本實(shí)用新型涉及一種輸變電設(shè)備，尤其涉及一種高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置。

背景技術(shù)：
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隨著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)電力的需求不斷提升。雖然電力負(fù)荷按照用戶的重要性和停電以后造成的損失和影響分成不同類別，但是就用戶本身的需求而言，都不希望停電；無(wú)論是學(xué)校、工廠、賓館、飯店，即使是居民也不想多停一分鐘電；使用低壓雙電源切換開(kāi)關(guān)能基本滿足大多數(shù)用戶需求。而對(duì)于一些使用計(jì)算機(jī)比較多，且數(shù)據(jù)、文件保存比較關(guān)鍵的用戶，低壓雙電源切換開(kāi)關(guān)的使用就無(wú)法滿足需求；從另外一個(gè)角度考慮，既然安裝了雙電源切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)然是切換速度越快越好，目前使用的低壓雙電源切換開(kāi)關(guān)，其定位是用較低的造價(jià)實(shí)現(xiàn)雙電源的自動(dòng)切換，基本滿足大多數(shù)用戶的需求。但是要想使切換時(shí)間更短，則需要改變它的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的操作方式，才能實(shí)現(xiàn)快速切換；但技術(shù)難度會(huì)很大，經(jīng)濟(jì)成本會(huì)很高；對(duì)于3-10KV的雙電源切換，目前普遍使用的是備用電源自動(dòng)投入裝置，也就是用二次回路的控制實(shí)現(xiàn)兩組工作電源的自動(dòng)切換；而這種切換裝置的檢測(cè)控制環(huán)節(jié)比較多，因此安全性差、可靠性低，且切換動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是提供一種高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置。

上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置，其組成包括：穿心連接桿，在所述的穿心連接桿的中間位置安裝有銜鐵支撐管和銜鐵基座，在由所述的銜鐵基座所分開(kāi)的所述的銜鐵支撐管的兩側(cè)分別安裝永久磁鐵A和永久磁鐵B，在所述的永久磁鐵A側(cè)邊的所述的穿心連接桿上，還分別安裝著保持銜鐵A、受力磁體A、絕緣端環(huán)A和短路端環(huán)A，在所述的永久磁鐵B側(cè)邊的所述的穿心連接桿上，還分別安裝著保持銜鐵B、受力磁體B、絕緣端環(huán)B和短路端環(huán)B，在所述的保持銜鐵A、受力磁體A、絕緣端環(huán)A、短路端環(huán)A、保持銜鐵B、受力磁體B、絕緣端環(huán)B和短路端環(huán)B的外側(cè)還分別套裝著端蓋，所述的短路端環(huán)A端的端蓋上套裝有驅(qū)動(dòng)線圈A，所述的短路端環(huán)B端的端蓋上套裝有驅(qū)動(dòng)線圈B。

所述的高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置，在所述的穿心連接桿的兩端的短路端環(huán)A和短路端環(huán)B的外側(cè)分別安裝有穿心桿螺母、穿心桿彈墊和穿心桿平墊，在所述的短路端環(huán)A和短路端環(huán)B的外側(cè)分別安裝的端蓋上分別連接有一組連接桿，在所述的端蓋的外側(cè)的連接桿的伸出端分別安裝有連接桿螺母、連接桿彈墊和連接桿平墊。

所述的高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置，所述的驅(qū)動(dòng)線圈A和驅(qū)動(dòng)線圈B分別電連接于控制電路，所述的穿心連接桿的一端與操作機(jī)構(gòu)相連，另一端與真空滅弧室的動(dòng)觸頭相連。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.本實(shí)用新型的永磁操作裝置，由于兩路電源之間的切換時(shí)間，由三部分組成：供電電源故障檢測(cè)時(shí)間、電源切換指令形成時(shí)間和操作機(jī)構(gòu)切換動(dòng)作時(shí)間。其中，操作機(jī)構(gòu)切換動(dòng)作時(shí)間占主要部分。采用基于電磁彈射和永磁保持技術(shù)的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)可以大大提高操作機(jī)構(gòu)切換動(dòng)作的速度，因此，減少了兩路電源之間的切換時(shí)間。

本實(shí)用新型的永磁操作裝置，其兩組真空滅弧室直接的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用帶有壓力碟片的絕緣拉桿傳動(dòng)；絕緣拉桿的一端與操作機(jī)構(gòu)相連，并用防松螺母緊固，防止由于多次動(dòng)作而松動(dòng)；另一端與真空滅弧室的動(dòng)觸頭相連；在絕緣拉桿和動(dòng)觸頭之間加軟連接導(dǎo)電片，為防止松動(dòng)，可以在連接螺栓上加螺紋膠，或者將絕緣拉桿與操作機(jī)構(gòu)之間用防松螺母固定，使其無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到防止動(dòng)觸頭與軟連接導(dǎo)電片之間松動(dòng)。

本實(shí)用新型的永磁操作裝置，選擇以PLC為核心單元來(lái)監(jiān)測(cè)主電源和備用電源狀態(tài)，控制操作機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能充電和操作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)等，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，正確地對(duì)電源故障做出迅速反應(yīng)。提高了切換開(kāi)關(guān)的可靠性。

本實(shí)用新型的永磁操作裝置，根據(jù)快速切換主、輔電源過(guò)程的控制策略，按事先設(shè)定的流程對(duì)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)主電源和備用電源的快速切換，可滿足重要的電力用戶對(duì)供電連續(xù)性的更高要求。

附圖說(shuō)明：

附圖1是本實(shí)用新型的永磁操作裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本實(shí)用新型的電源監(jiān)測(cè)和操作機(jī)構(gòu)控制電路原理圖。

附圖3是本實(shí)用新型的負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路原理圖。

附圖4是本實(shí)用新型的儲(chǔ)能、控制電路原理圖。

圖中：1 —穿心連接桿；2 —短路端環(huán)A；3 —絕緣端環(huán)A；4 —受力磁體A；5 —保持銜鐵A；6 —銜鐵支撐管；7 —保持銜鐵B；8 —受力磁體B；9 —絕緣端環(huán)B；10 —短路端環(huán)B；11 —穿心桿螺母；12 —穿心桿彈墊；13 —穿心桿平墊；14 —連接桿螺母；15 —連接桿彈墊；16 —連接桿平墊；17 —端蓋；18 —連接桿；19 —驅(qū)動(dòng)線圈B；20 —永久磁鐵B；21 —銜鐵基座：22 —永久磁鐵A；23 —驅(qū)動(dòng)線圈A。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：

一種高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置，其組成包括：穿心連接桿，在所述的穿心連接桿1的中間位置安裝有銜鐵支撐管6和銜鐵基座21，在由所述的銜鐵基座所分開(kāi)的所述的銜鐵支撐管的兩側(cè)分別安裝永久磁鐵A 22和永久磁鐵B 20，在所述的永久磁鐵A側(cè)邊的所述的穿心連接桿上，還分別安裝著保持銜鐵A 5、受力磁體A 4、絕緣端環(huán)A 3和短路端環(huán)A 2，在所述的永久磁鐵B側(cè)邊的所述的穿心連接桿上，還分別安裝著保持銜鐵B 7、受力磁體B 8、絕緣端環(huán)B 9和短路端環(huán)B 10，在所述的保持銜鐵A、受力磁體A、絕緣端環(huán)A、短路端環(huán)A、保持銜鐵B、受力磁體B、絕緣端環(huán)B和短路端環(huán)B的外側(cè)還分別套裝著端蓋17，所述的短路端環(huán)A端的端蓋上套裝有驅(qū)動(dòng)線圈A 23，所述的短路端環(huán)B端的端蓋上套裝有驅(qū)動(dòng)線圈B 19。

實(shí)施例2

根據(jù)實(shí)施例1所述的高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置，在所述的穿心連接桿的兩端的短路端環(huán)A和短路端環(huán)B的外側(cè)分別安裝有穿心桿螺母11、穿心桿彈墊12和穿心桿平墊13，在所述的短路端環(huán)A和短路端環(huán)B的外側(cè)分別安裝的端蓋上分別連接有一組連接桿18，在所述的端蓋的外側(cè)的連接桿的伸出端分別安裝有連接桿螺母14、連接桿彈墊15和連接桿平墊16。

實(shí)施例3

根據(jù)實(shí)施例2所述的高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置，所述的驅(qū)動(dòng)線圈A和驅(qū)動(dòng)線圈B分別電連接于控制電路，所述的穿心連接桿的一端與操作機(jī)構(gòu)相連，另一端與真空滅弧室的動(dòng)觸頭相連。

實(shí)施例4

根據(jù)實(shí)施例1至3所述的高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置的控制方法，其具體控制流程如下：

（1）設(shè)置了手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制模式，方便操作；

（2）設(shè)置了主開(kāi)關(guān)、備用開(kāi)關(guān)的狀態(tài)位，用于監(jiān)測(cè)主開(kāi)關(guān)、備用開(kāi)關(guān)的合閘狀態(tài)，狀態(tài)位為“1”表示開(kāi)關(guān)合閘，狀態(tài)位為“0”表示開(kāi)關(guān)分閘；

（3）系統(tǒng)上電后，先將主開(kāi)關(guān)、備用開(kāi)關(guān)的狀態(tài)位置零，關(guān)斷主、備用固態(tài)開(kāi)關(guān)；

（4）讀取工作模式，選擇手動(dòng)或者自動(dòng)；

（5）若選擇手動(dòng)工作模式，則先檢測(cè)主開(kāi)關(guān)合閘按鈕是否按下，分為以下兩種情況：

a.若主開(kāi)關(guān)合閘按鈕按下，再檢測(cè)主開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是否為“1”，主開(kāi)關(guān)狀態(tài)位不是“1”則進(jìn)入“主開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程”，主開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是“1”則不動(dòng)作；

b.若主開(kāi)關(guān)合閘按鈕沒(méi)有按下，再檢測(cè)備用開(kāi)關(guān)合閘按鈕是否按下，若備用開(kāi)關(guān)合閘按鈕沒(méi)有按下則不動(dòng)作，若備用開(kāi)關(guān)合閘按鈕按下，再檢測(cè)備用開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是否為“1”，備用開(kāi)關(guān)狀態(tài)位不是“1”則進(jìn)入“備用開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程”，備用開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是“1”則不動(dòng)作；

（6）若選擇自動(dòng)模式，則先檢測(cè)主電源是否有電，分為以下兩種情況：

a.主電源有電，再檢測(cè)主開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是否為“1”，主開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是“1”則不動(dòng)作；主開(kāi)關(guān)狀態(tài)位不是“1”,再檢測(cè)備用開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是否為“1”，若不是“1”則直接進(jìn)入“主開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程”，若是“1”則延遲10秒后進(jìn)入“主開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程”；

b.主電源沒(méi)電；再檢測(cè)備用電源是否有電，若備用電源沒(méi)電則輸出供電報(bào)警信號(hào)，若備用電源有電再檢測(cè)備用開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是否為“1”；，備用開(kāi)關(guān)狀態(tài)位不是“1”則進(jìn)入備用開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程，然后再檢測(cè)主電源是否恢復(fù)供電；若此時(shí)主電源有電就延遲10秒后進(jìn)入“主開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程”；主電源沒(méi)電則不動(dòng)作；備用開(kāi)關(guān)狀態(tài)位是“1”再檢測(cè)主電源是否恢復(fù)供電；若此時(shí)主電源有電就延遲10秒后進(jìn)入“主開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程”；主電源沒(méi)電則不動(dòng)作；。

實(shí)施例5：

根據(jù)實(shí)施例2所述的高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置的控制方法，其電源監(jiān)測(cè)和操作機(jī)構(gòu)控制電路，見(jiàn)附圖2，電源電壓監(jiān)測(cè)電路主要包括電壓比較器LM393、穩(wěn)壓基準(zhǔn)源LM385-2.5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123、光電繼電器等；工作原理：把整流后的電源電壓通過(guò)分壓電阻接入電壓比較器，與穩(wěn)壓基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；再把電壓比較器的輸出信號(hào)接入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，對(duì)其進(jìn)行下降沿觸發(fā)；最后通過(guò)光電繼電器轉(zhuǎn)化為開(kāi)關(guān)量送入PLC的輸入端口；當(dāng)電源電壓正常時(shí)，電壓比較器輸出高電平，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器沒(méi)有觸發(fā)，輸出高電平，光電繼電器輸出低電平；當(dāng)電源斷電或電壓跌落時(shí)，電壓比較器輸出由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑔畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器得到下降沿觸發(fā)，輸出低電平，光電繼電器輸出高電平，通過(guò)PLC控制開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

實(shí)施例6：

根據(jù)實(shí)施例2所述的高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置的控制方法，其負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路見(jiàn)附圖3，主要包括由LM324構(gòu)成的精密整流器、由LM393構(gòu)成的電壓比較器、由74LS123構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、光電繼電器；工作原理：通過(guò)電流互感器對(duì)被測(cè)的負(fù)載電流采樣，并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)接入精密整流器；再將精密整流器的輸出信號(hào)接入電壓比較器，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；然后將電壓比較器的輸出信號(hào)接入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，進(jìn)行下降沿觸發(fā)；最后將單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出信號(hào)通過(guò)光電繼電器轉(zhuǎn)化為開(kāi)關(guān)量傳入PLC；當(dāng)負(fù)載電流正常時(shí)精密整流器的輸出電壓小于基準(zhǔn)電壓，電壓比較器輸出高電平，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器沒(méi)有觸發(fā)，輸出高電平，光電繼電器輸出低電平；當(dāng)負(fù)載短路，電流過(guò)大時(shí)精密整流器的輸出電壓大于基準(zhǔn)電壓，電壓比較器輸出由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑔畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器得到下降沿觸發(fā)，輸出低電平，光電繼電器輸出高電平，通過(guò)PLC啟動(dòng)過(guò)流保護(hù)。

實(shí)施例7：

根據(jù)實(shí)施例2述的高壓雙電源自動(dòng)互投用的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作裝置的控制方法，其儲(chǔ)能、控制電路見(jiàn)附圖4，主要包括：三相全波整流橋式電路、儲(chǔ)能電容、控制充電用IGBT及其驅(qū)動(dòng)電路、控制合閘線圈用晶閘管、防止電容反向充電的續(xù)流二極管等；儲(chǔ)能、控制電路：主電源和備用電源通過(guò)三相全波整流電路和充電保護(hù)電阻同時(shí)給儲(chǔ)能電容充電，可保證在一路電源斷電的情況下，切換開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能電容能連續(xù)充電，增強(qiáng)了切換開(kāi)關(guān)的可靠性；PLC通過(guò)“充電控制”信號(hào)對(duì)IGBT進(jìn)行控制，進(jìn)而來(lái)控制儲(chǔ)能電容的充電；同時(shí)通過(guò)控制合閘線圈的晶閘管，來(lái)控制儲(chǔ)能電容對(duì)主電源開(kāi)關(guān)的合閘線圈和備用電源開(kāi)關(guān)的合閘線圈放電，從而控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換動(dòng)作結(jié)束后，必須留出足夠的時(shí)間裕量使儲(chǔ)能電容充分放電和讓控制合閘線圈的晶閘管完全關(guān)斷。