CN104251931B - 通用可更换式带电指示装置 - Google Patents

Abstract

一种通用可更换式带电指示装置，包括：绝缘材料制作的外壳，面板，主电路板，接线端子排，所述接线端子排包括多排接线端子，各排接线端子的针扣数量互不相同，所述外壳与所述面板可拆卸连接，所述面板与所述主电路板可拆卸连接，所述主电路板置于外壳内部，所述外壳设有用于主电路板的接线端与所述接线端子排连接的通孔，所述通孔截面大于接线端子排截面，主电路板的接线端通过所述通孔与所述接线端子排插拔式连接。本方案由于面板与外壳可拆卸连接，主电路板通过通孔与接线端子排插拔式连接，因此，当带电时显示发生故障时，可方便进行检查或更换，操作简单，并节省维护成本；各排接线端子的针口数量不同，避免检修过程接错线路，提高安全性。

Description

通用可更换式带电指示装置

技术领域

本发明涉及电工技术领域，特别是涉及一种通用可更换式带电指示装置。

背景技术

随着城市化建设的发展，电网结构也越来越复杂，各种类型的电气开关柜在配电网络中也起到广泛的应用。在实际工作中，人工操作经常有出错的可能，而这些误操作极有可能引起较为严重的事故，影响电力系统的正常运行。而由户内高压带电体带电导致的人身伤害和操作事故也时有发生，因此，对有效且实用的户内高压通用可更换式带电指示装置的需求也就变得迫切起来。

目前大部分高压开关设备上都安装了通用可更换式带电指示装置，大部分为无源提示型通用可更换式带电指示装置，少部分为有源提示型或强制闭锁型。

目前使用的带电显示器存在安装和更换不方便且具有一定危险性的问题。当安装的带电显示器损坏时，需要对带电显示器进行检修或更换。为安全起见，一般采用断电检修的方式，但是断电检修会影响供电质量。而在带电检修过程中，工作人员需要在带电情况下拔出压线端子或者接线端，检修后再将其插入复原，容易发生由于接错端子或接触到裸露的带电体引发的电气事故。此外，带电指示器的外壳和面板是一体式的，如带电显示器中仅有部分零件损坏而更换带电显示器整体，成本高昂。同时，由于应用于开关设备上的带电指示器规格不统一，每种开孔尺寸不统一，若带电指示器指示电路坏了，更换其他厂家的，屏柜上的开孔不是大了就是小了，需要在现场重新开孔或者加工挡板，对于安装或者更换带来问题，更换效率低。

发明内容

基于此，有必要针对带电显示器更换效率低、成本高的问题，提供一种通用可更换式带电指示装置。

一种通用可更换式带电指示装置，包括：绝缘材料制作的外壳，面板，主电路板，接线端子排，所述接线端子排包括多排接线端子，各排接线端子的针扣数量互不相同；

所述外壳与所述面板可拆卸连接，所述面板与所述主电路板可拆卸连接；所述主电路板置于外壳内部，所述外壳设有用于主电路板的接线端与所述接线端子排连接的通孔，所述通孔截面大于接线端子排截面，所述主电路板的接线端通过所述通孔与所述接线端子排插拔式连接。

上述通用可更换式带电指示装置，包括外壳，面板，主电路板，接线端子排，所述接线端子排包括多排接线端子，各排接线端子的点数数量互不相同，所述外壳与所述面板可拆卸连接，所述面板与所述主电路板可拆卸连接，所述主电路板置于外壳内部，所述外壳设有用于主电路板的接线端与所述接线端子排连接的通孔，所述通孔截面大于接线端子排截面，所述主电路板的接线端通过所述通孔与所述接线端子排插拔式连接。由于面板与外壳可拆卸连接，主电路板通过通孔与接线端子排插拔式连接，因此，当带电时显示发生故障时，用户只需要松开面板与外壳的连接件，并松开后面的接线端子排，即可把通用可更换式带电指示装置的主电路板取出进行检查或更换。避免拆卸机壳或更换整个带电显示器，操作简单，并节省维护成本。并且由于可以仅更换电路板，不更换外壳，避免了传统技术中由于开孔尺寸与外壳尺寸不统一，导致的重新开孔或加工挡板。另外，通过设置拔插式接线端排，各排接线端子的针口数量互不相同，避免检修过程中工作人员混淆接线端而接错线路，引发事故，安全性高。

在其中一个实施例中，所述主电路板包括电压转换电路、多个电阻和多个单刀双掷开关，所述通用可更换式带电指示装置还包括与单刀双掷开关一一对应连接的指示灯；所述面板设有通孔；

所述接线端子排包括三相交流端子、电源端子和接点输出端子；

所述单刀双掷开关的第一不动端通过电阻与电压转换电路的输出端连接，所述单刀双掷开关的第二不动端与三相交流端子的其中一个端子连接，所述电压转换电路的输入端与电源端子连接；所述单刀双掷开关的控制端与面板的通孔相匹配；

所述电压转换电路用于将交流电转换为直流电。

上述实施例，通过将单刀双掷开关的第一不动端通过电阻与电压转换电路的输出端连接，单刀双掷开关的第二不动端与三相交流端子的其中一个端子连接，电压转换电路的输入端与电源端子连接。正常运行时，单刀双掷开关的控制端与第二不动端连接，当需要对指示灯进行检测时，将单刀双掷开关的控制端与第一不动端连接。由于电压转换电路的输入端与电源端子连接，因此实时带电，则可以检测出指示电路和指示灯是否损坏。

在其中一个实施例中，所述主电路板还包括双排继电器和隔离电路；

所述隔离电路的输入端与三相交流端子连接，所述隔离电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述隔离电路用于隔离交流电和直流电，并在三相交流端子均不带电时输出低电平，带电时输出高电平；

所述电压转换电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述电压转换电路用于将交流电转换为直流电；

所述双排继电器的输出端与接点输出端子连接，所述双排继电器用于检测到低电平时，进行解锁，闭合接点，检测到高电平时，进行闭锁，断开接点。

本实施例还通过隔离电路隔离交流电和直流电，并在三相交流端子均不带电时输出低电平，带电时输出高电平。通过双排继电器检测到低电平时，进行解锁，闭合接点，检测到高电平时，进行闭锁，断开接点。从而具有以下优点：

(1)A、B、C三相任意一相有运行电压时，闭锁部分都可靠闭锁(K接点断开)。

(2)强制闭锁控制电源可保证闭锁部分可靠工作，运行中控制电源消失，闭锁接点不会误动作，闭锁设备任然可靠闭锁。

(3)抗干扰能力：系统正常运行时，三相正常显示，三相中任意相接地不影响其他相的正常显示。

(4)双排继电器其中一排异常时，自动运行另一排，起到备用作用。

在其中一个实施例中，所述电压转换电路包括整流电路、降压和稳压电路，

所述整流电路的输入端与电源端子连接，所述整流电路的输出端与所述降压和稳压电路的输入端连接，所述降压和稳压电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述降压和稳压电路的输出端通过电阻还与所述单刀双掷开关的第一不动端连接。

本实施例通过整流电路、降压和稳压电路实现将交流电压转换为直流电压，给双排继电器和单刀双掷开关供电。既解决内部功率电阻发热问题，又解决当工作电源为直流电源时，减少对直流系统的影响。

在其中一个实施例中，所述外壳设有供主电路板滑动的卡槽，所述主电路板的接线端与所述通孔位置相匹配。

本实施例中，外壳设有供主电路板滑动的卡槽，当取出或安装主电路板时，主电路板在卡槽内滑动，避免主电路板与外壳发生碰撞而损坏；此外，主电路板安放至卡槽位置时，主电路板的接线端与通孔位置相匹配，在安装主电路板时，卡槽具有导向作用，当主电路板滑入卡槽时，接线端正好指向接线端通孔，使带电显示器的安装更便捷。

在其中一个实施例中，所述接线端子排为塑料接线端子排，所述接线端子排包括：4位三相交流端子、2位电源端子和5位接点输出端子。

该实施例通过采用塑料接线端子排，可以绝缘，采用4位三相交流端子、2位电源端子和5位接点输出端子，可防止用户插错端子而造成烧坏带电指示器内部电路。

在其中一个实施例中，所述面板与所述主电路板通过螺丝固定连接。

该实施例通过螺丝将面板和主电路板连接，松开螺丝即可实现面板与主电路板的分离。

在其中一个实施例中，所述外壳与所述面板通过螺丝连接。

该实施例通过螺丝将外壳和所述面板连接，松开螺丝即可实现面板与外壳的分离。

在其中一个实施例中，所述指示灯为高亮发光二极管。

该实施例采用高亮发光二极管，在高压设备带有运行电压时，以发光的方式提醒工作人员设备带电。其使用寿命平均连续无故障使用时间大于70000h，克服以往显示器采用氖灯显示寿命短，亮度不够的问题，为此还避免了专为延长氖灯寿命而设计的直键开关，使显示带电状况的指示灯随时反映所处设备的带电情况，有效地消除了误判的隐患，确保安全操作。

附图说明

图1为本发明通用可更换式带电指示装置实施例的拆卸状态图；

图2为本发明通用可更换式带电指示装置实施例的后视图；

图3为本发明通用可更换式带电指示装置实施例的主电路板和面板连接示意图；

图4为本发明通用可更换式带电指示装置实施例的外壳的后视图；

图5为本发明通用可更换式带电指示装置中主电路板实施例一的结构示意图；

图6为本发明通用可更换式带电指示装置其中一个实施例的主视图；

图7为本发明通用可更换式带电指示装置中主电路板实施例二的结构示意图；

图8为本发明通用可更换式带电指示装置中主电路板实施例三的结构示意图；

图9为本发明通用可更换式带电指示装置具体实例中隔离电路和双排继电器示意图；

图10为本发明通用可更换式带电指示装置具体实例中电压转换电路示意图；

图11为本发明通用可更换式带电指示装置具体实例中带电指示电路示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，为本发明通用可更换式带电指示装置实施例的拆卸状态图，包括：

绝缘材料制作的外壳110，面板120，主电路板130，接线端子排(接线端子排在外壳后端，图1中没有示出)，所述接线端子排包括多排接线端子，各排接线端子的针口数量互不相同，所述外壳110与所述面板120可拆卸连接，所述面板120与所述主电路板130可拆卸连接，所述主电路板130置于外壳110内部，所述外壳110设有用于主电路板的接线端与所述接线端子排连接的通孔，所述通孔截面大于接线端子排截面，所述主电路板130的接线端通过所述通孔与所述接线端子排插拔式连接。

图2为本发明通用可更换式带电指示装置实施例的后视图，图2中示出了其中一种接线端子排，比如，图2中的接线端子141、142、143。所述接线端子排可以为塑料接线端子排，所述接线端子排包括：4位三相交流端子、2位电源端子和5位接点输出端子。图3为本发明通用可更换式带电指示装置实施例的主电路板和面板连接示意图，图4为本发明通用可更换式带电指示装置实施例的外壳的后视图，图4示出了通孔111的位置。通孔的个数可以根据接线端子排的排数决定。本实施例以三个通孔作为示例说明。

本实施例通用可更换式带电指示装置，包括外壳，面板，主电路板，接线端子排，所述接线端子排包括多排接线端子，各排接线端子的点数数量互不相同，所述外壳与所述面板可拆卸连接，所述面板与所述主电路板可拆卸连接，所述主电路板置于外壳内部，所述外壳设有用于主电路板的接线端与所述接线端子排连接的通孔，所述通孔截面大于接线端子排截面，所述主电路板的接线端通过所述通孔与所述接线端子排插拔式连接。由于面板与外壳可拆卸连接，主电路板通过通孔与接线端子排插拔式连接，因此，当带电时显示发生故障时，用户只需要松开面板与外壳的连接件，并松开后面的接线端子排，即可把通用可更换式带电指示装置的主电路板取出进行检查或更换。避免拆卸机壳或更换整个带电显示器，操作简单，并节省维护成本；通过设置拔插式接线端子排，各排接线端子的针口数量互不相同，避免检修过程中工作人员混淆接线端而接错线路，引发事故，安全性高。

所述面板与所述主电路板可拆卸连接方式可以是卡接、扣接、按钮开关等。为了使连接比较紧密、并且成本低，在其中一个实施例中，所述面板与所述主电路板通过螺丝固定连接。

面板与外壳可拆卸连接方式可以是卡接、扣接、按钮开关等。为了使连接比较紧密、并且成本低，在其中一个实施例中，外壳与面板通过螺丝连接。通用可更换式带电指示装置外壳侧面设有开口，通用可更换式带电指示装置还可以包括利用压力将外壳与外界屏柜面板固定的固定支架，如图1中的150。在其中一个实施例中，固定支架为设有挂钩、螺栓和螺栓孔的紧固件，外壳侧面设有开口，挂钩与外壳的开口扣接匹配，螺栓用于穿过螺栓孔使外壳与平柜面夹紧匹配。如图1中的固定支架150，当螺丝拧紧时，利用螺丝与屏柜面板的受力固定外壳和屏柜面；螺丝拧松时，可以取下固定支架，外壳与屏柜面板脱离。

带电显示器多用于开关柜，带电显示器的面板与固定螺丝配合夹紧，仅通过外壳就将带电显示器固定于开关柜柜门或其他面板上，安装方便，拆卸带电显示器其他部件时，不需要拆卸外壳，减少检修步骤。

外壳开口可以为多个，紧固件可以为多个，每个紧固件上挂钩可以为多个。可以根据外壳材料不同、安装点空间大小、所安装柜门门板的厚度不同等因素选取不同的外壳开口、紧固件、挂钩数量，使带电显示器适用范围更广。

在其中一个实施例中，如图5所示，为本发明通用可更换式带电指示装置中主电路板实施例一的结构示意图，包括：绝缘材料制作的外壳，面板，主电路板，接线端子排，所述接线端子排包括多排接线端子，各排接线端子的针扣数量互不相同，所述主电路板包括电压转换电路210、多个电阻220和多个单刀双掷开关230，所述通用可更换式带电指示装置还包括与单刀双掷开关一一对应连接的指示灯240；所述面板设有通孔；

所述外壳与所述面板可拆卸连接，所述面板与所述主电路板可拆卸连接，所述主电路板置于外壳内部，所述外壳设有用于主电路板的接线端与所述接线端子排连接的通孔，所述通孔截面大于接线端子排截面，所述主电路板的接线端通过所述通孔与所述接线端子排插拔式连接。

所述接线端子排包括三相交流端子、电源端子和接点输出端子；

所述单刀双掷开关的第一不动端通过电阻与电压转换电路的输出端连接，所述单刀双掷开关的第二不动端与三相交流端子的其中一个端子连接，所述电压转换电路的输入端与电源端子连接；所述单刀双掷开关的控制端与面板的通孔相匹配；

所述电压转换电路用于将交流电转换为直流电。

单刀双掷开关的控制端也可称为单刀双掷开关的动端。上述实施例，通过将单刀双掷开关的第一不动端通过电阻与电压转换电路的输出端连接，单刀双掷开关的第二不动端与三相交流端子的其中一个端子连接，电压转换电路的输入端与电源端子连接。正常运行时，单刀双掷开关的控制端与第二不动端连接，当需要对指示灯进行检测时，将单刀双掷开关的控制端与第一不动端连接。由于电压转换电路的输入端与电源端子连接，因此实时带电，则可以检测出指示灯是否损坏。控制端与第一不动端连接时，导通指示灯与电压转换电路的连接。控制端与第二不动端连接时，导通指示灯与交流端子的连接。

其中，可以由三个指示灯分别显示A、B、C三相电压是否带电。为了控制与地的连接，往往单刀双掷开关数量比指示灯数量多一个。单刀双掷开关的控制端与面板连接。四个单刀双掷开关的控制端可以组合为一个按钮，该按钮与面板的通孔匹配。可以通过该按钮控制四个开关同时开与关。也可以四个单刀双掷开关的控制端分别生成一个按钮，四个按钮分别与面板上四个通孔匹配。实现四个开关控制对应的单刀双掷开关。

如图6所示，为本发明通用可更换式带电指示装置其中一个实施例的主视图。三个指示灯112、113、114。四个单刀双掷开关的控制端组合为一个按钮115，该按钮115与面板的通孔匹配，供用户控制。面板还可以通过螺丝161和162与外壳固定连接。

单刀双掷开关可以看作是试验按钮。试验按钮弹起时，指示电路接通A、B、C三相电压和大地。当A、B、C三相中其中一相的指示灯亮，说明该相带电。其他指示灯不亮的相带电与否需要通过试验按钮来确定是指示电路、指示灯的好坏，还是其他相不带电。

试验按钮按下时，指示电路接通工作电源电路，工作电源指示灯亮，标明工作电源电路正常。当A、B、C三相的指示灯全亮时，标明A、B、C三相的指示电路正常；当A、B、C三相中的哪一相的指示灯不亮时，标明对应那一相的指示等存在问题，需更换。

在其中一个实施例中，如图7所示，为本发明通用可更换式带电指示装置中主电路板实施例二的结构示意图，所述主电路板还包括双排继电器310和隔离电路320，

所述隔离电路的输入端与三相交流端子连接，所述隔离电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述隔离电路用于隔离交流电和直流电，并在三相交流端子均不带电时输出低电平，带电时输出高电平；

所述电压转换电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述电压转换电路用于将交流电转换为直流电；

所述双排继电器的输出端与接点输出端子连接，所述双排继电器用于检测到低电平时，进行解锁，闭合接点，检测到高电平时，进行闭锁，断开接点。

本实施例还通过隔离电路隔离交流电和直流电，并在三相交流端子均不带电时输出低电平，带电时输出高电平。通过双排继电器检测到低电平时，进行解锁，闭合接点，检测到高电平时，进行闭锁，断开接点。从而具有以下优点：

(1)A、B、C三相任意一相有运行电压时，闭锁部分都可靠闭锁(K接点断开)。

(2)强制闭锁控制电源可保证闭锁部分可靠工作，运行中控制电源消失，闭锁接点不会误动作，闭锁设备任然可靠闭锁。

(3)抗干扰能力：系统正常运行时，三相正常显示，三相中任意相接地不影响其他相的正常显示。

(4)双排继电器其中一排异常时，自动运行另一排，起到备用作用。

在其中一个实施例中，如图8所示，为本发明通用可更换式带电指示装置中主电路板实施例三的结构示意图，所述电压转换电路包括整流电路410、降压和稳压电路420，

所述整流电路的输入端与电源端子连接，所述整流电路的输出端与所述降压和稳压电路的输入端连接，所述降压和稳压电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述降压和稳压电路的输出端通过电阻还与所述单刀双掷开关的第一不动端连接。

本实施例通过整流电路、降压和稳压电路实现将工作电源AC220V转换为直流电压24V，交流电通过整流电路和采用LPD3207降压芯片将电压降到24V，给双排继电器和单刀双掷开关供电。既解决内部功率电阻发热问题，又解决当工作电源为直流电源时，减少对直流系统的影响。

在其中一个实施例中，所述外壳设有供主电路板滑动的卡槽，所述主电路板的接线端与所述通孔位置相匹配。

本实施例中，外壳设有供主电路板滑动的卡槽，当取出或安装主电路板时，主电路板在卡槽内滑动，避免主电路板与外壳发生碰撞而损坏；此外，主电路板安放至卡槽位置时，主电路板的接线端与通孔位置相匹配，在安装主电路板时，卡槽具有导向作用，当主电路板滑入卡槽时，接线端正好指向接线端通孔，使带电显示器的安装更便捷。

在其中一个实施例中，所述指示灯为高亮发光二极管。

该实施例采用高亮发光二极管，在高压设备带有运行电压时，以发光的方式提醒工作人员设备带电。其使用寿命平均连续无故障使用时间大于70000h，克服以往显示器采用氖灯显示寿命短，亮度不够的问题，为此还避免了专为延长氖灯寿命而设计的直键开关，使显示带电状况的指示灯随时反映所处设备的带电情况，有效地消除了误判的隐患，确保安全操作。

以上实施方式中的各种技术特征可以任意进行组合，只要特征之间的组合不存在冲突或矛盾，但是限于篇幅，未进行一一描述，因此上述实施方式中的各种技术特征的任意进行组合也属于本说明书公开的范围。

本发明还举其中一种具体应用实例进行说明。如图9所示，为本发明通用可更换式带电指示装置具体实例中隔离电路和双排继电器示意图。如图10所示，为本发明通用可更换式带电指示装置具体实例中电压转换电路示意图。如图11所示，为本发明通用可更换式带电指示装置具体实例中带电指示电路示意图。图9的CON4的1、2、3、4接口分别通过接线端子排的三相交流端子与外界的A相、B相、C向、地连接。CON5可以与外界的客户端连接，客户端可以是移动终端、电脑等。图10中的CON2的1、2接口通过接线端子排的电源端子与外界的电源连接。将交流电220V转换为直流电24V。图11中的输入端的24V电压为电压转换电路输出的24V电压。由三个指示灯分别指示A、B、C三相电压是否带电。由四个单刀双掷开关控制三相电压、地同24V电压、地的连接。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种通用可更换式带电指示装置，其特征在于，包括：绝缘材料制作的外壳，面板，主电路板，接线端子排，所述接线端子排包括多排接线端子，各排接线端子的针扣数量互不相同；

所述外壳与所述面板可拆卸连接，所述面板与所述主电路板可拆卸连接，所述主电路板置于外壳内部，所述外壳设有用于主电路板的接线端与所述接线端子排连接的通孔，所述通孔截面大于接线端子排截面，所述主电路板的接线端通过所述通孔与所述接线端子排插拔式连接；

所述主电路板包括电压转换电路、多个电阻和多个单刀双掷开关，所述通用可更换式带电指示装置还包括与单刀双掷开关一一对应连接的指示灯；所述面板设有通孔；

所述接线端子排包括三相交流端子、电源端子和接点输出端子；

所述单刀双掷开关的第一不动端通过电阻与电压转换电路的输出端连接，所述单刀双掷开关的第二不动端与三相交流端子的其中一个端子连接，所述电压转换电路的输入端与电源端子连接；所述单刀双掷开关的控制端与面板的通孔相匹配；

所述电压转换电路用于将交流电转换为直流电。

2.根据权利要求1所述的通用可更换式带电指示装置，其特征在于，所述主电路板还包括双排继电器和隔离电路；

所述隔离电路的输入端与三相交流端子连接，所述隔离电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述隔离电路用于隔离交流电和直流电，并在三相交流端子均不带电时输出低电平，带电时输出高电平；

所述电压转换电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述电压转换电路用于将交流电转换为直流电；

所述双排继电器的输出端与接点输出端子连接，所述双排继电器用于检测到低电平时，进行解锁，闭合接点，检测到高电平时，进行闭锁，断开接点。

3.根据权利要求2所述的通用可更换式带电指示装置，其特征在于，所述电压转换电路包括整流电路、降压和稳压电路；

所述整流电路的输入端与电源端子连接，所述整流电路的输出端与所述降压和稳压电路的输入端连接，所述降压和稳压电路的输出端与所述双排继电器的输入端连接，所述降压和稳压电路的输出端通过电阻还与所述单刀双掷开关的第一不动端连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的通用可更换式带电指示装置，其特征在于，所述外壳设有供主电路板滑动的卡槽，所述主电路板的接线端与所述外壳设有用于主电路板的接线端与所述接线端子排连接的通孔位置相匹配。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的通用可更换式带电指示装置，其特征在于，所述接线端子排为塑料接线端子排；

所述接线端子排包括：4位三相交流端子、2位电源端子和5位接点输出端子。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的通用可更换式带电指示装置，其特征在于，所述面板与所述主电路板通过螺丝固定连接。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的通用可更换式带电指示装置，其特征在于，所述外壳与所述面板通过螺丝连接。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的通用可更换式带电指示装置，其特征在于，所述指示灯为高亮发光二极管。