本實用新型涉及一種高壓配電設備的智能操作機構。

背景技術：

一般而言，氣體絕緣開關設備(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)以及電力設備的超高壓電力系統(tǒng)的開關設備。

GIS設備由斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設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設備可大致劃分為兩大部分，包括開關部以及用于驅動開關部動作的驅動部，現(xiàn)有技術中一般采用硬軸傳輸將驅動部的輸出動力傳輸至開關部，由于硬軸傳輸?shù)木窒扌?，驅動部和開關部之間的傳輸距離和安裝布局受到較大的制約，從而導致GIS設備的整體體積較為龐大，結構復雜，傳動效率低等問題。

技術實現(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備的智能操作機構，其通過軟軸傳輸將驅動部的輸出動力傳輸至開關部，實現(xiàn)驅動部與開關部的柔性連接，使得驅動部無需與開關部綁定在一起，方便更合理的進行空間布局，并且特別適用于旋轉式開關部的智能控制。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

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

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

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

優(yōu)選的，所述驅動部(100)和所述開關部(300)之間還設有傳動部(200)，所述軟軸(110)設置在所述驅動部(100)和所述傳動部(200)之間，所述傳動軸(210)設置在所述傳動部(200)和所述開關部(300)之間。

優(yōu)選的，所述傳動部(200)或者所述開關部(300)還設有位置指示結構，該位置指示結構與所述軟軸(110)聯(lián)動配合或者與所述傳動軸(210)聯(lián)動配合，所述驅動部(100)設有與所述位置指示結構相對應的位置指示器(130)，該位置指示器(130)與所述位置指示結構電連接。

優(yōu)選的，所述位置指示結構包括滑塊(250)、與所述開關部(300)的開合狀態(tài)相對應的限位開關(260、270)，所述滑塊(250)設置在聯(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)穿設有電線(115)。

優(yōu)選的，所述開關部(300)設有位置指示結構，該位置指示結構設有與所述開關部(300)的開合狀態(tài)相對應的限位開關(260、270)，所述驅動部(100)設有與所述位置指示結構相對應的位置指示器(130)，該位置指示器(130)通過上述電線(115)與所述位置指示結構電連接。

本實用新型的有益效果是：

(1)、本實用新型通過軟軸將驅動電機的轉動傳輸至傳動軸并帶動傳動軸轉動，從而帶動開關部在不同開關狀態(tài)之間進行切換，與現(xiàn)有的硬軸傳輸結構相比，能夠實現(xiàn)驅動部與開關部的分離，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部還設有位置指示結構，所述驅動部設有與所述位置指示結構相對應的位置指示器，從而能夠方便的監(jiān)測封閉在GIS設備金屬外殼內(nèi)的開關部的開合狀態(tài)；

(3)、位置指示結構和開關部分別設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，使得位置指示結構能夠反饋出開關部的開合狀態(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構，可將電線從軟軸內(nèi)套和軟軸外套之間穿過，結構更緊湊，使得本實用新型的智能柔性操作機構體積小、效率高、結構簡單可靠，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的結構示意圖；

圖2為本實用新型第一實施例的智能操作機構的軟軸的局部放大剖視結構圖；

圖3為本實用新型第一實施例的智能操作機構的驅動部的結構示意圖；

圖4為本實用新型第一實施例的智能操作機構的三工位開關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的三工位開關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的三工位開關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的結構示意圖；

圖8為本實用新型第二實施例的智能操作機構的傳動部的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，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備的智能操作機構，包括驅動部100和開關部300，所述驅動部100和所述開關部300之間采用軟軸110連接，所述驅動部100設有驅動電機120，所述開關部300設有傳動軸210，所述驅動電機120轉動并通過所述軟軸110帶動所述開關部300的傳動軸210轉動，所述傳動軸210進一步帶動所述開關部300進行開關狀態(tài)的切換。

本實施例中，所述開關部300為三工位開關，所述驅動電機120正轉或反轉，并通過所述軟軸110帶動所述傳動軸210正轉或反轉，從而帶動所述開關部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穿設有電線115。

其中，所述開關部300設有位置指示結構(圖中未示出)，所述驅動部100設有與所述位置指示結構相對應的位置指示器130，該位置指示器130通過上述電線115與所述位置指示結構電連接。所述位置指示結構可采用凹凸點來指示，或者采用第二實施例的滑塊結構來指示，或者還可以采用其他現(xiàn)有技術的結構，不以此為限。本實施例中，所述位置指示結構設有與所述開關部300的開合狀態(tài)相對應的限位開關。

如圖3所示，所述驅動部100的驅動電機120可根據(jù)傳動速率的需求設置減速器121，并且，驅動電機120還連接有電機控制回路122，為了方便停電情況下對驅動電機120進行控制，還設置了手動操作裝置140，并設置有電子監(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)轉換器等。

本實施例中，所述軟軸110與所述驅動部100或者與所示開關部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構。并且，本實施例中傳動軸210采用絕緣材料制成的螺桿結構。

如圖4至圖6所示，本實施例的三工位開關的操作機構的工作過程簡述如下：

如圖4所示，在初始狀態(tài)下，所述開關部300處于隔離位置，開關部的動觸頭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，所述驅動電機120正轉，并通過所述軟軸110帶動所述傳動軸210正轉，從而帶動所述開關部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，所述驅動電機120反轉，并通過所述軟軸110帶動所述傳動軸210反轉，從而帶動所述開關部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，所述驅動部100和所述開關部300之間還設有傳動部200，所述軟軸110設置在所述驅動部100和所述傳動部200之間，所述傳動軸210設置在所述傳動部200和所述開關部300之間。

其中，所述傳動部200或者所述開關部300還設有位置指示結構，該位置指示結構與所述軟軸110聯(lián)動配合或者與所述傳動軸210聯(lián)動配合，所述驅動部100設有與所述位置指示結構相對應的位置指示器130，該位置指示器130與所述位置指示結構電連接。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的兩側分別設置與所述開關部300的開合狀態(tài)相對應的限位開關260和限位開關270。

本實施例中，所述位置指示結構包括滑塊250、與所述開關部300的開合狀態(tài)相對應的限位開關260、270，所述滑塊250設置在聯(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構。

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

以下結合圖4至圖6對本實施例的三工位開關結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，所述開關部300處于隔離位置，開關部的動觸頭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260和限位開關270之間。

如圖5所示，所述驅動電機120正轉，并通過所述軟軸110旋轉傳輸至所述傳動部200，所述傳動部200再帶動所述傳動軸210正轉，從而帶動所述開關部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，并帶動滑塊250沿著所述聯(lián)動軸220滑動與所述開關部300的接通位置相對應的限位開關260。

如圖6所示，所述驅動電機120反轉，并通過所述軟軸110旋轉傳輸至所述傳動部200，所述傳動部200再帶動所述傳動軸210反轉，從而帶動所述開關部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，并帶動滑塊250沿著所述聯(lián)動軸220滑動與所述開關部300的接地位置相對應的限位開關270。

第三實施例(快速接地開關實施例)：

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

本實用新型的智能柔性操作機構體積小、效率高、結構簡單可靠，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，應當理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應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想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領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，則都應在本實用新型所附權利要求的保護范圍內(nèi)。