CN108511229A - 一种分合闸位置校准装置、敞开式隔离开关及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分合闸位置校准装置、敞开式隔离开关及系统，包括激光发射器和激光接收器，其中，激光发射器设置于敞开式隔离开关的底座上，激光发射器的发射管朝上；激光接收器设置于敞开式隔离开关的目标位置，激光接收器的接收管朝下；其中，目标位置为导电臂上接近动静触头的位置，并且当敞开式隔离开关的导电臂在合闸位置或分闸位置时，激光发射器发射的激光束可发送至激光接收器。实施这种实施方式，准确告知操作人员刀闸分合的准确位置，避免了以往人工目测的误差和辅助开关检测不准确的弊端，能够尽可能地避免隔离开关发生故障，提高安全性，降低使用时存在的危险。

Description

一种分合闸位置校准装置、敞开式隔离开关及系统

技术领域

本发明涉及电气检测技术领域，具体而言，涉及一种分合闸位置校准装置、敞开式隔离开关及系统。

背景技术

在变电站35kV及以上的敞开式隔离开关(简称刀闸)中，目前对于刀闸分合闸位置的确认，主要通过两个手段。一个是通过人工目测来判断刀闸分合闸是否到位；一个是通过刀闸转动到分合闸位置后，机构箱内辅助开关触点接通或断开，通过二次回路发出刀闸分合闸到位信号，确认刀闸处于分合闸位置。

上述第一种通过人工目测来判断刀闸分合闸是否到位的方法，会因为人工操作不可避免的存在误差，从而很容易使刀闸出现发热的故障，进而降低了刀闸在使用时的安全性。

上述第二种采用辅助开关确认刀闸分合闸位置的方法，是通过二次回路确定刀闸的位置，从而可能会因为非直接确认，而产生刀闸位置与测量位置不完全一致的情况，进而使得刀闸可能未处于分合闸的位置，带来了安全隐患。

因此，现有的两种方法无法准确的反映出刀闸分合闸位置是否完全到位，增加使用时存在的风险，降低安全性。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种分合闸位置校准装置、敞开式隔离开关及系统，能够尽可能地避免隔离开关发生故障，提高安全性，降低使用时存在的危险。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种分合闸位置校准装置，所述校准装置包括激光发射器和激光接收器，其中，

所述激光发射器设置于敞开式隔离开关的底座上，所述激光发射器的发射管朝上；

所述激光接收器设置于所述敞开式隔离开关的目标位置，所述激光接收器的接收管朝下；其中，所述目标位置为导电臂上接近动静触头的位置，并且当所述敞开式隔离开关的导电臂在合闸位置或分闸位置时，所述激光发射器发射的激光束可发送至所述激光接收器。

作为一种可选的实施方式，所述校准装置还包括信号发射器和信号接收器，其中：

所述信号发射器连接于所述激光接收器，用于在所述激光接收器接收到所述激光发射器发射的激光束时，生成并输出接收信号；

所述信号接收器连接于所述激光发射器，用于接收所述接收信号。

作为一种可选的实施方式，所述校准装置还包括第一数据传输电缆、第二数据传输电缆、合闸信号回路以及常开继电器，其中，

所述第一数据传输电缆连接所述信号接收器和所述合闸信号回路，用于传输所述合闸信号回路发送的导通信号至所述信号接收器；

所述第二数据传输电缆连接所述信号接收器和所述常开继电器，用于在接收到所述接收信号和所述导通信号时，发送合闸到位信息至所述常开继电器；

所述常开继电器接收到所述合闸到位信息后，闭合所述常开继电器，并发送所述合闸到位信息至变电站电脑。

作为一种可选的实施方式，所述第一数据传输电缆，还用于传输所述合闸信号回路发送的断开信号至所述信号接收器；

所述第二数据传输电缆，还用于在接收到所述接收信号和所述断开信号时，发送分闸到位信息至所述常开继电器；

所述常开继电器接收到所述分闸到位信息后，断开所述常开继电器，并发送所述分闸到位信息至所述变电站电脑。

作为一种可选的实施方式，所述校准装置还包括电机，其中，

所述电机与合闸按钮相连接，用于接收合闸信号：

所述电机与分闸按钮相连接，还用于接收分闸信号；

所述电机，还用于根据所述合闸信号控制所述导电臂进行合闸操作，或根据所述分闸信号控制所述导电臂进行分闸操作。

作为一种可选的实施方式，所述校准装置还包括工作电源和控制电源，其中，

所述工作电源与所述激光接收器及所述信号发射器分别连接，用于为所述激光接收器及所述信号发射器提供电能；

所述控制电源的输入端与所述合闸按钮及所述分闸按钮分别连接；

所述控制电源的输出端与所述激光发射器相连接，用于根据所述合闸信号或所述分闸信号控制所述工作电源为所述激光发射器提供预设时间的电能，以使所述激光发射器发射预设时间的激光束。

作为一种可选的实施方式，所述工作电源为太阳能电池；

所述控制电源由变电场端子箱敷设电缆提供。

作为一种可选的实施方式，所述激光发射器通过固定件设置于所述敞开式隔离开关上；

所述激光接收器通过固定件设置于所述导电臂上接近动静触头的位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种敞开式隔离开关，所述敞开式隔离开关包括上述本发明实施例第一方面所描述的分合闸位置校准装置，和敞开式隔离开关本体；

所述敞开式隔离开关设置于高压变电站电路中。

第三方面，本发明实施例提供了一种基于敞开式隔离开关的分合闸位置检测系统，所述检测系统包括本发明实施例第二方面所描述的敞开式隔离开关，和变电站电脑；

所述敞开式隔离开关的数量为多个，每个敞开式隔离开关中的常开继电器通过第三数据传输电缆与所述变电站电脑连接，用于将其对应的敞开式隔离开关的分合闸到位信息传输至所述变电站电脑，以使所述变电站电脑显示所述分合闸到位信息。

根据本发明提供的基于敞开式隔离开关的校准装置，可以在敞开式隔离开关的导电臂在合闸位置或分闸位置时，使得激光发射器发射的激光束送达激光接收器，即采用激光光路直接反映刀闸的分合闸位置是否到位，从而保证了刀闸分合闸位置的测量精确，提高测量的准确性，使得测量结果更加可靠，进而能够避免人工目测的误差和辅助开关检测不准确的问题。同时，实施这种实施方式，能够尽可能地避免隔离开关发生故障，提高安全性，降低使用时存在的危险。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定；同时，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的分合闸位置校准装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的分合闸位置校准装置的原理图；

图3为本发明实施例一提供的分合闸位置校准装置中相关部件连接结构图；

图4为本发明实施例二提供的一种敞开式隔离开关的示意图。

主要元件符号说明：

10-激光接收器；20-激光发射器；30-信号发射器；40-信号接收器；50-合闸信号回路；60-常开继电器；70-第一数据传输电缆；80-第二数据传输电缆；90-变电站电脑；100-电机；111-合闸按钮；112-分闸按钮；120-工作电源；130-控制电源；140-导电臂；150-底座；160-分合闸位置校准装置；170-敞开式隔离开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种分合闸位置校准装置、敞开式隔离开关及系统，该校准装置可以通过激光的获取情况判断出刀闸是否达到分合闸位置，从而进一步确认敞开式隔离开关是否已经到位。可见，实施这种实施方式，能够保证刀闸分合闸位置的测量精确，提高测量的准确性，使得测量结果更加可靠，进而可以准确告知操作人员刀闸分合的准确位置，避免以往人工目测的误差和辅助开关检测不准确的弊端。

并且，该技术可以采用相关的软件或硬件实现，为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种分合闸位置校准装置进行详细介绍。

实施例1

请参阅图1，图1为本实施例提供的分合闸位置校准装置160的结构示意图。

如图1所示，该分合闸位置校准装置160包括激光发射器20和激光接收器10，其中，

激光发射器20设置于敞开式隔离开关170的底座150上，激光发射器20的发射管朝上。

本实施例中，敞开式隔离开关170根据立体结构可以划分为上半部分与底座150；其中，底座位于上半部分的下面，是一种可以承载激光发射器20的实体装置。

激光接收器10设置于敞开式隔离开关170的目标位置，激光接收器10的接收管朝下；其中，目标位置为导电臂140上接近动静触头的位置，并且当敞开式隔离开关170的导电臂140在合闸位置或分闸位置时，激光发射器20发射的激光束可发送至激光接收器10。

本实施例中，激光发射器20可以为红宝石激光器、也可以是氦氖激光器、也可以是激光二极管，对此本实施例中不作任何限定。

本实施例中，激光接收器10是与上述激光发射器20配套使用的，用于接收激光发射器20发射的激光。

作为一种可选的实施方式，激光发射器20可以为单束激光发射器或者多束激光发射器。

实施这种实施方式，单束激光发射器可以通过较低的成本便可以投入使用，而多束激光发射器可以更加精确的获取到导电臂140的位置，从而准确进行开合闸的判定。

本实施例中，“上”、“下”是相对应提出的，可以不是绝对的上下观念。

本实施例中，将激光接收器10设置在导电臂140上接近动静触头的位置，可以减小机械误差；举例来说，弧长与半径成正比关系，而在实际生活中在测量某个角度的时候，通常会使用较长的弧长带来，以降低测量角度的误差。

作为一种可选的实施方式，请参阅图3，校准装置还包括信号发射器30和信号接收器40，其中：

信号发射器30连接于激光接收器10，用于在激光接收器10接收到激光发射器20发射的激光束时，生成并输出接收信号；

信号接收器40连接于激光发射器20，用于接收上述接收信号。

本实施例中，信号发射器30可以获知激光接收器10的工作状态。

本实施例中，信号接收器40可以获知激光发射器20的工作状态，这就使得信号接收器40可以在激光发射器20发射激光之后获取信号发射器30发射的信号，从而避免能量浪费。

作为一种可选的实施方式，请参阅图3，校准装置还包括第一数据传输电缆70、第二数据传输电缆80、合闸信号回路50以及常开继电器60，其中，

第一数据传输电缆70连接信号接收器40和合闸信号回路50，用于传输合闸信号回路50发送的导通信号至信号接收器40；

第二数据传输电缆80连接信号接收器40和常开继电器60，用于在接收到接收信号和导通信号时，发送合闸到位信息至常开继电器60；

常开继电器60接收到合闸到位信息后，闭合常开继电器60，并发送合闸到位信息至变电站电脑90。

本实施例中，信号接收器40接收到接收信号，在检测合闸信号回路50的导通信号，如获取到两个信号，则判定合闸到位，以使常开继电器60闭合，并发送合闸到位信息至变电站电脑90。

实施这种实施方式，可以通过二次检测，提高检测的准确性。

作为一种可选的实施方式，请参阅图3，第一数据传输电缆70，还用于传输合闸信号回路50发送的断开信号至信号接收器40；

第二数据传输电缆80，还用于在接收到接收信号和断开信号时，发送分闸到位信息至常开继电器60；

常开继电器60接收到分闸到位信息后，断开常开继电器60，并发送分闸到位信息至变电站电脑90。

实施这种实施方式，可以在分闸的时候执行上述的类似操作，从而通过二次确认完成对分闸情况获取，进而提高对分闸状态获知准确性。

作为一种可选的实施方式，请参阅图3，校准装置还包括电机100，其中，

电机100与合闸按钮111相连接，用于接收合闸信号：

电机100与分闸按钮112相连接，还用于接收分闸信号；

电机100，还用于根据合闸信号控制导电臂140进行合闸操作，或根据分闸信号控制导电臂140进行分闸操作。

本实施例中，合闸按钮111和分闸按钮112可以被人工操控，从而在人工操控之下控制分闸合闸操作，并在电控分闸合闸操作的同时，确认合闸分闸的情况，从而避免过多的人为操作，进而提高了使用安全性。

作为一种可选的实施方式，请参阅图3，校准装置还包括工作电源120和控制电源130，其中，

工作电源120与激光接收器10及信号发射器30分别连接，用于为激光接收器10及信号发射器30提供电能；

控制电源130的输入端与合闸按钮111及分闸按钮112分别连接；

控制电源130的输出端与激光发射器20相连接，用于根据合闸信号或分闸信号控制工作电源120为激光发射器20提供预设时间的电能，以使激光发射器20发射预设时间的激光束。

实施这种实施方式，可以使激光发射器20在预设时间内进行工作，从而避免一直工作带来的能源消耗，进而节约了能源。

作为一种可选的实施方式，工作电源120为太阳能电池；

控制电源130由变电场端子箱敷设电缆提供。

实施这种实施方式，可以通过太阳能电池实现自给自足，避免能源浪费，同时，还可以使得工作电源120、激光接收器10以及信号发生器完全与激光发射器20及信号接收器40等进行无线连接。

作为一种可选的实施方式，激光发射器20通过固定件设置于敞开式隔离开关170上；

激光接收器10通过固定件设置于导电臂140上接近动静触头的位置。

实施这种实施方式，可以通过固定件加以固定，实现可拆卸连接，从而提高了更换的便利性或者维护的便利性。

本实施例中，若天气为大雾、大雨等不良天气，可以预先获取大气信息，以使变电站电脑90获取到大气对激光传输的影响，避免由于大气干扰导致的测量不准的情况出现，进一步保证了多场景多环境下校准的准确性。

举例来说，以刀闸合闸操作为例,其工作原理可以描述如下；当刀闸开始合闸时，合闸信号回路50通电，激光发射器20判断刀闸开始合闸操作，同时触发发射激光束，当刀闸导电臂140转动至合闸位置时，激光接收器10接收到激光束，以使信号发射器30通过无线传输方式，向信号接收器40发送刀闸合闸到位数据，信号接收器40接收到数据后，通过有线的方式向外部有关设备报告刀闸到达合闸位置。

本实施例中，该校准装置可在变电站内通过大量安装，分别测量每组敞开式隔离开关170的各相分合闸情况，构成一套所有敞开式隔离开关170分合闸位置在线实时检测系统。

本实施例中，利用光的直线传播原理，可以点对点直接测量导电臂140所在的空间位置。

实施这种实施方式，可以检测所有敞开式隔离开关170分合闸位置，采用激光直接测量动触头空间位置的方式，保证了敞开式隔离开关170分合闸位置的精确测量，避免了以往人工目测的误差和辅助开关检测不准确的弊端。

在本发明实施例中，分合闸位置校准装置160应用于敞开式隔离开关170中。在敞开式隔离开关170中，如果敞开式隔离开关170的导电臂140在合闸位置时，激光发射器20发射的激光束可以直接发送至激光接收器10，那么该组装置(激光发射器20和激光接收器10组成的装置)用于进行合闸位置的校准；如果敞开式隔离开关170的导电臂140在分闸位置时，激光发射器20发射的激光束可以直接发送至激光接收器10，那么该组装置(激光发射器20和激光接收器10组成的装置)用于进行分闸位置的校准。在实际应用中，可以分别设置用于合闸位置校准的装置和用于分闸位置校准的装置。具体的，分合闸位置校准装置160的原理图如图2所示。

可见，本实施例所描述的校准装置，可以通过激光发射器20、激光接收器10、信号发射器30以及信号接收器40等各种部件完成对导电臂140位置的测量与获取，从而直接确定出导电臂140所处的位置，避免了二次确认带来的信息延迟的问题，同时能够保证刀闸分合闸位置的测量精确，进而提高测量的准确性，使得测量结果更加可靠。

实施例2

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的一种敞开式隔离开关170的示意图。

该一种敞开式隔离开关170包括上述实施例1中的分合闸位置校准装置160，还包括敞开式隔离开关170本体；

敞开式隔离开关170设置于高压变电站电路中。

作为一种可选的实施方式，分合闸位置校准装置160的数量为3组，分别设置于敞开式隔离开关170本体上。

作为一种进一步可选的实施方式，在敞开式隔离开关170中，有三相电路，所以需要设置3组分合闸位置校准装置160。如图1所示，其中就对应有3个导电臂140。

可选地，敞开式隔离开关170设置于高压变电站电路中。

可见，在敞开式隔离开关170中，可以设置多个分合闸位置校准装置160，从而达到同时检测的效果。

实施例3

一种基于敞开式隔离开关170的分合闸位置检测系统，检测系统包上述明实施例二所描述的敞开式隔离开关170，还包括变电站电脑90；

敞开式隔离开关170的数量为多个，每个敞开式隔离开关170中的常开继电器60通过第三数据传输电缆与变电站电脑90连接，用于将其对应的敞开式隔离开关170的分合闸到位信息传输至变电站电脑90，以使变电站电脑90显示分合闸到位信息。

也就是上述装置可在变电站内通过大量安装，分别测量每组刀闸的各相分合闸情况，构成一套所有刀闸分合闸位置在线实时检测系统。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应理解，说明书通篇中提到的“本实施例中”、“本发明实施例”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“本实施例中”、“本发明实施例”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

根据上文所描述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应与权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分合闸位置校准装置，其特征在于，所述校准装置包括激光发射器和激光接收器，其中，

所述激光发射器设置于敞开式隔离开关的底座上，所述激光发射器的发射管朝上；

所述激光接收器设置于所述敞开式隔离开关的目标位置，所述激光接收器的接收管朝下；其中，所述目标位置为导电臂上接近动静触头的位置，并且当所述敞开式隔离开关的导电臂在合闸位置或分闸位置时，所述激光发射器发射的激光束可发送至所述激光接收器。

2.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述校准装置还包括信号发射器和信号接收器，其中：

所述信号发射器连接于所述激光接收器，用于在所述激光接收器接收到所述激光发射器发射的激光束时，生成并输出接收信号；

所述信号接收器连接于所述激光发射器，用于接收所述接收信号。

3.根据权利要求2所述的校准装置，其特征在于，所述校准装置还包括第一数据传输电缆、第二数据传输电缆、合闸信号回路以及常开继电器，其中，

所述第一数据传输电缆连接所述信号接收器和所述合闸信号回路，用于传输所述合闸信号回路发送的导通信号至所述信号接收器；

所述第二数据传输电缆连接所述信号接收器和所述常开继电器，用于在接收到所述接收信号和所述导通信号时，发送合闸到位信息至所述常开继电器；

所述常开继电器接收到所述合闸到位信息后，闭合所述常开继电器，并发送所述合闸到位信息至变电站电脑。

4.根据权利要求3所述的校准装置，其特征在于，

所述第一数据传输电缆，还用于传输所述合闸信号回路发送的断开信号至所述信号接收器；

所述第二数据传输电缆，还用于在接收到所述接收信号和所述断开信号时，发送分闸到位信息至所述常开继电器；

所述常开继电器接收到所述分闸到位信息后，断开所述常开继电器，并发送所述分闸到位信息至所述变电站电脑。

5.根据权利要求4所述的校准装置，其特征在于，所述校准装置还包括电机，其中，

所述电机与合闸按钮相连接，用于接收合闸信号：

所述电机与分闸按钮相连接，还用于接收分闸信号；

所述电机，还用于根据所述合闸信号控制所述导电臂进行合闸操作，或根据所述分闸信号控制所述导电臂进行分闸操作。

6.根据权利要求5所述的校准装置，其特征在于，所述校准装置还包括工作电源和控制电源，其中，

所述工作电源与所述激光接收器及所述信号发射器分别连接，用于为所述激光接收器及所述信号发射器提供电能；

所述控制电源的输入端与所述合闸按钮及所述分闸按钮分别连接；

所述控制电源的输出端与所述激光发射器相连接，用于根据所述合闸信号或所述分闸信号控制所述工作电源为所述激光发射器提供预设时间的电能，以使所述激光发射器发射预设时间的激光束。

7.根据权利要求6所述的校准装置，其特征在于，

所述工作电源为太阳能电池；

所述控制电源由变电场端子箱敷设电缆提供。

8.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，

所述激光发射器通过固定件设置于所述敞开式隔离开关上；

所述激光接收器通过固定件设置于所述导电臂上接近动静触头的位置。

9.一种敞开式隔离开关，其特征在于，所述敞开式隔离开关包括上述权利要求1至8中任一项所述的分合闸位置校准装置，和敞开式隔离开关本体；

所述敞开式隔离开关设置于高压变电站电路中。

10.一种基于敞开式隔离开关的分合闸位置检测系统，其特征在于，所述检测系统包括上述权利要求9所述的敞开式隔离开关，和变电站电脑；

所述敞开式隔离开关的数量为多个，每个敞开式隔离开关中的常开继电器通过第三数据传输电缆与所述变电站电脑连接，用于将其对应的敞开式隔离开关的分合闸到位信息传输至所述变电站电脑，以使所述变电站电脑显示所述分合闸到位信息。