[发明专利]母线接头螺栓拧紧智能控制装置与方法

说明书

本发明公开电力传输设备中一种母线接头螺栓拧紧智能控制装置与方法，母线接头四相各经对应导线以及共同导线连接接头阻抗采集单元输入端，接头阻抗采集单元输出端分别连接单相接头阻抗与上限比较单元和三相接头阻抗近似相等比较单元输入端，单相接头阻抗与上限比较单元的输出端经对应的四个继电器连接伺服电机控制单元，三相接头阻抗近似相等比较单元输出端经对应三个继电器连接伺服电机控制单元；将电阻信号转换为电压信号进行比较后控制继电器线圈的通断电，用继电器常开常闭开关控制电机，避免电机扭矩过载而使螺栓滑丝；电机停转后，如果确定螺栓拧紧且无故障存在，指示灯全都不亮，如果由于检测到故障而发生停转，相应指示灯会亮。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是电力传输设备中母线接头螺栓的拧紧装置。

背景技术

母线是电力传输设备的重要组成部分，然而，母线在安装过程中，其各单元之间连接的可靠性会直接关系到整个供配电系统的安全运行，特别是母线接头电阻的大小会对其工作效率及使用寿命有着直接影响。母线接头处由螺栓固定连接，若螺栓未拧紧，或母线铜排之间有氧化层等非导电杂质都会导致连接处接头电阻增大，此外，若铸造工艺不佳，也会使铜排表面凹凸不平，也会导致接头阻抗增大，这时通入电流会使接头处温升增大，就会出现铜损增加、电能损耗加大、绝缘材料老化快、母线使用寿命急骤缩短等现象。因此，在拧紧母线接头螺栓时对母线接头电阻进行检测是非常必要的，这对母线接头的正常工作甚至电力传输设备的正常运行有着重要的意义。

目前，螺栓拧紧方法最常用的有扭矩拧紧法、旋转角度拧紧法和屈服点控制拧紧法。中国专利号为201020132713.0的文献中公开的一种智能螺栓拧紧机是利用了旋转角度拧紧法的原理，由运动控制器通过伺服驱动器与伺服电机连接从而控制伺服电机的运行，伺服电机又通过减速器与传动轴的一端传动连接，传动轴的另一端安装有拧紧头；在传动轴上分别安装有角度传感器和扭矩传感器，该角度传感器和扭矩传感器分别与运动控制器电连接从而为运动控制器提供扭矩和旋转度信息，使运动控制器结合预设程序控制伺服电机工作。该螺栓拧紧机能精确控制普通螺栓拧紧过程时的扭矩和角度，虽然能保证普通螺栓的拧紧质量与效率，但对于母线接头螺栓，仅能精确控制扭矩和角度还是无法解决其使用寿命缩短的问题，因为即使拧紧了母线接头螺栓，如果母线铜排之间有杂质或氧化物存在，或者由于铸造工艺问题使铜排表面凹凸不平都可使母线接头阻抗变大，通入电流后使接头温度增大，会使绝缘材料老化，母线使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是提出一种母线接头螺栓拧紧智能控制装置以及该装置的控制方法，在拧紧母线接头螺栓时对母线接头电阻进行检测，避免母线接头阻抗变大或铜排表面凹凸不平导致的接头温度增大和使用寿命缩短的问题。

本发明母线接头螺栓拧紧智能控制装置采用的技术方案是：拧紧头套在母线接头螺栓的头部外且经扭矩限制器同轴固定连接伺服电机的输出轴，扭矩限制器上设有控制限位开关，母线接头的A、B、C、N四相各经对应的导线a、b、c、d以及共同的导线e连接接头阻抗采集单元的输入端，接头阻抗采集单元的输出端分别连接单相接头阻抗与上限比较单元和三相接头阻抗近似相等比较单元的输入端，单相接头阻抗与上限比较单元的输出端经对应的四个继电器K_N、K_A、K_B、K_C连接伺服电机控制单元，三相接头阻抗近似相等比较单元的输出端经对应的三个继电器K_AB、K_BC、K_CA连接伺服电机控制单元，伺服电机控制单元分别连接启停按钮和所述伺服电机，伺服电机控制单元通过继电器K_R连接所述限位开关。