CN110849396B - 一种压板投退状态检测装置及压板防误系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压板投退状态检测装置以及压板防误系统，属于电力设备技术领域，压板包括第一端子、第二端子和用于实现第一端子和第二端子导通和断开的压板连接片，检测装置包括固定在压板连接片上并跟随压板连接片运动的配合附件、与配合附件磁力配合的并随配合附件的运动而上下运动的磁体感应附件、与感应配件感应配合的检测传感器，检测传感器包括检测压板投入状态的第一检测传感器和检测压板退出状态的第二检测传感器，磁体感应附件以择一方式与第一检测传感器或第二检测传感器感应配合，压板防误系统包括上述压板投退状态检测装置，该检测装置操作方便，节省时间和精力，区域兼容性好，准确性高和可靠性高，降低了误判率。

Description

一种压板投退状态检测装置及压板防误系统

【技术领域】

本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种压板投退状态检测装置以及压板防误系统。

【背景技术】

继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要设备之一，为电力系统和设备的安全运行提供保障，其中，继电保护装置中压板的投/退决定了继电保护装置相应的保护功能能否正常实现，但在实际操作中，多个压板安装在一个屏柜上，压板数量大、种类多，排列较复杂，为电力系统保护压板在使用和管理带来很大难度，因误投或漏投压板而造成的电力保护误动和拒动的情况时有发生，给电网运行带来了极大的危害，

授权公告号为CN205539226U的中国发明专利公开了一种压板状态检测装置，该专利包括多个检测机构和与多个检测机构电连接的传导机构，多个检测机构与待测压板一一对应，且检测机构设置在传导机构上，用于检测对应的待测压板的投/退状态，并通过传导机构输出相应的待测压板的投/退状态，该压板状态检测装置，适用于各种压板类型以及压板间距，简化了安装过程，接线简单，通用性强，使用方便，但使用此检测装置，由于投、退状态为同一感应部件，即同一个传感器，通过感应部件是否感应到传感部件的位置信号来确定投、退状态，即当传感器检测到感应部件时会输出投信号(或退信号)，反之没有感应到部件时会输出退信号(或投信号)，失误率高，当压板即将投入但并未真正投切到连接触点时，即还未投入到位时，但此时由于传感部件已经进入到感应部件的感应范围内，而使感应部件被传感部件激活，从而后台主机确认为“投入状态”，造成了系统对压板状态的误判，可能会造成操作失误，存在极大危险。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，设计一种降低误判率、提高工作效率的压板投退状态检测装置。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种压板投退状态检测装置，所述压板包括第一端子、第二端子和用于实现第一端子和第二端子导通和断开的压板连接片，所述检测装置包括固定在压板连接片上并跟随压板连接片运动的配合附件、与配合附件磁力配合的并随配合附件的运动而上下运动的磁体感应附件、与感应配件感应配合的检测传感器，所述检测传感器包括检测压板投入状态的第一检测传感器和检测压板退出状态的第二检测传感器，所述磁体感应附件以择一方式与第一检测传感器或第二检测传感器感应配合。

作为优选，所述检测装置还包括容纳和限制感应部件移动的容纳限位部。

作为优选，所述容纳限位部包括柱状壳体，所述柱状壳体内设有容置腔，所述磁体感应附件位于容置腔内，并在容置腔内上下运动。

作为优选，检测装置还包括用于提示压板状态的压板状态指示灯和提示故障的报警器，所述压板状态提示灯包括接收投入状态信号的第一状态指示灯和接收退出状态信号的第二状态指示灯。

作为优选，所述压板状态指示灯和报警器提示如下：

第一状态指示灯常亮，第二状态指示灯灭，压板在投入状态；

第一状态指示灯灭，第二状态指示灯常亮，压板在退出状态下；

第一状态指示灯常亮，第二状态指示灯闪烁，压板由退出状态即将进入投入状态的待操作状态；

第一状态指示灯闪烁，第二状态指示灯常亮，压板由投入状态即将进入退出状态的待操作状态；

第一状态指示灯常亮，第二状态指示灯常亮，检测装置故障状态，报警器报警；

第一状态指示灯灭，第二状态指示灯灭，检测装置故障状态，报警器报警；

第一状态指示灯闪烁，第二状态指示灯闪烁，检测装置故障状态，报警器报警。

采用本技术方案的有益效果：

1、使用上述压板投退状态检测装置，压板投入状态时，第一端子和第二端子通过压板连接片导通，电流通过压板连接片和固定在其上的配合附件，并在其周围产生磁场，磁场的存在使配合附件与而磁体感应附件之间的磁性吸引力增强，大于感应配件的重力，磁体感应附件向上运动，并与第一检测传感器感应配合，第一检测传感器输出投入状态信号；压板连接片与第一端子或第二端子断开，压板连接片上电流消失，配合附件和磁体感应附件的磁性吸引力减小，小于磁体感应附件自身的重力磁体感应附件向下运动，并与第二检测传感器感应配合，第二检测传感器输出退出状态信号，相较于现有技术中一种压板状态检测装置，压板未投入到位时，但传感部件被感应部件感应到，造成了系统对压板状态的误判现象，本发明中的检测装置只有当压板连接片两端均与第一端子和第二端子紧密连接后，才会产生磁场，磁体感应附件才会向上运动与第一检测传感器感应配合，输出投入状态信号，否则其克服不了重力作用，一直处于下方与第二检测传感器感应配合，只会输出退出状态信号，从而避免了压板连接片在没有完全到达投入位置时，检测装置对压板状态的误判定，区域兼容性好，准确性高，可靠性更高。

2、压板投入状态和退出状态时，磁体感应附件在不同的位置，并与不同的检测传感器感应配合，通过不同的线路输出不同的状态信号，信息传输更清晰，进一步降低了误判率。

3、第一检测传感器和第二检测传感器通过不同线路输出信号，且是否感应到磁体感应附件的信号波形又有所不同，因此，第一检测传感器和第二检测传感器传出的信号波形可以有多种组合，从而代表不同状态情况，主控系统对信号组合进行分析后判断压板的投退状态、即将进行的待操作状态，并将这些状态信号发送给指示灯，通过指示灯显示组合，能够让操作人员直观的了解压板的情况和需要操作的压板，以及对该压板即将进行的操作，无需人工筛选寻找待操作的压板，同时即使操作人员通过后台主机观察到压板切换错误的情况，也能够通过指示灯的直观显示很快筛选出误投的压板，并将其重新切换到正确的投/退位置上，操作方便，节省时间和精力，有效防止误操作，大大地提高了工作效率和准确率。

4、现有技术中的压板状态检测装置均不具备自检功能，即压板检测机构自身出现故障，如检测传感器损坏时，主控系统上始终会显示投/退状态的状态，容易造成操作人员以及后台主机错误的判断，甚至可能会导致继电保护装置安全事故的发生，本方案中的检测装置设置了自检功能，当第一检测传感器或第二检测传感器出现故障，其同时输出信号或同时不输出信号，或其他电气部件损坏，输出的信号不能及时输出时，则第一状态指示灯和第二状态指示灯同时常亮、灭或闪烁，使操作人员能够比较直观的快速对应定位找到出现故障的检测装置，并及时维修或更换，同时，出现故障后，通过报警器报警提示，提醒操作人员注意，并尽快进行排查，有效防止了检测装置自身故障造成误判误投操作而引起电力事故。

本发明采用另一个技术方案如下：

一种压板防误系统，包括控制装置，还包括上述任一技术方案中所述的压板投退状态检测装置，所述控制装置一端与检测传感器电连接，所述控制装置的另一端与主控系统电连接，所述主控系统对状态信号进行分析处理以判断压板的投退状态。

作为优选，所述检测传感器与控制装置之间连接有传导装置，所述控制装置与主控系统之间连接有压板控制器。

作为优选，所述传导装置包括具有若干电子元件的电路板，所述电路板上设有用于传送检测传感器输出的状态信号的信号输入接口和用于接收控制信号的信号输入接口。

作为优选，每个检测装置均连接相应的传导装置，不同传导装置连接不同的控制装置，或者每个检测装置均连接相应的传导装置，不同传导装置连接同一控制装置。

作为优选，所述控制装置为单片机、数字信号处理器或工控机。

发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对发明做进一步的说明：

图1为本发明中多个压板安装在一屏柜上的安装效果图。

图2为本发明中压板立体结构示意图。

图3为本发明中压板投入状态时与检测装置配合的示意图。

图4为本发明中压板退出状态时与检测装置配合的示意图。

图5为本发明中压板与检测装置配合时立体结构示意图。

图6为本发明中检测装置某一部分结构示意图。

图7为本发明中配合附件通过连接件连接在手握部上的示意图。

图8为本发明压板防误系统的电路原理图，其中不同传导装置连接不同控制装置。

图9为本发明压板防误系统的另一种电路原理图，其中不同传导装置连接同一控制装置上。

图10为本发明压板防误系统结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合发明实施例的附图对发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

实施例一：

如图1至图7所示，一种压板投退状态检测装置200，压板100包括第一端子110、第二端子120和用于实现第一端子110和第二端子120导通和断开的压板连接片130，检测装置200包括固定在压板连接片130上并跟随压板连接片130 运动的配合附件210、与配合附件210磁力配合的并随配合附件210的运动而上下运动的磁体感应附件240、与感应配件感应配合的检测传感器，检测传感器包括检测压板100投入状态的第一检测传感器220和检测压板100退出状态的第二检测传感器230，磁体感应附件240以择一方式与第一检测传感器220或第二检测传感器230感应配合。

本实施例中每个压板100附近固定设一个压板投退状态检测装置200，为了方便压板连接片130的转动，如图5所示，在压板连接片130上设有手握部140，通过手握部140给压板连接片130施力，如图5和图7所示，配合附件210通过连接件211固定在手握部140上，使用上述检测装置200，如图3所示，压板100 投入状态时，第一端子110和第二端子120通过压板连接片130导通，电流通过压板连接片130和固定在其上的配合附件210，并在其周围产生磁场，磁场的存在使配合附件210与而磁体感应附件240之间的磁性吸引力增强，大于感应配件的重力，磁体感应附件240向上运动，并与第一检测传感器220感应配合，第一检测传感器220输出投入状态信号；如图4所示，压板连接片130与第一端子 110或第二端子120断开，压板连接片130上电流消失，配合附件210和磁体感应附件240的磁性吸引力减小，小于磁体感应附件240自身的重力磁体感应附件 240向下运动，并与第二检测传感器230感应配合，第二检测传感器230输出退出状态信号，相较于现有技术中一种压板状态检测装置200，压板100未投入到位时，但传感部件被感应部件感应到，造成了系统对压板100状态的误判现象，本发明中的检测装置200只有当压板连接片130两端均与第一端子110和第二端子120紧密连接后，才会产生磁场，磁体感应附件240才会向上运动与第一检测传感器220感应配合，输出投入状态信号，否则其克服不了重力作用，一直处于下方与第二检测传感器230感应配合，只会输出退出状态信号，从而避免了压板连接片130在没有完全到达投入位置时，检测装置200对压板100状态的误判定，区域兼容性好，准确性高，可靠性更高。压板100投入状态和退出状态时，磁体感应附件240在不同的位置，并与不同的检测传感器感应配合，通过不同的线路输出不同的状态信号，信息传输更清晰，进一步降低了误判率。

为了方便磁体感应附件240上下运动更灵活，其为活动的磁体，如磁钢，配合附件210为受磁体，如铁块等，为了限制其运动途径和距离，检测装置200 还设置了容纳限位部，本实施例中，如图3、图4和图6所示，容纳限位部包括柱状壳体250，柱状壳体250内设有容置腔，磁体感应附件240位于容置腔内，并在容置腔内上下运动，第一检测传感器220在容置腔顶部附近，第二检测传感器230在容置腔底部附近，第一端子110在上方，第二端子120在下方，压板连接片130下端与第二端子120铰接，上端与第一端子110可拆卸连接，配合附件210设在压板连接片130中间位置，配合附件210跟随压板连接片130向上旋转，上端与第一端子110连接时，压板100导通，磁体感应附件240向上运动至容置腔顶部；配合附件210跟随压板连接片130向下旋转，上端与第一端子110分开时，压板100断开，磁体感应附件240向上运动至容置腔底部，磁体感应附件 240移动速度较快，为了减少磁体感应附件240的瞬间移动对壳体的冲击，还可以在容置腔的顶端和底端设置缓冲结构，如海绵或弹簧。

安装在屏柜上的压板100数量较多，且排布紧密，人工筛选寻找起来费时费力，为了让操作人员能够更直观的了解压板100的情况和快速找出需要操作的压板100，以及对该压板100即将进行的操作，检测装置200还包括用于提示压板 100状态的压板100状态指示灯和提示故障的报警器280，压板100状态提示灯包括接收投入状态信号的第一状态指示灯260和接收退出状态信号的第二状态指示灯270。

本实施例中的第一检测传感器220和第二检测传感器230可以选用不同的霍尔元件，不同的霍尔元件与磁钢配合使用输出不同的状态信号，第一检测传感器220和第二检测传感器230通过不同线路输出信号，且是否感应到磁体感应附件240的信号波形又有所不同，因此，第一检测传感器220和第二检测传感器 230传出的信号波形可以有多种组合，从而代表不同状态情况，主控系统600对信号组合进行分析后判断压板100的投退状态、即将进行的待操作状态，并将这些状态信号发送给指示灯，通过指示灯显示组合，无需人工筛选寻找待操作的压板100，同时即使操作人员通过后台主机观察到压板100切换错误的情况，也能够通过指示灯的直观显示很快筛选出误投的压板100，并将其重新切换到正确的投/退位置上，则此时的状态指示灯由闪烁转换为正常的常亮或灭状态，操作方便，节省时间和精力，有效防止误操作，大大地提高了工作效率和准确率。

本实施例中，第一状态指示灯260和第二状态指示灯270组合投退状态和即将进行的待操作状态提示如下：

如图3所示，第一状态指示灯260常亮，第二状态指示灯270灭，压板100 在投入状态；

如图4所示，第一状态指示灯260灭，第二状态指示灯270常亮，压板100 在退出状态下；

第一状态指示灯260常亮，第二状态指示灯270闪烁，压板100由退出状态即将进入投入状态的待操作状态；

第一状态指示灯260闪烁，第二状态指示灯270常亮，压板100由投入状态即将进入退出状态的待操作状态；

本实施例中的检测装置200还具备自身故障检测功能，当第一检测传感器 220或第二检测传感器230出现故障，其同时输出信号或同时不输出信号，或其他电气部件损坏，输出的信号不能及时输出时，指示灯和报警器280也会给出相应指示和提示，使操作人员能够比较直观的快速对应定位找到出现故障的检测装置200，并及时维修或更换，有效防止了检测装置200自身故障造成误判误投操作而引起电力事故。

本实施例中，第一状态指示灯260、第二状态指示灯270和报警器280的组合指示及报警提示如下：

第一状态指示灯260常亮，第二状态指示灯270常亮，检测装置200故障状态，报警器280报警；

第一状态指示灯260灭，第二状态指示灯270灭，检测装置200故障状态，报警器280报警；

第一状态指示灯260闪烁，第二状态指示灯270闪烁，检测装置200故障状态，报警器280报警。

通过报警器280，如蜂鸣器鸣叫报警提示，提醒操作人员注意，并尽快进行排查，有效防止了检测装置200自身故障造成误判误投操作而引起电力事故。

可以理解的是，本实施例中的状态指示灯使用具有多个颜色的发光二极管，通过控制状态灯的不同颜色和亮灭来表述压板100不同的状态，例如用绿色表示正常状态的指示，用红色表示待操作，用红色闪烁表示发生故障，人眼对颜色更敏感，使操作人员能够更快更直观的观察到每个压板100的状态。

上述不同的指示也可以用其他不同颜色和动作来表示，并不局限于实施例一和实施例二中的颜色和动作，只要能够起到区分和提示效果即可，在此不再一一赘述。

可以理解的是，也可以用第三状态指示原件来表示检测装置200的故障状态，如另一类型或颜色的指示灯或蜂鸣器等。

可以理解的是，每个检测装置200中压板100状态指示元件的数量并不限于两个，也可以用一个或三个及以上的指示元件。

本实施例采用两组传感器、双向确认机制，实现了动态检测，有效避免了因只有一个检测传感器可能检测错误或检测传感器损坏而造成对压板100状态的错误判断，保证压板100状态检测的准确性。

实施例二：

一种压板防误系统，包括控制装置400和上述实施例中的压板投退状态检测装置200，如图10所示，控制装置400一端与检测传感器电连接，控制装置400 的另一端与主控系统600电连接，主控系统600对状态信号进行分析处理以判断压板100的投退状态。检测传感器通过传导装置300与控制装置400连接，控制装置400通过压板控制器500与主控系统600连接，传导装置300包括具有若干电子元件的电路板(图中未示出)，电路板上设有用于传送检测传感器输出的状态信号的信号输入接口和用于接收控制信号的信号输入接口。本实施例中的控制装置400可以为单片机、数字信号处理器或工控机等。

压板100在不同的状态下进行切换时，磁体感应附件240的位置根据配合附件210的位置也在投位置与退位置之间进行切换；且磁体感应附件240以择一的方式与第一检测传感器220或第二检测传感器230感应配合，因此正常情况下只会有一个检测传感器与磁体感应附件240感应配合，因此只有一个检测传感器有状态信号输出，压板状态检测装置200输出的状态信号通过传导装置300输出给控制装置400，由控制装置400通过压板控制器500发送给主控系统600，最终由主控系统600对状态信号进行分析处理来判断压板100的投退状态，并将这些信号发送给指示灯，通过指示灯显示压板100状态；如果两个检测子模块均有状态信号输出或者均没有状态信号输出，则可以判定压板状态检测装置200发生故障；而使磁体感应附件240无法与检测传感器正确配合而造成的输出正确的状态信号；当发现状态信号异常时，主控系统600及时向操作人员提示报警，便于操作人员排查压板投退状态的错误以及对压板状态检测装置200进行维修，有效防止了可能产生严重的电力事故的发生。

如图8所示，电路中各个元器件的连接可以采用每个检测装置200均连接相应的传导装置300，不同传导装置300与不同的控制装置400一一对应连接，如图9所示，也可以采用每个检测装置200均连接相应的传导装置300，不同传导装置300连接同一控制装置400上，由一个控制装置400对各个检测装置200统一管理，集中控制，具体方案根据使用需要灵活设定。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种压板投退状态检测装置，所述压板包括第一端子、第二端子和用于实现第一端子和第二端子导通和断开的压板连接片，其特征在于，

所述检测装置包括固定在压板连接片上并跟随压板连接片运动的配合附件、与配合附件磁力配合的并随配合附件的运动而上下运动的磁体感应附件、与感应配件感应配合的检测传感器，所述检测传感器包括检测压板投入状态的第一检测传感器和检测压板退出状态的第二检测传感器，所述磁体感应附件以择一方式与第一检测传感器或第二检测传感器感应配合，只有当压板连接件两端均与第一端子和第二端子紧密连接时，检测装置才会产生磁场，配合附件和磁体感应附件之间磁性吸引力增强，大于感应配件的重力，感应配件向上运动与第一检测传感器感应配合，输出投入状态信号。

2.根据权利要求1所述的压板投退状态检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括容纳和限制感应部件移动的容纳限位部。

3.根据权利要求2所述的压板投退状态检测装置，其特征在于，所述容纳限位部包括柱状壳体，所述柱状壳体内设有容置腔，所述磁体感应附件位于容置腔内，并在容置腔内上下运动。

4.根据权利要求1所述的压板投退状态检测装置，其特征在于，还包括用于提示压板状态的压板状态指示灯和提示故障的报警器，所述压板状态提示灯包括接收投入状态信号的第一状态指示灯和接收退出状态信号的第二状态指示灯。

5.根据权利要求4所述的压板投退状态检测装置，其特征在于，所述压板状态指示灯和报警器提示如下：

第一状态指示灯常亮，第二状态指示灯灭，压板在投入状态；

第一状态指示灯灭，第二状态指示灯常亮，压板在退出状态下；

第一状态指示灯常亮，第二状态指示灯闪烁，压板由退出状态即将进入投入状态的待操作状态；

第一状态指示灯闪烁，第二状态指示灯常亮，压板由投入状态即将进入退出状态的待操作状态；

第一状态指示灯常亮，第二状态指示灯常亮，检测装置故障状态，报警器报警；

第一状态指示灯灭，第二状态指示灯灭，检测装置故障状态，报警器报警；

第一状态指示灯闪烁，第二状态指示灯闪烁，检测装置故障状态，报警器报警。

6.一种压板防误系统，包括控制装置，其特征在于，还包括权利要求1～5任一项中所述的压板投退状态检测装置，所述控制装置一端与检测传感器电连接，所述控制装置的另一端与主控系统电连接，所述主控系统对状态信号进行分析处理以判断压板的投退状态。

7.根据权利要求6所述的压板防误系统，其特征在于，所述检测传感器与控制装置之间连接有传导装置，所述控制装置与主控系统之间连接有压板控制器。

8.根据权利要求7所述的压板防误系统，其特征在于，所述传导装置包括具有若干电子元件的电路板，所述电路板上设有用于传送检测传感器输出的状态信号的信号输入接口和用于接收控制信号的信号输入接口。

9.根据权利要求8所述的压板防误系统，其特征在于，每个检测装置均连接相应的传导装置，不同传导装置连接不同的控制装置，或者每个检测装置均连接相应的传导装置，不同传导装置连接同一控制装置。

10.根据权利要求6所述的压板防误系统，其特征在于，所述控制装置为单片机、数字信号处理器或工控机。