CN115792357A - 一种遥控自动分合钳形电流传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遥控自动分合钳形电流传感器装置，包括固定仓、操作把手机构和操作杆，所述固定仓的顶端开口，且与钳形电流传感器的手柄过盈配合，所述操作杆的一端与固定仓的底端相连；所述操作把手机构包括导向组件、活动滑块及驱动件，所述导向组件位于固定仓内部，所述活动滑块滑设于所述导向组件上，所述驱动件用于驱动所述活动滑块在导向组件上滑动，以按压或释放固定仓内的钳形电流传感器手柄，进而实现钳形电流传感器的自动分合。本发明无需要高处作业、便携高效，安全无风险、通用可分离、可远距离操作，既能避免高处坠落、触电、磕碰等安全风险，又能省时省力，大大提高工作效率。

Description

一种遥控自动分合钳形电流传感器装置

技术领域

本发明主要涉及电流测量技术领域，具体涉及一种遥控自动分合钳形电流传感器装置。

背景技术

钳形电流传感器作为电力行业电流测量常用传感器，其具有无需要断开被测试导线，采用非接触式、钳口卡入式设计，以及高精度、高稳定性，使其在电力仪器仪表行业中应用广泛。当前钳形电流传感器一般采用人工手动打开及闭合钳口，当被测对象位置较高时，比如架空线缆电流测量、高压开关断路器特性试验、变电站高压无功补偿电容器组等应用场合，目前一般采用登高作业，如爬杆、架梯等高处作业进行人工安装钳形电流传感器，可能发生高处坠落及触电等安全风险，对一些空间比较狭窄的位置，操作人员比较难进入，也容易发生磕碰等伤害。综上所述，目前的钳形电流传感器在具体应用安装过程中给试验人员带来一定的安全风险及工作难度，也比较费时费力。综上所述，现有的钳形电流互感器具有如下缺点：

1、传统的钳形电流互感器依靠人工扳动把手进行分合电流钳来进行钳入钳出被测对象，需要与被测对象近距离接触，存在触电安全风险。

2、对于被测对象位置在高处或狭窄的位置，操作人员需要进行登高作业，存在高处坠落、尖锐物磕碰等安全风险。

3、传统的钳形电流互感器安装需要搬动梯子、脚架等沉重工具，每测试一个位置需要反复搬动、挪动登高工具，整个过程费时费力，大大增加安全风险及工作量。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可高处作业、远程自动分合的遥控自动分合钳形电流传感器装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种遥控自动分合钳形电流传感器装置，包括固定仓、操作把手机构和操作杆，所述固定仓的顶端开口，且与钳形电流传感器的手柄过盈配合，所述操作杆的一端与固定仓的底端相连；所述操作把手机构包括导向组件、活动滑块及驱动件，所述导向组件位于固定仓内部，所述活动滑块滑设于所述导向组件上，所述驱动件用于驱动所述活动滑块在导向组件上滑动，以按压或释放固定仓内的钳形电流传感器手柄，进而实现钳形电流传感器的自动分合。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述驱动件包括位于固定仓两侧的电动拉杆，所述电动拉杆的伸缩端通过拉绳与活动滑块相连。

所述固定仓的两侧还设置有滑轮，所述拉绳绕设于所述滑轮上。

还包括回位组件，用于驱使活动滑块回到初始位置以释放固定仓内的钳形电流传感器手柄。

所述回位组件包括多个弹簧，所述弹簧的一端与固定仓的内侧连接，另一端与活动滑块相连。

所述操作杆为伸缩杆或者多级杆级联而成。

还包括无线通讯模块、控制器、电阻R1、电阻R2、开关Q1、开关Q2、继电器REL1、继电器REL2、二极管D1和二极管D2，所述无线通讯模块与控制器的输入端相连；所述控制器的输出口IO1经电阻R1与开关Q1的基极相连，所述开关Q1的集电极与继电器REL1的线圈一端相连；所述控制器的输出口IO2经电阻R2与开关Q2的基极相连，所述开关Q2的集电极与继电器REL2的线圈一端相连；所述继电器REL1的线圈另一端与所述继电器REL2的线圈另一端相连，并连接至电源VDD；所述二极管D1的阳极与继电器REL1的线圈一端相连，所述二极管D1的阴极与继电器REL1的线圈另一端相连；所述二极管D2的阳极与继电器REL2的线圈一端相连，所述二极管D2的阴极与继电器REL2的线圈另一端相连；所述继电器REL1的触点开关和继电器REL2的触点开关均位于驱动件的电源回路中。

还包括用于检测驱动件电流的电流检测件，所述电流检测件与所述控制器相连。

所述活动滑块的形状与钳形电流传感器手柄的形状相匹配，具体为S形。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的遥控自动分合钳形电流传感器装置，通过操作把手机构实现钳形电流传感器的自动分合；通过操作杆实现钳形电流传感器在不同高度位置的作业；本发明无需要高处作业、便携高效，安全无风险、通用可分离、可远距离操作，既能避免高处坠落、触电、磕碰等安全风险，又能省时省力，大大提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的装置在实施例的立体结构图。

图2为本发明的装置在实施例的主视结构图。

图3为本发明的装置在实施例的后视结构图。

图4为本发明的控制电路在实施例的电路原理图。

图例说明：1、固定仓；2、操作把手机构；21、导向组件；211、导轨；22、活动滑块；23、驱动件；231、电动拉杆；232、拉绳；233、滑轮；24、回位组件；241、弹簧；3、操作杆；4、电流传感器；5、航空插头；6、控制电路板；7、电池。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1-3所示，本发明实施例的遥控自动分合钳形电流传感器装置，包括固定仓1、操作把手机构2和操作杆3，固定仓1的顶端开口，且与钳形电流传感器4的手柄过盈配合，操作杆3的一端与固定仓1的底端相连；操作把手机构2包括导向组件21、活动滑块22及驱动件23，导向组件21位于固定仓1内部，活动滑块22滑设于导向组件21上，驱动件23用于驱动活动滑块22在导向组件21上滑动，以按压或释放固定仓1内的钳形电流传感器4手柄，进而实现钳形电流传感器4的自动分合。

其中钳形电流互感器通过磁芯制成活动开口，操作人员通过扳动手柄，克服弹簧机构，使钳口打开，并卡入被测线路；松开手柄，在弹簧机构恢复力的作用下，闭合钳口，形成闭合磁路，从而通过电磁感应原理实现电流测量。

具体地，固定仓1由前后两隔板及外壳焊接组成封闭上开口的长方体形手柄桶，其尺寸设计与电流钳手柄尺寸相当，手柄插入时，需要克服一定的阻力，形成过盈配合安装，分离时，只是向上拔出电流钳即可。导向组件21包括上下两条光轴导轨211，其中导轨211一端焊接固定在固定仓1内侧，另一端悬空且刚好与电流钳手柄接触。

具体地，驱动件23包括位于固定仓1两侧的卡片式电动拉杆231，电动拉杆231的伸缩端通过纤维拉绳232与活动滑块22相连。其中固定仓1的两侧设置有滑轮233，拉绳232绕设于滑轮233上。其中滑轮233为橡胶内嵌双轴承结构，滑轮233插入在固定仓1的轴上，拉绳232一端穿过活动滑块22上的小孔，并在对侧打结固定，纤维拉绳232跨过滑轮233，另一端与卡片式电动拉杆231伸缩杆未端孔绑住固定。卡片式电动拉杆231动作时，通过纤维拉绳232拉动活动滑块22按压手柄(具体是按压键，参见如图2所示)，其中活动滑块22的形状与按压键的形状相匹配，具体呈S形，从而能让钳口打开省力，在打开钳口全过程保持最小力矩。另外还包括回位组件24，用于驱使活动滑块22回到初始位置以释放固定仓1内的钳形电流传感器4手柄的按压键。具体地，回位组件24包括多个弹簧241，弹簧241的一端与固定仓1的一侧连接，另一端与活动滑块22相连。

具体地，操作杆3为伸缩杆或者多级杆(如令克棒)级联而成。级联令克棒螺纹接口为圆柱棒加工而成，上端加工有2个螺孔，通过螺杆与固定仓1底面固定相连接，下端设有内螺纹，可以与通用令克棒环氧树脂杆相级联，按需要的高度可以级联多节杆。

本发明的遥控自动分合钳形电流传感器装置，通过操作把手机构2实现钳形电流传感器4的自动分合；通过操作杆3实现钳形电流传感器4在不同高度位置的作业；本发明无需要高处作业、便携高效，安全无风险、通用可分离、可远距离操作，既能避免高处坠落、触电、磕碰等安全风险，又能省时省力，大大提高工作效率。

如图4所示，还包括控制电路板6，控制电路板6上包括无线通讯模块(如RF433无线模块)、控制器(如单片机)、电阻R1、电阻R2、开关Q1、开关Q2、继电器REL1、继电器REL2、二极管D1和二极管D2，无线通讯模块与控制器的输入端相连；控制器的输出口IO1经电阻R1与开关Q1的基极相连，开关Q1的集电极与继电器REL1的线圈一端相连；控制器的输出口IO2经电阻R2与开关Q2的基极相连，开关Q2的集电极与继电器REL2的线圈一端相连；继电器REL1的线圈另一端与继电器REL2的线圈另一端相连，并连接至电源VDD；二极管D1的阳极与继电器REL1的线圈一端相连，二极管D1的阴极与继电器REL1的线圈另一端相连；二极管D2的阳极与继电器REL2的线圈一端相连，二极管D2的阴极与继电器REL2的线圈另一端相连；继电器REL1的触点开关和继电器REL2的触点开关均位于驱动件23的电源回路中。

具体地，如单片机接收到RF433无线模块译码后的开关信号来区分遥控指令并发出相应的操作指令，按2位二进制数01为打开钳口，10为闭合钳口，11为暂停来控制钳口打开或闭合任意开口。控制IO口电平来控制Q1/Q2三极管，使继电器REL1或REL2的通断来控制流过直流电机(图4中M)电流方向，从而使卡片式电动拉杆231内部的直流电机实现正反转，从而控制卡片式电动推杆的伸缩运动。其中直流电机回路串入有电流检测件(如霍尔电流互感器，图4中的U1)，并采样电机回路电流，当电流钳打开钳口到位后，由于卡阻，电机回路出现异常的大电流，单片机AD采样电路检测到大于正常工作时的电流时，认为电流钳开口打开到最大位置，控制对应的继电器实现停机，从而实现限位功能。上述霍尔电流互感器体积小，适用于此内部空间狭窄的场合(虽然采用行程开关能实现相同功能，但由于内部空间小，电流钳尺寸存在差异，会影响其适用性及整体尺寸设计)。

控制过程为：单片机IO口IO1与IO2均为低电平时，电机两端均为正电源，电机不导通；当I01为1，IO2为0时，REL1继电器得电动作，电机两端为下正上负，电机得反向电流，电机反转，拉杆回缩；当IO1为0，IO2为1时，REL2继电器得电动作，电机两端为上正下负，电机得正向电流，电机正转，拉杆外伸，从而实现电动拉杆231的伸长及缩回动作。通过对流过霍尔传感器的电流大小及方向变化实现限位停机。

上述控制电路通过4个螺杆固定于前隔板，并配置电池7，其中电池7为聚合物锂电池，固定于固定仓1上，为控制及操作机构提供电能。另外在固定仓1的底部配置电气连接航空插头5，用于电流钳输出及内置电流充电等电气连接，具体可以为8芯航插母头。

本发明无需要高处作业，与被测对象处于电气安全距离，安全无风险；上述装置便携、快捷、高效，省时省力；另外通用可分离、适应性好，不影响电流钳手动分合操作，实现一机多用。

如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

以上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，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，包括固定仓(1)、操作把手机构(2)和操作杆(3)，所述固定仓(1)的顶端开口，且与钳形电流传感器(4)的手柄过盈配合，所述操作杆(3)的一端与固定仓(1)的底端相连；所述操作把手机构(2)包括导向组件(21)、活动滑块(22)及驱动件(23)，所述导向组件(21)位于固定仓(1)内部，所述活动滑块(22)滑设于所述导向组件(21)上，所述驱动件(23)用于驱动所述活动滑块(22)在导向组件(21)上滑动，以按压或释放固定仓(1)内的钳形电流传感器(4)手柄，进而实现钳形电流传感器(4)的自动分合。

2.根据权利要求1所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，所述驱动件(23)包括位于固定仓(1)两侧的电动拉杆(231)，所述电动拉杆(231)的伸缩端通过拉绳(232)与活动滑块(22)相连。

3.根据权利要求2所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，所述固定仓(1)的两侧还设置有滑轮(233)，所述拉绳(232)绕设于所述滑轮(233)上。

4.根据权利要求2或3所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，还包括回位组件(24)，用于驱使活动滑块(22)回到初始位置以释放固定仓(1)内的钳形电流传感器(4)手柄。

5.根据权利要求4所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，所述回位组件(24)包括多个弹簧(241)，所述弹簧(241)的一端与固定仓(1)的内侧连接，另一端与活动滑块(22)相连。

6.根据权利要求1或2或3所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，所述操作杆(3)为伸缩杆或者多级杆级联而成。

7.根据权利要求1或2或3所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，还包括无线通讯模块、控制器、电阻R1、电阻R2、开关Q1、开关Q2、继电器REL1、继电器REL2、二极管D1和二极管D2，所述无线通讯模块与控制器的输入端相连；所述控制器的输出口IO1经电阻R1与开关Q1的基极相连，所述开关Q1的集电极与继电器REL1的线圈一端相连；所述控制器的输出口IO2经电阻R2与开关Q2的基极相连，所述开关Q2的集电极与继电器REL2的线圈一端相连；所述继电器REL1的线圈另一端与所述继电器REL2的线圈另一端相连，并连接至电源VDD；所述二极管D1的阳极与继电器REL1的线圈一端相连，所述二极管D1的阴极与继电器REL1的线圈另一端相连；所述二极管D2的阳极与继电器REL2的线圈一端相连，所述二极管D2的阴极与继电器REL2的线圈另一端相连；所述继电器REL1的触点开关和继电器REL2的触点开关均位于驱动件(23)的电源回路中。

8.根据权利要求7所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，还包括用于检测驱动件(23)电流的电流检测件，所述电流检测件与控制器相连。

9.根据权利要求1或2或3所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，所述活动滑块(22)的形状与钳形电流传感器(4)手柄的形状相匹配。

10.根据权利要求9所述的遥控自动分合钳形电流传感器装置，其特征在于，所述活动滑块(22)的形状呈S形。

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