一種可帶電更換拔插式電力設備指示燈

鐘志剛

（云南電網有限責任公司文山供電局，云南文山，663000）

0 引言

近年來，為了提高設備指示燈的實用性，企業工程師和學者進行了一定研究。文獻[1]考慮高壓斷路器是變電站電力系統重要的電氣設備,一般安裝在高壓開關柜內的工況。在高壓開關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或分合閘電路是否完好的重要依據。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生。常見的斷路器分合閘位置指示燈監測電路有兩種,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,即一次側額定輸入電壓為AC 220V,二次側額定輸出電壓為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。檢查發現,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,當指示燈發生故障需進行更換時,通常要先進行停電和一系列相關操作,更換好指示燈后又需要進行相關操作才能復電,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操作,在變電柜面板上插拔即可實現，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操作"等問題。除了電力領域外，文獻[4]針對消防系統中應急指示燈指示方向固定,在復雜環境中難以起到有效的疏散指引作用，設計了一種基于單片機和工業組態軟件的智能應急消防指示燈,指示燈的指引方向將由系統計算后給出。在危險發生時指示燈內部的傳感模塊會將信息發送給服務器,系統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生位置以輔助相關人員展開工作。

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

1 基本結構

本文所設計的可帶電更換拔插式電力設備指示燈由主體外殼（1）、頂蓋（2）、活動環（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）、內接觸片（16）、限位塊（17）、滑動槽（18）、第三彈簧（19）等19個關鍵組建構成。其外觀如圖1所示，為論述方便本文圖中均用數字表示不同組建。

圖1 外觀結構示意圖

部分關鍵組建位置與作用如下：

（1）活動環，貫穿嵌套在主體外殼外部上端，活動環可自由上下滑動；

（2）安裝螺紋，設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備之間的固定安裝；

（3）外接觸片，卡合設置在底蓋表面，外接觸片與底蓋之間可發生相對轉動；

（4）擠壓板，活動安裝在主體外殼側面外部，擠壓板關于主體外殼中心對稱共設置有4個，并且擠壓板外表面設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部上端，LED燈組下表面固定設置有可進行電信號傳遞的內接觸片；

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

（7）其他組建：擠壓板通過支撐桿與主體外殼組成伸縮結構，且支撐桿底端轉動設置有直線滑塊，通過支撐桿的轉動可以推動擠壓板向外移動，從而利用其外側設置的摩擦片產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構，且直線滑塊通過第一彈簧與主體外殼組成彈性結構，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滑動，從而帶動支撐桿發生轉動。LED燈組與主體外殼之間組成拆卸安裝結構，且LED燈組通過第二彈簧與主體外殼之間組成彈性結構，在LED燈組出現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，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構，且限位塊外側面呈光滑圓弧狀結構，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開設的滑動槽與主體外殼組成滑動結構，且滑動槽內部固定設置有第三彈簧，通過活動環與限位塊外側的圓弧形結構可以將其向內推動，從而實現與LED燈組之間的卡合固定。

2 設計詳情及原理

本文所設計設備詳細結構如圖2所示，將主體外殼插入設備的指示燈安裝槽內部，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 詳細結構示圖

包括：活動環，貫穿嵌套在主體外殼外部上端，活動環可自由上下滑動；

安裝螺紋，設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備之間的固定安裝；

外接觸片，卡合設置在底蓋表面，外接觸片與底蓋之間可發生相對轉動；

擠壓板，活動安裝在主體外殼側面外部，擠壓板關于主體外殼中心對稱共設置有2個，并且擠壓板外表面設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部上端，LED燈組下表面固定設置有可進行電信號傳遞的內接觸片；集成電路板，安裝在主體外殼內部中間位置，集成電路板下端利用導線與外接觸片電氣連接，且集成電路板上端利用導線連接有與LED燈組相互匹配的內接觸片。

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

圖3 圖2中AA處放大結構

圖4 圖2中AA處放大結構

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備上指示燈安裝槽內部，利用外側中部的安裝螺紋進行固定，此時主體外殼側面的第一彈簧對直線滑塊產生擠壓，使得直線滑塊在直線滑桿外側滑動，從而利用直線滑塊帶動外側的支撐桿發生轉動，將擠壓板向外側推動至于設備安裝槽內壁產生擠壓力，使得擠壓板外表面的摩擦片產生較大的摩擦力，防止設備在工作時產生振動而出現松動的情況，安裝完成之后底蓋表面的外接觸片與設備電路接通，將電信號傳遞至內部的集成電路板9中，集成電路板利用相互接觸的內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構，且LED燈組通過第二彈簧與主體外殼之間組成彈性結構，LED燈組通過限位塊與主體外殼組成卡合結構，且限位塊外側面呈光滑圓弧狀結構，限位塊通過上下兩側開設的滑動槽與主體外殼組成滑動結構，且滑動槽內部固定設置有第三彈簧。

在LED燈組出現故障時，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，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，取下舊的LED燈組后換上新的重新安裝進入主體外殼內部并向內擠壓，隨后將活動環移動到原先位置與限位塊之間產生擠壓，將限位向內部推動，重新與LED燈組之間形成卡合，從而完成帶電更換操作。

總結下來，工作原理為使用本裝置時，首先利用擠壓板外側摩擦片產生的摩擦力防止在使用時因震動而出現松動的情況，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 結束語

電能設備指示燈可直接表征設備及其監測對象關鍵信息，為了緩解電能設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備指示燈的設計方案，具有較強工程意義。