CN110223890B - 一种用于成排断路器的远程分合闸装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于成排断路器的远程分合闸装置及工作方法，包括：沿断路器成排布置的方向，平行设置第一直线导轨和第二直线导轨；所述第一直线导轨和第二直线导轨设置在断路器带有开关的端面上方，且两直线导轨在所述端面上的投影分布在所述开关的两侧；本发明装置具有远程通信功能，能够实现成排断路器中任一断路器的远程自动分合闸控制，同时不会影响手动分合闸的实现。

Description

一种用于成排断路器的远程分合闸装置及工作方法

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种用于成排断路器的远程分合闸装置及工作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着社会发展和人民生活水平的提高，日常办公和生活多种功能用电设备越来越来多。用电设备的增加极大增大了用电线路安全隐患，对用电设备及时分闸断电提出来更高的要求。

发明人发现，目前市面上有具备自动合闸的新型智能空气断路器，自动重合闸保护器(智能电操)能实现分合闸，但其往往仅适用于配电箱接线之前提前安装，如果将其应用于对原有配电盘的现场改造，则存在着诸多困难，比如：

1、目前的自动分合闸装置均是在断路器两侧安装，受到原有配电箱空间的限制，存在安装空间受限的问题；

2、原有配电箱内断路器都是成排布置，且相邻断路器之间的空隙非常小，要想实现对每一个断路器的自动分合闸改造，需要对断路器的设置位置进行调整，使每一个断路器的两侧均具备一定的安装空间；这就会造成原有线缆长度不够的问题，导致施工周期长、施工过程复杂、施工成本高。

3、现有的对于配电箱进行断路器分合闸改造的过程中，用电设置必须断电才能进行改造，影响用户的正常用电。

4、分合闸过程中断路器分合闸手柄受力不均，容易导致误操作或者操作不到位的情况，带来安全隐患。

5、目前的分合闸装置只能一个断路器对应一个分合闸装置，当对于成排断路器进行分合闸时，这些分合闸装置不能直接对现有的成排断路器进行分合闸改造，而是需要改变断路器的布局方式，容易导致安装空间不足、原有线缆长度不够等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种用于成排断路器的远程分合闸装置及工作方法，该装置体积小、不改变原安装线缆长度、施工周期短，且施工过程中用电设备无需断电；能够实现成排断路器中任意断路器的分合闸。

为了实现上述目的，在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种用于成排断路器的远程分合闸装置，包括：沿断路器成排布置的方向，平行设置第一直线导轨和第二直线导轨；所述第一直线导轨和第二直线导轨设置在断路器带有分合闸手柄的端面上方，且两直线导轨在所述端面上的投影分布在所述分合闸手柄的两侧；

在第一直线导轨和第二直线导轨之间连接分合闸装置，所述分合闸装置能够在第一驱动机构的驱动下在第一直线导轨和第二直线导轨上移动，所述分合闸装置上设有控制器和手柄拨动装置，所述控制器能够与远程操控终端通信，所述手柄拨动装置在第二驱动装置的驱动下，在第一直线导轨和第二直线导轨之间移动；所述手柄拨动装置运动过程中能够与断路器分合闸手柄接触，实现对断路器分合闸手柄的开闭拨动。

作为进一步地改进，所述分合闸装置包括：分合闸支架，所述分合闸支架的两端分别与第一直线导轨和第二直线导轨连接；丝杠沿垂直于直线导轨的方向设置在分合闸支架内部，丝杠一端穿过分合闸支架后，与驱动电机连接；手柄拨动装置设置在丝杠上，丝杠转动带动手柄拨动装置移动。

作为进一步地改进，所述手柄拨动装置上设有两个手柄拨动齿，所述两个手柄拨动齿间隔设定距离，断路器分合闸手柄始终位于两个手柄拨动齿之间。

作为进一步地改进，所述手柄拨动齿与断路器开关接触的位置为弧面。

作为进一步地改进，所述手柄拨动装置完成某一断路器开关的合闸或分闸动作后，手柄拨动装置运行至断路器分合闸手柄的中间位置，以保证分合闸装置沿直线导轨运动过程中，手柄拨动装置不会影响到断路器分合闸手柄。

作为进一步地改进，还包括：导向杆，所述导向杆与丝杠平行设置，手柄拨动装置与导向杆连接，手柄拨动装置在丝杠的带动下沿着导向杆移动。

作为进一步地改进，所述第一直线导轨和第二直线导轨的两端分别延伸出成排断路器两端设定距离，作为分合闸装置的停放位置；手柄拨动装置完成某一断路器分合闸手柄的合闸或分闸动作后，控制分合闸装置运行至停放位置处。

作为进一步地改进，还包括：架体，所述架体设置在断路器带有分合闸手柄的端面上；第一直线导轨和第二直线导轨分别与所述架体连接。

作为进一步地改进，还包括：位置传感器，所述位置传感器与控制器连接，所述位置传感器采集手柄拨动装置的位置并传送至断路器。

在另一些实施方式中，本发明采用如下技术方案：

一种用于成排断路器的远程分合闸装置的工作方法，包括：

控制器接收到某一断路器合闸或者分闸的指令后，控制第一驱动机构驱动分合闸装置沿着直线导轨移动至所述断路器的位置；

控制器根据检测到的手柄拨动装置的位置，控制第二驱动装置驱动手柄拨动装置移动，手柄拨动装置移动过程中与断路器分合闸手柄接触，实现对断路器分合闸手柄的开闭拨动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明成排断路器远程分合闸装置采用安装在断路器上方的方式，占用空间小，不会受原有配电箱安装空间的限制，且不需要改变原有断路器的排布方式，不改变原有安装电缆的长度；

装置具有远程通信功能，能够实现成排断路器中任一断路器的远程自动分合闸控制，同时不会影响手动分合闸的实现；

成排断路器远程分合闸装置与断路器是相互分开的，施工周期短、安装迅速便捷、施工成本低，施工过程中用电设备无需断电，不影响居民正常用电。

装置与断路器分合闸手柄接触的位置设置成弧面，运动过程中紧密贴合断路器分合闸手柄，使得断路器分合闸手柄受力均匀，控制可靠。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施案例的成排断路器远程分合闸装置结构示意图一；

图2为本发明实施案例的成排断路器远程分合闸装置结构示意图二；

图3为本发明实施案例的成排断路器远程分合闸装置与成排断路器连接示意图一；

图4为本发明实施案例的成排断路器远程分合闸装置与成排断路器连接示意图二；

图5为本发明实施案例的成排断路器远程分合闸装置工作位置示意图；

图6为本发明实施案例的成排断路器远程分合闸装置正常位置示意图；

其中，1.X轴电机，2.Y轴电机，3.第一直线导轨，4.第二直线导轨，5.同步带，6.手柄拨动装置，7.固定板，8.侧板，9.拉板，10.丝杠，11.导向杆，12.手柄拨动齿，13.断路器，14.分合闸手柄，15.停放位置。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

在一个或多个实施方式中公开了一种用于成排断路器的远程分合闸装置，如图1和图3所示，包括：架体，架体包括平行设置的两块固定板7，两块固定板7的设置方向与成排断路器的布置方向一致；两块固定板7固定在断路器13带有分合闸手柄14的端面的上下两端，两块固定板7的端部通过侧板8连接，固定板7和侧板8组成一个矩形框架，将断路器13带有分合闸手柄14的端面包围在内；为了防止两块固定板7由于距离长导致的中间位置变形，在两块固定板7之间设置拉板9，起到固定板7定形的作用。

在两块固定板7之上，分别平行设置第一直线导轨3和第二直线导轨4，两直线导轨在断路器13带有分合闸手柄14的端面上的投影分布在断路器分合闸手柄14的两侧；在第一直线导轨3和第二直线导轨4之间架设分合闸装置，分合闸装置两端分别与第一直线导轨3和第二直线导轨4连接，分合闸装置能够在X轴电机1的驱动下，沿着直线导轨来回移动。

本实施例具体的实现方法为：X轴电机1转动带动同步带轮转动，同步带轮转动带动同步带5运动，分合闸装置固定在同步带5上，跟随同步带5一起运动。

第一直线导轨3和第二直线导轨4的两端分别延伸出成排断路器的边缘设定距离，作为分合闸装置的停放位置15，分合闸装置在进行完分合闸任务后，移动至直线导轨任一端的停放位置15进行停放，这样，分合闸装置不工作时，不会影响断路器的手动分合闸，参照图3。

在直线导轨和固定板7之间有一定的距离，能够容纳螺丝刀拆装电线，安装完成后的分合闸装置不影响维修人员检修线路。

为了保证维修人员检修安全，紧贴固定板7外侧设置绝缘挡板，安装完成后的分合闸装置在维修人员使用螺丝刀区域均有绝缘挡板。

参照图2，分合闸装置包括：Y轴电机2、分合闸支架、丝杠10、导向杆11和手柄拨动装置6；分合闸支架的两端分别与第一直线导轨3和第二直线导轨4连接；分合闸支架能够沿着直线导轨做直线运动；丝杠10、导向杆11和手柄拨动装置6均设置在分合闸支架内部，丝杠10一端穿过分合闸支架与电机输出轴连接，另一端通过轴承与分合闸支架连接。导向杆11与丝杠10平行设置，手柄拨动装置6分别与导向杆11和丝杠10连接，Y轴电机2转动带动丝杠10转动，丝杠10转动带动手柄拨动装置6移动，导向杆11在手柄拨动装置6移动过程中起到导向作用。

需要说明的是，X轴电机1和Y轴电机2可以采用步进电机、直流减速电机、伺服电机以及舵机等多种电机形式，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

本实施例中，X轴电机1采用同步带5传动形式驱动分合闸装置移动；Y轴电机2采用丝杠10传动的方式驱动手柄拨动装置6移动，这些传动方式均是常规的传动方式，本领域技术人员也可以根据需要选择采用滚珠丝杆传动方式或者采用光轴导轨等传动方式。

参照图4，手柄拨动装置6向断路器分合闸手柄14方向延伸出两个手柄拨动齿12，两个手柄拨动齿12间隔设定距离，该距离大于断路器分合闸手柄14的分合闸所需的距离，避免分合闸装置沿直线导轨移动过程中，碰到分闸状态或合闸状态的断路器分合闸手柄14；断路器分合闸手柄14位于两个手柄拨动齿12之间，以便于手柄拨动齿12运动过程中与断路器分合闸手柄14接触。

两个手柄拨动齿12与断路器分合闸手柄14接触的位置均为圆弧面，运动过程中手柄拨动齿12能够紧密贴合断路器分合闸手柄14，减少分合闸过程中的受力。

参照图6，手柄拨动装置6始终保持在断路器分合闸手柄14的中间位置,以便于在分合闸装置沿直线导轨轴向运动时，不会碰到分闸状态或合闸状态的断路器分合闸手柄14。

手柄拨动装置6的宽度在16mm以下，可以适用所有型号的断路器13，比如：1P、2P、3P、4P断路器13。

X轴电机1和Y轴电机2的运动均受到控制器的控制，控制器能够根据接收到的外部控制指令，控制X轴电机1和Y轴电机2的运动。

分合闸装置内部的位置传感器采用霍尔传感器，用于检测手柄拨动齿12所处的位置，位置传感器与控制器连接，将获取的位置信息传送给控制器，控制器根据接收到的位置向电机驱动控制器发送控制指令，控制电机的运行。

远程分合闸装置上设有LED或LCD显示屏，与控制器连接，可以显示合闸次数指示，断电次数、分合闸次数记录、故障报警输出等信息。

实施例二

在一个或多个实施方式中公开了一种用于成排断路器的远程分合闸装置的工作方法，包括：

控制器接收到某一断路器13合闸或者分闸的指令后，控制第一驱动机构驱动分合闸装置沿着直线导轨移动至所述断路器13的位置；

控制器根据检测到的手柄拨动装置6的位置，控制第二驱动装置驱动手柄拨动装置6移动，手柄拨动装置6移动过程中与断路器分合闸手柄14接触，实现对断路器分合闸手柄14的开闭拨动。

参照图5，控制接收外部控制指令，比如：控制8号断路器13合闸，控制器根据接收到的外部控制指令，控制X轴电机1驱动分合闸装置沿直线导轨轴向运动，到达8号断路器13上方后，控制Y电机带动丝杆旋转，丝杠10旋转带动手柄拨动装置6沿着导向杆11像设定的方向(断路器分合闸手柄14合闸的方向)移动，手柄拨动装置6移动过程中，手柄拨动齿12与设定断路器分合闸手柄14接触，拨动手柄合闸；完成合闸动作后，控制Y电机带动手柄拨动装置6移动至断路器分合闸手柄14中间位置，控制X轴电机1带动分合闸装置返回停放位置15，完成一次合闸流程。

需要说明的是，手柄拨动装置6移动至断路器分合闸手柄14中间位置可以理解为：开关波动装置在完成分合闸动作后，要移动至与断路器分合闸手柄14的中间位置相对的位置，以保证手柄拨动装置6在沿着直线导轨做轴向运动时，两个手柄拨动齿12不会碰到断路器分合闸手柄14而产生误动作。

在不需要专业维修人员操作的前提下，现场工作人员可自行按照操作说明完成上述操作。从而减少了人力和物力的消耗。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种用于成排断路器的远程分合闸装置，其特征在于，包括：沿断路器成排布置的方向，平行设置第一直线导轨和第二直线导轨；所述第一直线导轨和第二直线导轨设置在断路器带有分合闸手柄的端面上方，且两直线导轨在所述端面上的投影分布在所述分合闸手柄的两侧；

在第一直线导轨和第二直线导轨之间连接分合闸装置，所述分合闸装置能够在第一驱动机构的驱动下在第一直线导轨和第二直线导轨上移动，所述分合闸装置上设有控制器和手柄拨动装置，所述控制器能够与远程操控终端通信，所述手柄拨动装置在第二驱动装置的驱动下，在第一直线导轨和第二直线导轨之间移动；所述手柄拨动装置运动过程中能够与断路器分合闸手柄接触，实现对断路器分合闸手柄的开闭拨动；

所述手柄拨动装置上设有两个手柄拨动齿，所述两个手柄拨动齿间隔设定距离，断路器分合闸手柄始终位于两个手柄拨动齿之间；

所述手柄拨动齿与断路器开关接触的位置为弧面。

2.如权利要求1所述的一种用于成排断路器的远程分合闸装置，其特征在于，所述分合闸装置包括：分合闸支架，所述分合闸支架的两端分别与第一直线导轨和第二直线导轨连接；丝杠沿垂直于直线导轨的方向设置在分合闸支架内部，丝杠一端穿过分合闸支架后，与驱动电机连接；手柄拨动装置设置在丝杠上，丝杠转动带动手柄拨动装置移动。

3.如权利要求1所述的一种用于成排断路器的远程分合闸装置，其特征在于，所述手柄拨动装置完成某一断路器开关的合闸或分闸动作后，手柄拨动装置运行至断路器分合闸手柄的中间位置，以保证分合闸装置沿直线导轨运动过程中，手柄拨动装置不会影响到断路器分合闸手柄。

4.如权利要求2所述的一种用于成排断路器的远程分合闸装置，其特征在于，还包括：导向杆，所述导向杆与丝杠平行设置，手柄拨动装置与导向杆连接，手柄拨动装置在丝杠的带动下沿着导向杆移动。

5.如权利要求1所述的一种用于成排断路器的远程分合闸装置，其特征在于，所述第一直线导轨和第二直线导轨的两端分别延伸出成排断路器两端设定距离，作为分合闸装置的停放位置；手柄拨动装置完成某一断路器分合闸手柄的合闸或分闸动作后，控制分合闸装置运行至停放位置处。

6.如权利要求1所述的一种用于成排断路器的远程分合闸装置，其特征在于，还包括：架体，所述架体设置在断路器带有分合闸手柄的端面上；第一直线导轨和第二直线导轨分别与所述架体连接。

7.如权利要求1所述的一种用于成排断路器的远程分合闸装置，其特征在于，还包括：位置传感器，所述位置传感器与控制器连接，所述位置传感器采集手柄拨动装置的位置并传送至控制器。

8.一种用于如权利要求1-7中任一项所述的成排断路器的远程分合闸装置的工作方法，其特征在于，包括：

控制器接收到某一断路器合闸或者分闸的指令后，控制第一驱动机构驱动分合闸装置沿着直线导轨移动至所述断路器的位置；

控制器根据检测到的手柄拨动装置的位置，控制第二驱动装置驱动手柄拨动装置移动，手柄拨动装置移动过程中与断路器分合闸手柄接触，实现对断路器分合闸手柄的开闭拨动。