CN209673935U - 一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，包括旋钮开关、多触点阵列切换开关、旋转传动链和控制电路模块，多触点阵列切换开关包括3个切换开关，切换开关包括动触头模块和静触头模块，动触头模块包括动触头和圆形绝缘板，静触头模块包括静触头和方形绝缘板，动触头模块活动式地安装在静触头模块内，动触头与静触头之间可旋转接触。本实用新型采用旋钮开关、多触点阵列切换开关、旋转传动链和控制电路模块相结合，优化试验所需的接地开关阵列，达到以少量动触头切换多倍接地点阵列的目的，降低成本，节省空间，同时采用控制电路模块来进行电动控制，具有自动、准确、便捷、安全的优点，为智能化的配电网模拟试验平台提供了关键部件保障。

Description

一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置

技术领域

本发明主要应用于10kV配网接地故障模拟试验平台领域，具体是一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置。

背景技术

近年来，随着我国经济的发展，配电网建设投入不断加大，配电网络越来越庞大且复杂，因此，配网接地故障模拟试验平台要包含各种出线线路，并且每一条线路都需要若干接地开关，势必构成一个庞大的接地故障点阵列群，这是不现实的，也是不经济的。本配网接地故障模拟试验线路切换装置很好地解决了上述问题，为复杂配电网的接地故障分析与研究提供了设施保障。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，采用旋钮开关、多触点阵列切换开关、旋转传动链和控制电路模块相结合，优化了试验所需的接地开关阵列，降低了制作成本，节省了空间，并且具有自动、准确、便捷、安全的优点，为智能化的配电网模拟试验平台提供了关键部件保障。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，包括旋钮开关、多触点阵列切换开关、旋转传动链和控制电路模块，旋钮开关、多触点阵列切换开关依次与旋转传动链通过机械连接，控制电路模块与旋转传动链之间电连接，旋钮开关11的档位包括1挡、2挡、3挡；

多触点阵列切换开关包括3个切换开关，依次分别为A相、B相、C相，3个切换开关之间间隔一定距离安装，每个切换开关均包括动触头模块和静触头模块，其中，动触头模块包括若干动触头和圆形绝缘板，动触头呈环形固定安装在圆形绝缘板外侧并伸出，且动触头关于圆形绝缘板的圆心呈中心对称；静触头模块包括若干静触头和方形绝缘板，方形绝缘板上设有中心圆孔，该中心圆孔的直径大于圆形绝缘板的直径，静触头呈环形固定安装在方形绝缘板中心圆孔的内侧并伸出，且静触头关于中心圆孔的虚拟圆心呈中心对称；动触头模块活动式地安装在静触头模块的中心圆孔内，且圆形绝缘板的圆心与中心圆孔的虚拟圆心重合，动触头与静触头之间可旋转接触。

进一步的，本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，中心圆孔的直径与圆形绝缘板的直径之差D满足：5mm≤D≤10mm。

进一步的，本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，1个切换开关内的静触头的数量是动触头的数量的3倍。

进一步的，本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，1个切换开关内的动触头数量为6个，静触头数量为18个。

进一步的，本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，旋转传动链包括电动机、齿轮、链条、传动轴，传动轴穿过3个圆形绝缘板的圆心并与之固定连接，传动轴的一端与旋钮开关固定连接，传动轴的另一端固定安装有齿轮，齿轮通过链条与电动机连接，电动机与控制电路模块电连接。

进一步的，本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，控制电路模块包括万能旋钮开关、第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第一交流接触器、第二交流接触器和电容，万能旋钮开关的触点1、3、5连接在零线上，触点1、3、5分别对应触点2、4、6，旋钮开关的档位1、2、3分别对应万能旋钮开关的触点3与4闭合、触点1与2闭合、触点5与6闭合；第一交流接触器的第一常开触点与第一行程开关的常开触点并联连接后一端与第一交流接触器的线圈串联连接，另一端连接触点2，第一交流接触器线圈的另一端连接在火线上；第二交流接触器的第一常开触点与第三行程开关的常开触点并联连接后一端与第二交流接触器的线圈串联连接，另一端与第二行程开关的常闭触点、触点2均连接，第二交流接触器线圈的另一端连接在火线上，第二行程开关的常闭触点的另一端连接在零线上；第一交流接触器的常闭触点、第一行程开关的常闭触点、第二交流接触器的第二常开触点连接于点A，第一交流接触器的常闭触点的另一端与电动机的反转接口连接，第一行程开关的常闭触点的另一端连接触点4，第二交流接触器的第二常开触点的另一端连接零线；第二交流接触器的常闭触点、第三行程开关的常闭触点、第一交流接触器的第二常开触点连接于点B，第二交流接触器的常闭触点的另一端与电动机的正转接口连接，第三行程开关的常闭触点的另一端连接触点6，第一交流接触器的第二常开触点的另一端连接零线；电容的两端分别连接电动机的正转接口和反转接口，电动机的另一输入端连接火线。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置优化了试验所需的接地开关阵列，减少了接地开关数量，节省了空间；

2、本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置使用控制电路模块来进行电动控制，切换便捷、准确、安全；

3、本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置降低了试验成本，同时能为配电网模拟试验平台提供保障。

附图说明

图1是本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置的结构示意图；

图2是本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置的切换开关示意图；

图3是本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置的动触头模块示意图；

图4是本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置的静触头模块示意图；

图5是本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置的旋钮开关示意图；

图6是本发明的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置的控制电路模块示意图。

附图标记含义：1：切换开关，2：动触头，3：圆形绝缘板，4：静触头，5：方形绝缘板，6：中心圆孔，7：电动机，8：齿轮，9：链条，10：传动轴，11：旋钮开关。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，包括旋钮开关11、多触点阵列切换开关、旋转传动链和控制电路模块，旋钮开关11、多触点阵列切换开关依次与旋转传动链通过机械连接，控制电路模块与旋转传动链之间电连接；多触点阵列切换开关包括3个切换开关1，依次分别为A相、B相、C相，3个切换开关1之间间隔一定距离安装，每个切换开关1均包括动触头模块和静触头模块，其中，动触头模块包括若干动触头2和圆形绝缘板3，动触头2呈环形固定安装在圆形绝缘板3外侧并伸出，且动触头2关于圆形绝缘板3的圆心呈中心对称；静触头模块包括若干静触头4和方形绝缘板5，方形绝缘板5上设有中心圆孔6，该中心圆孔6的直径大于圆形绝缘板3的直径，静触头4呈环形固定安装在方形绝缘板5中心圆孔6的内侧并伸出，且静触头4关于中心圆孔6的虚拟圆心呈中心对称；动触头模块活动式地安装在静触头模块的中心圆孔6内，且圆形绝缘板3的圆心与中心圆孔6的虚拟圆心重合，动触头2与静触头4之间可旋转接触。

实施例1

一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，如图1所示，包括旋钮开关11、多触点阵列切换开关、旋转传动链和控制电路模块，旋钮开关11、多触点阵列切换开关依次与旋转传动链通过机械连接，控制电路模块与旋转传动链之间电连接，旋钮开关11的档位包括1挡、2挡、3挡，如图5所示。

多触点阵列切换开关包括3个切换开关1，依次分别为A相、B相、C相，3个切换开关1之间间隔一定距离安装，每个切换开关1均包括动触头模块和静触头模块，如图2所示。

其中，如图3所示，动触头模块包括6个动触头2和圆形绝缘板3，6个动触头2呈环形固定安装在圆形绝缘板3外侧并伸出，且动触头2关于圆形绝缘板3的圆心呈中心对称。

如图4所示，静触头模块包括18个静触头4和方形绝缘板5，架1、架2、架3、架4、架5、架6为架空线路区域静触头，电1、电2、电3、电4、电5、电6为电缆线路区域静触头，组1、组2、组3、组4、组5、组6为组合型线路区域静触头。方形绝缘板5上设有中心圆孔6，该中心圆孔6的直径与圆形绝缘板3的直径之差为5mm，18个静触头4呈环形固定安装在方形绝缘板5中心圆孔6的内侧并伸出，且静触头4关于中心圆孔6的虚拟圆心呈中心对称；动触头模块活动式地安装在静触头模块的中心圆孔6内，且圆形绝缘板3的圆心与中心圆孔6的虚拟圆心重合，动触头2与静触头4之间可旋转连接。

旋转传动链包括电动机7、齿轮8、链条9、传动轴10，传动轴10穿过3个圆形绝缘板3的圆心并与之固定连接，传动轴10的一端与旋钮开关11固定连接，传动轴10的另一端固定安装有齿轮8，齿轮8通过链条9与电动机7连接，电动机7与控制电路模块电连接。

控制电路模块通过带动旋转传动链运动使得切换开关的动触头模块旋转，在控制电路模块的行程开关的限定下，每个切换开关的动触头分别与静触头在三个不同区域闭合或断开，达到以6个动触头切换18个静触头即3倍数量接地故障点阵列的目的，具有自动、准确、便捷、安全的优点。

动触头Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ与3个不同区域的静触头闭合或断开，即：当动触头与电缆线路区域静触头闭合时，此时接通电缆线路区域可以进行接地试验；当电动机7反转至架空线路区域时，动触头与电缆线路区域静触头断开，与架空线路区域静触头闭合，此时接通架空线路区域可以进行接地试验；当电动机7继续正转至组合型线路区域时，动触头与组合型线路区域静触头闭合，此时接通组合型线路区域可以进行接地试验。

控制电路控制电动机7正转或反转，利用行程开关的定位，控制切换开关在静触头的三个不同区域内动作或停止，实现切换线路的目的。

控制电路模块包括万能旋钮开关SQ、第一行程开关SA1、第二行程开关SA2、第三行程开关SA3、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和电容C，如图6所示。万能旋钮开关SQ的触点1、3、5连接在零线N上，触点1、3、5分别对应触点2、4、6，旋钮开关11的档位1、2、3分别对应万能旋钮开关SQ的触点3与4闭合、触点1与2闭合、触点5与6闭合。

第一交流接触器的第一常开触点KM1-1与第一行程开关SA1的常开触点并联连接后一端与第一交流接触器的线圈KM1串联连接，另一端连接触点2，第一交流接触器线圈KM1的另一端连接在火线L上。

第二交流接触器的第一常开触点KM2-1与第三行程开关SA3的常开触点并联连接后一端与第二交流接触器的线圈KM2串联连接，另一端与第二行程开关SA2的常闭触点、触点2均连接，第二交流接触器线圈KM2的另一端连接在火线L上，第二行程开关SA2的常闭触点的另一端连接在零线N上。

第一交流接触器的常闭触点KM1-3、第一行程开关SA1的常闭触点、第二交流接触器的第二常开触点KM2-2连接于点A，第一交流接触器的常闭触点KM1-3的另一端与电动机7的反转接口连接，第一行程开关SA1的常闭触点的另一端连接触点4，第二交流接触器的第二常开触点KM2-2的另一端连接零线N。

第二交流接触器的常闭触点KM2-3、第三行程开关SA3的常闭触点、第一交流接触器的第二常开触点KM1-2连接于点B，第二交流接触器的常闭触点KM2-3的另一端与电动机7的正转接口连接，第三行程开关SA3的常闭触点的另一端连接触点6，第一交流接触器的第二常开触点KM1-2的另一端连接零线N。电容C的两端分别连接电动机7的正转接口和反转接口，电动机7的另一输入端连接火线。

控制电路模块控制切换开关的动作和停止，3个行程开关分别对应静触头模块的三个区域，2个交流接触器用来处理切换到中间区域时的两种不同情况。同时，控制电路模块中利用交流接触器的常闭触点互锁电动机7的正反转电源，使电动机7不会因为正反转同时通电而导致损坏。

具体电路控制流程如下：

由于切换开关只有三种状态，所以SA1、SA2、SA3必定且只有一个开关动作。当SQ的1、2触点闭合且SA1常开触点闭合时，线圈KM1通电自锁，常开触点KM1-1、KM1-2闭合，电机通电正转，同时常闭触点KM1-3断开防止电机正反转同时通电，直至SA2动作，SA2常闭触点断开，线圈KM1断电，电机断电停止；当SQ的1、2触点闭合且SA3常开触点闭合时，线圈KM2通电自锁，常开触点KM2-1、KM2-2闭合，电机通电正转，同时常闭触点KM1-3断开防止电机正反转同时通电，直至SA2动作，SA2常闭触点断开，线圈KM2断电，电机断电停止。当SQ的3、4触点闭合时，电机通电反转，直至SA1动作，SA1常闭触点断开，电机断电停止。当SQ的5、6触点闭合时，电机通电正转，直至SA3动作，SA3常闭触点断开，电机断电停止。

实例操作如下：

当旋钮开关11从挡位2转至挡位1时，SQ的3、4触点闭合，电机反转直至碰到行程开关SA1，行程开关SA1的常闭触点打开电机断电停止工作，动触头Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ分别停在架1、架2、架3、架4、架5、架6静触头上。此时是从电缆线路切换到架空线路。

当旋钮开关11从挡位1转至挡位2时，SQ的1、2触点闭合且行程开关SA1的常开触点闭合，线圈KM1通电自锁，常开触点KM1-2闭合使电机通电正转直至碰到行程开关SA2，行程开关SA2的常闭触点打开使线圈KM1断电，常开触点KM1-2恢复，电机断电停止工作，动触头Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ分别停在电1、电2、电3、电4、电5、电6静触头上。此时是从架空线路切换到电缆线路。

当旋钮开关11从挡位3转至挡位2时，SQ的1、2触点闭合且行程开关SA3的常开触点闭合，线圈KM2通电自锁，常开触点KM2-2闭合使电机通电反转直至碰到行程开关SA2，行程开关SA2的常闭触点打开使线圈KM2断电，常开触点KM2-2恢复，电机断电停止工作，动触头Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ分别停在电1、电2、电3、电4、电5、电6静触头上。此时是从组合型线路切换到电缆线路。

当旋钮开关11从挡位1或挡位2转至挡位3时，SQ的5、6触点闭合时，电机正转直至碰到行程开关SA3，行程开关SA3的常闭触点打开电机断电停止工作，动触头Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ分别与组1、组2、组3、组4、组5、组6静触头接通，此时是从架空线路或电缆线路切换到组合型线路。

实施例2

一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，包括旋钮开关11、多触点阵列切换开关、旋转传动链和控制电路模块，旋钮开关11、多触点阵列切换开关依次与旋转传动链通过机械连接，控制电路模块与旋转传动链之间电连接，旋钮开关11的档位包括1挡、2挡、3挡。

多触点阵列切换开关包括3个切换开关1，依次分别为A相、B相、C相，3个切换开关1之间间隔一定距离安装，每个切换开关1均包括动触头模块和静触头模块。其中，动触头模块包括6个动触头2和圆形绝缘板3，6个动触头2呈环形固定安装在圆形绝缘板3外侧并伸出，且动触头2关于圆形绝缘板3的圆心呈中心对称。静触头模块包括18个静触头4和方形绝缘板5，方形绝缘板5上设有中心圆孔6，该中心圆孔6的直径与圆形绝缘板3的直径之差为10mm，18个静触头4呈环形固定安装在方形绝缘板5中心圆孔6的内侧并伸出，且静触头4关于中心圆孔6的虚拟圆心呈中心对称；动触头模块活动式地安装在静触头模块的中心圆孔6内，且圆形绝缘板3的圆心与中心圆孔6的虚拟圆心重合，动触头2与静触头4之间可旋转连接。

旋转传动链包括电动机7、齿轮8、链条9、传动轴10，传动轴10穿过3个圆形绝缘板3的圆心并与之固定连接，传动轴10的一端与旋钮开关11固定连接，传动轴10的另一端固定安装有齿轮8，齿轮8通过链条9与电动机7连接，电动机7与控制电路模块电连接。

控制电路模块包括万能旋钮开关、第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第一交流接触器、第二交流接触器和电容。万能旋钮开关的触点1、3、5连接在零线上，触点1、3、5分别对应触点2、4、6，旋钮开关11的挡位1、2、3分别对应万能旋钮开关的触点3与4闭合、触点1与2闭合、触点5与6闭合。第一交流接触器的第一常开触点与第一行程开关的常开触点并联连接后一端与第一交流接触器的线圈串联连接，另一端连接触点2，第一交流接触器线圈的另一端连接在火线上。第二交流接触器的第一常开触点与第三行程开关的常开触点并联连接后一端与第二交流接触器的线圈串联连接，另一端与第二行程开关的常闭触点、触点2均连接，第二交流接触器线圈的另一端连接在火线上，第二行程开关的常闭触点的另一端连接在零线上。第一交流接触器的常闭触点、第一行程开关的常闭触点、第二交流接触器的第二常开触点连接于点A，第一交流接触器的常闭触点的另一端与电动机7的反转接口连接，第一行程开关的常闭触点的另一端连接触点4，第二交流接触器的第二常开触点的另一端连接零线。第二交流接触器的常闭触点、第三行程开关的常闭触点、第一交流接触器的第二常开触点连接于点B，第二交流接触器的常闭触点的另一端与电动机7的正转接口连接，第三行程开关的常闭触点的另一端连接触点6，第一交流接触器的第二常开触点的另一端连接零线。电容的两端分别连接电动机7的正转接口和反转接口。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，其特征在于，包括旋钮开关(11)、多触点阵列切换开关、旋转传动链和控制电路模块，旋钮开关(11)、多触点阵列切换开关依次与旋转传动链通过机械连接，控制电路模块与旋转传动链之间电连接，旋钮开关11的档位包括1挡、2挡、3挡；

多触点阵列切换开关包括3个切换开关(1)，依次分别为A相、B相、C相，3个切换开关(1)之间间隔一定距离安装，每个切换开关(1)均包括动触头模块和静触头模块，其中，动触头模块包括若干动触头(2)和圆形绝缘板(3)，动触头(2)呈环形固定安装在圆形绝缘板(3)外侧并伸出，且动触头(2)关于圆形绝缘板(3)的圆心呈中心对称；静触头模块包括若干静触头(4)和方形绝缘板(5)，方形绝缘板(5)上设有中心圆孔(6)，该中心圆孔(6)的直径大于圆形绝缘板(3)的直径，静触头(4)呈环形固定安装在方形绝缘板(5)中心圆孔(6)的内侧并伸出，且静触头(4)关于中心圆孔(6)的虚拟圆心呈中心对称；动触头模块活动式地安装在静触头模块的中心圆孔(6)内，且圆形绝缘板(3)的圆心与中心圆孔(6)的虚拟圆心重合，动触头(2)与静触头(4)之间可旋转接触。

2.根据权利要求1所述的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，其特征在于，中心圆孔(6)的直径与圆形绝缘板(3)的直径之差D满足：5mm≤D≤10mm。

3.根据权利要求1所述的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，其特征在于，1个切换开关(1)内的静触头(4)的数量是动触头(2)的数量的3倍。

4.根据权利要求1或3所述的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，其特征在于，1个切换开关(1)内的动触头(4)数量为6个，静触头(4)数量为18个。

5.根据权利要求1所述的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，其特征在于，旋转传动链包括电动机(7)、齿轮(8)、链条(9)、传动轴(10)，传动轴(10)穿过3个圆形绝缘板(3)的圆心并与之固定连接，传动轴(10)的一端与旋钮开关(11)固定连接，传动轴(10)的另一端固定安装有齿轮(8)，齿轮(8)通过链条(9)与电动机(7)连接，电动机(7)与控制电路模块电连接。

6.根据权利要求1所述的配电网模拟试验接地故障点阵列切换装置，其特征在于，控制电路模块包括万能旋钮开关、第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第一交流接触器、第二交流接触器和电容，万能旋钮开关的触点1、3、5连接在零线上，触点1、3、5分别对应触点2、4、6，旋钮开关(11)的档位1、2、3分别对应万能旋钮开关的触点3与4闭合、触点1与2闭合、触点5与6闭合；第一交流接触器的第一常开触点与第一行程开关的常开触点并联连接后一端与第一交流接触器的线圈串联连接，另一端连接触点2，第一交流接触器线圈的另一端连接在火线上；第二交流接触器的第一常开触点与第三行程开关的常开触点并联连接后一端与第二交流接触器的线圈串联连接，另一端与第二行程开关的常闭触点、触点2均连接，第二交流接触器线圈的另一端连接在火线上，第二行程开关的常闭触点的另一端连接在零线上；

第一交流接触器的常闭触点、第一行程开关的常闭触点、第二交流接触器的第二常开触点连接于点A，第一交流接触器的常闭触点的另一端与电动机(7)的反转接口连接，第一行程开关的常闭触点的另一端连接触点4，第二交流接触器的第二常开触点的另一端连接零线；第二交流接触器的常闭触点、第三行程开关的常闭触点、第一交流接触器的第二常开触点连接于点B，第二交流接触器的常闭触点的另一端与电动机(7)的正转接口连接，第三行程开关的常闭触点的另一端连接触点6，第一交流接触器的第二常开触点的另一端连接零线；

电容的两端分别连接电动机(7)的正转接口和反转接口，电动机(7)的另一输入端连接火线。