CN102881487A - 固体绝缘开关柜用联锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明固体绝缘开关柜用联锁装置涉及一种电开关的联锁装置，特别是涉及一种用于固体绝缘开关柜的联锁。其目的是为了提供一种结构简单、操作稳定性更好的固体绝缘开关柜用联锁装置。本发明主要包括主机构输出轴2、缓冲器6、联锁轴5、联锁板7、储能操作轴3和至少两根隔离操作轴，主机构输出轴和联锁轴的拐臂之间连接缓冲器，缓冲器包括导向杆、弹簧筒、弹簧和调整盖；联锁轴拐臂51的一侧设有限位块53；联锁板上设有若干空缺区，联锁板上对应隔离操作轴固定连接有滚动套轴和滚动套；储能操作轴和隔离操作轴均设置在联锁板的后方，隔离操作轴上各自设有凸轮；联锁板的前方设有操作面板，操作面板上对应储能操作轴和隔离操作轴设有操作孔。

Description

固体绝缘开关柜用联锁装置

技术领域

本发明涉及一种电开关的联锁装置，特别是涉及一种用于固体绝缘开关柜的联锁。 

背景技术

目前，在电气开关领域，有一种固体绝缘开关柜，其为了实现安全操作一般要用到联锁机构，联锁机构的作用是在n根操作轴之间实现n根操作轴只能按照一定的顺序进行操作，在一个操作完成时，才能放开下一个操作的限制，从而避免操作人员误操作造成人身伤害或财产损失。目前的固体绝缘开关柜，一般至少要包括三根操作轴，第一根操作轴用来控制上隔离的分合，第二根操作轴用来控制下隔离的分合，第三根操作轴是一根储能操作轴，储能操作轴通过带有储能弹簧的储能机构连接至一根主机构输出轴，储能操作轴操作后，储能机构储能，另通过一个按钮控制储能机构向主机构输出轴释放能量，使主机构输出轴转动，从而带动断路器合闸，主机构输出轴只在两个转角位置状态之间转换。关于储能机构，参见本申请人在之前申请的申请号为200910241428.4、授权公告日为2012年1月25日、授权公告号为CN101719428B的中国发明专利公开的一种V型弹簧机构，另外申请号为201110443613.9、申请公布日为2012年6月27日、申请公布号为CN102522233A的中国发明专利申请公开的一种双凸轮弹簧装置。这三根操作轴以及按钮之间的操作顺序应该是：在需要合闸时，操作第二根操作轴合下隔离，操作第一根操作轴合上隔离，操作按钮释放储能而合闸；在需要分闸时，操作第三根操作轴储能，同时带动断路器分闸，操作第一根操作轴分上隔离，操作第二根操作轴分下隔离，完成最后分闸。目前的联锁装置，其是分别带动一个联锁板运动来实现每根轴操作时需要的联锁，在储能机构释放储能带动主机构输出轴合闸时会有一定的合闸过冲，主机构输出轴直接带动联锁件运动到限位而联锁，合闸过冲会使联锁与限位之间产生很大的作用力，影响合闸和定位的准确，使得操作稳定性不好。而且整个起联锁功能的机构结构也相当复杂，零部件较多，一旦某个零部件出现故障，就会影响整个机构的操作，更影响其操作稳定性。关于之前的联锁机构，可以参见本申请人在之前申请的申请号为200910091863.3、授权公告日为2012年5月16日、授权公告号为CN101662127B的中国发明专利公开的一种五防联锁装置，另外申请号为201120281553.0的中国实用新型专 利公开的一种用于固体绝缘开关柜的合闸联锁、申请号为201120274730.2的中国实用新型专利公开的一种用于固体绝缘开关柜的接地联锁装置。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供提供一种结构简单、操作稳定性更好的固体绝缘开关柜用联锁装置。 

本发明固体绝缘开关柜用联锁装置，包括机架、主机构输出轴、储能操作轴和至少两根隔离操作轴，其中所述主机构输出轴在所述机架上沿竖直方向设置，主机构输出轴上在水平方向固定连接有主机构输出轴拐臂，主机构输出轴拐臂上设有第一长圆形孔，第一长圆形孔内可滑动地插接有第一连接销； 

还包括一在水平前后方向设置的联锁轴，所述联锁轴上设有与之垂直的联锁轴拐臂，联锁轴拐臂上设有第二长圆形孔，第二长圆形孔内可滑动地插接有第二连接销；所述第一连接销和第二连接销之间连接有缓冲器；所述缓冲器包括导向杆、导向杆上滑动连接有弹簧筒，弹簧筒内设有弹簧，弹簧的一端与导向杆固定连接，弹簧的另一端固定连接有调整盖，调整盖螺纹连接在所述弹簧筒上，所述第一连接销插接在所述导向杆上，所述第二连接销插接在所述调整盖上；所述机架上在联锁轴拐臂与所述缓冲器相对的另一侧固定连接有限位块； 

所述联锁轴上沿竖直方向固定连接有联锁板，联锁板上对应各隔离操作轴和储能操作轴设有阻挡板和空缺孔，联锁板上分别在后侧面上沿水平前后方向固定连接有对应所述隔离操作轴数量的滚动套轴，滚动套轴上各自套接有滚动套； 

所述储能操作轴和隔离操作轴均沿水平前后方向设置在所述联锁板的后方，所述隔离操作轴上在与所述滚动套对应的位置各自设有凸轮；所述联锁板的前方在竖直方向设有与机架固定连接的操作面板，所述操作面板上在所述储能操作轴和隔离操作轴的前方分别设有操作孔； 

所述隔离操作轴分别为第一隔离操作轴、第二隔离操作轴、……、第N隔离操作轴，当所述联锁轴拐臂接触所述限位块时，各隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方，且储能操作轴位于其中一个所述空缺孔的后方； 

当主机构输出轴控制断路器由合闸转入分闸状态时，主机构输出轴拐臂带动第一连接销向远离限位块的方向运动，使所述缓冲器处于最大长度，此时，第一隔离操作轴位于其中一个所述空缺孔的后方，且第二隔离操作轴、……、第N隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方；当第一隔离操作轴转动至分闸状态位置时，第一隔离操作轴上的凸轮接触滚 动套并带动联锁板转动，使第二隔离操作轴位于其中一个所述空缺孔的后方，且其他隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方；当第二隔离操作轴转动至分闸状态位置时，第二隔离操作轴上的凸轮接触滚动套并带动联锁板转动，使第三隔离操作轴位于其中一个所述空缺孔的后方，且其他隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方；……；当第N隔离操作轴转动至分闸状态位置时，第N隔离操作轴上的凸轮接触滚动套并带动联锁板转动，使所述储能操作轴位于其中一个所述阻挡板的后方，且其他隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方。 

本发明固体绝缘开关柜用联锁装置，其中所述空缺孔位于所述联锁板的边缘。 

本发明固体绝缘开关柜用联锁装置，其中所述联锁板在面向前方的一面上分别对应所述隔离操作轴和储能操作轴涂有状态指示标记，所述操作面板上分别对应所述状态指示标记设有指示孔。 

本发明固体绝缘开关柜用联锁装置与现有技术不同之处在于本发明固体绝缘开关柜用联锁装置采用一根联锁轴和一块联锁板在储能操作轴和隔离操作轴之间共同实现联锁，联锁板上对应各隔离操作轴和储能操作轴设有阻挡板和空缺孔，当联锁板转动时，联锁板可以在让各个操作轴在处于其阻挡板后方和空缺孔后方这两种状态中转换，使得可以实现当联锁板依次转过一定角度时，各操作轴只能按一定顺序进行操作，这样共用一块联锁板和一根联锁轴的结构所采用的零部件更少，结构更简单。为了让联锁板在操作完一根隔离操作轴后能够转动一定角度，联锁板上对应每根隔离操作轴设有滚动套轴和滚动套，隔离操作轴上设有凸轮，通过凸轮拨动联锁板转动。为了缓冲主机构输出轴在合闸时的过冲，在联锁轴拐臂与主机构输出轴拐臂之间通过插销连接有缓冲器，缓冲器中的弹簧也给联锁轴拐臂处于不同转角时提供一个可以压缩的行程空间。另外联锁轴拐臂与主机构输出轴拐臂上均设有长圆形孔是因为相比于直接铰接，拐臂转动时插销需要沿拐臂位移才能保证拐臂能顺利转动。本发明固体绝缘开关柜用联锁装置主要采用缓冲器、联锁轴、联锁板、滚动套和在隔离操作轴上设置凸轮的结构，相比现有技术中各操作轴各自设计一个联锁机构来说，结构更简单，由于采用了缓冲并且零部件更少，所以操作稳定性也更好。本发明固体绝缘开关柜用联锁装置可以根据需要选择隔离操作轴的根数，隔离操作轴的根数至少可以为两根。 

本发明固体绝缘开关柜用联锁装置中让空缺孔位于联锁板的边缘时，相比让空缺孔位于联锁板内部来说，联锁板的面积更小，更利于缩小整个装置的体积。让联锁板在面向前方的一面上分别对应所述隔离操作轴和储能操作轴涂有状态指示标记，操作面板上分别对应状态指示标记设有指示孔时可以用于指示本发明固体绝缘开关柜用联锁装置当前的联锁状态，联 锁板在某个转角位置时，指示孔后方可以对应出现该转角位置对应的联锁标记，从而给人一个直观的信息反馈。 

下面结合附图对本发明固体绝缘开关柜用联锁装置作进一步说明。 

附图说明

图1为本发明固体绝缘开关柜用联锁装置第一个实施例的正视图； 

图2为本发明固体绝缘开关柜用联锁装置第一个实施例的俯视图； 

图3为图1中缓冲器的剖视图； 

图4为图1中联锁轴拐臂的正视图； 

图5为图1在断路器合闸后的工作状态图； 

图6为图5在断路器分闸后的工作状态图； 

图7为图6在操作完第一隔离操作轴后的工作状态图； 

图8为图7在操作完第二隔离操作轴后的工作状态图； 

图9为本发明固体绝缘开关柜用联锁装置第一个实施例中可采用的另一种联锁板； 

图10为本发明固体绝缘开关柜用联锁装置第二个实施例在断路器合闸后的工作状态图； 

图11为图10在断路器分闸后的工作状态图； 

图12为图11在操作完第一隔离操作轴后的工作状态图； 

图13为图12在操作完第二隔离操作轴后的工作状态图； 

图14为图13在操作完第三隔离操作轴后的工作状态图。 

具体实施方式

如图1和图2所示的本发明固体绝缘开关柜用联锁装置第一个实施例，包括机架1、储能操作轴3和第一隔离操作轴41、第二隔离操作轴42，机架1上沿竖直方向设置有主机构输出轴2，主机构输出轴2上在水平方向固定连接有主机构输出轴拐臂21，主机构输出轴拐臂21上设有第一长圆形孔，第一长圆形孔内可滑动地插接有第一连接销22；另外机架1上沿水平前后方向设置有联锁轴5，联锁轴5上设有与之垂直的联锁轴拐臂51，联锁轴拐臂51的左侧设有与机架1固定连接的限位块53，参见图4，联锁轴拐臂51上设有第二长圆形孔511，参见图1，第二长圆形孔内可滑动地插接有第二连接销52；第一连接销22和第二连接销52之间连接有缓冲器6；参见图3，缓冲器6包括导向杆61、导向杆上滑动连接有弹簧筒62，弹簧筒62内设有弹簧63，弹簧63的一端与导向杆61固定连接，弹簧63的另一端固定连接有 调整盖64，调整盖64螺纹连接在弹簧筒62上。第一连接销22插接在导向杆61上，第二连接销52插接在调整盖64上；联锁轴5上沿竖直方向固定连接有联锁板7，联锁板7上在边缘设有阻挡板和空缺孔，联锁板7上在后方沿水平前后方向固定连接有第一滚动套轴71和第二滚动套轴72，第一滚动套轴71上套接有第一滚动套711，第二滚动套轴72上套接有第二滚动套721；储能操作轴3和第一隔离操作轴41、第二隔离操作轴42均沿水平前后方向设置在联锁板7的后方，第一隔离操作轴41上在与第一滚动套711对应的位置设有第一凸轮411，第二隔离操作轴42上在与第二滚动套721对应的位置设有第二凸轮421；联锁板7的前方在竖直方向设有与机架1固定连接的操作面板（图中未示出），操作面板上在储能操作轴3和第一隔离操作轴41、第二隔离操作轴42的前方分别设有操作孔；这样，当联锁板7转动时，若联锁板7在某一操作孔位置挡住了操作孔后方的某一操作轴，则这个操作孔对应的操作轴将不可操作，以此来达到联锁目的。参见图5至图8，联锁板7在边缘设有第一外伸部73、第二外伸部75和第三外伸部76作为阻挡板，第一外伸部73和第二外伸部75之间设有第一空缺孔74，第二外伸部75和第三外伸部76之间设有一沿线到联锁轴5的距离不相等的第二空缺孔77。如图5所示，当联锁轴拐臂51接触限位块53时，第一隔离操作轴41被第二外伸部75阻挡，第二隔离操作轴42被第三外伸部76阻挡，且储能操作轴3位于第二空缺孔77后方；如图6所示，当主机构输出轴2带动断路器由合闸转入分闸状态时，主机构输出轴拐臂21带动第一连接销22向远离限位块53的方向运动，使缓冲器6处于最大长度，此时第一隔离操作轴41位于第一空缺孔74后方，且第二隔离操作轴42仍被第三外伸部76阻挡。储能操作轴3与主机构输出轴2之间的结构参见背景技术中的说明。 

本发明固体绝缘开关柜用联锁装置第一个实施例的工作过程如下： 

如图5所示，当储能机构释放储能时，主机构输出轴2快速转动至图5所示的合闸位置，主机构输出轴拐臂21带动导向杆61压缩弹簧63，弹簧63推动联锁轴拐臂51至限位块53位置。这时，第一隔离操作轴41和第二隔离操作轴42均不可操作。之后操作储能操作轴3，主机构输出轴2转动至分闸位置，缓冲器6伸长成最大长度，如图6所示，这时，第一隔离操作轴41可以操作，第二隔离操作轴42仍不可操作。操作第一隔离操作轴41逆时针转动，第一凸轮411接触第一滚动套711并带动联锁板7转动至图7位置，这时，主机构输出轴2仍处于分闸状态位置，弹簧63处于压缩状态，第二隔离操作轴42位于空缺孔后方而可以操作。之后操作第二隔离操作轴42逆时针转动至图8所示位置，联锁轴拐臂51继续压缩弹簧63，第一隔离操作轴41被第一外伸部73阻挡而不可操作，同时，储能操作轴3也被联锁板7挡住了一部分，要使储能操作轴3不可操作也只需挡住其一部分即可，于是储能操作轴3不可 操作。这样就完成了整个分闸过程。合闸时，以图8、图7、图6至图5的顺序进行。如图8所示，操作第二隔离操作轴42顺时针转动至图7所示位置，弹簧63因为之前被压缩，现在能推动联锁轴拐臂51使第一滚动套711接触第一凸轮411，于是，第一隔离操作轴41可操作。之后操作第一隔离操作轴41顺时针转动至图6所示位置，缓冲器6伸长成最大长度，第二隔离操作轴42不可操作。之后由储能释放按钮释放储能而合闸，回复至图5所示状态，如此循环往复。 

本实施例中，第一空缺孔74和第二空缺孔77可以不限于在联锁板7的边缘之外，也可以设置在联锁板7的内部，如图9所示，也就是说空缺孔既可以是联锁板内的孔洞，又可以在联锁板的边缘。 

如图10至图14所示，本发明固体绝缘开关柜用联锁装置第二个实施例与第一个实施例的区别在于，隔离操作轴有三根，分别为第一隔离操作轴41、第二隔离操作轴42、第三隔离操作轴43。对应的凸轮个数为三个，分别为第一凸轮411、第二凸轮421、第三凸轮431。联锁板7为一圆板在边缘分别伸出五个外伸部的形状，圆板的圆心对应联锁轴的轴线（图中未示出），图中未示出的其他零部件与第一个实施例中的一样。本实施例的工作过程如下： 

图10对应合闸后的位置状态，此时三根隔离操作轴均被阻挡而不可操作，操作储能操作轴3，主机构输出轴2转至分闸位置，缓冲器伸长至最大长度，带动联锁板7至图11所示位置，此时，第一隔离操作轴41可操作，其他两根隔离操作轴不可操作。操作第一隔离操作轴41逆时针转动至图12所示位置，此时弹簧63被压缩，第二隔离操作轴42可操作，第三隔离操作轴43仍被阻挡而不可操作。之后操作第二隔离操作轴42逆时针转动至图13所示位置，弹簧63进一步被压缩，第一个隔离操作轴41被联锁板7阻挡而不可操作，第三隔离操作轴43可操作。之后操作第三隔离操作轴43逆时针转动至图14所示位置，第一隔离操作轴41和第二隔离操作轴42均被阻挡，储能操作轴3也被联锁板7阻挡，这样就完成了分闸过程。合闸过程按图14、图13、图12、图11至图10的顺序进行，具体可参见第一个实施例的合闸过程，在此不再赘述。本实施例相比第一个实施例，在三根隔离操作轴之间实现了只能按一定顺序操作的联锁，它们都是当前一根隔离操作轴上的凸轮转动至分闸位置时，通过滚动套带动联锁板7转动，使下一根隔离操作轴位于联锁板7的其中一个空缺孔后方，且使其他隔离操作轴均分别位于联锁板7上的其中一个阻挡板后方；当最后一根隔离操作轴上的凸轮转动至分闸位置时，其通过滚动套带动联锁板7转动，使储能操作轴3位于联锁板7的其中一个阻挡板后方，且使其他隔离操作轴均分别位于联锁板7上的其中一个阻挡板后方。本实施例的联锁板7也可如图9中一样将外伸部从空缺孔外围连接起来，即在联锁板的内部构成空缺 孔。联锁板7的形状可以根据各隔离操作轴和储能操作轴的位置不同而不同，阻挡板的数量也可根据隔离操作轴的数量不同而不同。另外，本发明固体绝缘开关柜用联锁装置可以将隔离操作轴的数量扩展至三根以上的情况，也就是n根隔离操作轴，这样联锁板7的形状需要根据隔离操作轴的数量和位置做调整。因为弹簧63的长度可以连续变化，所以，只要布置好各滚动套的位置和凸轮的转动角度，使每次操作隔离操作轴时联锁板转动适当角度，对应在联锁板上设置适当的宽度的空缺孔和阻挡板，就可以实现n根隔离操作轴只能按固定顺序进行操作。 

另外，以上两个实施例均可以让联锁板7在面向前方的一面上分别对应隔离操作轴和储能操作轴涂上状态指示标记，并让操作面板上分别对应所述状态指示标记设有指示孔，因为联锁板7只有几个固定的转角位置，而每个转角位置处所对应的联锁状态是唯一的，这样就可以通过指示孔来观察各操作轴的联锁状态。 

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 (3)

1.一种固体绝缘开关柜用联锁装置，包括机架（1）、主机构输出轴（2）、储能操作轴（3）和至少两根隔离操作轴，其特征在于：

所述主机构输出轴（2）在所述机架（1）上沿竖直方向设置，主机构输出轴（2）上在水平方向固定连接有主机构输出轴拐臂（21），主机构输出轴拐臂（21）上设有第一长圆形孔，第一长圆形孔内可滑动地插接有第一连接销（22）；

还包括一在水平前后方向设置的联锁轴（5），所述联锁轴（5）上设有与之垂直的联锁轴拐臂（51），联锁轴拐臂（51）上设有第二长圆形孔，第二长圆形孔内可滑动地插接有第二连接销（52）；所述第一连接销（22）和第二连接销（52）之间连接有缓冲器（6）；所述缓冲器（6）包括导向杆（61）、导向杆上滑动连接有弹簧筒（62），弹簧筒（62）内设有弹簧（63），弹簧（63）的一端与导向杆（61）固定连接，弹簧（63）的另一端固定连接有调整盖（64），调整盖（64）螺纹连接在所述弹簧筒（62）上，所述第一连接销（22）插接在所述导向杆（61）上，所述第二连接销（52）插接在所述调整盖（64）上；所述机架（1）上在联锁轴拐臂（51）与所述缓冲器（6）相对的另一侧固定连接有限位块（53）；

所述联锁轴（5）上沿竖直方向固定连接有联锁板（7），联锁板（7）上对应各隔离操作轴和储能操作轴（3）设有阻挡板和空缺孔，联锁板（7）上分别在后侧面上沿水平前后方向固定连接有对应所述隔离操作轴数量的滚动套轴，滚动套轴上各自套接有滚动套；

所述储能操作轴（3）和隔离操作轴均沿水平前后方向设置在所述联锁板（7）的后方，所述隔离操作轴上在与所述滚动套对应的位置各自设有凸轮；所述联锁板（7）的前方在竖直方向设有与机架（1）固定连接的操作面板，所述操作面板上在所述储能操作轴（3）和隔离操作轴的前方分别设有操作孔；

所述隔离操作轴分别为第一隔离操作轴、第二隔离操作轴、……、第N隔离操作轴，当所述联锁轴拐臂（51）接触所述限位块（53）时，各隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方，且储能操作轴（3）位于其中一个所述空缺孔的后方；

当主机构输出轴（2）控制断路器由合闸转入分闸状态时，主机构输出轴拐臂（21）带动第一连接销（22）向远离限位块（53）的方向运动，使所述缓冲器（6）处于最大长度，此时，第一隔离操作轴位于其中一个所述空缺孔的后方，且第二隔离操作轴、……、第N隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方；当第一隔离操作轴转动至分闸状态位置时，第一隔离操作轴上的凸轮接触滚动套并带动联锁板（7）转动，使第二隔离操作轴位于其中一个所述空缺孔的后方，且其他隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方；当第二隔离操作轴转动至分闸状态位置时，第二隔离操作轴上的凸轮接触滚动套并带动联锁板（7）转动，使第三隔离操作轴位于其中一个所述空缺孔的后方，且其他隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方；……；当第N隔离操作轴转动至分闸状态位置时，第N隔离操作轴上的凸轮接触滚动套并带动联锁板（7）转动，使所述储能操作轴（3）位于其中一个所述阻挡板的后方，且其他隔离操作轴均分别位于其中一个所述阻挡板的后方。

2.根据权利要求1所述的固体绝缘开关柜用联锁装置，其特征在于：所述空缺孔位于所述联锁板（7）的边缘。

3.根据权利要求1或2所述的固体绝缘开关柜用联锁装置，其特征在于：所述联锁板（7）在面向前方的一面上分别对应所述隔离操作轴和储能操作轴涂有状态指示标记，所述操作面板上分别对应所述状态指示标记设有指示孔。

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