CN112234459B - 一种箱式电气设备外置带电闭锁装置及箱式电气设备 - Google Patents

Abstract

本公开公开的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置及箱式电气设备，包括，锁绳、电磁锁和锁体控制电路，锁体控制电路控制电磁锁的锁杆弹出或缩回，电磁锁锁杆弹出穿过锁绳，完成闭锁，锁杆缩回，完成解锁；锁体控制电路，包括，控制器，分别与控制器连接的采样端和控制电磁锁电源通断的继电器，当采样端带电时，继电器接通，电磁锁锁杆弹出，实现带电闭锁。当箱式电气设备带电时，为带电闭锁状态，防止了工作人员带电误操作。

Description

一种箱式电气设备外置带电闭锁装置及箱式电气设备

技术领域

本公开涉及一种箱式电气设备外置带电闭锁装置及箱式电气设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

对于国家电网来说，安全生产都是重中之重的工作，除了提高工作人员的安全生产责任意识，提高设备操作安全性也极为重要。随着工作人员能力水平的大幅提升、国家电网公司安全管理大幅改善，安全生产向着良好的趋势发展，但是各电网企业检修工作量大、设备种类众多，仍存在少量误操作事件发生，给电网企业带来极大损失。检修工作中的大部分误操作均为带电误合接地刀闸，威胁检修人员生命安全，影响电网企业安全生产，各供电企业为保障停电现场工作安全投入大量人力物力，公司采购的新式环网柜、箱式变电站、箱式开闭所、高压柜等大部分带有带机械闭锁或电磁闭锁，但老旧环网柜等设备基本没有带电闭锁装置，未安装带电闭锁装置的电气设备数量巨大，短期内全部更换难以实现，成为误操作的最大隐患。采用一种成本低廉、安全可靠的方式为老旧箱式设备安装外置带电闭锁装置成为亟待解决的问题。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种箱式电气设备外置带电闭锁装置及箱式电气设备，当箱式电气设备带电时，为带电闭锁状态，防止了工作人员带电误操作。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

在一个或多个实施例中，提出一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，包括，锁绳、电磁锁和锁体控制电路，锁体控制电路控制电磁锁的锁杆弹出或缩回，电磁锁锁杆弹出穿过锁绳，完成闭锁，锁杆缩回，完成解锁；

所述锁体控制电路，包括，控制器，分别与控制器连接的采样端和控制电磁锁电源通断的继电器，当采样端带电时，继电器接通，电磁锁锁杆弹出，实现带电闭锁。

进一步的，所述锁体控制电路还包括，分别与控制器连接的解/闭锁键和强制解锁开关，当采样端不带电时，按下解/闭锁键，继电器断开，完成断电解锁，当采样端带电时，打开强制解锁开关，长按解/闭锁键，继电器断开，实现强制解锁；当采样端不带电时，长按解/闭锁键，继电器闭合，完成强制闭锁。

在一种或多种实施例中，提出一种箱式电气设备，采用所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

1、本公开的闭锁装置，在箱式电气设备带电状态下为闭锁状态，只有强制解锁开关打开时，才能完成带电强制解锁，防止了带电状态下，工作人员的误操作问题，降低恶性误操作事故发生概率，提高配电线路检修工作安全性。

2、本公开的闭锁装置，外置于老旧箱式电气设备上，即可实现老旧箱式电气设备的带电闭锁功能，改造成本低，老旧箱式电气设备存量巨大，且每套设备包含多个开关间隔，使用量大，低廉的改造成本使得全部老旧设备完成改造成为可能。

3、本公开的闭锁装置，在带电状态下自动闭锁，克服了现有闭锁装置需手动闭锁的问题，且该闭锁装置，除具备带电闭锁功能外，还具备带电强制解锁功能，能够在箱式电气设备带电状态下，将电磁锁断电，从而实现箱式电气设备带电状态下的电磁锁更换功能，克服了现有闭锁装置无法带电更换的问题。

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为本公开箱式电气设备外置带电闭锁装置的整体结构示意图；

图2为本公开锁体控制电路原理图。

其中：1、锁绳，2、电磁锁，3、弹片，4、金属锁芯。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

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，本文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。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

实施例1

在该实施例中，公开了一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，放置于老旧箱式电气设备外部，从而实现老旧箱式电气设备的带电闭锁功能，防止了工作人员带电时的误操作。

一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，包括，锁绳1、电磁锁2和锁体控制电路，通过锁体控制电路控制电磁锁电源的通断，电磁锁2的额定电压为24V，当电磁锁通电时，电磁锁锁杆弹出穿过锁绳1，锁绳无法拉出，完成闭锁，当电磁锁断电时，锁杆缩回，拉出锁绳，完成解锁。

锁绳为穿过接地刀闸操作孔的闭环钢丝绳。

锁体控制电路，包括，控制器，分别与控制器连接的采样端、解/闭锁键、解锁灯、强制解锁开关和控制电磁锁电源通断的继电器，解锁灯和强制解锁开关串联；采样端与控制器之间依次串联整流电路、禁止解锁灯和光电耦合器，控制器与继电器之间连接驱动电路，通过驱动电路控制继电器的接通与断开。

其中的整流电路与驱动电路均为常规电路，不再进行详细论述。

强制解锁开关，包括弹片3和金属锁芯4，金属锁芯4与弹片3接触，强制解锁开关为关闭状态，金属锁芯4与弹片3分离，强制解锁开关处于打开状态，通过专用钥匙转动金属锁芯4，实现强制解锁开关的打开与关闭。强制解锁开关仅在强制解锁时，才处于打开状态，其余时刻均处于关闭状态。

当箱式电气设备中的带电显示装置不可拆卸时，采样端通过箱式电气设备原装验电核相孔采样电压信号，当箱式电气设备中的带电显示装置可拆卸时，采样端通过拆除原装带电显示装置后通过内部接线引出采样电压信号，通过采样端判断箱式电气设备是否带电。

当箱式电气设备中拆掉带电显示装置后，若内部存在24V或48V电源线，带电闭锁装置可直接内部取电；若内部无24V或48V电源可用4节5号电池为带电闭锁装置供电，为保证安全，当电源无电时，带电闭锁装置默认为闭锁状态。

锁体控制电路控制电磁锁电源的通断，从而实现四种解锁、闭锁功能，在该实施例中，控制器选用单片机，对四种解锁、闭锁功能进行详细说明，具体为：

带电闭锁：开关设备向线路侧带电时，采样端带电，产生电压信号，点亮禁止解锁灯，驱动光电耦合器转换成TTL低电平信号接到单片机输入口，单片机采集到信号后，通过控制继电器吸合给电磁锁上电，电磁锁锁杆弹出，完成闭锁；故开关设备向线路侧带电时，装置自动上锁，禁止解锁灯点亮，接地刀闸操作孔闭锁。

断电解锁：开关设备向线路侧不带电时，解锁灯点亮，按下解锁按键，接地刀闸操作孔解锁，当开关设备向线路侧不带电时，采样端不带电，不产生电压信号，禁止解锁灯灭，无法驱动光电耦合器，光耦次级通过上拉电阻产生TTL高电平信号，单片机采集到信号后，点亮解锁灯，此时按下解/闭锁键，单片机控制继电器断开，切断电磁锁电源，电磁锁杆缩回，完成解锁功能。

强制解锁：开关设备向线路侧带电时，装置自动上锁，可以通过专用钥匙强制解锁，并发出光报警，当开关设备向线路侧带电时，采样端带电，通过与单片机输入口相连的弹片和金属锁芯组成的强制解锁开关进行强制解锁，强制解锁时，使用钥匙转动金属锁芯，金属锁芯与弹片分离，单片机采集到的电平由低变为高，此时按下解/闭锁键，单片机控制继电器断开，切断电磁锁电源，电磁锁锁杆缩回，完成解锁功能；不使用强制解锁时，转动金属锁芯，将金属锁芯上锁，拔出钥匙，此时金属锁芯和弹片接触，单片集采集到的电平由高变为低，禁止解锁。

强制闭锁：开关设备向线路侧不带电时，长按闭锁按键，强制闭锁，需使用专用解锁钥匙完成解锁，当开关设备向线路侧不带电时，采样端不带电，无法闭锁，长按解/闭锁键，单片机采集到信号后，通过控制继电器吸合给电磁锁上电，电磁锁锁杆弹出，完成强制闭锁。

该实施例中的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，在箱式电气设备带电状态下为闭锁状态，只有强制解锁开关打开时，才能完成带电强制解锁，防止了带电状态下，工作人员的误操作问题，从装置上解决了带电误合接地刀闸的安全隐患，降低恶性误操作事故发生概率，提高配电线路检修工作安全性，降低恶性误操作事故发生概率，提高配电线路检修工作安全性。

实施例中的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，使用时外置于老旧箱式电气设备上，即可实现箱式电气设备的带电闭锁功能，老旧箱式电气设备存量巨大，且每套设备包含多个开关间隔，使用量大，低廉的改造成本使得全部老旧设备完成改造成为可能，而不用更换老旧箱式电气设备，节约了成本。

由于该实施例中的闭锁装置，在带电状态下自动闭锁，克服了现有闭锁装置需手动闭锁的问题，且该实施例中的闭锁装置，除具备带电闭锁功能外，还具备带电强制解锁功能，能够在箱式电气设备带电状态下，将电磁锁断电，从而实现箱式电气设备带电状态下的电磁锁更换功能，克服了现有闭锁装置依赖箱式设备二次电源，无法带电更换的问题。

此外，该实施例中的闭锁装置，在带电状态下，禁止解锁灯亮，在断电状态下，禁止解锁灯灭，解锁灯亮，工作人员能够通过禁止解锁灯的量灭，判断电气设备是否带电，进一步防止了工作人员的带电误操作。

该实施例中的箱式电气设备包含环网柜、箱式变电站、高压柜、箱式开闭所等。

实施例2

在该实施例中，公开了一种箱式电气设备，使用实施例1中公开的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，而不用更换没有带电闭锁装置的箱式电气设备。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开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公开的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，其特征在于，包括，锁绳、电磁锁和锁体控制电路，锁体控制电路控制电磁锁的锁杆弹出或缩回，电磁锁锁杆弹出穿过锁绳，完成闭锁，锁杆缩回，完成解锁；

所述锁体控制电路，包括，控制器，分别与控制器连接的采样端和控制电磁锁电源通断的继电器，当采样端带电时，继电器接通，电磁锁锁杆弹出，实现带电闭锁；

当箱式电气设备中的带电显示装置不可拆卸时，采样端通过箱式电气设备原装验电核相孔采样电压信号，当箱式电气设备中的带电显示装置可拆卸时，采样端通过拆除原装带电显示装置后通过内部接线引出采样电压信号，通过采样端判断箱式电气设备是否带电；

当箱式电气设备中拆掉带电显示装置后，若内部存在24V或48V电源线，带电闭锁装置可直接内部取电；若内部无24V或48V电源可用4节5号电池为带电闭锁装置供电，为保证安全，当电源无电时，带电闭锁装置默认为闭锁状态；

锁体控制电路控制电磁锁电源的通断，从而实现四种解锁、闭锁功能，具体为：

带电闭锁：开关设备向线路侧带电时，采样端带电，产生电压信号，点亮禁止解锁灯，驱动光电耦合器转换成TTL低电平信号接到单片机输入口，单片机采集到信号后，通过控制继电器吸合给电磁锁上电，电磁锁锁杆弹出，完成闭锁；故开关设备向线路侧带电时，装置自动上锁，禁止解锁灯点亮，接地刀闸操作孔闭锁；

断电解锁：开关设备向线路侧不带电时，解锁灯点亮，按下解锁按键，接地刀闸操作孔解锁，当开关设备向线路侧不带电时，采样端不带电，不产生电压信号，禁止解锁灯灭，无法驱动光电耦合器，光耦次级通过上拉电阻产生TTL高电平信号，单片机采集到信号后，点亮解锁灯，此时按下解/闭锁键，单片机控制继电器断开，切断电磁锁电源，电磁锁杆缩回，完成解锁功能；

强制解锁：开关设备向线路侧带电时，装置自动上锁，可以通过专用钥匙强制解锁，并发出光报警，当开关设备向线路侧带电时，采样端带电，通过与单片机输入口相连的弹片和金属锁芯组成的强制解锁开关进行强制解锁，强制解锁时，使用钥匙转动金属锁芯，金属锁芯与弹片分离，单片机采集到的电平由低变为高，此时按下解/闭锁键，单片机控制继电器断开，切断电磁锁电源，电磁锁锁杆缩回，完成解锁功能；不使用强制解锁时，转动金属锁芯，将金属锁芯上锁，拔出钥匙，此时金属锁芯和弹片接触，单片集采集到的电平由高变为低，禁止解锁；

强制闭锁：开关设备向线路侧不带电时，长按闭锁按键，强制闭锁，需使用专用解锁钥匙完成解锁，当开关设备向线路侧不带电时，采样端不带电，无法闭锁，长按解/闭锁键，单片机采集到信号后，通过控制继电器吸合给电磁锁上电，电磁锁锁杆弹出，完成强制闭锁。

2.如权利要求1所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，其特征在于，所述锁体控制电路还包括，分别与控制器连接的解/闭锁键和强制解锁开关；

当采样端不带电时，按下解/闭锁键，继电器断开，完成断电解锁，当采样端带电时，打开强制解锁开关，长按解/闭锁键，继电器断开，实现强制解锁；当采样端不带电时，长按解/闭锁键，继电器闭合，完成强制闭锁。

3.如权利要求2所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，其特征在于，所述强制解锁开关仅在强制解锁状态下处于打开状态。

4.如权利要求2所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，其特征在于，所述控制器还连接解锁灯，所述解锁灯与解/闭锁键串联，当采样端不带电时，解锁灯亮。

5.如权利要求2所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，其特征在于，强制解锁开关，包括弹片和金属锁芯，所述金属锁芯与所述弹片接触，强制解锁开关关闭，所述金属锁芯与所述弹片分离，强制解锁开关分离。

6.如权利要求1所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，其特征在于，所述采样端与控制器之间依次串联整流电路、禁止解锁灯和光电耦合器，当采样端带电时，禁止解锁灯亮。

7.如权利要求1所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，其特征在于，控制器与继电器之间连接驱动电路，通过驱动电路控制继电器的接通与断开。

8.如权利要求1所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置，其特征在于，锁绳为穿过接地刀闸操作孔的闭环钢丝绳。

9.一种箱式电气设备，采用如权利要求1-8任一项所述的一种箱式电气设备外置带电闭锁装置。

Images