CN116960808A - 配网开关柜辅助维护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配网开关柜辅助维护装置，属于高压开关柜维护技术领域。包括行走总成，所述的行走总成设置于车架下方。所述的车架上方设有若干根垂直架，所述的垂直架上滑动连接有支撑板，所述的支撑板上滑动设有挂钩。车架上设有垂直布置的电机以及螺杆，电机带动螺杆转动，螺杆上螺纹连接有螺母，螺母通过拉绳于挂钩连接。本发明可以辅助作业人员更换断路器，只需一名作业人员，就可以完成断路器的更换工作，省时省力，缩短故障维修时间，减少人力成本，提高工作效率。

Description

配网开关柜辅助维护装置

技术领域

本发明属于高压开关柜维护技术领域，具体涉及为配网开关柜辅助维护装置。

背景技术

高压开关柜是按一定的接线方案将涉及一、二次设备成套组装的一种高压配电装配，在发电厂和变配电所中作为节制和保护发电机、电力变压器和高压线路之用。

高压开关柜内部包含有断路器，断路器在电网高压开关柜中扮演着重要的作用。其主要功能是控制和保护电网系统，确保系统的安全和可靠运行。具体而言，断路器的作用包括以下几个方面：

一、断电和连接功能：断路器可以实现对电网的断电和连接操作。当需要切断电网供电时，可以打开断路器以中断电流传输；而当需要恢复供电时，可以关闭断路器以连接电网。

二、过载保护：断路器可以监测电网中的电流，并根据设定的额定电流值进行保护。当电流超过设定值时，断路器会迅速中断电流，避免过载情况引发设备损坏、火灾等危险。

三、短路保护：断路器可以检测电网中的短路故障，并迅速切断电流。短路故障通常是电路中两个或多个导体之间发生直接接触或非常接近的情况，容易引起电弧、火灾等危险，断路器能够及时切断电流，防止事故发生。

四、地线故障保护：当发生电网中的接地故障时，即电流通过不正常路径流向地，断路器可以检测到这种情况并切断电流。地线故障可能导致电流过大、设备受损，甚至触电危险，断路器的作用是保护设备和人员的安全。

总之，断路器在电网高压开关柜中的作用是确保电网系统的安全运行，包括断电和连接功能、过载保护、短路保护以及地线故障保护等。通过及时切断电流，断路器能够防止设备损坏、事故发生，保障电网的可靠性和稳定性。

因此在电网运行过程中，需要时刻关注断路器的运行状态，同时在断路器发生故障时候需要及时对其进行更换。但断路器的重量很重，目前在断路器更换过程中，一般需要2-3名作业人员进行协同作业，一起搬运、拆装断路器。这就导致了无法在只有一名作业人员的情况，独立对断路器进行更换，延长了故障检修时间，提高了人力成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种配网开关柜辅助维护装置，本发明可以辅助作业人员更换断路器，只需一名作业人员，就可以完成断路器的更换工作，省时省力，缩短故障维修时间，减少人力成本，提高工作效率。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

配网开关柜辅助维护装置，包括行走总成，所述的行走总成设置于车架下方。

所述的车架上方设有若干根垂直架，所述的垂直架上滑动连接有支撑板，所述的支撑板上滑动设有挂钩。

车架上设有垂直布置的电机以及螺杆，电机带动螺杆转动，螺杆上螺纹连接有螺母，螺母通过拉绳与挂钩连接。

优选的，所述的支撑板上滑动设有第一转杆，挂钩与第一转杆连接，第一转杆上套设有套管，套管与拉绳连接。

优选的，所述的支撑板朝向垂直架的一端固定有滑轮组，所述的滑轮组包括上下布置的两个滑轮，所述的拉绳由两个滑轮之间穿过。

优选的，所述的支撑板夹设于相邻的两个垂直架之间，垂直架上固定有电动直线模组，支撑板与直线电动模组的滑动部固定连接。

优选的，垂直架上滑动设有两个对称布置的支撑板。所述的车架上设有两个平行布置的螺杆，支撑板与螺杆一一对应。

优选的，所述的电机输出轴上设有主动齿轮，螺杆上设有被动齿轮，两个被动齿轮均与主动齿轮啮合连接。

优选的，所有的垂直架之间上下滑动设有中间板，中间板位于支撑板上方。

中间板上设有伸缩装置，伸缩装置的伸缩部朝向支撑板。

优选的，所述的中间板与支撑板固定连接。

优选的，所述的中间板中间设有条状的通孔，通孔长度小于伸缩装置的长度，伸缩装置设置于通孔上方，伸缩装置与中间板转动连接。

优选的，所述的中间板上方设有可以开合的固定装置，固定装置开启时，伸缩装置旋转、掉头；固定装置关闭时，伸缩装置固定于中间板上。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：

(1)通过挂钩以及伸缩装置的设置，可以辅助作业人员移动断路器，因此只需要一名作业人员就可以完成断路器的更换工作，节省人工，同时省时省力，提高工作效率。

(2)行走总成车轮的轴向与断路器的移动方向一致，这样在将断路器拉动至支撑板上，或将支撑板上的断路器推入到高压开关柜内部时，反作用力不会推动车轮旋转，实现了对配网开关柜辅助维护装置的定位。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明配网开关柜辅助维护装置结构图，

图2为本发明配网开关柜辅助维护装置搭载断路器后的效果图，

图3为图2中A处局部放大图，

图4为图1取出支架后的效果图，

图5为图4中推动装置旋转后效果图，

图6为本发明配网开关柜辅助维护装置中拉动装置结构图，

图7为本发明配网开关柜辅助维护装置中推动装置结构图，

图8为本发明配网开关柜辅助维护装置中推动装置分解图。

图中：1-行走总成、2-车架、3-机身、4-垂直架、5-顶板、6-支撑板、601-滑槽、602-三角架、7-第一转杆、701-挂钩、8-套管、9-拉绳、10-螺母、11-螺杆、12-被动齿轮、13-滑轮组、14-电动直线模组、15-伸缩装置、1501-外壳、1502-转轴、16-推板、17-中间板、18-连接板、19-轴承架、20-固定装置、2001-固定柱、2002-压板、2003-凹槽、2004-第二转杆、21-电机、2101-主动齿轮、22-摄像头、23-传感器、24-断路器、2401-把手。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明配网开关柜辅助维护装置作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

配网开关柜辅助维护装置，包括行走总成1，所述的行走总成1设置于车架2下方，车架2上方设有机身3以及若干根垂直架4。本实施例中，机身3铺设在车架2上，四根垂直架4沿四边形的四个角垂直固定在机身3上方。

所述的垂直架4上滑动连接有支撑板6，支撑板6上用来承载断路器24。在断路器24拆装维护过程中，配网开关柜辅助维护装置移动至高压开关柜前方，将高压开关柜柜门开启，移动支撑板6，将支撑板6移动至断路器24下端，然后从高压开关柜内部拉出断路器24，将断路器24拉到支撑板6上。

如果配网开关柜辅助维护装置上只有一个支撑板6，那么在装在好旧的断路器24后，需要将配网开关柜辅助维护装置移动至断路器24存放区域，将旧的断路器24存放后，在取新的断路器，然后携带新的断路器24移动至高压开关柜前方，再将新的断路器24安装好。这样会造成时间上的浪费，且来回移动也增加了能源的消耗。

为此，本实施例中，垂直架4上滑动设有两个对称布置的支撑板6，即同一侧的两根垂直架4支架夹设有一个支撑板6，一个支撑板6用来承载旧的断路器24，另一个支撑板6用来承载新的断路器24。使用时，先将旧的断路器24拉动到支撑板6上，然后旋转配网开关柜辅助维护装置，将带有新的断路器24的支撑板6转动到高压开关柜一侧，将新的断路器24推入到高压开关柜中。

行走总成1采用现有技术，包括车轮、悬挂系统、连接轴、转向系统以及驱动总成，驱动总成采用电机。为了支撑板6旋转方便，行走总成1与车架2转动连接，即行走总成1中心设有垂直的转轴，转轴插入至车架2内部，并与驱动行走总成1旋转的驱动电机连接，驱动电机与车架2固定连接。

这样当需要支撑板6旋转换向时，不需要行走总成1移动大的拐弯半径，只需要启动驱动电机，使车架2与行走总成1发生180°的旋转即可，这种布置方式也适合于配电室内部的使用场景，使得配网开关柜辅助维护装置掉头换向不需要大的转弯半径。

同时，行走总成1车轮的轴向与断路器24的移动方向一致，这样在将断路器24拉动至支撑板6上，或将支撑板6上的断路器24推入到高压开关柜内部时，反作用力不会推动车轮旋转。实现了对配网开关柜辅助维护装置的定位。

机身3内部设有电池、电源管理模块以及控制装置，都采用现有技术，电源管理模块用来辅助电池充放电，控制装置与配网开关柜辅助维护装置上携带的电器件电性连接，控制其工作状态。同时，控制装置带有远传模块，具有接收指令以及发送数据的功能。本实施例中，控制装置采用带有工控芯片的集成电路板。

为了实现支撑板6的上下一定，垂直架4上固定有电动直线模组14，支撑板6与直线电动模组14的滑动部固定连接。为了增加支撑板6与滑动部的连接强度，同时也为了增加支撑板6的支撑强度，在支撑板6底部设有两个三角架602，两个三家角602的直角边分别与两个滑动部固定连接。

由于断路器24的重量很重，不管时从存储区将断路器24移动至支撑板6上，还是从高压开关柜内将断路器24移动至支撑板6上，均很耗力气，大部分情况下需要两个成年人配合。本实施例中，为了代替人工，使得一个人作业即可完成，通过如下布置方式，来进行辅助作业。

所述的支撑板6上滑动设有挂钩701，车架2上设有垂直布置的电机21以及螺杆11，电机21带动螺杆11转动，螺杆11上螺纹连接有螺母10，螺母10通过拉绳9与挂钩701连接。

使用时，将挂钩701挂在断路器24的把手2401上，然后启动电机21，螺杆11旋转，带动螺母10上下移动，进而拉动拉绳9，通过拉绳9在拉动挂钩701，将断路器24移动至支撑板6上。

由于螺杆11长度很长，为了避免在拉动螺母10的过程中发生偏折，在垂直架4的顶部固定有顶板5，螺杆11顶部与顶板5转动连接。

所述的支撑板6上滑动设有第一转杆7，挂钩701与第一转杆7连接，第一转杆7上套设有套管8，套管8与拉绳9连接。

支撑板6两端端面设有滑槽601，第一转杆7的两端滑动设置于滑槽601内部，滑槽601对第一转杆7的移动进行限位。

第一转杆7可以沿断路器24移动方向滑动，也可以转动，挂钩701包括直板与直板末端固定连接的斜板，直板与斜板之间的夹角小于90°，挂钩701的直板另一端与第一转杆7固定连接。按照以下步骤将挂钩701与把手2401连接：

步骤一：转动螺杆11，使拉绳9的放量能够让挂钩701钩到把手2401；

步骤二：转动第一转杆7，使挂钩701上抬，挂钩701的斜板呈垂直状态，且位于把手2401凹槽的正上方，然后再向下旋转挂钩701，使其斜板插入到把手2401的凹槽内部，最终挂钩701的直板水平布置，把手2401的横梁卡设与直板与斜板之间。

这种连接方式，在拉动断路器24的过程中，挂钩701不会脱钩。

为了使拉绳9移动更加顺滑，所述的支撑板6朝向垂直架4的一端固定有滑轮组13，所述的滑轮组13包括上下布置的两个滑轮，所述的拉绳9由两个滑轮之间穿过，这样无论拉绳9向上弯折还是向下弯折都能顺滑的过度。

所述的车架2上设有两个平行布置的螺杆11，支撑板6与螺杆11一一对应。螺杆11上均设有螺母10，螺母10上均连接有拉绳9。但是，一根拉绳9拉动第一转杆7，其受力有可能产生偏移，受力不均与，造成断路器24移动过程中会发生斜向滑动，发生碰撞、干涉等。

因此，本实施例中，两个螺杆11同时带动两个支撑板6移动。这就要求两个螺杆11要同步，因此，电机21输出轴上设有主动齿轮2101，螺杆11上设有被动齿轮12，两个被动齿轮12均与主动齿轮2101啮合连接。

螺母10上设有两根对称布置的拉绳9，两侧的拉绳9分别与一个支撑板6对应布置。这样每个支撑板6上对应设置有两根拉绳9。在第一转杆7上套设有两个套管8，两个套管8围绕第一转杆7的中心对称布置，两个套管8分别与一根拉绳9固定连接。

通过上述结构，实现了将断路器24移动至支撑板6上的辅助作业，帮助作业人员降低了作业强度。但是在更换新的断路器24以及将旧的断路器24放置在存储区时，还需要人工将断路器24推下来，为了辅助将断路器24推出，在上述装置的基础上，增加下述实施例：

实施例1：三角架602包括水平杆、垂直杆以及电动伸缩杆，水平杆与支撑板6底面固定连接，垂直杆与电动直线模组14的滑动部固定连接，水平杆与垂直杆铰接，电动伸缩杆倾斜布置于水平杆于垂直杆之间。电动伸缩杆的伸缩部末端于水平杆铰接，固定部于垂直杆铰接。

当需要放置断路器24时，控制电动伸缩杆伸缩部的伸缩，使支撑板6的前端向下倾斜，断路器24可以从支撑板6上向下滑动，较少人员的作用力。

同时在支撑板6上携带断路器24的情况下，要移动配网开关柜辅助维护装置时，可以使支撑板6的前端上移一定角度，避免断路器24滑下。

实施例2：所有的垂直架4之间上下滑动设有中间板17，中间板17位于支撑板6上方，所述的中间板17通过连接板18与支撑板6固定连接。中间板17上设有伸缩装置15，伸缩装置15的伸缩部朝向支撑板6。

伸缩装置15采用电动伸缩杆，伸缩杆的末端设有推板16，推板16与断路器24的前端面抵接，推板16可以增加伸缩杆与断路器24之间的接触面积，降低压强，避免将断路器24顶坏。

为了实现一个伸缩装置15可以对两侧支撑板6上的断路器24作用，所述的中间板17中间设有条状的通孔，通孔长度小于伸缩装置15的长度，因此，伸缩装置15底面存在一定与中间板17抵接的区域。伸缩装置15设置于通孔上方，伸缩装置15与中间板17转动连接。

条状通孔的作用使在伸缩装置15转向的过程中，避免中间板17对其干涉。

在伸缩装置15推动断路器24的过程中，伸缩装置15也会收到反作用力，反作用力可能会导致伸缩装置15发生旋转，造成意外。为了避免这种现象的发生，在伸缩装置15作业过程中，需要增加限位装置，避免其旋转。

限位装置可以是插销、插销将伸缩装置15的旋转轴抱死。

限位装置也可以采用下述形式，所述的中间板17上方设有可以开合的固定装置20，固定装置20为限位装置。

固定装置20开启时，伸缩装置15旋转、掉头；固定装置20关闭时，伸缩装置15固定于中间板17上。

所述的固定装置20包括垂直布置的固定柱2001以及第二转杆2004，固定柱2001以及第二转杆2004分别设置于伸缩装置15的两侧，固定柱2001与中间板17固定连接，第二转杆2004与中间板17转动连接，第二转杆2004上方固定有压板2002，压板2002位于固定柱2001的一端设有凹槽2003，凹槽2003朝向固定柱2001的一端敞口布置。固定柱2001顶端设有限位板，使用时，旋转压板2002，固定柱2001卡入到凹槽2003内部，限位板位于压板2002上方或上下两侧。压板2002底面与伸缩装置15顶面抵接，这样伸缩装置15就被压板2002与中间板17夹持在中间，不会转动。为了提高压紧效果，在伸缩装置15的前后两端分别设有一个固定装置20。

直接在伸缩装置15上设置转轴1502不方便，因此，本实施例中，在伸缩装置15外部套设有外壳1501，外壳1501上设有散热片，转轴1502与外壳1501固定连接。

在条状的通孔两侧分别设有一个轴承架19，转轴1502与轴承架19转动连接。

配网开关柜辅助维护装置的作用仅仅包括辅助更换断路器24会有所浪费，为了扩展配网开关柜辅助维护装置的功能，在顶板5上设有摄像头22以及传感器23。通过程序控制，在日常设计出配网开关柜辅助维护装置的巡检路径，使配网开关柜辅助维护装置可以自动行走，按照巡检路径进行巡检。通过摄像头，拍摄电控室内部情况，以及断路器24的状态。

传感器23包括温度传感器、湿度传感器以及烟雾报警器等。现有的电控室内部的温度监测以及湿度监测的传感器都是固定不动的，只能监测出其附近的温度跟湿度，因此不是非常准确。

通过移动的配网开关柜辅助维护装置，可以监测到各个位置的温度跟湿度，可以绘制出电控室内部的温度场以及湿度场，进而辅助作业人员判断电控室内部各个设备的运行状况。

通常情况下，当电控室内部的设备正常运行时，其温度会处于较稳定的范围内。但是当设备存在故障、过载、短路等异常情况时，会导致设备发热，进而使得电控室内的温度升高。

因此，通过对电控室内各个高压开关柜或其他二次设备的温度进行监测和比较，可以初步推断设备是否正常运行。如果某个设备的温度明显高于其他设备，可能意味着该设备存在故障或负荷过大的情况，需要进一步检查和处理。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.配网开关柜辅助维护装置，包括行走总成(1)，所述的行走总成(1)设置于车架(2)下方，其特征在于：

所述的车架(2)上方设有若干根垂直架(4)，所述的垂直架(4)上滑动连接有支撑板(6)，所述的支撑板(6)上滑动设有挂钩(701)，

车架(2)上设有垂直布置的电机(21)以及螺杆(11)，电机(21)带动螺杆(11)转动，螺杆(11)上螺纹连接有螺母(10)，螺母(10)通过拉绳(9)与挂钩(701)连接。

2.根据权利要求1所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

所述的支撑板(6)上滑动设有第一转杆(7)，挂钩(701)与第一转杆(7)连接，第一转杆(7)上套设有套管(8)，套管(8)与拉绳(9)连接。

3.根据权利要求2所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

所述的支撑板(6)朝向垂直架(4)的一端固定有滑轮组(13)，所述的滑轮组(13)包括上下布置的两个滑轮，所述的拉绳(9)由两个滑轮之间穿过。

4.根据权利要求1或2或3所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

所述的支撑板(6)夹设于相邻的两个垂直架(4)之间，垂直架(4)上固定有电动直线模组(14)，支撑板(6)与直线电动模组(14)的滑动部固定连接。

5.根据权利要求4所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

垂直架(4)上滑动设有两个对称布置的支撑板(6)，

所述的车架(2)上设有两个平行布置的螺杆(11)，支撑板(6)与螺杆(11)一一对应。

6.根据权利要求5所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

所述的电机(21)输出轴上设有主动齿轮(2101)，螺杆(11)上设有被动齿轮(12)，两个被动齿轮(12)均与主动齿轮(2101)啮合连接。

7.根据权利要求5或6所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

所有的垂直架(4)之间上下滑动设有中间板(17)，中间板(17)位于支撑板(6)上方，

中间板(17)上设有伸缩装置(15)，伸缩装置(15)的伸缩部朝向支撑板(6)。

8.根据权利要求7所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

所述的中间板(17)与支撑板(6)固定连接。

9.根据权利要求7所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

所述的中间板(17)中间设有条状的通孔，通孔长度小于伸缩装置(15)的长度，伸缩装置(15)设置于通孔上方，

伸缩装置(15)与中间板(17)转动连接。

10.根据权利要求9所述的配网开关柜辅助维护装置，其特征在于：

所述的中间板(17)上方设有可以开合的固定装置(20)，

固定装置(20)开启时，伸缩装置(15)旋转、掉头；固定装置(20)关闭时，伸缩装置(15)固定于中间板(17)上。