一種可帶電更換拔插式電力設(shè)備指示燈

鐘志剛

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司文山供電局，云南文山，663000）

0 引言

近年來，為了提高設(shè)備指示燈的實用性，企業(yè)工程師和學(xué)者進行了一定研究。文獻[1]考慮高壓斷路器是變電站電力系統(tǒng)重要的電氣設(shè)備,一般安裝在高壓開關(guān)柜內(nèi)的工況。在高壓開關(guān)柜的控制柜門面板上,安裝有分位和合位指示燈,用于斷路器分合閘位置的信號指示,是判斷斷路器分合閘狀態(tài)或分合閘電路是否完好的重要依據(jù)。在日常運行檢修過程中,斷路器分位和合位指示燈故障時有發(fā)生。常見的斷路器分合閘位置指示燈監(jiān)測電路有兩種,分別介紹其工作原理及常見故障的診斷處理方法。文獻[2]對分析了一種某廠故障指示燈異常的原因，具體為母液泵電動機的額定功率為530kW,額定電壓380V,使用6kV/0.4kV變壓器單獨供電,通過ACS880系列變頻器進行控制?，F(xiàn)場有一電機專用操作柱,其指示燈的額定電壓為AC 120V,而電源電壓測量值為AC 237V,與操作柱指示燈電壓等級不匹配。需使用變比為2的單相控制變壓器TC,即一次側(cè)額定輸入電壓為AC 220V,二次側(cè)額定輸出電壓為AC 110V,為操作柱指示燈提供控制電源，變頻器運行繼電器RO1閉合后,操作柱運行指示燈RD亮。按下操作柱啟動按鈕,在運行繼電器RO1閉合瞬間,RD閃滅。檢查發(fā)現(xiàn),RD燒壞。文獻[3]考慮變電站的指示燈通常都是固定安裝在變電柜面板上,當指示燈發(fā)生故障需進行更換時,通常要先進行停電和一系列相關(guān)操作,更換好指示燈后又需要進行相關(guān)操作才能復(fù)電,整個更換過程繁瑣、費時費力,且有可能影響變電站的安全穩(wěn)定運行?；诖?研制出一種無需拆接線的變電站指示燈。該指示燈故障時可快速拆卸更換,不需要進行停電和相關(guān)操作,在變電柜面板上插拔即可實現(xiàn)，無需拆接線的指示燈在線快速更換,較好地解決了"更換指示燈時需要停電"、"更換指示燈時需進行相關(guān)操作"等問題。除了電力領(lǐng)域外，文獻[4]針對消防系統(tǒng)中應(yīng)急指示燈指示方向固定,在復(fù)雜環(huán)境中難以起到有效的疏散指引作用，設(shè)計了一種基于單片機和工業(yè)組態(tài)軟件的智能應(yīng)急消防指示燈,指示燈的指引方向?qū)⒂上到y(tǒng)計算后給出。在危險發(fā)生時指示燈內(nèi)部的傳感模塊會將信息發(fā)送給服務(wù)器,系統(tǒng)會計算出最佳疏散路線;同時上位機人機界面將第一時間顯示出危險發(fā)生位置以輔助相關(guān)人員展開工作。

本文在借鑒已有成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種可帶電更換插拔式電力設(shè)備指示燈，具有一定工程實用價值。

1 基本結(jié)構(gòu)

本文所設(shè)計的可帶電更換拔插式電力設(shè)備指示燈由主體外殼（1）、頂蓋（2）、活動環(huán)（3）、安裝螺紋（4）、底蓋（5）、外接觸片（6）、擠壓板（7）、LED 燈組（8）、集成電路板（9）、摩擦片（10）、支撐桿（11）、直線滑塊（12）、直線滑桿（13）、第一彈簧（14）、第二彈簧（15）、內(nèi)接觸片（16）、限位塊（17）、滑動槽（18）、第三彈簧（19）等19個關(guān)鍵組建構(gòu)成。其外觀如圖1所示，為論述方便本文圖中均用數(shù)字表示不同組建。

圖1 外觀結(jié)構(gòu)示意圖

部分關(guān)鍵組建位置與作用如下：

（1）活動環(huán)，貫穿嵌套在主體外殼外部上端，活動環(huán)可自由上下滑動；

（2）安裝螺紋，設(shè)置在主體外殼外部中間位置，安裝螺紋用于裝置主體與使用設(shè)備之間的固定安裝；

（3）外接觸片，卡合設(shè)置在底蓋表面，外接觸片與底蓋之間可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動；

（4）擠壓板，活動安裝在主體外殼側(cè)面外部，擠壓板關(guān)于主體外殼中心對稱共設(shè)置有4個，并且擠壓板外表面設(shè)置有具有較大摩擦力的摩擦片；

（5）LED燈組，活動安裝在主體外殼內(nèi)部上端，LED燈組下表面固定設(shè)置有可進行電信號傳遞的內(nèi)接觸片；

（6）集成電路板，安裝在主體外殼內(nèi)部中間位置，集成電路板下端利用導(dǎo)線與外接觸片電氣連接，且集成電路板上端利用導(dǎo)線連接有與LED燈組相互匹配的內(nèi)接觸片。

（7）其他組建：擠壓板通過支撐桿與主體外殼組成伸縮結(jié)構(gòu)，且支撐桿底端轉(zhuǎn)動設(shè)置有直線滑塊，通過支撐桿的轉(zhuǎn)動可以推動擠壓板向外移動，從而利用其外側(cè)設(shè)置的摩擦片產(chǎn)生較大的摩擦力而達到防止松動的目的。直線滑塊與直線滑桿之間組成相對滑動結(jié)構(gòu)，且直線滑塊通過第一彈簧與主體外殼組成彈性結(jié)構(gòu)，利用第一彈簧對直線滑塊的擠壓作用可以推動直線滑塊在直線滑桿外側(cè)滑動，從而帶動支撐桿發(fā)生轉(zhuǎn)動。LED燈組與主體外殼之間組成拆卸安裝結(jié)構(gòu)，且LED燈組通過第二彈簧與主體外殼之間組成彈性結(jié)構(gòu)，在LED燈組出現(xiàn)故障時可以利用第二彈簧對其的推動作用而將其推出外側(cè)，從而方便進行更換。LED燈組通過限位塊與主體外殼組成卡合結(jié)構(gòu)，且限位塊外側(cè)面呈光滑圓弧狀結(jié)構(gòu)，利用限位塊對下方LED燈組的卡合作用可以完成對LED燈組的安裝固定；限位塊通過上下兩側(cè)開設(shè)的滑動槽與主體外殼組成滑動結(jié)構(gòu)，且滑動槽內(nèi)部固定設(shè)置有第三彈簧，通過活動環(huán)與限位塊外側(cè)的圓弧形結(jié)構(gòu)可以將其向內(nèi)推動，從而實現(xiàn)與LED燈組之間的卡合固定。

2 設(shè)計詳情及原理

本文所設(shè)計設(shè)備詳細結(jié)構(gòu)如圖2所示，將主體外殼插入設(shè)備的指示燈安裝槽內(nèi)部，主體外殼拆卸的卡合安裝有有色透明頂蓋，且頂蓋的顏色可根據(jù)實際使用情況進行更換，并且主體外殼下方螺紋安裝有可拆卸的底蓋，

圖2 詳細結(jié)構(gòu)示圖

包括：活動環(huán)，貫穿嵌套在主體外殼外部上端，活動環(huán)可自由上下滑動；

安裝螺紋，設(shè)置在主體外殼外部中間位置，安裝螺紋用于裝置主體與使用設(shè)備之間的固定安裝；

外接觸片，卡合設(shè)置在底蓋表面，外接觸片與底蓋之間可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動；

擠壓板，活動安裝在主體外殼側(cè)面外部，擠壓板關(guān)于主體外殼中心對稱共設(shè)置有2個，并且擠壓板外表面設(shè)置有具有較大摩擦力的摩擦片；

LED燈組，活動安裝在主體外殼內(nèi)部上端，LED燈組下表面固定設(shè)置有可進行電信號傳遞的內(nèi)接觸片；集成電路板，安裝在主體外殼內(nèi)部中間位置，集成電路板下端利用導(dǎo)線與外接觸片電氣連接，且集成電路板上端利用導(dǎo)線連接有與LED燈組相互匹配的內(nèi)接觸片。

擠壓通過支撐桿與主體外殼組成伸縮結(jié)構(gòu)，且支撐桿底端轉(zhuǎn)動設(shè)置有直線滑塊，直線滑塊與直線滑桿之間組成相對滑動結(jié)構(gòu)，且直線滑塊通過第一彈簧與主體外殼組成彈性結(jié)構(gòu)詳見圖3和圖4。

圖3 圖2中AA處放大結(jié)構(gòu)

圖4 圖2中AA處放大結(jié)構(gòu)

在使用裝置時，首先將裝置整體組裝完成，之后將裝置的后端放入設(shè)備上指示燈安裝槽內(nèi)部，利用外側(cè)中部的安裝螺紋進行固定，此時主體外殼側(cè)面的第一彈簧對直線滑塊產(chǎn)生擠壓，使得直線滑塊在直線滑桿外側(cè)滑動，從而利用直線滑塊帶動外側(cè)的支撐桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，將擠壓板向外側(cè)推動至于設(shè)備安裝槽內(nèi)壁產(chǎn)生擠壓力，使得擠壓板外表面的摩擦片產(chǎn)生較大的摩擦力，防止設(shè)備在工作時產(chǎn)生振動而出現(xiàn)松動的情況，安裝完成之后底蓋表面的外接觸片與設(shè)備電路接通，將電信號傳遞至內(nèi)部的集成電路板9中，集成電路板利用相互接觸的內(nèi)接觸片將電信號傳遞至LED燈組中，使得LED燈組可以工作。

LED燈組與主體外殼之間組成拆卸安裝結(jié)構(gòu)，且LED燈組通過第二彈簧與主體外殼之間組成彈性結(jié)構(gòu)，LED燈組通過限位塊與主體外殼組成卡合結(jié)構(gòu)，且限位塊外側(cè)面呈光滑圓弧狀結(jié)構(gòu)，限位塊通過上下兩側(cè)開設(shè)的滑動槽與主體外殼組成滑動結(jié)構(gòu)，且滑動槽內(nèi)部固定設(shè)置有第三彈簧。

在LED燈組出現(xiàn)故障時，可以在不取下裝置整體的情況下將頂蓋打開，之后向下滑動外部的活動環(huán)，使其脫離與限位塊之間的擠壓，此時限位塊在第三彈簧的作用下利用滑動槽在主體外殼中向外滑動，從而脫離與LED燈組之間的卡合固定，之后LED燈組在第二彈簧的推動作用下移動出裝置外側(cè)，取下舊的LED燈組后換上新的重新安裝進入主體外殼內(nèi)部并向內(nèi)擠壓，隨后將活動環(huán)移動到原先位置與限位塊之間產(chǎn)生擠壓，將限位向內(nèi)部推動，重新與LED燈組之間形成卡合，從而完成帶電更換操作。

總結(jié)下來，工作原理為使用本裝置時，首先利用擠壓板外側(cè)摩擦片產(chǎn)生的摩擦力防止在使用時因震動而出現(xiàn)松動的情況，同時利用LED燈組的觸片式安裝方式，可以方便對LED燈組進行更換。

3 結(jié)束語

電能設(shè)備指示燈可直接表征設(shè)備及其監(jiān)測對象關(guān)鍵信息，為了緩解電能設(shè)備指示燈故障時需停機停電造成不利影響，本文給出了可帶電更換拔插式電力設(shè)備指示燈的設(shè)計方案，具有較強工程意義。