一种低气压闭锁报警装置论文和设计-陈池

全文摘要

本实用新型涉及负荷开关技术领域，特别涉及一种低气压闭锁报警装置，为六氟化硫气体的气压进行检测从而提高供电线路的安全，本实用新型包括箱体、转动连接于箱体用于控制负荷开关分合闸状态的开关主轴，其技术方案要点在于所述箱体上固定连接有连接板，所述开关主轴上固定连接有指示针，所述连接板根据指示针的位置以及负荷开关分合闸的状态划分为合闸区和分闸区，所述箱体内设置有用于检测箱体内气压并输出气压检测值的气压传感器，且所述箱体上设置有置于合闸区和分闸区之间临界位置用于对指示针位置切换路径进行拦截的拦截组件，所述气压传感器的输出端耦接有用于控制拦截组件启闭的开关电路。

主设计要求

1.一种低气压闭锁报警装置，包括箱体(1)、转动连接于箱体(1)用于控制负荷开关分合闸状态的开关主轴(2)，其特征在于：所述箱体(1)上固定连接有连接板(3)，所述开关主轴(2)上固定连接有指示针(4)，所述连接板(3)根据指示针(4)的位置以及负荷开关分合闸的状态划分为合闸区(5)和分闸区(6)，所述箱体(1)内设置有用于检测箱体(1)内气压并输出气压检测值的气压传感器(7)，且所述箱体(1)上设置有置于合闸区(5)和分闸区(6)之间临界位置用于对指示针(4)位置切换路径进行拦截的拦截组件(8)，所述气压传感器(7)的输出端耦接有用于控制拦截组件(8)启闭的开关电路(9)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种低气压闭锁报警装置，其特征在于：所述拦截组件(8)包括固定连接于箱体(1)上的安装箱(10)，所述安装箱(10)内设置有受控于开关电路(9)的电磁铁(11)，所述安装箱(10)上滑动连接有穿过连接板(3)的拦截杆(20)，所述拦截杆(20)上固定连接有吸合配合于电磁铁(11)以带动拦截杆(20)收回的金属片(14)，且所述拦截杆(20)和安装箱(10)之间设置有用于推动拦截杆(20)拦截于指示针(4)切换路径上的复位弹簧(15)。

3.根据权利要求2所述的一种低气压闭锁报警装置，其特征在于：所述连接板(3)上开设有贯穿孔(12)，所述拦截杆(20)的端部朝靠近所述贯穿孔(12)的方向设置为直径逐渐减小的圆台。

4.根据权利要求2所述的一种低气压闭锁报警装置，其特征在于，所述开关电路(9)包括：

比较器A，其反相端耦接于气压传感器(7)的输出端；

电阻R1，串接于直流电VCC和比较器A的同相端之间；

电阻R2，串接于比较器A的同相端和地之间；

三极管Q1，其基极耦接于比较器A的输出端，其发射极接地；

继电器KM1，具有线圈和常闭触头，其线圈串接于三极管Q1的集电极和直流电VCC之间，其常闭触头串接于电磁铁(11)的供电回路中；

续流二极管D1，其阳极耦接于三极管Q1的集电极，其阴极耦接于直流电VCC。

5.根据权利要求4所述的一种低气压闭锁报警装置，其特征在于：所述连接板(3)上安装有指示灯L，所述指示灯L串接于三极管Q1的发射极和地之间。

6.根据权利要求5所述的一种低气压闭锁报警装置，其特征在于：所述三极管Q1和所述指示灯L之间耦接有用于控制指示灯L闪烁亮起的闪烁电路(16)。

7.根据权利要求4所述的一种低气压闭锁报警装置，其特征在于：所述继电器KM1还具有常开触头，且继电器KM1的常开触头的供电回路中耦接有用于发射无线电信号的无线电发射电路(17)，工作站处设置有用于接收对应无线电发射电路(17)发射的无线电信号的无线电接收电路(18)，且所述无线电接收电路(18)的输出端耦接有报警电路(19)。

8.根据权利要求7所述的一种低气压闭锁报警装置，其特征在于，所述报警电路(19)包括：

三极管Q2，其基极耦接于无线电接收器的输出端；

电阻R3，其两端串接于三极管Q2的集电极和直流电VCC之间；

蜂鸣器H，其两端耦接于三极管Q2和地之间。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及负荷开关技术领域，特别涉及一种低气压闭锁报警装置。

背景技术

六氟化硫负荷开关是利用六氟化硫气体作为绝缘介质以及灭弧介质的新型开关。六氟化硫气体是无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，具有很高的抗电强度和良好的灭弧性能，介电强度远远超过传统的绝缘气体。因此，其用于电气设备中，可以缩小设备尺寸，消除火灾，提高电力系统的可靠性和安全性。六氟化硫负荷开关由本体结构、操作机构和灭弧装置三部分组成。传统的六氟化硫负荷开关采用的灭弧装置普遍采用的是圆筒形灭弧室，利用压缩灭弧室内的六氟化硫气体对电弧进行吹弧，使电弧熄灭。

公开号为CN202159628U的中国专利公开了一种户外高压交流六氟化硫负荷开关，包括内部封装有六氟化硫气体的箱体、若干个电缆接线端子、电缆固定板、内部触头、开关主轴、电流互感器、设置于所述箱体下方的电机盒、灭弧室，所述电机盒内设置有电机，所述电缆接线端子通过所述电缆固定板固定设置在所述箱体的外侧壁上，所述电机通过开关控制机构与所述开关主轴相连接并控制所述户外高压交流六氟化硫负荷开关的开与合，所述户外高压交流六氟化硫负荷开关还包括有出线套管，所述出线套管套接在所述电缆接线端子上，所述灭弧室设置在所述内部触头上，所述灭弧室沿轴向方向的横截面呈漏斗形。这种负荷开关运行可靠性高、使用寿命长、运行成本低的户外高压交流六氟化硫负荷开关。

但是，当负荷开关内的六氟化硫气体发生泄漏等情况造成六氟化硫气压下降时，根据六氟化硫的作用，表明符合开关对应的灭弧能力就要受到相应的影响，从而可能因为不可靠灭弧造成的开关爆炸以及上一级系统断电情况，而上述户外高压交流六氟化硫负荷开关针对此种情况未考虑全面，有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低气压闭锁报警装置，对六氟化硫气体的气压进行检测并在六氟化硫气体的气压小于设定值时对开关主轴切换动作进行拦截，从而达到提高供电线路安全的目的。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种低气压闭锁报警装置，包括箱体、转动连接于箱体用于控制负荷开关分合闸状态的开关主轴，所述箱体上固定连接有连接板，所述开关主轴上固定连接有指示针，所述连接板根据指示针的位置以及负荷开关分合闸的状态划分为合闸区和分闸区，所述箱体内设置有用于检测箱体内气压并输出气压检测值的气压传感器，且所述箱体上设置有置于合闸区和分闸区之间临界位置用于对指示针位置切换路径进行拦截的拦截组件，所述气压传感器的输出端耦接有用于控制拦截组件启闭的开关电路。

通过上述技术方案，当拨动开关主轴实现负荷开关合分闸状态切换时，固定连接于开关主轴的指示针随着开关主轴的转动而在分闸区和合闸区进行位置变换；同时，通过气压传感器实现箱体内的气压值检测，当箱体发生六氟化硫气体的泄漏等情况时，箱体内的气压检测值减小，当开关电路检测到气压传感器输出的气压检测值小于设定的预设值时，通过开关电路实现拦截组件的启动，从而对指示针位置切换路径进行拦截，而通过对指示针位置切换路径的拦截实现开关主轴的位置锁定控制，进而实现对负荷开关当前合分闸状态的锁定，对会产生电弧的合分闸动作进行阻断，进而达到提高供电线路安全的目的。

本实用新型进一步设置为：所述拦截组件包括固定连接于箱体上的安装箱，所述安装箱内设置有受控于开关电路的电磁铁，所述安装箱上滑动连接有穿过连接板的拦截杆，所述拦截杆上固定连接有吸合配合于电磁铁以带动拦截杆收回的金属片，且所述拦截杆和安装箱之间设置有用于推动拦截杆拦截于指示针切换路径上的复位弹簧。

通过上述技术方案，当电磁铁得电时，电磁铁吸合拦截杆上的金属片，从而通过金属片和电磁铁之间的吸合配合实现拦截杆远离连接板方向的滑动，即收回拦截杆，此时，复位弹簧处于压缩状态；当电磁铁失电后，拦截杆在复位弹簧的复位弹力推动下朝远离电磁铁方向推动拦截杆，即推动拦截杆拦截于指示针切换路径上。

本实用新型进一步设置为：所述连接板上开设有贯穿孔，所述拦截杆的端部朝靠近所述贯穿孔的方向设置为直径逐渐减小的圆台。

通过上述技术方案，通过将拦截杆的端部设置为朝靠近贯穿孔的方向直径逐渐减小的圆台实现拦截杆穿过贯穿孔时的导向，进一步提高拦截杆穿过连接板后对指示针的拦截稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述开关电路包括：

比较器A，其反相端耦接于气压传感器的输出端；

电阻R1，串接于直流电VCC和比较器A的同相端之间；

电阻R2，串接于比较器A的同相端和地之间；

三极管Q1，其基极耦接于比较器A的输出端，其发射极接地；

继电器KM1，具有线圈和常闭触头，其线圈串接于三极管Q1的集电极和直流电VCC之间，其常闭触头串接于电磁铁的供电回路中；

续流二极管D1，其阳极耦接于三极管Q1的集电极，其阴极耦接于直流电VCC。

通过上述技术方案，当比较器A的反相端接收到的气压传感器的输出端输出的气压检测值小于电阻R2两端的电压值时，比较器A即输出高电平的信号，其中，电阻R2的两端的电压值即为开关电路的预设值；三极管Q1接收到比较器A输出的高电平信号时，三极管Q1处于导通状态，继电器KM1的线圈得电，继电器KM1的常闭触头断开，电磁铁的供电回路被切断，拦截杆对指示针的切换路径进行拦截；

当比较器A的反相端接收到的气压传感器的输出端输出的气压检测值大于电阻R2两端的电压值时，比较器A的输出端输出低电平信号，三极管Q1接收到低电平信号后截止，继电器KM1的线圈失电，继电器KM1的常闭触头闭合，电磁铁导通，拦截杆收回。

本实用新型进一步设置为：所述连接板上安装有指示灯L，所述指示灯L串接于三极管的发射极Q1和地之间。

通过上述技术方案，通过指示灯L进一步对出现气压降低的负荷开关进行提示，便于工作人员及时发现后进行检查和维修，提高供电线路维护效率。

本实用新型进一步设置为：所述三极管Q1和所述指示灯L之间耦接有用于控制指示灯L闪烁亮起的闪烁电路。

通过上述技术方案，通过闪烁电路进一步提高指示灯L的提示效果。

本实用新型进一步设置为：所述继电器KM1还具有常开触头，且继电器KM1的常开触头的供电回路中耦接有用于发射无线电信号的无线电发射电路，工作站处设置有用于接收对应无线电发射电路发射的无线电信号的无线电接收电路，且所述无线电接收电路的输出端耦接有报警电路。

通过上述技术方案，通过无线电发射电路和无线电接收电路之间的无线电信号传输，实现负荷开关的远程监控，便于及时对箱体内气压降低的负荷开关进行维修和检查。

本实用新型进一步设置为：所述报警电路包括：

三极管Q2，其基极耦接于无线电接收器的输出端；

电阻R3，其两端串接于三极管Q2的集电极和直流电VCC之间；

蜂鸣器H，其两端耦接于三极管Q2和地之间。

通过上述技术方案，当无线电接收电路接收到无线电发射电路发射的无线电信号时，无线电接收电路输出高电平信号，三极管Q2导通，蜂鸣器H发出声音提示。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过气压传感器对箱体内的气压进行检测，并通过开关电路和拦截组件实现对指示针路径的控制，对会产生电弧的合分闸动作进行阻断，进而达到提高供电线路安全的目的；

（2）通过指示灯L和闪烁电路进一步对出现气压降低的负荷开关进行提示，便于工作人员及时发现后进行检查和维修；

（3）通过无线电发射电路和无线电接收电路之间的无线电信号传输，实现负荷开关的远程监控。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例的结构示意图，主要示出贯穿孔与连接板之间的关系；

图3是本实施例中拦截组件的结构示意图；

图4主要示出本实施例中开关电路的电路图。

附图标记：1、箱体；2、开关主轴；3、连接板；4、指示针；5、合闸区；6、分闸区；7、气压传感器；8、拦截组件；9、开关电路；10、安装箱；11、电磁铁；12、贯穿孔；13、拦截板；14、金属片；15、复位弹簧；16、闪烁电路；17、无线电发射电路；18、无线电接收电路；19、报警电路；20、拦截杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种低气压闭锁报警装置，如图1所示，包括箱体1，箱体1的一侧转动连接有开关主轴2，开关主轴2用于控制负荷开关的分合闸状态。

如图1和图2所示，箱体1靠近开关主轴2的侧壁上固定连接有连接板3，且开关主轴2的中心位置上固定连接有指示针4，指示针4与开关主轴2之间呈直角设置，连接板3根据指示针4的位置以及负荷开关分合闸的状态划分为合闸区5和分闸区6。

如图2和图4所示，为实现箱体1内气压值的检测，箱体1内安装有气压传感器7，气压传感器7用于检测箱体1内气压并输出气压检测值，箱体1上设置有拦截组件8。拦截组件8置于合闸区5和分闸区6之间的临界位置，拦截组件8对指示针4位置切换路径进行拦截从而使得负荷开关维持当前状态，达到在六氟化硫气压减小时防止电弧产生从而提高供电线路安全的目的，且气压传感器7的输出端耦接有用于控制拦截组件8启闭的开关电路9。

如图3所示，拦截组件8包括固定连接于箱体1底面上的安装箱10，安装箱10远离开关主轴2的内壁上固定连接有电磁铁11，且安装箱10靠近开关主轴2的侧壁穿设有拦截杆20，拦截杆20滑动连接于安装箱10，对应的，连接板3上开设有贯穿孔12（见图2），贯穿孔12位于合闸区5和分闸区6的临界位置，拦截杆20靠近连接板3的端部设置为圆台，圆台的直径朝靠近连接板3的方向逐渐减小，从而对拦截杆20穿过贯穿孔12起到引导作用，提高拦截组件8触发稳定性。拦截杆20远离连接板3的端部固定连接有拦截板13，连接板3用于对拦截板13脱离安装箱10进行限制。拦截板13靠近电磁铁11的侧壁上固定连接有金属片14，金属片14与电磁铁11吸合配合，且拦截板13和安装箱10之间对称固定连接有两个复位弹簧15，复位弹簧15用于推动拦截杆20拦截于指示针4切换路径上，两个复位弹簧15分别设置于拦截杆20的两侧。

当电磁铁11得电时，电磁铁11吸合拦截杆20上的金属片14，从而通过金属片14和电磁铁11之间的吸合配合实现拦截杆20远离连接板3方向的滑动，即收回拦截杆20，此时，复位弹簧15处于压缩状态；

当电磁铁11失电后，拦截杆20在复位弹簧15的复位弹力推动下朝远离电磁铁11方向推动拦截杆20，即推动拦截杆20拦截于指示针4切换路径上。

如图4所示，开关电路9包括：

比较器A，其反相端耦接于气压传感器7的输出端；

电阻R1，串接于直流电VCC和比较器A的同相端之间；

电阻R2，串接于比较器A的同相端和地之间；

三极管Q1，其基极耦接于比较器A的输出端；

继电器KM1，具有线圈和常闭触头，其线圈串接于三极管Q1的集电极和直流电VCC之间，其常闭触头串接于电磁铁11的供电回路中；

续流二极管D1，其阳极耦接于三极管Q1的集电极，其阴极耦接于直流电VCC。

其中，连接板3上安装有指示灯L，三极管Q1和指示灯L之间耦接有闪烁电路16，闪烁电路16用于控制指示灯L闪烁亮起。

闪烁电路16包括与非门U1、与非门U2、电阻R10、电阻R11、电容C4、三极管Q3，与非门U1具有两个输入端和一个输出端，与非门U2具有两个输入端和一个输出端，电阻R10串接于与非门U1的第一输入端和输出端之间，与非门U1的第二输入端耦接于三极管Q1的发射极，与非门U2的第一输出端和第二输入端同时耦接于与非门U1的输出端，电容C4串接于与非门U1的第一输入端和与非门U2的输出端之间，电阻R11的第一端耦接于与非门U2的输出端，电阻R11的第二端耦接于三极管Q3的输入端，提示灯L耦接于第三极管Q2的集电极和直流电VCC之间，三极管Q3的发射极接地。

比较器A的反相端接收到的气压传感器7的输出端输出的气压检测值小于电阻R2两端的电压值时，比较器A即输出高电平的信号，其中，电阻R2的两端的电压值即为开关电路9的预设值；

当三极管Q1接收到比较器A输出的高电平信号时，三极管Q1处于导通状态，继电器KM1的线圈得电，继电器KM1的常闭触头断开，电磁铁11的供电回路被切断，拦截杆20对指示针4的切换路径进行拦截，指示灯L闪烁亮起；

当比较器A的反相端接收到的气压传感器7的输出端输出的气压检测值大于电阻R2两端的电压值时，比较器A的输出端输出低电平信号，三极管Q1接收到低电平信号后截止，继电器KM1的线圈失电，继电器KM1的常闭触头闭合，电磁铁11导通，拦截杆20收回，指示灯L熄灭。

为在拦截组件8动作后及时告知对应的工作人员，继电器KM1还具有常开触头，且继电器KM1的常开触头的供电回路中耦接有用于发射无线电信号的无线电发射电路17，工作站处设置有用于接收对应无线电发射电路17发射的无线电信号的无线电接收电路18，且无线电接收电路18的输出端耦接有报警电路19。

报警电路19包括：

三极管Q2，其基极耦接于无线电接收器的输出端；

电阻R3，其两端串接于三极管Q2的集电极和直流电VCC之间；

蜂鸣器H，其两端耦接于三极管Q2和地之间。

当无线电接收电路18接收到无线电发射电路17发射的无线电信号时，无线电接收电路18输出高电平信号，三极管Q2导通，蜂鸣器H发出声音提示。

其中，本文中涉及到的各个元器件具有多种选型，且根据不同适用地区环境以及强度要求对应元器件大小需要适配调整，例如，气压传感器7可选用MIK-P300系列，但是根据实际应用时的供电电压、输出信号量程、接口螺纹、抗震性能等选择对应匹配的气压传感器7，而其他电路元器件根据气压传感器7的选型以及实际环境对应进行匹配，本文不做一一列举。且无线电发射电路17和无线电接收电路18由于受环境限制较大，在实际环境中因具体电路设计、天线增益和测试环境的影响都很明显，在偏远开阔的农村可以做到2000米左右的通讯距离，到城市，即使是在宽阔的马路或广场测试，通讯距离只剩下1200多米了，差别较大，传输多经和背景噪声是影响通讯距离的重大要素，而该要素不是常量且很难通过常规手段测试取得，故计算或参考的意义不大，对信道本身的直接仪器测量才是有真正意义的。所以，在确定实际自动售货柜的安装位置、安装环境以及远程端的分布后，选用对应的芯片型号进行调试和检测后即可实现。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

设计图

一种低气压闭锁报警装置论文和设计

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