开关柜电动操作机构的操作机构和控制机理的详细概述

智能电网的配电自动化建设在加速进行，首先要对大批量的在线开关柜改造，早期的开关柜设计也是以人工操作为主。设备升级主要任务就是在操作机构上加装驱动电机，由依靠人工用搬杆操作，升级为电动按钮操作。

开关柜按照不同的用途和安装地点，区分为断路器柜、重合器柜、进线柜、出线柜、负荷开关柜，有带隔离刀操作机构的，也有只是带地线刀闸的，还有靠熔丝筒保护作用的。

一、 电动操作机构的分类控制机理

开关柜的操作机构分为四种。

1、断路器机构

是以单元模块的形式可组合成扩展型开关柜,按照原设计采用过流脱扣器，设置标准为额定电流630A和1250A两种。触头分合靠机械储能装置的释放动力实现开关分合。主要工作原理是采用扭簧联动储能，利用已储能的弹簧为动力，来实现断路器的分合闸操作.分闸操作有分闸电磁铁、过电流脱扣电磁铁和手动按钮操作三种。

2、断路/重合器机构

重合器的结构由灭弧室、操动机构、控制系统组成,重合器一次储能后可以进行分断/闭合二次操作。驱动触头的动力有永磁和弹簧两种方式。依靠电子控制系统实现速断和重合。

重合器的作用是与其它高压电器配合，通过其对电路的开断，重合操作顺序，复位和闭锁，识别故障所在地，使停电区域限制最小，而断路器只是用开断短路故障，线路停电区域大。重合器自具控制设备，检测、控制、操动自成体系能够在系统干预下自动的快速合闸恢复线路供电。

3、负荷开关带接地刀结构

电动操作和手动操作在同一驱动轴上，当手动搬杆插入操作孔后，压起分动离合器进行手动操作。分合闸定位准确扭矩大于80Nm.

4、熔断器结构

熔断器是最简单的保护电器，造价低廉适合用电负荷不大的区域，允许负载电流在规定标准里通过。电气设备过载和短路电流发生时，快速自动熔断切断供电线路。常用的有户外架空线路的跌落式和室内开关柜的嵌入式。

二、 电动操作机构的控制机理

断路器控制中储能到位后还有设置防跳控制回路。控制回路应该能够及时反映断路器的位置状态以及跳合闸回路的完整性。 为保证断路器的每一步动作都是安全可靠的，控制回路中还要加装多种闭锁措施，当条件不满足时，禁止断路器的操作。断路器的操作系统异常时对分、合闸回路进行闭锁。当液压/气压操作机构压力过高或过低，弹簧操作机构弹簧未储能，SF6断路器的SF6压力低等，这些都将串接在跳、合闸回路中的常闭接点断开，不允许断路器分合。

三、新型多功能电动操作控制器

1、控制器（controller）是智能化环网柜的核心单元。 按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电流方向来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。

2 、控制器的主要功能和作用

（1）控制器需要接收和识别上级命令：控制中心的程序可以向控制器发送多种不同的命令，设备控制器应能接收并识别这些命令。控制器不断向设备各种传感器发送电子查询，并且向上级回复执行结果。

（2）控制器就是控制部件，而外围设备相对控制器来说就是执行部件。控制部件与执行部件的一种联系就是通过控制线。

（3）控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令。控制部件与执行部件之间的另一种联系就是反馈信息。执行部件通过反馈线向控制部件反映操作情况，以便使得控制部件根据执行部件的状态来下达新的动作命令，也叫做“状态测试”。

（4）控制器根据每个驱动电动机的功能分为：单向控制器和双向控制器。

控制器还需要配备电机恒流控制技术：电机启动扭转电流和动态运行电流匹配一致，提高电机的启动转矩均衡，在机械齿轮故障扭矩增大情况下能对电机和整体设备做安全保护。所以控制器要具备电流控制元件的合适选择，能够适用于任何一款电机，并且具有相当安全的控制效果，不再需要匹配提高了电动车控制器的普遍适应性，使电动车电机和控制器，不再需要现场的设备匹配，方便安装和使用。

（6）控制器只要自动检测与之相关的接口状态，如外部开关信号等等，一旦出现故障，控制器自动实施保护，充分保证设备的安全，当故障排除后控制器的保护状态会自动恢复。

（7）控制器要具备自动/手动操作功能一体化，根据不同的使用环境进行灵活配置。自动转换开关控制器是一种智能双功能切换系统。控制器的电气联锁配合机械联锁，确保控制器参数的自动调整。

（8）、控制功能

负荷开关分/合闸：收到分合闸命令开始向电机输出不大于24v 10A电流，驱动电机正反转。

断路器跳开分/合闸：断路器在储能结构释放能量推动机构分/合闸。

机构辅助触点与接地工位联锁；与电缆箱门联锁；与气压检测装置联锁：

闭锁触点接地任一回路操作，禁止合/分闸，跳闸。

3、断路器的控制回路是最基础的二次回路

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