專利名稱：中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)電力自動(dòng)化控制技術(shù)，尤其涉及一種中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
中置式開(kāi)關(guān)柜，可簡(jiǎn)稱為中置柜，其全稱為鎧裝移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，其 模塊化結(jié)構(gòu)給開(kāi)關(guān)柜的安裝、檢修和運(yùn)行工作帶來(lái)了很大的方便。中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng) 控制裝置，是一種用于對(duì)35KV以下中置柜手車及接地刀閘進(jìn)行操作的高、低壓電氣設(shè)備。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的IOKV配電系統(tǒng)的高壓開(kāi)關(guān)柜，其結(jié)構(gòu)形式逐步從落地手車式發(fā) 展為中置手車式。對(duì)于這一行業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，較多關(guān)注開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)、電氣性能、開(kāi)關(guān) 的使用可靠性等。國(guó)內(nèi)的中置柜操作方式大多采用手工方式，必須在該裝置上進(jìn)行操作，存在操作 起來(lái)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，且無(wú)法做到遠(yuǎn)程控制與成組控制。而國(guó)外的同類產(chǎn)品，如西門子、ABB的 電動(dòng)操作中置柜系統(tǒng)，其采用一體化結(jié)構(gòu)，制造成本昂貴、安裝調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且與國(guó)內(nèi) 的中置柜不相兼容。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝 置，使用中置柜外部提供的信號(hào)，通過(guò)邏輯調(diào)整以及信號(hào)的變換，進(jìn)行手車的推進(jìn)、拉出和 斷路器的分合，以簡(jiǎn)化調(diào)試過(guò)程、方便操作和降低制造成本。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的—種中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置，該裝置包括上級(jí)光電耦合器、中央處理器、 下級(jí)光電耦合器和多個(gè)繼電器；所述上級(jí)光電耦合器連接中央處理器，再通過(guò)下級(jí)光電耦 合器與繼電器相連；外部遙信經(jīng)過(guò)所述上級(jí)光電耦合器進(jìn)行隔離，并將光電耦合器轉(zhuǎn)換后 得到的電信號(hào)傳至中央處理器，然后通過(guò)與中央處理器相連接的下級(jí)光電耦合器控制繼電 器以產(chǎn)生控制信號(hào)。其中，所述中央處理器以高速數(shù)字信號(hào)處理器DSP代替。該控制裝置進(jìn)一步包括用于顯示所述外部遙信狀態(tài)和當(dāng)前控制裝置工作狀態(tài)的 顯示器或發(fā)光二極管。該控制裝置進(jìn)一步包括用于連接通信設(shè)備進(jìn)行通信的通訊接口。所述自動(dòng)控制裝置進(jìn)一步包括用于提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘源。本實(shí)用新型所提供的中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的中置柜手車自動(dòng)控制裝置，采用32位高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)， 反應(yīng)快捷迅速無(wú)誤動(dòng)，采用多層電路印制板，表面貼裝工藝，電磁兼容性好，抗干擾能力強(qiáng)， 并且具有電動(dòng)、手動(dòng)兩種操作模式，更加簡(jiǎn)化方便了操作。
圖1為本實(shí)用新型中置柜手車自動(dòng)控制裝置的原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型手車自動(dòng)控制裝置通過(guò)光耦控制繼電器動(dòng)作產(chǎn)生的控制信號(hào) 控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)動(dòng)原理圖；圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)控制裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為圖3所示的中置柜手車推進(jìn)邏輯狀態(tài)示意圖；圖3b為圖3所示的中置柜電機(jī)電流設(shè)置界面示意圖；圖4為本實(shí)用新型的自動(dòng)控制裝置的手車推進(jìn)啟動(dòng)邏輯電路原理圖；圖5為本實(shí)用新型的自動(dòng)控制裝置的手車?yán)鲞壿嬰娐吩韴D；圖6為本實(shí)用新型的自動(dòng)控制裝置的刀閘合邏輯電路原理圖；圖7為本實(shí)用新型的自動(dòng)控制裝置的刀閘分邏輯電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1為本實(shí)用新型中置柜手車自動(dòng)控制裝置的原理示意圖，外部遙信經(jīng)過(guò)上級(jí)光 電耦合器(簡(jiǎn)稱“光耦”)進(jìn)行隔離后，將轉(zhuǎn)換后獲得的電信號(hào)傳至中央處理器(CPU)/或 DSP,由CPU根據(jù)外部遙信的條件，可在面板上通過(guò)顯示器、發(fā)光二極管顯示所述外部遙信 狀態(tài)和當(dāng)前控制裝置的工作狀態(tài)，并可通過(guò)下級(jí)光耦控制繼電器，以此產(chǎn)生控制信號(hào)，該信 號(hào)可用于控制電機(jī)、電源控制器等裝置或用電設(shè)備。例如該控制信號(hào)可用于控制電動(dòng)機(jī)進(jìn) 行正反轉(zhuǎn)，如圖2所示。另外，還可通過(guò)使用通訊接口(如，485接口)，通過(guò)光耦進(jìn)行隔離， 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)即通訊信號(hào)傳至CPU中用于與其他通信設(shè)備相連進(jìn)行通信。所述自動(dòng)控制裝 置中還包括時(shí)鐘源，與所述CPU相連，用于提供時(shí)鐘信號(hào)。圖2為本實(shí)用新型手車自動(dòng)控制裝置通過(guò)光耦控制繼電器動(dòng)作產(chǎn)生的控制信號(hào) 控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)動(dòng)原理圖，從圖中可看出，右側(cè)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)為同一個(gè)繼電器2個(gè)同時(shí)動(dòng)作 的節(jié)點(diǎn)，中間2個(gè)開(kāi)關(guān)為防止誤動(dòng)作繼電器的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，左側(cè)為電流測(cè)量裝置，按照“裝 置-接電動(dòng)機(jī)_裝置-接電動(dòng)機(jī)”連接順序，當(dāng)右側(cè)繼電器處于失電狀態(tài)，并且CPU允許電 機(jī)動(dòng)作時(shí)，中間防止誤動(dòng)作繼電器吸合回路導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且把電動(dòng)機(jī)所用電流傳回 CPU。右側(cè)繼電器導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器吸合，正負(fù)極換相，如果CPU允許電機(jī)動(dòng)作，則中間防止 誤動(dòng)作繼電器吸合回路導(dǎo)通，這時(shí)電動(dòng)機(jī)就會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且把電動(dòng)機(jī)所用電流傳回CPU。 如果在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)途中，遇到裝置卡死、故障、電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大，則該電流將傳回至CPU，由 CPU將中間防誤動(dòng)作繼電器斷開(kāi)，以防止過(guò)載而燒毀電機(jī)。圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)控制裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置遙信共有16路，分別對(duì) 應(yīng)端子17 30 ；其中，端子17，對(duì)應(yīng)遠(yuǎn)方/就地位置信號(hào)；端子18，對(duì)應(yīng)斷路器分信號(hào)；端 子19，對(duì)應(yīng)刀閘分信號(hào)；端子20，對(duì)應(yīng)刀閘合信號(hào)；端子21，對(duì)應(yīng)手車工作位置信號(hào)；端子 22，對(duì)應(yīng)手車實(shí)驗(yàn)位置信號(hào)；端子23，對(duì)應(yīng)手車操作活門位置信號(hào)；端子24，對(duì)應(yīng)手車門位 置信號(hào)；端子25，對(duì)應(yīng)后門位置信號(hào)；端子26，指示線路無(wú)電信號(hào)；端子27，對(duì)應(yīng)手車推進(jìn) 按鍵；端子28，對(duì)應(yīng)手車?yán)霭存I；端子29，對(duì)應(yīng)刀間合按鍵；端子30，對(duì)應(yīng)刀間分按鍵；以 及該裝置上開(kāi)關(guān)電動(dòng)、手動(dòng)遙信各一個(gè)端子。另外，端子14 26遙信為本實(shí)用新型裝置的外部條件檢測(cè)端口，具體條件由中置
4柜提供，如果滿足設(shè)定的邏輯條件，則裝置即可按照設(shè)定的邏輯條件進(jìn)行動(dòng)作。較佳地，該 邏輯可根據(jù)實(shí)際條件而設(shè)，可通過(guò)該裝置進(jìn)行修改。例如中置柜手車進(jìn)行推進(jìn)邏輯狀態(tài)如 下，以圖3a為例進(jìn)行描述。圖中共有5行，前4行為手車推動(dòng)的啟動(dòng)條件，前4行的第1列組成啟動(dòng)條件，即條 件1 條件4為啟動(dòng)條件，且互不關(guān)聯(lián)，也就是說(shuō)，該外部條件符合這4個(gè)條件中的任何一 條，手車裝置就進(jìn)行推進(jìn)；每個(gè)條件有20個(gè)數(shù)字(可以是bit位)，以第1行為例，前16位 數(shù)字對(duì)應(yīng)中置柜的16個(gè)遙信，分別對(duì)應(yīng)端子15 端子30，后4位對(duì)應(yīng)中置柜的4個(gè)按鍵， 即“推進(jìn)”、“拉出”、“分閘”、“合閘”。其中，數(shù)字0代表合閘；丨代表為上升沿(即由0變?yōu)?1) ；X代表不關(guān)心，也就是說(shuō)X位無(wú)論是0、1還是丨，只要其余位符合預(yù)設(shè)條件，則手車推進(jìn) 啟動(dòng)。第5行為“恢復(fù)默認(rèn)值”選項(xiàng)，該選項(xiàng)為裝置內(nèi)部定義的一個(gè)通用的設(shè)置，選擇該項(xiàng)， 則裝置在當(dāng)前頁(yè)所有設(shè)置均恢復(fù)初始設(shè)置。例如手車推進(jìn)啟動(dòng)條件欄中點(diǎn)擊此項(xiàng)，則上面 4行所設(shè)置的數(shù)據(jù)全部清空，恢復(fù)出廠設(shè)置，只針對(duì)當(dāng)前所在頁(yè)面起作用。另外，還可按選擇鍵翻頁(yè)進(jìn)行設(shè)定，共能設(shè)置8種條件(邏輯)。這8種條件分別 是手車推進(jìn)啟動(dòng)條件、手車推進(jìn)停止條件、手車?yán)鰡?dòng)條件、手車?yán)鐾Ｖ箺l件、刀閘合 啟動(dòng)條件、刀閘合停止條件、刀閘分啟動(dòng)條件和刀閘分停止條件。當(dāng)手車推進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)機(jī)構(gòu)卡死或推到位置未停止，引起了電機(jī)堵轉(zhuǎn)(長(zhǎng)時(shí)間堵 轉(zhuǎn)就會(huì)燒毀電機(jī))，使用本實(shí)用新型手車自動(dòng)控制裝置，可對(duì)電機(jī)堵轉(zhuǎn)進(jìn)行保護(hù)。具體為 先測(cè)得電機(jī)正常工作時(shí)電流值，設(shè)置略高于該電流值的額度值，此后，若電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)，電 流會(huì)超過(guò)此額定值，本實(shí)用新型裝置則自動(dòng)切斷電源，并報(bào)堵轉(zhuǎn)告警，如圖3b所示。而電機(jī) 正反轉(zhuǎn)，則可由本實(shí)用新型裝置的內(nèi)部繼電器切換完成，具體參考圖2。下面以手車推進(jìn)啟動(dòng)條件為例，參考圖4，對(duì)該手車推進(jìn)啟動(dòng)條件(邏輯)進(jìn)行說(shuō) 明當(dāng)本實(shí)用新型裝置處于遠(yuǎn)方位置，并且有遙信的手車推進(jìn)命令時(shí)，此條件真值為1(高 電平)，否則為0(低電平)；同時(shí)，當(dāng)本實(shí)用新型裝置在就地位置，并且有手車推進(jìn)按鈕發(fā)出 命令，則此條件真值為1，否則為0。然后，當(dāng)上述兩路信號(hào)分別通過(guò)邏輯或運(yùn)算，只要上述兩路信號(hào)有一路真值為1， 則其經(jīng)過(guò)邏輯或運(yùn)算輸出的信號(hào)為高電平，將該高電平再輸入邏輯與門，與此同時(shí)，包括ES 分閘位置、VCB分閘位置、開(kāi)關(guān)柜手車室門關(guān)閉、后門關(guān)閉信號(hào)、手車試驗(yàn)位置、手車工作位 置以及手車推進(jìn)超時(shí)這7路邏輯信號(hào)均為1時(shí)，這8路信號(hào)再輸入邏輯與，則輸出真值為1， 說(shuō)明手車推進(jìn)啟動(dòng)條件通過(guò)，允許推進(jìn)操作。同理，圖5 圖7所示的手車?yán)鲞壿嫛⒌堕l合邏輯和刀閘分邏輯，當(dāng)滿足各自設(shè) 定的邏輯條件時(shí)，分別啟動(dòng)手車?yán)鲞壿?、刀閘合邏輯和刀閘分邏輯。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求一種中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置，其特征在于，該裝置包括上級(jí)光電耦合器、中央處理器、下級(jí)光電耦合器和多個(gè)繼電器；所述上級(jí)光電耦合器連接中央處理器，再通過(guò)下級(jí)光電耦合器與繼電器相連；外部遙信經(jīng)過(guò)所述上級(jí)光電耦合器進(jìn)行隔離，并將光電耦合器轉(zhuǎn)換后得到的電信號(hào)傳至中央處理器，然后通過(guò)與中央處理器相連接的下級(jí)光電耦合器控制繼電器以產(chǎn)生控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述中央處 理器以高速數(shù)字信號(hào)處理器DSP代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置，其特征在于，該控制裝 置進(jìn)一步包括用于顯示所述外部遙信狀態(tài)和當(dāng)前控制裝置工作狀態(tài)的顯示器或發(fā)光二極 管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置，其特征在于，該控制裝置 進(jìn)一步包括用于連接通信設(shè)備進(jìn)行通信的通訊接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述自動(dòng)控 制裝置進(jìn)一步包括用于提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘源。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種中置式開(kāi)關(guān)柜手車自動(dòng)控制裝置，該裝置包括中央處理器(CPU)，光電耦合器(簡(jiǎn)稱光耦)和繼電器以及通訊接口，外部遙信經(jīng)過(guò)光耦進(jìn)行隔離，并將獲得的電信號(hào)傳至CPU中，由CPU根據(jù)外部遙信條件，通過(guò)設(shè)備面板的顯示器、發(fā)光二極管顯示所述外部遙信狀態(tài)和當(dāng)前控制裝置的工作狀態(tài)，并可通過(guò)下級(jí)光耦控制繼電器產(chǎn)生控制信號(hào)，將控制信號(hào)用于手車的推進(jìn)、拉出和斷路器的分合等操作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)高、低壓電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)控制的目的。
文檔編號(hào)H02B11/167GK201698190SQ20102022599
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者魯為民 申請(qǐng)人:西安博泰電力自動(dòng)化工程有限公司