CN101662127A - 五防联锁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明五防联锁装置涉及一种用于真空负荷开关配电柜的联锁装置。其目的是为了提供一种结构简单、操作简便、防护性好、纯机械结构的五防联锁装置。本发明五防联锁装置包括上联锁机构和下联锁机构，采用上联锁机构来限制真空负荷开关的分、合以及接地状态，用下联锁机构来限制配电柜柜门的打开和关闭状态，用两根联锁绳芯将上联锁机构和下联锁机构联系起来，使真空负荷开关和柜门的状态紧密关联起来，从而达到五防的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气设备的联锁装置，特别是涉及一种用于真空负荷开关配电柜的联锁装置。
背景技术
在高压成套电气设备中，对于隔离开关、真空接触器、真空断路器、计量手车、柜门的安全保护习惯称为五防。众所周知，主回路由隔离开关、真空接触器以及高压负载构成，在主回路系统中，必须将柜门、真空接触器和隔离开关进行互锁才能体现上述的五防。五防的具体内涵为：一、防止带负荷分闸或合闸；二、防止误分、合隔离开关；三、防止接地开关闭合时误合闸；四、防止带电时误合接地开关；五、防止误入带电间隙。而要实现五防必须保证：一、先断开真空接触器，再断开隔离开关，以防止带负荷分断隔离开关而引起高压电弧短路；二、只有断开隔离开关后才能打开高压室的柜门，防止工作人员误入高压带电间隙而造成事故；三、在柜门打开状态时，不允许合隔离开关，避免高压的引入而危及人身安全。
目前有两种结构措施，一是在隔离开关上安装位置开关，达到断开隔离开关时先断开真空接触器的目的，或在柜门上安装高压带电显示器，门上安装电磁锁，这样在柜内有高压时，显示器亮，提醒有电，同时柜门电磁锁被锁闭，柜门无法打开。这种设计的缺点是所需元件费用较高、在柜门上必须开设用来安装带电显示器和电磁锁的孔，尤其是当柜门处于开启状态时，由于电磁锁不起作用，还必须采取锁住隔离开关不允许其合闸的措施。二是真空接触器的分、合采用转换开关，如采用业界普遍熟知的LWR转换开关，用程序锁进行程序控制，这种设计不能用按钮操作真空接触器，并且在柜门上需要开孔以安装程序锁，整个操作繁琐，成本也较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便、防护性好、纯机械结构的五防联锁装置。
本发明五防联锁装置，包括上联锁机构和下联锁机构，所述上联锁机构包括支架板、第一联锁板、第二联锁板和第三联锁板，所述支架板通过两端的连接板固定安装在配电柜开关箱箱体外侧，支架板上设有手柄操作孔，所述手柄操作孔与开关箱箱体上的操作孔相对应，所述第一联锁板、第二联锁板和第三联锁板设置在支架板后方，并通过纵向滑动件与支架板相连接，当第一联锁板和第二联锁板向上滑动至最高位时，第一联锁板和第二联锁板上部的其中一角位于支架板上手柄操作孔的正后方，当第一联锁板和第二联锁板向下滑动至最低位时，第一联锁板和第二联锁板离开手柄操作孔的正后方，所述第一联锁板、第二联锁板和第三联锁板与支架板之间还分别装有使其滑动至最高位的复位件，所述第二联锁板上装有锁定件，所述锁定件使第二联锁板锁定在最高位或最低位，所述第三联锁板的正上方设有压盘，所述压盘中部设有通孔，所述通孔上固定装有套管，所述套管穿过开关箱箱体上的操作孔与其中的开关轴固定连接，所述通孔与手柄操作孔相对应，所述压盘的周向边缘为三段曲线l1、l2和l3，所述曲线l1是以压盘中心为圆心半径为r1的圆弧，所述曲线l3是以压盘中心为圆心半径为r3的圆弧，所述r1大于r3，所述曲线l2为一段连接曲线l1和l3的过渡圆弧，所述压盘的周向边缘与第三联锁板的上部始终相接触；
所述下联锁机构包括下联锁支架、底板、联锁轴和联锁杆，所述下联锁支架固定安装在底板上，所述底板固定在配电柜下门体上方的前罩板上，底板下方固定装有一对联锁轴支座，所述联锁轴支座向下穿过前罩板，联锁轴支座上各开有一个通孔，所述联锁轴设置在联锁轴支座的通孔内，联锁轴上方的底板和前罩板上设有一段与联锁轴平行的滑槽，联锁轴上设有一根向上的联动杆，所述联动杆位于上述滑槽内并处于联锁轴支座之间，联动杆的上端头位于下联锁支架和底板之间，所述联锁轴上套装有压簧，所述压簧的一端与联动杆相接触，另一端与后部的联锁轴支座相接触，所述下联锁支架上与联动杆相对应的位置处设有绳孔，所述联锁杆包括前纵向联锁杆、后纵向联锁杆和横向联锁杆，所述横向联锁杆的两端分别与前纵向联锁杆和后纵向联锁杆的上端垂直固定连接，所述前纵向联锁杆的下端穿过下联锁支架和前罩板，并位于配电柜下门体闭合时所处位置的上方，所述后纵向联锁杆的下端穿过下联锁支架、底板和前罩板，并位于前罩板的下方；
所述第一联锁板与联动杆之间通过第一联锁绳芯相连接，所述第一联锁绳芯穿过下联锁支架上的绳孔，所述第三联锁板与联锁杆之间通过第二联锁绳芯相连接，所述第二联锁绳芯的下端与横向联锁杆相连接。
本发明五防联锁装置，其中所述滑动件包括相配合的支柱和纵滑槽，所述支柱的一端固定在支架板后端面上，另一端通过紧固螺栓固定连接有挡板，所述纵滑槽设置在第一联锁板、第二联锁板和第三联锁板上，所述第一联锁板、第二联锁板和第三联锁板设置在支架板与挡板之间，支柱设置在纵滑槽内。
本发明五防联锁装置，其中所述复位件为拉簧，所述拉簧的上端固定连接在支架板或挡板上，下端固定在第一联锁板、第二联锁板或第三联锁板上。
本发明五防联锁装置，其中所述锁定件包括滑把和锁定板，所述滑把的里端固定连接在第二联锁板上，外端穿过支架板上的纵向锁定滑槽，所述锁定板固定在支架板的前端面上，并与锁定滑槽相邻且平行，锁定板的上、下两端以及滑把的外端开有锁孔。
本发明五防联锁装置，其中所述第一联锁绳芯和第二联锁绳芯上分别套有第一联锁绳管和第二联锁绳管。
本发明五防联锁装置，其中所述绳孔上方装有一段导向管，所述第一联锁绳管的下端固定在导向管上。
本发明五防联锁装置，其中所述第一联锁板、第二联锁板和第三联锁板为不锈钢板。
本发明五防联锁装置，其中所述第一联锁绳芯、第二联锁绳芯、第一联锁绳管和第二联锁绳管的材料为塑料。
本发明五防联锁装置与现有技术不同之处在于本发明五防联锁装置采用上联锁机构来限制真空负荷开关的分、合以及接地状态，用下联锁机构来限制配电柜柜门的打开和关闭状态，用两根联锁绳芯将上联锁机构和下联锁机构联系起来，使真空负荷开关和柜门的状态紧密关联起来，从而达到五防的目的。由于本发明五防联锁装置为纯机械结构，结构简单，成本相对较低，可靠性高，防护性好。
本发明五防联锁装置中的联锁绳芯外套有联锁绳管是为了防止联锁绳芯意外受损，导致联锁装置失效；联锁板采用不锈钢材料是为了防止生锈而不能在滑动件上滑动；联锁绳芯和联锁绳管采用塑料材质是为了提高耐磨性和防腐蚀性；后纵向联锁杆下端装的压缩弹簧采用截锥螺旋压缩弹簧是为了使提升时，尽量缩小压缩弹簧的厚度。
下面结合附图对本发明的五防联锁装置作进一步说明。
附图说明
图1为本发明五防联锁装置的主视图；
图2为本发明五防联锁装置的右视图；
图3为本发明五防联锁装置中上联锁机构的后视图；
图4为本发明五防联锁装置中压盘的后视图；
图5为本发明五防联锁装置中下联锁机构的后视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明的结构特征和工作过程，首先对配电柜的相关结构进行简单描述，配电柜上部装有开关箱，开关箱箱体内装有真空负荷开关，真空负荷开关的开关操作轴与开关箱箱体上的操作孔相对应，真空负荷开关有三工位，依次顺序为合闸、分闸和接地。
如图1、图2和图3所示，本发明五防联锁装置包括上联锁机构1和下联锁机构2，上联锁机构1包括支架板1.1、第一联锁板1.2、第二联锁板1.3和第三联锁板1.4，第一联锁板1.2、第二联锁板1.3和第三联锁板1.4为不锈钢板，支架板1.1通过两端的连接板1.5和螺栓固定安装在配电柜开关箱箱体3外侧，支架板1.1上开有手柄操作孔1.6，手柄操作孔1.6与开关箱箱体3上的操作孔相对应，第一联锁板1.2、第二联锁板1.3和第三联锁板1.4设置在支架板1.1后方，并通过纵向滑动件与支架板1.1相连接，滑动件包括相配合的支柱8.1和纵滑槽8.2，支柱8.1的一端焊接在支架板1.1后端面上，另一端通过紧固螺栓固定连接有挡板8.3，第一联锁板1.2上开有一条纵滑槽8.2，第二联锁板1.3上开有两条纵滑槽8.2，第三联锁板1.4上开有三条纵滑槽8.2，第一联锁板1.2、第二联锁板1.3和第三联锁板1.4设置在支架板1.1与挡板8.3之间，支柱8.1对应设置在纵滑槽8.2内，当第一联锁板1.2和第二联锁板1.3向上滑动至最高位时，第一联锁板1.2和第二联锁板1.3上部的其中一角位于支架板1.1上手柄操作孔1.6的正后方，第一联锁板1.2从手柄操作孔1.6后方露出的部分使得操作手柄无法插入操作孔中，第二联锁板1.3从手柄操作孔1.6后方露出的部分使得操作手柄不能从分闸工位转向接地工位，当第一联锁板1.2和第二联锁板1.3向下滑动至最低位时，第一联锁板1.2和第二联锁板1.3离开手柄操作孔1.6的正后方，第一联锁板1.2、第二联锁板1.3和第三联锁板1.4与支架板1.1之间还分别装有使其滑动至最高位的复位件，复位件为拉簧9，拉簧9的上端固定连接在支架板1.1或挡板8.3上，下端固定在第一联锁板1.2、第二联锁板1.3或第三联锁板1.4上，第二联锁板1.3上装有锁定件，锁定件包括滑把10.1和锁定板10.2，滑把10.1的里端固定连接在第二联锁板1.3上，外端穿过支架板1.1上的纵向锁定滑槽10.3，锁定板10.2焊接在支架板1.1的前端面上，并与锁定滑槽10.3相邻且平行，锁定板10.2的上、下两端以及滑把10.1的外端开有锁孔10.4，锁定件使第二联锁板1.3可以锁定在最高位或最低位，第三联锁板1.4的正上方设有压盘4。结合图4所示，压盘4中部开有通孔4.1，通孔4.1与手柄操作孔1.6相对应，通孔4.1上固定装有套管4.2，套管4.2穿过开关箱箱体3上的操作孔与其中的真空负荷开关轴固定连接，压盘4的周向边缘为三段曲线l1、l2和l3，曲线l1是以压盘4中心为圆心半径为r1的圆弧，曲线l3是以压盘4中心为圆心半径为r3的圆弧，r1大于r3，曲线l2为一段连接曲线l1和l3的过渡圆弧，压盘4的周向边缘与第三联锁板1.4的上部始终相接触。当曲线l1部分与第三联锁板1.4的上部相接触时，真空负荷开关处于合闸状态；当曲线l1和l2连接的部分与第三联锁板1.4的上部相接触时，真空负荷开关处于分闸状态；当曲线l2和l3连接的部分与第三联锁板1.4的上部相接触时，真空负荷开关处于接地状态。
如图1、图2和图5所示，下联锁机构2包括下联锁支架2.1、底板2.2、联锁轴2.3和联锁杆2.4，下联锁支架2.1通过两端的螺栓连同底板2.2一起固定在配电柜下门体5上方的前罩板6上，底板2.2下方焊接有一对联锁轴支座2.5，联锁轴支座2.5向下穿过前罩板6，联锁轴支座2.5上各开有一个通孔，联锁轴2.3穿在联锁轴支座2.5的通孔内，联锁轴2.3上方的底板2.2和前罩板6上开有一段与联锁轴2.3平行的滑槽(图中未示出)，联锁轴2.3上连接有一根向上的联动杆2.6，联动杆2.6位于上述滑槽内并处于两个联锁轴支座2.5之间，联动杆2.6的上端头位于下联锁支架2.1和底板2.2之间，联锁轴2.3上套装有压簧2.7，压簧2.7的前端与联动杆2.6相接触，后端与后部的联锁轴支座2.5相接触，下联锁支架2.1上与联动杆2.6相对应的位置处开有绳孔(图中未示出)，绳孔上方装有一段导向管2.8，联锁杆2.4包括前纵向联锁杆2.41、后纵向联锁杆2.42和横向联锁杆2.43，横向联锁杆2.43的两端分别与前纵向联锁杆2.41和后纵向联锁杆2.42的上端垂直焊接，前纵向联锁杆2.41的下端穿过下联锁支架2.1和前罩板6，并位于配电柜下门体5闭合时所处位置的上方，后纵向联锁杆2.42的下端穿过下联锁支架2.1、底板2.2和前罩板6，并位于前罩板6的下方；第一联锁板1.2与联动杆2.6之间通过第一联锁绳芯7.1相连接，第一联锁绳芯7.1穿过下联锁支架2.1上的绳孔，第三联锁板1.4与联锁杆2.4之间通过第二联锁绳芯7.2相连接，第二联锁绳芯7.2的下端与横向联锁杆2.43相连接，第一联锁绳芯7.1和第二联锁绳芯7.2上分别套有第一联锁绳管11.1和第二联锁绳管11.2，第一联锁绳管11.1和第二联锁绳管11.2的上端分别固定在第一联锁板1.2和第三联锁板1.4的下端，第一联锁绳管11.1的下端固定在导向管2.8上，第一联锁绳芯7.1、第二联锁绳芯7.2、第一联锁绳管11.1和第二联锁绳管11.2的材料为塑料。
本发明五防联锁装置的联锁过程简述如下：
一、真空负荷开关为上进线。
真空负荷开关处于接地工位，将配电柜下门体5关闭，配电柜下门体5推动联锁轴2.3向后运动，联锁轴2.3带动联动杆2.6向后运动，同时，联动杆2.6拉动第一联锁绳芯7.1向下运动，第一联锁绳芯7.1将第一联锁板1.2向下拉至最低位，然后向下拨动滑把10.1使第二联锁板1.3下滑至最低位，将滑把10.1和锁定板10.2的下端锁在一起，使得手柄操作孔1.6完全露出，插入操作手柄后，转动真空负荷开关由接地工位转换至分闸工位，压盘4随着真空负荷开关转动，由原来的曲线l2和l3连接的部分与第三联锁板1.4的上部相接触的状态，转动至曲线l1和l2连接的部分与第三联锁板1.4的上部相接触的状态，由于r1大于r3、因此压盘4将第三联锁板1.4向下推至最低位，与第三联锁板1.4相连的联锁杆2.4向下移动，使前纵向联锁杆2.41插入配电柜下门体5内，将配电柜下门体5锁死，继续转动真空负荷开关由分闸工位转换至合闸工位，压盘4使第三联锁板1.4保持在最低位，配电柜下门体5依然锁死，此时，就可以防止人员误入带电间隙。再将真空负荷开关由合闸工位转换至分闸工位，虽然此时电路已断开，但是负载端电势依然较高，对人身会产生伤害，而配电柜下门体5在压盘4、第三联锁板1.4和联锁杆2.4的联合作用下依然锁死，避免工作人员进入。继续将真空负荷开关由分闸工位转换至接地工位，压盘4和第三联锁板1.4上的复位件拉簧9使第三联锁板1.4向上滑动至高位，从而带动联锁杆2.4上移，使前纵向联锁杆2.41从配电柜下门体5上移出，拔出操作手柄，配电柜下门体5可以打开使工作人员进入，而打开配电柜下门体5的同时，联锁轴2.3在压簧2.7的作用下向前运动，第一联锁板1.2在复位件拉簧9的作用下向上运动至最高位，第一联锁板1.2的上部一角位于手柄操作孔1.6正后方，使操作手柄不能插入进行操作，防止误分、合闸。
二、真空负荷开关为下进线。
解除对滑把10.1的锁定，第二联锁板1.3在复位件拉簧9的作用下向上滑动至最高位，然后将滑把10.1与锁定板10.2上部的锁孔10.4锁定在一起，使第二联锁板1.3的一角始终位于手柄操作孔1.6的正后方，限制了操作手柄由分闸工位转换至接地工位，避免了短路事故的发生。
真空负荷开关在安装了本发明五防联锁装置后，既可以采用上进线形式，也可以采用下进线形式。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1、一种五防联锁装置，其特征在于：包括上联锁机构(1)和下联锁机构(2)，所述上联锁机构(1)包括支架板(1.1)、第一联锁板(1.2)、第二联锁板(1.3)和第三联锁板(1.4)，所述支架板(1.1)通过两端的连接板(1.5)固定安装在配电柜开关箱箱体(3)外侧，支架板(1.1)上设有手柄操作孔(1.6)，所述手柄操作孔(1.6)与开关箱箱体(3)上的操作孔相对应，所述第一联锁板(1.2)、第二联锁板(1.3)和第三联锁板(1.4)设置在支架板(1.1)后方，并通过纵向滑动件与支架板(1.1)相连接，当第一联锁板(1.2)和第二联锁板(1.3)向上滑动至最高位时，第一联锁板(1.2)和第二联锁板(1.3)上部的其中一角位于支架板(1.1)上手柄操作孔(1.6)的正后方，当第一联锁板(1.2)和第二联锁板(1.3)向下滑动至最低位时，第一联锁板(1.2)和第二联锁板(1.3)离开手柄操作孔(1.6)的正后方，所述第一联锁板(1.2)、第二联锁板(1.3)和第三联锁板(1.4)与支架板(1.1)之间还分别装有使其滑动至最高位的复位件，所述第二联锁板(1.3)上装有锁定件，所述锁定件使第二联锁板(1.3)锁定在最高位或最低位，所述第三联锁板(1.4)的正上方设有压盘(4)，所述压盘(4)中部设有通孔(4.1)，所述通孔(4.1)上固定装有套管(4.2)，所述套管(4.2)穿过开关箱箱体(3)上的操作孔与其中的真空负荷开关轴固定连接，所述通孔(4.1)与手柄操作孔(1.6)相对应，所述压盘(4)的周向边缘为三段曲线l1、l2和l3，所述曲线l1是以压盘(4)中心为圆心半径为r1的圆弧，所述曲线l3是以压盘(4)中心为圆心半径为r3的圆弧，所述r1大于r3，所述曲线l2为一段连接曲线l1和l3的过渡圆弧，所述压盘(4)的周向边缘与第三联锁板(1.4)的上部始终相接触；
所述下联锁机构(2)包括下联锁支架(2.1)、底板(2.2)、联锁轴(2.3)和联锁杆(2.4)，所述下联锁支架(2.1)固定安装在底板(2.2)上，所述底板(2.2)固定在配电柜下门体(5)上方的前罩板(6)上，底板(2.2)下方固定装有一对联锁轴支座(2.5)，所述联锁轴支座(2.5)向下穿过前罩板(6)，联锁轴支座(2.5)上各开有一个通孔，所述联锁轴(2.3)设置在联锁轴支座(2.5)的通孔内，联锁轴(2.3)上方的底板(2.2)和前罩板(6)上设有一段与联锁轴(2.3)平行的滑槽，联锁轴(2.3)上设有一根向上的联动杆(2.6)，所述联动杆(2.6)位于上述滑槽内并处于联锁轴支座(2.5)之间，联动杆(2.6)的上端头位于下联锁支架(2.1)和底板(2.2)之间，所述联锁轴(2.3)上套装有压簧(2.7)，所述压簧(2.7)的一端与联动杆(2.6)相接触，另一端与后部的联锁轴支座(2.5)相接触，所述下联锁支架(2.1)上与联动杆(2.6)相对应的位置处设有绳孔，所述联锁杆(2.4)包括前纵向联锁杆(2.41)、后纵向联锁杆(2.42)和横向联锁杆(2.43)，所述横向联锁杆(2.43)的两端分别与前纵向联锁杆(2.41)和后纵向联锁杆(2.42)的上端垂直固定连接，所述前纵向联锁杆(2.41)的下端穿过下联锁支架(2.1)和前罩板(6)，并位于配电柜下门体(5)闭合时所处位置的上方，所述后纵向联锁杆(2.42)的下端穿过下联锁支架(2.1)、底板(2.2)和前罩板(6)，并位于前罩板(6)的下方；
所述第一联锁板(1.2)与联动杆(2.6)之间通过第一联锁绳芯(7.1)相连接，所述第一联锁绳芯(7.1)穿过下联锁支架(2.1)上的绳孔，所述第三联锁板(1.4)与联锁杆(2.4)之间通过第二联锁绳芯(7.2)相连接，所述第二联锁绳芯(7.2)的下端与横向联锁杆(2.43)相连接。
2、根据权利要求1所述的五防联锁装置，其特征在于：所述滑动件包括相配合的支柱(8.1)和纵滑槽(8.2)，所述支柱(8.1)的一端固定在支架板(1.1)后端面上，另一端通过紧固螺栓固定连接有挡板(8.3)，所述纵滑槽(8.2)设置在第一联锁板(1.2)、第二联锁板(1.3)和第三联锁板(1.4)上，所述第一联锁板(1.2)、第二联锁板(1.3)和第三联锁板(1.4)设置在支架板(1.1)与挡板(8.3)之间，支柱(8.1)设置在纵滑槽(8.2)内。
3、根据权利要求1所述的五防联锁装置，其特征在于：所述复位件为拉簧(9)，所述拉簧(9)的上端固定连接在支架板(1.1)或挡板(8.3)上，下端固定在第一联锁板(1.2)、第二联锁板(1.3)或第三联锁板(1.4)上。
4、根据权利要求1所述的五防联锁装置，其特征在于：所述锁定件包括滑把(10.1)和锁定板(10.2)，所述滑把(10，1)的里端固定连接在第二联锁板(1.3)上，外端穿过支架板(1.1)上的纵向锁定滑槽(10.3)，所述锁定板(10.2)固定在支架板(1.1)的前端面上，并与锁定滑槽(10.3)相邻且平行，锁定板(10.2)的上、下两端以及滑把(10.1)的外端开有锁孔(10.4)。
5、根据权利要求1至4所述之一的五防联锁装置，其特征在于：所述第一联锁绳芯(7.1)和第二联锁绳芯(7.2)上分别套有第一联锁绳管(11.1)和第二联锁绳管(11.2)。
6、根据权利要求5所述的五防联锁装置，其特征在于：所述绳孔上方装有一段导向管(2.8)，所述第一联锁绳管(11.1)的下端固定在导向管(2.8)上。
7、根据权利要求6所述的五防联锁装置，其特征在于：所述第一联锁板(1.2)、第二联锁板(1.3)和第三联锁板(1.4)为不锈钢板。
8、根据权利要求7所述的五防联锁装置，其特征在于：所述第一联锁绳芯(7.1)、第二联锁绳芯(7.2)、第一联锁绳管(11.1)和第二联锁绳管(11.2)的材料为塑料。
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