CN104600577B - 一种高压开关柜智能接地刀闸 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高压开关柜智能接地刀闸，它包括有底板、驱动器箱，其中，底板下面设有控制盒，驱动器箱与底板焊接成一个整体，驱动器箱上面安装绝缘子传感器，绝缘子传感器上面设有导线连接座，驱动器箱内部设有驱动器，驱动器两端各设有一组缓冲器和霍尔传感器，驱动器两端驱动器轴上套有驱动板，驱动板端部与螺母相连，其内部套有传动轴，传动轴被两端的轴承套和轴承座固定，轴承座通过螺丝固定在驱动器箱上，传动轴上均匀分布三相刀闸，刀闸通过刀闸固定总成固定在传动轴上。本方案的结构简单、自动化程度高。

Description

一种高压开关柜智能接地刀闸
技术领域
本发明涉及高压配电设备技术领域，尤其是指用于室内高压开关柜的智能化接地刀闸。
背景技术
当前，我们国家提出了发展智能电网的概念，其中也包括高压输配变电网的智能化，而高压输配电网的智能化也包括高压开关柜接地刀闸的智能化。目前，相关研究才刚刚起步，还没有取得什么技术成果，其技术路线还不是很明确。然而，智能变电站的建设、推广，却在大力发展和推进中，介于市场对智能输配电设备的需求，发明人根据智能电网的核心理念和相关技术的发展趋势，开发出智能接地刀闸，最终实现输配电设备的全面监控功能，以及自动完成完成倒闸操作和故障处理功能。
发明内容
本发明的目的在于针对智能配电设备的功能要求，提供一种结构简单紧凑、高可靠、免维护、使用和操作都很方便的智能化接地刀闸。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种高压开关柜智能接地刀闸，它包括有导线连接座、刀闸、刀闸固定总成、底板、传动轴、控制盒、螺母、驱动板、轴承座、操作盒、盖板、绝缘子传感器、驱动器箱、驱动器，其中，底板下面设有控制盒，驱动器箱与底板焊接成一个整体，驱动器箱上面安装绝缘子传感器，绝缘子传感器上面设有导线连接座，驱动器箱内部设有驱动器，驱动器两端各设有一组缓冲器和霍尔传感器，驱动器两端驱动器轴上套有驱动板，驱动板端部与螺母相连，其内部套有传动轴，传动轴被两端的轴承套和轴承座固定，轴承座通过螺丝固定在驱动器箱上，传动轴上均匀分布三相刀闸，刀闸通过刀闸固定总成固定在传动轴上。
所述的驱动器两端各设一组与驱动板相配合的缓冲器和霍尔传感器，缓冲器用来缓冲驱动器的高速动能，使驱动器永磁铁与铁芯之间不直接碰撞，保护永磁铁不被损坏；霍尔传感器用来采集驱动器的位置信号，为智能电路提供判断依据；所述的驱动器通过驱动板和螺母以及传动轴实现直线运动到旋转运动的转换。
所述的轴套座内设有轴套，传动轴两端分别套装在相应的轴套内。
所述的刀闸固定总成与传动轴之间设有半圆销子，并通过半圆销子实现刀闸与传动轴之间的固定；半圆销子的正门两边为斜面，斜面与两边加强板槽孔内斜面配合，实现刀闸在传动轴上左右方向的固定，从而将刀闸固定到传动轴上实现一体联动。
操作盒独立安装在高压开关柜正门下方的柜门上，方便人员操作与查看指示灯，操作盒内部设有操作电路和驱动指示灯电路，操作盒与控制盒通过电源和通讯线路连接。
一种高压开关柜智能接地刀闸用的智能控制系统，它包括有控制电路、电源电路、通讯电路、操作电路，其中，电源电路为控制电路供电；通讯电路用来与操作盒和上级控制装置建立双向通讯联系；控制电路用来监控刀闸状态和各传感器信号，以及执行自动或人工指令操作，通过霍尔传感器监测刀闸的分、合闸状态，通过断路器辅助接点信号监测断路器的分、合闸状态，通过断路器小车位置接点信号监测断路器小车的工作或实验位置，通过ABC三相绝缘子传感器信号监测开关柜线路侧是否带电，控制电路根据监测结果点亮操作盒上相应的指示灯，控制电路接到现场操作盒或远方的合闸操作指令后，在满足断路器已分闸、断路器小车已处实验位置、线路侧ABC三相均不带电，以及接地刀闸在分位的条件时，控制电路发出操作指令，启动电磁驱动器驱动传动轴旋转，合上接地刀闸，通过监测霍尔传感器的相应位置变换，确认接地刀闸已合上，并将监测结果反馈操作盒指示灯和后台监控系统；控制电路接到现场操作盒或远方的分闸操作指令后，在满足接地刀闸合位的条件时，控制电路发出操作指令，启动电磁驱动器驱动传动轴向相反方向旋转，分开接地刀闸，通过监测霍尔传感器的相应位置变换，确认接地刀闸已分开，并将监测结果反馈给操作盒指示灯和后台监控系统。
附图说明
图1为智能接地刀闸整体结构示意图。
图2为智能接地刀闸拆分示意图。
图3为智能接地刀闸传动轴部分示意图。
图4为智能接地刀闸控制原理图。
具体实施方式
下面结合所有附图对发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图4，本实施例所述的智能接地刀闸包括有导线连接座1、刀闸2、刀闸固定总成3、底板4、传动轴5、控制盒6、螺母7、驱动板8、轴承座9、操作箱11、盖板14、绝缘子传感器15、驱动器箱16、驱动器19。其中，底板4下面设有控制盒6，驱动器箱16与底板4焊接成一个整体，驱动器箱16上面安装绝缘子传感器15，绝缘子传感器15上面设有导线连接座1，驱动器箱16内部设有驱动器19，驱动器19两端各设有一组缓冲器20和霍尔传感器21，驱动器两端驱动器轴上套有驱动板8，驱动板8端部与螺母7相连，其内部套有传动轴5，驱动器通过驱动板8和螺母7以及传动轴5实现直线运动到旋转运动的转换。传动轴被两端的轴承套22和轴承座9固定，轴承座9通过螺丝固定在驱动器箱16上，传动轴上均匀分布三相刀闸2，刀闸通过刀闸固定总成3固定在传动轴5上。接地刀闸控制系统包括有设置在控制箱6内的控制电路、电源电路、通讯电路，以及设置在操作箱11内的操作电路，操作箱11内正面上方左边设有操作指示灯12，右边设有操作按钮13，正面下方设有闭锁条件指示灯10，各电路相互协调配合，完成接地刀闸的通讯、监测、控制、操作等智能化功能。
高压开关柜在运行中接地刀闸是分开的，并严禁合闸，否则会造成严重的安全事故，当配电线路出现故障需要处理或例行检修时，线路就必须停电退出运行，并做好安全措施合上接地刀闸，开关柜运行时操作盒指示灯12亮红色，刀闸禁止合闸，当拉开断路器，抽出断路器小车，并且线路ABC三相都没有电时，所有条件闭锁指示灯10由红变绿，并且控制电路在监测到刀闸在分开位置，确认可以合上接地刀闸，操作盒指示灯12由红色变绿，此时就地操作按钮或远方传来合闸指令，控制电路执行指令，启动电磁驱动器合上接地刀闸，操作完成后控制电路检测霍尔位置传感器的状态，确认刀闸已经合闸到位，电路将结果反馈给指示灯，指示灯熄灭，同时电路向后台监控系统发送已合闸成功报文。如刀闸合闸不到位，控制电路检测不到两边传感器发出的变换信号，电路判别合闸操作不成功，绿色指示灯闪亮，同时向后台监控系统发送合闸不成功报文，提示运维人员处理。
当配电线路故障处理或例行检修完成后，需要将线路投入运行时，就地操作按钮或远方传来分闸指令，控制电路叛别刀闸确在合闸位置后，开始执行分闸指令，启动电磁驱动器执行分闸操作，操作完成后控制电路检测霍尔位置传感器的状态，确认刀闸已经分闸到位，电路将结果反馈给指示灯，指示灯绿灯亮，同时电路向后台监控系统发送已分闸成功报文。如刀闸不能正常分闸到位，控制电路检测不到两边传感器发出的变换信号，电路判别分闸操作不成功，红色指示灯闪亮，同时向后台监控系统发送分闸不成功报文，提示运维人员处理。
当断路器小车推至工作位置、断路器已合上、线路侧带电后，各条件闭锁灯由绿变红，指示灯也变为红色，接地刀闸禁止合闸。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种高压开关柜智能接地刀闸，其特征在于：它包括有导线连接座(1)、刀闸(2)、刀闸固定总成(3)、底板(4)、传动轴(5)、控制盒(6)、螺母(7)、驱动板(8)、轴承座(9)、操作盒(11)、盖板(14)、绝缘子传感器(15)、驱动器箱(16)、驱动器(19)，其中，底板(4)下面设有控制盒(6)，驱动器箱(16)与底板(4)焊接成一个整体，驱动器箱(16)上面安装绝缘子传感器(15)，绝缘子传感器(15)上面设有导线连接座(1)，驱动器箱(16)内部设有驱动器(19)，驱动器(19)两端各设有一组缓冲器(20)和霍尔传感器(21)，驱动器两端驱动器轴上套有驱动板(8)，驱动板(8)端部与螺母(7)相连，其内部套有传动轴(5)，传动轴被两端的轴承套(22)和轴承座(9)固定，轴承座(9)通过螺丝固定在驱动器箱(16)上，传动轴上均匀分布三相刀闸(2)，刀闸通过刀闸固定总成(3)固定在传动轴(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜智能接地刀闸，其特征在于：驱动器通过驱动板（8）和螺母(7)以及传动轴（5）实现直线运动到旋转运动的转换。
3.根据权利要求1所述的一种高压开关柜智能接地刀闸，其特征在于：刀闸固定总成（3）与传动轴（5）之间设有半圆销子（23），并通过半圆销子（23）实现刀闸与传动轴之间的固定。
4.一种高压开关柜智能接地刀闸用的智能控制系统，其特征在于：它包括有控制电路、电源电路、通讯电路、操作电路，其中，电源电路为控制电路供电；通讯电路用来与操作盒和上级控制装置建立双向通讯联系；控制电路用来监控刀闸状态和各传感器信号，以及执行自动或人工指令操作，通过霍尔传感器监测刀闸的分、合闸状态，通过断路器辅助接点信号监测断路器的分、合闸状态，通过断路器小车位置接点信号监测断路器小车的工作或实验位置，通过ABC三相绝缘子传感器信号监测开关柜线路侧是否带电，控制电路根据监测结果点亮操作盒上相应的指示灯，控制电路接到现场操作盒或远方的合闸操作指令后，在满足断路器已分闸、断路器小车已处实验位置、线路侧ABC三相均不带电，以及接地刀闸在分位的条件时，控制电路发出操作指令，启动电磁驱动器驱动传动轴旋转，合上接地刀闸，通过监测霍尔传感器的相应位置变换，确认接地刀闸已合上，并将监测结果反馈操作盒指示灯和后台监控系统；控制电路接到现场操作盒或远方的分闸操作指令后，在满足接地刀闸合位的条件时，控制电路发出操作指令，启动电磁驱动器驱动传动轴向相反方向旋转，分开接地刀闸，通过监测霍尔传感器的相应位置变换，确认接地刀闸已分开，并将监测结果反馈给操作盒指示灯和后台监控系统。
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