CN101819902A

CN101819902A - 高压隔离开关电动操动机构

Info

Publication number: CN101819902A
Application number: CN201010103774A
Authority: CN
Inventors: 刘若松; 李长福
Original assignee: SHENYANG CHENGLIANHONG ELECTRIC APPLIANCE MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: SHENYANG CHENGLIANHONG ELECTRIC APPLIANCE MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2010-09-01

Abstract

一种高压隔离开关专用电动操动机构，它从根本上解决了输出轴与隔离开关操动杆现场焊接存在的安全隐患等问题，它包括箱体及组装箱体内的机械传动装置，电器控制装置以及手动—电动电气闭锁装置，其技术要点是：机械传动装置中由相啮合的齿轮套和大齿轮构成一级变速，并使齿轮套固定在电动机输出轴上，由相啮合的蜗杆轴和蜗轮构成二级变速，并使与电动机输出轴平行排列的蜗杆轴一端与大齿轮固定，固定在蜗轮上的机构输出轴的伸出箱体端通过半剖分式连接套与隔离开关操动杆联接。其设计合理，手动操动省力，结构紧凑，体积小，维护方便，其机构输出轴与隔离开关操动杆的连接无须现场焊接，增加现场安装作业的安全可靠性，显著增加其整体的外观美感。

Description

高压隔离开关电动操动机构

技术领域

本发明涉及一种改进的电动操动机构，特别是一种结构紧凑、美观，现场安装安全、维护方便，分、合闸运行稳定的高压隔离开关电动操动机构。属于高压电器配套设备领域。

背景技术

随着国家电网无人值守变电站、所的大量增加，对广泛应用在电力系统中的高压隔离开关分、合闸用的电动操动机构，尤其以电动机为主要操作动力，使高压隔离开关动作响应迅速的电动操动机构需求量也在增加，因此，不仅要求有手动操作的功能，而且对这些电动操动机构的使用性能和外观形状都提出了更高的要求。

众所周知，现有的高压隔离开关电动操动机构的传动装置大多为直齿轮传动、螺杆螺母一拨叉传动、蜗杆、蜗轮一直齿轮传动等，本发明人曾针对现有此类隔离开关电动操动机构，如专利公告号为CN2049298U的“螺旋副联杆传动的操动机构”，公告号为CN2484629的“一种用于高压隔离开关的电动机操动机构”，公告号为CN2682566Y的“交流高压隔离开关的电动操动机构”，公告号为CN2640016Y的“高压隔离开关、接地开关用电动操动机构”，公告号为CN2857195Y的“一种高压隔离开关用电动操动机构”等专利技术中的传动装置存在的体积大，冲击惯性大、噪音大等问题，先后设计出公告号为CN2472326Y的“高压隔离开关电动机操动机构”，公告号为CN2517092Y的“一种高压隔离开关电动机操动机构”和公告号为CN101308733A的一种“户外交流高压隔离开关电动操动机构”等专利产品，较好地解决了上述存在的问题，使其具有运行平稳、无惯性冲击、噪音小等优点。经不断地对传动装置改进，在箱体体积不变的情况下，增大了输出扭力，通过输出轴将力矩传递到隔离开关分、合闸操纵杆上，达到可拉动252kV～550kV的高压隔离开关的目的。同时还改进了电动-手动转换机构，使手动分、合闸操作速度实现与电动分、合同步，解决了隔离开关触头燃孤时间长，触头烧损等问题。可是还有很大数量的现有电动操动机构直接采用减速器来实现机械传动。由于减速器内置液体润滑油，其正常工作温度为+40℃～-10℃，在寒冷地区或冬季，特别是外界温度达到-20℃以下时，无法正常进行隔离开关分、合闸操作，其应用受环境条件限制。在电气联锁输出信号方面，由于受辅助开关操动装置死点位置的影响，直连杆的调节受到限制。另外，电动操动机构输出轴与隔离开关操动杆之间的连接，现在基本上还须现场焊接安装。这种连接方式违背了国家电网公司关于隔离开关现场安装作业保证安全的规定，尚不能充分满足用户安全操作的要求，有待进一步完善。

发明内容

本发明的目地是提供一种高压隔离开关专用电动操动机构，它从根本上解决了电动操动机构应用受限及其输出轴与隔离开关操动杆现场焊接存在的安全隐患等问题，除保留现有电动操动机构的手动与电动分、合同步的优点外，还具有设计合理，手动操动省力，结构紧凑，减小占用空间，维护方便的特点，其输出轴不仅与隔离开关操动杆的连接无须现场焊接，增加现场安装作业的安全可靠性，而且进一步缩短隔离开关的分、合闸时间，提高分、合闸运行的稳定性能，延长隔离开关的使用寿命，显著增加其整体的外观美感。

本发明所采用的技术方案是：该高压隔离开关电动操动机构包括带有与隔离开关操动杆连接的机构输出轴的箱体及组装箱体内的机械传动装置，电器控制装置以及手动-电动电气闭锁装置，其技术要点是：所述机械传动装置中由相啮合的齿轮套和大齿轮构成一级变速，并使所述齿轮套固定在电动机输出轴上，由相啮合的蜗杆轴和蜗轮构成二级变速，并使与所述电动机输出轴平行排列的所述蜗杆轴一端与所述大齿轮固定组装在一起，另一端为与手摇把匹配的外露端，固定在所述蜗轮轴孔内的所述机构输出轴的伸出箱体端通过半剖分式连接套与所述隔离开关操动杆联接。

固定在所述蜗轮上的机构输出轴端设置限位块，铰接在所述限位块上的弓形连杆通过直连杆与带动辅助开关转动并输出电气信号的拐臂联接。

所述半剖分式连接套由与所述机构输出轴伸出箱体端联接的下固定套和与所述隔离开关操动杆联接的上夹套板构成，所述上夹套板的固定夹板与所述带有定位螺钉的下固定套连为一体，活动夹板通过紧固件与所述固定夹板联接在一起。

本发明具有的优点及积极效果是：由于该高压隔离开关电动操动机构是在本发明人在先专利“户外交流高压隔离开关电动操动机构”的结构基础上改进的，所以保留了现有电动操动机构的手动与电动分、合同步的优点；因其不采用现有机械传动装置内置液体润滑油的减速器传动，故不再受环境条件的约束，解决了电动操动机构应用受限的问题；取消了电动机输出轴与一级变速蜗轮轴在同一轴线上利用联轴节直联的形式，将其机械传动装置的两级变速并列，即把一级变速的齿轮套直接固定在电动机输出轴上，与齿轮套相啮合的大齿轮固定在与电动机输出轴平行排列的二级变速的蜗杆轴一端，既可手动操动更加省力，又能进一步缩短隔离开关的分、合闸时间，增加分、合闸运行的稳定性能，延长隔离开关的导电触头和触指的使用寿命，故其设计合理，结构紧凑，大大地缩短了电动机的轴向传动长度，明显减小占用空间，使维护更加方便，显著增加其整体的外观美感；同时将固定在蜗轮上的机构输出轴的伸出箱体端通过半剖分式连接套与高压隔离开关操动杆联接，无需现场焊接，它不仅从根本上消除了输出轴与隔离开关操动杆现场焊接存在的安全隐患等问题，而且增加了现场安装作业的安全可靠性，充分满足用户安全操作的要求。

附图说明

以下结合附图对本发明做进一步描述。

图1是本发明的I型结构示意图。

图2是本发明的II型结构示意图。

图3是本发明的一种机械传动装置的结构示意图。

图4是本发明的一种半剖分式连接套结构示意图。

图5是图4沿A-A线的剖视图。

图6是本发明的电气原理图。

图中序号说明：1控制按钮、2机械传动装置、3辅助开关、4机构输出轴、5半剖分式连接套、6隔离开关操动杆、7电动机、8箱体、9门把手、10前门、11电器安装板、12辅助开关拐臂、13直连杆、14弓型连杆、15大齿轮、16平键、17齿轮套、18轴承、19蜗杆轴、20蜗轮、21限位挡钉、22限位块、23紧固件、24固定夹板、25活动夹板、26、27定位螺钉、28下固定套、M电动机、QM电动机启动器、KM1、KM2接触器、QF1小型断路器、SA近控、远控转换开关、SB1合闸按钮、SB2分闸按钮、SB3远控合闸按钮、SB4远控分闸按钮、SD-电动机启动器辅助触点、GF16断路器联锁接点、EF17接地开关联锁接点、XW1合闸限位开关、XW2分闸限位开关、XW3手动限位开关、EM急停按钮、KT时间继电器。

具体实施方式

根据图1～6详细说明本发明的具体结构。该高压隔离开关电动操动机构包括带有与隔离开关操动杆6连接的机构输出轴4的箱体8及组装箱体内的机械传动装置2，电器控制装置以及手动-电动电气闭锁装置等件。其中电器控制装置以及手动-电动电气闭锁装置仍本发明人在先专利“户外交流高压隔离开关电动操动机构”中的基本结构。机械传动装置2设置为结构紧凑的两级变速机构，即一级变速由相啮合的齿轮套17和大齿轮15构成；二级变速由相啮合的蜗杆轴19和蜗轮20构成。一级变速的齿轮套17利用轴承18和平键16固定在电动机7输出轴上，并使与电动机7输出轴平行排列的二级变速的蜗杆轴19一端与大齿轮15固定组装在一起，蜗杆轴19另一端为与手摇把匹配的外露端，手摇把插入蜗杆轴19的外露端即可进行手动操作。固定在蜗轮20轴孔内的机构输出轴4的伸出箱体端通过半剖分式连接套5与隔离开关操动杆6联接，以便消除机构输出轴4与隔离开关操动杆6现场焊接存在的安全隐患，增加现场安装作业的安全可靠性。为更容易在现场安装和方便调整隔离开关操动杆6，上述半剖分式连接套5采用全新结构，它由与机构输出轴4伸出箱体端联接的下固定套28和与隔离开关操动杆6联接的上夹套板构成，主要包括由螺栓、螺母和弹簧垫圈构成的紧固件23，固定夹板24，带有定位螺钉27的活动夹板25，和带有定位螺钉26的下固定套28等件。其中上夹套板的固定夹板24与下固定套28连为一体，制成连体式结构，活动夹板25通过紧固件23与固定夹板24联接在一起，将隔离开关操动杆6进行轴向和周向的定位夹紧固牢；上夹套板的下固定套28内的机构输出轴4通过其轴端键槽，利用下固定套28上的定位螺栓26进行轴向和周向的定位顶紧固牢。当需要调整隔离开关操动角度时，松开半剖分式连接套5的上夹套板的紧固件23和活动夹板25的定位螺钉26，即可在360°范围内任意转动隔离开关操动杆6，当旋转角度调好后，拧紧紧固件23和活动夹板25的定位螺钉26即可。

由于机构输出轴4的伸出箱体端根据与其配用的高压隔离开关的位置和接地开关安装方式的不同，本发明高压隔离开关电动操动机构可以设计成I型(如图1所示的竖输出轴)结构和II型(如图2所示的左横输出轴或右横输出轴)结构。本实施例主要结合I型结构进行详细说明。

为了便于电器控制装置能够精确地控制机构输出轴4带动隔离开关操动杆6转动的角度，固定在蜗轮20上的机构输出轴端可以设置限位块22，并使铰接在限位块22上的弓形连杆14通过直连杆13与带动辅助开关3转动并输出电气信号的拐臂12联接。

手动操作时，将手摇把插入蜗杆轴19的外露端，进行手动操作。由于是通过蜗杆轴19直接转动与其相啮合的蜗轮20，带动输出轴4转动，减少了手摇操作转数，输出轴4旋转180°，手摇转动＜30转，缩短了隔离开关分、合闸时间，即省力又省时。在带负荷分、合闸时，能有效的减少燃孤时间，减少隔离开关导电触头和触指的烧损，延长触头和触指的使用寿命。上述各传动件采用新型合金制成或采用表面镀硬铬处理技术，能够满足其使用要求，可适应我国任何地区的环境条件。

电气工作原理：当合上小型断路器QF1，控制线路电源接通，按下合闸按钮SB1接触器KM1吸合。接通电动机M电源，通过启动器QM，使电动机M转动。通过机械传动装置2带动隔离开关操动杆6，顺时针方向转动，当限位块22碰触箱体8上的限位挡钉21的行程开关XW1时，隔离开关合闸完成。当按下分闸按钮SB2，接触器KM2吸合，接通电动机M电源，通过启动器QM，使电动机M反向转动。通过机械传动装置2带动隔离开关操动杆6逆时针方向转动，当限位块22碰触行程开关XW2时，隔离开关分闸完成。时间继电器KT为二级保护，急停按钮EM为特殊需要设置，电动机启动器辅助触点SD在发生故障时，触点闭合，发出故障信号。远控、近控转换开关SA、远控合闸按钮SB3、远控分闸按钮SB4、断路器联锁接点GF16、接地开关联锁接点EF17，用户可以根据实际需要选用。

该电动操动机构可用于操动252kV及以下各种户内、外高压隔离开关和接地开关。

Claims

1.一种高压隔离开关电动操动机构，包括带有与隔离开关操动杆连接的机构输出轴的箱体及组装箱体内的机械传动装置，电器控制装置以及手动—电动电气闭锁装置，其特征在于：所述机械传动装置中由相啮合的齿轮套和大齿轮构成一级变速，并使所述齿轮套固定在电动机输出轴上，由相啮合的蜗杆轴和蜗轮构成二级变速，并使与所述电动机输出轴平行排列的所述蜗杆轴一端与所述大齿轮固定组装在一起，另一端为与手摇把匹配的外露端，固定在所述蜗轮轴孔内的所述机构输出轴的伸出箱体端通过半剖分式连接套与所述隔离开关操动杆联接。

2.根据权利要求1所述的高压隔离开关电动操动机构，其特征在于；固定在所述蜗轮上的机构输出轴端设置限位块，铰接在所述限位块上的弓形连杆通过直连杆与带动辅助开关转动并输出电气信号的拐臂联接。

3.根据权利要求1所述的高压隔离开关电动操动机构，其特征在于；所述半剖分式连接套由与所述机构输出轴伸出箱体端联接的下固定套和与所述隔离开关操动杆联接的上夹套板构成，所述上夹套板的固定夹板与所述带有定位螺钉的下固定套连为一体，带有定位螺钉的活动夹板通过紧固件与所述固定夹板联接。