CN116130281A - 开关柜、三工位开关双刀头隔离刀闸及刀闸位置监测方法 - Google Patents

Abstract

本申请适用于开关装置技术领域，提供了开关柜、三工位开关双刀头隔离刀闸及刀闸位置监测方法，该开关柜采用下隔离方案，包括：三工位开关双刀头隔离刀闸、光电传感器组和显示装置；刀闸设置于开关柜的密封气箱中，刀闸包括第一刀头和第二刀头，第一刀头用于和接地触头关合，第二刀头用于和隔离触头关合；光电传感器组设置于密封气箱的侧壁，用于监测刀闸的刀闸位置，并将刀闸位置传输至显示装置；显示装置设置在开关柜的外部，用于接收光电传感器组传输的刀闸位置，显示刀闸的位置信息。本申请提供的开关柜在一个刀头出现损耗时，另一个刀头仍可正常使用，不影响开关柜的可靠运行，并可实时监测刀闸位置，消除因刀闸关合不到位引发的事故隐患。

Description

开关柜、三工位开关双刀头隔离刀闸及刀闸位置监测方法

技术领域

本申请属于开关装置技术领域，尤其涉及开关柜、三工位开关双刀头隔离刀闸及刀闸位置监测方法。

背景技术

六氟化硫因具有良好的绝缘以及灭弧效果，在以往的开关柜中被广泛使用，但六氟化硫属于温室气体，一旦泄露会加剧温室效应，而且六氟化硫开关柜在工作时会产生高温电弧，六氟化硫气体在高温电弧作用下会分解出具有毒性的有害气体，对人员和环境造成伤害。

随着环保意识的逐渐增强，开关柜有逐步替代六氟化硫开关柜的趋势。但，现阶段开发的开关柜的灭弧能力较六氟化硫开关柜仍有不小差距，尤其当开关柜采用下隔离方案时，有可能出现因灭弧效果不佳，使隔离刀闸在关合接地时出现烧蚀，而被烧蚀刀闸无法再与断路器触头关合到位的情况，与此同时，随着开关柜的长时间使用，出现隔离刀闸关合不到位的情况也时有发生，从而致使严重的电气事故和人员伤亡。

发明内容

基于上述问题，本申请实施例提供了一种开关柜、三工位开关双刀头隔离刀闸及刀闸位置监测方法，可以使隔离刀闸的一个刀头出现损耗时，另一个刀头仍可正常使用，不影响开关柜的可靠运行，并可实时监测刀闸位置，消除因刀闸关合不到位引发的事故隐患。

本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种开关柜，该开关柜采用下隔离方案，包括：三工位开关双刀头隔离刀闸、光电传感器组和显示装置；刀闸设置于开关柜的密封气箱中，刀闸包括第一刀头和第二刀头，第一刀头用于和接地触头关合，第二刀头用于和隔离触头关合；光电传感器组设置于密封气箱的侧壁，通过接收刀闸遮挡或反射的光线监测刀闸的刀闸位置，并将刀闸位置传输至显示装置，刀闸位置包括第一刀头与接地触头关合的第一位置、第二刀头与隔离触头关合的第二位置以及刀闸不与任意触头关合的第三位置；显示装置与光电传感器组电连接，设置在开关柜的外部，用于接收光电传感器组传输的刀闸位置，显示刀闸的位置信息。

在第一方面的一种可能的实现方式中，若光电传感器组为分体式光电传感器，则刀闸遮挡光电传感器组射出的光线；若光电传感器组为一体式光电传感器，则刀闸反射光电传感器组射出的光线。

在第一方面的一种可能的实现方式中，显示装置显示刀闸的位置信息，包括：刀闸处于第一位置时的位置信息、刀闸处于第二位置时的位置信息、刀闸处于第三位置时的位置信息以及警示信息；警示信息为在预设时间间隔内，刀闸不处于第一位置至第三位置中的任一位置时，用于警示的信息。

第二方面，本申请实施例提供了一种三工位开关双刀头隔离刀闸，应用于第一方面任一项所述的开关柜，该刀闸包括刀片主体和夹板；两个夹板分别设置在刀片主体的外侧，位于刀片主体的同一端，两个夹板和刀片主体固定连接；刀片主体包括第一刀头和第二刀头，刀片主体、第一刀头和第二刀头位于同一平面，第一刀头和第二刀头位于刀片主体的同一端，第一刀头和第二刀头呈预设夹角；夹板的平面的边缘设有至少一处凸出区域，凸出区域能够遮挡或反射光电传感器组射出的光线，凸出区域的数量与光电传感器组中光电传感器的数量对应。

第三方面，本申请实施例提供了一种刀闸位置监测方法，应用于第一方面任一项所述的开关柜，用于监测第二方面所述的三工位开关双刀头隔离刀闸，该方法包括：获取光电传感器组接收的光线量；基于光线量和光线预设量，监测刀闸的刀闸位置，刀闸包括第一刀头和第二刀头，刀闸位置包括第一刀头与接地触头紧密关合的第一位置、第二刀头与隔离触头紧密关合的第二位置以及刀闸不与任意触头关合的第三位置；接收刀闸位置并显示刀闸的位置信息。

在第三方面的一种可能的实现方式中，刀闸设有第一区域、第二区域和第三区域，光电传感器组包括第一光电传感器、第二光电传感器和第三光电传感器；获取光电传感器组接收的光线量，包括：第一光电传感器接收第一区域遮挡或反射的第一光线量；第二光电传感器接收第二区域遮挡或反射的第二光线量；第三光电传感器接收第三区域遮挡或反射的第三光线量。

在第三方面的一种可能的实现方式中，第一光电传感器至第三光电传感器均为分体式光电传感器，基于光线量和光线预设量，监测刀闸的刀闸位置，包括：第一光电传感器基于第一区域遮挡后接收的第一光线量以及第一光线预设量，判定第一刀头是否与接地触头关合到位，若第一光线量小于或等于第一光线预设量，则第一刀头与接地触头关合到位，刀闸处于第一位置；第二光电传感器基于第二区域遮挡后接收的第二光线量以及第二光线预设量，判定第二刀头是否与隔离触头关合到位，若第二光线量小于或等于第二光线预设量，则第二刀头与隔离触头关合到位，刀闸处于第二位置；第三光电传感器基于第三区域遮挡后接收的第三光线量以及第三光线预设量，判定刀闸是否处于第三位置，若第三光线量小于或等于第三光线预设量，则刀闸处于第三位置。

在第三方面的一种可能的实现方式中，第一光电传感器至第三光电传感器均为一体式光电传感器，基于光线量和光线预设量，监测刀闸的刀闸位置，包括：第一光电传感器基于第一区域反射后接收的第一光线量以及第一光线预设量，判定第一刀头是否与接地触头关合到位，若第一光线量大于或等于第一光线预设量，则第一刀头与接地触头关合到位，刀闸处于第一位置；第二光电传感器基于第二区域反射后接收的第二光线量以及第二光线预设量，判定第二刀头是否与隔离触头关合到位，若第二光线量大于或等于第二光线预设量，则第二刀头与隔离触头关合到位，刀闸处于第二位置；第三光电传感器基于第三区域反射后接收的第三光线量以及第三光线预设量，判定刀闸是否处于第三位置，若第三光线量大于或等于第三光线预设量，则刀闸处于第三位置。

在第三方面的一种可能的实现方式中，接收刀闸位置并显示刀闸的位置信息，包括：若第一刀头和接地触头紧密关合，显示装置显示的位置信息为刀闸处于第一位置；若第二刀头和隔离触头紧密关合，显示装置显示的位置信息为刀闸处于第二位置；若刀闸处于不与任意触头关合的第三位置，显示装置显示的位置信息为刀闸处于第三位置；若在预设时间间隔内，刀闸不处于第一位置至第三位置中的任一位置时，显示装置显示警示信息。

在第三方面的一种可能的实现方式中，接收刀闸位置并显示刀闸的位置信息，还包括：若刀闸处于动作状态时，显示装置显示刀闸从一个位置到另一个位置的过程信息。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例提供的开关柜，包括三工位开关双刀头隔离刀闸、光电传感器组和显示装置，通过光电传感器组监测三工位开关双刀头隔离刀闸的刀闸位置，刀闸位置可以包括第一刀头与接地触头关合的第一位置、第二刀头与隔离触头关合的第二位置以及刀闸不与任意触头关合的第三位置，并通过显示装置显示刀闸位置。本申请实施例提供的三工位开关双刀头隔离刀闸的双刀头设计可以在一个刀头出现损耗时，不影响另一个刀头的正常使用，保证开关柜的可靠运行，并可根据光电传感器组实时监测刀闸位置，确定第一刀头或第二刀头是否和对应的触头紧密关合，消除因刀闸关合不到位引发的事故隐患。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的开关柜的内部结构图；

图2是本申请一实施例提供的三工位开关双刀头隔离刀闸的结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的光电传感器组的安装位置示意图；

图4是本申请一实施例提供的三工位开关双刀头隔离刀闸的外形示意图；

图5是本申请一实施例提供的刀片主体的外形示意图；

图6是本申请一实施例提供的刀头凸点的局部放大图；

图7是本申请一实施例提供的夹板的外形示意图；

图8是本申请一实施例提供的刀闸处于第一位置和第一光电传感器的相对位置的示意图；

图9是本申请一实施例提供的刀闸处于第二位置和第二光电传感器的相对位置的示意图；

图10是本申请一实施例提供的刀闸处于第三位置和第三光电传感器的相对位置的示意图；

图11是本申请一实施例提供的分体式光电传感器监测刀闸位置的示意图；

图12是本申请一实施例提供的一体式光电传感器监测刀闸位置的示意图；

图13是本申请一实施例提供的刀闸位置监测方法的流程示意图；

图中：密封气箱10；断路器100；三工位开关双刀头隔离刀闸200；第一刀头210；第一凸点211；第二刀头220；第二凸点221；刀片主体230；夹板240；第一区域241；第二区域242；第三区域243；光电传感器组300；第一光电传感器310；第一光电传感器发射机构311；第一光电传感器接收机构312；第二光电传感器320；第三光电传感器330；显示装置400；隔离触头500；接地触头600；旋杆700。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明确，以下结合附图及实施例，对本申请进行详细说明。应当理解的是，以下所描述的具体实施例仅用于解释本申请，并不用于限定本申请。

图1是本申请一实施例提供的开关柜的内部结构图，参照图1，开关柜可以包括密封气箱10、断路器100、三工位开关双刀头隔离刀闸200、光电传感器组300和显示装置400，现对开关柜详述如下：

开关柜采用下隔离方案，线路的接线顺序为主母线与断路器100连接、断路器100与三工位开关双刀头隔离刀闸200连接、三工位开关双刀头隔离刀闸200与外部负载连接。三工位开关双刀头隔离刀闸200设置于密封气箱10的内部，光电传感器组300设置于密封气箱10的侧壁上，显示装置400设置在开关柜的外部，光电传感器组300与显示装置400通过线缆连接。

图2是本申请一实施例提供的三工位开关双刀头隔离刀闸的结构示意图，参照图2，开关柜还包括隔离触头500、接地触头600和旋杆700。旋杆700分别与开关柜的旋转机构和三工位开关双刀头隔离刀闸200固定连接，三工位开关双刀头隔离刀闸200通过旋杆700的旋转可以分别与隔离触头500和接地触头600关合，还可以使三工位开关双刀头隔离刀闸200处于预设位置，在该预设位置的三工位开关双刀头隔离刀闸200分别与隔离触头500和接地触头600保持安全的电气距离。其中，隔离触头500与断路器100的极柱连通，接地触头600与大地连通。

为了便于说明，将三工位开关双刀头隔离刀闸200与隔离触头500紧密关合时的位置定义为三工位开关双刀头隔离刀闸200的第一位置，将与接地触头600紧密关合的位置定位为三工位开关双刀头隔离刀闸200的第二位置，将与隔离触头500和接地触头600保持安全电气距离的预设位置定义为三工位开关双刀头隔离刀闸200的第三位置。需要说明的是，在三工位开关双刀头隔离刀闸200不进行动作或动作结束后，处于第一位置、第二位置或第三位置中的一个位置上。

图3是本申请一实施例提供的光电传感器组的安装位置示意图，参照图3，光电传感器组300设置于密封气箱10的侧壁，光电传感器组300通过向三工位开关双刀头隔离刀闸200射出光线，监测三工位开关双刀头隔离刀闸200的刀闸位置。

本领域技术人员应当理解，图3仅是光电传感器的安装位置示意图，并未限定光电传感器的安装数量和安装位置，安装数量及安装位置均可根据现实需求进行适应性修改。

如图1所示，显示装置400设置于开关柜的外部。显示装置400与光电传感器组300电连接，用于接收光电传感器组300传输的刀闸位置，并显示刀闸的位置信息。

以上为开关柜的结构和主要部件的描述，以下分别对开关柜的主要部件三工位开关双刀头隔离刀闸200、光电传感器组300以及显示装置400进行详细说明。

图4是本申请一实施例提供的三工位开关双刀头隔离刀闸的外形示意图，参照图4，三工位开关双刀头隔离刀闸200可以包括刀片主体230和夹板240，两个刀片主体230并行排列放置，两个夹板240分别设置在两个刀片主体230的外侧，且位于刀片主体230的同一端。夹板240的外侧平面与光电传感器组300相对，能够遮挡或反射光电传感器组300发射的光线，夹板240和刀片主体230由紧固件固定连接。

图5是本申请一实施例提供的刀片主体的外形示意图。参照图5，每个刀片主体230上设有第一刀头210和第二刀头220，第一刀头210和第二刀头220位于刀片主体230的同一端，刀片主体230、第一刀头210和第二刀头220位于同一平面，第一刀头210和第二刀头220呈预设夹角。第一刀头210用于和接地触头600关合，第二刀头220用于和隔离触头500关合。

众所知周，隔离刀闸的使用寿命受限于刀头的使用寿命，刀头长时间、大电流、多频次与触头的关合，易出现烧蚀与磨损的情况。本申请公开的双刀头三工位开关双刀头隔离刀闸，相较与仅有一个刀头的三工位开关双刀头隔离刀闸，可大幅提高隔离刀闸的使用寿命，并且，当出现电气事故或误操作时，一个刀头的损耗不会影响另一个刀头的正常关合，尤其在没有时间进行检修的紧要关头，隔离刀闸的正常关合，可保障开关柜的可靠运行。

图6是本申请一实施例提供的刀头凸点的局部放大图。参照图6，在一些实施例中，第一刀头210上设有至少一个第一凸点211，第二刀头220上设有至少一个第二凸点221，第一凸点211设置在第一刀头210与接地触头600关合的位置，能够使第一刀头210与接地触头600更加紧密的关合，第二凸点221设置在第二刀头220与隔离触头500关合的位置，能够使第二刀头210与隔离触头500更加紧密的关合，避免电气虚接的情况，进一步的提高三工位开关双刀头隔离刀闸200的可靠性。

图7是本申请一实施例提供的夹板的外形示意图。参照图7，夹板240与光电传感器组300相对的平面的边缘设有至少一个凸出区域，凸出区域的数量和光电传感器组300中光电传感器的数量一一对应。

示例性的，图7所示的夹板240设有三个凸出区域，分别为第一区域241、第二区域242和第三区域243，第一区域241至第三区域243能够遮挡或反射光电传感器组300射出的光线。

例如，夹板240整体可以呈矩形，在该矩形的三个边角处分别设置第一区域241、第二区域242和第三区域243。当然在其他实施例中，夹板240的形状也可以为其他形状（例如圆形、三角形、五边形等），上述三个区域可以设置在该其他形状的预定位置，结合光电传感器组300的设置位置，可以实现遮挡或反射光电传感器组300射出的光线。

下面结合光电传感器组300，详细描述第一区域241至第三区域243如何对光电传感器组300射出的光线进行遮挡或反射。

参照图3，光电传感器组300可以包括三个光电传感器，分别为第一光电传感器310、第二光电传感器320和第三光电传感器330。如上文所述，三工位开关双刀头隔离刀闸200不动作或动作结束后，只能处于第一位置、第二位置或第三位置中的一个位置上。

图8是本申请一实施例提供的刀闸处于第一位置和第一光电传感器的相对位置的示意图，如图8所示，第二刀头220与隔离触头500紧密关合时，三工位开关双刀头隔离刀闸200处于第一位置，此时第一光电传感器310与夹板240上的第一区域241正对，第一区域241可以遮挡或反射第一光电传感器310射出的光线。

图9是本申请一实施例提供的刀闸处于第二位置和第二光电传感器的相对位置的示意图，如图9所示，当第一刀头210与接地触头600紧密关合时，三工位开关双刀头隔离刀闸200处于第二位置，此时第二光电传感器320与夹板240上的第二区域242正对，第二区域242可以遮挡或反射第二光电传感器320射出的光线。

图10是本申请一实施例提供的刀闸处于第三位置和第三光电传感器的相对位置的示意图。如图10所示，当三工位开关双刀头隔离刀闸200处于第三位置时，此时第三光电传感器330与夹板240上的第三区域243正对，第三区域243可以遮挡或反射第三光电传感器330射出的光线。

在一些实施例中，本申请所公开的光电传感器组300可以采用分体式光电传感器，也可以采用一体式光电传感器。

示例性的，若第一光电传感器310至第三光电传感器330为分体式光电传感器，则第一区域241至第三区域243用于遮挡光电传感器组300射出的光线。

图11是本申请一实施例提供的分体式光电传感器监测刀闸位置的示意图。参照图11所示，第一光电传感器310的发射机构311用于射出光线，第一光电传感器310的接收机构312用于接收光线，在发射机构311和接收机构312之间为刀闸设置的第一区域241。当刀闸的第一刀头和接地触头逐步关合时，第一区域241遮挡的发射机构311射出的光线越来越多，接收机构312能够接收的光线量越来越少，直至第一刀头和接地触头紧密关合，接收机构312接收的光线量趋于稳定。

示例性的，若第一光电传感器310至第三光电传感器330为一体式光电传感器，则第一区域241至第三区域243用于反射光电传感器组300射出的光线。

图12是本申请一实施例提供的一体式光电传感器监测刀闸位置的示意图。参照图12所示，第一光电传感器310射出光线，刀闸设置的第一区域241可以反射光线，使得光线再返回至第一光电传感器310。当刀闸的第一刀头和接地触头逐步关合时，第一区域241发射的光线越来越多，第一光电传感器310能够接收的光线量越来越多，直至第一刀头和接地触头紧密关合，第一光电传感器接收的光线量趋于稳定。

本领域技术人员应当理解，可以针对光电传感器组300包括的光电传感器的数量进行适应性的修改。如：光电传感器组300还可以包括两个光电传感器，分别用于监测三工位开关双刀头隔离刀闸200是否处于第一位置、第二位置，或是其他位置，本申请不再一一赘述。

本申请提供的显示装置400用于实时显示刀闸的位置信息。位置信息可以包括刀闸处于第一位置时的位置信息、处于第二位置时的位置信息、处于第三位置时的位置信息以及警示信息。其中，警示信息为在预设时间间隔内，刀闸不处于第一位置至第三位置中的任一位置时，用于警示的信息。

本申请实施例提供的开关柜，包括三工位开关双刀头隔离刀闸、光电传感器组和显示装置，通过光电传感器组监测三工位开关双刀头隔离刀闸的刀闸位置，刀闸位置可以包括第一刀头与接地触头关合的第一位置、第二刀头与隔离触头关合的第二位置以及刀闸不与任意触头关合的第三位置，并通过显示装置显示刀闸位置。本申请实施例提供的三工位开关双刀头隔离刀闸的双刀头设计可以在一个刀头出现损耗时，不影响另一个刀头的正常使用，保证开关柜的可靠运行，并可根据光电传感器组实时监测刀闸位置，确定第一刀头或第二刀头是否和对应的触头紧密关合，消除因刀闸关合不到位引发的事故隐患。

本申请实施例还提供了一种刀闸位置监测方法，应用于上述开关柜，刀闸可以是三工位开关双刀头隔离刀闸。

图13是本申请一实施例提供的刀闸位置监测方法的流程示意图，参照图13，刀闸位置监测方法可以执行步骤101至步骤103实现，详述如下：

在步骤101中，获取光电传感器组接收的光线量。

在一些实施例中，光电传感器组可以包括第一光电传感器、第二光电传感器和第三光电传感器。刀闸上可以设有第一区域、第二区域和第三区域，第一区域至第三区域用于遮挡或反射光电传感器射出的光线。

在一些实施例中，获取光电传感器组接收的光线量，可以通过第一光电传感器至第三光电传感器，具体方式可以为：第一光电传感器接收第一区域遮挡或反射的第一光线量，第二光电传感器接收第二区域遮挡或反射的第二光线量，第三光电传感器接收第三区域遮挡或反射的第二光线量。

在步骤102中，基于光线量和光线预设量，监测刀闸的刀闸位置。

在一些实施例中，可以基于任一光电传感器接收到的光线量，以及与光线量对应的光线预设量，监测刀闸的刀闸位置。

在一些实施例中，刀闸包括第一刀头和第二刀头，第一刀头和接地触头紧密关合，第二刀头和隔离触头紧密关合。刀闸位置可以包括第一刀头与接地触头紧密关合的第一位置、第二刀头与隔离触头紧密关合的第二位置以及刀闸不与任意触头关合的第三位置，其中，第三位置为刀闸分别与接地触头和隔离触头保持安全电气距离的预设位置。

在一些实施例中，第一光电传感器至第三光电传感器可以是分体式光电传感器，也可以是一体式光电传感器。

示例性的，当第一光电传感器至第三光电传感器为分体式光电传感器时，基于光线量和光线预设量，监测刀闸的刀闸位置的方式可以为：

第一光电传感器基于第一区域遮挡后接收的第一光线量以及第一光线预设量，判定第一刀头是否与接地触头关合到位。若第一光线量小于或等于第一光线预设量，则第一刀头与接地触头关合到位，此时的刀闸处于第一位置；反之，若第一光线量大于第一光线预设量，则第一刀头与接地触头未关合到位，有电气事故风险。

第二光电传感器基于第二区域遮挡后接收的第二光线量以及第二光线预设量，判定第二刀头是否与隔离触头关合到位，若第二光线量小于或等于第二光线预设量，则第二刀头与隔离触头关合到位，此时的刀闸处于第二位置；反之，若第二光线量大于第二光线预设量，则第二刀头与隔离触头未关合到位，有电气事故风险。

第三光电传感器基于第三区域遮挡后接收的第三光线量以及第三光线预设量，判定刀闸是否处于第三位置，若第三光线量小于或等于第三光线预设量，则刀闸处于第三位置，反之，若第三光线量大于第三光线预设量，则刀闸未完全处于第三位置，有电气事故风险。

示例性的，当第一光电传感器至第三光电传感器为一体式光电传感器时，基于光线量和光线预设量，监测刀闸的刀闸位置的方式可以为：

第一光电传感器基于第一区域反射后接收的第一光线量以及第一光线预设量，判定第一刀头是否与接地触头关合到位，若第一光线量大于或等于第一光线预设量，则第一刀头与接地触头关合到位，此时的刀闸处于第一位置；反之，若第一光线量小于第一光线预设量，则第一刀头与接地触头未关合到位，有电气事故风险。

第二光电传感器基于第二区域反射后接收的第二光线量以及第二光线预设量，判定第二刀头是否与隔离触头关合到位，若第二光线量大于或等于第二光线预设量，则第二刀头与隔离触头关合到位，此时的刀闸处于第二位置；反之，若第二光线量小于第二光线预设量，则第二刀头与隔离触头未关合到位，有电气事故风险。

第三光电传感器基于第三区域反射后接收的第三光线量以及第三光线预设量，判定刀闸是否处于第三位置，若第三光线量大于或等于第三光线预设量，则刀闸处于第三位置，反之，若第三光线量小于第三光线预设量，则刀闸未完全处于第三位置，有电气事故风险。

步骤102通过在刀闸上设置第一区域至第三区域，使光电传感器组向第一区域至第三区域射出光线，通过光电传感器组接收到的光线量，实时监测刀闸的动作是否到位，避免了因刀头损耗出现关合虚接情况的发生，保障了开关柜的可靠运行。

在步骤103中，接收刀闸位置并显示刀闸的位置信息。

在一些实施例中，显示装置可以接收由光电传感器组传输的刀闸位置，并显示刀闸的位置信息。

可选的，若第一刀头和接地触头紧密关合，显示装置显示的位置信息为刀闸处于第一位置。

可选的，若第二刀头和隔离触头紧密关合，显示装置显示的位置信息为刀闸处于第二位置。

可选的，若刀闸处于不与任意触头关合的第三位置，显示装置显示的位置信息为刀闸处于第三位置。

在一些实施例中，若刀闸处于动作状态时，显示装置还显示刀闸从第一位置到另一位置的过程信息。

作为示例，显示装置可以包括信号灯。当刀闸执行与接地触头分离，要动作到安全电气距离时，第一位置的信号灯可以由绿色转变为红色，第三位置的信号灯由红色转变为黄色，直到刀闸动作到第三位置，第三位置的信号灯再由黄色转变为绿色。

作为另一个示例，显示装置可以包括显示屏。当刀闸执行由电气安全距离动作到与隔离触头关合时，显示屏上出现第三位置指向第二位置的箭头，用于表示刀闸由第三位置向第二位置动作，直到刀闸动作到第二位置，箭头消失。

由上述两个示例可知，显示装置显示刀闸的位置信息的方式是多样的，本申请不再进一步限定。

在一些实施例中，显示装置还可以显示警示信息。该警示信息为在预设时间间隔内，刀闸不处于第一位置至第三位置中的任一位置时，用于警示的信息。

示例性的，刀闸的旋杆出现故障致使刀闸不能动作到位，或因刀头损耗刀闸无法与触头紧密关合时，光电传感器组接收的光线量无法满足光线预设量，当超过了预设时间间隔，显示装置会显示警示信息。警示信息可以是声音警示、光信号警示或其他方式的警示。

上述刀闸位置监测方法，通过在开关柜中设置光电传感器组、显示装置以及设有遮挡或反射光线的双刀头刀闸，使光电传感器组能够监测刀闸的实时位置，并将刀闸位置通过显示装置进行显示。解决了因刀闸安装在密封气箱内无法直观获取刀头状态及刀闸位置的问题，并可实时监测刀闸位置，消除因刀闸关合不到位引发的事故隐患。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关柜，其特征在于，开关柜采用下隔离方案，包括：三工位开关双刀头隔离刀闸、光电传感器组和显示装置；

所述刀闸设置于所述开关柜的密封气箱中，所述刀闸包括第一刀头和第二刀头，所述第一刀头用于和接地触头关合，所述第二刀头用于和隔离触头关合；

所述光电传感器组设置于所述密封气箱的侧壁，通过接收所述刀闸遮挡或反射的光线监测所述刀闸的刀闸位置，并将所述刀闸位置传输至所述显示装置，所述刀闸位置包括所述第一刀头与所述接地触头关合的第一位置、所述第二刀头与所述隔离触头关合的第二位置以及所述刀闸不与任意触头关合的第三位置；

所述显示装置与所述光电传感器组电连接，设置在所述开关柜的外部，用于接收所述光电传感器组传输的所述刀闸位置，显示所述刀闸的位置信息。

2.如权利要求1所述的开关柜，其特征在于，若所述光电传感器组为分体式光电传感器，则所述刀闸遮挡所述光电传感器组射出的光线；

若所述光电传感器组为一体式光电传感器，则所述刀闸反射所述光电传感器组射出的光线。

3.如权利要求1所述的开关柜，其特征在于，显示装置显示所述刀闸的位置信息，包括：

所述刀闸处于所述第一位置时的位置信息、所述刀闸处于所述第二位置时的位置信息、所述刀闸处于所述第三位置时的位置信息以及警示信息；

所述警示信息为在预设时间间隔内，所述刀闸不处于所述第一位置至所述第三位置中的任一位置时，用于警示的信息。

4.一种三工位开关双刀头隔离刀闸，其特征在于，应用于如权利要求1至3任一项所述的开关柜，所述刀闸包括刀片主体和夹板；

两个所述夹板分别设置在所述刀片主体的外侧，位于所述刀片主体的同一端，两个所述夹板和所述刀片主体固定连接；

所述刀片主体包括第一刀头和第二刀头，所述刀片主体、所述第一刀头和所述第二刀头位于同一平面，所述第一刀头和所述第二刀头位于所述刀片主体的同一端，所述第一刀头和第二刀头呈预设夹角；

所述夹板的平面的边缘设有至少一处凸出区域，所述凸出区域能够遮挡或反射光电传感器组射出的光线，所述凸出区域的数量与所述光电传感器组中光电传感器的数量对应。

5.一种刀闸位置监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至3任一项所述的开关柜，用于监测权利要求4所述的三工位开关双刀头隔离刀闸，所述方法包括：

获取光电传感器组接收的光线量；

基于所述光线量和光线预设量，监测所述刀闸的刀闸位置，所述刀闸包括第一刀头和第二刀头，所述刀闸位置包括所述第一刀头与接地触头紧密关合的第一位置、所述第二刀头与隔离触头紧密关合的第二位置以及所述刀闸不与任意触头关合的第三位置；

接收所述刀闸位置并显示所述刀闸的位置信息。

6.如权利要求5所述的刀闸位置监测方法，其特征在于，所述刀闸设有第一区域、第二区域和第三区域，所述光电传感器组包括第一光电传感器、第二光电传感器和第三光电传感器；

所述获取光电传感器组接收的光线量，包括：

所述第一光电传感器接收所述第一区域遮挡或反射的第一光线量；

所述第二光电传感器接收所述第二区域遮挡或反射的第二光线量；

所述第三光电传感器接收所述第三区域遮挡或反射的第三光线量。

7.如权利要求6所述的刀闸位置监测方法，其特征在于，所述第一光电传感器至第三光电传感器均为分体式光电传感器，所述基于所述光线量和光线预设量，监测所述刀闸的刀闸位置，包括：

所述第一光电传感器基于所述第一区域遮挡后接收的第一光线量以及第一光线预设量，判定所述第一刀头是否与所述接地触头关合到位，若所述第一光线量小于或等于所述第一光线预设量，则所述第一刀头与所述接地触头关合到位，所述刀闸处于第一位置；

所述第二光电传感器基于所述第二区域遮挡后接收的第二光线量以及第二光线预设量，判定所述第二刀头是否与所述隔离触头关合到位，若所述第二光线量小于或等于所述第二光线预设量，则所述第二刀头与所述隔离触头关合到位，所述刀闸处于第二位置；

所述第三光电传感器基于所述第三区域遮挡后接收的第三光线量以及第三光线预设量，判定所述刀闸是否处于所述第三位置，若所述第三光线量小于或等于所述第三光线预设量，则所述刀闸处于所述第三位置。

8.如权利要求6所述的刀闸位置监测方法，其特征在于，所述第一光电传感器至所述第三光电传感器均为一体式光电传感器，所述基于所述光线量和光线预设量，监测所述刀闸的刀闸位置，包括：

所述第一光电传感器基于所述第一区域反射后接收的第一光线量以及第一光线预设量，判定所述第一刀头是否与所述接地触头关合到位，若第一光线量大于或等于所述第一光线预设量，则所述第一刀头与所述接地触头关合到位，所述刀闸处于第一位置；

所述第二光电传感器基于所述第二区域反射后接收的第二光线量以及第二光线预设量，判定所述第二刀头是否与所述隔离触头关合到位，若所述第二光线量大于或等于所述第二光线预设量，则所述第二刀头与所述隔离触头关合到位，所述刀闸处于第二位置；

所述第三光电传感器基于所述第三区域反射后接收的第三光线量以及第三光线预设量，判定所述刀闸是否处于所述第三位置，若所述第三光线量大于或等于所述第三光线预设量，则所述刀闸处于所述第三位置。

9.如权利要求5所述的刀闸位置监测方法，其特征在于，所述接收所述刀闸位置并显示所述刀闸的位置信息，包括：

若所述第一刀头和接地触头紧密关合，所述显示装置显示的位置信息为所述刀闸处于第一位置；

若所述第二刀头和隔离触头紧密关合，所述显示装置显示的位置信息为所述刀闸处于第二位置；

若所述刀闸处于不与任意触头关合的第三位置，所述显示装置显示的位置信息为所述刀闸处于第三位置；

若在预设时间间隔内，所述刀闸不处于所述第一位置至所述第三位置中的任一位置时，所述显示装置显示警示信息。

10.如权利要求9所述的刀闸位置监测方法，其特征在于，所述接收所述刀闸位置并显示所述刀闸的位置信息，还包括：

若所述刀闸处于动作状态时，所述显示装置显示所述刀闸从一个位置到另一个位置的过程信息。

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