CN217690932U - 用于接地开关的操作机构及接地开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于接地开关的操作结构和接地开关。操作机构包括：驱动模块，其包括驱动电机和传动主轴，驱动电机通过传动主轴驱动接地开关的开关本体在合闸和分闸位置之间切换；辅助开关模块，其包括辅助开关和触发机构，传动主轴可驱动触发机构以触发辅助开关产生用于指示开关本体分合闸位置的第一指示信号；以及信号模块，其包括信号单元和触发单元，传动主轴可驱动触发单元绕传动主轴的轴线旋转以触发信号单元产生用于指示开关本体分合闸位置的第二指示信号。第一指示信号与第二指示信号为非同源信号。根据本实用新型的操作结构和接地开关可以提供非同源性质的双分合闸位置信号，能够满足各类安全工作规程及标准的要求并且结构简单。

Description

用于接地开关的操作机构及接地开关

技术领域

本实用新型总体涉及高压开关技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种用于接地开关的操作机构。本实用新型还涉及一种包括这种操作机构的接地开关。

背景技术

随着智能化变电站的技术发展，为了进一步提高操作效率，降低误操作风险，使用一键顺控操作来提高变电站的安全运行水平，已成为智能化变电站的普遍要求，而一键顺控操作的主要问题是高压开关的分合闸位置的双确认问题。

实际上，变电站远程倒闸操作技术已出现多年，但由于传统的高压开关设备往往仅通过辅助开关提供的信号实现开关分合闸位置判断，不具备开关位置的双确认功能，未能满足《Q/GDW1799.1-2013国家电网公司电力安全工作规程-变电部分》5.3.6.6条中“无法看到实际位置时，至少应有两个非同样原理或非同源的指示发生对应变化，且所有这些确定的指示均已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位”的要求而暂未获得更广泛的推广。

现有的开关位置的双确认问题的解决方案是，在无法看到开关实际位置时，通常通过其它的方法，如开关设备机械位置指示、电气指示、带电显示装置、仪表及各种遥测、遥信等信号的变化来判断，或者是通过同源的方式，获得另一个分合闸指示信号。

然而，对于开关主触头的机械位置指示，需要在变电站中部署监控主机和智能图像系统，成本较高。对于电气指示、带电显示装置、仪表及各种遥测等信号，则不能满足IEC标准和GB标准中“除非动触头分别到达其合闸或分闸位置，否则不应该发出合闸和分闸位置指示和位置信号”的要求。此外，通过同源的方式获得分合闸指示信号，其可靠性不能满足上面提到的国家电网要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于解决上述现有技术中存在的问题，提出一种改进的用于接地开关的操作机构以及包括该操作机构的接地开关。

为此，本实用新型的第一方面提供了一种用于接地开关的操作机构，所述操作机构包括：驱动模块，所述驱动模块包括驱动电机和传动主轴，所述驱动电机能够通过所述传动主轴驱动所述接地开关的开关本体在合闸位置和分闸位置之间切换；辅助开关模块，所述辅助开关模块包括辅助开关和触发机构，所述传动主轴能够驱动触发机构以触发所述辅助开关产生用于指示所述开关本体分合闸位置的第一指示信号；以及信号模块，所述信号模块包括信号单元和触发单元，所述传动主轴能够驱动所述触发单元绕所述传动主轴的轴线旋转以触发所述信号单元产生用于指示所述开关本体分合闸位置的第二指示信号；其中，所述触发机构和所述触发单元配置成使得所述第一指示信号与所述第二指示信号为非同源信号。

如此，操作机构可以提供至少两个非同源的分合闸位置信号，能够满足各类安全工作规程及标准的要求，并且通过将信号模块的触发单元设置成绕传动主轴旋转来触发信号单元，使得信号模块结构简单，空间占用小，易于对传统的仅通过辅助开关实现分合闸位置判断的接地开关进行改造以提供非同源的分合闸位置指示。

根据上述技术构思，本实用新型的第一方面可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。

在一些可选形式中，所述信号单元包括合闸信号单元和分闸信号单元，所述第二指示信号包括合闸到位信号和分闸到位信号；所述触发单元配置成：仅在所述开关本体到达合闸位置时触发所述合闸信号单元以产生所述合闸到位信号，并且仅在所述开关本体到达分闸位置时触发所述分闸信号单元以产生所述分闸到位信号。

在一些可选形式中，所述触发单元具有突伸部，所述突伸部构造成用于触发所述信号单元产生所述第二指示信号。

在一些可选形式中，所述触发单元呈凸轮的形式并且套设在所述传动主轴外侧。

在一些可选形式中，所述触发单元还具有连接臂；所述连接臂连接至所述触发机构，使得所述传动主轴能够通过所述触发单元驱动所述触发机构。

在一些可选形式中，所述触发机构包括套设在所述传动主轴外侧的传动部件，所述触发单元还具有连接部，所述连接部固定至所述传动部件，所述突伸部从所述连接部向远离所述传动主轴的方向突伸。

在一些可选形式中，所述触发单元还具有连接部，所述连接部固定至所述传动主轴，所述突伸部从所述连接部向远离所述传动主轴的方向突伸。

在一些可选形式中，所述信号单元布置在所述突伸部的运动路径上。

在一些可选形式中，所述合闸信号单元和/或所述分闸信号单元为行程开关、压力传感器、霍尔传感器或光学开关。

本实用新型的第二方面提供了一种接地开关，所述接地开关包括根据本实用新型的第一方面所述的用于接地开关的操作机构和开关本体。

根据本实用新型的用于接地开关的操作结构和接地开关可以提供非同源性质的双分合闸位置信号，能够满足各类安全工作规程及标准的要求，并且结构简单。

附图说明

本实用新型的其他特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，附图中相同的附图标记标识相同或相似的部件，其中：

图1是根据本实用新型的第一实施例的用于接地开关的操作机构的整体结构示意图；

图2是根据本实用新型的第一实施例的操作机构的局部结构示意图；

图3A和图3B分别是根据本实用新型的第一实施例的操作机构的辅助开关模块和信号模块从不同角度观察的结构示意图；

图4是根据本实用新型的第一实施例的操作机构的信号模块的触发单元的结构示意图；

图5A是根据本实用新型的第二实施例的用于接地开关的操作机构的辅助开关模块和信号模块的结构示意图；

图5B是图5A中的区域A处的放大示意图；

图6A是根据本实用新型的第二实施例的操作机构的信号模块的触发单元的结构示意图；

图6B是根据本实用新型的第二实施例的操作机构的用于安装信号单元的安装件的结构示意图；

图7A是根据本实用新型的第三实施例的用于接地开关的操作机构的辅助开关模块和信号模块的结构示意图；以及

图7B是图7A中的区域B处的局部剖视图。

具体实施方式

下面详细讨论实施方式的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施方式仅仅示范性地说明实施和使用本实用新型的特定方式，而非限制本实用新型的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶、底等方位的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方位表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方位表述也相应改变。

图1至图4示出了根据本实用新型的第一实施例的用于接地开关的操作机构10及其组成部件。操作机构10可以驱动接地开关的开关本体20在合闸位置和分闸位置之间进行切换并且提供指示开关本体20的分合闸位置的指示信号。在一些实施例中，接地开关可以为快速接地开关。

参照图1，操作机构10可以主要包括壳体100、驱动模块200、辅助开关模块300和信号模块400。壳体100可以包括壳本体102和可拆卸地连接至壳本体102的封板104。驱动模块200、辅助开关模块300和信号模块400可以设置在壳体100内。

驱动模块200可以用于驱动开关本体20、辅助开关模块300和信号模块400。驱动模块200可以包括驱动电机202和传动主轴204。驱动电机202提供的动力可以传递给传动主轴204，并进一步借助于传动主轴204传递给接地开关的开关本体20、辅助开关模块300和信号模块400。在图示的实施例中，驱动电机202和传动主轴204之间可以设置有减速齿轮206、传动轴208等传动机构/部件。

驱动电机202可以通过传动主轴204驱动接地开关的开关本体20在合闸位置和分闸位置之间切换以分别实现接地和断开接地。在一些实施例中，传动主轴204可以通过锥齿轮、传动轴等传动构件驱动接地开关的开关本体20的动触头运动，以实现开关本体20在合闸位置和分闸位置之间的切换。可以设想的是，传动主轴204与开关本体20的动触头之间也可以设置任何其他合适的传动部件。

由于无法看到接地开关的开关本体20的实际分合闸位置，为了实现开关状态转换的“一键顺控”操作，需要至少两个非同源的指示开关本体20的分合闸位置的信号来实现接地开关的分合闸位置的“双确认”。在本实用新型中，通过辅助开关模块300和信号模块400来提供非同源的指示信号。

参照图2和图3A，辅助开关模块300包括辅助开关302和触发机构304，传动主轴204可以驱动触发机构304以触发辅助开关302产生用于指示开关本体20的分合闸位置的第一指示信号。信号模块400包括信号单元402和触发单元404，传动主轴204可以驱动触发单元404绕传动主轴204的轴线旋转以触发信号单元402产生用于指示开关本体20的分合闸状态的第二指示信号。触发机构304和触发单元404配置成使得第一指示信号与第二指示信号为非同源信号。第一指示信号与第二指示信号可以被传输至一键顺控主机系统，为接地开关分合闸位置“双确认”提供判据。

通过将触发单元404设置成绕传动主轴204旋转来触发信号单元402，使得信号模块400结构简单，空间占用小，易于对传统的仅通过辅助开关实现分合闸位置判断的接地开关进行改造以提供至少两个非同源的分合闸位置指示。

第一指示信号可以包括用于指示开关本体20到达合闸位置的第一合闸到位信号和用于指示开关本体20到达分闸位置的第一分闸到位信号。在图示的实施例中，辅助开关302可以包括多对辅助触点。传动主轴204转动时能够驱动触发机构304运动，触发机构304的运动可以进而触发辅助开关302，即改变辅助开关302的辅助触点的状态。在一些实施例中，一对辅助触点的状态改变可以产生第一合闸到位信号，另一对辅助触点的状态变化可产生第一分闸到位信号，又一对辅助触点的状态变化可用于向驱动电机202发送停止运转信号。在图示的实施中，触发机构304呈拐臂连杆机构的形式。触发机构304可以包括传动部件306a、306b和执行部件(未示出)，其中，执行部件用于直接触发辅助开关302，传动部件306a、306b用于在传动主轴204与执行部件之间传递动力。

为了满足IEC标准和GB标准中“除非动触头分别到达其合闸或分闸位置，否则不应该发出合闸和分闸位置指示和位置信号”的要求，在一些实施例中，触发机构304可以配置成：仅在开关本体20到达合闸位置时触发其中一对辅助触点以产生第一合闸到位信号，并且仅在开关本体20到达分闸位置时触发另一对辅助触点以产生第一分闸到位信号。这种配置可以通过设定从传动主轴204到开关本体20的动触头的传动链的传动比以及从传动主轴204到触发机构304的执行部件的传动链的传动比来实现。

第二指示信号可以包括用于指示开关本体20到达合闸位置的第二合闸到位信号和用于指示开关本体20到达分闸位置的第二分闸到位信号。信号单元402可以包括用于产生第二合闸到位信号的合闸信号单元406和用于产生第二分闸到位信号的分闸信号单元408。

参照图3A和图4，在图示的实施例中，触发单元404呈凸轮的形式并且套设在传动主轴204的外侧。触发单元404可以键连接至传动主轴204，从而实现触发单元404在传动主轴204上的周向固定并且实现传动主轴204与触发单元404之间的力矩传递。触发单元404可以具有突伸部410，突伸部410构造成用于触发合闸信号单元406和分闸信号单元408以产生第二合闸到位信号和第二分闸到位信号。在图示的实施例中，合闸信号单元406和分闸信号单元408围绕传动主轴204布置在突伸部410的运动路径上，以由突伸部410触发。在图示的实施例中，触发单元404还具有连接臂414。连接臂414可以连接至辅助开关模块300的触发机构304，使得传动主轴204能够通过触发单元404驱动触发机构304。

在图示的实施例中，合闸信号单元406和分闸信号单元408可以为行程开关。当突伸部410运动到合闸信号单元406处时可以抵压合闸信号单元406的动触头407以使合闸信号单元406闭合而产生第二合闸到位信号；当突伸部410运动到分闸信号单元408处时可以抵压分闸信号单元408的动触头409以使分闸信号单元408闭合而产生第二分闸到位信号。可选地，合闸信号单元406和分闸信号单元408可以为压力传感器、霍尔传感器或光学开关。

为了满足IEC标准和GB标准中“除非动触头分别到达其合闸或分闸位置，否则不应该发出合闸和分闸位置指示和位置信号”的要求，在一些实施例中，触发单元404可以配置成：仅在开关本体20到达合闸位置时触发合闸信号单元406以产生第二合闸到位信号，并且仅在开关本体20到达分闸位置时触发分闸信号单元408以产生第二分闸到位信号。对于图示的实施例，这种配置可以通过设定从传动主轴204到开关本体20的动触头的传动链的传动比以及从传动主轴204到触发单元404(即凸轮)的传动链的传动比来实现。

参照图3A和图3B，合闸信号单元406和分闸信号单元408可以固定至安装件412，且安装件412可以固定至操作机构10的壳体100。在图示的实施例中，安装件412可以呈安装板的形式并且以悬垂的方式固定至壳体100的封板104。可选地，安装件412可以在靠近触发单元404处固定至壳本体102，例如固定至图3B中所示的壳本体102的内壁106。

图5A至图6B示出了根据本实用新型的第二实施例的用于接地开关的操作机构及其组成部件。根据本实用新型的第二实施例的操作机构与根据本实用新型的第一实施例的操作机构的操作原理类似，下面将重点描述两者的主要差异，相同之处将不再赘述。

参照图5A至图6B，根据本实用新型的第二实施例的操作机构10可以主要包括壳体100、驱动模块、辅助开关模块300和信号模块400。驱动模块包括驱动电机和传动主轴204，驱动电机能够通过传动主轴204驱动接地开关的开关本体在合闸位置和分闸位置之间切换。辅助开关模块300包括辅助开关302和触发机构304，传动主轴204能够驱动触发机构304以触发辅助开关302产生用于指示开关本体分合闸位置的第一指示信号。信号模块400包括信号单元402和触发单元404，传动主轴204能够驱动触发单元404绕传动主轴204的轴线旋转以触发信号单元402产生用于指示开关本体分合闸位置的第二指示信号。其中，触发机构304和触发单元404配置成使得第一指示信号与第二指示信号为非同源信号。

辅助开关模块300的触发机构304可以包括套设在传动主轴204外的传动部件306(即直接由传动主轴204驱动的传动部件306)。信号模块400的触发单元404可以具有在靠近传动主轴204处固定至传动部件306的连接部416和从连接部416向远离传动主轴204方向突伸的突伸部410，突伸部410构造成用于触发信号单元402产生第二指示信号。在图示的实施例中，辅助开关模块300的触发机构304呈拐臂连杆机构的形式，传动部件306呈拐臂的形式并且在运动时可以由缓冲器308进行缓冲。在图示的实施例中，连接部416可以呈板状并且具有弧形横截面以贴合传动部件306(即拐臂)的轮廓。连接部416可以通过紧固件固定至传动部件306。信号单元402可以围绕传动主轴204布置在突伸部410的运动路径上，以由突伸部410触发。在图示的实施例中，信号单元402可以固定至呈支架形式的安装件412，且安装件412可以固定至操作机构10的壳体100。

图7A至图7B示出了根据本实用新型的第三施例的用于接地开关的操作机构10及其组成部件。根据本实用新型的第三实施例的操作机构与根据本实用新型的第二实施例的操作机构类似，下面将重点描述两者的主要差异，相同之处将不再赘述。

参照图7A和图7B，根据本实用新型的第三实施例的操作机构10可以主要包括壳体100、驱动模块、辅助开关模块300和信号模块400。驱动模块包括驱动电机和传动主轴204，驱动电机能够通过传动主轴204驱动接地开关的开关本体在合闸位置和分闸位置之间切换。辅助开关模块300包括辅助开关302和触发机构304，传动主轴204能够驱动触发机构304以触发辅助开关302产生用于指示开关本体分合闸位置的第一指示信号。信号模块400包括信号单元402和触发单元404，传动主轴204能够驱动触发单元404绕传动主轴204的轴线旋转以触发信号单元402产生用于指示开关本体分合闸位置的第二指示信号。其中，触发机构304和触发单元404配置成使得第一指示信号与第二指示信号为非同源信号。

信号模块400的触发单元404可以包括固定至传动主轴204的连接部416和从连接部416向远离传动主轴204方向突伸的突伸部410，突伸部410构造成用于触发信号单元402产生第二指示信号。在图示的实施例中，连接部416可以具有弧形横截面以贴合传动主轴204的轮廓。连接部416可以通过螺纹紧固件418固定至传动主轴204。信号单元402可以围绕传动主轴204布置在突伸部410的运动路径上，以由突伸部410触发。在图示的实施例中，信号单元402可以直接固定至操作机构10的壳体100。

应当理解，本文描述的各个部件和特征可由多种材料制成，包括但不限于聚合物、橡胶、金属等本领域技术人员所熟知的其它合适的材料或者材料的组合。图1至图7B示实施例仅显示了根据本实用新型的用于接地开关的操作机构的各个可选部件的形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本实用新型的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。

以上已揭示本实用新型的技术内容及技术特点，然而可以理解的是，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本实用新型的保护范围。上述实施方式的描述是示例性的而不是限制性的，本实用新型的保护范围由权利要求所确定。

Claims (10)

1.一种用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述操作机构(10)包括：

驱动模块(200)，所述驱动模块(200)包括驱动电机(202)和传动主轴(204)，所述驱动电机(202)能够通过所述传动主轴(204)驱动所述接地开关的开关本体(20)在合闸位置和分闸位置之间切换；

辅助开关模块(300)，所述辅助开关模块(300)包括辅助开关(302)和触发机构(304)，所述传动主轴(204)能够驱动触发机构(304)以触发所述辅助开关(302)产生用于指示开关本体分合闸位置的第一指示信号；以及

信号模块(400)，所述信号模块(400)包括信号单元(402)和触发单元(404)，所述传动主轴(204)能够驱动所述触发单元(404)绕所述传动主轴(204)的轴线旋转以触发所述信号单元(402)产生用于指示开关本体分合闸位置的第二指示信号；

其中，所述触发机构(304)和所述触发单元(404)配置成使得所述第一指示信号与所述第二指示信号为非同源信号。

2.根据权利要求1所述的用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述信号单元(402)包括合闸信号单元(406)和分闸信号单元(408)，所述第二指示信号包括合闸到位信号和分闸到位信号；

所述触发单元(404)配置成：仅在所述开关本体(20)到达合闸位置时触发所述合闸信号单元(406)以产生所述合闸到位信号，并且仅在所述开关本体(20)到达分闸位置时触发所述分闸信号单元(408)以产生所述分闸到位信号。

3.根据权利要求1所述的用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述触发单元(404)具有突伸部(410)，所述突伸部(410)构造成用于触发所述信号单元(402)产生所述第二指示信号。

4.根据权利要求3所述的用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述触发单元(404)呈凸轮的形式并且套设在所述传动主轴(204)外侧。

5.根据权利要求4所述的用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述触发单元(404)还具有连接臂(414)；

所述连接臂(414)连接至所述触发机构(304)，使得所述传动主轴(204)能够通过所述触发单元(404)驱动所述触发机构(304)。

6.根据权利要求3所述的用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述触发机构(304)包括套设在所述传动主轴(204)外侧的传动部件(306)，所述触发单元(404)还具有连接部(416)，所述连接部(416)固定至所述传动部件(306)，所述突伸部(410)从所述连接部(416)向远离所述传动主轴(204)的方向突伸。

7.根据权利要求3所述的用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述触发单元(404)还具有连接部(416)，所述连接部(416)固定至所述传动主轴(204)，所述突伸部(410)从所述连接部(416)向远离所述传动主轴(204)的方向突伸。

8.根据权利要求3至7中的任一项所述的用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述信号单元(402)布置在所述突伸部(410)的运动路径上。

9.根据权利要求2所述的用于接地开关的操作机构(10)，其特征在于，所述合闸信号单元(406)和/或所述分闸信号单元(408)为行程开关、压力传感器、霍尔传感器或光学开关。

10.一种接地开关，其特征在于，所述接地开关包括开关本体(20)和根据权利要求1至9中任一项所述的用于接地开关的操作机构(10)。

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