一种校正隔离开关动作位置的装置及方法与流程

1.本发明涉及隔离开关触头动作位置的检测校正，具体是一种校正隔离开关动作位置的装置及方法。


背景技术：

2.因变电站隔离开关或接地刀闸的基础下沉或传动机构的拐臂、连杆松动等，不论运维、运检人员就地或远程操作，常有变电站隔离开关或接地刀闸的某一相或多相不能完全分、合到位。目前，主要靠运维、运检人员用绝缘拉杆手动调整，由于绝缘拉杆倾斜拖拽，不但调校成功率极低，更容易造成绝缘瓷支柱折断，存在安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种校正隔离开关动作位置的装置及方法，通过检测隔离开关(包括接地刀闸)动作停止位置，计算与应该分、合到位位置的角度，采用单相绝缘瓷支柱正下方微转动调整，实现隔离开关带电操作某一相或多相逐一校正分、合到位。为此，本发明提供如下的技术方案：
4.一方面，本发明提供一种校正隔离开关动作位置的装置，包括：
5.可移动的机架；
6.安装于所述机架上的可升降的校正轴，该校正轴始终保持在竖直位置；
7.安装于隔离开关底部的校正轴套，该校正轴套可由所述校正轴插入并且两者之间可同步转动；
8.设于所述校正轴旁的检测传感器，该检测传感器用于检测所述校正轴插入所述校正轴套前是否对准，并且在插入后用于检测所述隔离开关是否分闸到位或合闸到位。
9.另一方面，本发明还提供一种使用该装置校正隔离开关动作位置的方法，包括：
10.1)将机架移动至隔离开关下方，并控制校正轴上升至校正轴套端口位置；
11.2)通过检测传感器检测校正轴是否对准校正轴套，对准后插入校正轴套内；
12.3)通过检测传感器检测检测所述隔离开关是否分闸到位或合闸到位，根据检测结果调整至分闸到位或合闸到位。
13.在一些实施例中，所述装置还包括有转动下臂、转动上臂和重锤；所述转动下臂可升降地竖向设置于所述机架上；所述转动上臂的下端与所述转动下臂的上端之间通过万向联轴器连接，所述校正轴固定于所述转动上臂的顶部；所述重锤悬挂于所述转动下臂内，而且与所述转动上臂的下端之间连接有一根连杆。
14.在至少一个实施例中，所述万向联轴器包括一块矩形的底板以及两对侧板；所述底板开有用于穿过所述连杆的孔；其中一对所述侧板垂直固定于所述底板的顶面，而且相互平行地位于所述底板的一组对边上，此对侧板之间活动连接有同时贯穿所述侧板、连杆和转动上臂下端的销轴；另一对所述侧板垂直固定于所述底板的底面，而且相互平行地位于所述底板的另一组对边上，此对侧板之间活动连接有同时贯穿所述侧板、连杆和转动下
臂上端的另一根销轴。
15.在至少一个实施例中，所述机架顶部设有端盖，所述转动下臂的下端贯穿至所述端盖内，并且可转动连接于该端盖上，所述转动下臂的下端还同轴连接有从动齿轮，所述从动齿轮啮合有主动齿轮，所述端盖内设有驱动所述主动齿轮的伺服系统。进一步地，所述机架上设有可上下伸缩的升降柱、用于驱动该升降柱的升降动力装置，所述升降柱顶部支撑于所述端盖底部。更进一步地，所述端盖底部还竖向固定有若干升降定位杆，所述机架上设有若干限位槽，所述升降定位杆可滑动地设于所述限位槽内。
16.在一些实施例中，所述机架底部设有多个轮子；所述机架外侧设有至少两个定位器，所述定位器包括有可向下插入地面的杆。
17.在一些实施例中，所述校正轴的截面呈正六边形；所述校正轴套开有朝向下方的六边形的孔，该孔可匹配插入所述校正轴的上端，而且该孔的一条经过中心的对角线平行于隔离开关臂中轴线；
18.其中，所述检测传感器检测所述校正轴插入所述校正轴套前是否对准的方法为：以同时为所述校正轴的顶面六边形对角线的其中一条校正轴径向线为准，判断该校正轴径向线与所述隔离开关臂中轴线在竖直方向是否重合，判断为是表示已经对准，判断为否则表示未重合，并且在未重合时检测两者之间的角度；
19.其中，所述检测传感器检测检测所述隔离开关是否分闸到位或合闸到位的方法为：以所述隔离开关臂合闸到位时所在的轴线为合位中轴线，分闸到位时所在的轴线为分位中轴线，检测前述隔离开关臂中轴线是否与分位中轴线或合位中轴线重合，重合时则表示已经分闸到位或合闸到位，不重合时则检测所述隔离开关臂中轴线与所述分位中轴线或合位中轴线的角度。
20.在至少一个实施例中，所述检测传感器为光电式传感器，所述校正轴套包括底座和下凸于底座上的凸块，所述凸块开有用于插入所述校正轴的六边形孔，所述底座开有多个安装孔，所述校正轴套上方设有分合标准位置检测定位标识牌，所述底座和分合标准位置检测定位标识牌上均设有若干标靶位，所述标靶位用于向所述检测传感器反射光信号，从而让所述检测传感器判断所述校正轴插入时是否对准，或者判断所述隔离开关是否分闸到位或合闸到位。
21.和现有技术相比，本发明可以实现如下有益效果：通过可升降的校正轴与安装在隔离开关底部的校正轴套的配合，并通过检测传感器检测隔离开关臂与分闸或合闸位置之间的角度，能够时刻分析是否分、合闸到位，避免了纯手动调整时难以精确掌握分或合时的角差，需要倾斜地多次调整，精度差、容易造成绝缘瓷支柱折断等弊端。
附图说明
22.下面通过附图对本发明作示例性的说明，附图与实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
23.图1为本发明实施例的主要结构示意图；
24.图2为图1实施例中的校正轴的俯视图；
25.图3为图1实施例中的万向联轴器的结构示意图；
26.图4为图1实施例中的机架部位的结构示意图；
27.图5为图1实施例中的校正轴套的安装示意图；
28.图6为图5中的校正轴套安装部位的仰视图；
29.图7为图5的校正轴套的结构示意图；其中，左边为侧视图，右边为仰视图；
30.图8为校正轴套在隔离开关分闸不到位时的示意图；
31.图9为隔离开关合闸到位时的示意图；
32.图10为隔离开关合闸不到位时的示意图；
33.图11为校正轴插入校正轴套前进行校正的示意图；
34.图12为校正隔离开关时的示意图。
35.图中标号为：1、校正轴；2、检测传感器；3、转动上臂；4、万向联轴器；5、重锤；6、下臂轴承；7、转动下臂；8、从动齿轮；9、主动齿轮；10、端盖；11、伺服系统；12、检测控制器；13、升降定位杆；14、升降动力装置；15、升降柱；16、定位器；17、轮子；18、机架；19、定位孔；20、校正轴套；201、底座；202、安装孔；203、凸块；21、隔离开关构架；22、隔离开关触头；23、隔离开关臂；24、上固定轴；25、绝缘支柱；26、下固定轴；27、操作板；28、操作杆销；29、下固定轴轴承；30、合位中轴线；31、隔离开关臂中轴线；32、校正轴径向线；33、分位中轴线；34、对准定位标靶位；35、分闸超位标靶位；36、分合不到位标靶位；37、合闸超位标靶位；38、分合标准位置检测定位标识牌。
具体实施方式
36.下文将参照附图中的示例性实施例来详细地描述本发明。但应当知道的是，本发明可通过多种不同的形式来实现，而不应该被理解为限制于本文所阐述的实施例。在此提供这些实施例旨在使得本发明的公开内容更为完整，并将本发明的构思完全传递给本领域技术人员。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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保护范围的限制。
38.针对背景技术中指出的现有技术的不足之处，发明人经过仔细分析后，认为现有的手动校正过程中，容易出现绝缘瓷支柱折断和调校成功率极低的弊端，主要的原因是：隔离开关设于高处，操作人员在低处观察和用绝缘拉杆手动调整时，由于视角和对绝缘拉杆的施力方式都是倾斜的，而且可能需要多次校正调整。基于上述思路，本发明的实施例提供了如下改进的装置及其使用方法。
39.如图1～7所示，本实施例的校正隔离开关动作位置的装置，包括：可移动的机架18；安装于所述机架18上的可升降的校正轴1，该校正轴1始终保持在竖直位置；安装于隔离开关底部的校正轴套20，该校正轴套20可由所述校正轴1插入并且两者之间可同步转动；设于所述校正轴1旁的检测传感器2，该检测传感器2用于检测所述校正轴1插入所述校正轴套20前是否对准，并且在插入后用于检测所述隔离开关校正是否分闸到位或合闸到位。
40.使用该装置校正隔离开关动作位置的方法，包括：1)将机架18移动至隔离开关下方，并控制校正轴1上升至校正轴套20端口位置；2)通过检测传感器2检测校正轴1是否对准
校正轴套20，对准后插入校正轴套20内；3)通过检测传感器2检测检测所述隔离开关是否分闸到位或合闸到位，根据检测结果调整至分闸到位或合闸到位。
41.继续参考图1和图4，针对机架18，发明人认为机架18应当满足能够方便移动、同时又可以在隔离开关保持位置固定的要求。因而，所述机架18底部设有多个轮子17；所述机架18外侧设有至少两个定位器16，所述定位器16包括有可向下插入地面的杆。使用时，可在地面开设有定位孔19，将定位器16上的杆件插入定位孔19内，即可确保整个机架18不随意移动。显然，该定位器16可选用各类伸缩杆(电动伸缩杆、液压伸缩杆等)。所述轮子17可选用方便移动的万向轮。
42.由于并不能确保操作地面的水平，所以为了确保校正轴1始终处于垂直于水平面的竖直位置，参考图1，本实施例的装置还包括有转动下臂7、转动上臂3和重锤5；所述转动下臂7可升降地竖向设置于所述机架18上；所述转动上臂3的下端与所述转动下臂7的上端之间通过万向联轴器4连接，所述校正轴1固定于所述转动上臂3的顶部；所述重锤5悬挂于所述转动下臂7内，而且与所述转动上臂3的下端之间连接有一根连杆。此时，重锤5通过连杆牵拉转动上臂3，由于重力作用，能够让转动上臂3以及转动上臂3顶部的校正轴1始终处于竖直位置，确保了装置进行检测是的精度。
43.继续参考图1，为了能够在使用检测传感器2进行对准校正时，方便、精确调整校正轴1的角度。所述机架18顶部设有端盖10，所述转动下臂7的下端贯穿至所述端盖10内，并且可转动连接于该端盖10上，所述转动下臂7的下端还同轴连接有从动齿轮8，所述从动齿轮8啮合有主动齿轮9，所述端盖10内设有驱动所述主动齿轮9的伺服系统11。此外，为了能够让转动下臂7顺畅转动，其下部贯穿端盖10的位置还设有下臂轴承6。常规地，该伺服系统11一般为带有伺服电机的电动控制系统，机架18上还设有电性连接于伺服电机和检测传感器2之间的检测控制器12，以及用于供电的电池等常规电气元件。检测传感器2检测的信号传送至检测控制器12后得到检测结果，并通过伺服系统11控制转动下臂7转动至合适的角度，进而带动转动上臂3、校正轴1转动至相应的角度，最终让校正轴1对准校正轴套20后插入。
44.进一步地，本实施例还提供了一种控制校正轴1升降的机构，即：所述机架18上设有可上下伸缩的升降柱15、用于驱动该升降柱15的升降动力装置14，所述升降柱15顶部支撑于所述端盖10底部。该升降动力装置14可选用液压升降动力装置14，通过液压缸提供动力，驱动升降柱15升降。更进一步地，所述端盖10底部还竖向固定有若干升降定位杆13，所述机架18上设有若干限位槽，所述升降定位杆13可滑动地设于所述限位槽内。升降定位杆13和限位槽配合，避免了端盖10及其上部的零部件在升降过程晃动甚至偏移位置，确保了校正前及校正过程的设备运行平稳。
45.参考图3，本实施例还提供了万向联轴器4的一种可选的结构，即：所述万向联轴器4包括一块矩形的底板以及两对侧板；所述底板开有用于穿过所述连杆的孔；其中一对所述侧板垂直固定于所述底板的顶面，而且相互平行地位于所述底板的一组对边上，此对侧板之间活动连接有同时贯穿所述侧板、连杆和转动上臂3下端的销轴；另一对所述侧板垂直固定于所述底板的底面，而且相互平行地位于所述底板的另一组对边上，此对侧板之间活动连接有同时贯穿所述侧板、连杆和转动下臂7上端的另一根销轴。该万向联轴器4确保了转动下臂7和转动上臂3之间实现铰接的目的，而且确保了连接重锤5的连杆可摆动地穿过所述万向联轴器4。
46.参考图2，图中给出了隔离开关的常见结构和校正轴套20的安装位置。图2中的隔离开关为单相的隔离开关，该隔离开关包括设于最下方的隔离开关构架21、设于最上方的隔离开关臂23、设置于隔离开关构架21和隔离开关臂23之间的绝缘支柱25；绝缘支柱25上端通过上固定轴24与隔离开关臂23固定连接，下端通过下固定轴26与隔离开关构架21连接(下固定轴26和隔离开关构架21之间还可连接有下固定轴轴承29)；隔离开关构架21和隔离开关臂23相互平行，两者可同步转动相同的角度；隔离开关臂23的远端设有隔离开关触头22，隔离开关触头22移动至不同位置后，实现分闸或合闸的目的；下固定轴26上连接有操作板27，操作板27端部设有操作杆销28，通过操作板27的转动，用于将隔离开关分、合。由于隔离开关构架21一般为一条开有孔的槽钢，所以校正轴套20可通过螺栓固定的连接方式，快速安装于隔离开关的底部。
47.参考图2及图6～图12,所述校正轴1的截面呈正六边形；所述校正轴套20开有朝向下方的六边形的孔，该孔可匹配插入所述校正轴1的上端，而且该孔的一条经过中心的对角线平行于隔离开关臂中轴线31；
48.所述检测传感器2检测所述校正轴1插入所述校正轴套20前是否对准的方法为：以同时为所述校正轴1的顶面六边形对角线的其中一条校正轴径向线32为准，判断该校正轴径向线32与所述隔离开关臂中轴线31在竖直方向是否重合，判断为是表示已经对准，判断为否则表示未重合，并且在未重合时检测两者之间的角度；
49.所述检测传感器2检测检测所述隔离开关是否分闸到位或合闸到位的方法为：以所述隔离开关臂23合闸到位时所在的轴线为合位中轴线30(如图9所示)，分闸到位时所在的轴线为分位中轴线33(该分位中轴线33垂直于合位中轴线30)，检测前述隔离开关臂中轴线31是否与分位中轴线33或合位中轴线30重合，重合时则表示已经分闸到位或合闸到位，不重合时则检测所述隔离开关臂中轴线31与所述分位中轴线33或合位中轴线30的角度。
50.具体地，所述检测传感器2为光电式传感器，所述校正轴套20包括底座201和下凸于底座201上的凸块203，所述凸块203开有用于插入所述校正轴1的六边形孔，所述底座201开有多个安装孔202，所述校正轴套20上方设有分合标准位置检测定位标识牌38，所述底座201和分合标准位置检测定位标识牌38上均设有若干标靶位，所述标靶位用于向所述检测传感器2反射光信号，从而让所述检测传感器2判断所述校正轴1插入时是否对准，或者判断所述隔离开关是否分闸到位或合闸到位。
51.在一个可选的实施例中，参考图11，所述校正轴套20上的标靶位设置设于所述凸块203的底面、并且位于隔离开关臂中轴线31的投影上，该标靶位即为对准定位标靶位34。参考图12，所示分合标准位置检测定位标识牌38上，在分位中轴线33和合位中轴线30相互垂直构成的类似于直角坐标系的区域内，该直角坐标系的第二象限内设有分闸超位标靶位35，第一象限内设有分合不到位标靶位36、第四象限内设有合闸超位标靶位37；隔离开关臂中轴线31与合位中轴线30重合时，表示合闸到位；隔离开关臂中轴线31与分位中轴线33重合时，表示分闸到位；隔离开关臂中轴线31处于直角坐标系的第二、第一、第四象限内时，则分别表示分闸超位、分或合不到位、合闸超位。所述检测传感器2可采用接收红色反射光的方式判断检测结果，红色反射光则由相应的标靶位进行反射；而且还可以对接收到的光信号进行编码，以便于进行数字信号的传播、计算。
52.更为具体地，在分合标准位置检测定位标识牌38上，合位中轴线30和分位中轴线
33分别与隔离开关的分、合闸位置重合。检测传感器2检测校正轴套20的隔离开关臂中轴线31与合位中轴线30，或隔离开关臂中轴线31与分位中轴线33所形成的夹角即是隔离开关分、合不到位需要调整的角度。如果隔离开关臂中轴线31落在分闸超位标靶位35所形成范围内，说明隔离开关过分闸，检测传感器2所检测编码为0010；如果隔离开关臂中轴线31落在合闸超位标靶位37所形成范围内，说明隔离开关过合闸，检测传感器2所检测编码为0001；如果隔离开关臂中轴线31落在分合不到位标靶位36所形成范围内，说明隔离开关分、合闸不到位，检测传感器2所检测编码为1000；校正轴套20的隔离开关臂中轴线31转动到与合位中轴线30重合时，检测传感器2接收的反射色可见光编码为1101，判断校正轴套20转动合闸到位；校正轴套20的隔离开关臂中轴线31转动到与分位中轴线33重合时，检测传感器2接收的反射色可见光编码为1010，判断校正轴套20转动分闸到位。基于此，本发明还提供了一个合闸不到位进行校正工作的实施例：
53.运维人员或巡检机器人将机架18移动到需要某一相校正的隔离开关下方，在隔离开关构架21下方有相定位孔19，通过整体微调移动本装置使定位器16正对着地面上的定位孔19端口，插入定位孔19后实现装置整体定位固定；调整升降柱15使校正轴1上升接近校正轴套20的端口，重锤5与万向联轴器4联动保证校正轴1始终保持竖直状态；正常情况下，校正轴1对应的隔离开关臂中轴线31保持与合位中轴线30重合；需校正时，通过检测传感器2检测隔离开关臂中轴线31所处编码位置，分闸超位标靶位35为0010，分合不到位标靶位36为1000、合闸超位标靶位37为0001，确定校正轴套20所在位置区域，检测传感器2根据检测确定校正轴1的转动方向，检测传感器2检测校正轴径向线32与隔离开关臂中轴线31重合时，对准定位标靶位34反射红色可见光，即停止校正轴1转动，表示校正轴1正好处在校正轴套20正下方，且校正轴1的外六角边与校正轴套20的内六角边对应平行，即两者处于对准位置，检测控制器12控制升降柱15，将校正轴1抬升并插入校正轴套20；检测传感器2检测隔离开关臂中轴线31在分合标准位置检测定位标识牌38中的位置，控制校正轴1向对应合闸位置方向转动，检测传感器2检测隔离开关臂中轴线31与合位中轴线30重合，即编码为1101时即停止伺服系统11运行，隔离开关触头22校正至合闸位置。
54.需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。