Gis设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，包括刀闸、刀闸座、自动闭合组件、弹性绝缘保护罩和控制装置；刀闸座包括底座、第一刀闸触件和由支撑板、刀闸触套和滑块组成的第二刀闸触件；自动闭合组件包括压紧件和微型驱动电机；控制装置包括压电传感器、单片机模块、驱动执行模块和电源模块；压电传感器设置在底座上且位于弹性绝缘保护罩内。微型驱动电机在控制装置的控制下驱动压紧件与第二刀闸触件动配合。本发明能有效解决现有技术中刀闸因经常动作导致磨损进而导致整个刀闸发生松动、闭合过位或欠位的难题，提高刀闸使用寿命，且能保证刀闸与刀闸座安全可靠闭合，提高变电站GIS设备运行的安全可靠性。
【专利说明】
GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统
技术领域
[0001]本发明涉及变电站GIS设备，具体涉及一种GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统。
【背景技术】
[0002]变电站内设有大量的GIS设备(GIS设备:Gas Insulated Switchgear设备，指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”);GIS设备包括有数量较多的如隔离开关等依靠刀闸与刀闸座啮合或分离以控制电源通断的设备，常见的刀闸与刀闸座之间配合方式为:闭合时刀闸由GIS设备刀闸系统的电机驱动自上而下压入到刀闸座上相对设置的结构基本相同的两块刀闸触板之间的啮合口，刀闸与刀闸座上的两块刀闸触板相接触导通；需断电时则刀闸由电机反向驱动自下向上运动与两块刀闸触板分离断电；刀闸的每次动作都使得刀闸两侧与刀闸座上的2块刀闸触板之间发生摩擦导致刀闸两侧及刀闸座上磨损，如此长期运行加之电弧冲击等原因，使得整个刀闸容易发生松动、刀闸闭合过位或欠位等问题，导致刀闸检修次数多、任务重，费时费力，严重时甚至直接导致整个GIS设备出现故障，而GIS设备一旦发生故障，则会带来停电时间长、检修费用高、事故影响大、经济损失严重等不利后果。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:针对【背景技术】所提问题，提供一种GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，其通过对刀闸座的刀闸触件等结构上的改进，有效解决刀闸因经常动作导致刀闸磨损进而导致整个刀闸发生松动、闭合过位或欠位的难题，大幅减少刀闸在使用时的磨损，提高其刀闸使用寿命，且能保证刀闸与刀闸座安全、自动、可靠闭合，提高变电站GIS设备运行的安全可靠性。
[0004]本发明的技术方案是:本发明的GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，包括设置于GIS设备内的刀闸系统，上述刀闸系统包括刀闸及与刀闸啮合的刀闸座，上述刀闸座包括底座、第一刀闸触件和第二刀闸触件;其结构特点是:还包括自动闭合组件、弹性绝缘保护罩和控制装置；
上述的刀闸座的第一刀闸触件为导电材质的弹性板体件;第一刀闸触件由位于上、下两端的平板部和位于中间的弧形部一体组成;第一刀闸触件由其下端固定设置在底座上，且第一刀闸触件的弧形部的弧顶向右设置；
上述刀闸座的第二刀闸触件包括支撑板、刀闸触套和滑块;支撑板为导电材质的弹性板体件;支撑板前后向垂直固定设置在底座上;支撑板的左右两侧端面的中部偏下方位置分别设有限位突棱;支撑板与第一刀闸触件在底座上相对设置，且支撑板与第一刀闸触件之间的间距大于刀闸的左右向厚度；
刀闸触套为导电材质的中空的一体件;刀闸触套由前板、后板、左侧板和右侧板一体组成;滑块为导电材质的中空和方形一体件;滑块中空部位的尺寸与支撑板的尺寸相配合;滑块设有2个，2个滑块在刀闸触套内的上端口和下端口分别固定设置I个;刀闸触套通过2个滑块套接在支撑板上；
上述的自动闭合组件包括压紧件和微型驱动电机;压紧件包括锁紧板、挤压块和绝缘垫;锁紧板为弧顶向左设置的弧形板体件，挤压块为左端面为平面的块状件，挤压块设置在锁紧板的上端且与锁紧板一体连接;绝缘垫固定设置在挤压块的左端面上;锁紧板的下端与底座固定连接，挤压块的左端面通过绝缘垫与第二刀闸触件的刀闸触套的右侧板的右端面动配合；
微型驱动电机固定安装在底座上，且位于第二刀闸触件的支撑板与压紧件的锁紧板之间;微型驱动电机具有电机轴，电机轴上设有凸轮;凸轮与压紧件的锁紧板动配合；
弹性绝缘保护罩固定设置在底座上，且位于第一刀闸触件和第二刀闸触件的支撑板之间；
控制装置包括压电传感器、单片机模块、驱动执行模块和电源模块;压电传感器和驱动执行模块分别与单片机模块信号电连接；电源模块为控制装置提供工作电源;驱动执行模块与自动闭合组件的微型驱动电机电连接;压电传感器设置在底座上且位于弹性绝缘保护罩内。
[0005]进一步的方案是:上述的第二刀闸触件的刀闸触套的前板和后板垂直设置，前板和后板的左端面呈弧顶向左设置的弧形；左侧板为弧顶向左设置的弧形板体；左侧板的前后端面分别与前板的左端面和后板的左端面对应一体连接;右侧板垂直设置，右侧板的前端面和后端面分别与前板的右端面和后板的右端面垂直一体连接;刀闸触套的左侧板的弧顶与第一刀闸触件的弧形部的弧顶之间的间距大于刀闸的左右向厚度。
[0006]进一步的方案是:上述的刀闸座的第一刀闸触件、第二刀闸触件的材质为铜。
[0007]进一步的方案是:上述的自动闭合组件的压紧件的锁紧板和挤压块的材质为金属O
[0008]本发明具有积极的效果:本发明的GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，其通过刀闸座的第一刀闸触件和第二刀闸触件、自动闭合组件和控制装置等设计，使得GIS设备的刀闸与刀闸座在闭合或脱离过程中均可大幅度减少摩擦，大幅减少刀闸在使用时的磨损，提高刀闸和刀闸座的使用寿命，且能保证刀闸与刀闸座安全、自动、可靠闭合，提高变电站GIS设备运行的安全可靠性;有效解决了现有技术中刀闸因经常动作导致刀闸磨损进而导致整个刀闸发生松动、闭合过位或欠位的难题。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中第二刀闸触件的俯视结构示意图；
图3为本发明的控制装置的电路结构示意框图，图中还示意性显示了其与图1中的微型驱动电机的电连接关系。
[0010]上述附图中的附图标记如下:
刀闸I;
刀闸座2，底座21，第一刀闸触件22，第二刀闸触件23，支撑板23-1，刀闸触套23_2，前板23-2-1，后板 23-2-2，左侧板 23-2-3，右侧板 23-2-4，滑块 23-3 ； 自动闭合组件3，压紧件31，锁紧板31-1，挤压块31-2，微型驱动电机32;
弹性绝缘保护罩4。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0012](实施例1)
见图1至图3，本实施例的GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，主要由刀闸1、刀闸座2、自动闭合组件3、弹性绝缘保护罩4和控制装置组成。
[0013]刀闸I和刀闸座2为设于GIS设备内的刀闸系统的主要构件；刀闸I和刀闸座2闭合时导电；刀闸I和刀闸座2分离时断电。
[0014]刀闸座2主要由底座21、第一刀闸触件22和第二刀闸触件23组成。
[0015]第一刀闸触件22为导电材质的弹性板体件;本实施例中，第一刀闸触件22的材质优选铜。第一刀闸触件22由位于上、下两端的平板部和位于中间的弧形部一体组成;且第一刀闸触件22的弧形部的弧顶向右设置;第一刀闸触件22由其下端固定设置在底座21上。
[0016]第二刀闸触件23主要由支撑板23-1、刀闸触套23_2和滑块23_3组成。
[0017]支撑板23-1为导电材质的弹性板体件;支撑板23-1前后向垂直固定设置在底座21上;支撑板23-1的左右两侧端面的中部偏下方位置分别设有限位突棱;支撑板23-1与第一刀闸触件22在底座21上相对设置，且支撑板23-1与第一刀闸触件22之间的间距大于刀闸I的左右向厚度。
[0018]参见图2，刀闸触套23-2为导电材质的一体件，刀闸触套23-2主要由前板23_2_1、后板23_2_2、左侧板23_2_3和右侧板23_2_4—体组成；前板23_2_1和后板23_2_2垂直设置，前板23-2-1和后板23-2-2的左端面呈弧顶向左设置的弧形；左侧板23-2-3为弧顶向左设置的弧形板体;左侧板23-2-3的前后端面分别与前板23-2-1的左端面和后板23-2-2的左端面对应一体连接;右侧板23-2-4垂直设置，右侧板23-2-4的前端面和后端面分别与前板23-2-1的右端面和后板23-2-2的右端面垂直一体连接;从而使得刀闸触套23-2呈左端呈弧形的中空的套状件。
[0019]滑块23-3为导电材质的中空方形一体件;滑块23-3中空部位的尺寸与支撑板23-1的尺寸相配合;滑块23-3设有2个，2个滑块23-3在刀闸触套23_2内的上端口和下端口分别各固定设置I个;刀闸触套23-2通过2个滑块23-3套接在支撑板23-1上。
[0020]刀闸触套23-2的左侧板23-2-3的弧顶与第一刀闸触件22的弧形部的弧顶之间的间距略大于刀闸I的左右向厚度。
[0021 ]本实施例中，支撑板23-1、刀闸触套23-2和滑块23-3的材质均优选采用导电性良好的铜;且刀闸触套23-2、滑块23-3和支撑板23-1间导电连接。支撑板23-1的左右两侧端面的中部偏下方位置设置限位突棱的目的是防止刀闸触套23-2下滑过位;刀闸触套23-2内设置滑块23-3与支撑板23-1相连接的目的是刀闸触套23-2在使用过程中需要更换时可从支撑板23-1的上端取下进行更换。
[0022]仍见图1，自动闭合组件3包括压紧件31和微型驱动电机32;压紧件31包括锁紧板31-1、挤压块31-2和绝缘垫;锁紧板31-1为弧顶向左设置的弧形板体件，挤压块31-2为左端面为平面的块状件，挤压块31-2设置在锁紧板31-1的上端且与锁紧板31-1—体连接;绝缘垫固定设置在挤压块31-2的左端面上;锁紧板31-1的下端与底座21固定连接，挤压块31-2的左端面通过绝缘垫与第二刀闸触件23的刀闸触套23-2的右侧板23-2-4的右端面相接触并动配合;锁紧板31-1和挤压块31-2的材质优选铜。
[0023]微型驱动电机32固定安装在底座21上，且位于第二刀闸触件23的支撑板23-1与压紧件31的锁紧板31-1之间;微型驱动电机32具有电机轴，电机轴上设有凸轮;微型驱动电机32电机轴上的凸轮与压紧件31的锁紧板31-1动配合。
[0024]弹性绝缘保护罩4固定设置在底座21上，且位于第一刀闸触件22和第二刀闸触件23的支撑板23-1之间。
[0025]参见图3，控制装置包括压电传感器、单片机模块、驱动执行模块和电源模块。压电传感器和驱动执行模块分别与单片机模块信号电连接；电源模块为控制装置提供工作电源。压电传感器设置在底座21上且位于弹性绝缘保护罩4内，压力传感器用于检测刀闸I是否闭合到位;驱动执行模块与自动闭合组件3的微型驱动电机32电连接，控制的微型驱动电机32的启停动作。
[0026]本实施例的刀闸防磨损安全自动闭合系统，其工作原理和过程简述如下:
设初始状态为刀闸I与刀闸座2分离，此时，自动闭合组件3的微型驱动电机32电机轴上的凸轮处于与压紧件31的锁紧板31-1的左端面相抵并将锁紧板31-1向右推压的状态，使得挤压块31-2处于不压迫刀闸触套23-2的状态;在刀闸I在GIS设备刀闸驱动机构的驱动下从上到下与刀闸座2闭合过程中，由于第二刀闸触件23的刀闸触套23-2的左侧板23-2-3的弧顶与第一刀闸触件22的弧形部的弧顶之间的间距略大于刀闸I的左右向厚度，从而使得刀闸I在闭合过程中与第一刀闸触件22和第二刀闸触件23基本不产生摩擦，因而不会产生刀闸I的磨损；当刀闸I闭合到位时，刀闸I的下端面压迫弹性绝缘保护罩4进而压迫设于弹性绝缘保护罩4内的控制装置的压电传感器，压力传感器输出刀闸I闭合到位信号给控制装置的单片机模块;单片机模块接收到信号后发出控制命令给驱动执行模块，驱动执行模块相应启动与其相连的自动闭合组件3的微型驱动电机32工作，使得微型驱动电机32电机轴上的凸轮运动至与压紧件31的锁紧板31-1脱离接触的状态，锁紧板31-1在自身弹力作用下复位，带到挤压块31-2向左运动将通过挤压块31-2压迫刀闸触套23-2向左运动，使得刀闸I的左右两侧与第一刀闸触件22和第二刀闸触件23的刀闸触套23-2紧密相接，安全可靠闭合。
[0027]当刀闸I与刀闸座2从闭合状态下变为分离状态过程中，刀闸I在GIS设备刀闸驱动机构的驱动下由下向上运动，当刀闸I刚开始向上运动时，刀闸I的下端面通过弹性绝缘保护罩4给予控制装置的压电传感器的压力信号即消失，压力传感器输出刀闸I分离信号给控制装置的单片机模块;单片机模块接收到信号后发出控制命令给驱动执行模块，驱动执行模块相应启动与其相连的自动闭合组件3的微型驱动电机32工作，使得微型驱动电机32电机轴上的凸轮运动，将压紧件31的锁紧板31-1向右推压，锁紧板31-1带到挤压块31-2向右运动使其给予刀闸触套23-2的压迫力消失，刀闸触套23-2在支撑板23-1的弹性复位力的带到下复位，使得第一刀闸触件22和第二刀闸触件23之间的间距恢复到略大于刀闸I的左右向厚度的状态，从而使得刀闸I在与刀闸座2分离过程中与第一刀闸触件22和第二刀闸触件23也基本不产生摩擦，因而不会产生刀闸I的磨损。
[0028]由前述可知，本实施例的GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，其通过刀闸座2的第一刀闸触件22和第二刀闸触件23、自动闭合组件3和控制装置等设计，使得GIS设备的刀闸I与刀闸座2在闭合或脱离过程中均可大幅度减少摩擦，大幅减少刀闸I在使用时的磨损，提高刀闸I和刀闸座2的触件使用寿命，且能保证刀闸I与刀闸座2安全、自动、可靠闭合，提高变电站GIS设备运行的安全可靠性;有效解决了现有技术中刀闸因经常动作导致刀闸磨损进而导致整个刀闸发生松动、闭合过位或欠位的难题。
[0029]以上实施例是对本发明的【具体实施方式】的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一种GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，包括设置于GIS设备内的刀闸系统，所述刀闸系统包括刀闸及与刀闸啮合的刀闸座，所述刀闸座包括底座、第一刀闸触件和第二刀闸触件;其特征在于:还包括自动闭合组件、弹性绝缘保护罩和控制装置； 所述的刀闸座的第一刀闸触件为导电材质的弹性板体件;第一刀闸触件由位于上、下两端的平板部和位于中间的弧形部一体组成;第一刀闸触件由其下端固定设置在底座上，且第一刀闸触件的弧形部的弧顶向右设置； 所述刀闸座的第二刀闸触件包括支撑板、刀闸触套和滑块;支撑板为导电材质的弹性板体件;支撑板前后向垂直固定设置在底座上;支撑板的左右两侧端面的中部偏下方位置分别设有限位突棱;支撑板与第一刀闸触件在底座上相对设置，且支撑板与第一刀闸触件之间的间距大于刀闸的左右向厚度； 刀闸触套为导电材质的中空的一体件;刀闸触套由前板、后板、左侧板和右侧板一体组成;滑块为导电材质的中空和方形一体件;滑块中空部位的尺寸与支撑板的尺寸相配合;滑块设有2个，2个滑块在刀闸触套内的上端口和下端口分别固定设置I个;刀闸触套通过2个滑块套接在支撑板上； 所述的自动闭合组件包括压紧件和微型驱动电机;压紧件包括锁紧板、挤压块和绝缘垫;锁紧板为弧顶向左设置的弧形板体件，挤压块为左端面为平面的块状件，挤压块设置在锁紧板的上端且与锁紧板一体连接;绝缘垫固定设置在挤压块的左端面上;锁紧板的下端与底座固定连接，挤压块的左端面通过绝缘垫与第二刀闸触件的刀闸触套的右侧板的右端面动配合； 微型驱动电机固定安装在底座上，且位于第二刀闸触件的支撑板与压紧件的锁紧板之间;微型驱动电机具有电机轴，电机轴上设有凸轮;凸轮与压紧件的锁紧板动配合； 弹性绝缘保护罩固定设置在底座上，且位于第一刀闸触件和第二刀闸触件的支撑板之间； 控制装置包括压电传感器、单片机模块、驱动执行模块和电源模块;压电传感器和驱动执行模块分别与单片机模块信号电连接；电源模块为控制装置提供工作电源;驱动执行模块与自动闭合组件的微型驱动电机电连接;压电传感器设置在底座上且位于弹性绝缘保护罩内。2.根据权利要求1所述的GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，其特征在于:所述的第二刀闸触件的刀闸触套的前板和后板垂直设置，前板和后板的左端面呈弧顶向左设置的弧形；左侧板为弧顶向左设置的弧形板体；左侧板的前后端面分别与前板的左端面和后板的左端面对应一体连接;右侧板垂直设置，右侧板的前端面和后端面分别与前板的右端面和后板的右端面垂直一体连接;刀闸触套的左侧板的弧顶与第一刀闸触件的弧形部的弧顶之间的间距大于刀闸的左右向厚度。3.根据权利要求1所述的GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，其特征在于:所述的刀闸座的第一刀闸触件、第二刀闸触件的材质为铜。4.根据权利要求1所述的GIS设备的刀闸防磨损安全自动闭合系统，其特征在于:所述的自动闭合组件的压紧件的锁紧板和挤压块的材质为金属。
【文档编号】H01H33/36GK106057560SQ201610622541
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】马振国, 陆政, 吴鸿飞, 苏佳华
【申请人】国网江苏省电力公司常州供电公司, 国网江苏省电力公司, 国家电网公司