CN109341602A - 基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置及方法，包括固定支架，固定支架的同一平面上从左往右分别设置有左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯；左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯的尾端均与固定支架铰接，左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯另一端均安装有锁紧件，锁紧件滑动设置在固定支架的第一滑槽上。本发明提供的基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，用于检测高压隔离开关的合后位置，弥补人工肉眼观察的误差。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压隔离开关倒闸操作中的位置检测装置，用于高压隔离开关合后位置检测，具体是一种基于光学特征的检测装置。
背景技术
高压隔离开关，也俗称刀闸，在电力系统中起隔离电压，倒闸操作作用，由于隔离开关不具有灭弧装置，通常只能进行分合小电流电路。对于35kV及以上电压等级的高压隔离开关，通常采用室外敞开式布置，而目前在电力系统中，35kV-110kV电压等级的隔离开关，主要靠人工进行分合，而对于敞开式隔离开关来说，在分开的时候，可以形成明显可见的断开点，可以保证检修人员的安全。然而目前在操作隔离开关时，尤其是旋转式隔离开关合上的时候，其合上位置主要通过人工肉眼判断是否到位，通过人工来判断隔离开关各相左右触头是否在一条直线上，虽然隔离开关在设计的时候有机械限位装置，而在实际运维中发现隔离开关操作杆在机械限位装置附近摆动时，隔离开关左右触头连接会有较大偏差，因此还是需要人工进行校正。如果隔离开关合上位置不满足要求，左右触头接触不好，或左右触头没有在一条直线上，盲目送电后，会导致设备发热的严重隐患，达到一定程度后还是需要停电处理。因此隔离开关的合后位置检测非常重要。
目前通过人工肉眼判断隔离开关合后位置，判断是否操作到位，左右触头是否接触良好，受个人经验，站立位置不同，会有较大偏差。本发明提出了一种基于光学特征的检测装置，用于检测高压隔离开关的合后位置，弥补人工肉眼观察的误差。
如图7所示, 高压隔离开关可拆分成以下12个部分:1-1-底座；1-2-支座；1-3-棒型支柱绝缘子；1-4-垫；1-5-第一接线座；1-6-右触头；1-7-罩；1-8-左触头；1-9-第二接线座；1-10-接地静触头；1-11-接地动触头（单接地在右侧）；1-12 闭锁板。高压隔离开关的合后位置要求高压隔离开关中第一接线座1-5、右触头1-6、罩1-7、左触头1-8、第二接线座1-9五个部分在同一条直线上，且要求左触头1-6、右触头1-8接触良好。隔离开关操作时的合后位置检测主要是以人工肉眼观察，通常为了尽量减少角度误差，要多方位观察，然后微调隔离开关操作杆。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，能够快速判断隔离开关左右触头是否在一条直线上，原理简单，功能可靠。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，包括固定支架，固定支架的同一平面上从左往右分别设置有左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯；左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯的尾端均与固定支架铰接，左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯另一端均安装有锁紧件，锁紧件滑动设置在固定支架的第一滑槽上。
所述固定支架包括底板、顶板，底板、顶板之间设有支撑块，底板、顶板及支撑块通过固定螺栓进行固定。
所述支撑块分左右两侧分布，且两支撑块之间上下设有多个限位杆，左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯上下端受限位杆支撑、限位。
所述顶板上与左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯上按钮对应位置处设有第二开槽。
所述底板上与左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯上光标调节圈对应位置处设有第三开槽。
所述锁紧件包括第一C型圈，第一C型圈与左光标激光灯或右光标激光灯或中间调节激光灯的外径相适应，第一C型圈上端固定有连接板，连接板穿过第一滑槽与滑板连接，滑板、第一C型圈上设有相对的螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔对左光标激光灯或右光标激光灯或中间调节激光灯顶紧。
所述左光标激光灯、右光标激光灯及中间调节激光灯的尾端均设有第二C型圈，第二C型圈侧部设有带穿孔的侧板，销轴穿过侧板及底板、顶板并通过螺母锁紧固定。
基于光学特征的隔离开关合后位置检测方法，包括以下步骤：
步骤一、使用本检测装置时，按下按钮，依次打开左光标激光灯、右光标激光灯，调整左光标激光灯、右光标激光灯的角度，使得左光标激光灯射出的激光照射在隔离开关左接线座上，使得右光标激光灯射出的激光照射在隔离开关右接线座上。
步骤二、打开中间调节激光灯，使得射出的线光源依次穿过隔离开关左接线座和右接线座，并且与左光标激光灯，右光标激光灯射出的激光重合。此时表示左光标激光灯，右光标激光灯，以及中间调节激光灯射出的激光点火线在同一条直线上。
步骤三、进行判断：如果隔离开关的左触头、右触头的导电杆与三条激光完全重合，表示隔离开关左触头、右触头接触良好，也完全在一条直线上。运维人员在操作隔离开关时，也可以利用此三条激光线，来微调隔离开关操作杆，使得隔离开关的左触头、右触头的导电杆与三条激光完全重合。
本发明基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置及检测方法，具有以下技术效果：
1）、利用三个同平面的激光灯，左、右光标激光灯构成点光源激光，中间调节激光灯构成线光源激光，点光源激光对左右接线座的位置进行定位，让线光源激光与点光源激光重合在一条直线上判断隔离开关左右触头是否在同一直线上，从而检测高压隔离开关的合后位置，弥补人工肉眼观察的误差。
2）、激光灯的激光可以调节激光的粗细，焦距等参数，使得射出的激光可随着距离的不同具有可调节性，使射出的激光具有可观性。
3）、该装置不需要对原有的隔离开关结构功能，控制回路进行改造，无施工成本，无需安装另外传感器。且可随时携带并方便随时检测。
4）、该装置采用的部件均为现有的成熟零部件，需要的成本较低。
5）、该装置利用激光源的光学直线特征，判断隔离开关左右触头是否在一条直线上，原理简单，功能可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明去掉顶板的示意图。
图2为本发明的外部结构示意图（顶部）。
图3为本发明的外部结构示意图（背部）。
图4为本发明中锁紧件的结构示意图。
图5为本发明中三个激光灯运动轨迹示意图。
图6为本发明中三路激光照射示意图（C、D表示点光源，E表示线光源）。
图7为高压隔离开关的示意图。
图中：固定支架1，左光标激光灯2，右光标激光灯3，中间调节激光灯4，锁紧件5，第一滑槽6，底板7，顶板8，支撑块9，固定螺栓10，限位杆11，按钮12，第二开槽13，光标调节圈14，第三开槽15，第一C型圈16，连接板17，滑板18，螺栓19，第二C型圈20，侧板21，销轴22。
具体实施方式
如图1-3所示，基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，包括固定支架1、左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4。
所述固定支架1包括底板7、顶板8，底板7、顶板8之间左右边缘设有支撑块9，底板7、顶板8及支撑块9通过固定螺栓10进行固定。
所述左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4安装在底板7、顶板8之间的间隔内，且左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4侧壁与底板7、顶板8保持间隔。
具体地，所述左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4选用的型号为FE-850,产品品牌为FREE EXERCISE,波长为650nm，射程为100-500米。左光标激光灯2、右光标激光灯3为点光源，中间调节激光灯4为线光源。
具体地，在左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4上均带有可以开启或关闭的按钮12，可以对光标进行调节的光标调节圈14。为了方便开启或调节，在顶板8上相应位置设有扇形的第二开槽13，第二开槽13与按钮12正对；在底板7上设有扇形的第三开槽15，第三开槽15与光标调节圈14正对。
具体地，在左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4的前端均安装有锁紧件5，锁紧件5包括第一C型圈16，第一C型圈16与左光标激光灯2或右光标激光灯3或中间调节激光灯4的外径相适应，左光标激光灯2、右光标激光灯3或中间调节激光灯4均可卡入到第一C型圈16中。第一C型圈16上端固定有连接板17，连接板17穿过第一滑槽6与滑板18连接，滑板18、第一C型圈16上设有相对的螺纹孔，螺栓19穿过螺纹孔对左光标激光灯2或右光标激光灯3或中间调节激光灯4顶紧。
为了方便调节，在顶板8上相应位置设有扇形的第一滑槽6，第一滑槽6的宽度大于第一C型圈16、连接板17的宽度，第一滑槽6的宽度小于滑板18的宽度。在安装时可将第一C型圈16穿过第一滑槽6伸入到底板7、顶板8之间的间隔内，然后拨动相应的激光灯，将激光灯卡入到对应的第一C型圈16内，而滑板18则滑动设置在顶板8上顶面上。为了防止第一C型圈16与激光灯脱离，可通过螺栓19进一步加固。且螺栓19还可作为把手进行拨动调节。
具体地，在左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4的尾部均设有铰接件，铰接件包括第二C型圈20，第二C型圈20与左光标激光灯2或右光标激光灯3或中间调节激光灯4的外径相适应，左光标激光灯2、右光标激光灯3或中间调节激光灯4均可卡入到第二C型圈20中。第二C型圈20侧部设有带穿孔的侧板21，销轴22穿过侧板21及底板7、顶板8并通过螺母锁紧固定。 当转动对应的激光灯前部时，激光灯绕销轴22转动。
在两支撑块9之间上下设有多个限位杆11，左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4上下端受限位杆11支撑、限位（与限位杆11点接触）。通过限位杆11支撑、限位，一方面保证激光灯的牢固性且减少与底板7、顶板8的摩擦，另一方面通过严格控制上下的限位杆11的水平度及之间的间隔，可保持左光标激光灯2、右光标激光灯3及中间调节激光灯4的轴线大致位于同一平面内，为后面检测提供基础。
为了增强激光灯照射在隔离开关上面的反光效果，在隔离开关左右的接线座（，左右的触头导电杆上可贴上反光贴，激光灯照射时，可以增强反射效果，使得在白天时也具有较明显的观察效果。
工作原理及过程：使用本检测装置时，按下按钮12，依次打开左光标激光灯2、右光标激光灯3，调整左光标激光灯2、右光标激光灯3的角度，使得左光标激光灯2射出的激光照射在隔离开关左接线座上，使得右光标激光灯3射出的激光照射在隔离开关右接线座上，打开中间调节激光灯4，使得射出的线光源依次穿过隔离开关左接线座和右接线座，并且与左光标激光灯2，右光标激光灯3射出的激光重合。此时表示左光标激光灯2，右光标激光灯3，以及中间调节激光灯4射出的激光在同一条直线上。如果隔离开关的左触头、右触头的导电杆与三条激光完全重合，表示隔离开关左触头、右触头接触良好，也完全在一条直线上。运维人员在操作隔离开关时，也可以利用此三条激光线，来微调隔离开关操作杆，使得隔离开关的左触头、右触头的导电杆与三条激光完全重合。
这里设置三个激光灯的目的，主要考虑隔离开关本身第一接线座5、右触头6、罩7、左触头8、第二接线座9实际尺寸较大，且隔离开关合上后带有高压电，通常测量至少距离隔离开关5m之外，单一的线光源来比对，操作性不强，穿过第一接线座5和第二接线座9这两点的直线有多条，因为第一接线座5和第二接线座9尺寸很大，而且测量点又较远，实际调节的时候很难调节。设置了左右光标激光灯，可以为中间的线光源提供参考，为中间的线光源提供两个水平的基准点，便于快速定位，加快调节速度。
Claims (8)
1.基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，其特征在于：包括固定支架（1），固定支架（1）的同一平面上从左往右分别设置有左光标激光灯（2）、右光标激光灯（3）及中间调节激光灯（4）；左光标激光灯（2）、右光标激光灯（3）及中间调节激光灯（4）的尾端均与固定支架（1）铰接，左光标激光灯（2）、右光标激光灯（3）及中间调节激光灯（4）另一端均安装有锁紧件（5），锁紧件（5）滑动设置在固定支架（1）的第一滑槽（6）上。
2.根据权利要求1所述的基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，其特征在于：所述固定支架（1）包括底板（7）、顶板（8），底板（7）、顶板（8）之间设有支撑块（9），底板（7）、顶板（8）及支撑块（9）通过固定螺栓（10）进行固定。
3.根据权利要求2所述的基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，其特征在于：所述支撑块（9）分左右两侧分布，且两支撑块（9）之间上下设有多个限位杆（11），左光标激光灯（2）、右光标激光灯（3）及中间调节激光灯（4）上下端受限位杆（11）支撑、限位。
4.根据权利要求2所述的基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，其特征在于：所述顶板（8）上与左光标激光灯（2）、右光标激光灯（3）及中间调节激光灯（4）上按钮（12）对应位置处设有第二开槽（13）。
5.根据权利要求2所述的基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，其特征在于：所述底板（7）上与左光标激光灯（2）、右光标激光灯（3）及中间调节激光灯（4）上光标调节圈（14）对应位置处设有第三开槽（15）。
6.根据权利要求1所述的基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，其特征在于：所述锁紧件（5）包括第一C型圈（16），第一C型圈（16）与左光标激光灯（2）或右光标激光灯（3）或中间调节激光灯（4）的外径相适应，第一C型圈（16）上端固定有连接板（17），连接板（17）穿过第一滑槽（6）与滑板（18）连接，滑板（18）、第一C型圈（16）上设有相对的螺纹孔，螺栓（19）穿过螺纹孔对左光标激光灯（2）或右光标激光灯（3）或中间调节激光灯（4）顶紧。
7.根据权利要求1所述的基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置，其特征在于：所述左光标激光灯（2）、右光标激光灯（3）及中间调节激光灯（4）的尾端均设有第二C型圈（20），第二C型圈（20）侧部设有带穿孔的侧板（21），销轴（22）穿过侧板（21）及底板（7）、顶板（8）并通过螺母锁紧固定。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于光学特征的隔离开关合后位置检测装置进行检测的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、使用本检测装置时，按下按钮12，依次打开左光标激光灯2、右光标激光灯3，调整左光标激光灯2、右光标激光灯3的角度，使得左光标激光灯2射出的激光照射在隔离开关左接线座上，使得右光标激光灯3射出的激光照射在隔离开关右接线座上；
步骤二、打开中间调节激光灯4，使得射出的线光源依次穿过隔离开关左接线座和右接线座，并且与左光标激光灯2，右光标激光灯3射出的激光重合；此时表示左光标激光灯2，右光标激光灯3，以及中间调节激光灯4射出的激光点火线在同一条直线上；
步骤三、进行判断：如果隔离开关的左触头、右触头的导电杆与三条激光完全重合，表示隔离开关左触头、右触头接触良好，也完全在一条直线上；运维人员在操作隔离开关时，也可以利用此三条激光线，来微调隔离开关操作杆，使得隔离开关的左触头、右触头的导电杆与三条激光完全重合。
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