MGZ96型模拟开关设备工作状态指示器

【摘　要】　概述了电气器件模拟指示器的沿革，介绍了MGZ96系列模拟工作状态指示器的原理、结构、性能及其在开关柜、模拟屏上的应用。
1　引言
　　在电力系统中，发电、输电、配电的管理人员必须对系统的各种电气器件进行动态监控，电气工程师也必须对开关柜内部的电气器件的工作状态有直观的了解，这就要解决电气器件的模拟指示问题。实际上，这种模拟指示方案，已经历了如图1所示的历史沿革。

　　目前，我国开关成套设备柜面上一般用红、绿两色指示灯作跳闸线圈的监视和断路器的工作状态指示，用电工符号模拟柜内器件的主接线，同时，用模拟盘作为操作人员的监视屏面，上面装设模拟工作位置指示器，用以配合模拟主线路实现开关的工作位置和状态监视以及对系统的了解。这种指示方案的缺点是电工符号不会随实际信息的改变而改变，往往存在指示不一致问题，给操作人员带来诸多不便。有的开关柜面板或模拟屏上使用手动模拟指示器，由于手动指示器不能与实际电器（例如断路器）的工作状态（闭合或断开）同步指示，这种指示方案对电路甚至电网的运行是不安全和不可靠的。
　　近年来，某些场合使用了一种较为先进的MK－9T／D型的位置指示器，采用电动系指示仪表原理，通过游丝提供反抗力矩，这种指示方案存在以下缺点：一是指示件到位或复位时，会因游丝的弹性而发生抖动，其阻尼时间长达5s左右；二是电压变化会影响指示位置的准确性，指示件转角的基本误差和附加误差可达±5°。
　　为克服上述模拟方案的缺点，本文研制了MGZ96系列模拟工作状态指示器，其结构和工作原理均有所创新，并具有可靠、直观、同步、准确地指示模拟电路系统实际工作状态的特点。
2　工作原理和结构
　　MGZ96系列指示器采用永磁体与磁化场的相互作用原理，实现指示器中指示件的定位和转动。其结构特征已取得中国实用新型专利［1］。如图2所示，该指示器由一个可绕中心轴旋转的园柱永磁体、两个带线圈的软磁铁芯、两根位置固定的定位柱、一个指示件、一个限位器、一个接线座和相应的装配件及外壳等组成。永磁体、限位器、指示件固装在同一轴上。永磁体和限位器装在转轴的一端，指示件装在转轴的另一端。转轴、两根定位柱、两个带线圈的铁芯和接线座通过装配件依次相连，并使转轴上的永磁体处于定位柱和铁芯的中央，线圈的引出线接　　到接线柱上。外壳的正面有圆形或正方形的包框。当两个线圈都不通电时（状态1），永磁体使定位柱磁化，被磁化的定位柱产生磁场与永磁体相互作用，使永磁体定位。当一个线圈单独通电时（状态2），该线圈中被磁化的铁芯使永磁体运动，并停在相对原位45°的位置上。当另一线圈单独通电时（状态3），则永磁体向相反的方向转动，并停在相对原位－45°的位置上。这样，指示件可指示三个位置，即原位和相对原位±45°，分别代表上述三种工作状态。
　　该指示器的动作原理如图3所示。为使永磁体实现±45°的转动，两个铁芯（6－A、6－B）轴线所处的平面与两根定位柱（5－A、5－B）轴线所处的平面相互垂直，并且使定位柱至永磁体中心的距离比铁芯至中心的距离近。这样，当线圈都不通电时，永磁体4与被磁化的定位柱5－A、5－B相互作用，使永磁体S－N极取向在0°位置上；当铁芯6－A外面的线圈单独通电时，靠近永磁体的一端成为N极，此时该铁芯吸引永磁体4转动，并使之迅速停在图3（b）所示的位置上，位置的准确性由限位器3确定；当铁芯6－B外的线圈单独通电时，铁芯6－B靠近永磁体的一端为N极，永磁体4的取向如图3（c）所示。指示件1的取向与永磁体S－N极的取向一致。



　　为实现产品的系列化，只要改变指示件1和包框10的型式，就可组合出不同的图形，模拟不同器件的工作状态。目前已开发出6种型式的模拟指示器，每种型式又分为220、110、48V和24V等多种规格，以满足不同控制电压的需求。
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