CN112180131B - 一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构 - Google Patents
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Abstract
一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构，涉及一种隔离开关接触电压在线测量装置，为了解决现有的在线测量装置无法同时满足伸缩转换以及在隔离开关发生故障情况下快速脱离的问。本发明外壳和插座分别安装在隔离开关的两个横臂上；伸缩调节器设置在外壳内部；导电杆由外壳穿入设置在伸缩调节器上；在正常状态下，通过伸缩调节器控制导电杆插入插座实现对电压采样；在对隔离开关的电压采样结束后，再通过伸缩调节器控制导电杆的另一端脱离插座；当隔离开关发生故障时，伸缩调节器立刻控制导电杆的另一端脱离插座。有益效果为能够在隔离开关建立电连接的同时实现伸缩的控制以及在隔离开关故障条件下实现快速收回控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔离开关接触电压在线测量装置。
背景技术
隔离开关是电力系统中使用量最大、应用范围最广泛的高压开关设备之一；同时隔离开关也是一种无灭弧功能的开关器件，其作用包括隔离电源、倒闸操作以及用于连通和切断小电流电路；隔离开关触指(触头)的接触电阻参数对于电力系统安全可靠运行十分重要，因此能够实时监测其触指接触部分的电压降(电压降是指当电流通过触指后，其两端产生的电位差)，对于监测隔离开关的工作状态十分必要；但是由于隔离开关的工作特点，在对隔离开关进行实时监测时，需要在隔离开关主电路的触指外构建一个电接触点，实现电压的采样，获取触指接触部分的电压降，即隔离开关接触电压；但是，在保证安全的前提下，在线测量装置必须要满足能够伸缩转换以及在隔离开关发生故障情况下需要快速脱离的要求，而现有在线测量装置针对构建电接触点的方式在实现伸缩转换以及在隔离开关发生故障情况下需要快速脱离方面存在矛盾，难以同时满足。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的在线测量装置无法同时满足伸缩转换以及在隔离开关发生故障情况下快速脱离的问题，提出了一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构。
本发明所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构包括外壳、伸缩调节器、导电杆和插座；
所述外壳和插座分别安装在隔离开关的两个横臂上；
所述伸缩调节器设置在外壳内部；
所述导电杆的一端由外壳穿入，并设置在伸缩调节器上；
当隔离开关处于正常状态闭合时，通过伸缩调节器控制导电杆的另一端插入插座实现对隔离开关的电压采样；在对隔离开关的电压采样结束后，再通过伸缩调节器控制导电杆的另一端脱离插座；
当隔离开关发生故障时，伸缩调节器立刻控制导电杆的另一端脱离插座。
进一步的，所述伸缩调节器包括齿轮、齿条、线圈、磁铁、压块、弹簧、滑块、横柱、斜块、摇摆杆、三角块、隔板、限位梃和孔板；
所述齿条沿外壳长度的方向设置；齿轮设置在齿条底部，并且齿轮与齿条构成啮合传动；
所述线圈为中空柱形电磁线圈，线圈的中轴线平行于齿条，并且线圈固定于齿条上，且线圈位于齿条末端；孔板固定于齿条上，且孔板位于齿条的首端；
所述磁铁的柱状结构，隔板为硬质绝缘体，并且磁铁的一端插入线圈内部，磁铁的另一端固连在隔板的一侧；所述弹簧的一端以及压块均固连在隔板的另一侧，并且压块位于弹簧的上部；
所述滑块设置在压块与齿条之间，并且滑块固连在弹簧的另一端；斜块设置滑块远离弹簧的端部；
滑块前后两个侧面上垂直固定有横柱；
所述摇摆杆以轴连的方式设置在齿条的侧壁上；
所述三角块固定在摇摆杆的一端，三角块用于推动横柱实现滑块向插座所在方向运动，且三角块可从横柱的一侧，运动到其横柱的另一侧，限位梃固定在摇摆杆的另一端，限位梃位于斜块的下方，并且限位梃位于三角块与孔板之间；
导电杆的一端由外壳穿入后，再穿过孔板，延伸并固定在斜块的斜面上。
进一步的，所述磁铁的轴线与弹簧的轴线重合。
进一步的，所述三角块为等腰三角形，并且该等腰三角形顶角的角平分线垂直于摇摆杆。
进一步的，所述伸缩调节器还包括电机，通过电机驱动齿轮旋转。
进一步的，所述压块与隔板为一体结构，并且压块远离隔板的另一端为斜面结构。
本发明的工作原理为：以插座替代电接触点，并在现有的在线测量装置增加伸缩调节器以及导电杆，同时以伸缩调节器实现在各种状态下对导电杆的控制，达到同时满足伸缩转换以及在隔离开关发生故障情况下快速脱离的目的。
本发明中的伸缩调节器具有四种工作方式；所述四种工作方式分别为：
方式一、正常伸出；此时，隔离开关处于正常状态闭合；
方式二、正常缩回；此时，隔离开关处于正常状态闭合；
方式三、紧急缩回；此时，隔离开关发生故障；
方式四、复位；隔离开关故障排除后。
本发明的有益效果是能够在隔离开关建立电连接的同时实现伸缩的控制以及在隔离开关故障条件下实现快速收回控制；同时，该探针机构具有复位功能，即在隔离开关故障排除后，能够手动复位，无需更换；并且该探针机构可靠性较好，不会出现误判的情况。
附图说明
图1为伸缩调节器处于正常伸出工作方式时的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构的结构示意图；
图2为伸缩调节器处于正常缩回工作方式时的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构的结构示意图；
图3为伸缩调节器处于紧急缩回工作方式前的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构的结构示意图；
图4为伸缩调节器处于紧急缩回工作方式后的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构的结构示意图；
图5为伸缩调节器处于复位工作方式前的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构的结构示意图；
图6为具体实施方式二中伸缩调节器的俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构包括外壳1、伸缩调节器、导电杆16和插座17；
所述外壳1和插座17分别安装在隔离开关的两个横臂上；
所述伸缩调节器设置在外壳1内部；
所述导电杆16的一端由外壳1穿入，并设置在伸缩调节器上；
当隔离开关处于正常状态闭合时，通过伸缩调节器控制导电杆16的另一端插入插座17实现对隔离开关的电压采样；在对隔离开关的电压采样结束后，再通过伸缩调节器控制导电杆16的另一端脱离插座17；
当隔离开关发生故障时，伸缩调节器立刻控制导电杆16的另一端脱离插座17。
在本实施方式中，以插座17替代电接触点，并在现有的在线测量装置增加伸缩调节器以及导电杆16，同时以伸缩调节器实现在各种状态下对导电杆16的控制，达到同时满足伸缩转换以及在隔离开关发生故障情况下快速脱离的目的，无论电压采样是否结束。
具体实施方式二：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构进一步限定，在本实施方式中，所述伸缩调节器包括齿轮2、齿条3、线圈4、磁铁5、压块6、弹簧7、滑块8、横柱9、斜块10、摇摆杆11、三角块12、隔板13、限位梃14和孔板15；
所述齿条3沿外壳1长度的方向设置；齿轮2设置在齿条3底部，并且齿轮2与齿条3构成啮合传动；齿轮2的正转驱动齿条3向插座17方向移动，齿轮2的反转驱动齿条3向远离插座17的方向移动；
所述线圈4为中空柱形电磁线圈，线圈4的中轴线平行于齿条3，并且线圈4固定于齿条3上，且线圈4位于齿条3末端；孔板15固定于齿条3上，且孔板15位于齿条3的首端；线圈4用于在隔离开关发生故障时产生感应电流，既而驱动磁铁5向远离插座17的方向移动；
所述磁铁5的柱状结构，隔板13为硬质绝缘体，并且磁铁5的一端插入线圈4内部，磁铁5的另一端固连在隔板13的一侧；所述弹簧7的一端以及压块6均固连在隔板13的另一侧，并且压块6位于弹簧7的上部；弹簧7在隔离开关处于正常状态闭合时，为自然长度，在隔离开关发生时，立刻处于伸长状态，并在滑块8上横柱9的脱离三角块12时，由其本身的回复力为滑块8提供动力；
所述滑块8设置在压块6与齿条3之间，且滑块8在水平方向上能够与压块6以及齿条3发生相对运动，并且滑块8固连在弹簧7的另一端；斜块10设置滑块8远离弹簧7的端部；
滑块8前后两个侧面上垂直固定有横柱9；
所述摇摆杆11以轴连的方式设置在齿条3的侧壁上，起初摇摆杆11平行于齿条3的侧壁，摇摆杆11用于实现左、右摇摆；
所述三角块12固定在摇摆杆11的一端，三角块12用于推动横柱9实现滑块8向插座17所在方向运动，且三角块12可从横柱9的一侧，运动到其横柱9的另一侧，限位梃14固定在摇摆杆11的另一端，限位梃14位于斜块10的下方，并且限位梃14位于三角块12与孔板15之间；
导电杆16的一端由外壳1穿入后，再穿过孔板15，延伸并固定在斜块10的斜面上。
在本实施方式中，横柱9可以为一个，此时横柱9由滑块8的一个侧壁穿入，并由滑块8的另一个侧壁穿出；或者横柱9可以为两个，两个横柱9分别垂直固定在滑块8的前后两个侧壁上，此时两个横柱9位于一条直线上。
在本实施方式中，伸缩调节器正常伸出工作方式的实现过程为：当隔离开关达到闭合位置后，通过控制齿轮2正向旋转，同时带动齿条2向插座17方向移动；由于滑块8可在齿条3移动；因此在齿条2向插座17方向移动过程中，通过三角块12推动横柱9，进而带动滑块8向插座17方向移动；由于三角块12为斜面结构，在向插座17方向推动横柱9的同时，会向上推动滑块8；但由于压块6的压力作用，阻止滑块8向上移动，因此滑块8只能向外插座17方向移动；同时滑块8还会通过横柱9向下压迫三角块12，但由于摇摆杆11的另一端的限位梃14被斜块10压住；因此摇摆杆11处于平衡状态，也就保证三角块12继续推动滑块8向插座17方向移动，既而使导电杆16的另一端插入插座17。
伸缩调节器正常缩回工作方式的实现过程为：通过控制齿轮2反向旋转，同时带动齿条2远离插座17；由于滑块8可在齿条3移动；并且由于限位梃14卡在滑块8的端部下方，因此在齿条2向远离插座17方向移动过程中，通过限位梃14推动滑块8向远离插座17方向移动；既而使导电杆16的另一端脱离插座17。
伸缩调节器紧急缩回工作方式的实现过程为：在导电杆16的另一端插入插座17的状态下，如果隔离开关发生故障，负载电流有可能通过导电杆16传导，由于导电杆16不具备承载大电流的能力，因此需要快速将导电杆16收回；在隔离开关故障情况下，线圈4产生磁场，推动磁铁5缩回；磁铁5带动隔板13和压块6同时运动，同时通过弹簧7拉动滑块8回缩；在滑块8紧急回缩前，由于三角块12的阻碍作用，弹簧7被拉伸，但此时滑块8不能回缩，当隔板13和压块6继续回缩，压块6已经不能够压住滑时；由于失去了压块6的压迫，滑块8能够向上运动越过三角块12，在弹簧7大拉伸下，滑块8快速回弹；同时由于滑块8的回缩，限位梃14能够向上转动，进一步降低了三角块所处的高度，进一步释放滑块8回缩；因此实现了导电杆16紧急收回的效果。
伸缩调节器复位工作方式的实现过程为：当导电杆16紧急收回后，无法再正常伸出；需要手动推对磁铁5施加向插座17方向的力；磁铁5向插座17方向推动，进而通过隔板13和弹簧7推动滑块8移动，由于滑块8没有进入原位置，因此限位梃14没有被限制，所以三角块12可以被横柱9按下，从而使滑块8重新进入可以正常伸出的位置，完成伸缩调节器复位。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构进一步限定，在本实施方式中，所述磁铁5的轴线与弹簧7的轴线重合。
在本实施方式中，上述设置是为了保证受力平衡。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构进一步限定，在本实施方式中，所述三角块12为等腰三角形，并且该等腰三角形顶角的角平分线垂直于摇摆杆11。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构进一步限定，在本实施方式中，所述伸缩调节器还包括电机，通过电机驱动齿轮2旋转。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构进一步限定，在本实施方式中，所述压块6与隔板13为一体结构，并且压块6远离隔板13的另一端为斜面结构。
Claims (5)
1.一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构，该探针机构包括外壳(1)、伸缩调节器、导电杆(16)和插座(17)；
所述外壳(1)和插座(17)分别安装在隔离开关的两个横臂上；
所述伸缩调节器设置在外壳(1)内部；
所述导电杆(16)的一端由外壳(1)穿入，并设置在伸缩调节器上；
当隔离开关处于正常状态闭合时，通过伸缩调节器控制导电杆(16)的另一端插入插座(17)实现对隔离开关的电压采样；在对隔离开关的电压采样结束后，再通过伸缩调节器控制导电杆(16)的另一端脱离插座(17)；
当隔离开关发生故障时，伸缩调节器立刻控制导电杆(16)的另一端脱离插座(17)；
其特征在于，所述伸缩调节器包括齿轮(2)、齿条(3)、线圈(4)、磁铁(5)、压块(6)、弹簧(7)、滑块(8)、横柱(9)、斜块(10)、摇摆杆(11)、三角块(12)、隔板(13)、限位梃(14)和孔板(15)；
所述齿条(3)沿外壳(1)长度的方向设置；齿轮(2)设置在齿条(3)底部，并且齿轮(2)与齿条(3)构成啮合传动；
所述线圈(4)为中空柱形电磁线圈，线圈(4)的中轴线平行于齿条(3)，并且线圈(4)固定于齿条(3)上，且线圈(4)位于齿条(3)末端；孔板(15)固定于齿条(3)上，且孔板(15)位于齿条(3)的首端；
所述磁铁(5)的柱状结构，隔板(13)为硬质绝缘体，并且磁铁(5)的一端插入线圈(4)内部，磁铁(5)的另一端固连在隔板(13)的一侧；所述弹簧(7)的一端以及压块(6)均固连在隔板(13)的另一侧，并且压块(6)位于弹簧(7)的上部；
所述滑块(8)设置在压块(6)与齿条(3)之间，并且滑块(8)固连在弹簧(7)的另一端；斜块(10)设置滑块(8)远离弹簧(7)的端部；
滑块(8)前后两个侧面上垂直固定有横柱(9)；
所述摇摆杆(11)以轴连的方式设置在齿条(3)的侧壁上；
所述三角块(12)固定在摇摆杆(11)的一端，三角块(12)用于推动横柱(9)实现滑块(8)向插座(17)所在方向运动，且三角块(12)可从横柱(9)的一侧，运动到其横柱(9)的另一侧，限位梃(14)固定在摇摆杆(11)的另一端，限位梃(14)位于斜块(10)的下方，并且限位梃(14)位于三角块(12)与孔板(15)之间；
导电杆(16)的一端由外壳(1)穿入后，再穿过孔板(15)，延伸并固定在斜块(10)的斜面上。
2.根据权利要求1所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构，其特征在于，所述磁铁(5)的轴线与弹簧(7)的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构，其特征在于，所述三角块(12)为等腰三角形，并且该等腰三角形顶角的角平分线垂直于摇摆杆(11)。
4.根据权利要求1所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构，其特征在于，所述伸缩调节器还包括电机，通过电机驱动齿轮(2)旋转。
5.根据权利要求1所述的一种隔离开关接触电压在线测量装置的探针机构，其特征在于，所述压块(6)与隔板(13)为一体结构，并且压块(6)远离隔板(13)的另一端为斜面结构。
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