电力变压器的防盗锁紧装置
技术领域
本发明涉及属于电力系统领域。
背景技术
变压器是电力系统的重要设备,在电能的输送和分配过程中起到至关重要的作用,然而很多电力变压器都设置在空旷的户外,采用无人值守模式,在运行过程中常常存在被盗窃的风险,一些不法分子破坏盗窃变压器,将铜芯线圈当废铜卖掉来获利,这种违法犯罪行为非常猖獗,特别是在冬季,个别乡镇供电区曾发生一夜之间十几台变压器遭到破坏,铜线圈被盗,给国家财产和工农业生产造成巨大缺失。因此,电力变压器的安全防护是电力部门迫切需要解决的问题。
目前,针对变压器的防盗技术主要是分为两类:一类是机械结构,另一类是电子监测远程报警模块。
第一类防盗技术主要针对机构结构进行改造。电力变压器常用的机械结构是变压器外壳和变压器上盖之间用螺栓连接固定,因普通电力变压器使用的螺栓为标准件,拆卸容易,因此,盗窃分子将四周的螺栓拧开就可以拿走里面的铜线。为了克服标准件易拆卸的问题,现在的技术人员设计了很多关于防盗螺栓的专利技术,比如将螺栓设计成器防拧技术的中国专利CN104389886A《变压器防拧螺栓、螺母及自拆专用工具和安装拆卸方法》,该专利以易断式上旋钮与易断式下旋钮为力点将螺栓、螺母拧在一起,然后用锤子或钳子将易断式上旋钮和易断式下旋钮掰下来,使上球冠和下球冠表面光滑。采用这种防拧方式进行防盗,这种方式存在最大的问题是后期维修时,需要用专用工具,并利用电钻破坏螺栓才能拧开,无法二次使用。另外,即使防拧,但螺栓毕竟体积有限,利用工具不需要太大的力也能撬开,防盗功能有限。
第二类电子监测远程报警模块主要针对变压器进行监控,若有非法剪电线、拆卸变压器箱体、人员走动等信号时,根据具体情况判断是否为属于非法盗窃情况,远程发送至服务器让工作人员知晓,目前这方面的技术正在逐步完善中,采集的信号逐渐多样化,信号处理技术日渐成熟,但因处于野外的电力变压器与服务器所在地距离远,即使工作人员知晓盗窃事实,也不能在短时间内到达现场进行处理,窃贼利用工具在短时间内就可以完成盗窃铜线的犯罪事实。
发明内容
本发明目的是为了解决现在电力变压器机械类防盗作用有限、电子监测类防盗技术无法有效阻止窃贼的现场盗窃行为的问题,提供了一种电力变压器的防盗锁紧装置。
本发明所述电力变压器的防盗锁紧装置,变压器外壳与变压器上盖之间通过螺栓螺母结构连接;变压器上盖为矩形板结构,所述矩形板的四边形的三个角设置有螺栓螺母结构;
防盗锁紧装置包括一号L型锁定板、二号L型锁定板、三号L型锁定板、四号L型锁定板、锁定栓板、一号电磁铁、二号电磁铁、一号控制单元、二号控制单元、三个锁定块、主控单元和手持无线遥控开关;
变压器上盖上每只螺栓螺母结构附近均固定一个锁定块;
一号L型锁定板、二号L型锁定板和三号L型锁定板的外形结构相同;
一号L型锁定板是截面为U型的夹持结构,由一号小端口锁定板和一号大端口锁定板构成,一号大端口锁定板的U型开口侧具有向内折边,一号小端口锁定板的上侧面尾端具有用于卡合锁定块的U型缺口;
二号L型锁定板是截面为U型的夹持结构,由二号小端口锁定板和二号大端口锁定板构成,二号大端口锁定板的U型开口侧具有向内折边,二号小端口锁定板的上侧面尾端具有用于卡合锁定块的U型缺口;
三号L型锁定板是截面为U型的夹持结构,由三号小端口锁定板和三号大端口锁定板构成,三号大端口锁定板的U型开口侧具有向内折边,三号小端口锁定板的上侧面尾端具有用于卡合锁定块的U型缺口;
一号L型锁定板夹持变压器外壳和变压器上盖的一组侧边,且拐点处设置在没有螺栓螺母结构的一角,二号L型锁定板夹持第二组侧边,且二号大端口锁定板套接在一号小端口锁定板的尾端外部;三号L型锁定板夹持第三组侧边,且三号大端口锁定板套接在二号小端口锁定板的尾端外部;三块L型锁定板的长度小于所夹持侧边的长度,留有安装螺栓螺母结构区域;
四号L型锁定板是截面为U型的夹持结构,由四号大端口锁定板和五号大端口锁定板构成,四号大端口锁定板和五号大端口锁定板的U型开口侧具有向内折边;四号L型锁定板夹持变压器外壳和变压器上盖的第四组侧边,且五号大端口锁定板套接在三号小端口锁定板的尾端外部;四号大端口锁定板与一号大端口锁定板无缝对接;四号大端口锁定板在与五号大端口锁定板交界处设置内挡板,内挡板上设置有二号电磁铁和二号控制单元,二号控制单元为二号电磁铁供电,并控制其通断电状态;
一号大端口锁定板的终端内侧壁上设置一号电磁铁和一号控制单元,一号控制单元为一号电磁铁供电,并控制其通断状态;
四号大端口锁定板与一号大端口锁定板连通的空腔内设置有锁定栓板,锁定栓板为截面为U型的铁质夹持结构,一号电磁铁通电、二号电磁铁断电时,锁定栓板将一号L型锁定板和四号L型锁定板相对位置锁定;一号电磁铁断电、二号电磁铁通电时,锁定栓板完全置于四号大端口锁定板的内腔中;
主控单元设置在变压器外壳内部,主控单元通过无线方式为一号控制单元内的蓄电池充电;主控单元通过无线方式为二号控制单元内的蓄电池充电;
手持无线遥控开关通过无线方式向一号控制单元下达开关一号电磁铁的命令;
手持无线遥控开关通过无线方式向二号控制单元下达开关二号电磁铁的命令。
本发明的优点:本发明所述电力变压器的防盗锁紧装置结构简单,将薄弱的螺栓、螺母结构包裹起来,且该锁定装置形成圆形锁定力,可抗击的攻击力非常大,窃贼利用小型工具无法强行打开,必须用大型机械才能强力破坏,该结构有效的阻止了窃贼在短时间内完成盗窃,再结合电子监测类防盗技术,让工作人员能及时的到达现场进行处理,对野外的电力变压器进行了完美的防盗保护。
附图说明
图1是电力变压器外部结构示意图;
图2是本发明所述电力变压器的防盗锁紧装置的结构示意图;
图3是图2的A-A剖视图;
图4是图2的B-B剖视图;
图5是一号L型锁定板的结构示意图;
图6是图5的C-C剖视图;
图7是图5的D-D剖视图;
图8是图5的E-E剖视图;
图9是图5的F向视图;
图10是四号L型锁定板的结构示意图;
图11是图10的G向视图;
图12是图10的H向视图;
图13是锁定栓板的结构示意图;
图14是图13的I向视图;
图15是图13的J-J剖视图;
图16是一号控制单元与主控单元通讯的电气原理框图;
图17是二号控制单元与主控单元通讯的电气原理框图。
具体实施方式
具体实施方式一:下面结合图1至图17说明本实施方式,本实施方式所述电力变压器的防盗锁紧装置,变压器外壳11与变压器上盖12之间通过螺栓螺母结构10连接;变压器上盖12为矩形板结构,所述矩形板的四边形的三个角设置有螺栓螺母结构10;
防盗锁紧装置包括一号L型锁定板1、二号L型锁定板2、三号L型锁定板3、四号L型锁定板4、锁定栓板5、一号电磁铁6、二号电磁铁7、一号控制单元8、二号控制单元9、三个锁定块13、主控单元14和手持无线遥控开关15;
变压器上盖12上每只螺栓螺母结构10附近均固定一个锁定块13;
一号L型锁定板1、二号L型锁定板2和三号L型锁定板3的外形结构相同;
一号L型锁定板1是截面为U型的夹持结构,由一号小端口锁定板101和一号大端口锁定板102构成,一号大端口锁定板102的U型开口侧具有向内折边,一号小端口锁定板101的上侧面尾端具有用于卡合锁定块13的U型缺口;
二号L型锁定板2是截面为U型的夹持结构,由二号小端口锁定板201和二号大端口锁定板202构成,二号大端口锁定板202的U型开口侧具有向内折边,二号小端口锁定板201的上侧面尾端具有用于卡合锁定块13的U型缺口;
三号L型锁定板3是截面为U型的夹持结构,由三号小端口锁定板301和三号大端口锁定板302构成,三号大端口锁定板302的U型开口侧具有向内折边,三号小端口锁定板301的上侧面尾端具有用于卡合锁定块13的U型缺口;
一号L型锁定板1夹持变压器外壳11和变压器上盖12的一组侧边,且拐点处设置在没有螺栓螺母结构10的一角,二号L型锁定板2夹持第二组侧边,且二号大端口锁定板202套接在一号小端口锁定板101的尾端外部;三号L型锁定板3夹持第三组侧边,且三号大端口锁定板302套接在二号小端口锁定板201的尾端外部;三块L型锁定板的长度小于所夹持侧边的长度,留有安装螺栓螺母结构10区域;
四号L型锁定板4是截面为U型的夹持结构,由四号大端口锁定板401和五号大端口锁定板402构成,四号大端口锁定板401和五号大端口锁定板402的U型开口侧具有向内折边;四号L型锁定板4夹持变压器外壳11和变压器上盖12的第四组侧边,且五号大端口锁定板402套接在三号小端口锁定板301的尾端外部;四号大端口锁定板401与一号大端口锁定板102无缝对接;四号大端口锁定板401在与五号大端口锁定板402交界处设置内挡板403,内挡板403上设置有二号电磁铁7和二号控制单元9,二号控制单元9为二号电磁铁7供电,并控制其通断电状态;
一号大端口锁定板102的终端内侧壁上设置一号电磁铁6和一号控制单元8,一号控制单元8为一号电磁铁6供电,并控制其通断状态;
四号大端口锁定板401与一号大端口锁定板102连通的空腔内设置有锁定栓板5,锁定栓板5为截面为U型的铁质夹持结构,一号电磁铁6通电、二号电磁铁7断电时,锁定栓板5将一号L型锁定板1和四号L型锁定板4相对位置锁定;一号电磁铁6断电、二号电磁铁7通电时,锁定栓板5完全置于四号大端口锁定板401的内腔中;
主控单元14设置在变压器外壳11内部,主控单元14通过无线方式为一号控制单元8内的蓄电池充电;主控单元14通过无线方式为二号控制单元9内的蓄电池充电;
手持无线遥控开关15通过无线方式向一号控制单元8下达开关一号电磁铁6的命令;
手持无线遥控开关15通过无线方式向二号控制单元9下达开关二号电磁铁7的命令。
一号L型锁定板1、二号L型锁定板2、三号L型锁定板3和四号L型锁定板4均为一体锻造件。抗撬能力强。
工作过程:
变压器外壳11与变压器上盖12之间通过螺栓螺母结构10连接;变压器上盖12为矩形板结构,矩形板的四个角共计有四个螺栓螺母结构10,本实施方式方案只保留三个,先卸掉一个,此处空下位置便于安装一号电磁铁6和一号控制单元8。
首先将一号L型锁定板1沿与第一组侧边垂直的方向插入,夹持变压器外壳11与变压器上盖12,则一号小端口锁定板101的上侧面尾端的U型缺口卡合锁定块13,这种卡合方式限制了一号L型锁定板1沿与第一组侧边平行方向移动。
然后,将二号L型锁定板2沿与第二组侧边垂直的方向插入,二号大端口锁定板202套接在一号小端口锁定板101的尾端,二者配合无缝隙,且覆盖住了此处的螺栓螺母结构10和锁定块13,套住后,锁定块13卡住了二号大端口锁定板202,进而限制了二号L型锁定板2沿与第二组侧边平行方向移动。
同样,三号L型锁定板3插入,三号大端口锁定板302套接在二号小端口锁定板201上,二者配合无缝隙,且覆盖住了此处的螺栓螺母结构10和锁定块13。
三只螺栓螺母结构10都被覆盖住了,避免其被盗贼非法拧开。
四号L型锁定板4的结构与其它板不同,L型的两端都是大端口结构,一个大端口套接在三号小端口301尾端,另一个大端口与一号大端口锁定板102紧靠在一起,尽量无缝隙。
锁定栓板5的截面布局与三块L型锁定板的小端相同,并沿第四组侧边滑动。
关闭本实施方式锁紧装置的过程:一号电磁铁6通电、二号电磁铁7断电时,将锁定栓板5拉至跨在四号大端口锁定板401与一号大端口锁定板102两部分的空腔内,起到门栓的作用,使一号L型锁定板1和四号L型锁定板4的相对位置锁定;此时,四个L型锁定板之间形成相互制约力,所有锁定板的小端口插在大端口内,碰触不到,大端口虽然暴露在外,但由于五块板形成的圆形制约力而无法被撬开,二号L型锁定板2制约一号L型锁定板1离开,三号L型锁定板3制约二号L型锁定板2离开,四号L型锁定板4制约三号L型锁定板3离开,贯穿一号L型锁定板1和四号L型锁定板4内腔的锁定栓板5制约一号L型锁定板1离开,一圈圆周力依次制约,这种圆形制约力特别大,小型机械不容易破坏,防盗作用明显。
此时,一号电磁铁6不需要太大的电磁力,只需够把锁定栓板5拉过来的力就可以。防撬不依靠电磁力的大小,而是几块板的机械制约。
打开本实施方式锁紧装置的过程:一号电磁铁6断电、二号电磁铁7通电时,锁定栓板5完全置于四号大端口锁定板401的内腔中;相当于把栓打开,依次卸下四号L型锁定板4、三号L型锁定板3、二号L型锁定板2、一号L型锁定板1,再正常拧下三组螺栓螺母结构10进行维修。
一号电磁铁6和二号电磁铁7的通断均由工作人员的手持无线遥控开关15来控制,其他人员无法获取。
具体实施方式二:下面结合图16和图17说明本实施方式,本实施方式对实施方式一作进一步说明,主控单元14包括主控制器14-1、无线能量发射单元14-2和主控无线通信单元14-3;主控制器14-1由变压器提供的交流电作为工作电源;
一号控制单元8包括一号控制器8-1、一号无线能量接收单元8-2、一号蓄电池8-3、一号电量检测单元8-4和一号无线通信单元8-5;一号蓄电池8-3为一号控制器8-1和一号电磁铁6提供工作电源,一号控制器8-1控制一号电磁铁6的开关;一号控制器8-1通过一号电量检测单元8-4检测一号蓄电池8-3的电量,当电量不足时,一号控制器8-1通过一号无线通信单元8-5与主控单元14进行指令交互,主控制器14-1控制无线能量发射单元14-2向外发射能量,一号无线能量接收单元8-2接收该能量,并为一号蓄电池8-3充电;
二号控制单元9包括二号控制器9-1、二号无线能量接收单元9-2、二号蓄电池9-3、二号电量检测单元9-4和二号无线通信单元9-5;二号蓄电池9-3为二号控制器9-1和二号电磁铁7提供工作电源,二号控制器9-1控制二号电磁铁7的开关;二号控制器9-1通过二号电量检测单元9-4检测二号蓄电池9-3的电量,当电量不足时,二号控制器9-1通过二号无线通信单元9-5与主控单元14进行指令交互,主控制器14-1控制无线能量发射单元14-2向外发射能量,二号无线能量接收单元9-2接收该能量,并为二号蓄电池9-3充电。
一号蓄电池8-3和二号蓄电池9-3的充电过程相同,以一号蓄电池8-3的充电过程为例进行说明:一号电量检测单元8-4检测一号蓄电池8-3的电量,当不足时,一号控制器8-1通过一号无线通信单元8-5、主控无线通信单元14-3向主控制器14-1发送无线请求,主控制器14-1控制无线能量发射单元14-2向外发射能量,一号无线能量接收单元8-2接收该能量,并为一号蓄电池8-3充电。
若窃贼来进行破坏,首先会剪断输电线路,此时主控制器14-1失去了工作电源,但由于一号蓄电池8-3已被充电,它还能在一定的时间内为一号电磁铁6提供工作电源,保证锁定装置的锁定状态,在短时间内本实施方式的锁定装置无法被破坏,给工作人员到现场准备了充足的时间。
无线能量发射单元14-2与一号无线能量接收单元8-2之间的能量传输采用电磁感应模式,无线能量发射单元14-2与二号无线能量接收单元9-2之间的能量传输采用电磁感应模式。
无线能量发射单元14-2在变压器上盖12的下方,一号无线能量接收单元8-2和二号无线能量接收单元9-2在变压器上盖12的上方,变压器上盖12为铁板;发射线圈和接收线圈之间隔着铁板,自感互感磁场增强特大,有利于能量传输。