一种隔离开关机构的制作方法

1.本实用新型涉及变电设备技术领域，尤其是涉及一种隔离开关机构。


背景技术：

2.高压开关设备是电网重要的保护和控制设备，而隔离开关作为一种无灭弧功能的开关器件，能为电力系统提供明显的断口，保护运行人员和系统的安全，被广泛应用于高压电网中。
3.目前，国内外隔离开关机构的控制部分均采用传统的小型断路器、按钮、接触器等元器件通过导线二次连线组成，电路结构复杂、易故障，不便于检修维护。此外，随着电力系统智能化要求日益提高，现有隔离开关还不具备远程通信、操作和开关分合闸到位检测、报警等功能，不能满足电力设备的智能化和可靠性需求。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种模块化集成型的智能隔离开关机构，具有远程操作、分合闸到位检测等功能，能实现数字化变电设备在生产领域的应用。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种隔离开关机构，包括：开关模块、电动操作模块、集成控制模块、cpu、监测模块和航空插排模块；其特征在于，
6.所述开关模块包括闸门和微动开关，与所述电动操作模块连接；
7.所述电动操作模块包括电动机和减速箱；
8.所述集成控制模块包括操作面板；其中，所述操作面板包括功能按钮，所述功能按钮至少包括合闸按钮、分闸按钮、复位按钮和远方/就地按钮；
9.所述监测模块包括电动操作监测单元和闸门状态监测单元；
10.所述航空插排模块包括电源航空插排和信号航空插排；
11.所述电动操作模块、集成控制模块、cpu和监测模块分别与所述航空插排模块连接。
12.优选的，所述操作面板还包括信号指示灯，所述信号指示灯至少包括电源指示灯、故障指示灯、合闸指示灯、分闸指示灯和远方/就地指示灯。
13.进一步的，所述电动操作监测单元包括电机电流监测设备和主轴扭矩监测设备。
14.更进一步的，所述闸门状态监测单元至少包括微动开关状态监测设备和视频识别监测设备。
15.作为本方案的一种优选方案，本实施例所述隔离开关机构，还包括环境调节模块，所述环境调节模块可包括温湿度监测单元和温湿度控制单元。
16.作为本方案的另一种优选方案，所述隔离开关机构还包括外接显示模块，所述外接显示模块与所述cpu连接。
17.相比于现有技术，本实用新型实施例的有益效果在于，将机构最小可更换单元进
行模块化设计，将传统的小型断路器、按钮、接触器等元器件集成为一个控制模块，使得隔离机构整体结构紧凑灵活、划分清晰，便于检修维护；增设检测模块、cpu和远方控制模块，可实现远方通信，且通过检测模块获取闸门状态信息能可靠地判断分合闸是否到位，满足了电力设备的智能化和可靠性需求。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例提供的隔离开关机构的结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例提供的隔离开关机构的立体结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
21.本实用新型实施例提供了一种隔离开关机构，具体的，请参见图1，图1示出为本实用新型其中一种实施例中的隔离开关机构，包括开关模块11、电动操作模块12、集成控制模块13、cpu14、监测模块15和航空插排模块16；其特征在于，
22.所述开关模块11包括闸门23和微动开关，与所述电动操作模块12连接；
23.所述电动操作模块12包括电动机26和减速箱；
24.所述集成控制模块13包括操作面板；其中，所述操作面板包括功能按钮，所述功能按钮至少包括合闸按钮、分闸按钮、复位按钮和远方/就地按钮；
25.所述监测模块15包括电动操作监测单元和闸门状态监测单元；
26.所述航空插排模块16包括电源航空插排和信号航空插排；
27.所述电动操作模块12、集成控制模块13、cpu14和监测模块15分别与所述航空插排模块16连接。
28.本实施例中，所述开关模块11与所述电动操作模块12机械连接。图2为本实用新型提供的其中一种隔离开关机构的机构示意图，如图2所示，所述电动操作模块安装有一个主轴连杆23，所述主轴连杆23连接所述开关模块11和所述电动操作模块12，所述开关模块11安装在主轴连杆24的一端，所述开关模块11的闸门23经传动系统与主轴连杆24相连，当电动操作模块控制所述主轴连杆24旋转时，所述闸门23的闸刀可随主轴一同旋转。
29.所述电动操作模块12、集成控制模块13、cpu14和监测模块15分别与所述航空插排模块16连接，具体包括：所述电动操作模块12、集成控制模块13、cpu14和监测模块15通过航空插头连接线分别与所述电源航空插排连接电源获取供电；所述电动操作模块12与集成控制模块13分别通过航空插头连接线与所述信号航空插排电性连接实现通信连接；所述集成控制模块13与cpu14分别通过航空插头连接线与所述信号航空插排电性连接实现通信连接；所述监测模块15与cpu14分别通过航空插头连接线与所述信号航空插排电性连接实现通信连接。
30.在本实施例中，所述航空插排模块16不仅可以为机构内部电路连接提供统一接口，还可为机构外部接线提供接口，且不同航空插排或同一航空插排的不同针脚的信号定义及其连接电路皆灵活可调整，且同一航空插排不同针脚的航空插头连接线的标识各异，易于区分，既方便接线，实现接线的快速更换，还具备防接错的特点，方便新建站的接线预制。特别的，所述航空插头连接线的标识可以为航空插头连接线的颜色。下表给出一种电源航空插排和信号航空插排接线的信号定义例子。
[0031][0032]
[0033][0034]
在本实施例中，所述集成控制模块13将传统隔离开关的接触器、按钮等独立元器件控制电机动作的回路优化集成为一个集成控制器22，所述集成控制器22具有远方控制和就地控制两种模式，由操作面板统一控制。所述操作面板的功能按钮可以为按键、旋钮等元器件。在本实施例中，所述远方/就地按钮为旋钮，扭动远方/就地旋钮，所述集成控制器22就可切换为远方/就地控制模式；
[0035]
所述复位按钮为按键，所述集成控制模块处于告警锁定状态时，无论就地模式还是远方模式，按下该按钮，所述集成控制器22和所述电动机26都将处于待机状态；
[0036]
所述合闸按钮为按键，所述集成控制器22处于就地模式、所述电动机26处于待机状态、所述开关模块的闸门23处于分闸位置时，按下该按键，将启动电动机26向合闸位置运作；当所述电动机26处于运行状态或当此按钮与分闸按钮同时按下时，电动机26不响应该指令；
[0037]
所述分闸按钮为按键，所述集成控制器22处于就地模式、所述电动机26处于待机状态、所述开关模块的闸门23处于合闸位置时，按下该按键，将启动电动机26向分闸位置运作；当所述电动机26处于运行状态或当此按钮与分闸按钮同时按下时，电动机26不响应该指令。
[0038]
优选的，在本实施例中，所述操作面板还包括信号指示灯，所述信号指示灯至少包括电源指示灯、故障指示灯、合闸指示灯、分闸指示灯和远方/就地指示灯，上述信号指示灯不仅有多个灯色，还可以有多种亮灯模式。在本实施例中，所述集成控制器22正常通电后，
所述电源指示灯常亮，绿色；当所述电动操作模块的操作或信号出现异常时，所述故障指示灯具有多种亮灯模式，分别对应不同故障情况，示例性的，当电动机26发生堵转，故障指示灯闪烁2下；当电机响应超时，故障指示灯闪烁3下；当闸门分、合位置信号同时存在，故障灯常亮；当闸门23处于合闸位置时，所述合闸指示灯常亮，绿色；当闸门23处于分闸位置时，所述分闸指示灯常亮，红色；当所述集成控制器22处于远方控制模式时，所述远方/就地指示灯常亮，蓝色；当所述集成控制器22处于就地控制模式时，所述远方/就地指示灯常亮，白色。
[0039]
在本实用新型实施例中，所述cpu内置于后台电脑21中，所述后台电脑21采用cpu板 模拟采集板 数字量输入输出板 背板的方式灵活插拔，并提供以太网口、rs485串口及di/do等接口灵活外接设备。
[0040]
优选的，所述电动操作监测单元包括电机电流监测设备和主轴扭矩监测设备。
[0041]
在本实用新型实施例中，所述电机电流监测设备为霍尔传感器或电流互感器，用于探测电动机26的实时电流并经信号航空插排接线传至cpu。所述主轴扭矩监测设备可以为扭矩传感器25，所述扭矩传感器25的检测数据为直流小信号，经信号航空插排接线传至cpu。
[0042]
优选的，所述闸门状态监测单元至少包括微动开关状态监测设备和视频识别监测设备。在本实用新型实施例中，所述视频识别监测设备可以为摄像机。
[0043]
更优选的，所述闸门状态监测单元还包括辅助开关监测设备。
[0044]
在本实用新型实施例中，所述隔离开关机构还包括环境调节模块，所述环境调节模块可包括温湿度监测单元和温湿度控制单元。所述温湿度监测单元为温湿度传感器，所述温湿度控制单元可以为加热器、温湿度控制器。
[0045]
优选的，所述温度检测单元可以为热成仪，所述热成像仪用于监测开关模块11的闸门触头温度，用过以太网口接入cpu实现通信。
[0046]
在本实用新型实施例中，所述监测模块15在所述隔离开关机构中是独立工作，完全隔离的，不会对所述开关模块11、集成控制模块13和cpu14的正常工作产生影响。
[0047]
本实用新型实施例提供的隔离开关机构，还包括外接显示模块，所述外接显示模块可以为桌上型计算机、掌上电脑、移动终端及智能平板等智能显示设备。所述外接显示模块可通过rs485串口接入cpu进行通信，使运行人员能实时地、直观地观测隔离开关内部环境、电机运行状态及闸门动作状态；同时，所述外接显示模块能在远方发送指令隔离开关的分合闸，并且能够设置相应的温湿度等控制参数。
[0048]
本实用新型实施例的主要工作过程如下：
[0049]
就地模式：
[0050]
(1)将远方/就地旋钮扭至就地模式，就地指示灯亮；
[0051]
(2)按下合闸按钮，启动电动机26向合闸位置运作；或按下分闸按钮，启动电动机26向分闸位置运作；
[0052]
(3)若发生故障，故障指示灯亮，按下复位按钮，电动机恢复待机状态；若无故障发生，合闸指示灯或分闸指示灯亮起。
[0053]
远方模式：
[0054]
(1)将远方/就地旋钮扭至远方模式，远方指示灯亮；
[0055]
(2)用外接显示设备向cpu14发送分闸命令或合闸命令；
[0056]
(3)cpu14接收分闸命令或合闸命令，经集成控制器，启动电动机26向分闸或合闸位置运作；
[0057]
(4)cpu14实时接收电动操作监测单元和闸门状态监测单元的检测信号并对电动操作模块12的工作状态进行判断；
[0058]
(5)若发生故障，故障指示灯亮，外接显示设备发出复位指令，cpu14接收所述复位指令，控制所述电动机26恢复待机状态；若无故障发生，cpu14根据闸门状态监测单元的检测信号对闸门到位情况进行判断；
[0059]
(6)若闸门分位/合位到位，分闸指示灯或合闸指示灯亮起，cpu14向外接显示设备返回闸门到位指令；若闸门分位/合位未到位，cpu14向外接显示设备返回闸门未到位指令，并控制所述电动机26恢复待机状态。
[0060]
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。