一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统，涉及电力技术领域，包括应用于开关柜柜门上的机械锁和对应该机械锁的开启钥匙设置的钥匙保管装置；钥匙保管装置包括信号采集器、锁具和主控器，信号采集器用于采集开关柜内部电子设备和开关柜闸刀手柄上的电压信号和电流信号；锁具对应钥匙保管装置的闭锁和开锁，主控器与信号采集器和锁具之间电导通，用于向信号采集器发送采集信号，并根据采集到的数据分析判断开关柜是否带电，本发明专利技术采用微电子和机械机构结合的闭锁系统实现了对高压开关柜的闭锁和开锁，能有效保证在开关柜带电状态下柜门不能打开，提高了开关柜使用的安全性，从而避免发生因运行人员误操作引起的电力事故。

An anti misoperation locking control system for switchgear based on electromagnetic induction

The invention relates to an anti-mistake locking control system for switchgear based on electromagnetic induction, which relates to the field of electric power technology, including a mechanical lock applied to the switchgear door and a key storage device for setting the opening key corresponding to the mechanical lock; a key storage device includes a signal collector, a lock and a master controller, and a signal collector. In order to collect the voltage and current signals of the electronic equipments in the switchgear and the handle of the switch cutter in the switchgear cabinet, the locking device corresponds to the locking and unlocking of the key storage device, and the conduction between the master controller and the signal collector and the lock is on, which is used to transmit the acquisition signal to the signal collector, and judges the switchgear is based on the data collected. Whether the switchgear is electrified or not, the invention adopts a locking system combined with microelectronics and mechanical mechanism to realize the locking and opening of the high voltage switchgear, which can effectively ensure that the door of the switchgear can not be opened when the switchgear is electrified, improve the safety of the switchgear, thereby avoiding the electric accident caused by the misoperation of the operators.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统
本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统。
技术介绍
开关柜设备在电力行业中应用十分广泛，其种类多、功能丰富、配置灵活、现场安装方便，给用户与电力部门的设计选型、调试安装带来了极大的方便，然而这些特点也导致了开关柜内部元器件种类复杂、连接随意，进而造成事故与缺陷发生率较高的问题，对于大量事故案例的统计研究表明，导致人身伤亡事故最根本的的原因还是在于防误闭锁措施的漏洞，防误闭锁技术作为防止恶性人身事故最后一道防线，一旦其闭锁功能存在漏洞则后果不可想象，由于开关柜设备有着许多敞开式设备所不具备的特点，很多防误闭锁装置沿用敞开式设备设计思路，导致了部分防误闭锁功能的缺失或不可靠，导致事故最常见的原因是如下四种：欠缺闭锁带电柜门、带电的闸刀手柄或手车摇柄的防误闭锁技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的存在的问题提供一种可实现对带电的开关柜有效闭锁的基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统，其特征在于：包括应用于开关柜柜门上的机械锁和对应该机械锁的开启钥匙设置的钥匙保管装置；所述钥匙保管装置包括信号采集器、锁具和主控器，所述信号采集器用于采集开关柜内部电子设备和开关柜闸刀手柄上的电压信号和电流信号；所述锁具对应钥匙保管装置的闭锁和开锁，所述主控器与信号采集器和锁具之间电导通，用于向信号采集器发送采集信号，并根据采集到的数据分析判断开关柜是否带电，当判断出开关柜带电，主控器控制锁具闭锁，当判断开关柜不带电，主控器控制锁具开锁。进一步地，所述信号采集器包括用于采集电压信号的电压采集器和用于采集电流信号的电流采集器，所述电压采集器和电流采集器均采用非接触传感器采集信号数据。进一步地，所述主控器对应电压采集器和电流采集器均设有场效应管检测电路，根据场效应管检测电路导通情况判断开关柜是否带电，当场效应管检测电路导通，开关柜带电；当场效应管检测电路不到痛，开关柜不带电。进一步地，所述场效应管检测电路包括整流桥D1、场效应管Q1、滤波电容C1，分压电阻R1和R2，所述整流桥D1的输入端连接信号采集器，整流桥的输出端并联滤波电容C1，经滤波电容C1滤波后经电阻R1和电阻R2分压后连接至场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的源极连地，场效应管Q1的漏极输出。进一步地，所述主控器上还电连接有显示装置，所述显示装置用于显示信号采集器采集到的数据。进一步地，所述锁具为电磁锁。进一步地，所述主控器采用单片机控制，单片机上还电连接有电源、密码存储单元、键盘和复位电路，当主控器判断出锁具可开启后，单片机控制密码存储单元输出对应打开锁具的密码，通过键盘输入该密码，锁具打开，对应机械锁的钥匙可从钥匙保管装置中取出。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用微电子和机械机构结合的闭锁系统实现了对高压开关柜的闭锁和开锁，能有效保证在开关柜带电状态下柜门不能打开，提高了开关柜使用的安全性，从而避免发生因运行人员误操作引起的电力事故，本专利技术利用非接触式采集器和利用电磁感应原理实现对交流电压和电流的测量，使得开关柜的安装更加方便、安全，同时结合显示技术，实现了对开关柜带电状态的显示，使运行人员能直观的观察了解开关柜的带电情况。附图说明图1为本专利技术一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统的框架图。图2为本专利技术一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统的结构示意框图。图3为本专利技术一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统中检测电路的电路原理图。图4为本专利技术一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统的控制流程图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1和图2所示，一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统，包括应用于开关柜柜门上的机械锁100和对应该机械锁100的开启钥匙200设置的钥匙保管装置300；钥匙保管装置300包括信号采集器310、锁具320和主控器330，其中，主控器330采用89C55单片机，单片机上连接有电源340、密码存储单元350、键盘360、复位电路370、检测电路380和显示装置390。信号采集器310分为电压采集器311和电流采集器312，电压采集器311用于采集开关柜内部电子设备的电压信号，电流采集器312用于采集开关柜闸刀手柄上的电流信号；信号采集器310与检测电路380电导通，作为检测电路380的输入信号。锁具320为电磁锁，与主控器330电导通，对应钥匙保管装置300的闭锁和开锁，锁具320与键盘360和密码存储单元350相结合，当检测电路380判断出开关柜带电，主控器330控制锁具320闭锁，当判断开关柜不带电，主控器330控制锁具320开锁，同时主控器330从密码存储单元350提取相应的解锁密码，通过显示装置390显示密码，运行人员根据密码，通过键盘360输入，当主控器330判断输入密码与显示的密码匹配时，锁具320自动开启。上述电压采集器311和电流采集器312均采用非接触传感器采集信号数据，方便了信号采集器安装，使得开关柜内部布局更加简洁。如图3所示，上述检测电路380为场效应管检测电路，分别用于检测开关柜上的电压和电流的大小，根据场效应管检测电路380导通情况判断开关柜是否带电，当场效应管检测电路380导通，开关柜带电；当场效应管检测电路380不导通，开关柜不带电，本实施例中，场效应管检测电路380包括整流桥D1、场效应管Q1、滤波电容C1，分压电阻R1和R2，整流桥D1的输入端连接信号采集器，整流桥的输出端并联滤波电容C1，经滤波电容C1滤波后经电阻R1和电阻R2分压后连接至场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的源极连地，场效应管Q1的漏极输出。上述电压检测的原理是：采用高阻抗的绝缘栅场效应管，通过屏蔽导线采集开关柜内部的电子设备对地的交流电压，将该交流电压经过整流、稳压保持等环节，加在场效应管的栅极上，由于场效应管的输入阻抗极高，一般几伏特的微弱交流电场也能驱动场效应管导通变位，从而判断出开关柜为带电状态，不宜操作。对于电流的检测原理，只有当三相交流电的电流均为零时，同时电压检测结果也为不带电时，判断出开关柜为可开启状态。上述的主控器330需要在检测的电压信号和电流信号同时满足不带电的情况下，才能从密码存储单元中获取开锁密码，从而有效避免了带电合分刀闸的恶性事故发生。如图4所示，根据上述实施例，还提供了主控器的控制步骤：A:开启电源，启动复位电路初始化系统；B:向信号采集器发送采集信号，并通过显示装置显示电压和电流的大小；C:通过场效应管检测电路判断出开关柜的带电情况；若判断为带电，禁止开启锁具；若判断为不带电，主控器从面膜存储单元获取相应的解锁密码并通过显示装置显示；D：判断键盘是否有输入，当有输入时，判断输入的数据是否与提供的解锁密码相同，若相同，则锁具自动打开，若不相同，则通过显示装置显示错误输入；当键盘无输入时，锁具保持闭锁状态。为了了解系统是否能够实现带电闭锁，对上述系统的功能进行了测试，测试的结果如表1所示：表1:测试结果注：*表示任何情况；1表示带电；从表1中的结果可以看出，本实施例所介绍的开关柜防误闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统，其特征在于：包括应用于开关柜柜门上的机械锁(100)和对应该机械锁(100)的开启钥匙(200)设置的钥匙保管装置(300)；所述钥匙保管装置(300)包括信号采集器(310)、锁具(320)和主控器(330)，所述信号采集器(310)用于采集开关柜内部电子设备和开关柜闸刀手柄上的电压信号和电流信号；所述锁具(320)对应钥匙保管装置(300)的闭锁和开锁，所述主控器(330)与信号采集器(310)和锁具(320)之间电导通，用于向信号采集器(310)发送采集信号，并根据采集到的数据分析判断开关柜是否带电，当判断出开关柜带电，主控器(330)控制锁具(320)闭锁，当判断开关柜不带电，主控器(330)控制锁具(320)开锁。

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统，其特征在于：包括应用于开关柜柜门上的机械锁(100)和对应该机械锁(100)的开启钥匙(200)设置的钥匙保管装置(300)；所述钥匙保管装置(300)包括信号采集器(310)、锁具(320)和主控器(330)，所述信号采集器(310)用于采集开关柜内部电子设备和开关柜闸刀手柄上的电压信号和电流信号；所述锁具(320)对应钥匙保管装置(300)的闭锁和开锁，所述主控器(330)与信号采集器(310)和锁具(320)之间电导通，用于向信号采集器(310)发送采集信号，并根据采集到的数据分析判断开关柜是否带电，当判断出开关柜带电，主控器(330)控制锁具(320)闭锁，当判断开关柜不带电，主控器(330)控制锁具(320)开锁。2.根据权利要求1所述的一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统，其特征在于：所述信号采集器(310)包括用于采集电压信号的电压采集器(311)和用于采集电流信号的电流采集器(312)，所述电压采集器(311)和电流采集器(312)均采用非接触传感器采集信号数据。3.根据权利要求2所述的一种基于电磁感应的开关柜防误闭锁控制系统，其特征在于：所述主控器(330)对应电压采集器和电流采集器均设有场效应管检测电路(380)，根据场效应管检测电路(380)导通情况判断开关柜是否带电，当场效应管检测电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炯，胡旭波，赵磊，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司宁波供电公司，上海电力学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33