本實用新型涉及一種高壓配電設(shè)備的智能操作機構(gòu)。

背景技術(shù)：

一般而言，氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS:Gas Insulated Switchgear)是安裝在戶內(nèi)/外發(fā)電廠及變電站，正常狀態(tài)下可以人工開斷負荷電流，安全切斷意外事故或異常電流，可以保護電力系統(tǒng)以及電力設(shè)備的超高壓電力系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備。

GIS設(shè)備由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設(shè)備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。

GIS設(shè)備可大致劃分為兩大部分，包括開關(guān)部以及用于驅(qū)動開關(guān)部動作的驅(qū)動部，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用硬軸傳輸將驅(qū)動部的輸出動力傳輸至開關(guān)部，由于硬軸傳輸?shù)木窒扌?，?qū)動部和開關(guān)部之間的傳輸距離和安裝布局受到較大的制約，從而導(dǎo)致GIS設(shè)備的整體體積較為龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動效率低等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決上述問題，提供了一種高壓配電設(shè)備的智能操作機構(gòu)，其通過軟軸傳輸將驅(qū)動部的輸出動力傳輸至開關(guān)部，實現(xiàn)驅(qū)動部與開關(guān)部的柔性連接，使得驅(qū)動部無需與開關(guān)部綁定在一起，方便更合理的進行空間布局，并且特別適用于旋轉(zhuǎn)式開關(guān)部的智能控制。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：

一種高壓配電設(shè)備的智能操作機構(gòu)，包括驅(qū)動部(100)和開關(guān)部(300)，所述驅(qū)動部(100)和所述開關(guān)部(300)之間采用軟軸(110)連接，所述驅(qū)動部(100)設(shè)有驅(qū)動電機(120)，所述開關(guān)部(300)設(shè)有傳動軸(210)，所述驅(qū)動電機(120)轉(zhuǎn)動并通過所述軟軸(110)帶動所述開關(guān)部(300)的傳動軸(210)轉(zhuǎn)動，所述傳動軸(210)進一步帶動所述開關(guān)部(300)進行開關(guān)狀態(tài)的切換。

優(yōu)選的，所述開關(guān)部(300)為快速接地開關(guān)，所述驅(qū)動電機(120)通過所述軟軸(110)帶動所述傳動軸(210)轉(zhuǎn)動并壓縮彈簧至預(yù)定壓力，通過瞬間釋放所述彈簧的壓力實現(xiàn)所述開關(guān)部(300)的快速接地。

優(yōu)選的，所述開關(guān)部(300)為三工位開關(guān)，所述驅(qū)動電機(120)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，并通過所述軟軸(110)帶動所述傳動軸(210)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而帶動所述開關(guān)部(300)在接通位置、隔離位置、接地位置之間進行切換。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動部(100)和所述開關(guān)部(300)之間還設(shè)有傳動部(200)，所述軟軸(110)設(shè)置在所述驅(qū)動部(100)和所述傳動部(200)之間，所述傳動軸(210)設(shè)置在所述傳動部(200)和所述開關(guān)部(300)之間。

優(yōu)選的，所述傳動部(200)或者所述開關(guān)部(300)還設(shè)有位置指示結(jié)構(gòu)，該位置指示結(jié)構(gòu)與所述軟軸(110)聯(lián)動配合或者與所述傳動軸(210)聯(lián)動配合，所述驅(qū)動部(100)設(shè)有與所述位置指示結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的位置指示器(130)，該位置指示器(130)與所述位置指示結(jié)構(gòu)電連接。

優(yōu)選的，所述位置指示結(jié)構(gòu)包括滑塊(250)、與所述開關(guān)部(300)的開合狀態(tài)相對應(yīng)的限位開關(guān)(260、270)，所述滑塊(250)設(shè)置在聯(lián)動軸(220)上，該聯(lián)動軸(220)通過所述傳動部(200)與所述軟軸(110)聯(lián)動配合；或者，所述滑塊(250)設(shè)置在傳動軸(210)上，該傳動軸(210)通過所述傳動部(200)與所述軟軸(110)聯(lián)動配合。

優(yōu)選的，所述傳動部(200)包括相互嚙合的過渡齒輪(230)和換向齒輪(240)，所述軟軸(110)與所述過渡齒輪(230)的輸入軸連接，所述過渡齒輪(230)的輸出軸連接所述聯(lián)動軸(220)，所述換向齒輪(240)的輸出軸連接所述傳動軸(210)。

優(yōu)選的，所述軟軸(110)包括軟軸芯子(111)和軟軸內(nèi)套(113)，所述軟軸芯子(111)上繞設(shè)有彈簧鋼絲(112)，所述軟軸內(nèi)套(113)將該彈簧鋼絲(112)包覆在內(nèi)，并在所述軟軸內(nèi)套(113)的外表面覆設(shè)有彈簧鋼片(114)。

優(yōu)選的，所述軟軸(110)還包括軟軸外套(116)，并在該軟軸外套(116)和所述軟軸內(nèi)套(113)穿設(shè)有電線(115)。

優(yōu)選的，所述開關(guān)部(300)設(shè)有位置指示結(jié)構(gòu)，該位置指示結(jié)構(gòu)設(shè)有與所述開關(guān)部(300)的開合狀態(tài)相對應(yīng)的限位開關(guān)(260、270)，所述驅(qū)動部(100)設(shè)有與所述位置指示結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的位置指示器(130)，該位置指示器(130)通過上述電線(115)與所述位置指示結(jié)構(gòu)電連接。

本實用新型的有益效果是：

(1)、本實用新型通過軟軸將驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動傳輸至傳動軸并帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動開關(guān)部在不同開關(guān)狀態(tài)之間進行切換，與現(xiàn)有的硬軸傳輸結(jié)構(gòu)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動部與開關(guān)部的分離，從而方便更合理的進行空間布局；

(2)、本實用新型通過在所述傳動部或者所述開關(guān)部還設(shè)有位置指示結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動部設(shè)有與所述位置指示結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的位置指示器，從而能夠方便的監(jiān)測封閉在GIS設(shè)備金屬外殼內(nèi)的開關(guān)部的開合狀態(tài)；

(3)、位置指示結(jié)構(gòu)和開關(guān)部分別設(shè)置在不同的傳動軸和聯(lián)動軸上，彼此不會互相干涉，同時傳動軸和聯(lián)動軸又同時與軟軸聯(lián)動配合，使得位置指示結(jié)構(gòu)能夠反饋出開關(guān)部的開合狀態(tài)；

(4)、軟軸包括軟軸芯子和軟軸內(nèi)套、軟軸外套，軟軸芯子和軟軸內(nèi)套分別覆設(shè)有彈簧鋼絲和彈簧鋼片，既具備了彈性效果，又保證了傳輸強度的要求；

(5)、本實用新型通過采用軟軸內(nèi)套和軟軸外套的雙軸套結(jié)構(gòu)，可將電線從軟軸內(nèi)套和軟軸外套之間穿過，結(jié)構(gòu)更緊湊，使得本實用新型的智能柔性操作機構(gòu)體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡單可靠，使用后減少現(xiàn)場控制電纜連接，縮短安裝工期，方便更合理的進行空間布局，方便現(xiàn)場操作及檢修維護。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型第一實施例的智能操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型第一實施例的智能操作機構(gòu)的軟軸的局部放大剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實用新型第一實施例的智能操作機構(gòu)的驅(qū)動部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型第一實施例的智能操作機構(gòu)的三工位開關(guān)部處于隔離位置的狀態(tài)示意圖；

圖5為本實用新型第一實施例的智能操作機構(gòu)的三工位開關(guān)部處于接通位置的狀態(tài)示意圖；

圖6為本實用新型第一實施例的智能操作機構(gòu)的三工位開關(guān)部處于接地位置的狀態(tài)示意圖；

圖7為本實用新型第二實施例的智能操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型第二實施例的智能操作機構(gòu)的傳動部的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

第一實施例(三工位開關(guān)實施例)：

如圖1至圖6所示，本實施例公開了一種高壓配電設(shè)備的智能操作機構(gòu)，包括驅(qū)動部100和開關(guān)部300，所述驅(qū)動部100和所述開關(guān)部300之間采用軟軸110連接，所述驅(qū)動部100設(shè)有驅(qū)動電機120，所述開關(guān)部300設(shè)有傳動軸210，所述驅(qū)動電機120轉(zhuǎn)動并通過所述軟軸110帶動所述開關(guān)部300的傳動軸210轉(zhuǎn)動，所述傳動軸210進一步帶動所述開關(guān)部300進行開關(guān)狀態(tài)的切換。

本實施例中，所述開關(guān)部300為三工位開關(guān)，所述驅(qū)動電機120正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，并通過所述軟軸110帶動所述傳動軸210正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而帶動所述開關(guān)部300在接通位置、隔離位置、接地位置之間進行切換。

如圖2所示，所述軟軸110包括軟軸芯子111和軟軸內(nèi)套113，所述軟軸芯子111上繞設(shè)有彈簧鋼絲112，所述軟軸內(nèi)套113將該彈簧鋼絲112包覆在內(nèi)，并在所述軟軸內(nèi)套113的外表面覆設(shè)有彈簧鋼片114；所述軟軸110還包括軟軸外套116，并在該軟軸外套116和所述軟軸內(nèi)套113穿設(shè)有電線115。

其中，所述開關(guān)部300設(shè)有位置指示結(jié)構(gòu)(圖中未示出)，所述驅(qū)動部100設(shè)有與所述位置指示結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的位置指示器130，該位置指示器130通過上述電線115與所述位置指示結(jié)構(gòu)電連接。所述位置指示結(jié)構(gòu)可采用凹凸點來指示，或者采用第二實施例的滑塊結(jié)構(gòu)來指示，或者還可以采用其他現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，不以此為限。本實施例中，所述位置指示結(jié)構(gòu)設(shè)有與所述開關(guān)部300的開合狀態(tài)相對應(yīng)的限位開關(guān)。

如圖3所示，所述驅(qū)動部100的驅(qū)動電機120可根據(jù)傳動速率的需求設(shè)置減速器121，并且，驅(qū)動電機120還連接有電機控制回路122，為了方便停電情況下對驅(qū)動電機120進行控制，還設(shè)置了手動操作裝置140，并設(shè)置有電子監(jiān)控回路150來監(jiān)控各個組成部分的運行狀態(tài)。本實施例中，還設(shè)有智能電氣控制系統(tǒng)160，所述位置指示器130、電子監(jiān)控回路150以及電機控制回路122均與該智能電氣控制系統(tǒng)160相連接，本實施例中，所述智能電氣控制系統(tǒng)160包括單片機、控制軟件以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。

本實施例中，所述軟軸110與所述驅(qū)動部100或者與所示開關(guān)部300的連接可采用快裝接頭111插拔連接，或者采用螺母旋接，也可采用傳統(tǒng)的法蘭盤鎖緊連接結(jié)構(gòu)。并且，本實施例中傳動軸210采用絕緣材料制成的螺桿結(jié)構(gòu)。

如圖4至圖6所示，本實施例的三工位開關(guān)的操作機構(gòu)的工作過程簡述如下：

如圖4所示，在初始狀態(tài)下，所述開關(guān)部300處于隔離位置，開關(guān)部的動觸頭310位于接通觸頭320和接地觸頭330之間，即，動觸頭310既不與接通觸頭320連接，也不與接地觸頭330連接。

如圖5所示，所述驅(qū)動電機120正轉(zhuǎn)，并通過所述軟軸110帶動所述傳動軸210正轉(zhuǎn)，從而帶動所述開關(guān)部300切換至接通位置，即，動觸頭310與接通觸頭320連接，但不與接地觸頭330連接。

如圖6所示，所述驅(qū)動電機120反轉(zhuǎn)，并通過所述軟軸110帶動所述傳動軸210反轉(zhuǎn)，從而帶動所述開關(guān)部300切換至接地位置，即，動觸頭310與接地觸頭330連接，但不與接通觸頭320連接。

第二實施例(傳動部實施例)：

與前述第一實施例的主要區(qū)別在于，如圖7和圖8所示，本實施例中，所述驅(qū)動部100和所述開關(guān)部300之間還設(shè)有傳動部200，所述軟軸110設(shè)置在所述驅(qū)動部100和所述傳動部200之間，所述傳動軸210設(shè)置在所述傳動部200和所述開關(guān)部300之間。

其中，所述傳動部200或者所述開關(guān)部300還設(shè)有位置指示結(jié)構(gòu)，該位置指示結(jié)構(gòu)與所述軟軸110聯(lián)動配合或者與所述傳動軸210聯(lián)動配合，所述驅(qū)動部100設(shè)有與所述位置指示結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的位置指示器130，該位置指示器130與所述位置指示結(jié)構(gòu)電連接。本實施例中，所述滑塊250在所述聯(lián)動軸220上滑動，并在滑塊250的兩側(cè)分別設(shè)置與所述開關(guān)部300的開合狀態(tài)相對應(yīng)的限位開關(guān)260和限位開關(guān)270。

本實施例中，所述位置指示結(jié)構(gòu)包括滑塊250、與所述開關(guān)部300的開合狀態(tài)相對應(yīng)的限位開關(guān)260、270，所述滑塊250設(shè)置在聯(lián)動軸220上，該聯(lián)動軸220通過所述傳動部200與所述軟軸110聯(lián)動配合；或者，所述滑塊250設(shè)置在傳動軸210上，該傳動軸210通過所述傳動部200與所述軟軸110聯(lián)動配合。所述傳動部200包括相互嚙合的過渡齒輪230和換向齒輪240，所述軟軸110與所述過渡齒輪230的輸入軸連接，所述過渡齒輪230的輸出軸連接所述聯(lián)動軸220，所述換向齒輪240的輸出軸連接所述傳動軸210。

同樣的，本實施例中，所述軟軸110與所述驅(qū)動部100或者與所述傳動部200的連接可采用快裝接頭111插拔連接，或者采用螺母旋接，也可采用傳統(tǒng)的法蘭盤鎖緊連接結(jié)構(gòu)。

本實施例中，所述傳動軸210和所述聯(lián)動軸220均采用螺桿結(jié)構(gòu)，其中傳動軸210采用絕緣材料制成。

以下結(jié)合圖4至圖6對本實施例的三工位開關(guān)結(jié)合傳動部的配合過程簡述如下：

如圖4所示，在初始狀態(tài)下，所述開關(guān)部300處于隔離位置，開關(guān)部的動觸頭310位于接通觸頭320和接地觸頭330之間，即，動觸頭310既不與接通觸頭320連接，也不與接地觸頭330連接；同時，所述滑塊250位于所述限位開關(guān)260和限位開關(guān)270之間。

如圖5所示，所述驅(qū)動電機120正轉(zhuǎn)，并通過所述軟軸110旋轉(zhuǎn)傳輸至所述傳動部200，所述傳動部200再帶動所述傳動軸210正轉(zhuǎn)，從而帶動所述開關(guān)部300切換至接通位置，即，動觸頭310與接通觸頭320連接，但不與接地觸頭330連接；同時，所述軟軸110帶動所述聯(lián)動軸220正轉(zhuǎn)，并帶動滑塊250沿著所述聯(lián)動軸220滑動與所述開關(guān)部300的接通位置相對應(yīng)的限位開關(guān)260。

如圖6所示，所述驅(qū)動電機120反轉(zhuǎn)，并通過所述軟軸110旋轉(zhuǎn)傳輸至所述傳動部200，所述傳動部200再帶動所述傳動軸210反轉(zhuǎn)，從而帶動所述開關(guān)部300切換至接地位置，即，動觸頭310與接地觸頭330連接，但不與接通觸頭320連接；同時，所述軟軸110帶動所述聯(lián)動軸220反轉(zhuǎn)，并帶動滑塊250沿著所述聯(lián)動軸220滑動與所述開關(guān)部300的接地位置相對應(yīng)的限位開關(guān)270。

第三實施例(快速接地開關(guān)實施例)：

另外，本實用新型除了適用于旋轉(zhuǎn)式的三工位開關(guān)，還適用于快速接地開關(guān)，俗稱快刀。即，本實施例中，所述開關(guān)部300為快速接地開關(guān)，所述驅(qū)動電機120通過所述軟軸110帶動所述傳動軸210轉(zhuǎn)動并壓縮彈簧至預(yù)定壓力，通過瞬間釋放所述彈簧的壓力實現(xiàn)所述開關(guān)部300的快速接地。

本實用新型的智能柔性操作機構(gòu)體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡單可靠，使用后減少現(xiàn)場控制電纜連接，縮短安裝工期，方便更合理的進行空間布局，方便現(xiàn)場操作及檢修維護，適用于110KV-1100KV的各種高壓斷路設(shè)備，例如：GIS、HGIS、AIS、PASS等。

上述說明示出并描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，如前所述，應(yīng)當理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。