CN103258669A - 一种断路器分闸位置闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种断路器分闸位置闭锁装置。当断路器分闸位置闭锁装置处于非闭锁状态时，分闸位置闭锁销穿过断路器操动机构机架的第一闭锁孔，并与合闸触发器保持一定距离，此时合闸触发器可以被触发，断路器可以合闸；当断路器分闸位置闭锁装置处于闭锁状态时，分闸位置闭锁销穿过断路器操动机构机架的第一闭锁孔和第二闭锁孔，并挡住合闸触发器，使合闸触发器不能触发，从而使断路器保持分闸位置而不能合闸。本发明装置整体置于断路器操动机构机架的平台上，占用空间小，结构紧凑。

Description

一种断路器分闸位置闭锁装置

技术领域

本发明属于高压开关技术领域，特别涉及一种断路器分闸位置闭锁装置。 

背景技术

传统的断路器通常有隔离开关与之配合使用，当要检修时，断路器分闸然后隔离开关分开并闭锁，由于可以远程操控隔离开关，因此断路器的分闸位置是手动闭锁的。然而，对于隔离断路器，它没有隔离开关，由断路器断口代替隔离断口，因此，当隔离断路器处于分闸隔离状态时，需要对断路器操动机构进行远程闭锁，以防止断路器操动机构的误操作而造成的断路器合闸，为此，需要设计一种可远程操控的断路器分闸位置闭锁装置。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种断路器分闸位置闭锁装置，以解决上述技术问题。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种断路器分闸位置闭锁装置，包括电机、支架、第一齿轮、第二齿轮、传动销、第一驱动连杆、分闸位置闭锁销、第一手动闭锁片、第二手动闭锁片、轴、凸轮、第一行程触发器、第二行程触发器、角度转换机构和辅助开关；电机紧固于支架的大侧板的上端内侧，充分利用了支架内侧的空间；第一齿轮、第二齿轮、传动销、第一驱动连杆和分闸位置闭锁销置于支架的外侧；传动销与第二齿轮联接为一个整体；电机输出轴上的第一齿轮和第二齿轮相互啮合，第一驱动连杆连接传动销和分闸位置闭锁销；第二齿轮、第一手动闭锁片、凸轮和角度转换机构的第一驱动拐臂固定于轴上；第一驱动拐臂通过第二驱动连杆连接第二驱动拐臂；第二驱动拐臂连接辅助开关；凸轮绕轴旋转的外周设有第一行程触发器和第二行程触发器。 

本发明进一步的改进在于：所述断路器分闸位置闭锁装置置于断路器操动机构机架的 平台上；当断路器分闸位置闭锁装置处于非闭锁状态时，分闸位置闭锁销穿过断路器操动机构机架的第一闭锁孔，并与合闸触发器保持15～30mm的距离，此时合闸触发器能够被触发；当断路器分闸位置闭锁装置处于闭锁状态时，分闸位置闭锁销穿过断路器操动机构机架的第一闭锁孔和第二闭锁孔，并挡住合闸触发器，使合闸触发器不能触发，从而使断路器保持分闸位置。 

本发明进一步的改进在于：电机为可逆电机，可正反旋转，其额定电压为220伏，可以直接使用断路器二次控制设备的电源；电机额定功率小于15瓦，确保电机体积小、重量轻。 

本发明进一步的改进在于：第二齿轮为扇形齿轮，在闭锁或解除闭锁的运动过程中，第二齿轮与操动机构机架不发生干涉，采用扇形齿轮，可以节省材料和空间。 

本发明进一步的改进在于：分闸位置闭锁销滑动过程中，第一驱动连杆与分闸位置闭锁销所成压力角小于15°，传动角大于75°，这样可以减少分闸位置闭锁销受到垂直于其运动方向的压力，确保分闸位置闭锁销运动平稳。 

本发明进一步的改进在于：闭锁销的前端采用了倒斜角的结构，可以确保闭锁销更顺畅地穿入第二比锁孔。 

本发明进一步的改进在于：第二齿轮、第一手动闭锁片、凸轮和角度转换机构的第一驱动拐臂同步旋转。 

本发明进一步的改进在于：第一手动闭锁片上有第一手动闭锁孔，固定于支架上的第二手动闭锁片上有第二手动闭锁孔；在闭锁状态时，第一手动闭锁孔和第二手动闭锁孔同心，此时可以人工上锁，进一步确保分闸位置闭锁销挡住合闸触发器，防止因误操作而导致的断路器合闸。 

本发明进一步的改进在于：所述断路器分闸位置闭锁装置处于闭锁位置时，凸轮触发第一行程触发器；处于非闭锁位置时，凸轮触发第二行程触发器。第一行程触发器和第二 行程触发器被触发后都可以切断电机电源，这样可以对分闸位置闭锁销进行运动限位。 

本发明进一步的改进在于：所述断路器分闸位置闭锁装置在闭锁和非闭锁位置转换时，第二驱动拐臂旋转85～95°。 

本发明进一步的改进在于：所述断路器分闸位置闭锁装置在闭锁和非闭锁位置转换时，角度转换机构中第二驱动连杆与第二驱动拐臂所成的传动角大于45°，从而有效地提高传动效率。 

相对于现有技术，本发明具有以下优点： 

(1)结构紧凑：首先电机置于支架的内侧，合理利用了支架内侧的空间；其次第二齿轮采用扇形齿轮，节省了空间；再者，传动销与第二齿轮紧固联接以驱动分闸位置闭锁销，减少了零件数量。 

(2)运动平稳：断路器分闸位置闭锁装置在闭锁和非闭锁位置切换过程中，第一驱动连杆与分闸位置闭锁销所成压力角始终小于15°，减少了分闸位置闭锁销受到垂直于其运动方向的压力，确保分闸位置闭锁销运动平稳。断路器分闸位置闭锁装置在闭锁和非闭锁位置转换时，角度转换机构中第二驱动连杆与第二驱动拐臂所成的传动角大于45°，提高了传动效率。 

(3)多重保护：采用电机驱动，这样断路器分闸位置闭锁装置可以远程控制；在闭锁位置，第一手动闭锁片上的第一手动闭锁孔与第二手动闭锁片上的第二手动闭锁孔正好同心，此时可以人工上锁，锁住第一手动闭锁片和第二手动闭锁孔，这样可以避免电机因误操作而导致的闭锁失败。 

(4)自动限位：设置有第一行程触发器和第二行程触发器，当触发时，可以使电机停止旋转，从而实现了分闸位置闭锁销运动的自动限位。 

(5)设置有辅助开关，将辅助开关接入断路器的控制回路，可以将闭锁和非闭锁的信息反馈给控制系统。 

附图说明

图1为本发明一种断路器分闸位置闭锁装置第一轴测图； 

图2为本发明一种断路器分闸位置闭锁装置第二轴测图； 

图3为本发明一种断路器分闸位置闭锁装置非闭锁位置的示意图； 

图4为本发明一种断路器分闸位置闭锁装置闭锁位置的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。 

请参阅图1至图4所示，本发明一种断路器分闸位置闭锁装置，包括电机1，支架2，第一齿轮3，第二齿轮4，传动销7，第一驱动连杆5，分闸位置闭锁销6，第一手动闭锁片8，第二手动闭锁片9，轴10，凸轮11，第一行程触发器12，第二行程触发器13，角度转换机构14以及辅助开关15。 

断路器分闸位置闭锁装置整体置于断路器操动机构机架16的平台17上。当断路器分闸位置闭锁装置处于非闭锁状态时，分闸位置闭锁销6穿过断路器操动机构机架16的第一闭锁孔18，并与合闸触发器20保持20mm的距离，此时合闸触发器20可以被触发，断路器可以合闸。当断路器分闸位置闭锁装置处于闭锁状态时，分闸位置闭锁销6穿过断路器操动机构机架16的第一闭锁孔18和第二闭锁孔19，并挡住合闸触发器20，使合闸触发器20不能触发，从而使断路器保持分闸位置而不能合闸。闭锁销6的前端倒斜角30°，可以确保闭锁销6更顺畅地穿入第二比锁孔19。 

电机1为可逆电机，可正反转，其额定功率为6瓦，额定电压为220伏，由于断路器控制回路使用的电压也是220伏，因此电机1可以直接借用断路器控制回路中的电源，而且220伏电压可以更好地抗电磁干扰。电机1紧固于支架2的大侧板2-1的上端，电机1的安装于支架2的内侧，合理地利用了支架内侧的空间，使断路器分闸位置闭锁装置整体结构更紧凑。 

第一齿轮3，第二齿轮4，传动销7，第一驱动连杆5和分闸位置闭锁销6置于支架2的外侧。第二齿轮4为扇形齿轮，与圆形齿轮相比，减少了零件尺寸；传动销7与第二齿轮4联接为一个整体，使结构更紧凑。另外，分闸位置闭锁销6滑动过程中，第一驱动连杆5与分闸位置闭锁销6所成的最大压力角为15°，使位置闭锁销6的运动更平稳。 

第一齿轮3和第二齿轮4相互啮合，第一驱动连杆5连接传动销7和分闸位置闭锁销6。第二齿轮4，第一手动闭锁片8，凸轮11，以及角度转换机构14的第一驱动拐臂14-1固定于轴10上并作同步旋转。 

第一手动闭锁片8上有第一手动闭锁孔8-1，固定于支架2上的第二手动闭锁片9有第二手动闭锁孔9-1，在闭锁状态时，第一手动闭锁孔8-1和第二手动闭锁孔9-1同心。 

设置有角度转换机构14，使断路器分闸位置闭锁装置在闭锁和非闭锁位置转换时，第二驱动拐臂14-3旋转90°。断路器分闸位置闭锁装置在闭锁和非闭锁位置转换时，角度转换机构14中第二驱动连杆14-2与第二驱动拐臂14-3所成的传动角始终大于50°。 

设置有第一行程触发器12和第二行程触发器13，当处于闭锁位置时，凸轮11触发第一行程触发器12；当处于非闭锁位置时，凸轮11触发第二行程触发器13。 

（1）当断路器分闸位置闭锁装置从非闭锁位置向闭锁位置转换时 

电机1带动第一齿轮3顺时针旋转（相对于方向22），第一齿轮3与第二齿轮4啮合，使第二齿轮4逆时针旋转，通过传动销7和第一驱动连杆5，使分闸位置闭锁销6沿第一闭锁孔18的轴线向闭锁方向滑动。第二齿轮4，第一手动闭锁片8，凸轮11，以及角度转换机构14的第一驱动拐臂14-1固定于轴10上并作同步逆时针旋转，当凸轮11碰到并触发第一行程触发器12后，电机1断电，此时分闸位置闭锁销6穿入断路器操动机构机架16的第二闭锁孔19，并挡住合闸触发器20，断路器处于闭锁状态。由非闭锁位置向闭锁位置转换的过程中，第一驱动拐臂14-1逆时针旋转，经第二驱动连杆14-2，驱动第二驱动拐臂14-3逆时针旋转90°，切换辅助开关15，将闭锁的信息反馈给控制系统。 

在闭锁位置，第一手动闭锁片8的第一手动闭锁孔8-1与第二手动闭锁片的第二手动闭锁孔9正好同心，此时可以人工上锁21，锁住第一手动闭锁片8和第二手动闭锁孔9，这样可以避免电机1的误操作而导致的闭锁失败。 

（2）当断路器分闸位置闭锁装置从闭锁位置向非闭锁位置转换时 

电机1带动第一齿轮3逆时针旋转（相对于方向22），第一齿轮3与第二齿轮4啮合，使第二齿轮4顺时针旋转，通过传动销7和第一驱动连杆5，使分闸位置闭锁销6沿第一闭锁孔18的轴线向远离第二闭锁孔19的方向滑动。第二齿轮4，第一手动闭锁片8，凸轮11，以及角度转换机构14的第一驱动拐臂14-1固定于轴10上并作同步顺时针旋转，当凸轮11碰到并触发第二行程触发器13后，电机1断电，此时分闸位置闭锁销6远离合闸触发器20，二者之间的距离为20毫米，断路器处于非闭锁状态。由闭锁位置向非闭锁位置转换的过程中，第一驱动拐臂14-1顺时针旋转，经第二驱动连杆14-2，驱动第二驱动拐臂14-3顺时针旋转90°，切换辅助开关15，将非闭锁的信息反馈给控制系统。 

Claims (8)

1.一种断路器分闸位置闭锁装置，其特征在于，包括电机（1）、支架（2）、第一齿轮（3）、第二齿轮（4）、传动销（7）、第一驱动连杆（5）、分闸位置闭锁销（6）、第一手动闭锁片（8）、第二手动闭锁片（9）、轴（10）、凸轮（11）、第一行程触发器（12）、第二行程触发器（13）、角度转换机构（14）和辅助开关（15）；电机（1）紧固于支架（2）的大侧板（2-1）的上端内侧，第一齿轮（3）、第二齿轮（4）、传动销（7）、第一驱动连杆（5）和分闸位置闭锁销（6）置于支架（2）的外侧；传动销（7）与第二齿轮（4）联接为一个整体；电机（1）输出轴上的第一齿轮（3）和第二齿轮（4）相互啮合，第一驱动连杆（5）连接传动销（7）和分闸位置闭锁销（6）；第二齿轮（4）、第一手动闭锁片（8）、凸轮（11）和角度转换机构（14）的第一驱动拐臂（14-1）固定于轴（10）上；第一驱动拐臂（14-1）通过第二驱动连杆（14-2）连接第二驱动拐臂（14-3）；第二驱动拐臂（14-3）连接辅助开关（15）；凸轮（11）绕轴（10）旋转的外周设有第一行程触发器（12）和第二行程触发器（13）。

2.根据权利要求1所述的一种断路器分闸位置闭锁装置，其特征在于，所述断路器分闸位置闭锁装置置于断路器操动机构机架（16）的平台（17）上；当断路器分闸位置闭锁装置处于非闭锁状态时，分闸位置闭锁销（6）穿过断路器操动机构机架（16）的第一闭锁孔（18），并与合闸触发器（20）保持15～30mm的距离，此时合闸触发器（20）能够被触发；当断路器分闸位置闭锁装置处于闭锁状态时，分闸位置闭锁销（6）穿过断路器操动机构机架（16）的第一闭锁孔（18）和第二闭锁孔（19），并挡住合闸触发器（20），使合闸触发器（20）不能触发，从而使断路器保持分闸位置。

3.根据权利要求1所述的一种断路器分闸位置闭锁装置，其特征在于，第二齿轮（4）为扇形齿轮，在闭锁或解除闭锁的运动过程中，第二齿轮（4）与操动机构机架（16）不发生干涉；分闸位置闭锁销（6）滑动过程中，第一驱动连杆（5）与分闸位置闭锁销（6）所成压力角小于15°。

4.根据权利要求1所述的一种断路器分闸位置闭锁装置，其特征在于，第二齿轮（4）、第一手动闭锁片（8）、凸轮（11）和角度转换机构（14）的第一驱动拐臂（14-1）同步旋转。

5.根据权利要求1所述的一种断路器分闸位置闭锁装置，其特征在于，第一手动闭锁片（8）上有第一手动闭锁孔（8-1），固定于支架（2）上的第二手动闭锁片（9）上有第二手动闭锁孔（9-1）；在闭锁状态时，第一手动闭锁孔（8-1）和第二手动闭锁孔（9-1）同心。

6.根据权利要求1所述的一种断路器分闸位置闭锁装置，其特征在于，所述断路器分闸位置闭锁装置处于闭锁位置时，凸轮（11）触发第一行程触发器（12）；处于非闭锁位置时，凸轮（11）触发第二行程触发器（13）；第一行程触发器和第二行程触发器被触发后都可以切断电机电源。

7.根据权利要求1所述的一种断路器分闸位置闭锁装置，其特征在于，所述断路器分闸位置闭锁装置在闭锁和非闭锁位置转换时，第二驱动拐臂（14-3）旋转85～95°。

8.根据权利要求1所述的一种断路器分闸位置闭锁装置，其特征在于，所述断路器分闸位置闭锁装置在闭锁和非闭锁位置转换时，角度转换机构（14）中第二驱动连杆（14-2）与第二驱动拐臂（14-3）所成的传动角大于45°。

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