接地开关电动操作的研发及结构设计
高压接地开关安全联锁的设计
高压接地开关安全联锁 锁止方式 根据高 压接地 开关操 作
方 式 的不 同 ， 分为 两 类 ： 对 应 于 手 动 接 地 开 关 的 机 械 锁 止 方 式 和对 应 于 气 动 、 电 动 等 非 手 动 方 式 接 地 开 关 的 电 开 关 锁 止
方式 。
２ 高压 接 地 开 关 对 安 全 联锁 的要 求 １ ） 能 可靠 锁 定 高 压 接 地 开关 的状 态 ； ２ ） 便 于操 作 和 识 别 ； ３ ） 具 备 防止 意 外 开 锁 的 能力 ；
高压接地 开关 的安 全 联锁 的 位置 应 既便 于高 压接 地 开 关的操作 ， 又便 于联 锁 的操 作 和识 别 。一 般而 言 ， 安装 在 车 顶的高压 接地开关 ， 安全联 锁应安 装在 高压 接地 开关 下罩 底 部或靠近底 部的侧 面 ， 正对 机组 通道 。距离 地 面在 ２＋０ ． １ ／
的 一 侧 。距 离 地 面 高 度 在 ０ ． ０ ２ ｒ ｎ以 上 ， 但 不宜 高于 １ ． ６ ｉ ｎ 。 安 装 在 其 他 位 置 的高 压 接 地 开 关 ， 应 以便 于 识 别 和 操 作 为 主
要设计原则 。 图１ 安 全 联 锁 结构 示 意 图 ３ ． ２ 安 全联 锁 锁 止方 式的 选 择 与 设 计
的重 要 指 标 之 一 。 １ 安 全 联锁 的结 构 与 功 能 高 压 接 地 开 关 的安 全 联 锁 是 机 车 、 动 车 组 安 全 联 锁 系 统 的
一
锁箱和高压接地开关安 装位置 。安 全联锁箱 是高 压接地 开关 安全联锁 的上级设备 。打开 高压接 地开关安 全联 锁首先要 操 作安全联锁箱 ， 锁闭受 流设备 ， 取 下一级联 锁钥匙。 因此 ， 安全 联锁箱与高压接地开关 和登 顶 门不宜相 隔太远 ， 否则 ， 不便 于
福州安特JN15-12电动接地开关说明书
JN15-12/D31.5电动接地开关说明书一、产品概述本公司研发的接地开关电动操动机构是一款先进的智能操动机构，与具有短路关合能力及快速合闸机构的JN15型接地开关相配合，能在电动操作条件下进行接地开关的关合试验。
具有可靠的“五防”联锁，满足了智能电网发展的需求，对接地开关操作的运用，有着实际的意义和价值。
二、主要特点1.安装简单，与接地开关本体组合为一体，不改变原接地开关安装结构。
2.可实现手动操作和电动操作自由切换。
3.安全可靠，防堵转功能可实现对电机的控制和保护三、试验调试方法JN15-12/D31.5电动接地开关安装完毕后，应按以下步骤进行调试：1、认真阅读AT-C01电动手车地刀控制模块说明书。
根据AT-C01电动手车地刀控制模块样本中端子接线图，将电动接地开关接线端子按电气接线图端子号对应接好。
2、电动接地开关接线端子属插拔式接线端子。
当接线完毕，通电调试之前，应将接线端子拔出，悬空测量端子1、2脚电机电源，按电动控制装置合闸按纽时，确保1脚为电源正极，2脚为电源负极。
接线正确后，将端子插好。
3、通电检测。
观察AT-C01电动手车地刀控制模块各功能指示灯显示是否正确。
如不正确，检查端子接线的正确性以及开关分、合闸到位信号源是否正常。
4、手动操作接地开关分、合闸，观察电动控制装置显示切换是否正常，如正常可进行电动操作调试。
5、电动操作调试要特别注意：开关设备电动控制装置发送分、合闸接地开关指令。
如果操作条件满足时，将执行相应的分、合闸接地开关操作，观察机构转动方向是否正确。
如果机构转动方向相反，立即关断电源或按装置上急停按钮，停止当前操作，改变电机正负极后重试。
如果操作条件不满足时，(如控制装置11脚联锁信号不正确时）控制装置将不能正常工作，用户应进行相应处理以满足操作条件后重试。
6、电动接地开关分合闸动作以及分合闸到位的信号取自于电动接地开关操作轴凸轮装置同微动开关的接触，当电动接地开关装于柜内同柜内联锁装置相联接后，应给电动控制装置提供工作电源，结合控制装置分合到位指示灯，手动调节接地开关分合闸到位(注意接地开关弹簧刚过死点，接地开关动作，其操作手柄立即停止旋动），观察控制装置分合指示灯能否同步指示，否则应调节联锁中双头螺杆的上下位置，使其达到同步，如遇联锁位置误差较大无法达到同步时，根据开关分合闸位置，可微调电动接地开关上的微动开关与凸轮的位置，观察控制装置，使相应的指示灯电亮即可。
10KV交流金属封闭开关柜结构的分析与优化方案
10KV交流金属封闭开关柜结构的分析与优化方案10KV的开关柜在电力系统中的应用极为广泛，同时也是一种容易出现故障的设备。
为此10KV电压级的开关柜选型直接影响到电力系统以及广大用户的安全运行。
文章结合某工程概况对10KV交流金属封闭开关柜的结构以及方案优化进行了重点论述。
标签：10KV；交流；封闭开关柜；结构；优化方案由于10KV交流金属封闭开关柜在实际应用中存在着诸多的问题，导致了用户企业频发停电，为此要对其进行优化改进。
通过优化10KV交流金属封闭开关柜结构使得10KV交流金属封闭开关柜的母线与回路之间实现有效地隔离。
这一改进不仅有效地保证了电力检测人员在停用单一母线进行检修过程中，在母线不停电的情况下安全的展开监测工作。
同时也实现了对用户的连续供电，从而提升了供电可靠性，更好的促进了当地经济的发展，缓解了停电检修与持续供电之间的矛盾。
1 工程概况某供电公司在10KV开闭所所使用的交流金属封闭开关柜时采用了紧凑型的布局，而回路与母线之间没有实行有效地封闭，从而每次对单一的回路进行试验、检修、以及更换互感器时都需要对开闭所10KV所属的整段母线进行停电，从而导致下面的工业用户停工。
根据相关统计，这一地区在每次停电后均会导致下属工业园区开闭所损失大量的电量。
为此10KV交流金属封闭开关柜结构存在尚待改进的地方，通过相关的技术改进来提升供电的可靠性，实现对用户的服务承诺。
2 10KV交流金属封闭开关柜结构分析（1）高低结构与等高结构。
标准交流金属封闭开关的前后侧高度分别为2300mm与2000mm，而等高结构的前后侧结构一致。
一般高低柜的主母线成品字形分布；而等高柜的主母线成一字形设置，同时仪表室与柜体为一体结构。
相比而言，等高结构较之高低结构具有更为充裕的空间。
（2）接地开关的中置与后置。
在10KV交流金属封闭开关柜的接地开关有后置与中置两种方式。
当接地开关为后置时，要进行电缆施工或者维护就要通过中置柜前侧的下柜门进入，进入不太方便。
DC1500V隔离开关原理与构造(精)
6．接线及安装避雷器的情况
开关柜进出线方式为下部电缆进出线。 三台柜内可接进线电缆400mm212根，出 线电缆240mm224根。 单台柜内可接进线电缆400mm28根，出线 电缆240mm212根。 电动隔离开关柜内可以根据用户要求可以 安装避雷器，三台柜安装2台避雷器，单台 柜安装1台避雷器。
WK S Y
手 动合 闸 遥 控合 闸 遥 控分 闸
X1- 8
X1-2
HA'
X1-5
闭锁 条件
FA' X1-1 HC FA FC FC XK1
合 闸 回 路 分 闸 回 路
X1-9
TA
手 动分 闸
8、操作
操作安全：为了防止误操作，必须熟悉以下功能。 用钥匙打开门后，方可进行手动操作。 手动操作必须用专用手摇柄，并且只有当压下行程开关XK后，才能插入手摇柄进行手 动操作。当压下行程开关XK后电动失效。 当地电动时，必须把“远方——当地”旋钮打到“近动”或“当地”位置，且手动摇 柄已取出。 远动操作时，必须把“远方——当地”旋钮打到“远方”位置，并关锁好设备的所有 外门和窗口。 10.1.3 操作附件：手动摇柄、打开和闭合设备外门及窗口的钥匙。 10.1.4 手动操作时,按所标示的“合——分”方向摇转手动摇柄，观察隔离开关的分合 状态，并直到被限位。 10.1.5 电动时只要按动“合闸——分闸”按钮既可。异常情况时可按“停止”按钮随 时停止操作，当异常解除时，使开关合分到位，准备下一次操作。 10.1.6 三台联放电动隔离开关柜，设有机械联锁。打开前门，在中挡板上安装了三个 限位锁，供手动调试或异常工作状态下手动调整时使用，只有获得授权的工作人员方 可取得钥匙。特别注意：当中间联络隔开合闸时，左右两侧进线隔开不能同时合闸供 电；中间联络隔开分闸时，两侧进线隔开可以独立进行分、合闸操作。
电动底盘车与接地开关电动操作模块介绍
现有直流电机与减速器体积较大，电机与减速器竖于底盘车上，与真 空断路器配合安装时须对现有断路器框架进行改造，并需要综合考虑 断路器框架装完机构后所能余留的空间 目前各制造企业为防止由于机械故障导致电动进出车故障，在控制回 路设计中采取了相应的保护措施，主要原理就是通过判断通过电动机 的电流大小确定断路器手车运行是否正常如电流超过规定值，则切断 电机电源回路。该种设计对风险点的控制不够，没有考虑电动手车停 止时可能所处的位置，特别危险的一种情况是电动手车在前进过程中 动静触头马上要接触时因为异常原因停止，此时动静触头间将会发生 放电，母线挡板处于半开状态，由于采用电动进出手车的变电站绝大 部分会选用无人值守方式，当监控人员发现故障，通知操作人员到现 场需要一段时间。在这一期间内，存在问题的开关柜将始终处于高度 危险状态，且断路器手车停留在“运行－试验”的中间位置时，给操 作人员的现场事故判断和处理带来很大难度。 在现有底盘车丝杠上开三条直槽，电动手车在推动大电流（3150A、 31.5kA）真空断路器配柜时丝杠强度不行，会出现“扭曲”现象。
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
目前已有接地开关电动操作模块分析
离合器啮合尺寸
现有接地开关电动操作模块
目前已有接地开关电动操作模块分析
离合器没有过载保护功能； 离合器只啮合了1.5mm，使用过程中易产生疲劳损坏， 易产生操作风险； 手动与电动切换困难，要反复动作好多次才能切换。
中压开关柜接地开关电动操作的研发及结构设计
中压开关柜接地开关电动操作的研发及结构设计吴鸣军施耐德电气华电开关（厦门）有限公司361006摘要：随着国家智能电网建设的全面推进，电网对电力系统中的开关设备不仅要求监测、控制及保护等方面实现智能化，而且还要求开关设备的操作实现智能化。
在智能化的开关柜中，准确、可靠的接地开关电动操作机构就成为必不可少的产品了。
关键词：开关柜接地开关电动操作一、前言本文介绍的接地开关电动操作机构是施耐德电气华电开关（厦门）有限公司设计开发的一款先进的智能操作机构，与具有短路关合能力及快速合闸机构的ESW型接地开关相配合，具有可靠的“五防”联锁，满足了智能电网发展的需求，研究和探讨优良的接地开关电动操作的应用有着实际的意义和价值。
二、接地开关电动操作机构的研发过程电动操控装置所要操作的是具有较强关合能力的弹簧操作快速接地开关，操作转角为90°，操作力矩为分闸：200N·m，合闸：120N·m。
电动操作机构从产品的安装、调试及客户的使用要求方面考虑，设计接地开关电动操作机构应满足以下要求：接地开关电动操作机构应尽量不更改原有开关柜基本结构；接地开关电动操作机构应具有机械和电气方面正向及反向联锁，满足开关柜的“五防”。
根据上述要求，在研发过程中，采用永磁直流电机作为机构的动力源，电机输出的力矩通过减速齿轮传递到接地开关操作主轴，其最终的机构输出力矩235 N·m，远远大于接地开关所要求的操作力矩，从理论计算的数据上来看，接地开关电动操作完全能够实现。
产品研发前后总共试制了两台样机，并严格按照标准要求进行机械寿命操作试验。
第一次寿命试验以失败告终，通过对第一次试验失败的原因进行分析讨论后查出是接地开关电动操作控制模块出现问题，控制模块内部元件无法适应电动机运动方向改变时所产生的瞬时电流而烧坏。
更换控制模块对应电子元件并重新设置了电动机堵转电流的保护值，再对样机进行寿命试验，寿命试验操作次数高于标准要求，电动接地开关操作机构研制成功。
电动底盘车和接地开关电动操作模块
接地开关电动操作机构
设计背景
科学技术的发展和电力设备制造行业工艺的进步 电力装备设备整体质量有了极大提高，设备运行可靠
性有了质的飞跃 为进一步提高企业效率效益，供电行业各单位全面开
展了变电站无人值守化改造 10kV气体绝缘开关柜得到推广的同时，中置式开关柜
电动操作断路器手车的功能愈来愈多的得到了应用
在现有底盘车丝杠上开三条直槽，电动手车在推动大电流（3150A、 31.5kA）真空断路器配柜时丝杠强度不行，会出现“扭曲”现象。
新型电动手车
离合器 传动齿轮 不开槽丝杠
Ø40直流专用电机
新型电动手车
大电流电动底盘示意图
电动手车推大电流断路器进柜
新型电动手车特点
手动摇进、摇出时，丝杠转动、传动齿轮不动； 电动摇进、摇出时，丝杠直行、传动齿轮转动。
中置式开关柜运行现状
目前电网中置式开关柜停电检修的操作方式为：断路 器本身可由远方控制中心遥控操作，进出断路器手车 需要开关停电后变电操作人员到开关室现场使用摇柄 人工将其由运行位置退出到试验位置（检修位置）， 最后合上线路侧接地刀闸。送电时上述程序逆向重复 一遍。
为进一步减少变电运行工作量，提高电力系统的无人 值守能力，希望操作频繁的10kV、 20kV系统可以在 现场“无人”的情况下实现完整的停送电工作，这就 要求断路器运行手车及接地开关可以实现远方电动操 作。
目前已有接地开关电动操作模块分析
离合器啮合尺寸
现有接地开关电动操作模块
目前已有接地开关电动操作模块分析
离合器没有过载保护功能； 离合器只啮合了1.5mm，使用过程中易产生疲劳损坏，
易产生操作风险； 手动与电动切换困难，要反复动作好多次才能切换。
CJTK型隔离开关操动机构
3 CJTK A/B型电动操动机构结构
电源空 气开关
“合闸/分闸/ 停止”按钮
“远方/就地” 转换按钮
“远方/就地” 转换按钮
分、合闸 接触器
电动机 保护器
电动机保 护器
分、合闸 接触器
交直流转换 模块
“合闸/分闸/ 停止”按钮
交直流转 换模块
电源空 气开关
图A
图A
图B
CJTKA型电动操动机构二次元件布置图
电动机保护器 GDH-III
3 电气元件 — 按钮 文字符号
SB
图形符号：
常开按钮
常闭按钮
复合按钮
电气元件 — 行程开关
图 形 符 号
常开触头
常闭触头
文字符号
SP
电气元件--电源空气开关
文字 符号
QF
图 形 符 号
三极 单极
电气元件 — 热继电器 文字符号：
GDH
图形符号
热元件
常开触头
常闭触头
2 CJTK A/B型电动操动机构基本参数
参 数 CJTKA电动操动机构
90° 135° 180°
CJTKB电动操动机构
90° 135° 180°
主轴转角 输出扭矩（N· m） 电动机电压 功 率
700-1200 AC380V、DC220V、DC110V 550W、370W AC220V、DC220V、DC110V 10A F9/10A；Y0F9/5A
闸按钮SB1-2端子，如不 通，可能是此回路的合闸 按钮、合闸接触器21、12 接点绝缘或KM1线圈断线 等。或者SP1接点绝缘。
合闸正常分闸继电器不吸合
查找方法：
说明公用回路完好，用电 阻档测量至KM2—22至分 闸按钮SB2-2端子，如不 通，可能是此回路的分闸 按钮、分闸接触器21、12 接点绝缘以及KM2线圈断 线等。也有可能SP2接点 绝缘。
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接地开关电动操作的研发及结构设计
李宇
安徽艾伦默顿电气有限公司160618
摘要：随着国家智能电
网建设的全面推进，电
网对电力系统中的开
关设备不仅要求监测、
控制及保护等方面实
现智能化，而且还要求
开关设备的操作实现
智能化。
在智能化的开关柜中，准确、可靠的接地开关电动操作机构就成为必不可少的产品了。
关键词：开关柜接地开关电动操作
一、前言
本文介绍的接地开关电动操作机构是安徽艾伦默顿电气有限公司设计开发的一款先进的智能操作机构，与具有短路关合能力及快速合闸机构的JN15型接地开关相配合，具有可靠的“五防”联锁，满足了智能电网发展的需求，研究和探讨优良的接地开关电动操作的应用有着实际的意义和价值。
二、接地开关电动操作机构的研发过程
电动操控装置所要操作的是具有较强关合能力的弹簧操作快速接地开关，操作转角为90°，操作力矩为分闸：200N·m，合闸：120N·m。
电动操作机构从产品的安装、调试及客户的使用要求方面考虑，设计接地开关电动操作机构应满足以下要求：接地开关电动操作机构应尽量不更改原有开关柜基本结构；接地开关电动操作机构应具有机械和电气方面正向及反向联锁，满足开关柜的“五防”。
根据上述要求，在研发过程中，采用永磁直流电机作为机构的动力源，电机输出的力矩通过减速齿轮传递到接地开关操作主轴，其最终的机构输出力矩235 N·m，远远大于接地开关所要求的操作力矩，从理论计算的数据上来看，接地开关电动操作完全能够实现。
产品研发前后总共试制了两台样机，并严格按照标准要求进行机械寿命操作试验。
第一次寿命试验以失败告终，通过对第一次试验失败的原因进行分析讨论后查出是接地开关电动操作控制模块出现问题，控制模块内部元件无法适应电动机运动方向改变时所产生的瞬时电流而烧坏。
更换控制模块对应电子元件并重新设置了电动机堵转电流的保护值，再对样机进行寿命试验，寿命试验操作次数高于标准要求，电动接地开关操作机构研制成功。
三、接地开关电动操作机构的结构设计及工作原理
3.1结构及特点
本结构采用永磁直流电机作为动力源，机械式传动操作接地开关。
3.2 工作原理
3.2.1 控制器
本操作机构采用ERC-10接地开关电机控制器对接地开关电机驱动装置进行控制和保护，具有就地和远方两种操作模式。
控制器可在电动接地开关驱动电机运转受阻（如安装不到位或机构卡死）达到保护条件时立即对电机制动，并逆向驱动电机解除闷车卡死状态。
3.2.2接地开关电动操作工作原理
3.2.2.1 接地开关电动操作与断路器之间的联锁保护众所周知，当断路器离开试验位置时，接地开关是不允许操作的，这一点在开关柜的“五防”联锁中已经满足要求，但仅限于手动操作，但为了更好的保护电动操作机构，此处联锁采用了较为可靠的保护：当断路器离开试验位置时，微动开关立即发送信号至控制回路，将整个控制回路立即切断，这样就确保用户此时无法操作电动机构。
3.2.2.2 接地开关电机操作的手动优先联锁
电力系统中，开关设备里的接地开关往往采用手动就地操作，但接地开关增加电动操作功能后，就存在接地开关手动与电动操作之间的切换。
本机构在研发设计过程中考虑到工程的实际应用，接地开关的操作优先采用手动为主，电动操作为辅模式，因此势必增加手动优先联锁机构。
此联锁要求当手动操作柄插入接地开关操作孔时，应立即将电机控制回路切断，以避免在手动操作时，对电机进行误操作而造成不必要的损失。
下面将以一组图示来说明此关键功能的工作原理。