CN103208382B - 功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置 - Google Patents
功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置，在高压开关设备电缆室门框内壁侧部设有竖向导槽和水平导槽，在竖向导槽内设有带高压接地开关操作孔并可作上下直线运动的下挡板和上挡板，上挡板上安装有提升把手和两根连杆，在第一连杆上连接有可在水平导槽内移动的滑块，在下挡板上设有通过固定轴和第二连杆连接的导向方杆，在第二连杆的连接端设有复位弹簧；在门框内壁的右侧处设有一根上端连接有隔离断路器定位锁板的长方杆，在上挡板上连接有一根弯杆，弯杆的一端置于长方杆的长圆行程槽孔内；在高压开关设备电缆室门框侧立面处设有双开口导槽，在双开口导槽中安装有可上下滑动的挡板，挡板的下方设有复位弹簧。
Description
技术领域
本发明属于高压开关设备安全保护控制装置技术领域，涉及一种功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置。
背景技术
目前，本领域公知的高压金属封闭开关设备操控联锁装置的设计均以标准规定的“五防”为指导，所谓的“五防”通常是指：1、防止误分、合断路器；2、防止带负荷分、合隔离开关；3、防止带电合(挂)接地开关(接地线)；4、防止带接地刀闸(接地线)合断路器(隔离开关)；5、防止误入带电间隔。现有的装置基于成套高压开关设备中的主开关(断路器、隔离开关、接地开关等)和主元器件(互感器、熔断器、主支撑件等)均为功能单一的分立布置方式，操控传动机构及其相关联锁均为单独设计过渡连接联动。但此类装置的系统联锁结构松散庞杂，强制性防止误操作不严谨，隐患太多。例如目前最具代表性的正装式可移开金属封闭开关设备的操控联锁具体实施方式存在的缺陷是：1、通过断路器室门上的紧固螺钉或操作牌作为防误操作措施，实现防止误分、合断路器，不具强制性、操作繁琐；2、由手车式断路器操动机构、底盘车以及接地开关操作主轴三个分立操作系统，配合完成防止带负荷分、合隔离开关，所有联锁系统和传动构件均布置于柜内高压带电隔室，纵横、上下、前后、左右交叉，看不见摸不着，监视维护困难、结构复杂；3、底盘车联锁装置的限位销伸出，横向远距离推动地刀操作孔挡板被锁住，阻止地刀操作，防止带电合(挂)接地开关(接地线)；该装置由内置于柜内不可见的横向与纵向多个环节转换传动，行程长、对位难、结构件多，不易调试和控制准确判断；另外该装置采用带翻边的异形金属盒状弯板作为接地开关操作孔的遮板，在使用中，该遮板容易变形，导致联锁机构卡滞而不能操作，存在安全隐患；4、在接地开关合闸后，依靠纵轴操作杆上的板状限位小挡块伸出，阻止断路器手车不可能沿导轨纵向由试验位置被推向工作位置，防止带接地刀闸(接地线)合断路器(隔离开关)，因为该联锁传动中轴较为细长，挠度大且轴上设有的复位扭簧，导致板状小挡块从导轨设有的小方孔内伸出量很不稳定，加之，接地开关操作孔挡板和板状小挡块容易变形，很难保证长轴旋转限位的角度，存在联锁机构失效的可能；5、高压电缆室门联锁是通过接地开关操动机构实现的，当接地开关分闸时，接地开关操作长轴上安装的凸轮系，使下门联锁机构中的销轴锁住固定在下门的舌板，使下门不能打开；当接地开关合闸时，接地开关操作长轴安装的凸轮系将销轴下压，使销轴上的颈部位于舌板位置，舌板可以脱开销轴，下门可以打开，防止误入带电间隔。正常情况下，这一联锁可以实现下门的安全防护要求，但是，在正常检修过程时下门打开后的情况下，接地开关仍可进行分、合闸操作，这时如果接地开关分闸，断路器就可以进行合闸操作，而一旦断路器关合，则电缆室就带电，而由于下门处在打开状态时检修人员很容易误入带电的电缆室，酿成人身伤亡事故，这也是现有设计中存在的一个严重的安全隐患，即在设计防误联锁时，只就“送电运行”考虑到电缆室带电时下门不能打开，而忽略了“停电检修”在下门打开时电缆室可以带电，导致设备存在“五防”中的“误入带电间隔”的可能。
另外，现有技术中高压接地开关操作轴前端的凸轮系操控部分，由一根操作力矩传导长轴从柜前贯通至柜后，该长轴的后端连接高压接地开关，前端安装有多片或多种形状的凸轮板，组成凸轮系，通过长轴的旋转，带动凸轮系的角度变化，进而对遮板和其他联锁器件产生作用，该操控系统的零件数量多而繁杂，装配调整的裕度小，安装空间狭小，尤其是凸轮和遮板以及其他联锁器件之间的配合很难保证设计要求，导致联锁机构不动作或误动作，同样存在“误入带电间隔”的严重安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，在功能复合型高压开关设备整体结构布置改变传统设计理念的基础上，提供一种方案设计新颖、结构简单合理、操作安全方便、零部件较少且更趋集中布置的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置。
用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：所提供的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置包含一套安装在功能复合型高压开关设备电缆室门框内壁上的联锁装置，在高压开关设备电缆室门框内壁的左右两侧设有竖向导槽，在门框内壁的左侧设有水平导槽，在两个竖向导槽内分别设有带高压接地开关操作孔并可在各自导槽内作上下直线运动的下挡板和上挡板，上挡板上安装有提升把手和两根连杆，在第一连杆上连接有可在水平导槽内作左右位移的滑块，在门框内壁的左侧处设有一个滑块锁孔，在下挡板上设有导向方杆，导向方杆通过固定轴和第二连杆连接，在第二连杆的连接端有一个复位弹簧；在门框内壁的右侧处设有一根带长圆行程槽孔的长方杆，在上挡板上还连接有一根弯杆，弯杆的另一端置于长方杆的长圆行程槽孔内，长方杆上端连接有隔离断路器定位锁板；在高压开关设备电缆室门框侧立面的左侧处设有双开口导槽，在双开口导槽中安装有可沿槽上下滑动的挡板，在挡板的下方设有复位弹簧。
本发明技术解决方案还包括：在下挡板和上挡板上各开有一个可相向对合的小半圆开口，两个小半圆开口结合后形成一个直径小于设备门框上所设的高压接地开关操作孔直径的圆孔，此时柜内隔离断路器处在关合位置，高压接地开关的操作把手内六方轴被堵住。
本发明的技术解决方案还包括：提升把手提升时，第二连杆通过固定在设备门框上的轴和安装在下挡板上的导向方杆使下挡板向下运动，将上挡板和下挡板打开，提升把手释放后，上挡板和下挡板在复位弹簧的作用下回复原位。
本发明的技术解决方案还包括：在柜内接地开关允许操作的前提下，与第一连杆连接的滑块在水平导槽内作左右位移，当提升把手提升时，滑块运动出门框，此时，接地开关处在关合状态，高压电缆室柜门若是打开的，那么柜门将因滑块的露出限位而无法关闭，若此时接地开关处于打开位置柜门是关闭的，那么滑块会运动至柜门边框设有的滑块的锁孔内，而使电缆室门无法打开；在联锁系统阻止带电分或合接地开关的前提下，高压电缆室柜门关闭后将挡板压下时，滑块运动出门框，在高压电缆室柜门打开后，挡板复位，滑块滑出导槽出口。
本发明的技术解决方案还包括：长方杆与其上端连接的隔离断路器定位锁板相连，在提升把手提升时，通过弯杆将长方杆与其上端连接的隔离断路器定位锁板一同提升，此时，隔离断路器定位锁板的中心定位孔，偏离隔离断路器的定位锁轴，隔离断路器不能被锁定；提升把手复位后，隔离断路器的定位锁轴对应并穿过隔离断路器定位锁板的中心定位孔，此时隔离断路器被锁定。
本发明的技术解决方案还包括：在柜内高压接地开关上设有锁板，在高压电缆室柜门内壁上还设有一个带开口槽的弯板，开口槽的底下设有一个滑块，当设备内高压接地开关在打开位置时，锁板落在固定安装于高压电缆室柜门内壁上弯板的开口槽内，高压电缆室柜门因锁板和滑块的阻挡而被锁定。其中，所说的弯板呈L型状，中间设有开口槽，在弯板上铆接有一根长轴杆和一根短轴杆，锁板为一侧为直面而另一侧呈Z字形面的金属平板。
综合上述的技术方案，本发明对现有高压金属封闭开关设备操控联锁装置做出了多项实质性的的改进和创新，它通过安装在高压开关设备电缆室门框内壁上的模块化联锁装置以及与功能复合型隔离断路器室门操控装置、隔离断路器双功能操动机构和接地开关操作机构的设置形式，按照严格的操控程序，形成了成套高压开关设备完整严密可靠强制性的防误操作联锁系统。其中，(1)、断路器室门是由专用锁匙把手操作开启和关闭的提升门，门上不设断路器的分合闸按钮，防止误分、合断路器。操作简单、方便，程序严密可靠；(2)、在断路器处于合闸位置时，隔离开关的手动和电动操作均被自备程序联锁阻止，防止带负荷分、合隔离开关；(3)、可抽出式隔离断路器只有在接地开关处于分闸位置时，才可被锁定，锁定完成后，联锁机构阻止对接地开关进行任何操作，防止带电合接地开关；(4)、反之，当接地开关关合时，可抽出式隔离断路器将处在分闸状态，在柜内被解除锁定，并阻止对隔离断路器分合闸操作，防止带接地刀闸合断路器(隔离开关)；(5)、断路器若在锁定位置，高压电缆室门必须在关闭位置，且接地开关必在分闸位置，该位置会将电缆室门内部联锁锁定，防止误入带电间隔；反之，开启电缆室门前，必先将接地开关处于合闸位置，开启后被阻止操作；同时，隔离断路器脱离锁定后，也将被阻止操作，满足防止误入带电间隔的要求；安装于电缆室门内壁上的紧急解锁装置，在柜外通过专用的解锁工具，经操作指令允许，不经过其他程序操作，即可以完成在紧急情况下对高压电缆室柜门的无条件开启。
与现有技术相比，本发明全面考虑了高压开关设备操控的基本工况，并依照“电力安全运行规程”和国家标准对高压开关设备防止误操作的严格要求设计，具有方案设计新颖、结构简单合理、零部件较少而更趋集中布置等优点，它排除了在高压带电隔室设置联锁传动环节的方式，真正做到操作安全方便，并创造性的将“送电运行”和“停电检修”防止误操作的综合因素融合考虑，形成了一种创新型的高压开关设备防止误操作的新理念和新结构。
附图说明
图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
图2为图1的A-A向视图。
图3为图1的B-B向视图。
图4为本发明中电缆室门锁控和紧急解锁结构示意图。
图5为图4中构件弯板的正视图。
图6为图5的俯视图。
图7为图4中构件锁板的示意图。
图8为断路器室门的示意图。
图9为锁匙把手的示意图。
图中各数字标号的名称分别是：1－下挡板，2－上挡板，3－挡板，4－滑块，5－复位弹簧，6－隔离断路器定位锁板，7－长方杆，8－弯杆，9－连杆，10－连杆，11－提升把手，12－弯板，13－滑块，14－挂簧螺钉，15－弹簧，16－锁板，17－隔离断路器室门，18－锁匙把手，19－导向方杆。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明内容做进一步说明，但本发明的实际应用结构并不仅限于附图所示的实施例。
参见附图，本发明所述的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置包含了一套安装在功能复合型高压开关设备电缆室门框内壁上的用于控制高压电缆室柜门开启和锁闭以及控制接地开关打开和关合的联锁装置。在高压开关设备电缆室门框内壁的左右两侧设有竖向导槽，在门框内壁的左侧设有水平导槽，在两个竖向导槽内分别设有带高压接地开关操作孔并可在各自导槽内作上下直线运动的下挡板1和上挡板2，在下挡板1和上挡板2上各开有一个可相向对合的小半圆开口，两个小半圆开口结合后形成一个直径小于设备门框上所设的高压接地开关操作孔直径的圆孔。在上挡板2上安装有提升把手11和两根连杆9、10，在第一连杆9上连接有可在水平导槽内作左右位移的滑块4，在门框内壁的左侧处设有一个滑块锁孔，在下挡板1上设有导向方杆19，导向方杆19通过固定轴和第二连杆10连接，在第二连杆10的连接端有一个复位弹簧5。提升把手11提升时，第二连杆10通过固定在设备门框上的轴和安装在下挡板1上的导向方杆19使下挡板1向下运动，将上挡板2和下挡板1打开，提升把手释放后，上挡板2和下挡板1在复位弹簧5的作用下回复原位。在门框内壁的右侧处设有一根带长圆行程槽孔的长方杆7，在上挡板2上还连接有一根弯杆8，弯杆8的另一端置于长方杆7的长圆行程槽孔内，长方杆7上端连接有隔离断路器定位锁板6。长方杆7与其上端连接的隔离断路器定位锁板6相连，在提升把手11提升时，通过弯杆8将长方杆7与其上端连接的隔离断路器定位锁板6一同提升，此时隔离断路器定位锁板6的中心定位孔，偏离隔离断路器的定位锁轴，隔离断路器不能被锁定。提升把手11复位后，隔离断路器的定位锁轴对应并穿过隔离断路器定位锁板6的中心定位孔，此时隔离断路器被锁定。在高压开关设备电缆室门框侧立面的左侧处设有双开口导槽，在双开口导槽中安装有可沿槽上下滑动的挡板3，在挡板3的下方设有复位弹簧。具体设计结构中，在柜内接地开关允许操作的前提下，与第一连杆9连接的滑块4在水平导槽内作左右位移，当提升把手11提升时，滑块4运动出门框，此时，接地开关处在关合状态，高压电缆室柜门若是打开的，那么柜门将因滑块4的露出限位而无法关闭，若此时接地开关处于打开位置柜门是关闭的，那么滑块4会运动至柜门边框设有的滑块4的锁孔内，而使电缆室门无法打开；在联锁系统阻止带电分或合接地开关的前提下，高压电缆室柜门关闭后将挡板3压下时，滑块4运动出门框，在高压电缆室柜门打开后，挡板3复位，滑块4滑出导槽出口。在柜内高压接地开关上设有锁板16(该锁板16为一侧为直面而另一侧呈Z字形面的金属平板)，在高压电缆室柜门内壁上还设有一个带开口槽的弯板12(弯板12呈L型状，中间设有开口槽，在弯板12上铆接有一根长轴杆和一根短轴杆)，开口槽的底下设有一个滑块13，当设备内高压接地开关在打开位置时，锁板16落在固定安装于高压电缆室柜门内壁上弯板12的开口槽内，高压电缆室柜门因锁板16和滑块13的阻挡而被锁定。
本发明所述装置的具体工作方式及特点如下所述。
一、隔离断路器室门17是由锁匙把手18旋转操作开启和关闭的提升门，门上不设断路器的分合闸按钮，防止误分、合断路器。
二、在断路器处于合闸位置时，旋转式隔离开关的手动/电动操作被阻止，同时隔离开关的手动和电动旋转操作自动离合，完全保证防止带负荷分、合隔离开关。
三、高压开关设备电缆室门框内壁上左右两侧的导向滑槽内设有高压接地开关操作孔的下挡板1和上挡板2，二者可在提升把手11作用下在导向滑槽内作上下直线运动。连杆10利用固定在设备门框上的轴和安装在下挡板1上的导向方杆使下挡板1向下运动，通过该动作将上挡板2和下挡板1打开。此时，在隔离断路器处于分闸状态下，高压接地开关的操作把手内六方轴可以通过设备门框上设置的高压接地开关操作孔操作柜内的高压接地开关。长方杆7与其上端连接的隔离断路器定位锁板6在提升把手11提升过程中可通过弯杆8一同提升，此时，在接地开关被锁定在合闸状态下，隔离断路器定位锁板6的中心定位孔，离隔离断路器的定位锁轴，隔离断路器被解除锁定，所以无法操作隔离断路器的分合闸。接地开关合闸后，长方杆7的底端面被已经合闸的接地开关的保持翻板保持在这一位置，可靠实现了防止带接地刀闸(接地线)合断路器(隔离开关)。
四、断路器只有在接地开关处于分闸位置时，接地开关上安装的保持翻板脱离长方杆7的底端面才可被锁定。锁定完成后，隔离断路器的定位锁轴对应并穿过隔离断路器定位锁板6的中心定位孔，此时隔离断路器被锁定，长方杆7与其上端连接的隔离断路器定位锁板6不能进行上下运动，而使得提升把手11不能把下挡板1和上挡板2打开，下挡板1上的小半圆开口和上挡板2上的小半圆开口，在结合处形成一个直径小于设备门框上设有的高压接地开关操作孔直径的圆孔，此时高压接地开关的操作把手内六方轴被阻止不能操作柜内的高压接地开关，从而实现了防止带电合接地开关的功能。
五、高压电缆室柜门关闭后，门会将挡板3压下，释放出供滑块4在其内运动的水平导槽的出口，此后在提升把手11提升时，与第一连杆9连接的滑块4才可运动出门框，至柜门边框设有的滑块锁孔内，而阻止电缆室门无法打开。操作接地开关分闸，使安装于柜内高压接地开关上的锁板16落在固定安装于高压电缆室柜门内壁上弯板12的开口槽内，开口槽的底下设有一个滑块13，高压电缆室柜门因锁板16和滑块13的阻挡而被锁定，此动作完成“送电运行”程序的防止误入带电间隔的要求。而在“停电检修”程序时，高压电缆室门已打开，挡板3上设有的复位弹簧使挡板3复位，封堵滑块4的水平导槽出口，而使得提升把手11无法提起，上挡板2和下挡板1不能被打开，使接地开关始终处在合闸位置而被阻止操作，且隔离断路器此时也被解除锁定，被阻止分、合闸操作只可以移出柜外，此动作完成“停电检修”程序的防止误入带电间隔的要求。在高压电缆室门被锁定时，一旦出现紧急的情况，可以通过指令允许将高压电缆室门打开，其过程是根据指令先把高压电缆室门上的紧急解锁操作孔挡板打开，然后用专用的解锁工具从该孔内伸入去拨动套在弯板12之长、短轴上的滑块13，将滑块13从短轴上拨下来，在弹簧15的作用下，滑块13会被拉在一边，弯板12的开口槽被彻底打开，这样在不经过其他操作联锁程序的情况下，电缆室门可以打开，操作完毕后，亦可以自行快捷的恢复。
Claims (7)
1.一种功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置，它包含一套安装在功能复合型高压金属封闭开关设备电缆室门框内壁上的联锁装置，其特征在于：在高压金属封闭开关设备电缆室门框内壁的左右两侧设有竖向导槽，在门框内壁的左侧设有水平导槽，在两个竖向导槽内分别设有带高压接地开关操作孔并可在各自竖向导槽内作上下直线运动的下挡板(1)和上挡板(2)，上挡板(2)上安装有提升把手(11)、第一连杆(9)和第二连杆(10)，在第一连杆(9)上连接有可在水平导槽内作左右位移的第一滑块(4)，在门框内壁的左侧处设有一个滑块锁孔，在下挡板(1)上设有导向方杆(19)，导向方杆(19)通过固定轴和第二连杆(10)连接，在第二连杆(10)的连接端有一个第一复位弹簧(5)；在门框内壁的右侧处设有一根带长圆行程槽孔的长方杆(7)，在上挡板(2)上还连接有一根弯杆(8)，弯杆(8)的一端置于长方杆(7)的长圆行程槽孔内，长方杆(7)上端连接有隔离断路器定位锁板(6)；在高压金属封闭开关设备电缆室门框侧立面的左侧处设有双开口导槽，在双开口导槽中安装有可沿双开口导槽上下滑动的挡板(3)，在挡板(3)的下方设有第二复位弹簧。
2.根据权利要求1所述的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置，其特征在于：在下挡板(1)和上挡板(2)上各开有一个可相向对合的小半圆开口，两个小半圆开口结合后形成一个直径小于电缆室门框上所设的高压接地开关操作孔直径的圆孔，此时柜内隔离断路器处在关合位置，高压接地开关的操作把手内六方轴被堵住。
3.根据权利要求1所述的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置，其特征在于：提升把手(11)提升时，第二连杆(10)通过固定在电缆室门框上的固定轴和安装在下挡板(1)上的导向方杆使下挡板(1)向下运动，将上挡板(2)和下挡板(1)打开，提升把手(11)释放后，上挡板(2)和下挡板(1)在第一复位弹簧(5)的作用下回复原位。
4.根据权利要求1所述的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置，其特征在于：在柜内接地开关允许操作的前提下，与第一连杆(9)连接的第一滑块(4)在水平导槽内作左右位移，当提升把手(11)提升时，第一滑块(4)运动出门框，此时，接地开关处在关合状态，高压电缆室柜门若是打开的，那么柜门将因第一滑块(4)的露出限位而无法关闭，若此时接地开关处于打开位置，柜门是关闭的，那么第一滑块(4)会运动至门框设有的滑块锁孔内，而使高压电缆室柜门无法打开；在联锁装置阻止带电分或合接地开关的前提下，高压电缆室柜门关闭后将挡板(3)压下时，第一滑块(4)运动出门框，在高压电缆室柜门打开后，挡板(3)复位，第一滑块(4)滑出水平导槽出口。
5.根据权利要求1所述的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置，其特征在于：长方杆(7)与其上端连接的隔离断路器定位锁板(6)相连，在提升把手(11)提升时，通过弯杆(8)将长方杆(7)与其上端连接的隔离断路器定位锁板(6)一同提升，此时，隔离断路器定位锁板(6)的中心定位孔偏离隔离断路器的定位锁轴，隔离断路器不能被锁定；提升把手(11)复位后，隔离断路器的定位锁轴对应并穿过隔离断路器定位锁板(6)的中心定位孔，此时隔离断路器被锁定。
6.根据权利要求1所述的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置，其特征在于：在柜内高压接地开关上设有锁板(16)，在高压电缆室柜门内壁上还设有一个带开口槽的弯板(12)，开口槽的底下设有一个第二滑块(13)，当设备内高压接地开关在打开位置时，锁板(16)落在固定安装于高压电缆室柜门内壁上弯板(12)的开口槽内，高压电缆室柜门因锁板(16)和第二滑块(13)的阻挡而被锁定。
7.根据权利要求6所述的功能复合型高压金属封闭开关设备操控联锁装置，其特征在于，弯板(12)呈L型状，中间设有开口槽，在弯板(12)上铆接有一根长轴杆和一根短轴杆，锁板(16)为一侧为直面而另一侧呈Z字形面的金属平板。
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