专利名称：隔离开关接地刀闸自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型隔离开关接地刀闸自动控制装置，适用于电气化铁路接触网停送电作业时，牵引变电所(亭)内馈线隔离开关倒闸时，隔离开关接地刀闸的倒闸操作自动控制，也适用于接触网带电与否的自动验电。
目前电气化铁路接触网变电所(亭)内加装了远动操作机构，其目的是用以控制变电所(亭)内电气设备刀闸的倒闸，提高刀闸的倒闸速度、可靠性及运营管理自动化水平，缩短事故处理和维修“天窗”的时间，扩大运输能力，减轻值班人员的劳动强度。加装的远动操作机构可控制隔离开关主刀闸的自动倒闸，其接地刀闸的倒闸仍由人工进行操作。而牵引变电所(亭)内的电气设备刀闸的倒闸操作90％以上集中在馈线隔离开关上，由于接地刀闸的倒闸由人工进行操作，加装远动操作机构后每条馈线隔离开关的倒闸时间只减少了0·5分钟，其操作时间仍需7分钟。此外，接触网带电与否的验电仍由人工完成。加装远动操作机构的目的没有能够达到。
本实用新型的目的是提供一种隔离开关接地刀闸自动控制装置，其结构简单、动作可靠、经济实用，能够缩短隔离开关接地刀闸的倒闸时间，缩短事故处理和维修“天窗”的时间，扩大运输能力，提高运营管理的自动化水平，减轻了值班人员的劳动强度。此外，能够对接触网带电与否进行自动验电。
本实用新型的目的可以通过以下方式实现。
隔离开关接地刀闸自动控装置由机械传动机构、闭锁机构及控制电路组成。机械传动机构由拉杆、与之连接的储能弹簧、套装在储能弹簧上的顶管及套装在拉杆上的调整螺母组成。闭锁机构由脱扣杆、闭锁杆、闭锁杆转轴、闭锁杆与电动线圈连接轴、辅助开关连杆、辅助开关小拐臂及销轴组成，闭锁杆的一端与控制电路的电动线圈采用冲击式连接。控制电路由接收放大电路、与门脉冲输出电路、出口电路逐级相连，比较整形电路A与延时倒相电路相连，比较整形电路B与倒相电路相连，并分别连接在接收放大电路及与门脉冲输出电路之间，振荡电路接在与门脉冲输出电路的输入端，220V直流电经直流电源电路降压稳压后提供给各电路稳压电源。
在控制电路中，接收放大电路是将天线TX上感应的电磁信号经三极管T1(T7)检波放大后，再经电容C2(C8)滤波后输出比较平稳的直流信号，由于电容C2(C8)的嵌位作用，保证出口电路不误动作；比较整形电路A是将从三极管T1集电极输出的直流脉冲信号进行比较整形，输出恒定的±12V直流电，比较整形电路B是从三极管T7集电极输出的直流脉冲信号进行比较整形，输出恒定的±12V直流电；延时倒相电路是将由比较整形电路A输出直流电经二极管D3嵌位后，延时倒相输出正确极性的直流信号，电容C4的抗干扰滤波作用，由于产生了一定的时间延时(6-10秒)，保证了出口电路不误动作。倒相电路是将从比较整形电路B输出的直流信号经二极管D12嵌位后，倒相和功率放大；振荡电路是产生有足够驱动功率的振荡信号，并有在瞬间接通电源时，延时输出脉冲信号，保证出口电路不误动作；与门脉冲输出电路是将振荡电路输出的脉冲信号经二极管D5后进行放大，通过脉冲变压器MB次级输由直流脉冲信号，二极管D4、D5、D13组成与门电路，可防止前级电路元件部分损坏等原因产生错误信号，使出口电路误动作，二极管D6为发光二极管，用以显示电路的工作状态；出口电路是通过可控硅KKG1、KKG2的截止或导通，来控制通过电动线圈HQ的电流有、无，从而决定电动线圈是否动作，C9为抗干扰电容，防止当220V直流电由于某种原因波动较大时，可控硅误触发，二极管D16为续流二极管，它可消除电动线圈HQ产生的反向过电压，隔离开关辅助接点GK是在隔离开关断开对接通，它保证在隔离开关打开后，控制电路接通电源，防止接地刀闸在隔离开关闭合时误动作，将接地刀闸闭合，接点DD是保证接地刀闸闭合后，切断可控硅KKG1、KKG2导通时的电源，使其恢复截止状态，同时也切断了控制电路的电源，防止隔离开关闭合时出口电路误动作。
由于上述控制电路的结构特点，防止了出口电路误动作，闭锁杆的一端与控制电路的电动线圈连接，采用电磁铁吸动的冲击式连接，提高了闭锁机构动作的可靠性，从而使本实用新型的抗干扰能力强、动作可靠，保证了隔离开关接地刀闸倒闸的闭合、打开准确。
本实用新型经试用证明其结构简单、抗干扰能力强、动作可靠，经济实用，缩短了隔离开关接地刀闸的倒闸对间，使每条馈线停、送电倒闸时间各由7分钟缩短到1分钟，缩短了事故处理和维修“天窗”的时间，扩大了运输能力，提高了运菅管理的自动化水平，为实现牵引变电所(亭)无人值班创造了条件，减轻了值班人员的劳动强度。此外，能够对接触网带电与否进行自动验电。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型结构示意图(隔离开关主开关刀闸在合位，接地刀闸在分位)
图2为本实用新型控制电路框图图3、图4为本实用新型控制电路原理图图中1主开关主动瓷瓶底板，2拉杆，3调整螺母，4储能弹簧，5顶管，6销轴，7接地刀闸，8接地刀闸轴，9脱扣杆，10辅助开关连杆，11闭锁杆，12辅助开关小拐臂13闭锁杆转轴，14电动线圈，15闭锁杆与电动线圈连接轴，16固定板，17电气连接线，18控制电路，19远动操作机构，20开关底座，21销轴，22主动瓷瓶，23被动瓷瓶，24接地刀闸夹板，25电动线圈磁铁，26传动杆，27销轴，28双耳连接器，29销轴，30销轴一直流稳压电路，二接收放大电路，三比较整形电路A，四比较整形电路B，五延时倒相电路，六倒相电路，七振荡电路，八与门脉冲输出电路，九出口电路，GK为隔离开关辅助接点，DD为辅助开关小拐臂接点拉杆2的一端通过双耳连接器28和销轴21安装在主开关主动瓷瓶底板1上，拉杆2的另一端与储能弹簧4的一端采用钩孔连接，储能弹簧4的另一端与顶管5左端采用钩销连接，调整螺母3套装在拉杆2上，并通过螺纹连接，顶管5套装在储能弹簧4上，顶管5的左端与两块Ω型接地刀闸夹板24的一端通过销轴6连接，两块Ω型接地刀闸夹板24的另一端通过销轴30相连，接地刀闸7穿过两块接地刀闸夹板24中间，接地刀闸7的一端与脱扣杆9的一端通过接地刀闸轴8连接，条形脱扣杆9的一端与条形闭锁杆11形成闭锁，辅助开关连杆10的一端与脱扣杆9通过销轴29连接，辅助开关连杆10的另一端与辅助开关小拐臂12通过销轴27连接，辅助开关小拐臂12装在固定底板16上，闭锁杆11的一端套装在电动线圈连接轴15上，电动线圈14安装在固定板16上，固定板16安装在隔离开关底座20上，由控制电路箱18引出的电气连接线17与电动线圈14相连，控制电路放在长方体的控制电路箱18内。
直流稳压电路一参见图3，由开关K，电阻RY1，稳压管WY1、WY2，熔断管RD，电阻RY2为串联相接，它使220V直流电压经降压、稳压后输出±12V直流电，其输出端并接有串联的电容CY1、CY2滤波电路。接收放大电路二由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2，三极管T1组成放大电路，由接收天线TX接收到的电磁信号经三极管T1放大后，经电容C2滤波后输出较平稳的直流信号电压，送至比较整形电路A三，由电阻R1、R2、R23，电容C1、C8，三极管T7组成另一放大电路，由天线TX接收到的电磁信号经三极管T7放大后，经电容C8滤波后输出平稳的直流信号电压，送至比较整形电路B四。送至比较整形电路A三的直流信号电压经电位器DR1加在运算放大器IC1的同相输入端角3，变为恒定的信号电压后由角6输出，送至延时倒相电路五参见图4，由稳压管WY3，电阻R8、R9、R10、R11，电容C3，三极管T2组成延时电路。由电阻R12、R13、R14，三极管T3和电容C4组成倒相电路。送至延时倒相电路六的信号电压，通过二极管D3嵌位后经延时倒相后输出正确的极性电压送至与门脉冲输出电路八的二极管D4一端。由接收放大电路二送至比较整形电路B四参见图3的直流信号电压经电位器DR3加在运算放大器IC2的异相输入端角2，变为恒定的信号电压后由角6输出，送至倒相电路六参见图4，由二极管D12嵌位后经倒相后输出的信号电压送至与门脉冲输出电路八的二极管D13一端。由振荡电路七参见图4产生的脉冲信号，其输出的信号电压送至与脉冲输出电路八的二极管D5的一端。与门脉冲输出电路八的二极管D4、D5、D13组成与门电路，当二极管D4、D13反向截止时，与门电路被打开，振荡电路七输出的信号电压通过二极管D5接到三极管T6的基极，放大后经过脉冲变压器MB的初级线圈N1，感应到次级线圈N2、N3，感应的信号分别经过二极管D8、D9整流输出单向脉冲信号送至出口电路九可控硅KKG1、KKG2的控制级，辅助开关接点DD，电动线圈HQ，可控硅KKG1、KKG2，隔离开关辅助接点GK串联相接，电容C9并接在可控硅KKG1的阴级及KKG2的阳极之间，二极管D16并接在电动线圈HQ的两端，电动线圈是控制电路最后出口。
本实用新型工作过程(参见图1、3、4)正常情况下，隔离开关主刀闸在合位，接地刀闸在分位。27·5KV接触网馈线上有正常工作电压。从天线TX接收来的电磁信号，经过三极管T1检波放大后，送至运算放大器IC1的同相输入端角3，由于T1输出的正电位较低，使IC1角3端得到的电位为负值，与角2端电位比较后，IC1的角6端输出电压为低电位-12V，由于二极管D3的嵌位作用，使稳压管WY3截止，三极管T2亦截止，从而使三极管T6导通，由于二极管D4的嵌位作用，使三极管T6基极电位很低，三极管T6截止，没有脉冲输出。与此同时，电磁信号经三极管T7检波放大后，输入到运算放大器IC2异相端角2的电位为负，使IC2的角6端输出正电位为12V，三极管T8导通，由于二极管D13的嵌位作用，可使T6截止。此时D4、D13处于负或门状态。接地刀闸自动控制装置的机械传动机构、闭锁机构的状态参见图1，顶管5和调整螺母3处于密贴状态，储能弹簧(4)的右端在0位，处于不受力状态，接地刀闸处于由脱扣杆9的闭锁杆11构成的机械闭锁状态。
当27·5KV馈线需停电时，通过运动操作机构19使隔离开关主刀闸断开，此时主动瓷瓶底板1经过双耳连接器28带动拉杆2将储能弹簧4由0位拉到A位参见图1，同时辅助开关小拐臂12将辅助开关接点DD接通，给接地刀闸的闭合储备足够的能量，隔离开关主刀闸断开，隔离开关辅助接点GK闭合，接通控制电路电源。27·5KV接触网馈线停电后，接收放大电路中的天线TX无电磁信号输入，三极管T1处于截止状态，输出正电位为12V，送至比较整形电路A的运算放大器IC1的同相输入端角3的电位为正值，角6端输出正电位12V，送到埏时倒相电路的二极管D3，二极管D3处于截止状态，由直流稳压电路供给的直流电源，经过电阻R8、R9向电容C3充电，当电容C3充电电压达到一定值时，稳压管WY3击穿，电源电压通过电阻R8、稳压管WY3加到三极管T2基极上，使其导通，从而使三极管T3处于截止状态，三极管T3的基电极为高电位+12V，送至与门脉冲输出电路的二极管D4，二极管D4不导通，接收放大电路中的天线TX无信号输入，三极管T7处于截止状态，输出正电位为12V，送至比较整形电路B的运算放大器IC2的异相端角2，角6端输出低电位-12V，送至倒相电路中的二极管D12，由于二板管D12的嵌位作用，使三极管T8的基极为负电位，三极管T8处于截止状态，其集电极输出高电位，送至与门脉冲输出电路的二极管D13，二极管D13处于反向截止状态，与门电路被打开，从振荡电路输出的脉冲信号通过二极管D5送至三极管T6基极经放大后通过脉冲变压器MB的初级线圈N1感应到次级线圈N2、N，并分别送至输出电路可控硅KKG1、KKG2的控制极，使其导通，电动线圈HQ受电后动作，将闭锁杆11的右端吸起，左端下落，脱扣杆9脱出闭锁杆11，此时，接地刀闸失去机械闭锁，在储能弹簧4的作用下而自动闭合，接地刀闸闭合后，辅助开关接点DD断开，切断电动线圈HQ受电源。
当27·5KV馈线接触网需送电，由远动操作机构19控制隔离开关主刀闸闭合时，在主动瓷瓶底板1的带动下，通过双耳连接器28将拉杆2向左推动，由拉杆2上的调整螺母3推动顶管5，经接地刀闸夹板24将接地刀闸7分开。此时，隔离开关主刀闸在合位，接地刀闸在分位，并构成机械闭锁，安装在拉杆2上的调整螺母3与顶管5处于密贴状态，储能弹簧4处于不储能状态。
将接收放大电路二中的天线TX的电磁信号送至验电装置，即可自动验电。
权利要求1.一种隔离开关接地刀闸自动控制装置，其特征在于该装置包括由拉杆、与之连接的储能弹簧、套装在储能弹簧上的顶管及套装在拉杆上的调整螺母组成的机械传动机构；由脱扣杆、闭锁杆、闭锁杆转轴、闭锁杆与电动线圈连接轴、辅助开关连杆、辅助开关小拐臂及销轴组成的闭锁机构；由接收放大电路、与门脉冲输出电路、出口电路逐级相连，比较整形电路A与延时倒相电路相连，比较整形电路B与倒相电路相连，并分别连接在接收放大电路及与门脉冲输出电路之间，接在与门脉冲输出电路的输入端的振荡电路和直流电源电路组成的控制电路；闭锁杆的一端与控制电路的电动线圈采用冲击式连接。
专利摘要本实用新型隔离开关接地刀闸自动控制装置，适用于电气化铁路接触网停送电作业时，牵引变电所(亭)内馈线隔离开关接地刀闸的倒闸操作自动控制，它包括由拉杆、与之连接的储能弹簧等组成的机械传动机构；由脱扣杆、闭锁杆、闭锁杆与电动线圈连接轴等组成的闭锁机构及由接收放大电路、与门电路、比较整形电路A、比较整形电路B、倒相电路、振荡电路和直流电源电路组成的控制电路，其动作可靠，缩短隔离开关接地刀闸的倒闸时间。
文档编号H01H31/02GK2259020SQ95212389
公开日1997年8月6日 申请日期1995年6月6日 优先权日1995年6月6日
发明者师路军, 李文起 申请人:石家庄铁路分局石家庄供电段