刀闸状态检测装置的制作方法

本实用新型涉及电力安全领域，特别是涉及一种刀闸状态检测装置。

背景技术：

隔离刀闸是高压输电系统中常使用的一种电器，用于分、合电路，其分闸或合闸的基本原理和过程是：由控制回路操作电机转动，通过相应的刀闸传动机构带动刀闸的动触头旋转，与静触头连接或分开，实现隔离刀闸的分闸或合闸，同时刀闸辅助接点输出相应的分闸或合闸信号。

隔离刀闸的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高。然而，在分闸、合闸的过程中，由于隔离刀闸自身的原因，可能会产生电机正确动作，并且辅助接点也已经到位，而动作刀闸却没有完全到位的现象，极易造成误操作事故。变电站操作规范明确要求需要两种不同源方法对刀闸进行检测，分别为主判据以及辅助判据。

主判据是安装在控制箱内的行程开关、辅助开关等状态节点，通过测控装置上传，但这些节点长时间运行会出现打滑、变形等现象，因此并不能完全真实地反映出刀闸状态。

而辅助判据一般有三种方法：人工现场确认、图像识别、导电臂上安装传感器，但均有明显的缺陷。人工现场确认要求人员到现场通过观察刀闸本体或者状态指示标志确认刀闸分合闸状态，存在人力物力消耗大、操作效率低的问题。图像识别要求采用摄像头对刀闸进行图像拍摄，并通过后台系统进行图像识别分析，得出状态结果给顺控主机作为辅助判据，存在使用要求高、成本高、效率低的问题；导电臂安装传感器采用压力传感器检测动静触头的接触压力，并通过无线的方式传输，会影响刀闸的使用性能。

综上，目前隔离刀闸开合闸操作时对刀闸运动是否到位缺乏精确的监测手段，容易导致误操作的问题，存在安全隐患。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前刀闸运动不到位导致的误操作的问题，提供一种监测刀闸运动是否到位的刀闸状态检测装置。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种刀闸状态检测装置，包括：

感应组件，设置于刀闸传动机构，并随所述刀闸传动机构运动；所述刀闸传动机构用于联动刀闸本体对其进行分合闸操作，并具有与所述刀闸本体分合闸状态相对应的分合闸位置；所述感应组件包括感应件；以及

检测组件，可拆卸安装在所述刀闸传动机构分合闸位置周侧，并与所述分合闸位置对应设置；所述检测组件包括检测件以及状态输出件，所述检测件与所述状态输出件电连接，所述状态输出件用于输出所述刀闸本体的状态；

所述刀闸传动机构运动过程中，所述检测件能够检测到所述感应件靠近或远离所述检测件，以检测所述刀闸本体的分状态和/或合状态。

在其中一个实施例中，所述检测件的数量为至少两个，所述检测件的数量等于所述刀闸本体分合闸状态的数量；

至少两个检测件的设置位置与所述分合闸位置一一对应设置。

在其中一个实施例中，所述检测组件呈直线型，且至少两个所述检测件按照直线型排布，并与所述刀闸传动机构中直线运动部件处的所述感应件配合。

在其中一个实施例中，所述检测组件呈弧线形、曲线型或直线性与弧线形的组合，且至少两个所述检测件按照弧线形、曲线型或直线性与弧线形的组合排布，用于与所述刀闸传动机构中旋转运动部件处的所述感应件配合。

在其中一个实施例中，所述检测组件呈直线型，且至少两个所述检测件按照直线型排布，并与所述刀闸传动机构中直线运动部件处的所述感应件配合；

所述检测组件呈弧线形、曲线型或直线性与弧线形的组合，且至少两个所述检测件按照弧线形、曲线型或直线性与弧线形的组合排布，用于与所述刀闸传动机构中旋转运动部件处的所述感应件配合。

在其中一个实施例中，所述检测件的数量为一个，所述检测件对应所述刀闸本体分合闸位置中的分位置或合位置设置。

在其中一个实施例中，所述检测件为干簧管或霍尔元件，所述感应件为磁性件；或者，所述检测件为位置传感器，所述感应件为感应片；

所述刀闸传动机构带动所述刀闸本体进行分合闸操作时，对应位置的所述检测件可以检测到所述感应件，以检测所述刀闸本体的分合闸状态。

在其中一个实施例中，所述检测件为轻触开关，所述感应件为触动件；

所述刀闸传动机构带动所述刀闸本体进行分合闸操作时，所述触动件触动对应位置的所述轻触开关，以检测所述刀闸本体的分合闸状态。

在其中一个实施例中，所述检测件为发射器与接收器，所述感应件为反射件；

所述刀闸传动机构带动所述刀闸本体进行分合闸操作时，所述发射器发出的信号可以经所述反射件反射至所述接收器，以检测所述刀闸本体的分合闸状态；

所述发射器发出光学信号、电信号或声波信号。

在其中一个实施例中，所述感应组件还包括感应支架，所述感应支架用于安装所述感应件，所述感应支架适于安装于所述刀闸传动机构；

所述感应支架通过螺纹固定方式、抱箍紧固方式、卡箍方式或胶粘方式固定于所述刀闸传动机构。

采用上述技术方案后，本实用新型至少具有如下技术效果：

本实用新型的刀闸状态检测装置，通过刀闸传动机构的感应组件处于分合闸位置并与检测组件配合，实现刀闸本体分合闸状态的检测，刀闸传动机构带动刀闸本体运动进行分合闸操作的过程中，检测组件能够与刀闸传动机构的分合闸位置相对应，此时，检测件可以检测到感应件靠近或者远离检测件，以检测刀闸本体的分状态和/或合状态，实现刀闸本体分合闸状态的检测。有效的解决目前刀闸运动是否到位缺乏精确监测手段导致的误操作的问题，通过刀闸传动机构的感应组件与分合闸位置周侧的检测组件配合实现刀闸本体分合闸操作的可靠检测，以监测刀闸本体的运动是否到位，降低安全隐患，同时，无需操作人员到现场确认，节省人力物力，降低成本，提高操作效率，并且，还不会影响刀闸本体的接触特性、放电特性等使用性能，安全性和可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型的刀闸状态检测装置与直线运动部件配合的示意图；

图2为本实用新型的刀闸状态检测装置与旋转运动部件配合的示意图；

图3为图1所示的刀闸状态检测装置中检测组件的布局示意图；

图4为图2所示的刀闸状态检测装置中检测组件的布局示意图；

图5为图1与图2所示的刀闸状态检测装置中感应组件的示意图。

其中：

100-刀闸状态检测装置；

110-感应组件；

111-感应件；

112-感应支架；

120-检测组件；

121-检测件；

122-状态输出件；

123-安装件；

200-刀闸传动机构；

210-直线运动部件；

220-旋转运动部件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的刀闸状态检测装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1至图5，本实用新型提供一种刀闸状态检测装置100。刀闸状态检测装置100用于检测电气设备中刀闸本体的开合状态。可以理解的，这里的电气设备是指断路器、变电站的刀闸机构箱或gis(gasinsulatedswitchgear，气体绝缘全封闭组合电器)等。当然，在本实用新型的其他实施方式中，该刀闸状态检测装置100也可应用于其他使用隔离刀闸的设备中。电气设备包括固定部分与运动部分。该固定部分是指电气设备中静止不运动的结构，如电气设备的外壳、支架等。运动部分是指电气设备中的刀闸传动机构200，刀闸传动机构200可带动刀闸本体进行分合闸操作。

本实用新型的刀闸状态检测装置100能够检测刀闸本体的分合闸状态，实现刀闸本体分合闸操作的可靠检测，以监测刀闸本体的运动是否到位，降低安全隐患，同时，无需操作人员到现场确认，节省人力物力，降低成本，提高操作效率，并且，还不会影响刀闸本体的接触特性、放电特性等使用性能，安全性和可靠性高。

在一实施例中，刀闸状态检测装置100包括感应组件110以及检测组件120。感应组件110设置于电气设备的刀闸传动机构200，并随刀闸传动机构200运动。刀闸传动机构200用于联动刀闸本体对其进行分合闸操作，并具有与刀闸本体分合闸状态相对应的分合闸位置。检测组件120可拆卸安装在刀闸传动机构200分合闸位置周侧，并与分合闸位置一一对应设置。

可以理解的，检测组件120安装于刀闸传动机构200周侧的固定部分，并分别对应分合闸位置。即刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分操作和/或合操作时，检测组件120可以与处于分合闸位置的感应组件110对应。也就是说，可以是刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分操作时，刀闸传动机构200上的感应组件110可以与检测组件120相对应；也可以是刀闸传动机构200带动刀闸本体进行合操作时，刀闸传动机构200上的感应组件110可以与检测组件120相对应；还可以是刀闸传动机构200带动刀闸分别进行分操作与合操作时，刀闸传动机构200上的感应组件110均可以与检测组件120相对应。

这样，刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分操作和/或合操作时，检测组件110可以准确的对应处于分合闸位置的感应组件110，以检测刀闸本体的开合状态。具体的，刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作时，检测组件120可以检测到分合闸位置的感应组件110靠近或者远离检测组件120，以检测刀闸本体的分合闸状态，保证刀闸本体运动到位，避免误操作。

由于刀闸本体为高压带电的部件，若直接将检测组件120设置在刀闸本体上，会降低刀闸本体的接触特征、放电特性等使用性能，影响刀闸本体工作的可靠性与安全性。因此，本实用新型的刀闸状态检测装置100将感应组件110设置在电气设备的刀闸传动机构200上，这样，感应组件110不会影响刀闸本体的接触特征、放电特性等使用性能，保证刀闸本体工作的可靠性与安全性。同时，在刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作运动到位后，在电气设备的固定部分对应感应组件110处设置检测组件120，使得刀闸本体运动到位后即可通过感应组件110与检测组件120的配合检测刀闸本体的状态，实现刀闸本体运动的可靠检测，以监测刀闸本体的运动是否到位，避免误操作，降低安全隐患。

具体的，感应组件110包括感应件111。检测组件120包括检测件121以及状态输出件122，检测件121与状态输出件122电连接，状态输出件122与电气设备的控制件连接。刀闸传动机构200运动过程中，检测件121能够检测到感应件111靠近或远离检测件121，以检测刀闸本体的分状态和/或合状态。

刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作时，检测件121可以检测到感应件111相对于检测件121的位置关系如感应件111靠近或远离检测件121，并将该位置关系反馈给状态输出件122。状态检测件121根据检测件121检测到的感应件111判断刀闸本体的状态，将刀闸本体的状态输出给电气设备的控制件。

可选的，状态输出件122为状态采集与输出模块。状态输出件122通过采用硬接点方式或者通信方式与控制件连接。通信方式包括有线通信方式和无线通信方式。其中，有线通信方式包括lin总线技术、485通讯技术等，也可以根据实际情况采用i2c、can、uart等技术。

可选的，控制件为工控机或上位机，或者控制件具有显示屏。这样刀闸本体的分合闸状态可以通过控制件显示，以提示用户刀闸本体所处的状态，方便用户根据刀闸本体的分合闸状态进行操作，保证安全性。

本实用新型的刀闸状态检测装置100通过刀闸传动机构200的感应件111处于分合闸位置并与检测件121相配合，实现刀闸本体分合闸状态的采集，并通过状态输出件122将刀闸本体的分合闸状态传输到电气设备的控制件中。有效的解决目前刀闸运动不到位导致的误操作的问题，通过刀闸传动机构200的感应组件110与分合闸位置周侧的检测组件120实现刀闸本体分合闸操作的可靠检测，以监测刀闸本体的运动是否到位，降低安全隐患，同时，无需操作人员到现场确认，节省人力物力，降低成本，提高操作效率，并且，还不会影响刀闸本体的接触特性、放电特性等使用性能，安全性和可靠性高。

在一实施例中，检测件121的数量为至少两个，检测件121的数量等于刀闸本体分合闸状态的数量。也就是说，检测件121的数量与刀闸本体的分合闸状态数量相关，每个检测件121对应刀闸本体分合闸状态中的一个状态。示例性地，若需检测刀闸本体的分状态与合状态时，则需要2个检测件121；若需检测三工位刀闸本体的分、合、接地三个状态时，则需要3个检测件121。

而且，至少两个检测件121的设置位置与分合闸位置一一对应设置。也就是说，至少两个检测件121的设置位置分别对应刀闸本体处于不同分合闸状态时刀闸传动机构200上感应件111所处的位置。即感应件111与检测件121按照刀闸本体不同分合闸状态进行对位，感应件111在每个刀闸本体状态位置下对应检测件121。具体的，刀闸本体进行分操作时，刀闸传动机构200会运动分闸位置，检测件121所处的位置需要与处于分闸位置的刀闸传动机构200上的感应件111相对应。相应的，刀闸本体进行合操作时，刀闸传动机构200会运动合闸位置，检测件121所处的位置需要与处于合闸位置的刀闸传动机构200上的感应件111相对应。

只有当刀闸本体处于分、合或接地位置时，感应件111才能被对应位置的检测件121检测到。这样，当刀闸传动机构200运动到分闸位置时，感应件111与分闸位置处的检测件121相对应，此时，检测件121可以检测到处于分闸位置的刀闸传动机构200的感应件111，表明刀闸本体处于分状态。检测件121将检测到感应件111的信息传输给状态输出件122，并通过状态输出件122处理后传输给控制件。当刀闸传动机构200运动到合闸位置时，且感应件111与合闸位置处的检测件121相对应，检测件121可以检测到处于合闸位置的刀闸传动机构200的感应件111，表明刀闸本体处于合状态。检测件121将检测到感应件111的信息传输给状态输出件122，并通过状态输出件122处理后传输给控制件。

当然，在本实用新型的其他实施方式中，检测件121的数量也可以为一个，检测件121对应刀闸本体分合闸位置中的分位置或合位置设置。此时，检测件121可以对应刀闸本体的分状态或合状态。示例性地，检测件121对应刀闸本体的分状态。当检测件121检测到刀闸传动机构200的感应件111靠近检测件121时，表明刀闸本体进行分操作；当检测件121检测到刀闸传动机构200的感应件111远离检测件121时，表明刀闸本体进行合操作。这样也能够实现刀闸本体的分合闸状态检测。

可以理解的，刀闸传动机构200包括直线运动部件210和旋转运动部件220，由于刀闸传动机构200的具体结构及传动形式为现有技术，在此不一一赘述。由于刀闸本体的运动通过直线运动部件210与旋转运动部件220共同配合实现刀闸本体运动的驱动。此时，可以只在直线运动部件210上设置感应件111，也可以只在旋转运动部件220上设置感应件111，还可以既在直线运动部件210上设置感应件111，又在旋转运动部件220上设置感应件111。以下进行详述：

在一实施例中，只在直线运动部件210上设置感应件111。刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作时，直线运动部件210也会做直线运动，通过检测件121检测直线运动部件210上的感应件111的位置，以判断刀闸本体所处的状态。具体的，检测组件120呈直线型，且至少两个检测件121按照直线型排布，并与刀闸传动机构200中直线运动部件210处的感应件111配合。这样，刀闸本体进行分合闸操作时直线运动部件210上的感应件111会分别与对应位置的检测件121相对应，并通过检测件121反馈刀闸本体所处的位置。

在一实施例中，只在旋转运动部件220上设置感应件111。刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作时，旋转运动部件220会做旋转运动，通过处于检测件121检测旋转运动部件220上的感应件111的位置，以判断刀闸本体所处的状态。具体的，检测组件120呈弧线形、曲线型或直线性与弧线形的组合，且至少两个检测件121按照弧线形、曲线型或直线性与弧线形的组合排布，用于与刀闸传动机构200中旋转运动部件220处的感应件111配合。示例性地，与旋转运动部件220对应检测组件120呈u型设置。这样，刀闸本体进行分合闸操作时旋转运动部件220上的感应件111会分别与对应位置的检测件121相对应，并通过检测件121反馈刀闸本体所处的位置。

在一实施例中，旋转运动部件220与直线运动部件210上均设置感应件111。具体的，检测组件120呈直线型，且至少两个检测件121按照直线型排布，并与刀闸传动机构200中直线运动部件210处的感应件111配合。检测组件120呈弧线形、曲线型或直线性与弧线形的组合，且至少两个检测件121按照弧线形、曲线型或直线性与弧线形的组合排布，用于与刀闸传动机构200中旋转运动部件220处的感应件111配合。

由于直线运动部件210的感应件111与检测件121的配合以及旋转运动部件220的感应件111与检测件121的配合已经在上文提及，在此不一一赘述。这样，当其中一个感应件111无法与对应位置的检测件121相配合时，通过另一感应件111也可以实现刀闸本体状态的检测。比如，当旋转运动部件220上的感应件111无法被对应的检测件121检测到时，可以通过直线运动部件210上的感应件111与对应位置的检测件121相配合，保证刀闸本体状态的可靠检测，避免误操作。可以理解的，只要其中一个感应件111能够与对应位置的检测件121配合时，就可以确定刀闸本体的分合闸状态。

可选的，检测组件120还包括安装件123，安装件123用于承载检测件121与状态输出件122。安装件123的形状与检测组件120的布置形式相一致。比如，当检测组件120为直线型，安装件123为直线型。当检测组件120呈弧形时，安装件123为弧形。示例性地，安装件123为安装板。

在本实用新型的一实施例中，检测件121为干簧管或霍尔元件，感应件111为磁性件。刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作时，对应位置的检测件121可以检测到感应件111，以检测刀闸本体的分合闸状态。示例性地，磁性件为磁钢。当刀闸本体处于分状态、合状态或接地状态时，与感应件111相对应的检测件121会给磁性件通过磁感应接通，以表明刀闸本体运动到位，并通过检测件121将感应件111的位置信息传输给状态输出件122，再由状态输出件122将感应件111的位置信息转化为刀闸本体的状态信息，并传输给外界的控制件。

当然，检测件121也可以为位置传感器，感应件111为感应片。刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作时，对应位置的检测件121可以检测到感应件111，以检测刀闸本体的分合闸状态。

在一实施例中，检测件121为轻触开关，感应件111为触动件。刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作时，触动件触动对应位置的轻触开关，以检测刀闸本体的分合闸状态。触动件可以为刀闸传动机构200上的凸起或者其他能够触动轻触开关的部件。刀闸本体进行分合闸操作时，触动件会触发对应位置的轻触开关，使得轻触开关向状态输出件122输出闭合状态，并传输给外界控制件。

在一实施例中，检测件121为发射器与接收器，感应件111为反射件。刀闸传动机构200带动刀闸本体进行分合闸操作时，发射器发出的信号可以经反射件反射至接收器，以检测刀闸本体的分合闸状态。刀闸本体进行分合闸操作时，与感应件111相对应的发射器会发射出信号，并通过刀闸传动机构200上的感应件111反射给对应的接收器，使得接收器向状态输出件122输出闭合状态，并传输给外界控制件。

进一步地，发射器发出光学信号、电信号或声波信号。示例性地，发射器发出光学信号。相应的，发射器为红外发射管，接收器为红外接收管。

在一实施例中，感应组件110还包括感应支架112，感应支架112用于安装感应件111，感应支架112适于安装于刀闸传动机构200。感应支架112可以便于感应件111安装到刀闸传动机构200。而且，感应支架112通过螺纹固定方式、抱箍紧固方式、卡箍方式或胶粘方式固定于刀闸传动机构200。可选的，感应件111呈条形设置，其长度根据刀闸传动机构200的长度及位置进行长短和角度调整。

本实用新型的刀闸状态检测装置100可以实现刀闸本体状态的采集，解决了顺控操作刀闸状态双确认问题，有助于一键顺控的顺利推行，而且，不需要人员到现场进行状态检查，节省了人力物力，提高了操作效率和安全水平。同时，通过感应件111与对应位置的检测件121配合可以保证检测精度高，能够精度监测刀闸本体分合是否到位，解决了行程开关或辅助开关接点不能完全反应刀闸是否合到位的问题，避免了因刀闸分合不到位引发事故的情况。而且，感应组件110不需要安装在刀闸本体上，高低压完全隔离，不受高压大电流影响，安全性和可靠性高，不受环境因素影响，检测精度高。再者，本实用新型的刀闸状态检测装置100可适应户外敞开式设备和gis设备，兼容各种机构，同时可以带电安装，工程适应性强。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。