[发明专利]智能开关隔室模块

说明书

本发明涉及一种用于开关隔室模块包括：开关状态监控模块、超快速接地开关及其电动操作机构、开关电动进出操作机构；监测系统独立于开关，安装在开关控制回路与操作电源之间，实现对开关分、合闸线圈，储能电机的时间、电流曲线监测。超快速接地开关通过蜗轮蜗杆分闸，通过棘轮闭锁机构实现分闸保持；使用按钮解锁进行合闸操作，或使用电磁铁电动驱动解锁闭锁机构快速合闸，与弧光检测继电器配合，实现快速合闸，合闸时间小于40ms，用于壳体出现内部故障的保护。开关在隔室内位置移动实现回路接通或断开，通过电动操作装置实现远程操作，开关电动操作机构安装在每个壳体门上，用来对开关进行远程进、出操作。采用电机控制系统，保证电机在开关卡滞时，不会强行进出造成破坏，精准控制开关行程，保证开关在正确的位置。

技术领域

本公开的领域大体上涉及开关柜，且更具体地涉及包括数据采集、远程操作、电弧光保护的智能监控、操作、保护的开关室模块。

背景技术

在已知的电气开关设备中，开关柜是将主要组成部件开关、互感器、母线及其控制、保护回路等分别装在接地的用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。开关柜通过采集开关辅助开关的位置信息，电流、电压互感器的数据通过综合保护继电器来实现智能化，也有采用单独的监测模块、继电器等来监测开关柜的状态并通过通讯管理机等传输到后台，分立元件，工程定制，缺乏系统成熟的智能解决方案。

在已知的开关智能化产品中，通过将压力、位移等传感器安装在开关操作机构中用以监视开关的机械状态；或将电流传感器安装在分、合闸回路中并将数据并就地连接到智能电子装置内，然后输出信号到开关柜；将电动机安装在开关摇进底盘机构中实现开关的电动进、出。这些额外的装置增加了开关的成本，结构复杂，可靠性差。开关是成熟设计并经型式试验验证的产品，新增加的装置无法全面验证，智能电子装置安装于高压环境里，电磁兼容、干扰影响设备的可靠、长期有效的数据监控。

发明内容

一方面，提供了一种智能整体模块，避免了系统集成造成的复杂。其包括独立于开关本身的监测盒子，盒子模块位于控制电源与开关之间，对进入开关的合、分闸、电机储能回路的电流、电压、时间进行监测，并输出至后台处理，通过计算偏差，得出开关的健康状态及预期寿命，实现对开关状态的非介入式监测。通用性高，适用于各种开关，以及老旧开关的智能化升级改造。

另一方面，整体模块集成了超快速接地开关，该开关优化电极形状，减少触头间电气间隙，行程缩短，合闸时间很小。接地开关的操作使用涡轮蜗杆分闸，操作力小、平稳，分闸过程中对弹簧进行储能，通过棘轮机构定位到分闸位置，弹簧始终保持储能状态，通过按钮或(和)电磁铁触发棘轮杠杆，使棘轮脱扣，弹簧释能实现开关快速合闸。接地开关可实现正常的检修保护接地，同时，可作为模块出线内部故障时快速接地保护，减少对隔室壳体的损伤。

再一个方面，整体模块配备开关电动进、出装置，该装置独立于隔室，可读取监测模块信息判断开关是否可以进、出操作，智能马达控制器可以精准控制行程，扭矩控制实现对卡滞等现象的精准处理。通过自备储能电池及远程遥控操作，使操作人员远离电弧光等操作危险。人工智能模块准确判断开关位置。

附图说明

本公开的这些和其他特征、方面和优点在参照附图阅读以下详细描述时将变得更好理解，附图中相似的标号贯穿附图表示相似的部分，在附图中：

图1是包括智能监测、操作的隔室模块的示例性整体视图；

图2是可与图1中不能显示的内部器件布置的示例性视图

图3是所示的智能模块智能监测、智能操控及保护的示例性实施例的简化框图；

图4是与图1中所示的智能模块使用的接地开关在合闸位置的示例性实施例的示意图；

图5是与图1中所示的智能模块使用的接地开关在分闸位置的示例性实施例的示意图；

图6是与图1中所示的智能模块使用的智能监测的示例性实施例的简化框

图7是与图1中所示的电动操作装置的一个示例性实施例的示意图。

零件列表