一种隔离开关运行工况报警装置的制作方法

本发明涉及开关领域，尤其是涉及一种隔离开关运行工况报警装置。

背景技术：

隔离开关在电力系统中应用广泛，是变电站中不可或缺的开关设备。但隔离开关故障率较高，据检修单位统计，隔离开关的主要故障有卡涩、生锈和辅助开关损坏等，这些故障都是机械故障，而机械故障主要出现在隔离开关分合闸过程中。

目前，对于隔离开关分合闸过程中的工况基本都基于人工观察，难以判断隔离开关是否存在轻微卡涩或严重卡涩，因此会留下故障隐患，同时仍观察无法量化卡涩的严重程度，且人工精力有限，观察时难免会出现失误，从而导致观察不准确，不能清楚判断隔离开关卡涩。

技术实现要素：

本发明为解决人工观察不能量化判断隔离开关卡涩的严重程度的问题以及开关报警装置的散热问题，提出一种隔离开关运行工况报警装置，自动化检测隔离开关卡涩的严重程度，再通过指示灯来展示隔离开关卡涩的严重程度，通过两侧通风孔使空气对流，带走装置内部热量，解决散热的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种隔离开关运行工况报警装置，包括外壳，外壳内设有数据采集模块和处理模块，外壳表面设有显示预警模块，所述数据采集模块、处理模块和显示预警模块依次连接，本发明在隔离开关电动操作时，通过数据采集模块采集电机电流信号，再将电机电流信号传输到处理模块，处理模块根据获得的信号控制显示预警模块显示不同的状态，从而预警隔离开关传动系统卡涩缺陷，对隔离开关运行工况进行有效评估；所述外壳两侧设有通风孔，两侧设有通风孔的作用是使空气对流，从而带走装置内的热量，降低外壳内腔温度，从而有利于本装置的散热，所述通风孔上设有集气通道，所述集气通道包括弧形通道和喇叭状扩口，弧形通道的一端连接在通风孔四周，弧形通道的另一端连接喇叭状扩口，设置喇叭状扩口的作用是增加受风面积，让尽可能多的空气流入本装置，增加空气流动，弧形通道的作用是隔绝灰尘，空气从喇叭状扩口进入到弧形通道后被迫往上抬升，由于灰尘重量比空气重，因此灰尘顺着弧形通道往下沉积，最终留在喇叭状扩口下方，只要定期清理喇叭状扩口下方的积尘即可完成本装置的清理，方便清理。

作为优选，所述外壳内设有隔板，所述隔板将外壳内部分为处理腔和采集腔，所述处理模块设置在处理腔内与隔板固定连接，所述数据采集模块设置在采集腔内与外壳固定连接。由于处理模块为平面薄板，若与数据采集模块放置在同一平面再进行连接，会导致本装置整体体积过大，设置隔板的作用是使隔板将外壳内部隔成两部分，合理利用空间位置，使处理模块设置在数据采集模块上方，从而减小装置的整体尺寸，节约成本。

作为优选，所述隔板设有散热孔和线束孔。处理模块在工作过程中温度升高，若温度持续升高会影响处理模块的运行速度，导致处理模块反应迟缓，更进一步会烧坏处理模块，设置散热孔可以使处理模块的热量通过散热孔散发，从而降低处理模块的温度，设置线束孔的作用是贯穿隔板，实现处理腔和采集腔的接线束连接。

作为优选，所述外壳上设有数据采集孔。

作为优选，所述数据采集模块包括电流互感器和电流变送器，电流互感器的采集端接有信号线，信号线通过数据采集孔接于电流采集端子，电流互感器的输出端接于电流变送器的接收端，电流变送器的输出端再接于处理模块的接收端。电流互感器通过电流采集端子采集电机定子电流，再送至电流变送器，电流变送器将电流数据转换成4-20ma的电流。由于存在采集孔和信号线，可以根据调节信号线的长短来调节本装置的安装位置，从而方便安装。

作为优选，所述处理模块包括stc89c52单片机和pcf8591单片机，pcf8591单片机信号采集端作为处理模块的接收端，pcf8591单片机信号输出端接于stc89c52单片机的信号接收端，stc89c52单片机的控制端通过接线束接于显示预警模块。

pcf8591单片机接收电流变送器经过转变的模拟信号，pcf8591单片机再将模拟信号处理为数字信号，并传输到stc89c52单片机，单片机预设对应数字信号的执行操作程序，所述对应的执行操作程序对应隔离开关卡涩程度，根据对应数字信号的执行操作程序输出控制显示预警模块的信号，显示预警模块根据stc89c52单片机信号进行显示，最后根据显示的信号可获知对应信号的隔离开关卡涩程度，从而实现了自动化判断隔离开关卡涩程度，减少故障遗留，提高检修效率，降低故障率。

作为优选，所述处理模块包括stc89c52单片机和pcf8591单片机，pcf8591单片机信号采集端作为处理模块的接收端，pcf8591单片机信号输出端接于stc89c52单片机的信号接收端，stc89c52单片机的控制端通过接线束线贯穿束孔接于显示预警模块，所述stc89c52单片机和pcf8591单片机固定在隔板的散热孔上方。

作为优选，所述显示预警模块包括发光颜色为红色的led红灯、发光颜色为黄色的led黄灯和发光颜色为绿色的led绿灯。通过红灯方式表示严重卡涩，黄灯表示轻微卡涩，绿灯表示无卡涩。

作为优选，所述集气通道利用自身重力卡扣于通风孔上，所述外壳内侧靠通风孔的上端面处设有第一卡槽，所述外壳外侧靠通风孔的下端面处设有第二卡槽，所述集气通道前端上方设有第一卡块，第一卡块上设有导向斜面，所述集气通道前端下方设有第二卡块，所述集气通道前端设有让位斜面，第一卡块卡置在第一卡槽内，第二卡块卡置在第二卡槽内。

本发明的有益效果如下：（1）通过采集模块采集电机电流输送到处理模块处理，处理模块自动生成控制信号，控制显示预警模块显示隔离开关的卡涩程度，全过程自动化，减少故障遗留，提高检修效率，降低故障率；（2）通过隔板隔离处理模块和采集模块，合理利用空间位置，使装置整体尺寸减小，节约成本，便于安装；（3）通过在外壳两侧设置的通风孔，使外壳内腔空气对流，带走热量，便于散热；（4）通过集气通道的喇叭状扩口来增加空气对流量，方便散热，同时通过集气通道的弧形通道沉积灰尘，方便清理。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图

图2是本发明中隔板的一种结构示意图

图3是本发明中集气通道的安装示意图

图4是本发明中处理模块的一种电路连接示意图

其中：1、外壳2、电流互感器3、电流变送器4、处理模块5、led红灯6、led黄灯7、led绿灯8、数据采集孔9、通风孔10、集气通道11、弧形通道12、喇叭状扩口13、散热孔14、线束孔15、隔板。

具体实施方式

实施例：

本实施例提供一种隔离开关运行工况报警装置，结合图1是本发明的一种结构示意图，包括外壳1，外壳1内设有数据采集模块和处理模块，外壳1表面设有显示预警模块，数据采集模块、处理模块4和显示预警模块依次连接，外壳1上设有数据采集孔8，数据采集模块包括电流互感器2和电流变送器3，电流互感器2的采集端接有信号线，信号线通过数据采集孔8接于电流采集端子，电流互感器2的输出端接于电流变送器3的接收端，电流变送器3的输出端再接于处理模块4的接收端。电流互感器通过电流采集端子采集电机定子电流，再送至电流变送器，电流变送器将电流数据转换成4-20ma的电流。由于存在采集孔和信号线，可以根据调节信号线的长短来调节本装置的安装位置，从而方便安装。

外壳1内设有隔板15，隔板15将外壳1内部分为处理腔和采集腔，处理模块4设置在处理腔内与隔板15固定连接，数据采集模块设置在采集腔内与外壳1固定连接。由于处理模块为平面薄板，若与数据采集模块放置在同一平面再进行连接，会导致本装置整体体积过大，设置隔板的作用是使隔板将外壳内部隔成两部分，合理利用空间位置，使处理模块设置在数据采集模块上方，从而减小装置的整体尺寸，节约成本。

结合图2，隔板15设有散热孔13和线束孔14。处理模块在工作过程中温度升高，若温度持续升高会影响处理模块的运行速度，导致处理模块反应迟缓，更进一步会烧坏处理模块，设置散热孔可以使处理模块的热量通过散热孔散发，从而降低处理模块的温度，设置线束孔的作用是贯穿隔板，实现处理腔和采集腔的接线束连接。

结合图3，集气通道10利用自身重力卡扣于通风孔9上，外壳1内侧靠通风孔9的上端面处设有第一卡槽16，外壳1外侧靠通风孔9的下端面处设有第二卡槽17，集气通道10前端上方设有第一卡块18，第一卡块18上设有导向斜面21，集气通道10前端下方设有第二卡块19，集气通道10前端设有让位斜面20，第一卡块18卡置在第一卡槽19内，第二卡块19卡置在第二卡槽17内，安装时集气通道10倾斜一定角度，使导向斜面21贴近通风孔9的上表面，集气通道10往外壳1内部运动，直到让位斜面20与第二卡块19交接处接触到第二卡槽17与通风孔9的交接处，由于力作用，集气通道10绕着此接触地转动，直至第一卡块18卡完全第一卡槽19内，第二卡块19完全在第二卡槽17内。

处理模块4包括stc89c52单片机和pcf8591单片机，pcf8591单片机信号采集端作为处理模块4的接收端，pcf8591单片机信号输出端接于stc89c52单片机的信号接收端，stc89c52单片机的控制端通过接线束线贯穿束孔14接于显示预警模块，stc89c52单片机和pcf8591单片机固定在隔板15的散热孔13上方。

结合图4是本发明中处理模块的一种电路连接示意图，pcf8591单片机模拟信号输入端ain0与电流变送器的输出端连接，pcf8591单片机模拟信号输入端ain0还接有接地电阻r4，电流变送器的接地端接地，pcf8591单片机引脚地址端共地，pcf8591单片机供电端和基准电源端接于同一外部电源，并接于电容c1的一端，c1的另一端、内部、外部时钟选择线ext和模拟信号地agnd共地；

pcf8591单片机的i2c总线的数据线sda接于stc89c52单片机的p2.1脚、pcf8591单片机的时钟线scl接于stc89c52单片机的p2.2脚，stc89c52单片机的控制输出端接于显示预警模块，其中stc89c52单片机的p1.0脚接于led红灯d1负极，led红灯d1正极通过电阻r1接于外部电源；stc89c52单片机的p1.1脚接于led黄灯d2负极，led黄灯d2正极通过电阻r2接于外部电源；stc89c52单片机的p1.2脚接于led绿灯d3负极，led绿灯d3正极通过电阻r3接于外部电源。

pcf8591单片机接收电流变送器经过转变的模拟信号，pcf8591单片机再将模拟信号处理为数字信号，并传输到stc89c52单片机，单片机预设对应数字信号的执行操作程序，对应的执行操作程序对应隔离开关卡涩程度，根据对应数字信号的执行操作程序输出控制显示预警模块的信号，显示预警模块根据stc89c52单片机信号进行显示，最后根据显示的信号可获知对应信号的隔离开关卡涩程度，从而实现了自动化判断隔离开关卡涩程度，减少故障遗留，提高检修效率，降低故障率。

显示预警模块包括发光颜色为红色的led红灯5、发光颜色为黄色的led黄灯6和发光颜色为绿色的led绿灯7。通过红灯方式表示严重卡涩，黄灯表示轻微卡涩，绿灯表示无卡涩。

外壳1两侧设有通风孔9。两侧设有通风孔的作用是使空气对流，从而带走装置内的热量，降低外壳内腔温度，从而有利于本装置的散热。通风孔9上设有集气通道10，集气通道10包括弧形通道11和喇叭状扩口12，弧形通道11的一端连接在通风孔9四周，弧形通道11的另一端连接喇叭状扩口12。设置喇叭状扩口的作用是增加受风面积，让尽可能多的空气流入本装置，增加空气流动，弧形通道的作用是隔绝灰尘，空气从喇叭状扩口进入到弧形通道后被迫往上抬升，由于灰尘重量比空气重，因此灰尘顺着弧形通道往下沉积，最终留在喇叭状扩口下方，只要定期清理喇叭状扩口下方的积尘即可完成本装置的清理，方便清理。

本发明在隔离开关电动操作时，通过数据采集模块采集电机电流信号，再将电机电流信号传输到处理模块，处理模块根据获得的信号控制显示预警模块显示不同的状态，从而预警隔离开关传动系统卡涩缺陷，对隔离开关运行工况进行有效评估。

因此本发明的有以下优势：（1）通过采集模块采集电机电流输送到处理模块处理，处理模块自动生成控制信号，控制显示预警模块显示隔离开关的卡涩程度，全过程自动化，减少故障遗留，提高检修效率，降低故障率；（2）通过隔板隔离处理模块和采集模块，合理利用空间位置，使装置整体尺寸减小，节约成本，便于安装；（3）通过在外壳两侧设置的通风孔，使外壳内腔空气对流，带走热量，便于散热；（4）通过集气通道的喇叭状扩口来增加空气对流量，方便散热，同时通过集气通道的弧形通道沉积灰尘，方便清理。