一種環(huán)網(wǎng)柜及其操作機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利說(shuō)明】一種環(huán)網(wǎng)柜及其操作機(jī)構(gòu)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)設(shè)備，特別涉及環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]環(huán)網(wǎng)柜是一組高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備裝在鋼板金屬柜體內(nèi)或做成拼裝間隔式環(huán)網(wǎng)供電單元的電氣設(shè)備。環(huán)網(wǎng)柜的核心部分采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低、可提高供電參數(shù)和性能以及供電安全等優(yōu)點(diǎn)。環(huán)網(wǎng)柜被廣泛使用于城市住宅小區(qū)、高層建筑、大型公共建筑及工廠企業(yè)等負(fù)荷中心的配電站以及箱式變電站中。目前的環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)一般由減速器、電機(jī)、控制器等構(gòu)成，其中控制器主要用于完成電氣閉鎖及電機(jī)控制，采用繼電器控制方式。這種繼電器控制方式有以下缺點(diǎn):不能實(shí)現(xiàn)通信以及數(shù)字化控制，邏輯修改、功能增加困難；連接線多而復(fù)雜，不易維護(hù)；依靠繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的吸合動(dòng)作來(lái)完成控制，工作頻率低，工作速度慢；機(jī)械觸點(diǎn)在開(kāi)閉時(shí)產(chǎn)生電弧，會(huì)造成損傷并伴有機(jī)械磨損，使用壽命短，運(yùn)行可靠性差；電氣元件完全暴露在空氣中，抗干擾性差，容易受潮濕及粉塵的環(huán)境影響，影響整個(gè)控制線路的可靠性。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中邏輯修改和功能增加困難，不易維護(hù)，工作頻率低、工作速度慢，使用壽命短、運(yùn)行可靠性差，以及抗干擾性和可靠性差等的不足之處，本發(fā)明提出一種環(huán)網(wǎng)柜及其操作機(jī)構(gòu)，工作速度快、壽命長(zhǎng)且可靠性高。
[0006]針對(duì)上述要解決的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
提供一種環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)，包括相互配合的輸入模塊、控制模塊及輸出模塊；其特征在于，該控制模塊包括用于實(shí)現(xiàn)設(shè)定的控制邏輯的基于CPLD的控制器，具有用于與所述輸入模塊相連的輸入端口和用于與所述輸出模塊相連的輸出端口 ；輸入隔離單元，設(shè)置在該控制器的輸入端口與該輸入模塊之間；受控于該控制器的驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述輸出模塊；以及輸出隔離單元，設(shè)置在所述控制器的輸出端口與所述驅(qū)動(dòng)單元之間。
[0007]進(jìn)一步地，所述輸出模塊包括合閘線圈、分閘線圈及用于機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能的電機(jī)；相對(duì)應(yīng)地，所述驅(qū)動(dòng)單元包括用于驅(qū)動(dòng)該合閘線圈的第一驅(qū)動(dòng)電路、用于驅(qū)動(dòng)該分閘線圈的第二驅(qū)動(dòng)電路及用于驅(qū)動(dòng)該電機(jī)的第三驅(qū)動(dòng)電路。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一驅(qū)動(dòng)電路采用單個(gè)大功率MOS管；第二驅(qū)動(dòng)電路采用單個(gè)大功率MOS管；第三驅(qū)動(dòng)電路采用四個(gè)橋接成H形的MOS管。
[0009]進(jìn)一步地，所述輸入隔離單元采用光耦器件；該輸出隔離單元采用光耦器件。
[0010]進(jìn)一步地，該輸入模塊包括用于為控制器提供閉鎖條件輸入及遠(yuǎn)方/本地控制信號(hào)輸入的一組開(kāi)關(guān)。
[0011]進(jìn)一步地，用于為控制器提供閉鎖條件輸入的開(kāi)關(guān)包括與接地位置、門連鎖位置、儲(chǔ)能位置、手柄連鎖位置及分合位置相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)。
[0012]進(jìn)一步地，用于為控制器提供遠(yuǎn)方/本地控制信號(hào)輸入的開(kāi)關(guān)為與遠(yuǎn)方合閘、本地合閘、遠(yuǎn)方分閘及本地分閘相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)。
[0013]進(jìn)一步地，所述控制模塊密封在一金屬殼內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步地，所述控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括:第一單元，用于獲取這些輸入端口上的信號(hào)以實(shí)現(xiàn)命令掃描；第二單元，用于對(duì)第一單元提供的命令進(jìn)行判斷是否有分合閘命令；第三單元，用于判斷看是否有分合閘動(dòng)作；第四單元，用于通過(guò)輸出端口給出相應(yīng)的分合閘控制輸出；第五單元，用于清除與當(dāng)前命令相關(guān)的標(biāo)志位；以及第六單元，用于使該控制器的輸出保持閉鎖。
[0015]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案還包括:提供一種環(huán)網(wǎng)柜，其包括如上所述的操作機(jī)構(gòu)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明環(huán)網(wǎng)柜及其操作機(jī)構(gòu)具有以下技術(shù)效果:
通過(guò)采用CPLD實(shí)現(xiàn)替代繼電器對(duì)操作機(jī)構(gòu)的控制，可按照不同環(huán)網(wǎng)柜的要求更改邏輯，增加功能，擴(kuò)展靈活；接線簡(jiǎn)單，便于維護(hù)；通過(guò)依靠CPLD的內(nèi)部邏輯實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖與完成動(dòng)作，且燒好程序的CPLD就是純硬件電路，無(wú)軟件延時(shí)，工作速度快。
[0017]另外，控制模塊體積小，密封在一金屬殼內(nèi)，控制器件未暴露在空氣中，受環(huán)境影響小，抗干擾能力高，使用壽命長(zhǎng)且可靠性高。
[0018]
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)的框圖結(jié)構(gòu)示意。
[0020]圖2為本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)中控制器的內(nèi)部框圖結(jié)構(gòu)示意。
[0021]圖3為本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)中輸出隔離電路的電路圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)中第一驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0023]圖5為本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)中第二驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0024]圖6為本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)中第三驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0025]
【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)包括:相互配合的一輸入模塊2、一控制模塊I及一輸出模塊3。其中，該控制模塊I包括一基于CPLD (Complex Programmable LogicDevice，復(fù)雜可編程邏輯器件)的控制器11，用于實(shí)現(xiàn)設(shè)定的控制邏輯，其具有用于與該輸入模塊2相連的多個(gè)輸入端口和用于與該輸出模塊3相連的多個(gè)輸出端口 ；一輸入隔離單元12，設(shè)置在該控制器11的輸入端口與該輸入模塊2之間；一驅(qū)動(dòng)單元14，受控于該控制器11，用于驅(qū)動(dòng)該輸出模塊3 ;以及一輸出隔離單元13，設(shè)置在該控制器11的輸出端口與該驅(qū)動(dòng)單元14之間。在本實(shí)施例中，該控制模塊I是密封在一金屬殼內(nèi)的，電子元件不暴露在空氣中，受環(huán)境影響小，有利于提高整個(gè)操作機(jī)構(gòu)的抗干擾能力。
[0028]參見(jiàn)圖1，該輸入模塊2由一組諸如觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)及按鈕之類的開(kāi)關(guān)構(gòu)成，用于實(shí)現(xiàn)閉鎖條件輸入及遠(yuǎn)方/本地控制信號(hào)的輸入。具體而言，這組開(kāi)關(guān)中與接地位置21、門連鎖位置22、手柄連鎖位置23、儲(chǔ)能位置24及分合位置26相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)為該控制器11提供閉鎖條件輸入信號(hào)。這組開(kāi)關(guān)中與遠(yuǎn)方位置25相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)為該控制器11提供是由本地信號(hào)(本地分合閘按鈕)還是遠(yuǎn)方信號(hào)(遙控輸入信號(hào))有效的選擇。這組開(kāi)關(guān)中與遠(yuǎn)方合閘27、本地合閘28、遠(yuǎn)方分閘29及本地分閘2a相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)為該控制器11提供遠(yuǎn)方/本地控制的輸入信號(hào)。
[0029]參見(jiàn)圖1，該輸出模塊3包括一合閘線圈31、一分閘線圈32及用于機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能的一電機(jī)33