专利名称：一种动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高电压隔离开关，更具体地说，涉及一种动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关。
背景技术：
在智能化变电站的设计中，由于实现了无人值守功能，其中选用的高压隔离开关一般均使用电动操作机构以替代人力的开拉操作，同时却带来了一个新的问题。当有人员进行操作时，人就站在隔离开关的附近，可以直接观察隔离开关开拉后的实际主触头的动作情况，以确定是否“分”、“合”到位。但是使用电动操作后，由于操作人员是在远方后台遥控，无法观测现场动作后的闸刀刀片实际的“分”、“合”状况。而对电力系统，遥控操作后的实际动作状态，对系统正常运行和安全生产十分重要，因为设计安装隔离开关的目的是形成一个明显的断开点，造成电气的安全隔离。因此对电动遥控闸刀操作后的高压动触头的在线位置进行检测，可以说是必不可少的，若缺少了该装置，将可能造成严重的事故发生。传统的高压隔离开关判断刀闸的开、闭状态采用的方法是在控制刀闸“分”、“合” 的操作机构转轴上安装辅助开关。而安装于操作机构转轴上的辅助开关，当操作机械动作时，带动转轴进行转动，从而改变辅助开关的状态，对刀闸的开合状态进行间接地判断。这只是通过对二次侧(低压侧)的检测，并没有反映出隔离开关一次侧(高压侧)的实际 “分”、“合”状态的情况。以上所述的方法虽然有一定程度上能解决后台遥控带来的问题，但仍然存在不足通过转轴上的辅助开关对刀闸的“分”、“合”状态进行判断，是一种二次的间接的判断方式，元件的老损、故障等原因，都可能造成判断错误，不能100%地反映高压主触头的确切位置，从而给安全操作运行带来事故的隐患。尤其是智电化变电站是无人守值，通过后台遥控隔离开关，对其动作情况的直观了解存在缺失，如果辅助开关对隔离开关的判断出现错误， 则隔离开关开断而形成明显断开、隔离点的电气屏障，这些应用的基本功能与目的就无从谈起。而此时对隔离开关进行操作，对操作人员的生命安全就存在极大的危险，如果发生事故，将会造成严重的后果，所以对隔离开关的“分”、“合”状态的检测尤为突出和必要。
发明内容
本发明的目的是解决以上提出的问题，提供一种运用于智能电网无人值守变电所中，能够对闸刀“分”、“合”状态的位置进行准确检测的高压隔离开关，所述的隔离开关通过对动触头高压端的定位检测，并结合二次电路进行判断，从而得出最准确的结果。本发明的技术方案是这样的—种动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，包括动触头、支座、辅助开关，还包括光电开关、反射板，所述的反射板安装于动触头上，光电开关安装于支座上。作为优选，所述的反射板的反射面安装角度为所述的反射面朝向光电开关。作为优选，所述的光电开关安装在垂直于反射板的直线方向的支座上。
作为优选，所述的光电开关包括“分”光电开关、“合”光电开关。作为优选，“分”光电开关安装的位置为动触头打开时、垂直于反射板的直线方向的支座上；“合”光电开关安装的位置为动触头闭合时、垂直于反射板的直线方向的支座上。作为优选，所述的反射板还可以分为“分检测”反射板、“合检测”反射板，分别用于动触头闭合与打开位置进行检测。作为优选，所述的动触头每个端头的一侧均安装至少一个以上反射板，支座上安装至少一个以上与所述反射板位置相对应的光电开关。作为优选，作为优选，所述的隔离开关的动触头至少一相以上；与动触头相对应的“分”光电开关、“分检测”继电器、工作电源串联形成回路；第一 “分检测”中间继电器、第一 “分命令”脉冲接点、第一辅助开关接点、第一“分位置”故障警铃、工作电源串联形成回路；第二“分检测”中间继电器、第二“分命令”脉冲接点、第二辅助开关接点、第二“分位置”故障警铃、工作电源串联形成回路；所述的第一“分检测”中间继电器为常闭接点，第二“分检测”中间继电器为常开接点，“分检测”继电器控制第一“分检测” 中间继电器、第二“分检测”中间继电器进行状态改变；第一“分命令”脉冲接点、第二“分命令”脉冲接点闭合后经过预定的延时后断开；第一辅助开关接点由隔离开关控制，当隔离开关的动触头打开时接通，动触头闭合时断开，第二辅助开关接点由隔离开关控制，当隔离开关的动触头打开时断开，动触头闭合时接通；与动触头相对应的“合”光电开关、“合检测”继电器、工作电源串联形成回路；第一 “合检测”中间继电器、第一 “合命令”脉冲接点、第三辅助开关接点、第一“合位置”故障警铃、工作电源串联形成回路；第二“合检测”中间继电器、第二“合命令”脉冲接点、第四辅助开关接点、第二“合位置”故障警铃、工作电源串联形成回路；所述的第一“合检测”中间继电器为常闭接点，第二“合检测”中间继电器为常开接点，“合检测”继电器控制第一“合检测” 中间继电器、第二“合检测”中间继电器进行状态改变；第一“合命令”脉冲接点、第二“合命令”脉冲接点闭合后经过预定的延时后断开；第三辅助开关接点由隔离开关控制，当隔离开关的动触头闭合时接通，动触头打开时断开，第四辅助开关接点由隔离开关控制，当隔离开关的动触头闭合时断开，动触头打开时接通。作为优选，所述的光电开关外安装有罩体，所述的罩体与驱动电路相连；所述的反射板四周安装有护沿。作为优选，所述的罩体内还安装有摄像头，所述的摄像头通过传输设备与计算机相连。本发明的有益效果如下本装置通过对一次侧(高压侧)的位置检测，同时利用隔离开关原有的辅助开关的信号，对两个检测结果进行逻辑判断，以确定动触头的“分” “合”状态，具有如同值班人员在现场实际观测的等同效果，大大提高了设备操作运行的可靠性。从而解决了由于隔离开关采用后台遥控操作，实现无人值班而无法现场观察闸刀的实际动作所带来的问题。针对水平运动型隔离开关的动触头运动方式的特殊性，本发明的反射板在角度上进行精确计算，不管是采用双反射板还是单反射板，都能确保本装置对动触头位置的检测准确可靠。本发明利用光电技术来实现对隔离开关高压触头的位置进行实时在线的检测，具有安全、可靠、准确实施的特点。
图1是本发明实施例的“分”光电开关与“分检测”继电器的电气连接示意图；图2是本发明实施例的“分”光电开关判断报警电路的电气连接示意图；图3是本发明实施例的隔离开关的辅助开关接点打开动作判断报警电路的电气连接示意图；图4是本发明实施例的“合”光电开关与“合检测”继电器的电气连接示意图；图5是本发明实施例的“合”光电开关判断报警电路的电气连接示意图；图6是本发明实施例的隔离开关的辅助开关接点闭合动作判断报警电路电气连接示意图；图7是本发明的一个实施例的结构示意图；图8是本发明的又一实施例的结构示意图；图中，1是动触头，2是光电开关，3是反射板，4是“分”光电开关，5是“合”光电开关，6是“分检测”反射板，7是“合检测”反射板，8是静触头，9是“分检测”继电器，10是 “合检测”继电器，fzjl第一“分检测”中间继电器，fzj2第二“分检测”中间继电器，fhal是第一“分命令”脉冲接点，fha2是第二“分命令”脉冲接点，2gl2是第一辅助开关接点，2gll 是第二辅助开关接点，fjll第一“分位置”故障警铃，幻12第二“分位置”故障警铃，hzjl 第一“合检测”中间继电器，hzj2第二“合检测”中间继电器，hhal是第一“合命令”脉冲接点，hha2是第二“合命令”脉冲接点，Igll是第三辅助开关接点，lgl2是第四辅助开关接点， hjll第一“合位置”故障警铃，hjl2第二“合位置”故障警铃。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例进行进一步详细说明本发明的目的是在高电压的变电站运行中，后台发出对遥控操作高压隔离开关的命令后，除了获得操作机构的辅助开关的动作信号外，在高压侧触头上安装相应的传感器装置，来确定刀闸接点是否确已在“分”、“合”状态，以确保变电所正常的倒闸操作的安全运行。同时减少人工的工作量，避免必须到现场勘察的繁琐的程序，大大提高了工作效率。由于隔离开关的动触头1处于高电压状态，通常无法使用常规的测量方法来检测其行程距离，而使用光电的位移变化，由光电开关(如型号为宜科天津电子有限公司0S80、 90-RP28VP60或其它激光型光电开关)的通断进行测量，最大光距离可达25米，可满足 35KV 500KV电压等级隔离开关触头的测量要求。本发明涉及一种动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，包括动触头 1、支座，还包括光电开关2、光偏振镜反射板(以下简称反射板)3、辅助开关，所述的反射板 3安装于动触头1上，光电开关2安装于支座上。辅助开关用于操作动触头1的打开与闭合，可以是电动或液压的操作机构。如果有特殊要求，也可以将光电开关2单独使用支架安装于别的位置，例如反射板3的角度过于特殊，可以单独配备支架，用于安装光电开关2，配合反射板3的安装角度。所述的反射面可以是光偏振镜面，也可以是反光菱镜面。
所述的反射板3的反射面安装角度为所述的反射面朝向光电开关2。所述的光电开关2安装在垂直于反射板3的直线方向的支座上。所述的光电开关2包括“分”光电开关4、“合”光电开关5。“分”光电开关4安装的位置为动触头1打开时、垂直于反射板3的直线方向的支座上。“合”光电开关5安装的位置为动触头1闭合时、垂直于反射板3的直线方向的支座上。通常将光电开关2安装于隔离开关的支座横梁上，将感光反射板3安装于隔离开关的动触头1刀片的下方，反射板3的反射面朝向光电开关2的方向，安装位置一般靠近动触头1与静触头8 (或动触头1)的结合部。调节光电开关2，使其光线发射角度与反射板3 垂直。调试时，在合闸到位时，负责“合”位置的光电开关2发射的光线经由反射板3返回光电开关2，光电开关2的常开触点闭合，即显示该相的刀闸触头合闸到位。在分闸状态时， 负责“分”位置的光电开关2发射的光线经由反射板3返回光电开关2，光电开关2的常开触点闭合，即显示该相的刀闸触头分闸到位。所述的反射板3还可以分为“合检测”反射板7、“分检测”反射板6，分别用于动触头1闭合与打开位置进行检测。如遇特别情况，如对动触头1闭合与打开位置进行检测用的是同一块板，而其中在动触头1闭合与打开位置对应的光电开关2不方便安装在支座上时，可以采用此技术方案，另外设置一个方便安装光电开关2的位置。所述的动触头1每个端头的一侧均安装至少一个以上反射板3。即所述的“合检测”反射板7、“分检测”反射板6都可以是一个以上。安装多个反射板3，并安装与其配合使用的光电开关2，可以有效的防止其中一套光电开关2与反射板3出现故障，而出现整个检测装置的出错。所述的隔离开关的动触头1至少一相以上；与动触头1相对应的“分”光电开关4、“分检测”继电器9 (如上海继电器厂的 DZ-15/110V)、工作电源串联形成回路，如图1所示。当隔离开关的动触头1打开到位时， “分”光电开关4接通，启动“分检测”继电器9。第一“分检测”中间继电器fzjl、第一“分命令”脉冲接点fhal、第一辅助开关接点2gl2、第一“分位置”故障警铃fjll、工作电源串联形成回路。所述电路用来判断当隔离开关辅助开关接点正常，而“分”光电开关4打开不到位的情况。第二“分检测”中间继电器fzj2、第二“分命令”脉冲接点fha2、第二辅助开关接点2gll、第二“分位置”故障警铃fjl2、工作电源串联形成回路。所述电路用来判断当隔离开关辅助开关工作不正常，而“分”光电开关4打开动作正常的情况。所述的第一“分检测”中间继电器fzjl为常闭接点，第二 “分检测”中间继电器 fzj2为常开接点，“分检测”继电器9控制第一“分检测”中间继电器fzjl、第二“分检测”中间继电器fzj2进行状态改变；第一“分命令”脉冲接点fhal、第二“分命令”脉冲接点fha2 闭合后经过预定的延时后断开；第一辅助开关接点2gl2由隔离开关控制，当隔离开关的动触头1打开时接通，动触头1闭合时断开，第二辅助开关接点2gll由隔离开关控制，当隔离开关的动触头1打开时断开，动触头1闭合时接通。如图2所示的电路，对于隔离开关工作正常，而“分”光电开关4工作不正常的情况，判断报警电路的工作原理如下当对隔离开关发出分闸命令后，第一“分命令”脉冲接点fhal、第二“分命令”脉冲接点fha2分别闭合。分闸时隔离开关的第一辅助开关接点2gl2处于接通状态，而分闸位置检测的“分检测”继电器9的线圈因隔离开关的刀闸未动作到预定的位置，从而使得相对应的刀闸上的“分”光电开关4未接通而使得“分检测”继电器9不动作，第一 “分检测”中间继电器fzjl保持常闭状态，串联回路接通，第一 “分位置”故障警铃f jll进行报警。如果隔离开关的刀闸动作到预定的位置，“分”光电开关4接通，启动“分检测”继电器9，使得第一“分检测”中间继电器fzjl改变常闭状态，处于断开状态，串联回路断开， 第一“分位置”故障警铃fjll不报警。如图3所示的电路，对于隔离开关工作不正常，而“分”光电开关4工作正常的情况，判断报警电路的工作原理如下隔离开关的辅助开关接点不正常的情况是指在分闸命令发出后，第一“分命令”脉冲接点fhal、第二 “分命令”脉冲接点fha2分别闭合。操作机构带动隔离开关动触头1转动，第二辅助开关接点2gll没有相应地动作，仍然停留在原来的合闸时的位置，处于接通状态，而此时隔离开关的刀闸打开到预定的位置，“分”光电开关4接通，启动“分检测”继电器9，第二“分检测”中间继电器fzj2改变常开状态，处于闭合状态，串联回路接通，第二 “分位置”故障警铃fjl2进行报警。如果隔离开关的辅助开关接点工作正常，第二辅助开关接点2gll断开，“分”光电开关4接通，启动“分检测”继电器9，第二 “分检测”中间继电器fz j2改变常开状态，处于闭合状态，但由于第二辅助开关接点Ogll)断开，串联回路断开，第二“分位置”故障警铃 fjl2不报警。与动触头1相对应的“合”光电开关5、“合检测”继电器10、工作电源串联形成回路，如图4所示。当隔离开关的动触头1打开到位时，“合”光电开关5接通，启动“分检测” 继电器10。第一“合检测”中间继电器hzjl、第一“合命令”脉冲接点hhal、第三辅助开关接点lgll、第一“合位置”故障警铃hjll、工作电源串联形成回路。所述电路用来判断当隔离开关辅助开关接点正常，而“合”光电开关5闭合不到位的情况。第二“合检测”中间继电器hzj2、第二“合命令”脉冲接点hha2、第四辅助开关接点lgl2、第二“合位置”故障警铃 hjl2、工作电源串联形成回路。所述电路用来判断当隔离开关辅助开关接点工作不正常，而 “合”光电开关5闭合动作到位的情况。 所述的第一 “合检测，，中间继电器hz j 1为常闭接点，第二“合检测，，中间继电器 hzj2为常开接点，“合检测”继电器10控制第一“合检测”中间继电器hzjl、第二“合检测” 中间继电器hzj2进行状态改变；第一“合命令”脉冲接点hhal、第二“合命令”脉冲接点hha2 闭合后经过预定的延时后断开；第三辅助开关接点Igll由隔离开关控制，当隔离开关的动触头1闭合时接通，动触头1打开时断开，第四辅助开关接点lgl2由隔离开关控制，当隔离开关的动触头1闭合时断开，动触头1打开时接通。如图5所示的电路，对于隔离开关的辅助接点工作正常，而“合”光电开关5工作不正常的情况，判断报警电路的工作原理如下当对隔离开关发出合闸命令后，第一“合命令”脉冲接点hhal、第二“合命令”脉冲接点hha2分别闭合。合闸时隔离开关的第三辅助开关接点Igll处于接通状态，而合闸位置检测的“合检测”继电器10的线圈因隔离开关的刀闸未动作到预定的位置，从而使得相对应的刀闸上的“合”光电开关5未接通而使得“合检测”继电器10不动作，第一“合检测”中间继电器hzjl保持常闭状态，串联回路接通，第一 “合位置”故障警铃hjll进行报警。如果隔离开关的刀闸动作到预定的位置，“合”光电开关5接通，启动“合检测”继电器10，使得第一“合检测”中间继电器hzjl改变常闭状态，处于断开状态，串联回路断开， 第一 “合位置”故障警铃hjll不报警。如图6所示的电路，对于隔离开关的辅助接点工作不正常，而“合”光电开关5工作正常的情况，判断报警电路的工作原理如下隔离开关的辅助开关接点不正常的情况是指在合闸命令发出后，第一“合命令”脉冲接点hhal、第二 “合命令”脉冲接点hha2分别闭合。操作机构带动隔离开关动触头1转动，第四辅助开关接点lgl2没有相应地动作，仍然停留在原来的分闸时的位置，处于接通状态，而此时隔离开关的刀闸闭合到预定的位置，“合”光电开关5接通，启动“合检测”继电器10，第二“合检测”中间继电器hzj2改变常开状态，处于闭合状态，串联回路接通，第二 “合位置”故障警铃hjl2进行报警。如果隔离开关的辅助开关接点工作正常，第四辅助开关接点lgl2断开，“合”光电开关5接通，启动“合检测”继电器10，第二 “合检测”中间继电器hz j2改变常开状态，处于闭合状态，但由于第四辅助开关接点lgl2断开，串联回路断开，第二“合位置”故障警铃 hjl2不报警。
权利要求
1.一种动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，包括动触头(1)、支座、 辅助开关，其特征在于，还包括光电开关O)、光偏振镜反射板(3)，所述的光偏振镜反射板 (3)安装于动触头(1)上，光电开关(2)安装于支座上。
2.根据权利要求1所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，所述的光偏振镜反射板(3)的反射面安装角度为所述的反射面朝向光电开关O)。
3.根据权利要求2所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，所述的光电开关(2)安装在垂直于光偏振镜反射板(3)的直线方向的支座上。
4.根据权利要求3所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，所述的光电开关⑵包括“分”光电开关⑷、“合”光电开关(5)。
5.根据权利要求4所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，“分”光电开关(4)安装的位置为动触头(1)打开时、垂直于光偏振镜反射板(3)的直线方向的支座上；“合”光电开关(5)安装的位置为动触头(1)闭合时、垂直于光偏振镜反射板(3)的直线方向的支座上。
6.根据权利要求5所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，所述的光偏振镜反射板⑶还可以分为“分检测”反射板(6)、“合检测”反射板(6)， 分别用于动触头(1)闭合与打开位置进行检测。
7.根据权利要求6所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，所述的动触头(1)每个端头的一侧均安装至少一个以上光偏振镜反射板(3)，支座上安装至少一个以上与所述光偏振镜反射板(3)位置相对应的光电开关O)。
8.根据权利要求7所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，所述的隔离开关的动触头(1)至少一相以上；与动触头⑴相对应的“分”光电开关⑷、“分检测”继电器(9)、工作电源串联形成回路；第一“分检测”中间继电器(fzj)、第一“分命令”脉冲接点(fhal)、第一辅助开关接点 (2gl2)、第一 “分位置”故障警铃(fjll)、工作电源串联形成回路；第二 “分检测”中间继电器(fzj2)、第二“分命令”脉冲接点(fha2)、第二辅助开关接点(2gll)、第二“分位置”故障警铃(fjl2)、工作电源串联形成回路；所述的第一“分检测”中间继电器(fzjl)为常闭接点，第二“分检测”中间继电器(fzj2)为常开接点，“分检测”继电器(9)控制第一“分检测” 中间继电器(fzjl)、第二“分检测”中间继电器(fzp)进行状态改变；第一“分命令”脉冲接点(fhal)、第二“分命令”脉冲接点(fha2)闭合后经过预定的延时后断开；第一辅助开关接点由隔离开关控制，当隔离开关的动触头(1)打开时接通，动触头(1)闭合时断开，第二辅助开关接点Ogll)由隔离开关控制，当隔离开关的动触头(1)打开时断开，动触头(1)闭合时接通；与动触头(1)相对应的“合”光电开关( 、“合检测”继电器(10)、工作电源串联形成回路；第一“合检测”中间继电器(hzjl)、第一“合命令”脉冲接点(hhal)、第三辅助开关接点(Igll)、第一“合位置”故障警铃(hjll)、工作电源串联形成回路；第二“合检测”中间继电器(hzj2)、第二“合命令”脉冲接点(hha2)、第四辅助开关接点(lgl2)、第二“合位置”故障警铃(hjl2)、工作电源串联形成回路；所述的第一“合检测”中间继电器(hzjl)为常闭接点，第二“合检测”中间继电器(hzj2)为常开接点，“合检测”继电器(10)控制第一“合检测”中间继电器(hzjl)、第二“合检测”中间继电器(hzB)进行状态改变；第一“合命令”脉冲接点(hhal)、第二“合命令”脉冲接点(hha2)闭合后经过预定的延时后断开；第三辅助开关接点(Igll)由隔离开关控制，当隔离开关的动触头(1)闭合时接通，动触头(1)打开时断开，第四辅助开关接点(lgl2)由隔离开关控制，当隔离开关的动触头(1)闭合时断开， 动触头(1)打开时接通。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，所述的光电开关(2)外安装有罩体，所述的罩体与驱动电路相连；所述的光偏振镜反射板(3)四周安装有护沿。
10.根据权利要求9所述的动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，其特征在于，所述的罩体内还安装有摄像头，所述的摄像头通过传输设备与计算机相连。
全文摘要
本发明涉及一种动触头位置检测的动触头水平运动型高压隔离开关，包括动触头、支座、辅助开关，还包括光电开关、反射板，所述的反射板安装于动触头上，光电开关安装于支座上。本装置通过针对水平运动型隔离开关的动触头运动方式的特殊性，本发明的反射板在角度上进行精确计算，不管是采用双反射板还是单反射板，都能确保本装置对动触头位置的检测准确可靠。本发明利用光电技术来实现对隔离开关高压触头的位置进行实时在线的检测，具有安全、可靠、准确实施的特点。
文档编号H01H31/00GK102254728SQ201110167428
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者张京伦 申请人:张京伦