基于柔性分合閘技術(shù)的智能集成中壓交流真空開關(guān)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于中壓電網(wǎng)的智能集成中壓交流真空開關(guān)設(shè)備，尤其涉及一種基于柔性分合閘技術(shù)的智能集成中壓交流真空開關(guān)設(shè)備，屬于電力開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)明專利，專利號(hào)為ZL201410015050.7，名稱為集成式高壓交流斷路器及其保護(hù)電路工作方法，以及專利號(hào)為ZL201410017012.5，名稱為智能集成高壓交流接觸器，均屬于智能集成交流真空開關(guān)設(shè)備，雖然其均實(shí)現(xiàn)了較高程度的智能化和集成化，但由于其行程傳感器或行程檢測(cè)電路安裝于絕緣子(如，“ZL201410015050.7”中 “10”，“ZL201410017012.5” 中 “9”)或絕緣體(“ZL201410015050.7” 中的 “8”，“ZL201410017012.5”中的“6”)的下部，而不是在開關(guān)動(dòng)觸頭或動(dòng)觸頭引出件(如，“ZL201410015050.7” 中的 “6”，“ZL201410017012.5” 中的 “13”)上，因此不能準(zhǔn)確地反映動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所以不能實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)動(dòng)觸頭的精確控制，作為開關(guān)最重要和基本的用于接通和隔斷中壓電網(wǎng)的分合閘性能不能得到較大提高，無“柔性”特點(diǎn)，存在分合閘時(shí)間長(zhǎng)、三相同期性差、時(shí)點(diǎn)不可控以及合閘時(shí)動(dòng)觸頭彈跳與分閘時(shí)動(dòng)觸頭反彈的問題，因此分合閘過程對(duì)電網(wǎng)、負(fù)載及開關(guān)本身均存在較大損害性沖擊，不能適應(yīng)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)新穎的對(duì)開關(guān)動(dòng)觸頭微行程運(yùn)動(dòng)精確導(dǎo)控進(jìn)而具有“柔性”分合閘性能的智能集成中壓交流真空開關(guān)設(shè)備，其具有性能優(yōu)異、可靠性高、成本低的特點(diǎn)，適用于堅(jiān)強(qiáng)智能配用電網(wǎng)建設(shè)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種基于柔性分合閘技術(shù)的智能集成中壓交流真空開關(guān)設(shè)備，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括:
真空開關(guān)管1、絕緣體9、分合閘機(jī)構(gòu)連接件15、控制器24，所述真空開關(guān)管1、絕緣體9、分合閘機(jī)構(gòu)連接件15順次軸向連接；
控制器24包括智能電路23、光柵式行程變送器16、分閘控制接口電路17和合閘控制接口電路18 ;智能電路23內(nèi)置有微處理器，用于計(jì)算分合閘操作參數(shù)；所述光柵式行程變送器16、分閘控制接口電路17、合閘控制接口電路18和智能電路23電連接；
真空開關(guān)管I的動(dòng)觸頭連桿5上設(shè)有光柵片6，所述光柵片6的一側(cè)設(shè)有發(fā)射導(dǎo)光管7，另一側(cè)設(shè)有接收導(dǎo)光管8，接收導(dǎo)光管8的進(jìn)光口和發(fā)射導(dǎo)光管7的出光口相對(duì)；發(fā)射導(dǎo)光管7、接收導(dǎo)光管8和光柵式行程變送器16連接，光柵式行程變送器16和智能電路23電連接；
所述分合閘機(jī)構(gòu)連接件15包括傳動(dòng)件12、分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14，所述分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14和傳動(dòng)件12的一端同軸連接，傳動(dòng)件12的另一端和絕緣體9固定連接，分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14和分閘控制接口電路17、合閘控制接口電路18分別電連接。
[0005]在應(yīng)用中，本發(fā)明還有如下進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案。
[0006]進(jìn)一步地，所述絕緣體9的上部設(shè)有頂部開口的氣缸，所述氣缸內(nèi)依次設(shè)有超程彈簧11、活塞10，貫穿于絕緣體9的頂部開口的活塞桿的一端和活塞10固定連接，另一端和真空開關(guān)管I的動(dòng)觸頭連桿5固定連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述超程彈簧11為壓縮彈簧或碟形彈簧。
[0008]進(jìn)一步地，所述真空開關(guān)管I包括殼體、靜觸頭2、靜觸頭連桿3、動(dòng)觸頭4、動(dòng)觸頭連桿5，靜觸頭連桿3的一端和靜觸頭2固定連接并位于殼體內(nèi)，另一端和殼體固定并伸出于殼體外部；動(dòng)觸頭連桿5的一端和動(dòng)觸頭4固定連接并位于殼體內(nèi)，另一端貫穿于殼體并和殼體滑動(dòng)密封連接；所述靜觸頭連桿3、動(dòng)觸頭連桿5同軸心線；所述殼體上設(shè)有用于光測(cè)量的透光部。
[0009]進(jìn)一步地，所述真空開關(guān)管I的透光部的外側(cè)設(shè)有紅外測(cè)溫導(dǎo)光管21和弧光導(dǎo)光管19，紅外測(cè)溫導(dǎo)光管21和內(nèi)置于控制器24的紅外測(cè)溫變送器22電連接，用于檢測(cè)在分合閘過程中真空開關(guān)管I的溫度；弧光導(dǎo)光管19和內(nèi)置于控制器24的弧光變送器20電連接，用于檢測(cè)在分合閘過程中真空開關(guān)管I中產(chǎn)生的電弧光強(qiáng)度；紅外測(cè)溫變送器22、弧光變送器20和智能電路23電連接，智能電路23根據(jù)所檢測(cè)的溫度、電弧光強(qiáng)度經(jīng)計(jì)算產(chǎn)生弧光小、溫升低的分合閘參數(shù)。
[0010]進(jìn)一步地，所述紅外測(cè)溫導(dǎo)光管21和弧光導(dǎo)光管19均由光纖束構(gòu)成。
[0011]進(jìn)一步地，所述分合閘機(jī)構(gòu)連接件15包括機(jī)構(gòu)本體、傳動(dòng)件12、分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14，所述分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14位于機(jī)構(gòu)本體內(nèi)，并和傳動(dòng)件12的一端相固定，傳動(dòng)件12的另一端伸出于機(jī)構(gòu)本體的外部。
[0012]進(jìn)一步地，所述分閘機(jī)構(gòu)13包括設(shè)置在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)的磁缸和固定在傳動(dòng)件12上的分閘線圈，所述合閘機(jī)構(gòu)14包括設(shè)置在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)的磁缸和固定在傳動(dòng)件12上的合閘線圈。
[0013]進(jìn)一步地，所述發(fā)射導(dǎo)光管7、接收導(dǎo)光管8由具有光敏特性的光纖束構(gòu)成。
[0014]進(jìn)一步地，所述發(fā)射導(dǎo)光管7的出光口處設(shè)有第一聚光裝置，接收導(dǎo)光管8的入光口處設(shè)有第二聚光裝置，第一聚光裝置、第二聚光裝置均由透鏡或透鏡組構(gòu)成。
[0015]本發(fā)明的基于柔性分合閘技術(shù)的智能集成中壓交流真空開關(guān)設(shè)備，在應(yīng)用中，把真空開關(guān)管通過導(dǎo)線接入到中壓電網(wǎng)回路中。本發(fā)明的行程傳感器，如光柵片，直接安裝并固定在真空開關(guān)管的動(dòng)觸頭連桿上，直接檢測(cè)真空開關(guān)管動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能準(zhǔn)確反映動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，通過控制器連接的人機(jī)交互裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，可以使用于接通和隔斷中壓電網(wǎng)的分合閘性能得到較大的提高，實(shí)現(xiàn)“柔性”分合閘，分閘、合閘時(shí)間點(diǎn)精確可控。絕緣體內(nèi)設(shè)置的超程彈簧，一方使在合閘狀態(tài)時(shí)，使真空開關(guān)管的動(dòng)觸頭、靜觸頭間有足夠大的壓力，另一方便實(shí)現(xiàn)快速無反彈分閘。分、合閘過程對(duì)電網(wǎng)、負(fù)載和開關(guān)本身產(chǎn)生的損害性沖擊非常小，適應(yīng)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的需求。
[0016]有益效果
行程傳感器直接安裝并固定在真空開關(guān)管的動(dòng)觸頭連桿上，直接檢測(cè)真空開關(guān)管動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能準(zhǔn)確反映動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，通過控制器連接的人機(jī)交互裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，可以使分合閘性能得到較大提高，分閘、合閘時(shí)間點(diǎn)精確可控，實(shí)現(xiàn)“柔性”分合閘操作。
[0017]絕緣體內(nèi)設(shè)置的超程彈簧，一方使在合閘狀態(tài)時(shí)，使真空開關(guān)管的動(dòng)觸頭、靜觸頭間保持足夠的壓力，另一方面在分閘時(shí)，實(shí)現(xiàn)快速無反彈分閘。
[0018]分、合閘過程對(duì)電網(wǎng)、負(fù)載和開關(guān)本身產(chǎn)生的損害性沖擊非常小，適應(yīng)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的需求。
【附圖說明】
[0019]圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1-中壓交流真空開關(guān)管；2_靜觸頭；3_靜觸頭連桿；4_動(dòng)觸頭；5_動(dòng)觸頭連桿；6_光柵片；7_發(fā)射導(dǎo)光管；8_接收導(dǎo)光管；9_絕緣體；10_活塞件；11_超程彈簧；12-傳動(dòng)件；13-分閘機(jī)構(gòu)；14-合閘機(jī)構(gòu)；15_分合閘機(jī)構(gòu)連接件；16_光柵式行程變送器；17-分閘控制接口電路；18-合閘控制接口電路；19-弧光導(dǎo)光管；20_弧光變送器；21-紅外測(cè)溫導(dǎo)光管；22_紅外測(cè)溫變送器；23_智能電路；24_控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)目的，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的一種基于柔性分合閘技術(shù)的智能集成中壓交流真空開關(guān)設(shè)備，包括:真空開關(guān)管1、絕緣體9、分合閘機(jī)構(gòu)連接件15、控制器24。所述真空開關(guān)管1、絕緣體9、分合閘機(jī)構(gòu)連接件15順次軸向連接?？刂破?4包括智能電路23、光柵式行程變送器16、分閘控制接口電路17、合閘控制接口電路18、弧光變送器20和紅外測(cè)溫變送器22。智能電路23內(nèi)置有微處理器，用于計(jì)算分合閘操作參數(shù)。所述光柵式行程變送器16、分閘控制接口電路17、合閘控制接口電路18、弧光變送器20、紅外測(cè)溫變送器22均與智能電路23電連接。真空開關(guān)管I的動(dòng)觸頭連桿5上設(shè)有光柵片6，所述光柵片6的一側(cè)設(shè)有發(fā)射導(dǎo)光管7，另一側(cè)設(shè)有接收導(dǎo)光管8，接收導(dǎo)光管8的進(jìn)光口端面和發(fā)射導(dǎo)光管7的出光口端面正相對(duì)。發(fā)射導(dǎo)光管7、接收導(dǎo)光管8和光柵式行程變送器16連接。所述發(fā)射導(dǎo)光管7、接收導(dǎo)光管8由具有光敏特性的光纖束構(gòu)成，所述光纖束由耐高壓材料石英材料制成，使得發(fā)射導(dǎo)光管7和接收導(dǎo)光管8的二端面間的耐壓強(qiáng)度均超過中壓額定電壓的2倍以上，確保絕緣安全要求。所述分合閘機(jī)構(gòu)連接件15包括傳動(dòng)件12、分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14，所述分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14和傳動(dòng)件12的一端連接，且分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14和傳動(dòng)件12共軸心線，傳動(dòng)件12的另一端和絕緣體9固定連接。所述分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14和分閘控制接口電路17、合閘控制接口電路18分別電連接。所述發(fā)射導(dǎo)光管7的出光口處設(shè)有第一聚光裝置，接收導(dǎo)光管8的入光口處設(shè)有第二聚光裝置，用于提高信號(hào)檢測(cè)靈敏度；第一聚光裝置、第二聚光裝置均由透鏡或透鏡組構(gòu)成。
[0023]上述的智能電路23、分閘控制接口電路17、合閘控制接口電路18、分閘機(jī)構(gòu)13、合閘機(jī)構(gòu)14、分合閘機(jī)構(gòu)連接件15、傳動(dòng)件12、絕緣體9、活塞件10、超程彈簧11和動(dòng)觸頭連桿6構(gòu)成分合閘控制系統(tǒng)。在合閘時(shí)，智能電路23輸出合閘弱電控制電信號(hào)經(jīng)合閘控制接口電路18功率放大后驅(qū)動(dòng)與分合閘機(jī)構(gòu)連接件15相連的合閘機(jī)構(gòu)14，驅(qū)動(dòng)合閘機(jī)構(gòu)14動(dòng)作，并通過傳動(dòng)件12、絕緣體9、動(dòng)觸頭連桿5使動(dòng)觸頭4向上運(yùn)動(dòng)與靜觸頭2閉合接觸，實(shí)現(xiàn)合閘操作。在分閘時(shí)，智能電路23輸出分閘弱電控制電信號(hào)經(jīng)分閘控制接口電路17功率放大后驅(qū)動(dòng)與分合閘機(jī)構(gòu)連接件15相連的分閘機(jī)構(gòu)13，驅(qū)動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)13動(dòng)作，并通過傳動(dòng)件12、絕緣體9、動(dòng)觸頭連桿5與使動(dòng)觸頭4向下運(yùn)動(dòng)而與靜觸頭2分離斷開，實(shí)現(xiàn)分閘操作。
[0024]動(dòng)觸頭的分合閘運(yùn)動(dòng)參數(shù)直接測(cè)量，行程傳感器直接安裝并固定在真空開關(guān)管的動(dòng)觸頭連桿上，直接檢測(cè)真空開關(guān)管動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。分合閘時(shí)動(dòng)觸頭連桿5帶動(dòng)設(shè)置在其上的光柵片6連動(dòng)，光柵式行程變送器16中發(fā)光管發(fā)出的檢測(cè)光經(jīng)發(fā)射導(dǎo)光管7，經(jīng)聚光裝置匯聚后射向光柵片6，接收導(dǎo)光管8接收到透過光柵片6的與動(dòng)觸頭4運(yùn)動(dòng)參數(shù)相關(guān)的動(dòng)態(tài)光，光柵式行程變送器16接收入射于導(dǎo)光管8動(dòng)態(tài)光，經(jīng)光柵式行程變送器16處理后送至智能電路23進(jìn)行分析、計(jì)算等處理以獲得動(dòng)觸頭4的行程、超程、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)。在分合閘過程中，智能電路23通過直接監(jiān)測(cè)動(dòng)觸頭4的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，調(diào)整分、合閘機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，使分、合