智能型电动接地开关

颜丽琴

摘 要：针对国内40.5kV中压开关设备中电动接地开关应用领域的发展趋势和存在的问题，介绍一种可以解决这些问题的智能型电动接地开关，可实现手动和电动相互切换；不仅具有防止误操作的功能，并且有故障保护功能，在操作使用过程中当发生故障时能输出报警信号同时立即停止电机动作，起到保护电机和开关设备供电系统的功能。

关键词：电动接地开关；接地开关；智能型；故障保护报警；开关柜

0 引言

随着我国时代的发展，国家电网对智能化的要求越来越多，对智能电网运行的功能多样性、操作简易性、可靠性、安全性等提出了更高的要求。目前国内外市场上40.5kV中压开关设备中电动接地开关的应用领域普遍存在一些问题困扰：分合不到位、手动与电动无法切换、没有故障报警等。

为了迎合市场需求，特研制了一种安全可靠，操作方便的高性能的用于40.5kV铠装移开式开关柜的电动接地开关。

1 智能型电动接地开关的结构和工作原理

此智能型电动接地开关的结构包含接地开关本体及操作轴、电动操作模块、智能控制器。

在接地开关的合闸、分闸过程中，作用于接地开关操作轴的操作力只在操作轴转动过程的前半圈起作用，操作轴转动过程的后半圈是依靠装在接地开关上的合闸弹簧或分闸弹簧力的作用使接地开关快速合闸或分闸。如图1所示，电机功率输出后通过四级齿轮传动将转矩传到接地开关操作轴使之转动完成合闸或分闸过程。

技术参数设计依据：

已知电机的功率P（W），转速n1（r/min），转矩T1（N.m），

此轮传动比：，

接地开关操作轴转速：，

接地开关合、分闸时间：

接地开关转矩 T2=T1×i（N.m）

2 智能型电动接地开关动作过程

下面简述这种智能型电动接地开关的动作过程，其工作过程分为合闸过程与分闸过程。

合闸过程：首先将开关柜前门和后门关闭，使得装置在接近后门处的行程开关和装置在前半柜接地操作轴上的辅助行程开关闭合，从而后门行程开关和接地辅助行程开关将前后门已闭合的安全信号传送至智能控制器，智能控制器判断安全闭合，确认无误后指示灯亮起，此时按下合闸按钮起动电机，电机正转带动齿轮组，齿轮组带动接地开关操作轴正转，使接地开关合闸。当接地开关合闸到位后，装置在前半柜接地操作轴上的限位开关断开，电源被切断，电机停止转动，合闸过程完成。

分闸过程：在开关柜前门与后门都关闭的状态下，后门行程开关和装置在前半柜接地操作轴上的接地辅助行程开关闭合，智能控制器判断安全闭合，判断无误后指示灯亮起，此时按下分闸按钮起动电机，电机反转带动齿轮组，齿轮组带动接地开关操作轴反转，使接地开关分闸。当接地开关合闸到位后，限位开关断开，电源被切断，电机停止转动，完成分闸过程。

在合分闸过程中，当发生机械故障或者发生接地开关误操作使电机产生空转或堵转时，智能控制器会自动切断电机电源，使电机停止运转，同时输出故障报警信号，报警指示灯亮起。经调试，故障排除后，按下智能控制器的复位键，系统恢复正常操作。

3 产品优点

一、分合闸可靠，分合到位后自动复位解锁离合，手动电动切换自如。

二、有堵转限流保护。在地刀驱动电机运行过程中检测到大于1.5倍空转且操作时限未到时自动终止电机运行。

三、分合闸操作限时，限时时间到，终止操作。

四、防止电机转向错误（防止误分误合）。

五、报警输出。当发生堵转、动作限时时间到而操作不到位时发生报警，自动停止。

六、复位报警。发生故障时系统报警并停止运行后，按复位键系统恢复正常。

4 结论

本产品是一种智能型分体式电动接地开关，用于40.5kV中压开关设备中检修需要和出现故障时的安全保护。其作用在于解决了目前国内外市场上电动接地开关普遍存在困扰和问题，实现了手动和电动可以自由切换、限时、限位操作功能、防止操作错误的误分误合接地开关以及报警功能。