能远动设备还与集控中心实时通信，使得各个所述智能开闭站的工作状态汇总到所述集控中心。
所述智能远动设备具负责所述智能开闭站内各专业数据的综合采集、统一建模与存储、数据统一远传以及变电站的监视和控制。所述智能远动设备包括智能远动模块、数据模块、监视模块、控制模块，从而实现通信、运算、存储、高级应用的核心功能，并且具有相应的界面展示、告警、人机交互则由监控终端来实现，监控终端是智能远动设备的人机接口，主要用于无人值班站的运行维护管理，不需要在线运行。
所述管理中心与CAN总线连接，主要包括厂站模型维护、用户权限管理、资料管理、运行日志、操作票管理、工作票管理、运行值班管理等功能模块，用于对所述智能开闭站的日常运行的管理，统计运行数据，提供设备检修辅助决策。
智能远动设备和管理中心之间通过所述CAN数据总线交换数据。
通过设置智能运动设备，可以有效的消除目前开闭站的存在的孤岛问题，从而形成统一数据采集，统一出口的站控层体系架构。
本发明的有益效果：
(1)体积小，绝缘性好；
(2)断路器寿命长；
(3)对开闭站的状态量参数进行全面的监测；
(4)能够对断路器的储能电机机械和电气性能进行评估；
(5)采用数字式温度传感器，具有可靠的稳定性、较强的抗干扰的能力，常用于测温环境恶劣的工业过程控制、环境控制等场合。
(6)使用非线性栅极驱动光电耦合器作，获得良好的信号隔离和电气绝缘；·
(7)设置智能运动设备，有效消除目前开闭站的存在的孤岛问题，从而形成统一数据采集，统一出口的站控层体系架构。
附图说明
图1为本发明的数据处理单元的组成示意图；
图2为本发明的站控部分的示意图；
图3为本发明的温度传感器构成示意图；
图4为本发明的光电耦合器的电路示意图；
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
发明的实施例参考图1-4所示。
本申请涉及一种智能开闭站，其包括工作主设备和监控设备，所述工作主设备包括箱体、隔离开关和断路器，所述箱体为全封闭的充气柜，内充有SF6气体作为绝缘介质，所述箱体内配置有隔离开关和断路器，所述隔离开关、断路器与箱体的连接处使用浇注的环氧树脂制品绝缘。
SF6气体的绝缘性能高，大约是空气的3倍，环氧树脂拥有良好的粘接性，耐热性，机械强度高，电气绝缘性能优良。在使用SF6气体和环氧树脂复合绝缘能有效地缩小箱体体积，做到箱体的小型化。
所述断路器为永磁真空断路器，其包括真空灭弧室，储能机构、联锁机构、开关机构、缓冲器以及控制装置，
所述真空灭弧室整体为T型，其包括法兰盘、陶瓷外壳、金属外壳、波纹管、动导电杆、静导电杆、弹簧缓冲，所述储能机构的包括储能电机、减速箱、储能电机和蜗轮蜗杆，所述联锁机构包括凸轮定位件、拐臂、四连杆，所述开关机构包括合闸弹簧、分闸弹簧、合闸电磁铁、分闸电磁铁、合闸掣子、分闸掣子、开关主轴。
所述真空灭弧室外部自上而下依次连接法兰盘、陶瓷外壳、金属外壳和陶瓷外壳，所述陶瓷外壳内套接所述波纹管，所述动导电杆在所述金属外壳的在所述真空灭弧室的中段的凸出管体内延伸，所述动导电杆的中部与所述凸出管体的口部上支点活动连接，所述动导电杆的非动触头端具有通孔连接相应的连杆机构，使所述动导电杆能够围绕所述支点在竖直平面内旋转，进而带动所述动导电杆的动触头在所述波纹管内上下移动，所述静导电杆固定在所述法兰盘，所述动导电杆的动触头和所述静导电杆的静触头在所述金属外壳内接触或分离实现分合闸，在所述动导电杆的动触头的下部设有所述缓冲弹簧。这种结构可以有效控制所述动导电杆的活动范围，并且降低所述动导电带来的振动。
所述动导电杆和静导电杆的触头表面的电弧分布均匀，提高了所 述真空灭弧室的开断性能，所述波纹管采用单片焊接形成，缩小了波纹管的体积，大大提高了真空灭弧室的机械寿命。
所述储能电机控制断路器的储能动作，其与安置在所述减速箱内的蜗杆联接，所述储能电机的旋转经过减速后传递给蜗轮，通过轴套、棘爪带动储能轴转动，进而拉动所述合闸弹簧储能。
所述联锁机构用于锁定和解锁所述合闸掣子和开闸掣子，在储能过程中，当所述储能轴的拐臂通过最高点后，所述联锁机构的凸轮定位件锁定所述合闸掣子，在合闸过程中，所述拐臂卡住分闸掣子。
所述开关机构用于实现合闸分闸的动作，在合闸过程中，所述合闸电磁铁接收到来自所述隔离开关的合闸信号后，所述合闸电磁铁的铁芯撞击所述合闸掣子，解锁所述合闸掣子，并通过所述凸轮定位件和四连杆将所述合闸弹簧的储能传递到所述动导电杆上，所述动导电杆和所述静导电杆接触实现合闸，同时所述分闸掣子被相应的拐臂卡住，进而保持合闸状态；在分闸过程中，所述分闸电磁铁接收到所述隔离开关的分闸信号，所述分闸电磁铁的铁芯撞击所述分闸掣子，使所述分闸掣子从拐臂上脱扣解锁，在所述分闸弹簧的拉力作用下，所述储能轴相对合闸时反转，带动所述动导电杆下移实现分闸。
所述监控设备包括底层部分和站控部分，所述底层部分用于获取所述工作主设备的工作参数并实时反馈给所述站控部分，所述站控部分用于分析、处理、使用上传数据并控制工作主设备的运行。
所述底层部分包括传感器和数据处理单元，所述传感器包括电压互感器、电流互感器、磁补偿式霍尔电流传感器、磁补偿式霍尔电压 传感器、IC电压式加速度传感器、拉线位移传感器(LXW精密拉线位移传感器)、温度传感器和压力传感器，所述电压互感器、电流互感器用于测量所述断路器的两端电压和通过电流的变化情况，所述磁补偿式霍尔电流传感器和磁补偿式霍尔电压传感器用于测量所述断路器的储能电机在开合闸时电流和电压的变化情况，所述IC电压式加速度传感器用于测量所述断路器的动导电杆的动触头和所述断路器的静导电杆的静触头在开合闸时接触产生的振动，所述IC电压式加速度传感器与所述电流互感器固定在底座上，所述拉线位移传感器测量在开合闸时所述动导电杆的动触头的位移，所述动导电杆的动触头通过由环氧树脂构成的L型杆与所述拉线位移传感器的拉线端连接，所述拉线位移传感器的本体固定在所述底座上，所述温度传感器和压力传感器用于获取所述工作主设备的箱体内部温度和气压；所述传感器获取的信号提供给PLC数据逻辑控制单元。
通过测量断路器上电压、电流评估所述断路器的分合闸电磁铁的工作性能；通过测量在开合闸时所述储能电机电流和电压、所述动导电杆和所述静导电杆的接触振动以及动导电杆的位移得知电流、电压与振动、位移之间的关系，评估所述断路器的储能电机、动导电杆的电气和机械性能。
所述温度传感器为数字式温度传感器，所述数字式温度传感器包括高温系数晶体振荡器、低温系数晶体振荡器、两个计数器、两个清零装置和温度寄存器，所述高温系数晶体振荡器较所述低温系数晶体振荡器对温度感应敏感，对温度感应输出作为粗调信号，所述粗调信 号的脉冲信号输入计数器一，所述低温系数晶体振荡器对温度感应输出作为微调信号，其输出脉冲输入给计数器二，所述计数器一、二的计数到设定值后，所述温度寄存器值将加1，清零装置一、二分别对所述计数器一、二清零并重新计数，如此循环直到所述计数器一、二的数值均为零时，停止所述温度寄存器值的累加，此时所述温度寄存器中的数值即为所测温度。并且所述温度寄存器中还分配有报警上限寄存器和报警下限寄存器，分别设定门限温度值，当温度找出门限时产生告警信号。
所述温度传感器为数字式温度传感器，具有可靠的稳定性、较强的抗干扰的能力，常用于测温环境恶劣的工业过程控制、环境控制等场合。温度有效测量范围在-55℃～+125℃之间，测温精度0.5℃，最小可分辨温度0.0625℃，测温范围大，精度较高；内部集成64位ROM，每个所述温度传感器与产品序列号一一对应，多机挂接功能可实现多节点组网测温；在工程应用中不需要其他外围元件；在需要时可以直接用PVC电缆出线或者德式球型接线盒出线，与其它电器设备的连接简便。
所述数据处理单元包括数字信号处理器(DSP TMS320F2812)、三个信号调理电路、三个数字控制模拟开关电路(UTC4053)、电源管理模块、晶振、看门狗模块、实时时钟模块(RX8025)、存储器(EPROM，AT24C64)、二个光电耦合器、通信模块(MAX485和RS485)、高速双向CAN收发器。
所述电压互感器、电流互感器、磁补偿式霍尔电流传感器、磁补 偿式霍尔电压传感器获取的信号依次通过第一信号调理电路、第一数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述IC电压式加速度传感器、拉线位移传感器的信号依次通过第二信号调理电路、第二数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述温度传感器和压力传感器的信号依次通过第三信号调理电路、第三数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述数字信号处理器通过通用I/O接口控制所述第一、二、三数字控制模拟开关电路的通断，所述电源管理模块向所述数字信号处理器提供3.3V和1.8V直流电源，所述晶振与所述数字信号处理器的时钟接入端连接用于向所述数字信号处理器的内部时钟提供本振，所述看门狗模块与所述数字信号处理器连接，用于监测所述数字信号处理器的程序运行状况，所述实时时钟模块、存储器与所述数字信号处理器的内部集成电路连接，所述实时时钟模块用于校准所述数字信号处理器的内部时钟，所述实时时钟模块包括GPS授时模块、网络授时模块或者北斗授时模块，所述存储器内部存储有所述信号处理器所需的参数以及数据，第一光电耦合器一端与所述数字信号处理器的串行通信端口连接，所述第一光电耦合器的另一端与所述通信模块连接，所述通信模块包括低功率收发器和RS485接口，用于与外部测控单元连接，第二光电耦合器一端与所述数字信号处理器的eCAN模块连接，所述第二光电耦合器的另一端连接所述高速双向CAN收发器，所述高速双向CAN收发器通过CAN总线与所述站控部分进行通信，所述高速双向CAN收发器采用CAN 2.0B标准，使用串行多主控通信 协议，具有很高的安全等级，通信速率达到1Mbps。
所述数据处理单元构成了多通道的数据采集，能够同时处理多个传感器的信息并得出所述主工作设备的工作情况。
所述第一、二光电耦合器采用非线性栅极驱动光电耦合器，其具有红外发光二极管、光电二极管、跨阻放大器、比较器、滤波器、逻辑控制模块、输出级模块、基准模块、电源模块以及欠压闭锁模块，输入的电信号接入所述红外发光二极管的两个电极，将所述电信号转换为光信号；所述光电二极管接收所述光信号，转换为电流信号；所述跨阻放大器接收所述电流信号并转换为放大的电压信号；所述比较器对所述电压信号与阈值电压进行比较，所述阈值电压由逻辑高电平所需的最小输入电流确定，通过所述电压信号和阈值电压的比较输出逻辑电平信号，这种比较功能消除了工作在反向偏置条件下的所述光电二极管自身反向饱和电流对光电流的影响；所述滤波器对所述逻辑电平信号进行整形，并输出滤波信号；所述逻辑控制模块用于防止所述输出级模块中的输出级PMOSFET与输出级NMOSFET同时导通，当所述输出级PMOSFET开启前，所述输出级NMOSFET彻底关断，当所述输出级NMOSFET开启前，所述输出级PMOSFET彻底关断，所述滤波信号经过所述逻辑控制模块转换为开关信号，驱动所述输出级模块；当所述开关信号输入为逻辑高电平信号时，所述输出级PMOSFET导通，所述输出级模块的输出端输出拉电流，逻辑电平为高；当所述开关信号输入为逻辑低电平信号时，所述输出级NMOSFET导通，所述输出级模块的输出端输出灌电流，逻辑电平为低；所述欠压闭锁模块在电源电 压低于正欠压闭锁电压或高于负欠压闭锁电压时，闭锁所述非线性栅极驱动光电耦合器，所述非线性栅极驱动光电耦合器的输出端输出为为逻辑低电平，当所述电源电压高于正欠压闭锁电压或低于负欠压闭锁电压时，所述非线性栅极驱动光电耦合器正常工作，传输所述开关信号；所述基准模块用于产生零温度系数的所述正欠压闭锁电压、所述负欠压闭锁电压、所述阈值电压、以及偏置信号，并分别提供给所述欠压闭锁模块、所述比较器、所述逻辑控制模块；所述内部电源模块为芯片的其他模块提供电源。
所述非线性栅极驱动光电耦合器作用主要有两个：信号隔离和电气绝缘。所述非线性栅极驱动光电耦合器很好的抑制尖峰脉冲及各种噪声，具有很强的抗干扰或信号隔离作用，信号隔离是通过消除组环路电流，阻塞噪声信号和共模瞬变，改善信号质量；电气绝缘是防止光电耦合器和灵敏电路因高压电势而引起损坏，使用户能够安全地使用元器件。以上这些效果在具有高压电的开闭站设备是很重要的。
所述站控部分包括般包括监控后台、智能远动设备和管理中心。
所述监控后台与所述智能远动设备连接通过所述CAN总线接收来自所述数字信号处理器的数据，并发出控制信号对所述工作主设备进行控制，所述智能远动设备还与集控中心实时通信，使得各个所述智能开闭站的工作状态汇总到所述集控中心。
所述智能远动设备具负责所述智能开闭站内各专业数据的综合采集、统一建模与存储、数据统一远传以及变电站的监视和控制。所述智能远动设备包括智能远动模块、数据模块、监视模块、控制模块， 从而实现通信、运算、存储、高级应用的核心功能，并且具有相应的界面展示、告警、人机交互则由监控终端来实现，监控终端是智能远动设备的人机接口，主要用于无人值班站的运行维护管理，不需要在线运行。
所述管理中心与CAN总线连接，主要包括厂站模型维护、用户权限管理、资料管理、运行日志、操作票管理、工作票管理、运行值班管理等功能模块，用于对所述智能开闭站的日常运行的管理，统计运行数据，提供设备检修辅助决策。
智能远动设备和管理中心之间通过所述CAN数据总线交换数据。
通过设置智能运动设备，可以有效的消除目前开闭站的存在的孤岛问题，从而形成统一数据采集，统一出口的站控层体系架构。
以上所述实施方式仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种智能开闭站，包括工作主设备和监控设备，其特征在于：
所述工作主设备包括箱体、隔离开关和断路器；
所述箱体为全封闭的充气柜，内充有SF6气体作为绝缘介质，所述箱体内配置有所述隔离开关和断路器，所述隔离开关、断路器与箱体的连接处使用浇注的环氧树脂制品绝缘；
所述断路器为永磁真空断路器，其包括真空灭弧室、储能机构、联锁机构、开关机构、缓冲器以及控制装置；
所述真空灭弧室整体为T型，其包括法兰盘、陶瓷外壳、金属外壳、波纹管、动导电杆、静导电杆以及弹簧缓冲；
所述监控设备包括底层部分和站控部分，所述底层部分用于获取所述工作主设备的工作参数并实时反馈给所述站控部分，所述站控部分用于分析、处理、使用上传数据并控制工作主设备的运行；所述真空灭弧室整体为T型，其包括法兰盘、陶瓷外壳、金属外壳、波纹管、动导电杆、静导电杆、弹簧缓冲，所述储能机构的包括储能电机、减速箱、储能电机和蜗轮蜗杆，所述联锁机构包括凸轮定位件、拐臂、四连杆，所述开关机构包括合闸弹簧、分闸弹簧、合闸电磁铁、分闸电磁铁、合闸掣子、分闸掣子、开关主轴；所述真空灭弧室外部自上而下依次连接法兰盘、陶瓷外壳、金属外壳和陶瓷外壳，所述陶瓷外壳内套接所述波纹管，所述动导电杆在所述金属外壳的在所述真空灭弧室的中段的凸出管体内延伸，所述动导电杆的中部与所述凸出管体的口部上支点活动连接，所述动导电杆的非动触头端具有通孔连接相应的连杆机构，使所述动导电杆能够围绕所述支点旋转，进而带动所 述动导电杆的动触头在所述波纹管内上下移动，所述静导电杆固定在所述法兰盘，所述动导电杆的动触头和所述静导电杆的静触头在所述金属外壳内接触或分离实现分合闸，在所述动导电杆的动触头的下部设有所述缓冲弹簧；所述动导电杆和静导电杆的触头表面的电弧分布均匀，所述波纹管采用单片焊接形成。
2.根据权利要求1所述的智能开闭站，其特征在于：所述储能电机控制断路器的储能动作，其与安置在所述减速箱内的蜗杆联接，所述储能电机的旋转经过减速后传递给蜗轮，通过轴套、棘爪带动储能轴转动，进而拉动所述合闸弹簧储能；
所述联锁机构用于锁定和解锁所述合闸掣子和开闸掣子，在储能过程中，当所述储能轴的拐臂通过最高点后，所述联锁机构的凸轮定位件锁定所述合闸掣子，在合闸过程中，所述拐臂卡住分闸掣子；
所述开关机构用于实现合闸分闸的动作，在合闸过程中，所述合闸电磁铁接收到来自所述隔离开关的合闸信号后，所述合闸电磁铁的铁芯撞击所述合闸掣子，解锁所述合闸掣子，并通过所述凸轮定位件和四连杆将所述合闸弹簧的储能传递到所述动导电杆上，所述动导电杆和所述静导电杆接触实现合闸，同时所述分闸掣子被相应的拐臂卡住，进而保持合闸状态；在分闸过程中，所述分闸电磁铁接收到所述隔离开关的分闸信号，所述分闸电磁铁的铁芯撞击所述分闸掣子，使所述分闸掣子从拐臂上脱扣解锁，在所述分闸弹簧的拉力作用下，所述储能轴相对合闸时反转，带动所述动导电杆下移实现分闸。
3.根据权利要求1所述的智能开闭站，其特征在于：所述底层部分 包括传感器和数据处理单元，所述传感器包括电压互感器、电流互感器、磁补偿式霍尔电流传感器、磁补偿式霍尔电压传感器、IC电压式加速度传感器、拉线位移传感器、温度传感器和压力传感器，所述电压互感器、电流互感器用于测量所述断路器的两端电压和通过电流的变化情况，所述磁补偿式霍尔电流传感器和磁补偿式霍尔电压传感器用于测量所述断路器的储能电机在开合闸时电流和电压的变化情况，所述IC电压式加速度传感器用于测量所述断路器的动导电杆的动触头和所述断路器的静导电杆的静触头在开合闸时接触产生的振动，所述IC电压式加速度传感器与所述电流互感器固定在底座上，所述拉线位移传感器测量在开合闸时所述动导电杆的动触头的位移，所述动导电杆的动触头通过由环氧树脂构成的L型杆与所述拉线位移传感器的拉线端连接，所述拉线位移传感器的本体固定在所述底座上，所述温度传感器和压力传感器用于获取所述工作主设备的箱体内部温度和气压；所述传感器获取的信号提供给PLC数据逻辑控制单元。
4.根据权利要求3所述的智能开闭站，其特征在于：所述温度传感器为数字式温度传感器，所述数字式温度传感器包括高温系数晶体振荡器、低温系数晶体振荡器、两个计数器、两个清零装置和温度寄存器，所述高温系数晶体振荡器较所述低温系数晶体振荡器对温度感应敏感，对温度感应输出作为粗调信号，所述粗调信号的脉冲信号输入计数器一，所述低温系数晶体振荡器对温度感应输出作为微调信号，其输出脉冲输入给计数器二，所述计数器一、二的计数到设定值后，所述温度寄存器值将加1，清零装置一、二分别对所述计数器一、二 清零并重新计数，如此循环直到所述计数器一、二的数值均为零时，停止所述温度寄存器值的累加，此时所述温度寄存器中的数值即为所测温度，并且所述温度寄存器中还分配有报警上限寄存器和报警下限寄存器，分别设定门限温度值，当温度超出门限时产生告警信号。
5.根据权利要求3所述的智能开闭站，其特征在于：所述数据处理单元采用多通道的数据采集，包括数字信号处理器、三个信号调理电路、三个数字控制模拟开关电路、电源管理模块、晶振、看门狗模块、实时时钟模块、存储器、二个光电耦合器、通信模块和高速双向CAN收发器；
所述电压互感器、电流互感器、磁补偿式霍尔电流传感器、磁补偿式霍尔电压传感器获取的信号依次通过第一信号调理电路、第一数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述IC电压式加速度传感器、拉线位移传感器的信号依次通过第二信号调理电路、第二数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述温度传感器和压力传感器的信号依次通过第三信号调理电路、第三数字控制模拟开关电路进入所述数字信号处理器的模数转换模块，所述数字信号处理器通过通用I/O接口控制所述第一、二、三数字控制模拟开关电路的通断，所述电源管理模块向所述数字信号处理器提供3.3V和1.8V直流电源，所述晶振与所述数字信号处理器的时钟接入端连接用于向所述数字信号处理器的内部时钟提供本振，所述看门狗模块与所述数字信号处理器连接，用于监测所述数字信号处理器的程序运行状况，所述实时时钟模块、存储器与所述数字 信号处理器的内部集成电路连接，所述实时时钟模块用于校准所述数字信号处理器的内部时钟，所述实时时钟模块包括GPS授时模块、网络授时模块或者北斗授时模块，所述存储器内部存储有所述信号处理器所需的参数以及数据，第一光电耦合器一端与所述数字信号处理器的串行通信端口连接，所述第一光电耦合器的另一端与所述通信模块连接，所述通信模块包括低功率收发器和RS485接口，用于与外部测控单元连接，第二光电耦合器一端与所述数字信号处理器的eCAN模块连接，所述第二光电耦合器的另一端连接所述高速双向CAN收发器，所述高速双向CAN收发器通过CAN总线与所述站控部分进行通信，所述高速双向CAN收发器采用CAN 2.0B标准，使用串行多主控通信协议，具有很高的安全等级，通信速率达到1Mbps。
6.根据权利要求5所述的智能开闭站，其特征在于：所述第一、二光电耦合器具有红外发光二极管、光电二极管、跨阻放大器、比较器、滤波器、逻辑控制模块、输出级模块、基准模块、电源模块以及欠压闭锁模块，输入的电信号接入所述红外发光二极管的两个电极，将所述电信号转换为光信号；所述光电二极管接收所述光信号，转换为电流信号；所述跨阻放大器接收所述电流信号并转换为放大的电压信号；所述比较器对所述电压信号与阈值电压进行比较，所述阈值电压由逻辑高电平所需的最小输入电流确定，通过所述电压信号和阈值电压的比较输出逻辑电平信号，这种比较功能消除了工作在反向偏置条件下的所述光电二极管自身反向饱和电流对光电流的影响；所述滤波器对所述逻辑电平信号进行整形，并输出滤波信号；所述逻辑控制 模块用于防止所述输出级模块中的输出级PMOSFET与输出级NMOSFET同时导通，当所述输出级PMOSFET开启前，所述输出级NMOSFET彻底关断，当所述输出级NMOSFET开启前，所述输出级PMOSFET彻底关断，所述滤波信号经过所述逻辑控制模块转换为开关信号，驱动所述输出级模块；当所述开关信号输入为逻辑高电平信号时，所述输出级PMOSFET导通，所述输出级模块的输出端输出拉电流，逻辑电平为高；当所述开关信号输入为逻辑低电平信号时，所述输出级NMOSFET导通，所述输出级模块的输出端输出灌电流，逻辑电平为低；所述欠压闭锁模块在电源电压低于正欠压闭锁电压或高于负欠压闭锁电压时，闭锁非线性栅极驱动光电耦合器，所述非线性栅极驱动光电耦合器的输出端输出为逻辑低电平，当所述电源电压高于正欠压闭锁电压或低于负欠压闭锁电压时，所述非线性栅极驱动光电耦合器正常工作，传输所述开关信号；所述基准模块用于产生零温度系数的所述正欠压闭锁电压、所述负欠压闭锁电压、所述阈值电压以及偏置信号，并分别提供给所述欠压闭锁模块、所述比较器、所述逻辑控制模块；所述内部电源模块为芯片的其他模块提供电源。
7.根据权利要求5所述的智能开闭站，其特征在于：所述站控部分包括般包括监控后台、智能远动设备和管理中心；
所述监控后台与所述智能远动设备通过所述CAN总线接收来自所述数字信号处理器的数据，并发出控制信号对所述工作主设备进行控制，所述智能远动设备还与集控中心实时通信，使得多个所述智能开闭站的工作状态汇总到所述集控中心。
8.根据权利要求7所述的智能开闭站，其特征在于：所述智能远动设备具负责所述智能开闭站内各专业数据的综合采集、统一建模与存储、数据统一远传以及变电站的监视和控制，所述智能远动设备包括智能远动模块、数据模块、监视模块、控制模块，从而实现通信、运算、存储、高级应用的核心功能，并且具有相应的界面展示、告警、人机交互则由监控终端来实现，监控终端是智能远动设备的人机接口，主要用于无人值班站的运行维护管理，不需要在线运行；
所述管理中心与CAN总线连接，主要包括厂站模型维护、用户权限管理、资料管理、运行日志、操作票管理、工作票管理、运行值班管理等功能模块，用于对所述智能开闭站的日常运行的管理，统计运行数据，提供设备检修辅助决策；
所述智能远动设备和管理中心之间通过所述CAN数据总线交换数据。
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