专利名称：一种智能户外高压交流隔离开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能电网领域，具体是涉及一种智能户外高压交流隔离开关。
背景技术：
国家“十二五”规划纲要中提到，为适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求，加快现代电网体系建设，依托信息、控制以及储能等先进技术，推进智能电网建设。电网智能化涵盖发电，输电、变电、配电、用电、调度以及通信共七大关键环节，智能电网不只是某一环节上实现智能化，而是在各个环节上都要实现智能化，是全面的智能电网建设，高压隔离开关是高压输变电设备中的主要设备之一，是需用量最多的一种，所以在电力系统中占有重要地位，由于使用量大，对工作可靠性要求比较高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大，目前在高压开关设备领域，国内主要专注于智能型断路器和GIS设备的研制和运用，而对高压隔离开关则仍然采用传统的产品。传统的高压隔离开关一般采用现场的手动、电动等方式进行控制，如果出现问题，无法第一时间得知，无法进行安全预
Sfc目。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种测量数字化、控制网络化、功能一体化、信息互动化以及状态可视化的智能户外高压交流隔离开关。为达到上述目的，本实用新型提供一种智能户外高压交流隔离开关，包括隔离开关本体设备、智能电动操动机构以及智能在线监测系统，所述智能电动操动机构安装于所述隔离开关本体设备的支持底座上；所述智能在线监测系统安装于所述智能电动操动机构以及所述隔离开关本体设备的导电部分和绝缘部分上且进行远程监测。所述智能电动操动机构包括包括减速装置、电动机、电气控制系统以及电源，所述电气控制系统包括智能控制器、小型断路器、行程开关以及加热器；机构输出主轴传动连接所述减速装置；所述减速装置传动连接所述电动机；所述电动机电连接于所述行程开关； 所述行程开关电连接于所述小型断路器；所述小型断路器电连接于所述电源；所述智能控制器连接于所述行程开关上；所述加热器连接于所述智能控制器上。所述减速装置为两级蜗轮蜗杆传动装置。所述智能控制器为过程层GOOSE网络智能控制器。所述智能控制器的开入触点和开出触点均为光电隔离的空触点。所述智能在线监测系统包括检测单元、交流电流泄漏感知模块、跳闸报警装置、接收机、监测仪表、无线数据采集终端以及远方数据监控中心；所述检测单元安装于所述隔离开关本体设备的导电部分；所述交流电流泄漏感知模块安装于所述隔离开关本体设备的绝缘部分；所述跳闸报警装置安装于所述电气控制系统上；所述接收机和监测仪表安装于所述隔离开关的支持底座上；所述接收机无线连接于所述检测单元；所述监测仪表通过电缆连接于所述交流电流泄漏感知模块；所述无线数据采集终端无线连接于所述接收机、跳闸报警装置以及监测仪表；所述远方数据监控中心无线连接于所述无线数据采集终端。所述检测单元包括温度检测单元、夹紧力检测单元以及相对位移检测单元；所述温度检测单元安装于所述导电部分主闸刀上；所述夹紧力检测单元安装于所述导电部分静触头上；所述相对位移检测单元安装于所述导电部分动触头上。所述接收机和监测仪表通过电缆连接于所述智能控制器上。采用本技术方案的有益效果是一，由于采用了智能在线监测系统，实现了高压隔离开关的测量数字化、控制网络化、功能一体化、信息互动化以及状态可视化；二，由于采用智能电动操动机构，取消了除电机、空气开关、行程开关以外的其余所有电器元件，通过集成电路和电子元器件实现电机正反转、电机保护、机构温湿度控制、电气联锁、模拟信号转换为数字信号输出等功能。
图1是本实用新型的单极机构正视图；图2是本实用新型的三极机构正视图；图3是本实用新型的三极机构俯视图；图4是本实用新型的工作原理示意图。其中，1.导电部分111.接线端子112.接线端子113.接线端子121.静触头 122.静触头 123.静触头 131.动触头 132.动触头 133.动触头 141.主闸刀 142.主闸刀 143.主闸刀 2.绝缘部分211.旋转复合绝缘子 212.旋转复合绝缘子 213.旋转复合绝缘子221.支柱复合绝缘子222.支柱复合绝缘子223.支柱复合绝缘子231.轴承232.轴承233.轴承3.传动机构31.垂直传动杆32.曲臂 33.连杆341.拐臂342.拐臂343.拐臂35.水平传动杆4.支持底座51.接地闸刀52.接地闸刀53.接地闸刀6.智能电动操动机构61.机构输出主轴62.减速装置63.电动机64.行程开关65.小型断路器66.电源67.智能控制器68.加热器71.温度检测单元 72.夹紧力检测单元73.相对位移检测单元74.交流电流泄漏感知模块75.跳闸报警装置76.接收机77.监测仪表78.无线数据采集终端 79.远方数据采集中心。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。参见图1-图4，如其中的图例所示，一种智能户外高压交流隔离开关，包括一个隔离开关本体设备、一个智能电动操动机构6以及一个智能在线监测系统，所述智能电动操动机构6安装于所述隔离开关本体设备的支持底座4上；所述智能在线监测系统安装于所述智能电动操动机构以及所述隔离开关本体设备的导电部分和绝缘部分上且进行远程监测。所述隔离开关本体设备，包括三个单极导电部分、三个单极绝缘部分、一个传动机构以及一个支持底座4，所述户外高压隔离开关为三相三柱式双断口水平旋转开启式隔离开关。所述单极绝缘部分包括一个轴承231 (232、233)、一根旋转复合绝缘子211 (212、213)以及两根支柱复合绝缘子221 (222,223)；所述轴承231 (232,233)固定于所述旋转复合绝缘子211 (212、213)的底端；所述支柱复合绝缘子221 (222、223)对称设于所述旋转复合绝缘子211 (212、213)的两边。所述传动机构包括三个拐臂341 (342、343)、水平传动杆35、连杆33、曲臂32以及垂直传动杆31，所述拐臂341 (342,343)套设于所述轴承231 (232,233)上；所述水平传动杆35连接传动所述拐臂341 (342、343);所述曲臂32、连杆33以及其中一个拐臂341 组成四连杆机构；所述垂直传动杆31 —端连接于所述曲臂32上；所述垂直传动杆31另一端连接于所述机械减速传动系统上。所述单极导电部分包括两个接线端子111 (112、113)、两个静触头121 (122、123)、 两个动触头131 (132、133)以及一根主闸刀141 (142、143)，所述主闸刀141 (142,143) 定于所述旋转复合绝缘子211 (212、213)的顶端；所述动触头131 (132、133)连接于所述主闸刀141 (142、143)的两端；所述接线端子111 (112、113)设于所述支柱复合绝缘子221 (222、223)的顶端；所述静触头121 (122、123)连接于所述接线端子111 (112、113)的一端并且与所述动触头131 (132、133)接触连接。所述户外高压隔离开关带有三把接地闸刀51接地闸刀52以及接地闸刀53。所述智能电动操动机构包括包括一个减速装置62、一个电动机63、一个电气控制系统以及一个电源66，所述电气控制系统包括一个智能控制器67、一个小型断路器65、一个行程开关64以及一个加热器68 ；机构输出主轴61传动连接所述减速装置62 ；所述减速装置62传动连接所述电动机63 ；所述电动机63电连接于所述行程开关64 ；所述行程开关 64电连接于所述小型断路器65 ；所述小型断路器65电连接于所述电源66 ；所述智能控制器67连接于所述行程开关64上；所述加热器68连接于所述智能控制器67上。所述减速装置62为两级蜗轮蜗杆传动装置。所述智能控制器67为过程层GOOSE网络智能控制器。所述智能控制器67的开入触点和开出触点均为光电隔离的空触点。所述智能在线监测系统包括检测单元、交流电流泄漏感知模块74、跳闸报警装置 75、接收机76、监测仪表77、无线数据采集终端78以及远方数据监控中心79 ；所述检测单元安装于所述隔离开关本体设备的导电部分；所述交流电流泄漏感知模块74安装于所述隔离开关本体设备的绝缘部分；所述跳闸报警装置75安装于所述电气控制系统上；所述接收机76和监测仪表77安装于所述隔离开关的支持底座4上；所述接收机76无线连接于所述检测单元；所述监测仪表77通过电缆连接于所述交流电流泄漏感知模块74 ；所述无线数据采集终端78无线连接于所述接收机76、跳间报警装置75以及监测仪表77 ；所述远方数据监控中心79无线连接于所述无线数据采集终端78。所述检测单元包括一个温度检测单元71、一个夹紧力检测单元72以及一个相对位移检测单元73 ；所述温度检测单元71安装于所述导电部分主闸刀141 (142、143)上；所述夹紧力检测单元72安装于所述导电部分静触头121 (122、123)上；所述相对位移检测单元安装于所述导电部分动触头131 (132、133)上。所述接收机76和监测仪表77通过电缆连接于所述智能控制器67上。下面介绍本实用新型的工作原理。智能电动操动机构6通过智能终端67实现本开关设备的信号采集，直接或者通过过程层GOOSE网络发布所采集的信息，接受控制指令并通过顺序、时序控制逻辑运算后，驱动执行器完成控制功能，通过机构主轴61带动垂直传动杆31运动，所述垂直传动杆31随即带动曲臂32、连杆33以及其中一个拐臂341运动，所述拐臂341带动与其相配合的其中一个轴承231转动，所述轴承232带动与其配合的其中一极旋转复合绝缘子211转动，从而驱动动触头131旋转，从而实现动触头131与静触头121的接触，通过水平传动杆35连接另外的两个拐臂342和拐臂343，从而带动轴承232和轴承233转动，即带动旋转复合绝缘子212和旋转复合绝缘子213转动，从而驱动动触头132和动触头133旋转，分别与静触头 122和静触头123接触，进而实现三极开关的同步开合。智能在线监测系统采用红外原理， 温度检测单元71、夹紧力检测单元72以及相对位移检测单元73分别安装于导电部分，用以检测隔离开关本体的温升、动触头的夹紧力以及位移情况，交流电流泄漏感知模块74安装于绝缘部分，用以检测绝缘子的泄漏电流情况，跳闸报警装置75安装于电气控制系统的回路上，用以检测控制回路中的跳间以及报警，接收机76和监测仪表77将信号传递至智能控制器67，对隔离开关本体设备进行智能控制，小型断路器起接通和断开电动机电源和控制电源的作用；行程开关起电动机构分合闸到位给出停止信号的作用；加热器起对智能电动操动机构进行驱潮加热的作用，智能控制器主要完成电力元件的操作控制和状态监视， 直接或通过过程层网络基于GOOSE服务发布采集信息；直接或通过过程层网络基于GOOSE 服务接收指令，驱动执行器完成控制功能，并具有防误操作功能。减速装置通过两极蜗轮蜗杆将电动机的高转速转化为机构主轴的低转速，同时起到增大机构主轴的输出转矩；实现操动机构的智能操作和控制；加热器在操动机构所处的环境温度较低或湿度较大时，智能加热或切除；同时通过无线通讯方式，通过无线数据采集终端78将所采集到的数据传递到远方数据采集终端79，远方数据采集终端79进行分析，从而实现产品各环节的实时在线检测、报警和控制。采用本技术方案的有益效果是一，由于采用了智能在线监测系统，实现了高压隔离开关的测量数字化、控制网络化、功能一体化、信息互动化以及状态可视化；二，由于采用智能电动操动机构，取消了除电机、空气开关、行程开关以外的其余所有电器元件，通过集成电路和电子元器件实现电机正反转、电机保护、机构温湿度控制、电气联锁、模拟信号转换为数字信号输出等功能。以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，包括隔离开关本体设备、智能电动操动机构以及智能在线监测系统，所述智能电动操动机构安装于所述隔离开关本体设备的支持底座上；所述智能在线监测系统安装于所述智能电动操动机构以及所述隔离开关本体设备的导电部分和绝缘部分上且进行远程监测。
2.根据权利要求1所述的智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，所述智能电动操动机构包括包括减速装置、电动机、电气控制系统以及电源，所述电气控制系统包括智能控制器、小型断路器、行程开关以及加热器；机构输出主轴传动连接所述减速装置；所述减速装置传动连接所述电动机；所述电动机电连接于所述行程开关；所述行程开关电连接于所述小型断路器；所述小型断路器电连接于所述电源；所述智能控制器连接于所述行程开关上；所述加热器连接于所述智能控制器上。
3.根据权利要求2所述的智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，所述减速装置为两级蜗轮蜗杆传动装置。
4.根据权利要求2所述的智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，所述智能控制器为过程层GOOSE网络智能控制器。
5.根据权利要求2所述的智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，所述智能控制器的开入触点和开出触点均为光电隔离的空触点。
6.根据权利要求2所述的智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，所述智能在线监测系统包括检测单元、交流电流泄漏感知模块、跳间报警装置、接收机、监测仪表、无线数据采集终端以及远方数据监控中心；所述检测单元安装于所述隔离开关本体设备的导电部分；所述交流电流泄漏感知模块安装于所述隔离开关本体设备的绝缘部分；所述跳闸报警装置安装于所述电气控制系统上；所述接收机和监测仪表安装于所述隔离开关的支持底座上；所述接收机无线连接于所述检测单元；所述监测仪表通过电缆连接于所述交流电流泄漏感知模块；所述无线数据采集终端无线连接于所述接收机、跳间报警装置以及监测仪表； 所述远方数据监控中心无线连接于所述无线数据采集终端。
7.根据权利要求6所述的智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，所述检测单元包括温度检测单元、夹紧力检测单元以及相对位移检测单元；所述温度检测单元安装于所述导电部分主间刀上；所述夹紧力检测单元安装于所述导电部分静触头上；所述相对位移检测单元安装于所述导电部分动触头上。
8.根据权利要求6所述的智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，所述接收机和监测仪表通过电缆连接于所述智能控制器上。
专利摘要本实用新型公开了一种智能户外高压交流隔离开关，其特征在于，包括隔离开关本体设备、智能电动操动机构以及智能在线监测系统，所述智能电动操动机构安装于所述隔离开关本体设备的支持底座上；所述智能在线监测系统安装于所述智能电动操动机构以及所述隔离开关本体设备的导电部分和绝缘部分上，实现了户外高压隔离开关的测量数字化、控制网络化、功能一体化、信息互动化以及状态可视化。
文档编号H02J13/00GK202153494SQ20112025672
公开日2012年2月29日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者万黎, 强朝晖, 李朝晖 申请人:苏州苏高智能电气有限公司