智能型電動接地開關(guān)

顏麗琴

摘 要：針對國內(nèi)40.5kV中壓開關(guān)設(shè)備中電動接地開關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和存在的問題，介紹一種可以解決這些問題的智能型電動接地開關(guān)，可實現(xiàn)手動和電動相互切換；不僅具有防止誤操作的功能，并且有故障保護功能，在操作使用過程中當(dāng)發(fā)生故障時能輸出報警信號同時立即停止電機動作，起到保護電機和開關(guān)設(shè)備供電系統(tǒng)的功能。

關(guān)鍵詞：電動接地開關(guān)；接地開關(guān)；智能型；故障保護報警；開關(guān)柜

0 引言

隨著我國時代的發(fā)展，國家電網(wǎng)對智能化的要求越來越多，對智能電網(wǎng)運行的功能多樣性、操作簡易性、可靠性、安全性等提出了更高的要求。目前國內(nèi)外市場上40.5kV中壓開關(guān)設(shè)備中電動接地開關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域普遍存在一些問題困擾：分合不到位、手動與電動無法切換、沒有故障報警等。

為了迎合市場需求，特研制了一種安全可靠，操作方便的高性能的用于40.5kV鎧裝移開式開關(guān)柜的電動接地開關(guān)。

1 智能型電動接地開關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理

此智能型電動接地開關(guān)的結(jié)構(gòu)包含接地開關(guān)本體及操作軸、電動操作模塊、智能控制器。

在接地開關(guān)的合閘、分閘過程中，作用于接地開關(guān)操作軸的操作力只在操作軸轉(zhuǎn)動過程的前半圈起作用，操作軸轉(zhuǎn)動過程的后半圈是依靠裝在接地開關(guān)上的合閘彈簧或分閘彈簧力的作用使接地開關(guān)快速合閘或分閘。如圖1所示，電機功率輸出后通過四級齒輪傳動將轉(zhuǎn)矩傳到接地開關(guān)操作軸使之轉(zhuǎn)動完成合閘或分閘過程。

技術(shù)參數(shù)設(shè)計依據(jù)：

已知電機的功率P（W），轉(zhuǎn)速n1（r/min），轉(zhuǎn)矩T1（N.m），

此輪傳動比：，

接地開關(guān)操作軸轉(zhuǎn)速：，

接地開關(guān)合、分閘時間：

接地開關(guān)轉(zhuǎn)矩 T2=T1×i（N.m）

2 智能型電動接地開關(guān)動作過程

下面簡述這種智能型電動接地開關(guān)的動作過程，其工作過程分為合閘過程與分閘過程。

合閘過程：首先將開關(guān)柜前門和后門關(guān)閉，使得裝置在接近后門處的行程開關(guān)和裝置在前半柜接地操作軸上的輔助行程開關(guān)閉合，從而后門行程開關(guān)和接地輔助行程開關(guān)將前后門已閉合的安全信號傳送至智能控制器，智能控制器判斷安全閉合，確認(rèn)無誤后指示燈亮起，此時按下合閘按鈕起動電機，電機正轉(zhuǎn)帶動齒輪組，齒輪組帶動接地開關(guān)操作軸正轉(zhuǎn)，使接地開關(guān)合閘。當(dāng)接地開關(guān)合閘到位后，裝置在前半柜接地操作軸上的限位開關(guān)斷開，電源被切斷，電機停止轉(zhuǎn)動，合閘過程完成。

分閘過程：在開關(guān)柜前門與后門都關(guān)閉的狀態(tài)下，后門行程開關(guān)和裝置在前半柜接地操作軸上的接地輔助行程開關(guān)閉合，智能控制器判斷安全閉合，判斷無誤后指示燈亮起，此時按下分閘按鈕起動電機，電機反轉(zhuǎn)帶動齒輪組，齒輪組帶動接地開關(guān)操作軸反轉(zhuǎn)，使接地開關(guān)分閘。當(dāng)接地開關(guān)合閘到位后，限位開關(guān)斷開，電源被切斷，電機停止轉(zhuǎn)動，完成分閘過程。

在合分閘過程中，當(dāng)發(fā)生機械故障或者發(fā)生接地開關(guān)誤操作使電機產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或堵轉(zhuǎn)時，智能控制器會自動切斷電機電源，使電機停止運轉(zhuǎn)，同時輸出故障報警信號，報警指示燈亮起。經(jīng)調(diào)試，故障排除后，按下智能控制器的復(fù)位鍵，系統(tǒng)恢復(fù)正常操作。

3 產(chǎn)品優(yōu)點

一、分合閘可靠，分合到位后自動復(fù)位解鎖離合，手動電動切換自如。

二、有堵轉(zhuǎn)限流保護。在地刀驅(qū)動電機運行過程中檢測到大于1.5倍空轉(zhuǎn)且操作時限未到時自動終止電機運行。

三、分合閘操作限時，限時時間到，終止操作。

四、防止電機轉(zhuǎn)向錯誤（防止誤分誤合）。

五、報警輸出。當(dāng)發(fā)生堵轉(zhuǎn)、動作限時時間到而操作不到位時發(fā)生報警，自動停止。

六、復(fù)位報警。發(fā)生故障時系統(tǒng)報警并停止運行后，按復(fù)位鍵系統(tǒng)恢復(fù)正常。

4 結(jié)論

本產(chǎn)品是一種智能型分體式電動接地開關(guān)，用于40.5kV中壓開關(guān)設(shè)備中檢修需要和出現(xiàn)故障時的安全保護。其作用在于解決了目前國內(nèi)外市場上電動接地開關(guān)普遍存在困擾和問題，實現(xiàn)了手動和電動可以自由切換、限時、限位操作功能、防止操作錯誤的誤分誤合接地開關(guān)以及報警功能。