授权著录事项变更IPC(主分类):H02H 7/22变更事项:发明人变更前:毛爱国 郝参观 张思保 周军 殷晓宏 葛宁迁 刑小栓变更后:郝参观 葛宁迁 张思保 周军 殷晓宏 黄亦威 洪中琴 谢聪林 张恒辩 夏周龙 马叶建 王庆伟 赵明伟著录事项变更IPC(主分类):H02H 7/22变更事项:申请人变更前:登高电气有限公司变更后:登高电气有限公司变更事项:地址变更前:325604 浙江省乐清市柳市镇蝉东工业区变更后:325000 浙江省温州市乐清市经济开发区纬五路208号（乐清市灵峰机械配件厂内）实质审查的生效IPC(主分类):H02H 7/22申请日:20150201公开
本发明涉及一种高压隔离开关的智能操作机构，包括温度感测单元、开关量输入单元、电机驱动单元、分合闸动作逻辑单元、保护值设置单元以及CPU主控单元，温度感测单元连接至CPU主控单元的第一UART串口，开关量输入单元连接至CPU主控单元的第一I/O口，保护值设定单元连接至CPU主控单元的第二I/O口，CPU主控单元经分合闸动作逻辑单元、功率放大单元分别输出控制信号至合闸电机驱动继电器或分闸电机驱动继电器的驱动端。当高压隔离开关所在线路的温升值超过设定的超温保护值时，在隔离开关位置行程开关的配合下，CPU主控单元发出控制信号至分合闸动作逻辑单元，带动操作机构使高压隔离开关分闸，形成安全的隔离断口，为后续实施检修提供安全的操作环境。
权利要求书1.一种高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：包括温度感测单元，包括温度变送器，用以感测高压隔离开关的温升；开关量输入单元，包括合闸开关、分闸开关、合闸到位开关、分闸到位开关以及停止开关，用以输入动作指令或所述的高压隔离开关当前的刀闸位置；电机驱动单元，包括合闸电机驱动继电器和分闸电机驱动继电器，分别用以为合闸电机或分闸电机提供三相供电电源；分合闸动作逻辑单元，用以输出合闸电机驱动继电器和分闸电机驱动继电器的联锁控制信号；保护值设置单元，用以设置所述的高压隔离开关的超温保护值；以及CPU主控单元，所述的温度感测单元连接至所述的CPU主控单元的第一UART串口，所述的开关量输入单元连接至所述的CPU主控单元的第一I/O口，所述的保护值设定单元连接至所述的CPU主控单元的第二I/O口，所述的CPU主控单元经所述的分合闸动作逻辑单元、功率放大单元分别输出控制信号至所述的合闸电机驱动继电器或所述的分闸电机驱动继电器的驱动端。2.依据权利要求1所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括电机运作时的状态监测单元，所述的电机运作时的状态监测单元用以检出所述的分闸电机和所述的合闸电机运行过程中出现的过流或堵转的信号，并将其输入至所述的CPU主控单元的第三I/O口，由所述的CPU主控单元输出电机保护控制信号至所述的分合闸动作逻辑单元，实现所述的合闸电机驱动继电器和所述的分闸电机驱动继电器的电气闭锁控制。3.依据权利要求2所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括保护报警单元，所述的保护报警单元包括报警输出继电器，所述的电机保护控制信号经整流、滤波、第一反相器、第一RC时延电路、第二反相器接出所 述的报警输出继电器的驱动信号，所述的第二反相器的输出端经第一二极管、第一电阻接至所述的第一反相器的输入端。4.依据权利要求2所述的所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：分闸电机控制信号经滤波、第三反相器、第二RC时延电路、第四反相器接出分闸电机驱动继电器的驱动信号，合闸电机控制信号经滤波、第五反相器、第三RC时延电路、第六反相器接出合闸电机驱动继电器的驱动信号，所述的第四反相器的输出端经第二二极管、第二电阻接至所述的第三反相器的输入端，所述的第六反相器的输出端经第三二极管、第三电阻接至所述的第五反相器的输入端，所述的第四反相器的输出端还经第四二极管接至所述的第六反相器的输入端，所述的第六反相器的输出端还经第五二极管接至所述的第四反相器的输入端，所述的电机保护控制信号经整流、滤波、第七反相器、第八反相器分别接至所述的第四反相器的输入端和所述的第六反相器的输入端，停止合闸控制信号、停止分闸控制信号分别经整流接至所述的第四反相器的输入端和所述的第六反相器的输入端。5.依据权利要求3所述的所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：分闸电机控制信号经滤波、第三反相器、第二RC时延电路、第四反相器接出分闸电机驱动继电器的驱动信号，合闸电机控制信号经滤波、第五反相器、第三RC时延电路、第六反相器接出合闸电机驱动继电器的驱动信号，所述的第四反相器的输出端经第二二极管、第二电阻接至所述的第三反相器的输入端，所述的第六反相器的输出端经第三二极管、第三电阻接至所述的第五反相器的输入端，所述的第四反相器的输出端还经第四二极管接至所述的第六反相器的输入端，所述的第六反相器的输出端还经第五二极管接至所述的第四反相器的输入端，所述的电机保护控制信号经整流、滤波、第七反相器、第八反相器分别接至所述的第四反相器的输入端和所述的第六反相器的输入端，停止合闸控制信号、停止分闸控制信号分别经整流接至所述的第四反相器的输入端和所述的第六反相器的输入端。6.依据权利要求4或5所述的所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：所述的合闸开关的输入量、所述的分闸开关的输 入量、所述的合闸到位开关的输入量以及所述的分闸到位开关的输入量分别经整流、分压、滤波、光耦隔离接出分闸控制信号、合闸控制信号、所述的停止分闸控制信号和所述的停止合闸控制信号，所述的停止开关的输入量经整流分别接至所述的分闸到位开关的输入量的整流输出端和所述的合闸到位开关的输入量的整流输出量。7.依据权利要求1所述的所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括无线遥控单元，所述的无线遥控单元接至所述的CPU主控单元的第二UART串口。8.依据权利要求3或5所述的所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括无线遥控单元，所述的无线遥控单元接至所述的CPU主控单元的第二UART串口。9.依据权利要求8所述的所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：所述的无线遥控单元包括遥控合闸按钮、遥控分闸按钮、以及遥控解除报警按钮，所述的遥控合闸按钮、所述的遥控分闸按钮与所述的遥控解除报警按钮经整流并接至所述的第二反相器的输入端。10.根据权利要求1或7所述的所述的高压隔离开关的智能操作机构，其特征是：所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括湿度感测单元和加热单元，所述的湿度感测单元的输出端连接至所述的CPU主控单元的第三UART串口，所述的加热单元的控制端连接至所述的CPU主控单元的第四I/O口。
高压开关柜因长时间运行，或由于高压开关柜中的电气设备老化等其他原因，使得高压开关柜中的关键器件在异常大的温升下运行，极易造成电力故障甚至造成巨大的生命财产损失。传统的高压开关柜在检测到电流过大、温升过高时，内部的操作机构动作并断开柜内的真空断路器，然而真空断路器的灭弧室断口行程有限，若为安全检修，而将上级开关拉闸，必将造成大范围的停电。
本发明的目的是克服现存技术的缺陷，提供一种具有超温保护功能，且当温升过高时，高压隔离开关同时分闸，形成隔离断口，满足安全检修的电气距离要求的高压隔离开关的智能操作机构。
开关量输入单元，包括合闸开关、分闸开关、合闸到位开关、分闸到位开关以及停止开关，用以输入动作指令或所述的高压隔离开关当前的刀闸位置；
电机驱动单元，包括合闸电机驱动继电器和分闸电机驱动继电器，分别用以为合闸电机或分闸电机提供三相供电电源；
分合闸动作逻辑单元，用以输出合闸电机驱动继电器和分闸电机驱动继电器的联锁控制信号；
以及CPU主控单元，所述的温度感测单元连接至所述的CPU主控单元的第一UART串口，所述的开关量输入单元连接至所述的CPU主控单元的第一I/O口，所述的保护值设定单元连接至所述的CPU主控单元的第二I/O口，所述的CPU主控单元经所述的分合闸动作逻辑单元、功率放大单元分别输出控制信号至所述的合闸电机驱动继电器或所述的分闸电机驱动继电器的驱动端。与已有技术相比，本发明的有益效果体现于：由CPU主控单元读取温度感测单元的输出，当高压隔离开关所在线路的温升值超过设定的超温保护值时，在隔离开关位置行程开关的配合下，CPU主控单元发出控制信号至分合闸动作逻辑单元，使分闸电机驱动继电器得电，分闸电机运转，带动操作机构使高压隔离开关分闸，形成安全的隔离断口，为后续实施检修提供安全的操作环境。
特别的，所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括电机运作时的状态监测单元，所述的电机运作时的状态监测单元用以检出所述的分闸电机和所述的合闸电机运行过程中出现的过流或堵转的信号，并将其输入至所述的CPU主控单元的第三I/O口，由所述的CPU主控单元输出电机保护控制信号至所述的分合闸动作逻辑单元，实现所述的合闸电机驱动继电器和所述的分闸电机驱动继电器的电气闭锁控制。由电机运作时的状态监测单元监测分闸电机和合闸电机的工作状态，当分闸电机和合闸电机的工作异常时，及时切断分闸电机和合闸电机的工作电源，保护操作机构不受破坏，防止故障的进一步扩大。
特别的，所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括保护报警单元，所述的保护报警单元包括报警输出继电器，所述的电机保护控制信号经整流、滤波、第一反相器、第一RC时延电路、第二反相器接出所述的报警输出继电器的驱动信号，所述的第二反相器的输出端经第一二极管、第一电阻接至所述的第一反相器的输入端。通过以上电路结构的设置，系统针对分闸电机和合闸电机的故障及时地发出警报，使操作人员能及时地发现故障并采取一定的措施排除。
特别的，分闸电机控制信号经滤波、第三反相器、第二RC时延电路、第四反相器接出分闸电机驱动继电器的驱动信号，合闸电机控 制信号经滤波、第五反相器、第三RC时延电路、第六反相器接出合闸电机驱动继电器的驱动信号，所述的第四反相器的输出端经第二二极管、第二电阻接至所述的第三反相器的输入端，所述的第六反相器的输出端经第三二极管、第三电阻接至所述的第五反相器的输入端，所述的第四反相器的输出端还经第四二极管接至所述的第六反相器的输入端，所述的第六反相器的输出端还经第五二极管接至所述的第四反相器的输入端，所述的电机保护控制信号经整流、滤波、第七反相器、第八反相器分别接至所述的第四反相器的输入端和所述的第六反相器的输入端，停止合闸控制信号、停止分闸控制信号分别经整流接至所述的第四反相器的输入端和所述的第六反相器的输入端。通过以上电路结构的设置，可以在一定程度上完成分闸电机驱动继电器的驱动信号和合闸电机驱动继电器的驱动信号的互锁，防止分闸电机和合闸电机同时得电，另外，停止分闸控制信号和停止合闸控制信号可为分闸电机和合闸电机的启停提供平稳的控制信号，且当分闸电机或合闸电机出现故障时，能及时地切断分闸电机或合闸电机的交流电源。
特别的，所述的合闸开关的输入量、所述的分闸开关的输入量、所述的合闸到位开关的输入量以及所述的分闸到位开关的输入量分别经整流、分压、滤波、光耦隔离接出分闸控制信号、合闸控制信号、所述的停止分闸控制信号和所述的停止合闸控制信号，所述的停止开关的输入量经整流分别接至所述的分闸到位开关的输入量的整流输出端和所述的合闸到位开关的输入量的整流输出量。通过以上电路结构的设置，使得智能操作机构不仅能根据高压隔离开关所在线路的温升值实施隔离分断，操作人员亦可人工操作使其分断，两种操作模式，满足高压开关柜的使用需求。
特别的，所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括无线遥控单元，所述的无线遥控单元接至所述的CPU主控单元的第二UART串口。通过无线遥控单元的设置，操作人员可通过手持遥控端远程控制高压隔离开关。
特别的，所述的无线遥控单元包括遥控合闸按钮、遥控分闸按钮、以及遥控解除报警按钮，所述的遥控合闸按钮、所述的遥控分闸按钮 与所述的遥控解除报警按钮经整流并接至所述的第二反相器的输入端。通过以上电路结构的设置，当操作人员排除了分闸电机或合闸电机的故障时，可通过无线遥控单元的任意按钮解除电机保护报警输出，操作便利。
特别的，所述的高压隔离开关的智能操作机构还包括湿度感测单元和加热单元，所述的湿度感测单元的输出端连接至所述的CPU主控单元的第三UART串口，所述的加热单元的控制端连接至所述的CPU主控单元的第四I/O口。通过以上电路结构的设置，当高压开关柜内的湿度过大或存在凝露时，加热单元工作，自动除湿除凝露，为高压开关柜内的电气器件的运行提供良好的环境。
图2是本发明一种高压隔离开关的智能操作机构中分合闸动作逻辑单元的原理图；
开关量输入单元，包括合闸开关、分闸开关、合闸到位开关、分闸到位开关以及停止开关，用以输入动作指令或高压隔离开关当前的刀闸位置；
电机驱动单元，包括合闸电机驱动继电器和分闸电机驱动继电器，分别用以为合闸电机M1或分闸电机M2提供三相供电电源；
分合闸动作逻辑单元，用以输出合闸电机驱动继电器和分闸电机驱动继电器的联锁控制信号；
以及CPU主控单元，温度感测单元连接至CPU主控单元的第一UART串口，开关量输入单元连接至CPU主控单元的第一I/O口，保护值设定单元连接至CPU主控单元的第二I/O口，CPU主控单元经分合闸动作逻辑单元、功率放大单元分别输出控制信号至合闸电机驱动继电器或分闸电机驱动继电器的驱动端。
高压隔离开关的智能操作机构还包括电机运作时的状态监测单元，电机运作时的状态监测单元用以检出分闸电机M2和合闸电机M1运行过程中出现的过流或堵转的信号，并将其输入至CPU主控单元的第三I/O口，由CPU主控单元输出电机保护控制信号BH_OUT至分合闸动作逻辑单元，实现合闸电机驱动继电器和分闸电机驱动继电器的电气闭锁控制。
高压隔离开关的智能操作机构还包括保护报警单元，保护报警单元包括报警输出继电器，电机保护控制信号BH_OUT经整流、滤波、第一反相器U1B、第一RC时延电路、第二反相器U1D接出报警输出继电器的驱动信号BJ_CON，第二反相器U1D的输出端经第一二极管D19、第一电阻R22接至第一反相器U1B的输入端。
分闸电机控制信号FZ_OUT经滤波、第三反相器U2A、第二RC时延电路、第四反相器U2B接出分闸电机驱动继电器的驱动信号FZ_CON，合闸电机控制信号HZ_OUT经滤波、第五反相器U2C、第三RC时延电路、第六反相器U2D接出合闸电机驱动继电器的驱动信号HZ_CON，第四反相器U2B的输出端经第二二极管D2、第二电阻R1接至第三反相器U2A的输入端，第六反相器U2D的输出端经第三二极管D10、第三电阻R8接至第五反相器U2C的输入端，第四反相器U2B的输出端还经第四二极管D8接至第六反相器U2D的输入端，第六反相器U2D的输出端还经第五二极管D7接至第四反相器U2B的输入端，电机保护控制信号BH_OUT经整流、滤波、第七反相器U2E、第八反相器U2F分别接至第四反相器U2B的输入端和第六反相器U2D的输入端，停止合闸控制信号HZ_STOP、停止分闸控制信号FZ_STOP分别经整流接至第四反相器U2B的输入端和第六反相器U2D的输入端。
合闸开关的输入量HZ_S、分闸开关的输入量FZ_S、合闸到位开关的输入量HZ_STOP_S以及分闸到位开关的输入量FZ_STOP_S分别经整流、分压、滤波、光耦U3、U4、U5、U6隔离接出分闸控制信号FZ、合闸控制信号HZ、停止分闸控制信号FZ_STOP和停止合闸控制信号HZ_STOP，停止开关的输入量TZ_S经整流分别接至分闸到位开关的输入量FZ_STOP_S的整流输出端和合闸到位开关的输入量HZ_STOP_S的整流输出量。
高压隔离开关的智能操作机构还包括无线遥控单元，无线遥控单元接至CPU主控单元的第二UART串口。
无线遥控单元包括遥控合闸按钮Y_HZ、遥控分闸按钮Y_FZ、以及遥控解除报警按钮Y_JCBJ，遥控合闸按钮Y_HZ、遥控分闸按钮Y_FZ与遥控解除报警按钮Y_JCBJ经整流并接至第二反相器U1D的输入端。
高压隔离开关的智能操作机构还包括湿度感测单元和加热单元，湿度感测单元的输出端连接至CPU主控单元的第三UART串口，加热单元的控制端连接至CPU主控单元的第四I/O口。
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本发明涉及一种高压隔离开关的智能操作机构，包括温度感测单元、开关量输入单元、电机驱动单元、分合闸动作逻辑单元、保护值设置单元以及CPU主控单元，温度感测单元连接至CPU主控单元的第一UART串口，开关量输入单元连接至CPU主控单元的第一I/O口，保护值设定单元连接至CPU主控单元的第二I/O口，CPU主控单元经分合闸动作逻辑单元、功率放大单元分别输出控制信号至合闸电机驱动继电器或分闸电机驱动继电器。
