CN103500673B - 一种联锁型充气式负荷开关及其联锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种联锁型充气式负荷开关及联锁方法，适用于主开关和接地开关的分、合联锁。主开关和接地开关左、右对置在一密封充有六氟化硫的不锈钢箱体内，联锁机构设置在两个开关之间，包括一联锁轴，轴上套一联锁片，联锁片上带有两个联锁柱，分别用于限制主开关操作轴和接地开关操作轴的旋转；还带有扭簧复位挡柱，用于对联锁轴扭簧自动复位；联锁机构还包括固定在主开关操作轴上的主限位片，固定在接地开关操作轴上的接地限位片，固定在箱体骨架上的主限位柱和接地限位柱。两开关之间的联锁方法是：当主开关和接地开关都分闸时，联锁机构不限制其合闸；当主开关合闸时不允许接地开关合闸；当接地开关合闸时不允许主开关合闸。

Description

一种联锁型充气式负荷开关及其联锁方法

技术领域

本发明涉及一种电器开关，尤其关于一种关于主开关和接地开关的联锁型充气式负荷开关及其联锁方法，以保障开关的安全性。

背景技术

目前的充气式环网开关设备中，隔离开关和接地开关不具有联锁功能，操作中，全凭操作者的主动意识去控制误操作。如果一旦不小心，有可能在主回路带电时合上了接地开关，也有可能在主回路接地时合上了隔离开关。另外，现有的充气式开关设备的负荷开关，往往是把主开关封闭在充满六氟化硫气体的不锈钢设备中，主开关合闸或分闸的操作与接地开关的合闸或分闸操作是独立进行的，所以就存在操作比较复杂，程序多的问题，在操作上存在安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种联锁型充气式负荷开关及其联锁方法。

本发明对联锁型充气式负荷开关所采取的技术方案是：一种联锁型充气式负荷开关，包括主开关和接地开关，采取左右对置方式设置在一密封的充有六氟化硫的不锈钢箱体内，所述主开关包括主开关操作轴、拐臂、摇摆夹叉、动触头导电筒和梅花触头，主开关操作轴通过拐臂和摇摆夹带动动触头导电筒与梅花触头接触而实现主开关的合闸，分离而实现主开关的分闸；所述接地开关，包括接地开关操作轴和接地刀片，接地开关操作轴带动接地刀片与动触头导电筒接触实现接地开关的合闸，分离而实现接地开关的分闸。

在主开关和接地开关之间设置有联锁机构，所述联锁机构包括一联锁轴，安装在箱体骨架上，在联锁轴上固定套设一联锁片，联锁片上带有左、右两个联锁柱，分别用于限制主开关操作轴和接地开关操作轴的旋转；联锁片上还带有至少一个扭簧复位挡柱，用于对联锁轴上的扭簧自动复位，扭簧下端通过销轴挂于所述箱体骨架上。

所述联锁机构还包括一固定在主开关操作轴上的主限位片，一固定在接地开关操作轴上的接地限位片，以及固定在箱体骨架上的一主限位柱和一接地限位柱。

所述主限位片和接地限位片形状相同，每一限位片上都设置有三个凹槽，第一凹槽是一个能让接近的一个所述联锁柱旋进、旋出的圆弧形槽，当这个联锁柱旋进第一凹槽时，对应处的开关处于分闸位置，当这个联锁柱旋出第一凹槽时，对应处的开关才能进行合闸操作；第二凹槽是一个当对应处的开关处于合闸位置时，不能让另一个开关进行合闸的槽；第三凹槽是一个受对应处限位柱限制，证明对应的开关合闸到位的槽。

在上述基础上，所述联锁轴前端可以带有把手，用于扳动联锁轴。

在所述联锁轴前端固定一联锁盖板，当主开关或接地开关其中一个处于合闸位置时，所述联锁盖板会将另一开关的操作轴挡住，而不能进行旋转操作。

所述两个联锁柱在联锁片上部相对于联锁片对称轴对称布置，所述扭簧复位挡柱在联锁片下端也相对于联锁片对称轴对称布置，这样有助于操作。

所述联锁型负荷开关，可以2～6台共箱配置在同一个密封充有六氟化硫的不锈钢箱体内，节省空间。

本发明对联锁型充气式负荷开关所采取的联锁方法是：

1)以主开关、接地开关都处于分闸位置为起始，此时联锁机构不限制主开关和接地开关中任何一个进行合闸操作，如果要求主开关合闸，则逆时针旋转所述联锁轴，让出主开关操作轴孔位，然后旋转主开关操作轴，通过拐臂、摇摆夹叉带动动触头导电筒向上运动，与梅花触头合闸，当主限位片被主限位柱挡住不能再转时，主开关合闸到位，主回路导通，联锁片在扭簧的作用下自动复位；此时，由于联锁柱受主限位片上第二凹槽的限制，联锁轴不能再顺时针旋转，限制接地开关合闸；

2)在步骤1)基础上进行主开关分闸：先顺时针旋转联锁轴，让位于主限位片，再逆时针旋转主开关操作轴使主开关分闸，联锁片自动复位，当主限位片的第二凹槽被主限位柱挡住而不能继续转动时，主开关分闸到位，主回路断开；

3)在步骤2)的基础上进行接地开关合闸：先逆时针旋转联锁轴，让位于接地限位片，再逆时针旋转接地开关操作轴，接地刀片与动触头导电筒可靠接触，使主开关隔离断口以下主回路接地，当接地限位片被接地限位柱挡住而不能继续转时，接地开关合闸到位，联锁片自动复位；此时，联锁柱由于受接地限位片上凹槽的限制，联锁轴不能再逆时针旋转，所以限制主开关合闸；

4)在步骤3)的基础上进行接地开关分闸：先逆时针旋转联锁轴，让位于接地限位片，再顺时针旋转接地开关操作轴使接地开关分闸，当接地限位片的凹槽被接地限位柱挡住而不能继续转动时，接地开关分闸到位。

总之，在整个操作过程中，主开关与接地开关的联锁关系可总结为：

1.当主开关和接地开关都分闸时，联锁机构不限制，此时主开关和接地开关都可以进行合闸操作。

2.当主开关合闸时，联锁机构限制接地开关的合闸操作。只有当主开关回位于分闸位置时才能进行接地合闸操作。

3.当接地开关合闸时，联锁机构限制主开关的合闸操作。同样只有当接地开关回位于分闸位置时才允许主开关进行合闸操作。

本发明由于采取以上联锁机构，使得主开关和接地开关能够避免同时合闸，主开关和接地开关分合联锁可靠；另外，联锁装置结构简单，体积小，成本低，操作方法也简便，适用于作为负荷开关的分合联锁。

附图说明

图1是本发明联锁型充气式负荷开关的结构剖视图，其中包括主开关1、接地开关2和联锁机构3；同时此图也是表示主开关1和接地开关2都处于分闸位置的图。

图2是表示主开关1处于合闸位置，接地开关2处于分闸位置的图；

图3是表示主开关1处于分闸位置，接地开关2处于合闸位置的图；

图4是联锁机构的附剖视图；

图5是联锁机构中联锁轴、联锁片、联锁柱、扭簧复位挡柱、扭簧几个件的关系图；

图6是联锁机构中限位片的结构图，安装于主开关操作轴和接地开关操作轴上；

图7是联锁机构在主开关和接地开关都处于分闸位置时的状态图；

图8是联锁机构在主开关预进行合闸操作时的旋转变化状态图；

图9是联锁机构在主开关合闸完毕、接地开关处于分闸位置时，复位的状态图；

图10是联锁机构前端带有的联锁盖板的示意图。

以上各图中，件号表示如下：

1-主开关，2-接地开关，3-联锁机构；

11-主开关操作轴，12-拐臂，13-销轴，14-摇摆夹叉，15-尼龙销，16-动触头导电筒，17-下静触头座，18-下触头绝缘支架，19-箱体骨架，20-上静触头座，21-上触头绝缘支架，22-梅花触头，23-接地开关操作轴，24-接地刀片；

31-联锁轴，32-把手，33-联锁片，34、34’-联锁柱，35-扭簧复位挡柱，36-扭簧，37-主限位片，38-接地限位片，39-主限位柱，40-接地限位柱，41’-第一凹槽，41”-第二凹槽，41”’-第三凹槽，42-联锁盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，一种联锁型充气式负荷开关，包括主开关1和接地开关2，设置在一密封的充有六氟化硫的不锈钢箱体内，在主开关1和接地开关2之间设置有联锁机构3。

本发明中，主开关1和接地开关2采取左右对置方式。主开关1主要包括主开关操作轴11、拐臂12、摇摆夹叉14、动触头导电筒16、下静触头座17、上静触头座20、梅花触头22。主开关操作轴11上固定连接拐臂12，拐臂12的另一端则通过销轴13和摇摆夹叉14铰接，摇摆夹叉14的另一端又通过尼龙销15和动触头导电筒16铰接。通过两级铰接，使得主开关操作轴11转动时，带动拐臂12、摇摆夹叉14和动触头导电筒16运动。

动触头导电筒16下端插入在下静触头座17中，受限于下静触头座17的导向作用而只能上下运动。下静触头座17固定在下触头绝缘支架18中，下触头绝缘支架18则固定在箱体骨架19底部。上静触头座20与下静触头座17上、下对置，上静触头座20固定在上触头绝缘支架21上，上静触头座20下端固定连接梅花触头22。上触头绝缘支架21固定在箱体骨架19的顶部。动触头导电筒16在上下运动的过程中，会与梅花触头22接触而实现主开关的合闸(图2所示)，与梅花触头22分离而实现主开关的分闸(图1和图3所示)。

接地开关2，主要包括一接地开关操作轴23和一接地刀片24。接地开关操作轴23固定连接接地刀片24，带动接地刀片24一起旋转。由于主开关1和接地开关2左、右对置，所以当接地刀片24转动时，会与动触头导电筒16接触或分离，来实现接地开关的合闸(图3所示)，或分闸(图1、2所示)。

为了使主开关1和接地开关2处于分闸位置时，任一个都可以进行合闸操作；而当主开关1合闸时，接地开关2不能合闸；或当接地开关2合闸时，主开关1不能合闸；本发明在主开关1和接地开关2之间设置联锁机构3，以防止在主回路带电时合上了接地开关2，或在主回路接地时合上了主开关1。

如图4、5所示，联锁机构3包括一联锁轴31，通过轴承穿设在箱体骨架19上，联锁轴前端带有把手32。在联锁轴31上，固定套设一联锁片33，联锁片33上带有左、右两个联锁柱34、34’，分别用于限制主开关操作轴11和接地开关操作轴23；联锁片33上还带有至少一个扭簧复位挡柱35，扭簧复位挡柱35位于扭簧36的两个扭挡之间，两个扭挡上端夹持在联锁轴31上，扭簧36下部则通过销轴挂于箱体骨架19上。扭簧36用于联锁机构3的自动复位。

较佳地，联锁柱34、34’在联锁片33上部相对于联锁片对称轴对称布置，有助于联锁装置的协调限位。复位挡柱35在联锁片下端也相对于联锁片对称轴对称布置，有助于联锁装置均衡复位。

与此同时，联锁机构3还包括一固定在主开关操作轴11上的主限位片37，一固定在接地开关操作轴23上的接地限位片38，以及固定在箱体骨架19上的两个分别靠近限位片37和38的主限位柱39和接地限位柱40。

主限位片37和接地限位片38形状相同，它们形状的特殊性是结合联锁片33和限位柱39、40而设计。如图6～9所示，以主限位片37为例，限位片上设置有三个凹槽，第一凹槽41’是一个能让联锁片33上联锁柱34旋进旋出的圆弧形槽，圆弧形槽的形状和联锁柱34的旋转轨迹一致，当联锁柱34旋进第一凹槽41’时证明主限位片37处于分闸位置，只有当联锁柱34旋出第一凹槽41’时主限位片37才能进行合闸操作。第二凹槽41”是一个当主限位片37处于合闸位置时，不能让联锁柱34旋出接地限位片38，致使接地限位片38可以合闸的槽。第三凹槽41”’是一个受主限位柱39限制证明主限位片37合闸到位的槽。

以上关系表明，主限位片37(相当于主开关操作轴)和接地限位片38(相当于接地开关操作轴)都处于分闸位置时，任何一方都能进行合闸操作；但是只要是一方进行合闸操作时，另一方就不能进行合闸操作，反之亦然。两者可以同时处于分闸位置，但决不允许同时处于合闸位置，这就是联锁限位的目的。

为了更一步地表明上述关系，还可以在联锁轴31前端固定一联锁盖板42，如图10所示，当某一操作轴处于合闸位置，由于联锁轴31的旋转带动联锁盖板42将另一操作轴挡住，而不能进行操作。

这种联锁式负荷开关，可以2～6台共箱配置在同一个密封充有六氟化硫的不锈钢箱体内。这样可以节约空间，只需要在外部操作主开关或接地开关的手柄就可以了，不破坏箱体的密封性能。

不言而喻，这种负荷开关的合闸、分闸操作，以及主开关和接地开关之间的联锁方法是：

1)主开关合闸操作

假设以负荷开关的主开关、接地开关都处于分闸位置为起始(图1)，此时联锁机构不限制主开关和接地开关任何一个进行合闸操作，如果要主开关合闸，则顺序见图8、图9，逆时针旋转联锁轴31，让出主开关操作轴11孔位，旋转主开关操作轴11通过拐臂、摇摆夹叉，带动动触头导电筒16向上运动，与梅花触头22合闸，当主限位片37被主限位柱39挡住不能再转时(图9)，主开关合闸到位(图2)，主回路导通，联锁片33在扭簧的作用下自动复位。

此时，联锁柱34由于受主限位片37上第二凹槽的限制，联锁轴31不能再顺时针旋转，所以联锁柱34’依然卡在接地限位片38中，限制接地开关操作轴23合闸。

2)在1)基础上主开关分闸操作：

顺序见图9、图8，先顺时针旋转联锁轴31，让位于主限位片37，再逆时针旋转主开关操作轴11使主开关分闸，联锁片33自动复位，当主限位片37的第二凹槽被主限位柱39挡住而不能继续转动时(图8)，主开关分闸到位，主回路断开(图3)。

3)仿照步骤1)的操作，进行接地开关合闸操作：

先逆时针旋转联锁轴31，让位于接地限位片38，再逆时针旋转接地开关操作轴23，接地刀片与动触头导电筒16可靠接触，使主开关隔离断口以下主回路接地。当接地限位片38被接地限位柱40挡住而不能继续转时，接地开关合闸到位，联锁片33自动复位。

此时，联锁柱34’由于受接地限位片38上凹槽的限制，联锁轴31不能再逆时针旋转，所以联锁柱34依然卡在主限位片37中，限制主开关操作轴11合闸。

4)在3)基础上接地开关分闸操作：

先逆时针旋转联锁轴31，让位于接地限位片38，再顺时针旋转接地开关操作轴23使接地开关分闸，当接地限位片38的凹槽被接地限位柱39挡住而不能继续转动时，接地开关分闸到位。

在整个操作过程中，主开关与接地开关的联锁关系可总结为：

1.当主开关和接地开关都分闸时，联锁机构不限制，此时主开关和接地开关都可以进行合闸操作。

2.当主开关合闸时，联锁机构限制接地开关的合闸操作。只有当主开关回位于分闸位置时才能进行接地合闸操作。

3.当接地开关合闸时，联锁机构限制主开关的合闸操作。同样只有当接地开关回位于分闸位置时才允许主开关进行合闸操作。

Claims (6)

1.一种联锁型充气式负荷开关，包括主开关和接地开关，采取左右对置方式设置在一密封的充有六氟化硫的不锈钢箱体内，所述主开关包括主开关操作轴、拐臂、摇摆夹叉、动触头导电筒和梅花触头，主开关操作轴通过拐臂和摇摆夹叉带动动触头导电筒与梅花触头接触而实现主开关的合闸，分离而实现主开关的分闸；所述接地开关，包括接地开关操作轴和接地刀片，接地开关操作轴带动接地刀片与动触头导电筒接触实现接地开关的合闸，分离而实现接地开关的分闸；其特征在于：

在主开关和接地开关之间设置有联锁机构，所述联锁机构包括一联锁轴，安装在箱体骨架上，在联锁轴上固定套设一联锁片，联锁片上带有左、右两个联锁柱，分别用于限制主开关操作轴和接地开关操作轴的旋转；联锁片上还带有至少一个扭簧复位挡柱，用于对联锁轴上的扭簧自动复位，扭簧下端通过销轴挂于所述箱体骨架上；

所述联锁机构还包括一固定在主开关操作轴上的主限位片，一固定在接地开关操作轴上的接地限位片，以及固定在箱体骨架上的一主限位柱和一接地限位柱；

所述主限位片和接地限位片形状相同，每一限位片上都设置有三个凹槽，第一凹槽是一个能让接近的一个所述联锁柱旋进、旋出的圆弧形槽，当这个联锁柱旋进第一凹槽时，对应处的开关处于分闸位置，当这个联锁柱旋出第一凹槽时，对应处的开关才能进行合闸操作；第二凹槽是一个当对应处的开关处于合闸位置时，不能让另一个开关进行合闸的槽；第三凹槽是一个受对应处限位柱限制，证明对应的开关合闸到位的槽。

2.根据权利要求1所述的联锁型充气式负荷开关，其特征在于：所述联锁轴前端带有把手，用于扳动联锁轴。

3.根据权利要求1所述的联锁型充气式负荷开关，其特征在于：在所述联锁轴前端固定一联锁盖板，当主开关或接地开关其中一个处于合闸位置时，所述联锁盖板会将另一开关的操作轴挡住，而不能进行旋转操作。

4.根据权利要求1所述的联锁型充气式负荷开关，其特征在于：所述两个联锁柱在联锁片上部相对于联锁片对称轴对称布置；所述扭簧复位挡柱在联锁片下端也相对于联锁片对称轴对称布置。

5.根据权利要求1-4之一所述的联锁型充气式负荷开关，其特征在于：所述联锁型负荷开关，以2～6台共箱配置在同一个密封充有六氟化硫的不锈钢箱体内。

6.一种对于权利要求1-5之一所述联锁型充气式负荷开关的联锁方法：

1)以主开关、接地开关都处于分闸位置为起始，此时联锁机构不限制主开关和接地开关中任何一个进行合闸操作，如果要求主开关合闸，则逆时针旋转所述联锁轴，让出主开关操作轴孔位，然后旋转主开关操作轴，通过拐臂、摇摆夹叉带动动触头导电筒向上运动，与梅花触头合闸，当主限位片被主限位柱挡住不能再转时，主开关合闸到位，主回路导通，联锁片在扭簧的作用下自动复位；此时，由于联锁柱受主限位片上第二凹槽的限制，联锁轴不能再顺时针旋转，限制接地开关合闸；

2)在步骤1)基础上进行主开关分闸：先顺时针旋转联锁轴，让位于主限位片，再逆时针旋转主开关操作轴使主开关分闸，联锁片自动复位，当主限位片的第二凹槽被主限位柱挡住而不能继续转动时，主开关分闸到位，主回路断开；

3)在步骤2)的基础上进行接地开关合闸：先逆时针旋转联锁轴，让位于接地限位片，再逆时针旋转接地开关操作轴，接地刀片与动触头导电筒可靠接触，使主开关隔离断口以下主回路接地，当接地限位片被接地限位柱挡住而不能继续转时，接地开关合闸到位，联锁片自动复位；此时，联锁柱由于受接地限位片上凹槽的限制，联锁轴不能再逆时针旋转，所以限制主开关合闸；

4)在步骤3)的基础上进行接地开关分闸：先逆时针旋转联锁轴，让位于接地限位片，再顺时针旋转接地开关操作轴使接地开关分闸，当接地限位片的凹槽被接地限位柱挡住而不能继续转动时，接地开关分闸到位。