CN117116718A - 一种低压开关合闸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低压开关合闸方法，涉及断路器重合闸技术领域，所述合闸方法包括步骤a，准备工作，步骤b，判断脱扣，步骤c，判断脱扣类型，步骤d，判断失压故障是否恢复，步骤e，自动合闸操作，步骤f，判断合闸结果，本发明合闸方法可自动判断区分失压脱扣跳闸和其他故障跳闸，在失压脱扣跳闸时电压恢复正常后可自动合闸低压开关。本发明提供了一种低压开关合闸方法，本发明合闸装置中采用了棘轮结构，本发明装置应用不影响低压开关原有的性能，本发明自动合闸装置只作用于低压开关失压脱扣后的重合闸操作。

Description

一种低压开关合闸方法

技术领域

本发明涉及断路器重合闸技术领域，具体涉及一种低压开关合闸方法。

背景技术

电力输电线路中经常发生短路、接地等故障，则会造成低压配网供电系统出现暂时性失压波动，造成大量低压配网开关失压脱扣，引起大面积区域居民停电。当电力输电线路排出故障，电网电压恢复正常后，而低压配网开关不具有失压脱扣重合闸功能，目前采用人工现场合闸的方式恢复供电，耗时耗力，效率低，供电可靠性得不到保障，恢复供电时间长，造成大量的投诉和供电。为快速恢复居民用电，提高供电效率，降低工单和投诉，省时省力，亟需研发一种低压配网开关失压脱扣自动合闸装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供了一种低压开关失压脱扣自动合闸装置，以解决现有技术中无法对管道内低压开关失压脱扣无法重合闸的弊端。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种低压开关失压脱扣自动合闸装置，包括本体、转轴、传动机构、取电装置和控制板；所述本体上设有若干挂钩机构，所述挂钩机构用于固定连接本体和低压开关；所述转轴贯穿所述本体，所述传动机构穿设在所述转轴上；所述传动机构的一侧设有驱动装置，所述驱动装置与所述传动机构传动连接；所述取电装置为四个，所述取电装置与所述本体之间软导线连接，三个所述取电装置设置在所述本体的上端，一个所述取电装置设置在所述本体的下端；所述控制板分别与驱动装置和取电装置电性连接。

根据上述技术方案进一步优选的，所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮和棘轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合连接，所述棘轮套设在所述第一齿轮内，所述棘轮与第一齿轮同轴转动，所述第一齿轮上设有固定销，所述固定销上套设有棘爪，所述棘爪与所述棘轮抵接连接；所述第二齿轮与驱动装置的输出轴固定连接。

优选的，所述固定销为一个或为两个或为三个或为四个，所述固定销上套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端与第一齿轮固定连接，所述扭力弹簧的另一端与棘爪固定连接。

优选的，所述棘轮与转轴焊接固定连接或键连接或为销连接，所述第一齿轮与转轴轴承连接。

优选的，所述转轴外端设有内六角圆柱头，所述转轴的内端设有六棱方头，所述内六角圆柱头用于与内六角扳手抵接，所述六棱方头用于与低压开关抵接。

优选的，所述取电装置包括外壳、磁铁、取电针和手柄，所述手柄设在外壳上，所述磁铁内嵌在外壳内，所述取电针与控制板导线连接；所述外壳上设有探针槽，所述取电针设置在所述探针槽内并沿探针槽自由滑动；所述取电针的端部延伸出外壳，所述取电针上穿设有弹簧，所述弹簧使取电针作远离探针槽运动，所述外壳和手柄材质均为绝缘材质。

优选的，所述挂钩机构包括钩板、支撑板和压板，所述钩板端部设有钩齿，所述支撑板的一端与本体固定连接所述支撑板的另一端与压板转轴连接，所述钩板的一端与压板的中段转轴连接；所述挂钩机构为八个，分别分布在本体的上下两端。

优选的，所述驱动机构包括电机和减速机构。

优选的，所述控制板包括单片机模块、存储器模块、电压互感器模块、比较器模块、整流模块，所述单片机模块为控制板的控制中心，所述电压互感器模块用于检测开关前端和后端电压，所述比较器模块用于判断驱动机构是否启动，所述整流模块用于给驱动机构提供电源。

一种低压开关失压脱扣的自动合闸方法，所述自动合闸方法包括以下步骤：

步骤a，准备工作，将低压开关失压脱扣自动合闸装置安装在低压开关上，把每个取电装置通过磁性吸在低压开关各个接线柱的螺栓上；

步骤b，判断脱扣，通过控制板根据开关前后端取电装置的电压检测情况判断低压开关是否脱扣分闸，低压开关前端有电压后端无电压则开关处于脱扣分闸状态；

步骤c，判断脱扣类型，通过控制板根据低压开关前端四个取电装置的电压检测情况判是否为失压脱扣，若检测到低压开关前端电压出现异常，则为失压脱扣，若检测到低压开关前端电压无异常则为其他故障脱扣分闸；

步骤d，判断失压故障是否恢复，根据上述步骤b中脱扣类型为失压脱扣时，则通过低压开关前端四个取电装置的电压检测情况判失压故障是否恢复；当失压故障消除后，做一段时间延迟检测电压合格后，启动失压脱扣自动合闸程序；

步骤e，自动合闸操作，通过控制板输出驱动驱动机构动作，在驱动机构的作用下，依次带动第二齿轮和第一齿轮转动，从而带动棘轮转动，则转轴带动低压开关的合闸机构合闸；

步骤f，判断合闸结果，根据步骤d中在转轴的带动下低压开关启动合闸动作，当低压开关合闸成功后，低压开关后端的取电装置检测到电压，则为低压开关合闸成功，此时通过控制板控制驱动机构停止转动，完成自动合闸操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明提供了一种低压开关失压脱扣自动合闸装置及合闸方法，本发明可自动判断区分失压脱扣跳闸和其他故障跳闸，在失压脱扣跳闸时电压恢复正常后可自动合闸低压开关。

2、本发明提供了一种低压开关失压脱扣自动合闸装置及合闸方法，本发明设计采用可拆卸结构，方便本发明装置安装固定或拆离低压开关，安装和拆装过程简单方便，安全可靠。

3、本发明提供了一种低压开关失压脱扣自动合闸装置及合闸方法，本发明合闸装置中采用了棘轮结构，本发明装置应用不影响低压开关原有的性能，本发明自动合闸装置只作用于低压开关失压脱扣后的重合闸操作。

附图说明

图1为本发明实装置侧视结构示意图；

图2为本发明实装置内部结构示意图；

图3为本发明装置正视结构示意图；

图4为本发明装置传动机构结构示意图；

图5为本发明装置挂钩机构放大结构示意图；

图6为本发明装置取电装置结构示意图；

图7为本发明装置取电装置仰视结构示意图；

图8为本发明装置取电针放大结构示意图；

图9为本发明装置控制流程结构示意图。

图中：1、本体，2、转轴，21、内六角圆柱头，22、六棱方头，3、传动机构，31、第一齿轮，32、第二齿轮，33、棘轮，34、固定销，35、棘爪，36、扭力弹簧，37、4、取电装置，41、外壳，42、磁铁，43、取电针，44、手柄，45、弹簧，46、探针槽，5、控制板，6、挂钩机构，61、钩板，62、支撑板、63、压板，7、驱动装置，8、接线鼻，9、固定螺栓，10、低压开关。

具体实施方式

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“第一”、“第二”、“中间端”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。

以下结合附图对本发明做进一步详细说明以下实施例仅用于更清楚的说明本发明的技术方案，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属本发明的保护范围。

如图1～图9所示，本发明提供了一种低压开关失压脱扣自动合闸装置，包括本体1、转轴2、传动机构3、取电装置4和控制板5；所述本体1上设有若干挂钩机构6，所述挂钩机构6用于固定连接本体1和低压开关；所述转轴2贯穿所述本体1，所述传动机构3穿设在所述转轴2上；所述传动机构3的一侧设有驱动装置7，所述驱动装置7与所述传动机构3传动连接；所述取电装置4为四个，所述取电装置4与所述本体1之间软导线连接，三个所述取电装置4设置在所述本体1的上端，一个所述取电装置4设置在所述本体1的下端；所述控制板5分别与驱动装置7和取电装置4电性连接。本发明实施例中通过挂钩机构6把本发明装置本体1与低压开关10固定连接在一起，通过取电装置4的磁性吸附到接线鼻8的固定螺栓9上，在发明实施例中取电装置4上设有凹槽结构，可以根据固定螺栓9的尺寸大小设置，使本发明取电装置4正好卡在固定螺栓9上，同时取电装置4上的取电针与接线鼻8抵接，通过取电针取得低压开关前端的电源，供给本发明装置控制板5工作。本发明装置可以适用不同厂家型号的低压开关10，一般低压开关10采用的是智能重合闸断路器，设置有手动合闸旋钮，通过常用的内六角扳手作为手动合闸扳手，防止低压开关损坏时无法自行合闸，本发明装置可以根据不同厂家不同型号的手动合闸位置的不同而设计合适的转轴2的位置，在本发明实施控制低压开关10合闸时，本发明转轴2通过六棱方头22插接到低压开关10的手动合闸位置处，通过控制板5控制驱动装置7，从而实现转轴2转动达到合闸的目的。

所述传动机构3包括第一齿轮31、第二齿轮32和棘轮33，所述第一齿轮31和第二齿轮32啮合连接，所述棘轮33套设在所述第一齿轮31内，所述棘轮33与第一齿轮31同轴转动，所述第一齿轮31上设有固定销34，所述固定销34上套设有棘爪35，所述棘爪35与所述棘轮33抵接连接；所述第二齿轮32与驱动装置7的输出轴固定连接。本发明实施例中所述传动机构3包括第一齿轮31、第二齿轮32和棘轮33，所述第一齿轮31设有内嵌槽，所述棘轮33设置在第一齿轮31的内嵌槽内同轴转动，所述棘轮33与转轴2固定连接，用于带动转轴2转动，所述棘轮33上设有斜齿，用于控制棘轮33单向转动，所述第一齿轮31内嵌槽内还设有棘爪35，所述棘爪35与棘轮33的斜齿抵接配合，当第一齿轮31顺时针转动时可带动棘轮33转动，而当棘轮33顺时针转动时，则棘轮无法带动第一齿轮31转动，在固定销34上设有扭力弹簧36，用于控制棘爪35与棘轮33紧密配合，防止棘轮33打滑，本发明传动机构3的设计不影响低压开关10的原有性能，本发明自动合闸装置只作用于低压开关失压脱扣后的重合闸操作。

所述固定销34为一个或为两个或为三个或为四个，所述固定销34上套设有扭力弹簧36，所述扭力弹簧36的一端与第一齿轮31固定连接，所述扭力弹簧36的另一端与棘爪35固定连接。本发明装置中所述固定销34的数量可以为一个也可以为两个或为三个或为四个，本发明实施例中采用两个固定销的配置，分别设置在棘轮33的两端相对设置，既可以实现单向传动需要，又减小了传动结构的设计难道，具有很强的实用性和简洁性。

所述棘轮33与转轴2焊接固定连接或键连接或为销连接，所述第一齿轮31与转轴2轴承连接。

所述转轴2外端设有内六角圆柱头21，所述转轴2的内端设有六棱方头22，所述内六角圆柱头21用于与内六角扳手抵接，所述六棱方头22用于与低压开关抵接。本发明实施例中所述转轴2可以设置为圆柱形，也可以为方形，还可以为六棱形。本发明实施例中采用六棱形，与六棱方头22一体成型制作。

所述取电装置4包括外壳41、磁铁42、取电针43和手柄44，所述手柄44设在外壳41上，所述磁铁42内嵌在外壳41内，所述取电针43与控制板5导线连接；所述外壳41上设有探针槽46，所述取电针43设置在所述探针槽46内并沿探针槽46自由滑动；所述取电针43的端部延伸出外壳41，所述取电针43上穿设有弹簧45，所述弹簧45使取电针43作远离探针槽46运动，所述外壳41和手柄44材质均为绝缘材质。本发明实施例中取电针43与取电装置外壳41之间可相对运动，所述取电针43的端部露出取电装置外壳41，用于与接线鼻子接触活动电源。所述取电针43上设有弹簧45，所述弹簧45使取电针43作弹出探针槽46的趋势，在取电装置4吸合在固定螺栓上时，通过磁力对取电针43产生挤压力，在弹簧弹力和磁力双重作用下使得取电针43更好的与接线鼻接触良好。在本发明实施例中，本发明设计还可以避免因取电装置4与接线鼻接触位置不确定造成的取电不良等弊端。

所述外壳41内嵌设有磁铁42和取电针43，所述取电针43与控制板5导线连接；所述外壳41和手柄44材质均为绝缘材质。本发明装置中的取电装置4用于从电网中获得电源的作用，还用于检测低压开关10是否出现脱扣跳闸的情况，并通过控制板5判断出现脱扣跳闸的类型。本发明实施例中所述取电装置4的数量为四个，低压开关10的前端设置为三个，分别采用低压开关的三相电压，其中一个取电装置设置在低压开关10的后端，用于检测低压开关10是否合闸成功。本发明实施例中取电装置4中内嵌有磁铁，用于吸附在固定螺栓上，本发明装置方便拆装，可以在不用时从低压开关10上拆下来，而需要应用时只需要把本发明装置卡在低压开关10的外壳上，同时把四个取电装置4分别吸在对应的位置。

所述挂钩机构6包括钩板61、支撑板62和压板63，所述钩板61端部设有钩齿，所述支撑板62的一端与本体1固定连接，所述支撑板62的另一端与压板63转轴连接，所述钩板61的一端与压板63的中段转轴连接；所述挂钩机构6为八个，分别分布在本体1的上下两端。

所述驱动装置7包括电机和减速机构。本发明装置中所述电机可以为直流电机，也可以为交流电机，本发明实施例中采用直流电机，直流电机启动扭矩大，方便驱动转轴2转动。本发明实施例中所述驱动装置7的电源由控制板5提供。

所述控制板5包括单片机模块、存储器模块、电压互感器模块、比较器模块、整流模块，所述单片机模块为控制板5的控制中心，所述电压互感器模块用于检测开关前端和后端电压，所述比较器模块用于判断驱动装置7是否启动，所述整流模块用于给驱动装置7提供电源。本发明装置中控制板5为单片机控制板，通过取电模块4采集的低压开关10的前端的电压信号，通过比较器模块判断低压开关10前端电压是否异常，如若异常则同时根据低压开关后端的电压情况判断低压开关10是否失压脱扣。当出现失压脱扣时，则控制板5在检测到低压开关前端电压恢复正常后开始启动失压脱扣重合闸操作，本发明实施例中在检测电压恢复正常后可以做一段延迟，防止电压不稳定时合闸再次引起低压开关跳闸。当控制板5控制本发明装置驱动低压开关合闸成功后，则通过低压开关后端的取电装置4检测到电压信号，则控制驱动装置7停止工作，则完成了低压开关失压脱扣重合闸操作。

如图9所示，本发明提供了一种低压开关失压脱扣的自动合闸方法，所述自动合闸方法包括以下步骤：

步骤a，准备工作，将一种低压开关失压脱扣自动合闸装置安装在低压开关上，把每个取电装置4通过磁性吸在低压开关各个接线柱的螺栓上；

步骤b，判断脱扣，通过控制板5根据开关前后端取电装置4的电压检测情况判断低压开关是否脱扣分闸，低压开关前端有电压后端无电压则开关处于脱扣分闸状态；

步骤c，判断脱扣类型，通过控制板5根据低压开关前端四个取电装置4的电压检测情况判是否为失压脱扣，若检测到低压开关前端电压出现异常，则为失压脱扣，若检测到低压开关前端电压无异常则为其他故障脱扣分闸；

步骤d，判断失压故障是否恢复，根据上述步骤b中脱扣类型为失压脱扣时，则通过低压开关前端四个取电装置4的电压检测情况判失压故障是否恢复；当失压故障消除后，做一段时间延迟检测电压合格后，启动失压脱扣自动合闸程序；

步骤e，自动合闸操作，通过控制板5输出驱动驱动装置7动作，在驱动装置7的作用下，依次带动第二齿轮32和第一齿轮31转动，从而带动棘轮33转动，则转轴2带动低压开关的合闸机构合闸；

步骤f，判断合闸结果，根据步骤d中在转轴2的带动下低压开关启动合闸动作，当低压开关合闸成功后，低压开关后端的取电装置4检测到电压，则为低压开关合闸成功，此时通过控制板5控制驱动装置7停止转动，完成自动合闸操作。

当然，上述实施例说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种低压开关合闸方法，其特征在于：

所述合闸方法基于一种合闸装置，所述合闸装置包括本体(1)、转轴(2)、传动机构(3)、取电装置(4)和控制板(5)；

所述合闸方法包括以下步骤：

步骤a，准备工作，将一种合闸装置安装在低压开关上，把每个取电装置(4)固定连接在低压开关各个接线柱的螺栓上；所述取电装置(4)包括外壳(41)、磁铁(42)、取电针(43)和手柄(44)，所述手柄(44)设在外壳(41)上，所述磁铁(42)内嵌在外壳(41)内，所述取电针(43)与控制板(5)导线连接；所述外壳(41)上设有探针槽(46)，所述取电针(43)设置在所述探针槽(46)内并沿探针槽(46)自由滑动；所述取电针(43)的端部延伸出外壳(41)，所述取电针(43)上穿设有弹簧(45)，所述弹簧(45)使取电针(43)作远离探针槽(46)运动；取电装置(4)通过磁铁(42)磁吸在低压开关各个接线柱上；

步骤b，判断脱扣，通过控制板(5)根据开关前后端取电装置(4)的电压检测情况判断低压开关是否脱扣分闸，低压开关前端有电压后端无电压则开关处于脱扣分闸状态；

步骤c，判断脱扣类型，通过控制板(5)根据低压开关前端四个取电装置(4)的电压检测情况判是否为失压脱扣，若检测到低压开关前端电压出现异常，则为失压脱扣，若检测到低压开关前端电压无异常则为其他故障脱扣分闸；

步骤d，判断失压故障是否恢复，根据上述步骤b中脱扣类型为失压脱扣时，则通过低压开关前端四个取电装置(4)的电压检测情况判失压故障是否恢复；当失压故障消除后，做一段时间延迟检测电压合格后，启动失压脱扣自动合闸程序；

步骤e，自动合闸操作，通过控制板(5)输出控制驱动装置(7)动作，所述驱动装置(7)设置在传动机构(3)的一侧，所述传动机构(3)包括第一齿轮(31)、第二齿轮(32)和棘轮(33)，所述第一齿轮(31)和第二齿轮(32)啮合连接，所述棘轮(33)套设在所述第一齿轮(31)内，所述棘轮(33)与第一齿轮(31)同轴转动，所述第一齿轮(31)上设有固定销(34)，所述固定销(34)上套设有棘爪(35)，所述棘爪(35)与所述棘轮(33)抵接连接；所述第二齿轮(32)与驱动装置(7)的输出轴固定连接；在驱动装置(7)的作用下，依次带动第二齿轮(32)和第一齿轮(31)转动，从而带动棘轮(33)转动，则转轴(2)带动低压开关的合闸机构合闸；

步骤f，判断合闸结果，根据步骤d中在转轴(2)的带动下低压开关启动合闸动作，当低压开关合闸成功后，低压开关后端的取电装置(4)检测到电压，则为低压开关合闸成功，此时通过控制板(5)控制驱动装置(7)停止转动，完成自动合闸操作。

2.根据权利要求1所述的一种低压开关合闸方法，其特征在于：

所述本体(1)上设有若干挂钩机构(6)，所述挂钩机构(6)用于固定连接本体(1)和低压开关；所述转轴(2)贯穿所述本体(1)，所述传动机构(3)穿设在所述转轴(2)上；所述挂钩机构(6)包括钩板(61)、支撑板(62)和压板(63)，所述钩板(61)端部设有钩齿，所述支撑板(62)的一端与本体(1)固定连接，所述支撑板(62)的另一端与压板(63)转轴连接，所述钩板(61)的一端与压板(63)的中段转轴连接；所述挂钩机构(6)为八个，分别分布在本体(1)的上下两端。

3.根据权利要求1所述的一种低压开关合闸方法，其特征在于：

所述步骤e中，所述固定销(34)为一个或为两个或为三个或为四个，所述固定销(34)上套设有扭力弹簧(36)，所述扭力弹簧(36)的一端与第一齿轮(31)固定连接，所述扭力弹簧(36)的另一端与棘爪(35)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种低压开关合闸方法，其特征在于：

所述步骤e中，所述棘轮(33)与转轴(2)焊接固定连接或键连接或为销连接，所述第一齿轮(31)与转轴(2)轴承连接。

5.根据权利要求1所述的一种低压开关合闸方法，其特征在于：

所述步骤e中，所述转轴(2)外端设有内六角圆柱头(21)，所述转轴(2)的内端设有六棱方头(22)，所述内六角圆柱头(21)用于与内六角扳手抵接，所述六棱方头(22)用于与低压开关抵接。