[发明专利]基于无线取能操动机构的开关柜系统

说明书

技术领域

本发明属于电器技术领域，具体涉及一种基于无线取能操动机构的开关柜系统。

背景技术

开关柜是目前配电领域里广泛应用的关键设备，开关柜的好坏直接关系着配电系统的供电安全和供电质量。目前开关柜系统的主要操作方式为人工操作方式，操作人员的专业素质、安全意识，开关柜的绝缘性能等因素都会影响到操作的安全与可靠。开关柜的全电动操作是今后变电站程序化操作的一个重要前提，目前开关柜全电动操作主要依靠电机带动来实现，但存在电机容易出现堵转烧毁、开关柜带电误合地刀造成接地故障、静触头活门非正常开启、手车强行推入后造成相间接地短路等问题。在对全电动开关柜进行不断改进的以解决这些问题时，需采用相对复杂的保护措施，较多的元件、设备对开关柜系统的维护带来了一定的困难，没有完全发挥出开关柜系统全电动化带来的安全、便捷性。

隔离开关是一种在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件（例如短路）下的电流的开关设备。传统隔离开关依靠电动机操动机构或手动操作，实现分合闸操作，操作控制过程较繁琐且稳定性较差。断路器广泛存在于高低压电力线路中，其能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流，传统断路器一般使用的是弹簧或电磁机构，中压领域存在永磁机构，工程应用上比较成熟，但也存在动作分散性过大的问题。快速接地开关是新型的可熄灭开关柜内部燃弧故障的装置，其速动性与弧光检测装置的配合可快速熄灭开关柜内部然弧故障，目前有涡流斥力操动机构的快速接地开关研制，且专利《可快速动作、有效缓冲、稳定保持或具磁悬浮效应的装置》，申请号：CN201510966119.9中所述的基于磁阻线圈型电炮原理操动机构，及专利《电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关》，申请号CN201510680663.7，中所述的快速灭弧接地开关均可实现上述功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无线取能操动机构的开关柜系统，在实现开关柜操作的全电动化的同时，保证开关柜系统操作的安全性和便捷性

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于无线取能操动机构的开关柜系统，包括设置于开关柜内且依次连接的无线取能隔离开关、无线取能断路器、无线取能快速接地开关，所述无线取能隔离开关还连接至开关柜进线，所述无线取能断路器还连接至开关柜出线，所述无线取能快速接地开关还连接至接地线；还包括一置于开关柜外且用于控制所述无线取能隔离开关、无线取能断路器、无线取能快速接地开关的无线电能发射装置。

在本发明一实施例中，所述无线取能隔离开关、无线取能断路器、无线取能快速接地开关各自带有独立的无线电能接收装置，且各无线电能接收装置的接收频率不一致，能够独立接收电能，以实现独立分、合闸。

在本发明一实施例中，所述无线取能隔离开关、无线取能断路器、无线取能快速接地开关各自的接收线圈及无线电能发射装置的发射线圈的中心轴线相互平行，保证电能传输的效率。

在本发明一实施例中，所述的无线电能发射装置还包括一输出频率可调的高频逆变器，且与调节无线电能发射装置电路参数的控制开关联动，从而在改变电路的谐振频率的同时也相应地对高频逆变器的输出频率进行调节，保证在对应的电路参数下发射线圈能产生谐振，同时也与相应的接收线圈发生谐振，达到传输电能效率的最大化。

在本发明一实施例中，所述无线取能隔离开关包括接收线圈、导磁体、连杆机构、动触头、灭弧室、静触头、电阻、电容；所述电阻、电容与接收线圈相串联，构成高频RLC谐振电路；连杆机构连接导磁体与动触头，导磁体置于接收线圈中心轴线位置处，动触头与静触头相对设置并置于灭弧室内；所述接收线圈为操动机构的动力部分，接收线圈电路的谐振频率高，能够接收来自外部相应频率下的电磁波，在接收线圈内感应出电流，驱动连杆机构进行分、合闸。

在本发明一实施例中，所述无线取能隔离开关分合闸过程受无线电能传输装置控制；需要合闸时，控制无线电能传输装置的高频电源与发射线圈所需频率回路接通，使之与无线取能隔离开关的接收线圈进行谐振，驱动导磁体运动进而推动连杆与动触头实行合闸操作；分闸操作，同理进行。