高壓隔離開關的智能操作機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高壓隔離開關的智能操作機構。
【背景技術】
[0002]高壓開關柜因長期運行，或由于高壓開關柜中的電氣設備老化等其他原因，使得高壓開關柜中的關鍵器件在異常大的溫升下運行，極易造成電力故障甚至造成巨大的生命財產損失。傳統的高壓開關柜在檢測到電流過大、溫升過高時，內部的操作機構動作并斷開柜內的真空斷路器，然而真空斷路器的滅弧室斷口行程有限，若為安全檢修，而將上級開關拉閘，必將造成大范圍的停電。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種具有超溫保護功能，且當溫升過高時，高壓隔離開關同時分閘，形成隔離斷口，滿足安全檢修的電氣距離要求的高壓隔離開關的智能操作機構。
[0004]為實現上述目的，本發明采用這樣一種高壓隔離開關的智能操作機構，包括
[0005]溫度感測單元，包括溫度變送器，用以感測高壓隔離開關的溫升；
[0006]開關量輸入單元，包括合閘開關、分閘開關、合閘到位開關、分閘到位開關以及停止開關，用以輸入動作指令或所述的高壓隔離開關當前的刀閘位置；
[0007]電機驅動單元，包括合閘電機驅動繼電器和分閘電機驅動繼電器，分別用以為合閘電機或分閘電機提供三相供電電源；
[0008]分合閘動作邏輯單元，用以輸出合閘電機驅動繼電器和分閘電機驅動繼電器的聯鎖控制信號；
[0009]保護值設置單元，用以設置所述的高壓隔離開關的超溫保護值；
[0010]以及CPU主控單元，所述的溫度感測單元連接至所述的CPU主控單元的第一 UART串口，所述的開關量輸入單元連接至所述的CPU主控單元的第一 I/O 口，所述的保護值設定單元連接至所述的CPU主控單元的第二 I/O 口，所述的CPU主控單元經所述的分合閘動作邏輯單元、功率放大單元分別輸出控制信號至所述的合閘電機驅動繼電器或所述的分閘電機驅動繼電器的驅動端。與已有技術相比，本發明的有益效果體現于:由CPU主控單元讀取溫度感測單元的輸出，當高壓隔離開關所在線路的溫升值超過設定的超溫保護值時，在隔離開關位置行程開關的配合下，CPU主控單元發出控制信號至分合閘動作邏輯單元，使分閘電機驅動繼電器得電，分閘電機運轉，帶動操作機構使高壓隔離開關分閘，形成安全的隔離斷口，為后續實施檢修提供安全的操作環境。
[0011]特別的，所述的高壓隔離開關的智能操作機構還包括電機運行狀態監測單元，所述的電機運行狀態監測單元用以檢出所述的分閘電機和所述的合閘電機運行過程中出現的過流或堵轉的信號，并將其輸入至所述的CPU主控單元的第三I/O 口，由所述的CPU主控單元輸出電機保護控制信號至所述的分合閘動作邏輯單元，實現所述的合閘電機驅動繼電器和所述的分閘電機驅動繼電器的電氣閉鎖控制。由電機運行狀態監測單元監測分閘電機和合閘電機的工作狀態，當分閘電機和合閘電機的工作異常時，及時切斷分閘電機和合閘電機的工作電源，保護操作機構不受破壞，防止故障的進一步擴大。
[0012]特別的，所述的高壓隔離開關的智能操作機構還包括保護報警單元，所述的保護報警單元包括報警輸出繼電器，所述的電機保護控制信號經整流、濾波、第一反相器、第一RC時延電路、第二反相器接出所述的報警輸出繼電器的驅動信號，所述的第二反相器的輸出端經第一二極管、第一電阻接至所述的第一反相器的輸入端。通過以上電路結構的設置，系統針對分閘電機和合閘電機的故障及時地發出警報，使操作人員能及時地發現故障并采取措施排除。
[0013]特別的，分閘電機控制信號經濾波、第三反相器、第二 RC時延電路、第四反相器接出分閘電機驅動繼電器的驅動信號，合閘電機控制信號經濾波、第五反相器、第三RC時延電路、第六反相器接出合閘電機驅動繼電器的驅動信號，所述的第四反相器的輸出端經第二二極管、第二電阻接至所述的第三反相器的輸入端，所述的第六反相器的輸出端經第三二極管、第三電阻接至所述的第五反相器的輸入端，所述的第四反相器的輸出端還經第四二極管接至所述的第六反相器的輸入端，所述的第六反相器的輸出端還經第五二極管接至所述的第四反相器的輸入端，所述的電機保護控制信號經整流、濾波、第七反相器、第八反相器分別接至所述的第四反相器的輸入端和所述的第六反相器的輸入端，停止合閘控制信號、停止分閘控制信號分別經整流接至所述的第四反相器的輸入端和所述的第六反相器的輸入端。通過以上電路結構的設置，能夠實現分閘電機驅動繼電器的驅動信號和合閘電機驅動繼電器的驅動信號的互鎖，防止分閘電機和合閘電機同時得電，另外，停止分閘控制信號和停止合閘控制信號可為分閘電機和合閘電機的啟停提供平穩的控制信號，且當分閘電機或合閘電機發生故障時，能及時地切斷分閘電機或合閘電機的交流電源。
[0014]特別的，所述的合閘開關的輸入量、所述的分閘開關的輸入量、所述的合閘到位開關的輸入量以及所述的分閘到位開關的輸入量分別經整流、分壓、濾波、光耦隔離接出分閘控制信號、合閘控制信號、所述的停止分閘控制信號和所述的停止合閘控制信號，所述的停止開關的輸入量經整流分別接至所述的分閘到位開關的輸入量的整流輸出端和所述的合閘到位開關的輸入量的整流輸出量。通過以上電路結構的設置，使得智能操作機構不僅能根據高壓隔離開關所在線路的溫升值實施隔離分斷，操作人員亦可人工操作使其分斷，兩種操作模式，滿足高壓開關柜的使用需求。
[0015]特別的，所述的高壓隔離開關的智能操作機構還包括無線遙控單元，所述的無線遙控單元接至所述的CPU主控單元的第二 UART串口。通過無線遙控單元的設置，操作人員可通過手持遙控端遠程控制高壓隔離開關。
[0016]特別的，所述的無線遙控單元包括遙控合閘按鈕、遙控分閘按鈕、以及遙控解除報警按鈕，所述的遙控合閘按鈕、所述的遙控分閘按鈕與所述的遙控解除報警按鈕經整流并接至所述的第二反相器的輸入端。通過以上電路結構的設置，當操作人員排除了分閘電機或合閘電機的故障時，可通過無線遙控單元的任意按鈕解除電機保護報警輸出，操作便利。
[0017]特別的，所述的高壓隔離開關的智能操作機構還包括濕度感測單元和加熱單元，所述的濕度感測單元的輸出端連接至所述的CPU主控單元的第三UART串口，所述的加熱單元的控制端連接至所述的CPU主控單元的第四I/O 口。通過以上電路結構的設置，當高壓開關柜內的濕度過大或存在凝露時，加熱單元工作，自動除濕除凝露，為高壓開關柜內的電氣器件的運行提供良好的環境。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明一種高壓隔離開關的智能操作機構的原理方框圖；
[0019]圖2是本發明一種高壓隔離開關的智能操作機構中分合閘動作邏輯單元的原理圖；
[0020]圖3是本發明一種高壓隔離開關的智能操作機構中開關量輸入單元的原理圖；
[0021]圖4是本發明一種高壓隔離開關的智能操作機構中保護報警單元的原理圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1?4所示，一種高壓隔離開關的智能操作機構，包括
[0023]溫度感測單元，包括溫度變送器，用以感測高壓隔離開關的溫升；
[0024]開關量輸入單元，包括合閘開關、分閘開關、合閘到位開關、分閘到位開關以及停止開關，用以輸入動作指令或高壓隔離開關當前的刀閘位置；
[0025]電機驅動單元，包括合閘電機驅動繼電器和分閘電機驅動繼電器，分別用以為合閘電機Ml或分閘電機M2提供三相供電電源；
[0026]分合閘動作邏輯單元，用以輸出合閘電機驅動繼電器和分閘電機驅動繼電器的聯鎖控制信號；
[0027]保護值設置單元，用以設置高壓隔離開關的超溫保護值；
[0028]以及CPU主控單元，溫度感測單元連接至CPU主控單元的第一 UART串口，開關量輸入單元連接至CPU主控單元的第一 I/O 口，保護值設定單元連接至CPU主控單元的第二I/O 口，CPU主控單元經分合閘動作邏輯單元、功率放大單元分別輸出控制信號至合閘電機驅動繼電器或分閘電機驅動繼電器的驅動端。
[0029]高壓隔離開關的智能操作機構還包括電機運行狀態監測單元，電機運行狀態監測單元用以檢出分閘電機M2和合閘電機Ml運行過程中出現的過流或堵轉的信號，并將其輸入至CPU主控單元的第三I/O 口，由CPU主控單元輸出電機保護控制信號BH_OUT至分合閘動作邏輯單元，實現合閘電機驅動繼電器和分閘電機驅動繼電器的電氣閉鎖控制。
[0030]高壓隔離開關的智能操作機構還包括保護報警單元，保護報警單元包括報警輸出繼電器，電機保護控制信號BH_OUT經整流、濾波、第一反相器UlB、第一 RC時延電路、第二反相器UlD接出報警輸出繼電器的驅動信號BJ_CON，第二反相器UlD的輸出端經第一二極管D19、第一電阻R22接至第一反