专利名称：电气防误操作闭锁装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供电技术中的电气控制，是一种电气防误操作闭锁装置。
背景技术：
目前，电力系统中普遍使用使用的防误操作闭锁装置，主要有电磁锁、机械程序锁、带程序的携带型短路接地线、智能型模拟盘微机闭锁装置等，它们在一定程度上能很好地保护人身安会，但从总体上看，它们都是针对一种或其中几种电气设操作事故设计的，在使用时必须相互配套才能达到部分或全部防止电气误操作事故的功能，使使用单住的运行维护工作量校大，尤其对一些一次系统接线比较复杂的变电所更为明显，即使对于一些新建变电所在设备选型时就选用带有五防功能的开关柜，但是将它们按不同接线方式安装起来后，仍然存在柜与柜间、上一级与下一级间闭锁环节上的缺陷，所以不能达到整体防止五种电气误操作事故的目的。实用新型专利ZL95204849.3公开了一种电气操作监护防误操作装置，主要采用监护机器人与编码锁相结合的方法来达到防止误操作的目的。但由于编码锁操作仍存在人为操作的因素，且操作时较麻烦，所以使技术的推广带来一定的限制。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种利用单片机控制，能达到自动定时检测、控制各从控部件所处状态，有异常情况予以报警，通用性强、操作简单、运行维护方便，并可与电力调度管理系统及无人值守变电站相接口，应用范围广的电气防误操作闭锁装置。
本实用新型的技术解决方案是一种电气防误操作闭锁装置，其特征是有一个控制箱，在控制箱的上固装有显示器、键盘、蜂鸣器和测量仪表及信号灯，控制箱内装有控制板，还包括一个主控部件和至少一个从控部件，从控部件中的控制锁与电气操作机构连接。
本实用新型中所述的主控部件中有主控芯片，键盘与主控芯片连接，主控芯片与使显示器驱动芯片连接，显示器驱动芯片显示器连接，主控芯片还与信号收发器相连，信号收发器还与从控部件连接，主控芯片经光电耦合器接直流继电器。有一个低电压检测芯片与主控芯片连接，主控芯片另接有报警电路。主控部件中的信号收发器与从控部件中的信号收发器相连，从控部件中的主控芯片经光电耦合器通过信号收发器与主控部件连接，从控部件中的主控芯片连接功率放大电路，功率放大电路与控制锁连接。主控芯片采用单片机，主控芯片的现场控制总线信号收发器相连，并通过接线端子与各从控部件断路器、隔离开关网门、接地线连接。主控芯片的并行通讯口与LED显示器驱动芯片连接，并与五位共阴极显示器相连。键盘与主控芯片相连，主控芯片的输出口经光电耦合器连接其驱动常开触点串联并连接于对应断路器的分闸或合闸的回路的直流继电器中。从控部件中的主控芯片的现场控制总线与CAN收发器相连，并通过接线端子与主控部件的端子相连。控制锁由直流电机、减速器、锁体部分组成，在减速器上固装有直流电机；直流电机输出轴齿轮与减速器的输入轴齿轮相啮合；在锁体部分上固装有减速器，由减速器输出轴齿轮带动锁体部件的齿轮，锁体部件中的插销能左右移动，在锁体部分上设有锁芯和电池仓。
主控部件与各从控部件相连采用CAN通讯规约。操作时，由键盘上输入指令，并显示在固装在控制箱上的显示器上，经主控部件两次确认后，再根据定时检测到的有关信息控制继电器的动作，并作出是否通知从控部件执行相应的操作的判断；从控部件的工作是在收到主控部件的命令后由其自身的通用输出口输出命令控制直流电机的正、反转。并经减速器减速后带动控制锁来工作的，使隔离开关的拉合、接地线的装设与撤除、网门的开与关都得到有效控制。由直流电机引出的另外两电源线是为在发生意外情况下紧急解锁而设定的。
本实用新型的有益效果为由于该装置具有自检功能及WATCHDOG电路，所以使运行维护可靠方便；利用CAN与RS-232接口转换电路，可以方便地与无人值班变电所及调度管理自动化相接口，形成系统化的防误功能，应用范围广；由于系统具有定时检测各从控部件所处状态，并根据检测结果自动执行各项操作，从而使得操作简单；由于控制锁采用电气控制与机械控制相结合的方法，从而达到电气控制与紧急情况下解锁的目的。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型电气防误操作闭锁装置的电原理方框图；图2是电气防误操作闭锁装置主控部件的电原理图；图3是电气防误操作闭锁装置从控部件的电原理图；图4是电气防误操作闭锁装置控制锁的结构示意图；图5是电气防误操作闭锁装置控制台的外型结构图。
具体实施方式
参照图1，键盘2输入的指令通过主控芯片1使显示器驱动芯片3工作，并显示在显示器7上，同时主控芯片1与信号收发器4相连，信号收发器4将由从控部件所得到的信息通知主控芯片1，并由主控芯片1根据判断结果通过光电耦合器5通知直流继电器8。使控制部分作出相应的操作。在电路中电压低于一定数值时，低电压检测芯片6使主控芯片1复位。有异常情况时，主控芯片1发出信号由蜂鸣器9报警。信号收发器4与从控部件的信号收发器11相连。从控部件中的主控芯片10将光电耦合器12中所得到的信息号通过信号收发器11传递给主控部件。主控部件作出的操作信息通过从控部件的主控芯片10传递给功率放大部分14，再由功率放大部分14驱动控制锁15工作。当电路中电压低一定数值时，低电压检测芯片13使从控部件的主控芯片10复位。
参照图2，主控芯片U1，采用美国摩托罗拉公司生产的MC68HC912单片机，主控芯片U1的异步通讯口(CAN)与CAN信号收发器U4型号为82C250相连，并通过接线端子J1与各从控部件相连接；实现通讯、自动定时检测所有断路器、隔离开关网门、接地线等所处状态。主控芯片U1的并行通讯口(SPI)与LED显示器驱动芯片U3型号为MC14489连接。并与五位共阴极LED显示器U7相连；键盘U2与主控芯片U1相连，由键盘U2发出指令经过主控芯片U1两次确认一致后再根据各有关断路器、隔离开关等所处的状态自动加以逻辑判断，并根据判断结果通过主控芯片U1的输出口经光电耦合器U5型号为4N35驱动常开触点串联并连接于对应断路器的分闸或合闸的回路的直流继电器U8中，从而控制断路器的分合，或通知从控部件执行相应的操作。低电压检测芯片U6型号为MC34064是在电路中电源电压低于4.5V时，使主控芯片U1自动复位而设置。在有异常情况时，U1发出信号由蜂鸣器U9报警。
参照图3，从控部件中的主控芯片U10型号为MC68HC912的现场控制总线(CAN)与CAN收发器U11型号为82C250相连，并通过接线端子J3与主控部件的端子J2相连，自动定时检测通过光电耦合器U12型号为4N25接入的断路器、隔离开关、网门、接地线、控制锁等所处状态，并将检测结果及有关信息通知主控部件，再根据检测结果或主控部件的命令通过其通用输出口控制直流电机的正、反转，由直流电机经减速器减速后带动锁体部分的插销运动来控制隔离开关的拉合、接地线的装设与撤除、网门的开与关。U13、U14、U15、U16均为PNP型中功率三极管，组成功率放大部分，用于控制直流电及的正反转。当电路中电压低于4.5V时，低电压检测芯片U17型号为MC34064使主控芯片U1自动复位。每个从控部件中控制的控制锁数目以及输入开关量的多少可提据需要扩展，图中仅为单个功能部件。
参照图4，控制锁由直流电机16、减速器17、锁体部分18组成。在减速器17上固装有直流电机16；使直流电机16输出轴齿轮与减速器17的输入轴齿轮相啮合；在锁体部分18上固装有减速器17，由减速器17输出轴齿轮带动锁体部件18的齿轮，使锁体部件18中的插销能左右移动。在锁体部分18的上设有锁芯和电池仓。当需要紧急解锁时，用钥匙转动锁体部件18下方锁芯，使工作电源切断，打开电池仓盖装入干电池，从而达到紧急解锁的目的。
参照图5，在控制箱的前立面上固装有显示器、键盘、蜂鸣器和各种测量仪表及信号灯。主控部件、从控部件中的控制板部分固装在控制箱内，整个电气防误操作闭锁装置可通过控制箱背板上的固定支架固定在所需的控制盘上。
权利要求1.一种电气防误操作闭锁装置，其特征是有一个控制箱，在控制箱的上固装有显示器、键盘、蜂鸣器和测量仪表及信号灯，控制箱内装有控制板，还包括一个主控部件和至少一个从控部件，从控部件中的控制锁与电气操作机构连接。
2.根据权利要求1所述的电气防误操作闭锁装置，其特征是主控部件中有主控芯片，键盘与主控芯片连接，主控芯片与使显示器驱动芯片连接，显示器驱动芯片显示器连接，主控芯片还与信号收发器相连，信号收发器还与从控部件连接，主控芯片经光电耦合器接直流继电器。
3.根据权利要求2所述的电气防误操作闭锁装置，其特征是有个低电压检测芯片与主控芯片连接，主控芯片另接有报警电路。
4.根据权利要求2所述的电气防误操作闭锁装置，其特征是主控部件中的信号收发器与从控部件中的信号收发器相连，从控部件中的主控芯片经光电耦合器通过信号收发器与主控部件连接，从控部件中的主控芯片连接功率放大电路，功率放大电路与控制锁连接。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的电气防误操作闭锁装置，其特征是主控芯片采用单片机，主控芯片的现场控制总线信号收发器相连，并通过接线端子与各从控部件断路器、隔离开关网门、接地线连接。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的电气防误操作闭锁装置，其特征是主控芯片的并行通讯口与LED显示器驱动芯片连接，并与五位共阴极显示器相连。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的电气防误操作闭锁装置，其特征是键盘与主控芯片相连，主控芯片的输出口经光电耦合器连接其驱动常开触点串联并连接于对应断路器的分闸或合闸的回路的直流继电器中。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的电气防误操作闭锁装置，其特征是从控部件中的主控芯片的现场控制总线与CAN收发器相连，并通过接线端子与主控部件的端子相连。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的电气防误操作闭锁装置，其特征是控制锁由直流电机、减速器、锁体部分组成，在减速器上固装有直流电机；直流电机输出轴齿轮与减速器的输入轴齿轮相啮合；在锁体部分上固装有减速器，由减速器输出轴齿轮带动锁体部件的齿轮，锁体部件中的插销能左右移动，在锁体部分上设有锁芯和电池仓。
专利摘要本实用新型公开了一种电气防误操作闭锁装置，其特征是有一个控制箱，在控制箱的上固装有显示器、键盘、蜂鸣器和测量仪表及信号灯，控制箱内装有控制板，还包括一个主控部件和至少一个从控部件，从控部件中的控制锁与电气操作机构连接。其有益效果为操作简单、运行维护方便，并可与电力调度管理系统及无人值守变电站相接口，形成系统化的防误功能，应用范围广。
文档编号H01H9/20GK2664143SQ200320120588
公开日2004年12月15日 申请日期2003年11月11日 优先权日2003年11月11日
发明者孙进波 申请人:江苏苏源舜达自动化设备有限公司