作用于高压开关柜中分合闸按钮的便携式远方操作工具的制作方法

本发明属于自动化电气安全，具体涉及作用于高压开关柜中分合闸按钮的便携式远方操作工具。

背景技术：

1、基于，高压开关柜具有集成化高、分断能力强、节省占地面积等优点。目前，变电站10kv、35kv设备大规模采用高压开关柜。在发电厂、大型工厂电气高压开关柜或者是400vpc段进线开关，当dcs或ecs系统不完善或远程故障无法操作时，只能使用就地设计的一组分合闸按钮进行高压开关柜、400v进线开关分合闸操作。

2、由于电压高或存在其他未知安全因素，如果前期测量工作不准确，安全措施不到位，未察觉安全隐患，操作人员在就地操作分合闸按钮时，出现短路或设备击穿事故，会给操作人员带来人身危险。

3、如高压开关柜会发生遥控操作失败的情况，虽然开关柜上有就地操作断路器的按钮。由于开关带有负荷电流，一旦开关柜内出现接地或者短路故障，就可能发生爆炸，会对近距离现场手动打跳运行开关的工作人员造成较大的人身伤害，使高压开关柜在遥控操作失败时关闭断路器的开关按钮非常不便。

4、如专利201310026084.1、采用复合式机械联动的结构设计，实现在不打开柜门的基础上完成对分合闸开合的机械控制，但是仍然需要人员进行现场作业、装置安装繁琐且成本较高。

5、专利cn 102946151 a，采用plc程控设计兼容性较高，但是针对高压环境下作业条件，其抗干扰性较差、制造成本较高。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供实现远程控制条件下、完成对分合闸按钮操控的作用于高压开关柜中分合闸按钮的便携式远方操作工具。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、作用于高压开关柜中分合闸按钮的便携式远方操作工具，包括执行机构，所述执行机构包括安装支架、设置在所述安装支架上的作业模块，

4、所述安装支架包括移动滑轨，所述移动滑轨两端的固定架，所述作业模块包括滑动平台，设置在所述滑动平台上的通信单元和执行单元，与所述通信单元无线连接的控制器，

5、所述固定架与高压开关柜间固定连接，所述移动滑轨为可伸缩支架，所述滑动平台为设置在所述可伸缩支架上的耐高压工程塑料框架，所述通信单元包括接收器、与所述接收器连接的解锁开关，所述执行单元包括锂电池、缩进单元、设置在所述缩进单元内的动力线圈。

6、所述固定架包括与高压开关柜中盒体或分合闸设备固定连接的锁扣、与所述锁扣固定连接的延长杆，所述延长杆与所述可伸缩支架之间固定连接，所述可伸缩支架设置在分合闸设备中按钮的正前方，所述可伸缩支架与分合闸设备、高压开关柜盒体间的间距不小于5厘米，所述可伸缩支架上设置的接地保护线路与高压开关柜内的接地桩相连接，所述可伸缩支架包括与所述延长杆固定连接的挡片、设置在两所述挡片之间的两组所述圆柱形缩进杆。

7、所述耐高压工程塑料框架包括滑动底座、设置在所述滑动底座下底面两端的管卡夹，所述管卡夹与所述圆柱形缩进杆固定连接，所述滑动底座为长方形板材。

8、所述锂电池连接所述接收器，所述接收器依次连接所述解锁开关、所述动力线圈，所述接收器、所述解锁开关设置在所述耐高压工程塑料框架下侧，所述锂电池、所述缩进单元、所述动力线圈设置在所述耐高压工程塑料框架上侧。

9、所述缩进单元包括长方体结构框架、设置在所述长方体结构框架内的滑轨、设置在所述滑轨中的触发杆，所述触发杆靠近分合闸按钮的a端通过复位单元与所述长方体结构框架固定连接、b端上套入所述动力线圈，所述触发杆的a端设置与所述动力线圈互相作用的磁铁。

10、所述触发杆的a端上设置橡胶缓冲垫层，所述触发杆的直径小于分合闸按钮直径的一半，所述触发杆的中轴线与分合闸按钮的中轴线共线，所述触发杆在所述动力线圈不通电时与分合闸按钮的间距不小2厘米。

11、所述控制器与所述通信单元中的接收器无线连接，所述通信单元、所述所述执行单元外侧包裹耐高压绝缘薄膜。

12、高压开关柜广泛应用于配电系统，作接受与分配电能之用。

13、既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行，以及设备和运行维修人员的安全。

14、因此，高压开关柜是非常重要的配电设备，其安全、可靠运行对电力系统具有十分重要的意义。

15、老式的高压开关柜，通常采用机械分合闸的结构设计，该型设计通常的作业方式为：操作人员人工打开柜门进行分合闸的对应操作，在分合闸时会出现短暂时间的电流击空连接现象，这就要求在现场的作业人员必须穿戴完整的耐高压防护用具，针对分合闸的执行作业，其准备周期较长且流程繁琐，同时需要定期对相关设备进行检查及维护，经济及时间成本居高不下，且具有一定的危险性。并不能很好的满足电力安全的相关要求。

16、现行的分合闸设备，在开闭锁结构的基础上，增设电气化控制结构，采用分合闸按钮实现关断与闭合作业的切换，极大程度上简化了分合闸操作的安全流程，提高一定的作业效率。

17、但是由于高压开关柜的高压强电磁环境，对设置在高压开关柜中的分合闸按钮控制机构及相关电气设备带来一定程度的干扰和破坏。

18、在长时间的实际过程中发现，使用周期较长的高压开关柜，内部电气设备在高压强电磁环境的干扰下，出现加剧老化、设备烧融等危险因素，基于高压强电磁环境的前提下，进一步的形成设备起火或突然爆炸的不确定因素，对现场作业人员的人身安全带来了不确定性。

19、同时，基于电网自动化调度平台的要求，需要在原有高压开关柜的基础上，完成其自动化升级，实现人员远程操作作业的设计目的。

20、这就要求装置，具备简易易安装、对强电磁环境具备良好的抗性、造价成本低、装置体积小、适应型号广的优势。

21、本发明，重点针对在高压开关柜上设计一种轻便、易安装、制造成本较低、稳定性良好使用时间长的远程操控装置。

22、电池选择，首先选择普通锂电池，在满足驱动功率的条件下，普通锂电池体积大质量大，无法安装在开关柜内，不方便携带。

23、固定方式选择，首先，考虑磁吸式，不能满足塑料面板的安装要求，其次是两端固定伸缩杆，需要对开关柜本体进行改动操作，安装拆卸耗时费力，且对人员测量水平要求较高。

24、现有技术主要存在的缺陷：

25、人员就地操作，承担开关柜着火爆炸风险；

26、在开关柜面门安装伸缩门，后台操作，模式固定，工具无法随身携带，不方便运维人员操作；

27、在控制面板安装动力线圈，适用性较弱，只针对面板为铁磁材质类型且面板开关是按钮类型，对于面板材质为非磁吸型或面板开关为把手型，则无法进行操作。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

29、1.电磁技术，利用电生磁原理，线圈通电，建立磁场，将电能转化为机械能，利用该技术研制本装置的动力部分，实现机械轴推拉点动分合闸按钮。

30、2.高倍率物锂电芯锂电池技术，体积小巧，便于携带，能够支持短时高功率大电流放电，充电方便利用该技术研制出整个装置的驱动电源，与动力线圈的短时大电流取电模式相契合。

31、3.无线控制技术，采用无线传输信号的方式，用发射器控制接收电路板上继电器的通断，从而达到控制整个电路通断，实现无线控制动力线圈的驱动电源开关。

32、4.多级伸缩杆及固定技术，能够根据不同场景需求进行长度变换，利用伸缩杆制成支架，实现整个装置能够安装并固定在不同尺寸的开关柜内。

33、5.滑轨技术，滑轨与滑块匹配实现位置变换，采用滑轨技术的设计理念，设计可移动的滑动底座，将动力部分固定在其上面能够根据分闸、合闸要求进行位置变换，实现分闸、合闸要求。

34、该工具，便于运维人员携带，总质量小于3kg，12v驱动电源，为插拔式，充电、取用方便，能够根据不同尺寸开关柜变换长度，安装、拆卸总耗时短，经测试平均总耗时小于12min。

35、采用移动滑轨与滑动平台相结合的结构设计，可根据不同型号的高压开关柜及柜中分合闸按钮所在的位置，进行适当的调节，来确保装置的适用范围。基于可伸缩支架的特性，适用于不同型号尺寸的柜体，调节移动滑轨与滑动平台之间的位置关系，满足高压开关柜对不同位置上分合闸按钮的准确作业。

36、采用动力线圈作为电磁力到机械动能转化的执行单元，其结构简单、具备良好的电磁抗性、转化到触发杆上的行进负载及行程距离可调，可针对不同型号的按钮进行针对性的调节优化，避免无效点击或过度按压对按钮可能造成的损坏，在确保有效执行的基础上，延长设备的使用寿命。