智能型電動接地開關

顏麗琴

摘 要：針對國內40.5kV中壓開關設備中電動接地開關應用領域的發展趨勢和存在的問題，介紹一種可以解決這些問題的智能型電動接地開關，可實現手動和電動相互切換；不僅具有防止誤操作的功能，并且有故障保護功能，在操作使用過程中當發生故障時能輸出報警信號同時立即停止電機動作，起到保護電機和開關設備供電系統的功能。

關鍵詞：電動接地開關；接地開關；智能型；故障保護報警；開關柜

0 引言

隨著我國時代的發展，國家電網對智能化的要求越來越多，對智能電網運行的功能多樣性、操作簡易性、可靠性、安全性等提出了更高的要求。目前國內外市場上40.5kV中壓開關設備中電動接地開關的應用領域普遍存在一些問題困擾：分合不到位、手動與電動無法切換、沒有故障報警等。

為了迎合市場需求，特研制了一種安全可靠，操作方便的高性能的用于40.5kV鎧裝移開式開關柜的電動接地開關。

1 智能型電動接地開關的結構和工作原理

此智能型電動接地開關的結構包含接地開關本體及操作軸、電動操作模塊、智能控制器。

在接地開關的合閘、分閘過程中，作用于接地開關操作軸的操作力只在操作軸轉動過程的前半圈起作用，操作軸轉動過程的后半圈是依靠裝在接地開關上的合閘彈簧或分閘彈簧力的作用使接地開關快速合閘或分閘。如圖1所示，電機功率輸出后通過四級齒輪傳動將轉矩傳到接地開關操作軸使之轉動完成合閘或分閘過程。

技術參數設計依據：

已知電機的功率P（W），轉速n1（r/min），轉矩T1（N.m），

此輪傳動比：，

接地開關操作軸轉速：，

接地開關合、分閘時間：

接地開關轉矩 T2=T1×i（N.m）

2 智能型電動接地開關動作過程

下面簡述這種智能型電動接地開關的動作過程，其工作過程分為合閘過程與分閘過程。

合閘過程：首先將開關柜前門和后門關閉，使得裝置在接近后門處的行程開關和裝置在前半柜接地操作軸上的輔助行程開關閉合，從而后門行程開關和接地輔助行程開關將前后門已閉合的安全信號傳送至智能控制器，智能控制器判斷安全閉合，確認無誤后指示燈亮起，此時按下合閘按鈕起動電機，電機正轉帶動齒輪組，齒輪組帶動接地開關操作軸正轉，使接地開關合閘。當接地開關合閘到位后，裝置在前半柜接地操作軸上的限位開關斷開，電源被切斷，電機停止轉動，合閘過程完成。

分閘過程：在開關柜前門與后門都關閉的狀態下，后門行程開關和裝置在前半柜接地操作軸上的接地輔助行程開關閉合，智能控制器判斷安全閉合，判斷無誤后指示燈亮起，此時按下分閘按鈕起動電機，電機反轉帶動齒輪組，齒輪組帶動接地開關操作軸反轉，使接地開關分閘。當接地開關合閘到位后，限位開關斷開，電源被切斷，電機停止轉動，完成分閘過程。

在合分閘過程中，當發生機械故障或者發生接地開關誤操作使電機產生空轉或堵轉時，智能控制器會自動切斷電機電源，使電機停止運轉，同時輸出故障報警信號，報警指示燈亮起。經調試，故障排除后，按下智能控制器的復位鍵，系統恢復正常操作。

3 產品優點

一、分合閘可靠，分合到位后自動復位解鎖離合，手動電動切換自如。

二、有堵轉限流保護。在地刀驅動電機運行過程中檢測到大于1.5倍空轉且操作時限未到時自動終止電機運行。

三、分合閘操作限時，限時時間到，終止操作。

四、防止電機轉向錯誤（防止誤分誤合）。

五、報警輸出。當發生堵轉、動作限時時間到而操作不到位時發生報警，自動停止。

六、復位報警。發生故障時系統報警并停止運行后，按復位鍵系統恢復正常。

4 結論

本產品是一種智能型分體式電動接地開關，用于40.5kV中壓開關設備中檢修需要和出現故障時的安全保護。其作用在于解決了目前國內外市場上電動接地開關普遍存在困擾和問題，實現了手動和電動可以自由切換、限時、限位操作功能、防止操作錯誤的誤分誤合接地開關以及報警功能。