CN205004839U - 一种高可靠性远动开关装置 - Google Patents

Abstract

一种高可靠性远动开关装置，包括供电控制器、控制电缆和电动机回路，供电控制器(1)设置在控制室，控制电缆(2)是送电通道，电动机回路(3)设置在电动操作机构箱中，电动机在供电控制器的指令控制下运转，供电控制器包括至少一组接触器，接触器的常开触点与供电电源线连接，常闭触点接地，接触器的线圈由输入遥控信号控制，当有遥控信号输入时，常开触点闭合以及常闭触点打开，通过控制电缆向电动机供电；当没有遥控信号时，常开触点打开以及常闭触点闭合并接地，使控制电缆、电动机回路和电动机线圈均接地。可防止电动操作机构受到外界电磁干扰而误动或拒动，有效提高电网或接触网的运行可靠性。

Description

一种高可靠性远动开关装置

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，具体涉及一种高可靠性远动开关装置。

背景技术

当下，在普铁及高铁接触网及在现有电网中，大量高压开关和高压隔离开关的分闸或合闸由电动操作机构带动完成，电动操作机构完成合闸或分闸动作的过程，目前有两种方式，其一是向电动操作机构送一电源，遥控指令通过光缆信号去控制电源向电动机投切，使电动机正转或反转，实现分闸或合闸动作。其二是向电动操作机构送一电源，通过远动遥控电缆去控制电源向电动机投切，使电动机正转或反转，实现分闸或合闸动作。这二种方式的缺点在于：方式一的缺点是光缆系统虽然可以避磁，消除电磁感应及静电感应的影响，但无法消除长距离供电系统中的电磁感应及静电感应，引起电动操作机构的误动或拒动，关于电动操作机构在光缆操控下发生误动和拒动问题已经在运行的高铁接触网中发生。方式二的缺点是远动遥控电缆由于受到强电场及地间杂散电流的感应而受到电磁干扰，其干扰电压和干扰电流所聚集的能量过大而误将电源投切，使电动机发生误动。

已授权的中国专利200910089763.7中公开了一种提高控制电缆抗干扰能力的装置，其包括设置于控制室的遥控信号发送器、设置于电动执行箱内的遥控信号接收器、以及连接于遥控信号发送器和遥控信号接收器之间的控制电缆，其技术构思是，当控制电缆上无分/合闸信号时，通过位于遥控信号发送器内的继电器的常闭触点将控制电缆接地，即将控制电缆的电位箝位到零，使得在不传送分/合闸信号时，防止由于外界的电磁干扰而可能在控制电缆上形成电压信号，从而防止电动操作机构误动；而只有当遥控器发出分合闸信号时，才通过继电器触点的切换将控制电缆投入正常使用，即传输遥控信号。

但是，在实际使用过程中发现，中国专利200910089763.7中公开的这种技术方案也存在一定的不足之处，首先，由于其中采用了位于控制电缆两端的遥控信号发送器和遥控信号接收器，使得装置的部件较多，整体结构较为复杂，安装和调试工作量较大，成本也较高；其次，由于在现有的高压开关或隔离开关所用的电动操作机构中，其都是采用电动机和继电器或接触器等电器部件来形成的，通过继电器或接触器来控制电动机的正转或反转，即使能够在不传输遥控信号时将控制电缆可靠地接地，但是此时电动操作机构中的电动机线圈和继电器或接触器也并不接地，它们仍然易于受到外界电磁干扰的影响，在一些严重的情况下，外界的电磁干扰会在继电器或接触器产生足够高的电压从而导致电动机误动，从而产生严重的安全问题。

因此，迫切需要一种具有更高可靠性的远动开关装置，其具有更强的抗干扰功能，能够防止电动操作机构的误动或拒动，进一步提高电网及高铁接触网运行的可靠性。

实用新型内容

因此，本实用新型的技术构思是，为了防止外界电磁干扰对远动开关装置的影响，摒弃电动操作结构中的继电器或接触器这类控制电器件，将控制电缆直接与电动机连接，简化整个装置的结构；在不传输遥控信号时，通过设置于控制室内的供电控制器就可将控制电缆、电动机回路以及电动机线圈同时接地，即将它们的电位均箝位到零，彻底防止电动操作机构的误动，同时，由于控制电缆直接与电动机回路连接，在传输遥控信号时，也能够更可靠地控制电动机的转动，防止电动操作结构的拒动。

为此，本实用新型的技术方案是：一种高可靠性远动开关装置，其包括供电控制器、控制电缆、以及电动机回路，其中，所述供电控制器设置在控制室，所述控制电缆是送电通道，所述电动机回路设置在电动操作机构箱中，电动机在供电控制器的指令控制下能够正转或反转，其特征在于：所述供电控制器包括至少一组接触器，所述接触器的常开触点与供电电源线连接，所述接触器的常闭触点接地，所述接触器的线圈由输入的遥控信号控制，当有遥控信号输入时，所述常开触点闭合同时所述常闭触点打开，通过控制电缆向电动机供电；当没有遥控信号时，所述接触器的线圈不带电，所述常开触点返回打开状态同时所述常闭触点返回闭合状态并接地，从而使得与所述常闭触点所连接的控制电缆、电动机回路、以及电动机线圈均接地。

在所述电动操作机构箱内，除电动机线圈外，电动机的正反转操控回路中没有任何带线圈的电器件(如接触器或继电器等)。

在没有供电时，通过常闭触点的接地而将控制电缆——电动机回路——电动机线圈同时断电且接地。

进一步地，所述供电控制器还包括延时电路。

进一步地，所述的电动机回路中设置有远方操作和本地操作之间进行转换的转换开关。

进一步地，所述的电动机回路中还设置有合闸行程开关和分闸行程开关。

本实用新型的发明点在于，仅在控制室内设置供电控制器，控制电缆直接与电动机回路连接，供电控制器在不向电动机供电时将控制电缆、电动机回路以及电动机线圈合并成一根短路线并接地，将整个电动机供电系统钳制在零电位，无电位差，使电动机不能启动，从而解决了电动机误动问题；并且，通过将控制电缆与电动操作机构箱中的电动机回路直接电气连接，从而解决了电动机的拒动问题。

附图说明

图1为本实用新型控制系统框图；

图2为本实用新型控制系统的电路图。

附图标记说明：

1-供电控制器；2-控制电缆；3-电动机回路；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体的描述。

如图1所示，本实用新型的高可靠性远动开关装置主要包括三部分，即供电控制器1、控制电缆2及电动机回路3，其中供电控制器1可设置在变电站(所)的控制室内，控制电缆2的一端与供电控制器1连接，控制电缆2的另一端直接与电动机回路连接。当供电控制器1接收到远动控制信号后，通过控制电缆2向电动操作机构中的电动机回路3供电，电动机会执行相应的动作，如正转或反转，以执行相应的分/合闸操作。

具体地，如图2所示，供电控制器1可包括四组接触器、以及两个时间继电器CR和OR，其中，每组接触器均包括接触器CC和OC，接触器CC、0C的线圈分别由两个时间继电器CR、OR控制，两个时间继电器CR、0R分别由输入的遥控信号控制。当发出的遥控信号向时间继电器CR、OR发出指令后，时间继电器CR、OR的线圈吸合且触点闭合，从而接通接触器CC、OC的线圈，使接触器CC、OC的常开触点闭合同时常闭触点打开，从而向电动机供电，时间继电器CR、OR的触点经延时后打开，从而断掉向接触器线圈的供电，接触器CC、OC的线圈失电后带动其常开触点打开，停止向电动机供电，且接触器CC、OC的线圈失电后同时带动常闭触点闭合并接地，从而使得与常闭触点连接的控制电缆以及电动机回路和电动机线圈均被接地。

下面以遥控器发出合闸信号为例具体描述一下本实用新型开关装置的动作过程

当遥控器发出合闸信号时，合闸时间继电器CR的线圈得电且CR的触点闭合，使合闸接触器CC的线圈得电，带动位于JX-10和JX-12两条支路中的接触器CC的常开触点闭合，同时带动接触器CC的两个常闭触点打开，从而使得JX-10和JX-12这两条供电线路由接地状态转为接电信号状态，并通过控制电缆2将合闸电信号传送到电动操作机构的电动机回路，此时JX-10所在支路为高电平，JX-12所在支路为低电平，使电动操作机构动作(如电动机正转)；当遥控信号停止时，合闸时间继电器CR的触点延时打开，断开对合闸接触器CC的线圈供电，合闸接触器CC在失电后，带动其常开触点返回打开状态，从而使得常开触点由供电状态转为接地状态，与常开触点相连接的控制电缆及电动操作机构中的电动机回路及电动机线圈均转为接地状态。

相应地，当遥控器发出分闸信号时，控制系统的动作过程与合闸操作时类似，此时分闸时间继电器OR来控制分闸接触器OC的常闭触点和常开触点动作，从而通过两外两条线路将与合闸时极性相反的电源施加到电动机上，使得电动机发生与合闸时相反的转动(如反转)，具体细节在此不再赘述。

在本发明中，供电控制器1在转送操作指令时向控制电缆2及电动操作机构3发出电信号，此时控制电缆中有信号传送，电动操作机构中的电动机得电动作；在不转送操作指令时通过供电控制器1中的接触器接地，使得控制电缆及电动操作机构中的电动机回路及电动机线圈与整个远控系统隔离开并接地。由于控制电缆中传送信号的时间非常短，而在大多数时候，是通过供电控制器中接触器的接地将控制电缆和电动机线圈的电位钳制到零电位，使空载电缆和线圈的电位不再悬浮，这样由外界电场干扰所产生的能量被及时地泄入到大地，从而能够极大地减少控制电缆中的电磁干扰，避免误动作。

另外，为了使电动操作机构能够在远方操作和本地操作之间进行转换，所述的电动机回路(3)中设置有远方操作、本地操作的转换开关。

具体地，参见图2，其中的开关ZH1为远方操作和本地操作的转换开关，其采用远方操作和本地操作互锁的方式进行工作，即当左侧的远方操作开关闭合时，右侧的本地操作操作是打开的，反过来，当右侧的本地操作开关闭合时，左侧的远方操作开关打开，即在任一时刻，远方操作开关和本地操作操作开关的通断状态都是相反的，可以有效避免隔离开关接通和断开的混乱。

另外，参见图2，该装置还包括分别连接到电动机的合闸行程开关和分闸形成开关，合闸行程开关和分闸行程开关分别连接于电动机的合闸和分闸回路中，合闸行程开关和分闸行程开关在同一时间点的通断状态是完全相反的，即当合闸行程开关闭合时，分闸行程开关是断开的，或者反之，从而能够有效避免电动机的误动作，提高可靠性。

由此可见，在本实用新型中，由于摒弃了传统电动操作结构中与电动机相连的接触器或继电器等电器件，通过控制电缆直接与电动机的线圈实现电气连接，再加上与连接于控制电缆另一端的供电控制器的配合，可以在无遥控分/合闸信号传输时，可靠地将控制电缆、电动机回路以及电动机线圈全部接地，将整个系统的电位强制箝位到零电位，有效地避免了由于外界干扰而在控制电缆、电动机回路以及电动机线圈中产生可能会导致误操作的干扰电压的可能性，将整个远动开关装置的可靠性提升到了新的更高的水平；并且，整体结构更加简单、成本也更低，具有非常高的工程实用价值。

上面结合附图对本发明的优选实施方式进行了描述，本领域技术人员应当理解的是，上面的描述仅是对本发明技术构思的解释而并不是对本发明的限定，本发明的保护范围应以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种高可靠性远动开关装置，包括供电控制器、控制电缆、以及电动机回路，其中，所述供电控制器(1)设置在控制室，所述控制电缆(2)是送电通道，所述电动机回路(3)设置在电动操作机构箱中，电动机在供电控制器的指令控制下能够正转或反转，其特征在于：所述供电控制器(1)包括至少一组接触器(CC、OC)，所述接触器的常开触点与供电电源线连接，所述接触器的常闭触点接地，所述接触器的线圈由输入的遥控信号控制，当有遥控信号输入时，所述常开触点闭合同时所述常闭触点打开，通过控制电缆向电动机供电；当没有遥控信号时，所述接触器的线圈不带电，所述常开触点返回打开位置，同时所述常闭触点返回闭合位置并接地，从而使得与所述常闭触点所连接的控制电缆、电动机回路、以及电动机线圈均接地。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在所述电动操作机构箱内，除电动机线圈外，电动机的正/反转操控回路中没有其它任何带线圈的电器件。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在没有供电时，通过常闭触点的接地而将控制电缆——电动机回路——电动机线圈同时断电且接地。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述供电控制器(1)还包括延时电路。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述的电动机回路(3)中设置有远方操作和本地操作之间进行转换的转换开关。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的电动机回路中还设置有合闸行程开关和分闸行程开关。