CN111244880A - 可采集压板状态的变电站线簧式硬压板及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可采集压板状态的变电站线簧式硬压板及其安装方法，变电站线簧式硬压板包括压板底座和连片组件，连片组件包括连片外壳和安装在连片外壳中的压板连片，连片外壳的一侧设有横向伸出布置的凸出部，凸出部中嵌设有永磁体，压板底座外部套设有固定支架，固定支架上固定有磁场感应模块，当连片组件位于合位和分位时永磁体与磁场感应模块之间具有不同距离使得磁场感应模块输出不同检测信号；安装方法包括在现有压板基础上替换连片外壳、安装固定支架及磁场感应模块。本发明安装方便、安全性高、可靠性好，且方便在压板上下间距偏小的环境下使用，尤其可直接应用现有存量压板，不需要对压板结构进行改造。

Description

可采集压板状态的变电站线簧式硬压板及其安装方法

技术领域

本发明涉及变电站压板状态监测领域，具体涉及一种可采集压板状态的变电站线簧式硬压板及其安装方法。

背景技术

变电站继电保护出口压板作用于断路器跳闸和其他保护功能启动（如失灵、解除复压闭锁等），是在继电保护出口回路中人为增加的明显的可视断点，可方便运行人员正确判断继电保护二次回路电路状态，并为检修调试提供了便利和安全支撑。但出口压板是保护装置与一次设备控制回路的功能分界点和状态监测盲点，其投退状态需要人工现场核对，不具备自动监测功能，一定程度上威胁着继电保护正确动作，省内外均有因出口压板错误投退造成或扩大事故的案例发生,而压板错误投退引起的事故因现场彻底恢复方便，也给事故责任划分造成了严重干扰。

继电保护硬压板位于保护屏前侧下部，分为出口压板、功能压板和备用压板，分别用红色、黄色、驼灰色表示。目前功能压板已能通过保护装置光耦开入自动监视，压板状态监测对象主要是出口压板，主要包括跳闸压板、启失灵压板、重合闸，部分地区也有启稳控压板。线簧式压板连片通过线簧系在压板底座中心位置，也可平面旋转，投入压板时先拉伸线簧，使连片与底座的垂直距离大于导电铜棒裸露部分，然后旋转连片使导通铜棒正对合位插槽时释放线簧，使连片导通上下合位插槽内的铜膜电路；退出压板时，先拉伸线簧，然后旋转连片使导通铜棒正对合位插槽时释放线簧，断开上下合位插槽的铜膜电路。线簧式压板投退特点是以连片中心位置的线簧为轴发生旋转位移，且连片不方便拆卸。

工程实际应用中，保护屏柜上线簧式压板上下间距一般偏小，限制了很多压板状态监测技术的应用。本发明所提方案能够在线簧式压板上下间距小的情况下可靠实施，且采用的是非接触式监测技术，安全性和可靠性高。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种可采集压板状态的变电站线簧式硬压板及其安装方法，本发明安装方便、安全性高、可靠性好，且方便在压板上下间距偏小的环境下使用，尤其可直接应用现有存量压板，不需要对压板结构进行改造。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，包括压板底座和连片组件，所述连片组件包括连片外壳和安装在连片外壳中的压板连片，所述连片外壳的一侧设有横向伸出布置的凸出部，所述凸出部中嵌设有永磁体，所述压板底座外部套设有固定支架，所述固定支架上固定有磁场感应模块，当连片组件位于合位和分位时永磁体与磁场感应模块之间具有不同距离使得磁场感应模块输出不同检测信号。

可选地，所述连片外壳的凸出部位于端部使得连片外壳形成反向的L状。

可选地，所述连片外壳采用塑料制成。

可选地，所述连片外壳采用透明塑料制成。

可选地，所述凸出部中设有安装槽，所述安装槽中嵌设有永磁体。

可选地，所述磁场感应模块包括信号中继器和单极型的霍尔传感器，所述信号中继器和单极型的霍尔传感器的电源端分别连接到外部直流电源，所述信号中继器具有至少两路信号输入端，所述霍尔传感器通过外部直流电源将触发和导通状态分别转换为高电平和低电平信号输出，所述霍尔传感器的信号输出端与信号中继器的一路信号输入端相连，所述信号中继器信号输出端作为磁场感应模块的检测信号输出端。

可选地，所述磁场感应模块还包括于霍尔传感器串联布置的指示灯模块，所述指示灯模块用于指示霍尔传感器的触发、关断状态。

可选地，所述信号中继器的另一路信号输入端还连接到相邻的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块的检测信号输出端，使得相邻的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块之间形成级联结构。

可选地，所述压板底座中部设有定位孔，所述连片组件中部设有绝缘柱，所述绝缘柱插设于定位孔中，所述连片组件上位于绝缘柱的一端各设有一根导电铜棒，两根导电铜棒通过压板连片保持导通，所述压板底座上设有一对合位插槽和一对分位插槽，所述合位插槽中布置有导电铜膜片，当连片组件位于合位时两根导电铜棒插设在一对合位插槽中，当连片组件位于分位时两根导电铜棒插设在一对分位插槽中。

此外，本发明还提供一种前述可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的安装方法，实施步骤包括：首先将现有变电站线簧式硬压板的连片组件的外壳移除，然后安装上所述连片外壳；在压板底座上外部套设安装固定支架；将磁场感应模块的电源端子连接到外部直流电源，并将各个可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块的检测信号输出端级联输出。

和现有技术相比，本发明可采集压板状态的变电站线簧式硬压板具有下述优点：本发明可采集压板状态的变电站线簧式硬压板包括压板底座和连片组件，所述连片组件包括连片外壳和安装在连片外壳中的压板连片，所述连片外壳的一侧设有横向伸出布置的凸出部，所述凸出部中嵌设有永磁体，所述压板底座外部套设有固定支架，所述固定支架上固定有磁场感应模块，当连片组件位于合位和分位时永磁体与磁场感应模块之间具有不同距离使得磁场感应模块输出不同检测信号，本发明安装方便、安全性高、可靠性好，且方便在压板上下间距偏小的环境下使用，尤其可直接应用现有存量压板，不需要对压板结构进行改造。

附图说明

图1为本发明实施例中变电站线簧式硬压板的立体结构示意图。

图2为本发明实施例中变电站线簧式硬压板处于合闸状态的结构示意图。

图3为本发明实施例中各个压板的磁场感应模块之间的级联结构示意图。

图例说明：1、压板底座；101、定位孔；102、合位插槽；103、分位插槽；2、连片组件；201、绝缘柱；202、导电铜棒；21、连片外壳；211、凸出部；212、永磁体；22、压板连片；3、固定支架；31、磁场感应模块。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例可采集压板状态的变电站线簧式硬压板包括压板底座1和连片组件2，连片组件2包括连片外壳21和安装在连片外壳21中的压板连片22，连片外壳21的一侧设有横向伸出布置的凸出部211，凸出部211中嵌设有永磁体212，压板底座1外部套设有固定支架3，固定支架3上固定有磁场感应模块31，当连片组件2位于合位和分位时永磁体212与磁场感应模块31之间具有不同距离使得磁场感应模块31输出不同检测信号。

基于线簧式压板结构特点，且考虑到现场安装时上下压板之间的空间间隔过小，如图1、图2和图3所示，本实施例中连片外壳21的凸出部211位于端部使得连片外壳21形成反向的L状们通过上述方式能够有效适应现场安装时上下压板之间的空间间隔过小的问题。

本实施例中，连片外壳21采用塑料制成。

本实施例中，连片外壳21采用透明塑料制成。

本实施例中凸出部211中设有安装槽，安装槽中嵌设有永磁体212。

本实施例中，磁场感应模块31包括信号中继器和单极型的霍尔传感器，信号中继器和单极型的霍尔传感器的电源端分别连接到外部直流电源，信号中继器具有至少两路信号输入端，霍尔传感器通过外部直流电源将触发和导通状态分别转换为高电平和低电平信号输出，霍尔传感器的信号输出端与信号中继器的一路信号输入端相连，信号中继器信号输出端作为磁场感应模块31的检测信号输出端。基于霍尔效应可以制造用于检测物体位置的霍尔传感器，该技术非常成熟，且价格低廉，已经在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到非常广泛的应用。霍尔传感器种类很多，包括单极型、双极型、双极锁存型和全极型四类。应用到压板状态监测时，由于压板位置只有投退两种状态，因此选择单极型霍尔传感器，通过在连片和屏柜上分别布置永磁体212和霍尔传感器，在压板投入时导通霍尔传感器，在压板退出时断开霍尔传感器，然后通过对霍尔传感器输出电位的量测实现对压板状态的监测。压板在合位时，磁体刚好在霍尔传感器正上方，霍尔传感器感受的磁感应强度大，处于导通状态；压板在分位时，霍尔传感器感受的磁感应强度小，处于关断状态。

本实施例中，磁场感应模块31还包括于霍尔传感器串联布置的指示灯模块，指示灯模块用于指示霍尔传感器的触发、关断状态。

本实施例中，信号中继器的另一路信号输入端还连接到相邻的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块31的检测信号输出端，使得相邻的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块31之间形成级联结构，如图3所示。

如图1和图2所示，压板底座1中部设有定位孔101，连片组件2中部设有绝缘柱201，绝缘柱201插设于定位孔101中，连片组件2上位于绝缘柱201的一端各设有一根导电铜棒202，两根导电铜棒202通过压板连片22保持导通，压板底座1上设有一对合位插槽102和一对分位插槽103，合位插槽102中布置有导电铜膜片，当连片组件2位于合位时两根导电铜棒202插设在一对合位插槽102中，当连片组件2位于分位时两根导电铜棒202插设在一对分位插槽103中。

针对现有的存量压板，本实施例还提供一种基于现有存量压板的改装式安装方法，该安装方法，实施步骤包括：

步骤1，首先将现有变电站线簧式硬压板的连片组件2的外壳移除，然后安装上连片外壳21；

步骤2，在压板底座1上外部套设安装固定支架3；

步骤3，将磁场感应模块31的电源端子连接到外部直流电源，并将各个可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块31的检测信号输出端级联输出。

需要说明的是，步骤1和步骤2的顺序可以根据需要调换或同步进行。

步骤1中，根据线簧式硬压板连片尺寸，提前设计制造反L型的透明塑料外壳作为连片外壳21，该外壳能牢固地套在压板连片22上，且支出部位镂空，留作永磁体212的嵌入空间；根据固定在底座磁场监测模块中霍尔传感器的特性和连片与霍尔传感器的垂直距离，选择合适的永磁体212。该永磁体212应能嵌入反L型透明塑料外壳支出部位，同时永磁体212的磁场强度能满足在压板投入时可靠触发霍尔传感器，在压板退出时可靠关断霍尔传感器；将永磁体212通过胶水固定在反L型透明塑料外壳的支出部位的安装槽中，完成连片外壳21及永磁体212的整体制作；在条件允许的情况，退出对应屏柜保护装置保护功能，然后取下线簧式硬压板连片原有塑料外壳，换上所述带永磁体212的连片外壳21，完成线簧式硬压板塑料外壳改造。

步骤2中，磁场感应模块31基于霍尔传感器集成，在24V直流电源供给的前提下，能够将霍尔传感器的触发和导通状态分别转换为高电平和低电平信号输出；磁场感应模块31通过塑料外壳固定地套在线簧式硬压板的压板底座1上。磁场感应模块31上端和下端各引出四个端子，其中两根为电源供给端子，两根为信号传输端子，且上端信号端子和下端信号端子均具备信号输入和信号输出功能。磁场感应模块31具备信号中继功能，能通过信号输入端子接收其他磁场感应模块传输的压板状态信号，并能将接收的其他压板状态信号和自身检测的压板状态信号一起发送至上端信号端子。所述磁场感应模块31具备霍尔传感器触发、关断状态指示灯，并在塑料封装条件下能直观显示；磁场感应模块31及其固定支架3在压板合位时也能够安装，所以可在不退出相应保护功能的情况下安装。

步骤3中，对于同一列的线簧式硬压板，用硬接线将上下压板的磁场感应模块31的电源端子对应连接，并用硬接线将上下压板的磁场感应模块31的信号端子对应连接，将同一列的所有线簧式硬压板状态汇集至最上面或者最下面的压板对应的磁场感应模块31的信号输出端子；将不同列的保护压板的磁场感应模块31在最上面或最下面的压板处级联，信号端子级联方式如图3中线条所示，图中并未画出电源线；将最终汇集的压板状态结果输出上传，完成屏柜全部压板状态的采集。

综上所述，本实施例可采集压板状态的变电站线簧式硬压板具有下述优点：（1）本实施例中可以直接应用存量压板，不需要对压板现有结构进行修改，直接安装压板状态监测模块（固定支架3和磁场感应模块31）就行。这是非常难得的，因为电力系统存量压板的数量是天文数字，对压板结果进行改造的话操作起来不方便且经济性差。另外，在不改变压板结构的前提下，本实施例中只需要更换压板连片的塑料外壳为前述的连片外壳21，这个想法是在充分考虑压板布局和操作习惯后独创的，保持了非常好的兼容性。由于可直接应用现有存量压板，不需要对压板结构进行改造，而且安装方便，需要的停电时间也短；（2）连片外壳21及永磁体212键入方式组装简单，生成工艺简单。（3）（固定支架3和磁场感应模块31）靠压板的侧面布局，有效解决线簧式压板上下间距过小问题；（4）只用一个磁场感应模块31，结构简单，成本低。本实施例可采集压板状态的变电站线簧式硬压板安装方便、安全性高、可靠性好，且方便在压板上下间距偏小的环境下使用，应用前景可观。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，包括压板底座（1）和连片组件（2），所述连片组件（2）包括连片外壳（21）和安装在连片外壳（21）中的压板连片（22），其特征在于，所述连片外壳（21）的一侧设有横向伸出布置的凸出部（211），所述凸出部（211）中嵌设有永磁体（212），所述压板底座（1）外部套设有固定支架（3），所述固定支架（3）上固定有磁场感应模块（31），当连片组件（2）位于合位和分位时永磁体（212）与磁场感应模块（31）之间具有不同距离使得磁场感应模块（31）输出不同检测信号。

2.根据权利要求1所述的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，其特征在于，所述连片外壳（21）的凸出部（211）位于端部使得连片外壳（21）形成反向的L状。

3.根据权利要求1所述的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，其特征在于，所述连片外壳（21）采用塑料制成。

4.根据权利要求3所述的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，其特征在于，所述连片外壳（21）采用透明塑料制成。

5.根据权利要求1所述的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，其特征在于，所述凸出部（211）中设有安装槽，所述安装槽中嵌设有永磁体（212）。

6.根据权利要求1所述的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，其特征在于，所述磁场感应模块（31）包括信号中继器和单极型的霍尔传感器，所述信号中继器和单极型的霍尔传感器的电源端分别连接到外部直流电源，所述信号中继器具有至少两路信号输入端，所述霍尔传感器通过外部直流电源将触发和导通状态分别转换为高电平和低电平信号输出，所述霍尔传感器的信号输出端与信号中继器的一路信号输入端相连，所述信号中继器信号输出端作为磁场感应模块（31）的检测信号输出端。

7.根据权利要求6所述的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，其特征在于，所述磁场感应模块（31）还包括于霍尔传感器串联布置的指示灯模块，所述指示灯模块用于指示霍尔传感器的触发、关断状态。

8.根据权利要求6所述的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，其特征在于，所述信号中继器的另一路信号输入端还连接到相邻的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块（31）的检测信号输出端，使得相邻的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块（31）之间形成级联结构。

9.根据权利要求1所述的可采集压板状态的变电站线簧式硬压板，其特征在于，所述压板底座（1）中部设有定位孔（101），所述连片组件（2）中部设有绝缘柱（201），所述绝缘柱（201）插设于定位孔（101）中，所述连片组件（2）上位于绝缘柱（201）的一端各设有一根导电铜棒（202），两根导电铜棒（202）通过压板连片（22）保持导通，所述压板底座（1）上设有一对合位插槽（102）和一对分位插槽（103），所述合位插槽（102）中布置有导电铜膜片，当连片组件（2）位于合位时两根导电铜棒（202）插设在一对合位插槽（102）中，当连片组件（2）位于分位时两根导电铜棒（202）插设在一对分位插槽（103）中。

10.一种权利要求1～9中任意一项可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的安装方法，其特征在于实施步骤包括：首先将现有变电站线簧式硬压板的连片组件（2）的外壳移除，然后安装上所述连片外壳（21）；在压板底座（1）上外部套设安装固定支架（3）；将磁场感应模块（31）的电源端子连接到外部直流电源，并将各个可采集压板状态的变电站线簧式硬压板的磁场感应模块（31）的检测信号输出端级联输出。

Images