CN205229776U - 控制与信号同线传输的四线制操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种控制与信号同线传输的四线制操作机构，该四线制机构的电机正极通过电缆分别连接到合闸断路器的负极与分闸断路器的正极，而电机负极则通过电缆分别连接到合闸断路器的正极及分闸断路器的负极；合闸断路器通过连接电缆到外接端子上，一路连接分闸信号继电器并连接到分闸信号供电回路中，另一路连接到合闸控制供电回路中；分闸断路器一路连接到合闸信号继电器最后接到合闸信号供电回路中，另一路连接到分闸控制供电回路中。有益效果是该操作机构节省了机构到控制屏的线缆，减轻了43％的工作量，减少了近50％故障点，使得安装空间更加充裕。

Description

控制与信号同线传输的四线制操作机构

技术领域

本实用新型涉及一种控制与信号同线传输的四线制操作机构,机构中只通过四根线缆与集中控制屏体相连,从而在整个控制屏对机构进行集中控制,而操作机构中只保留四根线,采用机械连锁与电动闭锁功能实现既能用来进行分闸、合闸控制,同时又能用来采集分合闸信号。

背景技术

目前隔离开关配套的操作机构大多数是电动操作机构，而少数采用集中控制的操作机构中将原有接触器、灯钮等电气元件移除，只保留机械连锁的断路器，来实现电机正反转，从而控制分合闸，再通过行程开关来确定分合闸信号，这是典型的七线制的集中控制。对于采用七线制的集中控制机构箱，每台操作机构中用七根线连接到集中控制屏中，其中控制回路四根线，包括实现电机正转2根线，电机反转2根线；采集回路三根线，包括一根公共端，一根分闸信号，一根合闸信号。每台机构箱中均有这7根线传入集中控制屏中，如果操作机构距离与集中控制屏距离较远，这样每台机构节省3根线会节省大量电缆，而且这7根线连接操作机构与集中控制箱都是通过外接端子连接，每增加一个连接点，就会多一处故障点。

发明内容

针对现有技术中结构上的不足，本实用新型的目的是提供一种控制与信号同线传输的四线制操作机构，与现有7线制相比，四线制可以在每台机构中减少3根电缆，在保证功能的情况下，节省了材料，同时也减少了接线的故障点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种控制与信号同线传输的四线制操作机构，该四线制机构通过电缆连接到集中控制机构箱中，组成四线制控制采集系统其中：该四线制系统包括有电机、合闸断路器、分闸断路器、外接端子、闭锁接触器、合闸信号继电器、分闸信号继电器、合闸信号供电回路、分闸信号供电回路、分闸控制接触器、合闸控制接触器、分闸控制供电回路、合闸控制供电回路。

所述电机正极通过电缆分别连接到合闸断路器的负极与分闸断路器的正极，而电机负极则通过电缆分别连接到合闸断路器的正极及分闸断路器的负极；同时合闸断路器通过连接电缆到外接端子上并分为两路，一路通过闭锁接触器连接分闸信号继电器并连接到分闸信号供电回路中，另一路通过合闸控制接触器并连接到合闸控制供电回路中；而分闸断路器通过连接电缆到外接端子中同时分为两路，一路通过闭锁接触器连接到合闸信号继电器最后接到合闸信号供电回路中，另一路通过分闸控制接触器连接到分闸控制供电回路中。

本实用新型的效果是采用了该控制采集同线传输的四线制方式，来对机构进行控制分合及采集分合信号，在与控制采集分开的七线制同等功能作用下，节省了机构到集中控制屏的线缆，假如从集中控制屏到机构的距离为20m,四线制与七线制相比，每台机构就可以减少60米的线缆；减轻了工作量，在操作机构中只需要接4根电缆，与七线制相比，减轻了43％的工作量；减少了接头过多而产生的故障点，操作机构与集中控制屏连接均是通过外接端子进行连接的，七线制比四线制多3根线，即为在操作机构中多3个外接点，在集中控制屏中多3个外接点，这样，一共多出6个外部接点，使原本14接点变为8接点，使得故障点减少了近50％；更加方便设备的安装，减少了线缆与外接端子，使得安装空间更加充裕。通过闭锁接触器的通断来实现控制回路与信号采集回路的相互转换，使得操作机构的四根线虽然分别用于控制分合回路与分合信号的采集回路，但是杜绝控制回路与采集回路的同时接通，在控制回路执行过程中，采集回路不得接通，但是在控制回路执行完成后，将线路转到采集回路上。这样增加整个控制采集回路的利用率，使得操作机构更加精简，集中控制更加方便。

附图说明

图1为本实用新型的四线制控制采集原理图；

图2为本实用新型的实现四线制集中控制时序图。

图1中：

1、电机2、合闸断路器3、分闸断路器4、外接端子

5、闭锁接触器6、合闸信号继电器7、分闸信号继电器

8、合闸信号供电回路9、分闸信号供电回路

10、分闸控制接触器11、合闸控制接触器

12、分闸控制供电回路13、合闸控制供电回路

具体实施方式

结合附图对本实用新型的控制与信号同线传输的四线制操作机构加以说明。

本实用新型的控制与信号同线传输的四线制操作机构中采用控制回路与采集回路同时接到机构箱中的四根线上，通过闭锁接触器的通断来选择是控制回路还是采集回路处于工作状态中。这样设计就可以使得每台机构到集中控制屏只需要四根线缆，从而节省了电缆成本，较少了故障点，利于设备的安装与检修。

采用了四线制代替传统的七线制来完成集中控制的机构。将本来用来采集信号的三根线去掉，只保留用来完成分合闸控制的四根控制线，然后将采集的分合信号点通过闭锁接触器也接到分合控制的四根线中，通过闭锁接触器的通断来选择是控制回路还是采集回路。当控制回路执行分合时，采集回路不同，但是当分合完成后，切断控制回路，接入采集回路，采集隔离开关的分合信号。

如图1所示，本实用新型的控制与信号同线传输的四线制操作机构的结构是，该四线制机构通过电缆连接到集中控制机构箱中，组成四线制控制采集系统，该四线制系统包括有电机1、合闸断路器2、分闸断路器3、外接端子4、闭锁接触器5、合闸信号继电器6、分闸信号继电器7、合闸信号供电回路8、分闸信号供电回路9、分闸控制接触器10、合闸控制接触器11、分闸控制供电回路12、合闸控制供电回路13。

所述电机1正极通过电缆分别连接到合闸断路器2的负极与分闸断路器3的正极，而电机1负极则通过电缆分别连接到合闸断路器2的正极及分闸断路器3的负极；同时合闸断路器2通过连接电缆到外接端子4上并分为两路，一路通过闭锁接触器5连接分闸信号继电器7并连接到分闸信号供电回路9中，另一路通过合闸控制接触器11并连接到合闸控制供电回路13中；而分闸断路器3通过连接电缆到外接端子4中同时分为两路，一路通过闭锁接触器5连接到合闸信号继电器6最后接到合闸信号供电回路8中，另一路通过分闸控制接触器10连接到分闸控制供电回路12中。

当有合闸按钮按下后，所述集中控制机构箱的集中控制屏中PLC则输出信号，首先将闭锁接触器5线圈吸合，断开合闸信号供电回路8与分闸信号供电回路9，接着输出合闸信号，将合闸控制接触器11线圈吸合，这时合闸控制供电回路13电压处于接通状态，通过合闸控制接触器11、外接端子4、合闸断路器2将电接到电机1上进行正转，实现合闸操作，而执行完合闸操作后，先后断开合闸断路器2、合闸控制接触器11，接通闭锁接触器5，这时合闸信号供电回路8通过合闸信号继电器6、闭锁接触器5、外接端子4、分闸断路器3接到电机1中，得到合闸信号；而分闸操作与合闸操作相同，PLC输出信号后，首先需将闭锁接触器5的常闭点变成常开点，接着输出分闸信号，将分闸控制接触器10线圈吸合，这时分闸控制供电回路12处于接通状态，电压通过分闸控制接触器10、外接端子4、分闸断路器3连接到电机1上进行反转，实现分闸操作。而执行完分闸操作后，先后断开分闸断路器3、分闸控制接触器10，接通闭锁接触器5，这时分闸信号供电回路9通过分闸信号继电器7、闭锁接触器5、外接端子4、合闸断路器2连接到电机1中，得到分闸信号。

本实用新型的控制与信号同线传输的四线制操作机构功能是按照以下实现的：

该四线制机构通过电缆连接到集中控制机构箱中，组成四线制控制采集系统，包含有电机1、合闸断路器2、分闸断路器3，通过四个接线端子4与外部相连，合闸断路器2通过外接端子4，其中一路通过闭锁接触器5、分闸信号继电器7连接到分闸信号供电回路9上，而另一路则通过合闸控制接触器11连接到合闸控制供电回路13上。分闸信号供电回路9中有分闸信号时，分闸信号继电器7吸合，将触点信号传入PLC，记录显示分闸状态。

分闸断路器3通过外接端子4，其中一路过闭锁接触器5、合闸信号继电器6连接到合闸信号供电回路8中，另一路通过分闸控制接触器10接到分闸控制供电回路12上。合闸信号供电回路8中有合闸信号时，合闸信号继电器6吸合，将触点信号传入PLC，记录显示分闸状态。

合闸控制供电回路13中，连接合闸控制接触器11吸合，机构中的合闸断路器同时吸合时，电机正转，进行合闸动作。分闸控制供电回路12中，连接分闸控制接触器10吸合，机构中的分闸断路器3同时吸合时，电机反转，进行分闸动作。

操作过程如下：假设当前隔离开关处于分闸状态，那么操作机构中的合闸断路器2是吸合的，而分闸断路器3是断开的，将不工作电机1视为导线，这时分闸采集供电回路9的导通的，分闸信号继电器7是吸合的，PLC将采集到分闸信号进行显示。当要进行合闸操作，按下合闸按钮时，首先PLC输出信号到闭锁接触器5线圈，使得闭锁接触器5吸合，断开分闸信号控制回路9和合闸信号控制回路8；然后PLC输出信号到合闸控制接触器11，使得合闸控制接触器11吸合，合闸控制供电回路13导通，这样使得电机1开始正转，带动隔离开关进行合闸操作，当一定时间内，机构中分闸断路器3、合闸断路器2先后闭合和断开，这时停止合闸动作；再通过PLC输出信号先后断开合闸控制接触器11和闭锁接触器5，而此时分闸断路器3是闭合的，这样就可以通过合闸信号供电回路8使得合闸信号继电器6吸合，采集到合闸信号传入PLC中，呈现合闸状态；最后进行分闸操作时，与合闸操作相同，只需通过PLC输出信号，先后吸合闭锁继电器5与分闸控制接触器10，接通分闸控制供电回路，即可使得电机反转，使得隔离开关进行分闸操作，达到位置进行分闸信号输出。

具体操作流程参考图2时序图，PLC进行编程也按照四线制执行分合闸时序图。

1、隔离开关初始于分闸状态的间隙时刻，此时可进行合闸操作；当操作合闸按键后，分合闸信号闭锁接触器吸合，为分合闸操作做准备；分合闸信号闭锁接触器吸合t1后，合闸接触器吸合，而此时机构合断路器已经处于闭合状态，电机1开始顺时针旋转。

2、当电机1旋转t2后，机构分断路器闭合，为下一次分闸操作做准备。

3、电机1继续旋转t3后，机构合断路器断开，电机1停止旋转。

4、当合闸接触器吸合t4后，断开合闸接触器。

5、当合闸接触器断开t5后，断开分合闸信号闭锁接触器，合闸过程结束，出于间隙状态，可以等待分闸操作。

6、分合闸信号闭锁接触器断开后，四线制合闸信号接触器吸合，可采集四线制合闸信号。

7、当操作分闸按键后，分合闸信号闭锁接触器吸合，为分合闸操作做准备。

8、分合闸信号闭锁接触器吸合t1后，分闸接触器吸合，而此时机构分断路器已经处于闭合状态，电机1开始逆时针旋转。

9、当电机1旋转t2后，机构合断路器闭合，为下一次合闸操作做准备。

10、电机继续旋转t3后，机构分断路器断开，电机1停止旋转。

11、当分闸接触器吸合t4后，断开分闸接触器。

12、当分闸接触器断开t5后，断开分合闸信号闭锁接触器，分闸过程结束，出于间隙状态，可以等待合闸操作。

13、分合闸信号闭锁接触器断开后，四线制分闸信号接触器吸合，可采集四线制分闸信号。

按照上述1-13项，执行一个合闸再分闸过程。而根据具体程序设计中，t1＝1S,t4＝4S,t5＝1S。而t2和t3的时间都是有机构中机械连锁的断路器分合决定，不在程序中硬性规定。

Claims (1)

1.一种控制与信号同线传输的四线制操作机构，该四线制机构通过线缆连接到集中控制机构箱中，组成四线制控制采集系统，其特征是：该四线制系统包括有电机(1)、合闸断路器(2)、分闸断路器(3)、外接端子(4)、闭锁接触器(5)、合闸信号继电器(6)、分闸信号继电器(7)、合闸信号供电回路(8)、分闸信号供电回路(9)、分闸控制接触器(10)、合闸控制接触器(11)、分闸控制供电回路(12)、合闸控制供电回路(13)；

所述电机(1)正极通过电缆分别连接到合闸断路器(2)的负极与分闸断路器(3)的正极，而电机(1)负极则通过电缆分别连接到合闸断路器(2)的正极及分闸断路器(3)的负极；同时合闸断路器(2)通过连接电缆到外接端子(4)上并分为两路，一路通过闭锁接触器(5)连接分闸信号继电器(7)并连接到分闸信号供电回路(9)中，另一路通过合闸控制接触器(11)并连接到合闸控制供电回路(13)中；而分闸断路器(3)通过连接电缆到外接端子(4)中同时分为两路，一路通过闭锁接触器(5)连接到合闸信号继电器(6)最后接到合闸信号供电回路(8)中，另一路通过分闸控制接触器(10)连接到分闸控制供电回路(12)中。