高壓絕緣導線智能穿刺取電機構以及計量裝置的製造方法
2023-04-24 03:04:36
高壓絕緣導線智能穿刺取電機構以及計量裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開了高壓絕緣導線智能穿刺取電機構以及計量裝置，用於解決現有穿刺取電受限於高壓絕緣導線的線徑以及所需穿刺力的大小的問題。本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構包括：所述驅動電機組件與所述傳動移動組件和/或所述穿刺刀片組傳動連接；所述傳動移動組件與所述穿刺刀片組對應設置，兩者之間放置高壓絕緣導線；所述主控模塊分別與所述驅動電機組件和所述穿刺刀片組連接，用於接收到穿刺命令之後，控制所述驅動電機組件中的驅動電機正向轉動，實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流，並根據所述初級驅動電流調節所述驅動電機的輸出電壓，實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則控制所述驅動電機停止轉動。
【專利說明】
高壓絕緣導線智能穿刺取電機構以及計量裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及高壓電領域，尤其涉及高壓絕緣導線智能穿刺取電機構以及計量
目.0
【背景技術】
[0002]當前絕大多數高壓電能計量裝置都需要在停電的狀態下進行安裝。其原因主要在於，高壓計量裝置需要從各相上獲取電壓信號，而高壓跨相操作又是非常危險的，目前常用的做法是停電操作，在停電狀態下進行人工穿刺，完成後再上電。即使有的地方能帶電操作，也需要有高壓帶電操作資質的電工站在絕緣鬥臂車上，才能完成帶電穿刺工作。
[0003]而隨著用戶對供電可靠性的要求越來越高，停電施工越來越難。而帶電操作有著較高的危險性，對於帶電操作人員又需要有高資質，同時還需要配備價格昂貴的專業設備，這樣人工帶電操作的局限性就比較高。
[0004]因此為了克服現有人工帶電操作的局限性，市場上出現了自動穿刺機構。而目前的自動穿刺機構在使用前必須知道高壓絕緣導線的線徑以及所需穿刺力的大小，根據線徑和穿刺力來更換自動穿刺部件，才能確保穿刺到位。但是高壓絕緣導線的線徑以及所需穿刺力的大小即便是在操作現場，也是難以獲得和準確判斷的，這為高壓絕緣導線的穿刺取電帶來極大困難。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型實施例提供了高壓絕緣導線智能穿刺取電機構以及計量裝置，能夠解決現有穿刺取電受限於高壓絕緣導線的線徑以及所需穿刺力的大小的問題。
[0006]本實用新型實施例提供的一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，包括驅動電機組件、傳動移動組件、穿刺刀片組和主控模塊；
[0007]所述驅動電機組件與所述傳動移動組件和/或所述穿刺刀片組傳動連接；
[0008]所述傳動移動組件與所述穿刺刀片組對應設置，兩者之間放置高壓絕緣導線；
[0009]所述主控模塊分別與所述驅動電機組件和所述穿刺刀片組連接，用於接收到穿刺命令之後，控制所述驅動電機組件中的驅動電機正向轉動，實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流，並根據所述初級驅動電流調節所述驅動電機的輸出電壓，實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則控制所述驅動電機停止轉動。
[0010]可選地，所述穿刺刀片組包括兩個穿刺刀片。
[0011]可選地，所述穿刺刀片為梳狀刀片。
[0012]可選地，還包括:與所述主控模塊相連的距離傳感器，嵌入至所述傳動移動組件的內部，用於實時將所述傳動移動組件與所述高壓絕緣導線之間的距離反饋至所述主控模塊。
[0013]可選地，所述驅動電機組件包括驅動電機以及與所述驅動電機的輸出軸相連的減速齒輪組。
[0014]可選地，還包括電池模塊，分別與所述驅動電機組件和所述主控模塊連接。
[0015]可選地，所述電池模塊為可充電鋰電池。
[0016]本實用新型實施例提供的一種高壓電能計量裝置，包括上述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構。
[0017]從以上技術方案可以看出，本實用新型實施例具有以下優點:
[0018]本實用新型實施例中，一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構包括驅動電機組件、傳動移動組件、穿刺刀片組和主控模塊;所述驅動電機組件與所述傳動移動組件和/或所述穿刺刀片組傳動連接;所述傳動移動組件與所述穿刺刀片組對應設置，兩者之間放置高壓絕緣導線;所述主控模塊分別與所述驅動電機組件和所述穿刺刀片組連接，用於接收到穿刺命令之後，控制所述驅動電機組件中的驅動電機正向轉動，實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流，並根據所述初級驅動電流調節所述驅動電機的輸出電壓，實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則控制所述驅動電機停止轉動。在本實用新型實施例中，主控模塊實時根據初級驅動電流來控制驅動電機的輸出電壓，實現穿刺力大小的控制，並且若檢測發現穿刺刀片組導通則停止驅動電機，能適用於任何線徑和所需穿刺力大小的高壓絕緣導線，降低了高壓絕緣導線穿刺取電的難度。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電方法一個實施例流程圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電方法另一個實施例流程圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構一個實施例的側面剖視結構圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構一個實施例的仰視剖視結構圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構的工作原理示意圖；
[0024]圖6為本實用新型實施例中一種高壓電能計量裝置的安裝示意圖；
[0025]圖7為本實用新型實施例中一種高壓電能計量裝置中高壓絕緣導線智能穿刺取電機構與高壓絕緣導線的裝配關係示意圖。
【具體實施方式】
[0026]本實用新型實施例提供了高壓絕緣導線智能穿刺取電方法、機構以及計量裝置，用於解決現有穿刺取電受限於高壓絕緣導線的線徑以及所需穿刺力的大小的問題。
[0027]為使得本實用新型的實用新型目的、特徵、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而非全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0028]請參閱圖1，本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電方法一個實施例包括:
[0029]101、接收到穿刺命令之後，控制驅動電機正向轉動，使得穿刺刀片組與高壓絕緣導線靠近；
[0030]接收到穿刺命令之後，可以控制驅動電機正向轉動，使得穿刺刀片組與高壓絕緣導線靠近。
[0031 ] 102、實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流；
[0032]接收到穿刺命令之後，還可以實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流。
[0033]103、根據所述初級驅動電流調節所述驅動電機的輸出電壓，使所述穿刺刀片組刺入所述高壓絕緣導線；
[0034]在檢測到所述驅動電機的初級驅動電流之後，可以根據所述初級驅動電流調節所述驅動電機的輸出電壓，使所述穿刺刀片組刺入所述高壓絕緣導線。
[0035]104、實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則執行步驟105;
[0036]在執行穿刺命令的過程中，可以實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則執行步驟105。
[0037]105、控制所述驅動電機停止轉動。
[0038]若檢測發現所述穿刺刀片組已導通，則可以控制所述驅動電機停止轉動。
[0039]本實施例中，接收到穿刺命令之後，執行所述穿刺命令，具體包括:首先，控制驅動電機正向轉動，使得穿刺刀片組與高壓絕緣導線靠近；同時，，實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流;然後，根據所述初級驅動電流調節所述驅動電機的輸出電壓，使所述穿刺刀片組刺入所述高壓絕緣導線；最後，實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則控制所述驅動電機停止轉動。在本實施例中，實時根據初級驅動電流來控制驅動電機的輸出電壓，實現穿刺力大小的控制，並且若檢測發現穿刺刀片組導通則停止驅動電機，能適用於任何線徑和所需穿刺力大小的高壓絕緣導線，降低了高壓絕緣導線穿刺取電的難度。
[0040]為便於理解，下面對本實用新型實施例中的一種高壓絕緣導線智能穿刺取電方法進行詳細描述，請參閱圖2，本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電方法另一個實施例包括:
[0041]201、接收到穿刺命令之後，控制驅動電機正向轉動，使得穿刺刀片組與高壓絕緣導線靠近；
[0042]接收到穿刺命令之後，可以控制驅動電機正向轉動，使得穿刺刀片組與高壓絕緣導線靠近。可以理解的是，所述穿刺命令可以由主控模塊自身根據情況生成，也可以由工作人員在進行穿刺取電時發出，發出所述穿刺命令的方式可以是有線的，也可以優選是無線的。例如，當工作人員將這個穿刺取電設備掛在架空的高壓絕緣導線上時，可以通過PC機或者移動終端通過無線模塊向該穿刺取電設備發送穿刺命令。
[0043 ] 202、實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流；
[0044]另外，接收到穿刺命令之後，可以實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流。
[0045]203、將所述初級驅動電流換算為所述驅動電機所遇到的阻力值；
[0046]在檢測到所述初級驅動電流之後，可以將所述初級驅動電流換算為所述驅動電機所遇到的阻力值。
[0047]204、根據所述阻力值調節所述驅動電機的輸出電壓，使所述穿刺刀片組刺入所述高壓絕緣導線；
[0048]在將所述初級驅動電流換算為所述驅動電機所遇到的阻力值之後，可以根據所述阻力值調節所述驅動電機的輸出電壓，使所述穿刺刀片組刺入所述高壓絕緣導線。可以理解的是，若驅動電機發生堵轉，則驅動電機的初級驅動電流達到額定最大值。另外，為了便於根據初級驅動電流得到所述驅動電機調節後的輸出電壓，可以將兩者的對應關係記錄在表格中，當獲取到驅動電機的初級驅動電流時，可以直接通過查表的方式得到所需調節後的輸出電壓，以確保所述穿刺刀片組的穿刺力大於所遇到的阻力。
[0049]205、實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則執行步驟206，若否，則執行步驟207 和/或 208;
[0050]在所述穿刺刀片組刺入所述高壓絕緣導線的過程中，可以實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則執行步驟206，若否，則執行步驟207和/或208。可以理解的是，為了無需提前獲知高壓絕緣導線的線徑，在穿刺的過程中，需要判斷穿刺刀片組何時刺穿了高壓絕緣導線上的絕緣層。由於高壓絕緣導線帶電，若穿刺刀片組刺穿了絕緣層，則其穿刺刀片必然觸及導線的導電芯，從而穿刺刀片組此時有電流經過。
[0051]具體地，所述穿刺刀片組包括兩個穿刺刀片；所述實時檢測所述穿刺刀片組是否導通具體為:實時檢測兩個穿刺刀片之間是否導通。
[0052]206、控制所述驅動電機停止轉動；
[0053]若檢測發現所述穿刺刀片組已導通，則表明穿刺刀片組已刺穿絕緣層，可以控制所述驅動電機停止轉動。
[0054]207、若所述驅動電機正向轉動的時長超過預設的時長閾值，則向自身發送一個重新穿刺的命令；
[0055]若未檢測到所述穿刺刀片組導通，則可能出現異常情況，此時，若所述驅動電機正向轉動的時長超過預設的時長閾值，可以向自身發送一個重新穿刺的命令，以進行再一次的穿刺嘗試。
[0056]208、若實時檢測到的所述初級驅動電流達到額定最大值，則向自身發送一個重新穿刺的命令；
[0057]若未檢測到所述穿刺刀片組導通，存在絕緣層硬度過大，導致穿刺刀片組無法刺穿而驅動電機堵轉等情況，此時可以實時檢測所述初級驅動電流是否達到額定最大值，若是，可以向自身發送一個重新穿刺的命令，以進行再一次的穿刺嘗試。
[0058]209、若接收到重新穿刺的命令，控制所述驅動電機反向轉動，使得穿刺刀片組與高壓絕緣導向復位；
[0059]若接收到重新穿刺的命令，可以控制所述驅動電機反向轉動，使得穿刺刀片組與高壓絕緣導向復位。需要說明的是，本方法中，接收到重新穿刺的命令的情況不限於步驟207和步驟208描述的兩種，還可以是工作人員根據實際情況需要主動發送的重新穿刺的命令。
[0060]210、重新調節所述驅動電機的輸出電壓，並返回步驟201。
[0061]在控制所述驅動電機反向轉動，使得穿刺刀片組與高壓絕緣導向復位之後，可以重新調節所述驅動電機的輸出電壓，並返回步驟201，再次執行所述穿刺命令。可以理解的是，再次執行所述穿刺命令可以是指再次執行步驟201至205，當到達步驟205時，若仍未檢測到穿刺刀片組導通，還可以再一次進行穿刺嘗試，以此類推，可以直到穿刺成功為止。
[0062]上面主要描述一種高壓絕緣導線智能穿刺取電方法，下面將對一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構進行詳細描述，請參閱圖3和圖4，本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構一個實施例包括:
[0063 ]驅動電機組件、傳動移動組件3、穿刺刀片組4和主控模塊；
[0064]所述驅動電機組件與所述傳動移動組件3和/或所述穿刺刀片組4傳動連接；
[0065]所述傳動移動組件3與所述穿刺刀片組4對應設置，兩者之間放置高壓絕緣導線9;
[0066]所述主控模塊分別與所述驅動電機組件和所述穿刺刀片組4連接，用於接收到穿刺命令之後，控制所述驅動電機I正向轉動，實時檢測所述驅動電機I的初級驅動電流，並根據所述初級驅動電流調節所述驅動電機I的輸出電壓，實時檢測所述穿刺刀片組4是否導通，若是，則控制所述驅動電機I停止轉動。
[0067]在具體的一個實施例中，所述穿刺刀片組4可以包括兩個穿刺刀片，所述穿刺刀片可以為梳狀刀片。現有技術中的穿刺刀片均為半圓形多齒向心結構。向心結構的最大問題是，當穿刺線徑較大的絕緣導線時，邊緣上的齒和導線之間不再是徑向的穿刺方向，而是側向的方向，這樣穿刺刀片會受到比較大的阻力；而這個力會因為絕緣層厚度與材料的不同而差異很大。如圖4所示，在本實施例中，穿刺刀片採用梳狀刀片組結構。刀片組由兩片梳狀刀片組成，當進行穿刺時，所有的齒都是平行的，不存在多齒向心結構的穿刺刀片的問題。另外，兩個以上穿刺刀片在穿刺完成後，可以起到平衡固定的作用，防止高壓絕緣導線智能穿刺取電機構或者高壓計量裝置因為風擺產生的扭力而鬆動。
[0068]在具體的一個實施例中，高壓絕緣導線智能穿刺取電機構還可以包括:與所述主控模塊相連的距離傳感器，嵌入至所述傳動移動組件3的內部，用於實時將所述傳動移動組件3與所述高壓絕緣導線9之間的距離反饋至所述主控模塊。
[0069]在具體的一個實施例中，所述驅動電機組件可以包括驅動電機I以及與所述驅動電機I的輸出軸相連的減速齒輪組2。
[0070]在具體的一個實施例中，高壓絕緣導線智能穿刺取電機構還可以包括電池模塊，為所述驅動電機組件和主控模塊供電。具體地，該電池模塊可以為可充電鋰電池。
[0071]圖5為本實用新型實施例中一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構的工作原理示意圖，結合圖3和圖4，下面對其工作原理進行進一步說明:
[0072]當該高壓絕緣導線智能穿刺取電機構掛在高壓架空絕緣線之後，有PC機或者移動智能終端通過無線模塊發送開始穿刺命令。
[0073]當主控模塊接收到了開始穿刺命令後，開始驅動直流驅動電機I正向轉動(穿刺夾緊方向)。這時驅動電機I帶動減速齒輪組2獲得較大的穿刺力來帶動傳動絲杆5轉動，傳動絲杆5帶動傳動移動組件3向穿刺刀片組4方向移動。傳動移動組件3移動的同時就會壓迫高壓絕緣導線9向穿刺刀片組4方向移動。與此同時、主控模塊會實時檢測驅動電機I的初級驅動電流，從而換算出電機所遇到的阻力大小。然後根據所遇到的阻力大小來調節輸出電壓，從而實現穿刺力大小的精確控制。
[0074]為了判斷傳動移動組件3是否正確地卡住高壓絕緣導線9前進，在該移動傳動組件的內部嵌入了一個超聲波距離傳感器，實時將傳動移動組件3與前方物體的距離傳給主控模塊。
[0075]由於高壓絕緣導線9的絕緣層是絕緣體，在未穿刺成功前，兩個穿刺刀片是不導通的；當被穿刺導線成功穿刺後，主控模塊會檢測兩個穿刺刀片之間已經導通，遂停止該驅動電機I。
[0076]最後，主控模塊通過無線通信模塊告訴PC機或者移動智能終端穿刺成功。當跨接在A、B相或者B、C相高壓線之間的設備均穿刺成功後，本高壓絕緣導線智能穿刺取電機構所屬的高壓計量裝置將開始上電工作，這時主控模塊可以通過高壓計量裝置的電源給可充電鋰電池充電。
[0077]如果第一次穿刺沒有成功，主控模塊則控制直流驅動電機I反轉，重新調整輸出給電機的電壓後，再次穿刺，以此類推，直到穿刺成功。
[0078]本實用新型實施例中，還公開了一種高壓電能計量裝置10，其包括上述實施例中任意一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，因此所述高壓電能計量裝置10包括但不限於上述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構的技術特徵和技術效果。如圖6所示，該高壓電能計量裝置10通過跨接在A、B相或者B、C相高壓線之間進行電能計量。如圖7所示，通過本實用新型實施例中的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，使得該高壓電能計量裝置10可以完成穿刺取電，並夾持在高壓絕緣導線上。
[0079]所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
[0080]在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。
[0081]所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
[0082]另外，在本實用新型各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
[0083]所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本實用新型的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本實用新型各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括:U盤、移動硬碟、只讀存儲器(R0M，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
[0084]以上所述，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制;儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換;而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。
【主權項】
1.一種高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，其特徵在於，包括驅動電機組件、傳動移動組件、穿刺刀片組和主控模塊； 所述驅動電機組件與所述傳動移動組件和/或所述穿刺刀片組傳動連接； 所述傳動移動組件與所述穿刺刀片組對應設置，兩者之間放置高壓絕緣導線； 所述主控模塊分別與所述驅動電機組件和所述穿刺刀片組連接，用於接收到穿刺命令之後，控制所述驅動電機組件中的驅動電機正向轉動，實時檢測所述驅動電機的初級驅動電流，並根據所述初級驅動電流調節所述驅動電機的輸出電壓，實時檢測所述穿刺刀片組是否導通，若是，則控制所述驅動電機停止轉動。2.根據權利要求1所述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，其特徵在於，所述穿刺刀片組包括兩個穿刺刀片。3.根據權利要求2所述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，其特徵在於，所述穿刺刀片為梳狀刀片。4.根據權利要求1所述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，其特徵在於，還包括:與所述主控模塊相連的距離傳感器，嵌入至所述傳動移動組件的內部，用於實時將所述傳動移動組件與所述高壓絕緣導線之間的距離反饋至所述主控模塊。5.根據權利要求1所述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，其特徵在於，所述驅動電機組件包括驅動電機以及與所述驅動電機的輸出軸相連的減速齒輪組。6.根據權利要求1所述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，其特徵在於，還包括電池模塊，分別與所述驅動電機組件和所述主控模塊連接。7.根據權利要求6所述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構，其特徵在於，所述電池模塊為可充電鋰電池。8.—種高壓電能計量裝置，其特徵在於，包括如權利要求1至7中任一項所述的高壓絕緣導線智能穿刺取電機構。
【文檔編號】G01R11/02GK205723967SQ201620406879
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】陳祖波, 陳志超, 譚武漢, 譚雲鵬
【申請人】珠海安瑞通電子科技有限公司