CN111610347A - 母线回路电阻接线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母线回路电阻接线装置，属于供电试验技术领域，尤其是一种母线回路电阻接线装置，该装置包括：接线钳本体、活动钳口部、动力部以及控制单元；该装置采用电机带动接线钳活动部活动，不需要工作人员登高将接线钳本体安装在母线上。控制单元设有夹紧力采样模块，用于调整第一钳口与第二钳口的夹紧力。该装置还设有延长单元，延长单元与接线钳本体采用铰接形式连接，方便操作。控制单元还设有电接触检测模块，用于检查第一钳口以及第二钳口是否与母线形成电接触，在检测到形成电接触时，发出声光报警信号。

Description

母线回路电阻接线装置

技术领域

本发明涉及供电试验技术领域，尤其是一种母线回路电阻接线装置。

背景技术

变电站内一次设备母线与母线之间以及母线与分支连接线之间通过抱箍进行连接，由于抱箍运行环境多变且运行过程中流过大电流，易因连接面之间产生氧化膜或抱箍螺栓松动使母线与抱箍之间回路电阻增大。因此检修过程中需要测量两段母线之间连接线和连接抱箍的的回路电阻、母线与母线分支连接线之间的回路电阻。

通常情况下因为母线直径较大高空接线钳钳口较小难以将母线夹紧，且高空接线钳操作过程中对设备冲击较大，易对设备造成损坏。限于接线钳的滑道结构，因而造成母线专用的接线钳体积和重量太大；母线通常设置的高度较高，造成操作困难。

常用的回路电阻测试接线线夹因为开口较小，无法将母线夹紧，加大接线线夹的尺寸又会产生线夹重量太大，操作不便等弊端。

发明内容

本发明提供了一种母线回路电阻接线装置，用于解决母线试验时需要手动夹紧母线的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种母线回路电阻接线装置，包括：接线钳本体、活动钳口部、动力部以及控制单元；所述接线钳本体设有导槽，所述接线钳本体固定设有第一钳口；所述控制单元用于控制所述动力部带动所述活动钳口部沿所述接线钳本体的导槽滑动；所述活动钳口部包括：第二钳口以及滑块，所述滑块与所述接线钳本体滑动连接，所述第二钳口与所述滑块固定连接，所述滑块设有螺纹孔；所述滑块以及所述接线钳本体均为绝缘材质，所述第一钳口以及所述第二钳口均为导电材质；所述动力部包括：电机以及丝杆，所述电机为直流电机，所述电机与所述接线钳本体固定连接，所述电机输出轴与所述丝杆传动连接，所述丝杆圆柱面设有螺纹，所述丝杆与所述滑块的螺纹孔螺纹配合；所述控制单元包括：按键开关、控制器以及继电器组，所述控制器接收所述按键开关开关信号的输入，通过所述继电器组控制所述电机转动，所述按键开关以及所述继电器组分别与所述控制器电连接，所述电机与所述继电器组电连接。

进一步地，所述控制单元还包括：夹紧力采样模块，所述夹紧力采样模块用于将所述电机的电流反馈至所述控制器，当所述电机电流达到阈值时，控制所述电机停止转动。

进一步地，所述夹紧力采样模块设有电位器，所述电位器用于调整所述电机电流的放大系数，从而调整所述活动钳口的夹紧力。

进一步地，所述电位器设有数字标识，所述数字标识用于指示夹紧力的大小。

进一步地，还包括：延长单元，所述延长单元包括：延长杆、铰接螺栓以及锁母，所述延长杆通过铰接螺栓与所述接线钳本体铰接，所述锁母与所述铰接螺栓螺纹配合，所述锁母用于将所述延长杆以及所述接线钳本体锁紧。

进一步地，所述锁母为蝶形螺母。

进一步地，还包括：电接触检测模块，所述电接触检测模块用于提示所述第一钳口以及所述第二钳口均与外部母线产生电接触，所述电接触检测模块设有声音提示电路，所述电接触检测单元与所述控制器电连接，所述控制器用于为所述电接触检测单元提供音频信号。

进一步地，所述电接触检测模块还设有指示灯提示电路。

进一步地，所述动力部设有联轴器，所述联轴器为绝缘材质，所述联轴器一端与所述电机输出轴固定连接，所述联轴器另一端与所述丝杆固定连接。

进一步地，所述第一钳口以及所述第二钳口材质为以下至少之一：淬硬高速钢、硬质合金。

本发明的积极效果如下：

本发明公开了一种母线回路电阻接线装置，包括：接线钳本体、活动钳口部、动力部以及控制单元，该装置采用电机带动接线钳活动部活动，不需要工作人员登高将接线钳本体安装在母线上，也不需要人工夹紧母线，操作省力，无需登高作业，安全系数高。接线钳本体以及滑块均为绝缘材质，电气隔离效果好，即便母线存在部分感应电荷，也能够保障操作人员的生命安全。第一钳口采用硬质合金和/或淬硬高速钢，钳口受力时，第一钳口两个凸起可以嵌入母线内部，从而达到去除母线表面氧化层，实现良好电接触的效果。

控制单元设有夹紧力采样模块，可以调整第一钳口与第二钳口的夹紧力，保护母线不被第一钳口以及第二钳口伤害，电机不被烧掉。夹紧力可调，且每次测试均可以调整到一致，使得每次测试工作夹紧力一致，检测数据更准确，工作人员也无需肉眼观察第一钳口以及第二钳口是否夹紧，也无需手动停止电机转动，操作简单省事。

该装置还设有延长单元，延长单元与接线钳本体采用铰接形式连接，在受环境影响，如需要接入的母线下方设有建筑物，不能在母线正下方操作时，可以调整延长单元与接线钳本体的角度，使得第一钳口以及第二钳口卡主母线，方便操作。

控制单元还设有电接触检测模块，在第一钳口以及第二钳口达到预定夹紧力后，检查第一钳口以及第二钳口是否与母线形成电接触，在检测到形成电接触时，发出声光报警信号。该模块可以避免第一钳口以及第二钳口虽然压紧母线，但未形成电接触，盲目进行试验，徒做无用功。

附图说明

图1为本发明实施方式回路电阻接线装置主视示意图；

图2为本发明实施方式回路电阻接线装置左视示意图；

图3为图2中A-A处剖视示意图;

图4为图2中B-B处剖视示意图；

图5为本发明实施方式电机换向电路示意图；

图6为本发明实施方式控制器电路示意图;

图7为本发明实施方式继电器线圈驱动电路示意图；

图8为本发明实施方式信号放大电路示意图；

图9为本发明实施方式电位器标识方式示意图;

图10为本发明实施方式电接触检测模块示意图。

图中：接线钳本体1、第一钳口2、第二钳口3、滑块4、电机5、丝杆6、延长杆7、铰接螺栓8、锁母9、联轴器10、母线11。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-10所示，一种母线11回路电阻接线装置，包括：接线钳本体1、活动钳口部、动力部以及控制单元；接线钳本体1设有导槽，接线钳本体1固定设有第一钳口2；控制单元用于控制动力部带动活动钳口部沿接线钳本体1的导槽滑动；活动钳口部包括：第二钳口3以及滑块4，滑块4与接线钳本体1滑动连接，第二钳口3与滑块4固定连接，滑块4设有螺纹孔；滑块4以及接线钳本体1均为绝缘材质，第一钳口2以及第二钳口3均为导电材质；动力部包括：电机5以及丝杆6，电机5为直流电机，电机5与接线钳本体1固定连接，电机5输出轴与丝杆6传动连接，丝杆6圆柱面设有螺纹，丝杆6与滑块4的螺纹孔螺纹配合；控制单元包括：按键开关、控制器以及继电器组，控制器接收按键开关开关信号的输入，通过继电器组控制电机5转动，按键开关以及继电器组分别与控制器电连接，电机5与继电器组电连接。

更为具体地，接线钳本体1包括固定连接的第一段以及第二段，两段组成形状为阿拉伯数字“7”字形状，第一段设有第一钳口2，第一钳口2设有两个楔形凸起，两个楔形凸起的尖端作为与母线11接触的接触点，材质通常为导电材质，为了能达到更好的接触效果，并能够去除母线11的氧化层，要求必须有足够的硬度，本实施方式采用硬质合金，钳口受力时，两个凸起可以嵌入母线11内部，从而达到去除母线11表面氧化层，实现良好电接触的效果。第二段设有导槽，该导槽为T形槽，该导槽设置在“7”字的内侧。

滑块4形如阿拉伯数字“8”，滑块4第一段设有螺纹孔，滑块4第一段与接线钳本体1的导槽滑动连接。第二钳口3固定设置在第二段上，第二钳口3为金属材质，与母线11接触的一侧为凹圆弧，用于契合圆柱体外形母线11的外轮廓。

丝杆6与电机5传动连接，本实施方式采用联轴器10同轴连接，联轴器10为绝缘材料。丝杆6与电机5还可以采用带传动、万向节传动，可以达到与本实施方式等同的技术效果。

电机5为直流电机，本实施方式为永磁直流电机，其包括第一接线端子以及第二接线端子，第一接线端子接直流电源正极，第二接线端子接直流电源负极时，电机5正向旋转，第一接线端子接直流电源负极，第二接线端子接直流电源正极时，电机5正向旋转。

用于控制电机5的主回路采用H桥式接法，KA11以及KA12为继电器KA1的两个常开触点，KA21以及KA22为继电器KA2的两个常开触点。KA11第一端与直流电源正极连接，第二端与电机5的第一接线端子连接。KA12第一端与电机5的第二接线端子连接，第二端与直流电源的负极连接。KA21第一端与直流电源正极连接，第二端与电机5的第二接线端子连接。KA22第一端与电机5的第一接线端子连接，第二端与直流电源的负极连接。

本实施方式控制器采用单片机，型号为STC12C5A60S2，图中标号为U2，该单片机内部设有定时器模块，基本输入输出端口，足以满足我们的需要。本实施方式应用了其P0口，P0口为复用输入输出IO口，即既可以作为输入，也可以作为输出。P00口以及P01口均设有按键开关，两者接线方式以及工作原理均相同。PB1以及PB2均为按键开关，PB1一端与直流电源负极连接，另一端与P00口连接，PB2一端与直流电源负极连接，另一端与P01口连接。PB1按下时，P00口为低电平，弹起时为高电平。PB2按下时，P01口为低电平，弹起时为高电平。

KA1以及KA2均为继电器，KA1以及KA2的继电器线圈受控制器控制。两者接线方式、工作原理相同。T2、T3均为PNP型三极管，T2发射极与直流电源正极连接。电阻R4一端与单片机P05口连接，另一端与T2基极连接。KA1线圈一端与直流电源负极连接，另一端与T2集电极连接。单片机P05口输出为高电平时，KA1线圈得电，KA1常开触点闭合，单片机P05口输出为低电平时，KA1线圈失电，KA1常开触点断开。T3发射极与直流电源正极连接。电阻R5一端与单片机P06口连接，另一端与T3基极连接。KA2线圈一端与直流电源负极连接，另一端与T3集电极连接。单片机P06口输出为高电平时，KA2线圈得电，KA2常开触点闭合，单片机P06口输出为低电平时，KA2线圈失电，KA2常开触点断开。

工作过程，工作人员将第一钳口2挂在母线11上，按下按键PB1，单片机P00口变为低电平，P05口输出高电平，继电器KA1线圈得电，继电器KA1的常开触点闭合，电机5第一接线端子与直流电源正极连接，第二接线端子与直流电源负极连接，电机5正向转动，工作人员通过目视观察到第一钳口2以及第二钳口3夹紧母线11时，松开PB1按钮，单片机感应到P00口为高电平，P05口输出低电平，继电器KA1线圈失电，电机5停止转动，第一钳口2以及第二钳口3作为检测母线11的接入点，与母线11形成电接触，此时即可开始母线11回路电阻测试工作。母线11回路电阻测试完毕后，按下按键PB2，单片机P01口变为低电平，P06输出高电平，继电器KA2线圈得电，继电器KA2常开触点闭合，电机5第一接线端子与直流电源负极连接，第二接线端子与直流电源正极连接，电机5反向转动，第一钳口2以及第二钳口3松开母线11，此时即可将接线钳本体1从母线11上取下。

采用电机5带动接线钳活动部活动，不需要工作人员登高将接线钳本体1安装在母线11上，也不需要人工夹紧母线11，操作省力，无需登高作业，安全系数高。接线钳本体1以及滑块4均为绝缘材质，电气隔离效果好，即便母线11存在部分感应电荷，也能够保障操作人员的生命安全。

进一步地，控制单元还包括：夹紧力采样模块，夹紧力采样模块用于将电机5的电流反馈至控制器，当电机5电流达到阈值时，控制电机5停止转动，夹紧力采样模块设有电位器，电位器用于调整电机5电流的放大系数，从而调整活动钳口的夹紧力。电位器设有数字标识，数字标识用于指示夹紧力的大小。

更为具体地，电机5的第二接线端子设有采样电阻R1，采样电阻R1第一端MIV与电机5的第二接线端子连接，第二端分别与KA21常开触点的第二端以及KA12常开触点第一端连接。采样电阻R1的第一端MIV作为电机5电流的采样信号，输出信号至信号放大电路。

信号放大电路核心为U1，该芯片为运算放大电路芯片，正向输入端，与采样电阻R1第一端MIV连接。电阻R7一端与U1反向输入端连接，另一端与直流电源负极连接。电位器VR1一端与U1反向输入端连接，另一端与U1输出端连接，U1的输出端输出经过放大的电机5电流信号MOV，该信号输入至单片机U2的P02口。该信号放大电路的放大倍数为：

MOV=MIV(1+VR1/R7)

当电机5电流随着夹紧力逐步增大时，MOV电压随之增大，当达到单片机电平电压阈值时，单片机P02口呈高电平，单片机控制P05口输出低电平，继电器KA1线圈失电。

工作过程：工作人员点按PB1，单片机控制P05口输出高电平，KA1线圈得电，KA1常开触点闭合，电机5正向转动，当第一钳口2以及第二钳口3夹紧母线11时，电机5的电流逐步增大，电机5电流经过信号放大电路放大后，输出电压MOV至单片机P02口，当电流增大到P02口呈高电平时，单片机控制P05口输出低电平，KA1线圈失电，KA1常开触点断开，电机5停止转动。此时，即可达到预定的夹紧力。

该电路还可以通过调整VR1，从而调整信号放大电路的放大倍数，放大倍数越大，达到P02口高电平时对应的电机5电流就越小，夹紧力就越小。夹紧力可以通过VR1上的数字标识进行调整。

设有夹紧力采样模块的控制单元，可以调整第一钳口2与第二钳口3的夹紧力，保护母线11不被第一钳口2以及第二钳口3所伤害，保障电机5不被烧掉。夹紧力可调，且每次测试均可以调整到一致，使得每次测试工作夹紧力一致，检测数据更准确，工作人员也无需肉眼观察第一钳口2以及第二钳口3是否夹紧，也无需手动停止电机5转动，操作简单省事。

进一步地，母线11回路电阻接线装置，还包括：延长单元，延长单元包括：延长杆7、铰接螺栓8以及锁母9，延长杆7通过铰接螺栓8与接线钳本体1铰接，锁母9与铰接螺栓8螺纹配合，锁母9用于将延长杆7以及接线钳本体1锁紧。锁母9为蝶形螺母。

延长单元与接线钳本体1采用铰接形式连接，在受环境影响，如需要接入的母线11下方设有建筑物，不能在母线11正下方操作时，可以调整延长单元与接线钳本体1的角度，使得第一钳口2以及第二钳口3卡主母线11，方便操作。

进一步地，电接触检测模块，电接触检测模块用于提示第一钳口2以及第二钳口3均与外部母线11产生电接触，电接触检测模块设有声音提示电路，电接触检测单元与控制器电连接，控制器用于为电接触检测单元提供音频信号。电接触检测模块还设有指示灯提示电路。

更为具体地，KA31以及KA32均为继电器KA3的常开触点，T1以及T4均为PNP型三极管，T4发射极与直流电源正极连接。电阻R6一端与单片机P07口连接，另一端与T4基极连接。KA3线圈一端与直流电源负极连接，另一端与T4集电极连接。单片机P07口输出为高电平时，KA3线圈得电，KA3常开触点闭合，单片机P07口输出为低电平时，KA3线圈失电，KA3常开触点断开。

KA31第一端与T1集电极连接，第二端与第一钳口2连接。KA32第一端与第二钳口3连接，第二端与直流电源负极连接。R2为母线11的电阻。发光二极管LED1阴极与直流电源正极连接，阳极与发声元件SPK1第一端连接，发声元件SPK1第二端与T1发射极连接。电阻R3一端与T1基极连接，另一端与单片机U2的P03口连接。发声元件SPK1本实施方式采用扬声器。

工作过程，在达到夹紧力后，单片机U2通过控制继电器KA1，从而达到电机5停止转动，停止转动后通过P07口控制继电器KA3线圈得电一分钟，KA3常开触点闭合，同时通过P03口输出时间为一分钟的音频脉冲，音频脉冲信号为1-15KHz的矩形波信号，本实施方式采用5KHz的矩形波信号，该信号被三极管T1放大，驱动发声元件SPK1发出人耳可辨的声波，同时发光二极管LED1发出光信号指示，该信号说明第一钳口2以及第二钳口3均与母线11形成良好的电接触，达到试验条件。如果第一钳口2和/或第二钳口3未与母线11形成良好的电接触，则T1放大电路不能形成，不能发出声光报警信号，此时，工作人员需要重新操作，检查操作过程中出现的问题，并予以纠正。

设有电接触检测模块的控制单元，在第一钳口2以及第二钳口3达到预定夹紧力后，检查第一钳口2以及第二钳口3是否与母线11形成电接触，在检测到形成电接触时，发出声光报警信号。该模块可以避免第一钳口2以及第二钳口3虽然压紧母线11，但未形成电接触，盲目进行试验，徒做无用功。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种母线回路电阻接线装置，其特征在于，包括：接线钳本体（1）、活动钳口部、动力部以及控制单元；所述接线钳本体（1）固定设有第一钳口（2）；所述活动钳口部包括：与所述接线钳本体（1）滑动连接的滑块（4）以及与所述滑块（4）固定连接第二钳口（3），所述滑块（4）设有螺纹孔；所述滑块（4）以及所述接线钳本体（1）均为绝缘材质；所述动力部包括：与所述接线钳本体（1）固定连接的电机（5）以及与电机（5）传动连接的丝杆（6），所述电机（5）为直流电机，所述丝杆（6）与所述滑块（4）的螺纹孔螺纹传动；所述控制单元包括：按键开关、控制器以及继电器组，所述控制器接收所述按键开关信号的输入，通过所述继电器组控制所述电机（5）转动，所述按键开关以及所述继电器组分别与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，所述控制单元还包括：夹紧力采样模块，所述夹紧力采样模块用于将所述电机（5）的电流反馈至所述控制器，当所述电机（5）电流达到阈值时，控制所述电机（5）停止转动。

3.根据权利要求2所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，所述夹紧力采样模块设有电位器，所述电位器用于调整所述电机（5）电流的反馈系数，从而调整所述活动钳口的夹紧力。

4.根据权利要求3所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，所述电位器设有数字标识，所述数字标识用于指示夹紧力的大小。

5.根据权利要求4所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，还包括：延长单元，所述延长单元包括：延长杆（7）、铰接螺栓（8）以及锁母（9），所述延长杆（7）通过铰接螺栓（8）与所述接线钳本体（1）铰接，所述锁母（9）与所述铰接螺栓（8）螺纹配合。

6.根据权利要求5所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，所述锁母（9）为蝶形螺母。

7.根据权利要求6所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，还包括：电接触检测模块，所述电接触检测模块用于提示所述第一钳口（2）以及所述第二钳口（3）均与外部母线（11）产生电接触，所述电接触检测模块设有声音提示电路，所述电接触检测单元与所述控制器电连接，所述控制器用于为所述电接触检测单元提供音频信号。

8.根据权利要求7所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，所述电接触检测模块还设有指示灯提示电路。

9.根据权利要求8所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，所述动力部设有联轴器（10），所述联轴器（10）为绝缘材质，所述联轴器（10）一端与所述电机（5）输出轴固定连接，所述联轴器（10）另一端与所述丝杆（6）固定连接。

10.根据权利要求9所述的母线回路电阻接线装置，其特征在于，所述第一钳口（2）设有两个楔形凸起，所述第一钳口（2）以及所述第二钳口（3）材质为以下至少之一：淬硬高速钢、硬质合金。

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