CN206432217U - 一种用于开关设备中的安全分闸装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于开关设备中的安全分闸装置，箱体内设置有充电电池、PIC单片机、电机控制模块、推杆电机、推杆、步进电机、以及旋转耦合组件；所述充电电池经过PIC单片机与所述电机控制模块连接，所述电机控制模块控制推杆电机操作；所述推杆设置于推杆电机的端部，所述旋转耦合组件固定于推杆的尾部侧壁上，PIC单片机与所述步进电机连接；所述推杆的底部穿过所述孔洞，且在孔洞上进行前后伸缩；推杆的前后两端分别设置有一限位器；推杆的底部上设置有一对接器，对接器上铰接有一阻尼头。可以对断路器实施机械分闸操作，而且无需打开断路器室门板，从而大大提高了操作人员的安全性，符合设备五防闭锁的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电所、开闭所等高压开关柜断路器的安全分闸操作技术领域，尤其涉及一种用于开关设备中的安全分闸装置。
背景技术
开关设备多采用KYN系列的中置柜，开关设备如：变电站的10kV高压开关柜，其断路器在运行中会出现由于二次控制回路故障等原因导致无法进行远方或电动操作分闸，需要操作人员通过旋转再按压开关柜中柜的手动分闸按钮进行手动机械分闸。为了防止人身事故，根据国家电网《高压开关设备运行管理规范》规定：一般情况下，凡能够电动操作的断路器，不应就地手动操作。所以实际工作中当发现断路器拒分时，只能停役上一级电源，在确认无压无流的情况下手动分闸该断路器。实际工作中当发现断路器拒分时，只能停役上一级电源后，在确认无压无流的情况下通过人站在开关柜前，使用绝缘尼龙棒按压机械分闸按钮进行分闸，手动断开该断路器。如此，传统10kV机械分闸装置存在以下弊端：
1)扩大停电范围：需要停役上一级电源，将造成大范围的停电或大范围的配网转电工作；
2)需要停役上一级电源和转电，从而大大增加了运维人员的操作量；
3)依然存在安全风险：运维人员操作时若出现母线或者断路器故障时将直接威胁着操作人员的人身安全。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种用于开关设备中的安全分闸装置，在断路器位于工作位置时，可以对断路器实施机械分闸操作，而且无需打开断路器室门板，从而大大提高了操作人员的安全性，符合设备五防闭锁的要求；另外，通过步进电机带动旋转耦合组件转动，推杆由旋转耦合组件带动旋转，这样阻尼头动作打开机械手动分闸合页，即能带动机械手动分闸合页进行顺时针或逆时针旋转。
本实用新型是这样实现的：一种用于开关设备中的安全分闸装置，所述安全分闸装置包括一箱体，所述箱体正面设置有一控制面板，箱体背面开设有一孔洞，所述箱体内设置有充电电池、PIC单片机、电机控制模块、推杆电机、推杆、步进电机、以及旋转耦合组件；所述充电电池经过PIC单片机与所述电机控制模块连接，所述电机控制模块控制推杆电机操作；所述推杆设置于推杆电机的端部，所述旋转耦合组件固定于推杆的尾部侧壁上，所述步进电机驱动所述旋转耦合组件进行顺时针或逆时针旋转；所述PIC单片机与所述步进电机连接；所述推杆的底部穿过所述孔洞，且在孔洞上进行前后伸缩；所述推杆的前后两端分别设置有一限位器；所述推杆的底部上设置有一对接器，所述对接器上铰接有一阻尼头。
进一步的，所述安全分闸装置还包括一电源开关，所述电源开关两端分别与充电电池和PIC单片机连接。
进一步的，所述安全分闸装置还包括一电源指示灯，所述电源指示灯两端分别与充电电池和电源开关连接。
进一步的，所述安全分闸装置还包括一行程指示灯，所述行程指示灯两端分别与PIC单片机和推杆电机连接。
进一步的，所述安全分闸装置还包括一液晶显示模块，所述液晶显示模块设置于箱体外壁上，且液晶显示模块与所述PIC单片机连接。
进一步的，所述旋转耦合组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设在推杆的尾部侧壁上，所述第二齿轮固定于步进电机的电机轴上，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合。
进一步的，所述阻尼头包括一套筒和一喇叭头，所述套筒与所述对接器连接，所述喇叭头固定于套筒底部。
本实用新型具有如下优点：本实用新型具体显示功能、设置功能、保护功能，所述显示功能为：采用低功耗液晶显示模块显示电机控制回路的工作状态；本地投切状态指示灯，指示电源灯；液晶显示模块对开关分合次数；推杆电机状态指示灯，行程指示灯。所述设置功能为：设置一键操作及推杆行程自复位功能；设置参数自动记忆，掉电不丢失功能；液晶显示模块设置从电源按下按下到开关合闸所需要的时间；延时时间参数可以设置。保护功能为：设置推杆的限位保护功能；设置有自动定位行程距离的功能，摒弃原有其它结构采用机械缓冲结构的弊端；步进电机带动旋转耦合组件转动，推杆由旋转耦合组件带动旋转，这样阻尼头动作打开机械手动分闸合页功能；设置有行程距离异常时发送报警警告的功能；机构延时操作具有断电复归初始状态中断分闸命令执行的功能；PIC单片机采集监测可充电锂电模块的电量，低于一定电量进行定时报警功能。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型方法结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，一种用于开关设备中的安全分闸装置，所述安全分闸装置包括一箱体1，所述箱体1正面设置有一控制面板(未图示)，箱体背面开设有一孔洞(未图示)，所述箱体1内设置有充电电池2、PIC单片机3、电机控制模块4、推杆电机5、推杆6、步进电机7、以及旋转耦合组件8；所述充电电池2经过PIC单片机3与所述电机控制模块4连接，所述电机控制模块4控制推杆电机5操作；所述推杆6设置于推杆电机5的端部，所述旋转耦合组件8固定于推杆6的尾部侧壁上，所述步进电机7驱动所述旋转耦合组件8进行顺时针或逆时针旋转；所述PIC单片机3与所述步进电机7连接；所述推杆6的底部穿过所述孔洞，且在孔洞上进行前后伸缩；所述推杆6的前后两端分别设置有一限位器61；所述推杆6的底部上设置有一对接器9，所述对接器上铰接有一阻尼头10。
其中，箱体1材料采用新型铝材，携带方便；固定采用强力永磁材料,固定方便；采用可充电锂电池提供电源，电池充电方便。
所述安全分闸装置还包括一电源开关11，所述电源开关11两端分别与充电电池2和PIC单片机3连接。该电源开关11来控制设备的启动与关闭；所述安全分闸装置还包括一电源指示灯12，所述电源指示灯12两端分别与充电电池2和电源开关11连接。电源指示灯12来提示电源是否为设备正常供电。
所述安全分闸装置还包括一行程指示灯13，所述行程指示灯13两端分别与PIC单片机和推杆电机连接。该行程指示灯13会指示推杆的行程。所述安全分闸装置还包括一液晶显示模块14，所述液晶显示模块14设置于箱体1外壁上，且液晶显示模块14与所述PIC单片机3连接。
所述旋转耦合组件8包括第一齿轮81和第二齿轮82，所述第一齿轮81套设在推杆6的尾部侧壁上，所述第二齿轮82固定于步进电机7的电机轴上，所述第一齿轮81和第二齿轮相啮合82。所述阻尼头10包括一套筒101和一喇叭头102，所述套筒101与所述对接器9连接，所述喇叭头102固定于套筒101底部。
本装置适用于10kV高压开关柜带手动机械分闸操作机构。
设备开关运行前，首先手动投入“电源开关”开关，“电源开关”开关手动投入后，电源指示灯亮，PIC单片机3和电机控制模块4开始工作。
PIC单片机控制电机控制模块采用内部高级定时器产生PWM波，通过控制PWM波形达到控制推杆电机正转推进推杆，使得阻尼头紧压机械分闸操作机构按钮，再通过控制PWM波形达到控制步进电机正转反转，驱动旋转耦合组件缓慢正转，达到控制阻尼头带动机械分闸操作机构按钮顺时针正转，打开操作机构合页的目的。
当机械分闸操作机构的合页打开后，延时30s通过控制PWM波形达到控制推杆电机正转推进推杆前进2cm，推动开关按钮，开关机构分闸。
过1s后，PIC单片机通过控制PWM波形控制推杆电机反转促使推杆后退2cm，步进电机带动旋转耦合组件缓慢反转关闭手动分闸操作机构合页，再驱动推杆返回到初始位置。
断开“电源开关”开关，PIC单片机结束运行。
总之，本实用新型在断路器位于工作位置时，可以对断路器实施机械分闸操作，而且无需打开断路器室门板，从而大大提高了操作人员的安全性，符合设备五防闭锁的要求。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (7)
1.一种用于开关设备中的安全分闸装置，其特征在于：所述安全分闸装置包括一箱体，所述箱体正面设置有一控制面板，箱体背面开设有一孔洞，所述箱体内设置有充电电池、PIC单片机、电机控制模块、推杆电机、推杆、步进电机、以及旋转耦合组件；所述充电电池经过PIC单片机与所述电机控制模块连接，所述电机控制模块控制推杆电机操作；所述推杆设置于推杆电机的端部，所述旋转耦合组件固定于推杆的尾部侧壁上，所述步进电机驱动所述旋转耦合组件进行顺时针或逆时针旋转；所述PIC单片机与所述步进电机连接；所述推杆的底部穿过所述孔洞，且在孔洞上进行前后伸缩；所述推杆的前后两端分别设置有一限位器；所述推杆的底部上设置有一对接器，所述对接器上铰接有一阻尼头。
2.根据权利要求1所述的一种用于开关设备中的安全分闸装置，其特征在于：所述安全分闸装置还包括一电源开关，所述电源开关两端分别与充电电池和PIC单片机连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于开关设备中的安全分闸装置，其特征在于：所述安全分闸装置还包括一电源指示灯，所述电源指示灯两端分别与充电电池和电源开关连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于开关设备中的安全分闸装置，其特征在于：所述安全分闸装置还包括一行程指示灯，所述行程指示灯两端分别与PIC单片机和推杆电机连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于开关设备中的安全分闸装置，其特征在于：所述安全分闸装置还包括一液晶显示模块，所述液晶显示模块设置于箱体外壁上，且液晶显示模块与所述PIC单片机连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于开关设备中的安全分闸装置，其特征在于：所述旋转耦合组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设在推杆的尾部侧壁上，所述第二齿轮固定于步进电机的电机轴上，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合。
7.根据权利要求1所述的一种用于开关设备中的安全分闸装置，其特征在于：所述阻尼头包括一套筒和一喇叭头，所述套筒与所述对接器连接，所述喇叭头固定于套筒底部。
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