CN116759256A - 一种接地开关系统及判断gcb接地开关分合闸状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接地开关系统及判断GCB接地开关分合闸状态的方法，系统包括传动机构、连杆、摆杆、接地开关触头箱以及接地开关；传动机构包括相互咬合的驱动轴和传动齿轮，传动齿轮上设置有凸轮，凸轮两侧设置有合闸限位开关和分闸限位开关，传动齿轮上还偏心安装有连杆，连杆通过摆杆与接地开关触头箱动连接，接地开关触头箱内设置有摆动机构、动触头行程开关和绝缘拐臂行程开关，通过摆杆的摆动使摆动机构在动触头行程开关和绝缘拐臂行程开关之间切换。本发明通过动触头行程开关、绝缘拐臂行程开关、合闸限位开关、分闸限位开关共同配合，从系统起始和终端进行双重节点确认，确保判断接地开关分、合闸状态的准确性，提高系统本质安全水平。

Description

一种接地开关系统及判断GCB接地开关分合闸状态的方法

技术领域

本发明涉及发电机出口高压断路器接地开关技术领域，尤其涉及一种接地开关系统及判断GCB接地开关分合闸状态的方法。

背景技术

目前，大型发电机出口高压断路器(以下简称“GCB”)，在单相断路器的两侧配置2个接地开关。每个开关单元包括2个触头：一个转动触头，旋转轴固定在GCB金属外罩上，一个静触头，固定在发电机断路器的电流通道(两侧导体)上。动触头压接进静触头内后，为合闸状态；动触头与静触头分开时，为分闸状态。目前主要依据接地开关电机转轴上的凸轮压接行程开关的节点情况判断接地开关的分合闸状态。这种单点判断方式有时会出现错误，可能导致带地刀合闸、系统接地、安全措施不到位等故障或问题。

发明内容

本发明提供了一种采用双端确认判断GCB接地开关分合闸状态的方法，以解决上述技术问题。

本发明采用的技术方案是：提供一种接地开关系统，包括传动机构、连杆、摆杆、接地开关触头箱以及接地开关；所述传动机构包括相互咬合的驱动轴和传动齿轮，所述传动齿轮上设置有凸轮，所述凸轮两侧设置有合闸限位开关和分闸限位开关，所述传动齿轮上还偏心安装有连杆，所述连杆通过摆杆与接地开关触头箱动连接，所述接地开关触头箱内设置有摆动机构、动触头行程开关和绝缘拐臂行程开关，通过所述摆杆的摆动使摆动机构在动触头行程开关和绝缘拐臂行程开关之间切换。

进一步的，所述接地开关触头箱包括触头箱外壳以及位于所述触头箱外壳的腔体内的摆动机构、动触头行程开关和绝缘拐臂行程开关，所述摆动机构包括绝缘拐臂、绝缘连板、动触头、绝缘拐臂传动轴以及动触头转轴，所述绝缘拐臂传动轴和动触头转轴位于触头箱外壳腔体内的两端，所述绝缘拐臂一端安装在绝缘拐臂传动轴上，所述动触头一端连接在动触头转轴上，所述绝缘连板两端分别连接在绝缘拐臂另一端和动触头的中部；所述动触头行程开关位于触头箱外壳腔体内靠近动触头转轴一侧，所述绝缘拐臂行程开关位于触头箱外壳腔体内靠近绝缘拐臂传动轴一侧。

进一步的，所述连杆一端铰接在所述传动齿轮上，另一端铰接在摆杆底端，所述摆杆顶端固定连接在所述绝缘拐臂传动轴上；所述摆杆在摆动过程中所述触头箱外壳在摆动过程中保持静止。

进一步的，所述合闸限位开关与动触头行程开关的开关节点串接，形成合闸状态“&”与门控制回路；

所述分闸限位开关与绝缘拐臂行程开关的开关节点串接，形成分闸状态“&”与门控制回路。

本发明还公开一种采用双端确认判断GCB接地开关分合闸状态的方法，所述方法基于如上所述的接地开关系统，所述方法包括：通过合闸限位开关、分闸限位开关，与动触头行程开关、绝缘拐臂行程开关的状态共同判断接地开关合分闸状态。

进一步的，所述共同判断接地开关合分闸状态的方法包括：

传动机构上的合闸限位开关与动触头行程开关节点都为闭合状态，传动机构上的分闸限位开关与绝缘拐臂行程开关节点都为开断状态，则判断接地开关为合闸状态；

传动机构上的分闸限位开关与绝缘拐臂行程开关节点都为闭合状态，传动机构上的合闸限位开关与动触头行程开关节点都为开断状态，则判断接地开关为分闸状态；

传动机构上的合闸限位开关闭合，动触头行程开关节点开断，传动机构上的分闸限位开关与绝缘拐臂行程开关节点都为开断状态，则判断接地开关为合闸不到位状态；

传动机构上的分闸限位开关闭合，绝缘拐臂行程开关节点开断，传动机构上的合闸限位开关与动触头行程开关节点都为开断状态，则判断接地开关为分闸不到位状态；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，动触头行程开关节点与绝缘拐臂行程开关节点均为断开状态，则判断接地开关为分合闸状态异常；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，传动机构上的分闸、合闸限位开关均为断开状态，则判断接地开关为电机状态异常；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，传动机构上的分闸、合闸限位开关均为断开状态，动触头行程开关节点与绝缘拐臂行程开关节点均为断开状态，则判断接地开关为传动机构异常。

本发明的有益效果是：本发明通过触头箱外壳内的动触头行程开关、绝缘拐臂行程开关与传动机构上的合闸限位开关、分闸限位开关共同配合，从系统起始和终端进行双重节点确认，确保判断接地开关分、合闸状态的准确性，提高系统本质安全水平。

附图说明

图1为本发明公开的传动齿轮、连杆、驱动轴之间的连接关系示意图。

图2为本发明公开的传动齿轮、连杆、驱动轴、凸轮、合闸限位开关以及分闸限位开关之间的连接关系示意图(即图1旋转180°后的结构示意图)。

图3为本发明公开的连杆、摆杆以及接地开关触头箱之间的连接关系示意图。

图4为本发明公开的接地开关触头箱分闸状态的结构示意图。

图5为本发明公开的接地开关触头箱合闸状态的结构示意图。

附图标记：1-触头箱外壳，2-动触头，3-绝缘连板，4-绝缘拐臂，5-绝缘拐臂传动轴，6-动触头转轴，7-动触头行程开关，8-绝缘拐臂行程开关，9-传动齿轮，10-凸轮，11-合闸限位开关，12-分闸限位开关，13-驱动轴，14-连杆，15-摆杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

参见图1-图3，本实施例公开一种接地开关系统，包括传动机构、连杆14、摆杆15、接地开关触头箱以及接地开关；所述传动机构包括相互咬合的驱动轴13和传动齿轮9，所述传动齿轮9上设置有凸轮10，所述凸轮10两侧设置有合闸限位开关11和分闸限位开关12，所述传动齿轮9上还偏心安装有连杆14，所述连杆14通过摆杆15与接地开关触头箱动连接，所述接地开关触头箱内设置有摆动机构、动触头行程开关7和绝缘拐臂行程开关8，通过所述摆杆15的摆动使摆动机构在动触头行程开关7和绝缘拐臂行程开关8之间切换。

具体的，接地开关导通回路由静触头和动触头2组成，静触头设置在接地开关上(图中未示出)，动触头2在摆动的过程中，与静触头扣合在一起时，为合闸状态。该接地开关系统中，具有合闸限位开关11、分闸限位开关12、动触头行程开关7和绝缘拐臂行程开关8，通过上述四个开关共同判断接地开关的合分闸状态。

具体的，参见图4、图5，所述接地开关触头箱包括触头箱外壳1以及位于所述触头箱外壳1的腔体内的摆动机构、动触头行程开关7和绝缘拐臂行程开关8。所述摆动机构包括绝缘拐臂4、绝缘连板3、动触头2、绝缘拐臂传动轴5以及动触头转轴6，所述绝缘拐臂传动轴5和动触头转轴6位于触头箱外壳1腔体内的两端，所述绝缘拐臂4一端安装在绝缘拐臂传动轴5上，所述动触头2一端连接在动触头转轴6上，所述绝缘连板3两端分别连接在绝缘拐臂4另一端和动触头2的中部；所述动触头行程开关7位于触头箱外壳1腔体内靠近动触头转轴6一侧，所述绝缘拐臂行程开关8位于触头箱外壳1腔体内靠近绝缘拐臂传动轴5一侧。动触头2固定轴上还设置有连接到底面的导线。

参见图3，所述连杆14一端铰接在所述传动齿轮9上，另一端铰接在摆杆15底端，所述摆杆15顶端固定连接在所述绝缘拐臂传动轴5上；所述摆杆15在摆动过程中所述触头箱外壳1在摆动过程中保持静止。连杆14、摆杆15和接地开关触头箱可以具有多组，从而带动多组接地开关触头箱的动触头2摆动。

进一步的，所述合闸限位开关11与动触头行程开关7的开关节点串接，形成合闸状态“&”与门控制回路；所述分闸限位开关12与绝缘拐臂行程开关8的开关节点串接，形成分闸状态“&”与门控制回路。

具体的，所述驱动轴13可以为三相异步电机的输出轴，传动齿轮9可以为齿轮箱的一部分。参见图4，图4为分闸状态，此时绝缘拐臂4压接绝缘拐臂行程开关8，合闸过程如下：驱动轴带动传动齿轮9转动，传动齿轮9上转动带动连杆14运动，连杆14带动摆杆15在一定角度摆动，摆杆15带动绝缘拐臂传动轴5旋转，绝缘拐臂传动轴5带动绝缘拐臂4旋转，进而推动绝缘连板3，绝缘连板3推动动触头2旋转至图5的状态，此时动触头2压接动触头行程开关7。在从分闸到合闸的过程中，传动齿轮9上的凸轮10旋转，从压接分闸限位开关12到压接合闸限位开关11，从而双重判断接地开关的分合闸状态。

由于从接地开关的操作动力输出端到电机到执行端，再到转动触头2之间需要经过操作连杆14、绝缘拐臂4和多个转轴。如果传动机构元件损坏或故障，或连杆14脱落或绝缘拐臂4损坏等故障，则无法保证接地开关动触头2是否动作到位。如果采用单点确认合分闸状态，可能导致系统中系统状态与接地开关实际状态不一致，接地开关触头未按操作指令完成分合闸，可能导致带地刀合闸、系统接地、安全措施不到位等故障或问题。本接地开关系统通过双重判断接地开关的分合闸状态，能准确的确保判断接地开关分、合闸状态的准确性，提高系统本质安全水平。

实施例2：

本实施例公开一种采用双端确认判断GCB接地开关分合闸状态的方法，所述方法基于实施例1所述的接地开关系统，所述方法包括：通过合闸限位开关11、分闸限位开关12，与动触头行程开关7、绝缘拐臂行程开关8的状态共同判断接地开关合分闸状态。

具体的，所述共同判断接地开关合分闸状态的方法包括：

传动机构上的合闸限位开关11与动触头行程开关7节点都为闭合状态，传动机构上的分闸限位开关12与绝缘拐臂行程开关8节点都为开断状态，则判断接地开关为合闸状态；

传动机构上的分闸限位开关12与绝缘拐臂行程开关8节点都为闭合状态，传动机构上的合闸限位开关11与动触头行程开关7节点都为开断状态，则判断接地开关为分闸状态；

传动机构上的合闸限位开关11闭合，动触头行程开关7节点开断，传动机构上的分闸限位开关12与绝缘拐臂行程开关8节点都为开断状态，则判断接地开关为合闸不到位状态；

传动机构上的分闸限位开关12闭合，绝缘拐臂行程开关8节点开断，传动机构上的合闸限位开关11与动触头行程开关7节点都为开断状态，则判断接地开关为分闸不到位状态；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，动触头行程开关7节点与绝缘拐臂行程开关8节点均为断开状态，则判断接地开关为分合闸状态异常；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，传动机构上的分闸、合闸限位开关11均为断开状态，则判断接地开关为电机状态异常；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，传动机构上的分闸、合闸限位开关11均为断开状态，动触头行程开关7节点与绝缘拐臂行程开关8节点均为断开状态，则判断接地开关为传动机构异常。

该方法通过触头箱外壳内的动触头行程开关、绝缘拐臂行程开关与传动机构上的合闸限位开关、分闸限位开关共同配合，从系统起始和终端进行双重节点确认，确保判断接地开关分、合闸状态的准确性，提高系统本质安全水平。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种接地开关系统，其特征在于，包括传动机构、连杆、摆杆、接地开关触头箱以及接地开关；所述传动机构包括相互咬合的驱动轴和传动齿轮，所述传动齿轮上设置有凸轮，所述凸轮两侧设置有合闸限位开关和分闸限位开关，所述传动齿轮上还偏心安装有连杆，所述连杆通过摆杆与接地开关触头箱动连接，所述接地开关触头箱内设置有摆动机构、动触头行程开关和绝缘拐臂行程开关，通过所述摆杆的摆动使摆动机构在动触头行程开关和绝缘拐臂行程开关之间切换。

2.根据权利要求1所述的接地开关系统，其特征在于，所述接地开关触头箱包括触头箱外壳以及位于所述触头箱外壳的腔体内的摆动机构、动触头行程开关和绝缘拐臂行程开关，所述摆动机构包括绝缘拐臂、绝缘连板、动触头、绝缘拐臂传动轴以及动触头转轴，所述绝缘拐臂传动轴和动触头转轴位于触头箱外壳腔体内的两端，所述绝缘拐臂一端安装在绝缘拐臂传动轴上，所述动触头一端连接在动触头转轴上，所述绝缘连板两端分别连接在绝缘拐臂另一端和动触头的中部；所述动触头行程开关位于触头箱外壳腔体内靠近动触头转轴一侧，所述绝缘拐臂行程开关位于触头箱外壳腔体内靠近绝缘拐臂传动轴一侧。

3.根据权利要求2所述的接地开关系统，其特征在于，所述连杆一端铰接在所述传动齿轮上，另一端铰接在摆杆底端，所述摆杆顶端固定连接在所述绝缘拐臂传动轴上；所述摆杆在摆动过程中所述触头箱外壳在摆动过程中保持静止。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的接地开关系统，其特征在于，

所述合闸限位开关与动触头行程开关的开关节点串接，形成合闸状态“&”与门控制回路；

所述分闸限位开关与绝缘拐臂行程开关的开关节点串接，形成分闸状态“&”与门控制回路。

5.一种采用双端确认判断GCB接地开关分合闸状态的方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-4中任意一项所述的接地开关系统，所述方法包括：通过合闸限位开关、分闸限位开关，与动触头行程开关、绝缘拐臂行程开关的状态共同判断接地开关合分闸状态。

6.根据权利要求5所述的采用双端确认判断GCB接地开关分合闸状态的方法，其特征在于，所述共同判断接地开关合分闸状态的方法包括：

传动机构上的合闸限位开关与动触头行程开关节点都为闭合状态，传动机构上的分闸限位开关与绝缘拐臂行程开关节点都为开断状态，则判断接地开关为合闸状态；

传动机构上的分闸限位开关与绝缘拐臂行程开关节点都为闭合状态，传动机构上的合闸限位开关与动触头行程开关节点都为开断状态，则判断接地开关为分闸状态；

传动机构上的合闸限位开关闭合，动触头行程开关节点开断，传动机构上的分闸限位开关与绝缘拐臂行程开关节点都为开断状态，则判断接地开关为合闸不到位状态；

传动机构上的分闸限位开关闭合，绝缘拐臂行程开关节点开断，传动机构上的合闸限位开关与动触头行程开关节点都为开断状态，则判断接地开关为分闸不到位状态；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，动触头行程开关节点与绝缘拐臂行程开关节点均为断开状态，则判断接地开关为分合闸状态异常；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，传动机构上的分闸、合闸限位开关均为断开状态，则判断接地开关为电机状态异常；

接地开关分闸或合闸操作指令下达指定时间后，传动机构上的分闸、合闸限位开关均为断开状态，动触头行程开关节点与绝缘拐臂行程开关节点均为断开状态，则判断接地开关为传动机构异常。