CN105743070B - 一种配电设备应急保护装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电设备应急保护装置及其使用方法，涉及配电设备应急保护装置技术领域，包括支撑座、组合支架，支撑座的一侧焊接有压缩机支架；支撑座的另一侧焊接有控制支架；支撑座的中部设置有两根L型支杆；组合支架包括横支杆、斜支杆；横支杆的一端与L型支杆的上部一侧焊接；斜支杆的一端与L型支杆的下部一侧焊接；本发明采用液压油缸的顶端通过活塞杆连接有U型卡槽，可以使U型卡槽的两侧面控制电闸的通断，由液压油缸控制U型卡槽的移动，有利于提高反应速度和安全性；采用空气压缩机通过比例方向阀控制气流的速度，为配电设备降温甚至扑灭火源；并能自动控制压缩气体喷头的出口方向，可靠性高。

Description

一种配电设备应急保护装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及配电设备技术领域，尤其涉及一种配电设备应急保护装置。

背景技术

目前，传统的配电设备保护装置一般包括配电断路器、漏电保护器等设备，配电断路器虽具有一定的电流过载延时分断能力，但是仍存在着很多方面的不足；漏电保护器用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护，但由于漏电保护器是对整个配变低压网进行保护，不能分级保护，因此停电范围大，动作频繁，很多紧急情况下，配电断路器和漏电保护器的使用过程存在很多缺点。

在现有技术领域中，克服上述缺陷设计出一种新型的配电断路器也是完全可以实现的，但是因为无论是厂商还是家庭或个人，对断路器的要求都不同，若设计一种可以适用于任何情况的配电断路器无疑会花费巨大的费用，在实际操作中也是根本不可行的。

传统的配电设备保护装置中，人员无法随时监测配电设备的状态，在配电设备发生局部过热甚至电线起火，电流异常等情况下，配电设备周围已经成为危险区域，电闸由人工断掉危险系数高，灭火或者降温只能依靠气流流动，此外，零线断路点后侧电气设备外壳漏电时，相当于带相电压，一旦人体接触这些电气设备外壳，就会造成触电伤亡。安全隐患大；人工反应不及时。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种配电设备应急保护装置，采用液压油缸的顶端通过活塞杆连接有U型卡槽，可以使U型卡槽的两侧面控制电闸的通断，由液压油缸控制U型卡槽的移动，有利于提高反应速度和安全性；采用空气压缩机通过比例方向阀控制气流的速度，为配电设备降温甚至扑灭火源；并能自动控制压缩气体喷头的出口方向，可靠性高。

本发明还提供了一种配电设备应急保护装置的使用方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种配电设备应急保护装置，包括支撑座、组合支架，支撑座的一侧焊接有压缩机支架；支撑座的另一侧焊接有控制支架；支撑座的中部设置有两根L型支杆；组合支架包括横支杆、斜支杆；横支杆的一端与L型支杆的上部一侧焊接；斜支杆的一端与L型支杆的下部一侧焊接；横支杆的顶端和斜支杆的顶端均连接有定位片；定位片上下两侧的中部均设置有销轴；支撑座的中部设置有转轴；转轴的中部设置有与转轴相匹配的转动环；转动环的一侧固定连接有配重铅；转动环的另一侧固定连接有液压油缸；液压油缸的顶端中部设置有活塞杆；活塞杆的顶端焊接有U型卡槽；压缩机支架的上方安装有与压缩机支架相匹配的空气压缩机；空气压缩机的一端中部设置有比例方向阀；空气压缩机通过比例方向阀连接有橡胶软管；橡胶软管的顶端连接有压缩气体喷头；橡胶软管和压缩气体喷头之间设置有空气过滤器；压缩机支架的一侧竖直焊接有外支架；外支架的顶端固定连接有方向控制环；方向控制环的轴线与压缩气体喷头的轴线重合；压缩气体喷头设置于方向控制环的中部；压缩气体喷头与方向控制环之间均匀连接有多组温度应变片。

进一步优化本技术方案，所述的L型支杆的上部一端缠绕有A线圈；L型支杆的下部一端缠绕有B线圈；A线圈到L型支杆拐角处的距离与B线圈到L型支杆拐角处的距离相等。

进一步优化本技术方案，所述的液压油缸的中部一侧固定连接有衔铁；衔铁的两端分别与两根L型支杆上的B线圈相匹配；衔铁的宽度和A线圈的高度、B线圈的高度均相等。

进一步优化本技术方案，所述的控制支架的上方设置有控制台；控制台的中部上方设置有PLC控制器；控制台的一端上方设置有电路连接盒和温度传感器；控制台的另一端上方设置有警报扬声器和警报红灯。

进一步优化本技术方案，所述的电路连接盒内设置有接口电路；接口电路的一端与配电设备通过电路连接；接口电路的另一端分别连接有电压互感器和电流互感器；电压互感器和电流互感器均通过电路连接有放大电路；放大电路的一端通过电路连接有漏电保护器；放大电路的另一端通过电路连接有信号调理电路。

进一步优化本技术方案，所述的漏电保护器的输出端连接在A/D转换器的IN0脚；信号调理电路的输出端连接在A/D转换器的IN1脚；温度传感器的输出端连接在A/D转换器的IN2脚；A/D转换器为ADC0809芯片；A/D转换器的数据输出端连接在PLC控制器的PA口上。

进一步优化本技术方案，所述的PLC控制器的输出端与比例方向阀、空气压缩机、空气过滤器、液压油缸均通过电路连接；PLC控制器通过电路连接有报警模块、线圈控制模块；报警模块的输出端与警报扬声器、警报红灯通过电路连接；线圈控制模块的输出端与A线圈、B线圈通过电路连接。

本发明还提供了一种配电设备应急保护装置的使用方法，包括以下步骤：

a、通过销轴把定位片固定安装在配电设备的一侧，定位片连接的横支杆和斜支杆同时固定支撑座的位置；

b、控制台上的温度传感器监测配电设备周围的温度，温度传感器监测到的信号通过A/D转换器转换，输入到PLC控制器中；

c、接口电路将配电设备中的电流信号和电压信号经过放大电路和信号调理电路输入到PLC控制器中；

d、放大电路的一端通过电路连接有漏电保护器，可以监测配电设备的电路中电流及电压是否存在异常，紧急情况下可通过漏电保护器切断电源；

e、当监测信号异常时，PLC控制器通过报警模块开启警报扬声器和警报红灯；同时，PLC控制器通过线圈控制模块控制A线圈和B线圈的通断电，当A线圈通电、B线圈断电时，A线圈通过电转磁，衔铁在A线圈磁力的作用下向A线圈逆时针旋转，衔铁带动液压油缸逆时针旋转90度，衔铁被挡在L型支杆上部，由液压油缸推动活塞杆控制U型卡槽的移动，使U型卡槽与电闸卡接匹配，通过液压油缸对U型卡槽的升降，从而控制电闸的通断；当B线圈通电、A线圈断电时，B线圈通过电转磁，衔铁在B线圈磁力的作用下向B线圈顺时针旋转，衔铁带动液压油缸顺时针旋转90度，衔铁靠重力作用静止贴合在支撑座上，液压油缸通过拉回活塞杆从而收起U型卡槽；

f、在配电设备温度异常时，由温度应变片不同的收缩率，温度应变片根据不同温度发生不同程度的内外侧弯曲，把压缩气体喷头的出口方向自动指向温度过高的区域，空气压缩机将空气压缩导出，通过比例方向阀控制气流的速度，气流经过橡胶软管从压缩气体喷头喷出，为配电设备降温甚至扑灭火源。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用转动环的一侧固定连接有配重铅，可以平衡转动环两端的压力，使转动环转动时减小额外的负载力，有利于液压油缸的快速响应，用较小的驱动力驱动液压油缸的转动。

2、采用液压油缸的顶端通过活塞杆连接有U型卡槽，可以使U型卡槽的两侧面控制电闸的通断，由液压油缸控制U型卡槽的移动，有利于提高反应速度和安全性。

3、采用空气压缩机的一端中部设置有比例方向阀，可以通过空气压缩机将空气压缩导出，通过比例方向阀控制气流的速度，为配电设备降温甚至扑灭火源。

4、采用压缩气体喷头与方向控制环之间均匀连接有多组温度应变片，可以在配电设备温度异常时，由温度应变片不同的收缩率，把压缩气体喷头的出口方向自动指向温度过高的区域，有利于自动化控制压缩气体喷头的出口方向，可靠性高。

5、采用A线圈、B线圈和衔铁的组合，线圈控制模块控制A线圈和B线圈的通断电，当A线圈通电、B线圈断电时，吸引衔铁，使衔铁带动液压油缸转动到竖直位置，当B线圈通电、A线圈断电时，吸引衔铁，使衔铁带动液压油缸转动到竖直位置，有利于智能控制液压油缸的方向。

6、采用放大电路的一端通过电路连接有漏电保护器，可以监测配电设备的电路中电流及电压是否存在异常，紧急情况下可通过漏电保护器切断电源。

附图说明

图1为一种配电设备应急保护装置的等轴侧视图。

图2为一种配电设备应急保护装置的主视图。

图3为一种配电设备应急保护装置的右视图。

图4为电路连接盒的电路结构图。

图5为一种配电设备应急保护装置电路结构图。

图中，1、支撑座；2、压缩机支架；3、控制支架；4、L型支杆；5、组合支架；6、横支杆；7、斜支杆；8、定位片；9、销轴；10、转轴；11、转动环；12、配重铅；13、液压油缸；14、活塞杆；15、U型卡槽；16、A线圈；17、B线圈；18、衔铁；19、空气压缩机；20、比例方向阀；21、橡胶软管；22、压缩气体喷头；23、空气过滤器；24、外支架；25、方向控制环；26、温度应变片；27、控制台；28、PLC控制器；29、电路连接盒；30、温度传感器；31、警报扬声器；32、警报红灯；33、接口电路；34、电压互感器；35、电流互感器；36、放大电路；37、漏电保护器；38、信号调理电路；39、A/D转换器；40、报警模块；41、线圈控制模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例一：

参见图1-5，一种配电设备应急保护装置，包括支撑座1、组合支架5，支撑座1的一侧焊接有压缩机支架2；支撑座1的另一侧焊接有控制支架3；支撑座1的中部设置有两根L型支杆4；组合支架5包括横支杆6、斜支杆7；横支杆6的一端与L型支杆4的上部一侧焊接；斜支杆7的一端与L型支杆4的下部一侧焊接；横支杆6的顶端和斜支杆7的顶端均连接有定位片8；定位片8上下两侧的中部均设置有销轴9；支撑座1的中部设置有转轴10；转轴10的中部设置有与转轴10相匹配的转动环11；转动环11的一侧固定连接有配重铅12；转动环11的另一侧固定连接有液压油缸13；液压油缸13的顶端中部设置有活塞杆14；活塞杆14的顶端焊接有U型卡槽15；压缩机支架2的上方安装有与压缩机支架2相匹配的空气压缩机19；空气压缩机19的一端中部设置有比例方向阀20；空气压缩机19通过比例方向阀20连接有橡胶软管21；橡胶软管21的顶端连接有压缩气体喷头22；橡胶软管21和压缩气体喷头22之间设置有空气过滤器23；压缩机支架2的一侧竖直焊接有外支架24；外支架24的顶端固定连接有方向控制环25；方向控制环25的轴线与压缩气体喷头22的轴线重合；压缩气体喷头22设置于方向控制环25的中部；压缩气体喷头22与方向控制环25之间均匀连接有多组温度应变片26；L型支杆4的上部一端缠绕有A线圈16；L型支杆4的下部一端缠绕有B线圈17；A线圈16到L型支杆4拐角处的距离与B线圈17到L型支杆4拐角处的距离相等；液压油缸13的中部一侧固定连接有衔铁18；衔铁18的两端分别与两根L型支杆4上的B线圈17相匹配；衔铁18的宽度和A线圈16的高度、B线圈17的高度均相等；控制支架3的上方设置有控制台27；控制台27的中部上方设置有PLC控制器28；控制台27的一端上方设置有电路连接盒29和温度传感器30；控制台27的另一端上方设置有警报扬声器31和警报红灯32；电路连接盒29内设置有接口电路33；接口电路33的一端与配电设备通过电路连接；接口电路33的另一端分别连接有电压互感器34和电流互感器35；电压互感器34和电流互感器35均通过电路连接有放大电路36；放大电路36的一端通过电路连接有漏电保护器37；放大电路36的另一端通过电路连接有信号调理电路38；漏电保护器37的输出端连接在A/D转换器39的IN0脚；信号调理电路38的输出端连接在A/D转换器39的IN1脚；温度传感器30的输出端连接在A/D转换器39的IN2脚；A/D转换器39为ADC0809芯片；A/D转换器39的数据输出端连接在PLC控制器28的PA口上；PLC控制器28的输出端与比例方向阀20、空气压缩机19、空气过滤器23、液压油缸13均通过电路连接；PLC控制器28通过电路连接有报警模块40、线圈控制模块41；报警模块40的输出端与警报扬声器31、警报红灯32通过电路连接；线圈控制模块41的输出端与A线圈16、B线圈17通过电路连接。

实施例二：

一种配电设备应急保护装置的使用方法，包括以下步骤：

a、通过销轴9把定位片8固定安装在配电设备的一侧，定位片8连接的横支杆6和斜支杆7同时固定支撑座1的位置；

b、控制台27上的温度传感器30监测配电设备周围的温度，温度传感器30监测到的信号通过A/D转换器39转换，输入到PLC控制器28中；

c、接口电路33将配电设备中的电流信号和电压信号经过放大电路36和信号调理电路38输入到PLC控制器28中；

d、放大电路36的一端通过电路连接有漏电保护器37，可以监测配电设备的电路中电流及电压是否存在异常，紧急情况下可通过漏电保护器37切断电源；

e、当监测信号异常时，PLC控制器28通过报警模块40开启警报扬声器31和警报红灯32；同时，PLC控制器28通过线圈控制模块41控制A线圈16和B线圈17的通断电，当A线圈16通电、B线圈17断电时，A线圈16通过电转磁，衔铁18在A线圈16磁力的作用下向A线圈16逆时针旋转，衔铁18带动液压油缸13逆时针旋转90度，衔铁18被挡在L型支杆4上部，由液压油缸13推动活塞杆14控制U型卡槽15的移动，使U型卡槽15与电闸卡接匹配，通过液压油缸13对U型卡槽15的升降，从而控制电闸的通断；当B线圈17通电、A线圈16断电时，B线圈17通过电转磁，衔铁18在B线圈17磁力的作用下向B线圈17顺时针旋转，衔铁18带动液压油缸13顺时针旋转90度，衔铁18靠重力作用静止贴合在支撑座1上，液压油缸13通过拉回活塞杆14从而收起U型卡槽15；

f、在配电设备温度异常时，由温度应变片26不同的收缩率，温度应变片26根据不同温度发生不同程度的内外侧弯曲，把压缩气体喷头22的出口方向自动指向温度过高的区域，空气压缩机19将空气压缩导出，通过比例方向阀20控制气流的速度，气流经过橡胶软管21从压缩气体喷头22喷出，为配电设备降温甚至扑灭火源。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种配电设备应急保护装置，其特征在于：包括支撑座(1)、组合支架(5)，支撑座(1)的一侧焊接有压缩机支架(2)；支撑座(1)的另一侧焊接有控制支架(3)；支撑座(1)的中部设置有两根L型支杆(4)；组合支架(5)包括横支杆(6)、斜支杆(7)；横支杆(6)的一端与L型支杆(4)的上部一侧焊接；斜支杆(7)的一端与L型支杆(4)的下部一侧焊接；横支杆(6)的顶端和斜支杆(7)的顶端均连接有定位片(8)；定位片(8)上下两侧的中部均设置有销轴(9)；支撑座(1)的中部设置有转轴(10)；转轴(10)的中部设置有与转轴(10)相匹配的转动环(11)；转动环(11)的一侧固定连接有配重铅(12)；转动环(11)的另一侧固定连接有液压油缸(13)；液压油缸(13)的顶端中部设置有活塞杆(14)；活塞杆(14)的顶端焊接有U型卡槽(15)；压缩机支架(2)的上方安装有与压缩机支架(2)相匹配的空气压缩机(19)；空气压缩机(19)的一端中部设置有比例方向阀(20)；空气压缩机(19)通过比例方向阀(20)连接有橡胶软管(21)；橡胶软管(21)的顶端连接有压缩气体喷头(22)；橡胶软管(21)和压缩气体喷头(22)之间设置有空气过滤器(23)；压缩机支架(2)的一侧竖直焊接有外支架(24)；外支架(24)的顶端固定连接有方向控制环(25)；方向控制环(25)的轴线与压缩气体喷头(22)的轴线重合；压缩气体喷头(22)设置于方向控制环(25)的中部；压缩气体喷头(22)与方向控制环(25)之间均匀连接有多组温度应变片(26)。

2.根据权利要求1所述的一种配电设备应急保护装置，其特征在于：L型支杆(4)的上部一端缠绕有A线圈(16)；L型支杆(4)的下部一端缠绕有B线圈(17)；A线圈(16)到L型支杆(4)拐角处的距离与B线圈(17)到L型支杆(4)拐角处的距离相等。

3.根据权利要求1所述的一种配电设备应急保护装置，其特征在于：液压油缸(13)的中部一侧固定连接有衔铁(18)；衔铁(18)的两端分别与两根L型支杆(4)上的B线圈(17)相匹配；衔铁(18)的宽度和A线圈(16)的高度、B线圈(17)的高度均相等。

4.根据权利要求1所述的一种配电设备应急保护装置，其特征在于：控制支架(3)的上方设置有控制台(27)；控制台(27)的中部上方设置有PLC控制器(28)；控制台(27)的一端上方设置有电路连接盒(29)和温度传感器(30)；控制台(27)的另一端上方设置有警报扬声器(31)和警报红灯(32)。

5.根据权利要求4所述的一种配电设备应急保护装置，其特征在于：电路连接盒(29)内设置有接口电路(33)；接口电路(33)的一端与配电设备通过电路连接；接口电路(33)的另一端分别连接有电压互感器(34)和电流互感器(35)；电压互感器(34)和电流互感器(35)均通过电路连接有放大电路(36)；放大电路(36)的一端通过电路连接有漏电保护器(37)；放大电路(36)的另一端通过电路连接有信号调理电路(38)。

6.根据权利要求5所述的一种配电设备应急保护装置，其特征在于：漏电保护器(37)的输出端连接在A/D转换器(39)的IN0脚；信号调理电路(38)的输出端连接在A/D转换器(39)的IN1脚；温度传感器(30)的输出端连接在A/D转换器(39)的IN2脚；A/D转换器(39)为ADC0809芯片；A/D转换器(39)的数据输出端连接在PLC控制器(28)的PA口上。

7.根据权利要求1所述的一种配电设备应急保护装置，其特征在于：PLC控制器(28)的输出端与比例方向阀(20)、空气压缩机(19)、空气过滤器(23)、液压油缸(13)均通过电路连接；PLC控制器(28)通过电路连接有报警模块(40)、线圈控制模块(41)；报警模块(40)的输出端与警报扬声器(31)、警报红灯(32)通过电路连接；线圈控制模块(41)的输出端与A线圈(16)、B线圈(17)通过电路连接。

8.一种利用权利要求1～7任意一项权利要求所述一种配电设备应急保护装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、通过销轴把定位片固定安装在配电设备的一侧，定位片连接的横支杆和斜支杆同时固定支撑座的位置；

b、控制台上的温度传感器监测配电设备周围的温度，温度传感器监测到的信号通过A/D转换器转换，输入到PLC控制器中；

c、接口电路将配电设备中的电流信号和电压信号经过放大电路和信号调理电路输入到PLC控制器中；

d、放大电路的一端通过电路连接有漏电保护器，可以监测配电设备的电路中电流及电压是否存在异常，紧急情况下可通过漏电保护器切断电源；

e、当监测信号异常时，PLC控制器通过报警模块开启警报扬声器和警报红灯；同时，PLC控制器通过线圈控制模块控制A线圈和B线圈的通断电，当A线圈通电、B线圈断电时，A线圈通过电转磁，衔铁在A线圈磁力的作用下向A线圈逆时针旋转，衔铁带动液压油缸逆时针旋转90度，衔铁被挡在L型支杆上部，由液压油缸推动活塞杆控制U型卡槽的移动，使U型卡槽与电闸卡接匹配，通过液压油缸对U型卡槽的升降，从而控制电闸的通断；当B线圈通电、A线圈断电时，B线圈通过电转磁，衔铁在B线圈磁力的作用下向B线圈顺时针旋转，衔铁带动液压油缸顺时针旋转90度，衔铁靠重力作用静止贴合在支撑座上，液压油缸通过拉回活塞杆从而收起U型卡槽；

f、在配电设备温度异常时，由温度应变片不同的收缩率，温度应变片根据不同温度发生不同程度的内外侧弯曲，把压缩气体喷头的出口方向自动指向温度过高的区域，空气压缩机将空气压缩导出，通过比例方向阀控制气流的速度，气流经过橡胶软管从压缩气体喷头喷出，为配电设备降温甚至扑灭火源。