CN104051177B - 电气设备、手动旁路柜及其手动隔离刀闸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气设备、手动旁路柜及其手动隔离刀闸，该手动隔离刀闸包括：支撑框架；第一至第四瓷瓶组，后端连接于支撑框架，前端分别具有第一至第四触片；组合刀闸，包括第一至第四刀臂；第一刀臂铰接于第二触片，其自由端旋转后连接至第一触片；第二刀臂铰接于第二触片，其自由端旋转后连接至第三触片；第三刀臂铰接于第四触片，其自由端旋转后连接至第三触片；第四刀臂，其自由端旋转后连接至第四触片以接地；输入端，连接于第三触片；以及输出端，连接于第二触片。本发明的手动隔离刀闸，能减低开关连接的复杂性的同时也能减少生产厂家的成本。

Description

电气设备、手动旁路柜及其手动隔离刀闸

技术领域

本发明涉及电气设备，尤其涉及一种手动隔离刀闸及具有该手动隔离刀闸的手动旁路柜及电气设备。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，在很多行业都要求设备不间断运转，旁路柜作为一种功能切换的装置被广泛应用于国民经济的各个领域，如电力、钢铁、矿山、石化、自来水等行业。

从操控形式上分，旁路柜可分为手动旁路柜和自动旁路柜两种。手动旁路柜由于其价格方面的优势收到了越来越多的使用者青睐。

在我国，旁路柜的生产厂家众多，价格也不尽相同。而对于用户而言，相同的功能和质量，价格一般是重点考虑的因素；对于生产厂家而言，在不降低产品质量的前提下如何降低生产成本就意味着有更大的利润和发展空间。因此如何有效地降低成本也是各个厂家重点研究的方向。

典型的高压变频器（MVD）用手动旁路柜电气原理图如图1所示。其中QS1、QS2和QS3为手动刀闸隔离开关，QF1为断路器，作用为断开到客户电机的进线，检修安全考虑；FN1为避雷器，装于进线端，防止雷击；DN1为高压带电显示器，给使用者通过指示灯提示目前系统运行在何种状态。

图1所示的高压变频器工频运行时QS1、QS2断开，QS3闭合；变频运行时QS1、QS2闭合，QS3断开。具体到实际操作中，如图2和图3所示，现有技术的手动旁路柜的刀闸运动部分由一把单刀单掷的刀闸91（以下称单刀刀闸91）和一把双刀双掷的刀闸92（以下称双刀刀闸92）组成，双刀刀闸92的下端920与单刀刀闸91的上端910使用铜排93（或电缆）连接。如图3所示，上述的刀闸91和刀闸92均由操作面板96上的操作手柄97来控制，操作手柄97与刀闸91和刀闸92之间分别连接有拉杆94和拉杆95，操作手柄97通过拉杆94、95来控制刀闸91、92；操作手柄97往上扳时，QS2和QS1闭合，同时由于联动，QS3和接地刀臂分别打开，变频器工作；反之则变频器被旁路，输入不经过变频器直接到客户电机。

对照图1的原理图，从上到下的刀臂911、912、921、922分别对应图1中的QS1、接地、QS2、QS3，因此刀臂911、912联动，刀臂921、922联动。高压变频器在变频运行时，单刀刀闸91和双刀刀闸92上方的刀臂911、921均闭合，变频器工作，如图2所示；工频运行时，单刀刀闸91的刀臂911打开，刀臂912闭合用以接地，双刀刀闸92的下方刀臂922闭合，高压进线的输入不经过变频器直接到电机，如图3所示。

现有技术的此旁路柜工作时需要单刀刀闸91和双刀刀闸92两把刀配合运动，安装时的精度和误差会对各个触点啮合的准确性和精确性产生较大的影响；而且，现有技术的这种旁路柜，铜排93连接复杂，成本较高，对厂家的长期发展不利。

基于以上的考虑，在现有技术的手动旁路柜隔离刀闸的基础上如何加以改进和整合，设计一实用的手动隔离刀闸，来保证系统工作稳定性的同时能降低厂家的生产成本，从而能获得更大的利润，是本领域面临的一课题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种手动隔离刀闸，以解决现有技术的手动旁路柜的隔离刀闸成本较高，触点啮合的准确性和精确性受安装精度和误差影响较大的技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种具有本发明手动隔离刀闸的手动旁路柜。

本发明的再一目的在于提供一种具有本发明手动隔离刀闸的电气设备。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种手动隔离刀闸，其特征在于，所述手动隔离刀闸包括：支撑框架；第一瓷瓶组、第二瓷瓶组、第三瓷瓶组和第四瓷瓶组，所述第一瓷瓶组、第二瓷瓶组、第三瓷瓶组和第四瓷瓶组的后端连接于所述支撑框架，所述第一瓷瓶组、第二瓷瓶组、第三瓷瓶组和第四瓷瓶组的前端分别具有第一触片、第二触片、第三触片和第四触片；组合刀闸，包括联动的第一刀臂与第二刀臂，以及联动的第三刀臂和第四刀臂；所述第一刀臂铰接于所述第二触片，其自由端旋转后连接至所述第一触片；所述第二刀臂铰接于所述第二触片，其自由端旋转后连接至所述第三触片；所述第三刀臂铰接于所述第四触片，其自由端旋转后连接至所述第三触片；所述第四刀臂，其自由端旋转后连接至所述第四触片用以接地；输入端，连接于所述第三触片；以及输出端，连接于所述第二触片。

本发明的手动旁路柜，具有本发明的手动隔离刀闸。

本发明的电气设备，具有本发明的手动隔离刀闸。

本发明的有益效果在于，本发明的手动旁路柜及本发明的手动隔离刀闸，用一把组合刀闸，来完成现有技术的由一单刀刀闸和一双刀刀闸共同完成的功能，降低了瓷瓶组的数目，同时省去了铜排或电缆连接，节省了成本。并且，本发明手动隔离刀闸的各个触点的相对位置都已经固定，在实际操作过程中保证了触点啮合的精确性。本发明的手动隔离刀闸在满足手动旁路柜柜体功能性及安全性的基础上能降低开关连接的复杂性的同时也能减少生产厂家的成本，提高利润率。

附图说明

图1为现有技术的高压变频器系统电气原理图；

图2为现有技术手动旁路柜隔离刀闸的变频工作时开合状态示意图；

图3为现有技术手动旁路柜隔离刀闸的工频工作时开合状态示意图；

图4为本发明实施例的手动旁路柜的手动隔离刀闸变频工作时的开合状态示意图；

图5为本发明实施例的手动旁路柜的手动隔离刀闸工频工作时的开合状态示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明实施例的手动隔离刀闸，可以用于本发明实施例的手动旁路柜及本发明实施例的电气设备。本发明实施例的手动旁路柜，可以用于本发明实施例的电气设备。本发明的电气设备，可以具有本发明实施例的旁路柜或本发明实施例的手动隔离刀闸，本发明实施例的手动旁路柜，具有本发明实施例的手动隔离刀闸。本发明的电气设备，优选的为手动旁路柜，但也可以其他的使用手动隔离刀闸的电气设备，例如高低压开关柜或其他隔离开关设备。

下面具体介绍本发明实施例的手动隔离刀闸。

由于图2中双刀刀闸92的下端920与单刀刀闸91的上端910使用铜排（或电缆）93连接，此两点同电位，因此本发明实施例的手动隔离刀闸，将此两点合并成一点，并把类似现有技术的双刀刀闸92与单刀刀闸91两把刀上下颠倒放置，整合成本发明实施例手动隔离刀闸中的一把组合刀闸3。

本发明实施例的手动隔离刀闸包括支撑框架1、四组瓷瓶21、22、23、24、组合刀闸3、输入端4、输出端5及刀闸操作机构。

如图4和图5所示，支撑框架1包括立柱11、横梁12和横杆13，横梁12和横杆13交替的设置于两立柱11之间，横梁12为板状，横杆13为细圆柱状。横梁12主要用于安装和固定各瓷瓶组，而横杆13的主要作用是加强支撑框架1的强度。

瓷瓶组21、22、23、24依次自上至下的安装于四个横梁12上。瓷瓶组21、22、23、24的后端连接在横梁12上，瓷瓶组22、23、24的前端分别具有固定连接在一起的竖直触片221、231、241和水平触片222、232、242，而相对特殊的瓷瓶组21则具有固定连接在一起的且相互垂直的短触片212和长触片211，短触片212的设置方向与竖直触片221、231、241的设置方向相同，长触片211的设置方向与水平触片222、232、242的设置方向相同，长触片211与水平触片242之间可以连接电气设备，例如，变频器。

组合刀闸3具有四个通过刀闸操作机构进行联动的刀臂31、32、33、34，刀臂31与刀臂32联动，刀臂33与刀臂34联动，联动的刀臂31与刀臂32之间的夹角和安规距离标准有关，刀臂31的铰接端铰接在竖直触片221的上端，其自由端经向上旋转后可以连接短触片212；刀臂32的铰接端铰接在竖直触片221的下端，其自由端经向下旋转后可以连接竖直触片231的上端；刀臂33的铰接端铰接在竖直触片241的上端，其自由端经与刀臂31同步的向上旋转后可以连接竖直触片231的下端；刀臂34的铰接端铰接于最下方的横杆13，其自由端经向上旋转后可以连接竖直触片241的下端。

输入端4可为连接于水平触片232的铜排，输出端5可为连接于水平触片222的铜排，在水平触片232、222上连接铜排，是为了将接线位置引出来方便进出接线。

由于从上到下的四个刀臂31、32、33、34可分别对应图1原理图中的QS2、QS3、QS1、接地，本发明实施例的手动组合刀闸，在需要高压变频器变频运行时，如图4所示，刀臂31与短触片212连接，刀臂32、34断开，刀臂33与竖直触片231的下端连接，因此实现图1中的QS2和QS1闭合，QS3断开的状态，来自高压进线的输入经变频器（MVD）输出；如图5所示，工频运行时，刀臂31、33断开，刀臂32与竖直触片231的上端连接，刀臂34与竖直触片241的下端连接，因此实现图1中的QS2和QS1断开，QS3闭合的状态，来自高压进线的输入不经过变频器直接输出到电机。

以下再介绍一下本发明实施例的手动隔离刀闸的刀闸操作机构，所述刀闸操作机构包括操作手柄64、拉杆61和拉杆62，操作手柄64设置在操作面板63上，拉杆61连接联动的刀臂31与刀臂32，拉杆62连接联动的刀臂33与刀臂34，通过操作手柄64操作拉杆61和拉杆62，实现本发明实施例的刀闸操作机构对个刀臂的操作。

本发明的手动组合刀闸，其各刀臂的上下关系也可不为实施例所限，也可以是自下而上排列，输出端与输入端也相应互换。

因此，本发明实施例的手动隔离刀闸，通过简单的结构，实现了现有技术的由复杂结构所实现的功能。由于组合刀闸的使用，降低了开关数目，同时省去了铜排或电缆连接，节省了成本。各个触点的相对位置都已经固定，在实际操作过程中保证了触点啮合的精确性。新结构刀闸在满足柜体功能性及安全性的基础上能减低开关连接的复杂性的同时也能减少生产厂家的成本，提高利润率。

本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种手动隔离刀闸，其特征在于，所述手动隔离刀闸包括：

支撑框架；

第一瓷瓶组、第二瓷瓶组、第三瓷瓶组和第四瓷瓶组，所述第一瓷瓶组、第二瓷瓶组、第三瓷瓶组和第四瓷瓶组的后端连接于所述支撑框架，所述第一瓷瓶组、第二瓷瓶组、第三瓷瓶组和第四瓷瓶组的前端分别具有第一触片、第二触片、第三触片和第四触片；

组合刀闸，包括联动的第一刀臂与第二刀臂，以及联动的第三刀臂和第四刀臂；

所述第一刀臂铰接于所述第二触片，其自由端旋转后连接至所述第一触片；

所述第二刀臂铰接于所述第二触片，其自由端旋转后连接至所述第三触片；

所述第三刀臂铰接于所述第四触片，其自由端旋转后连接至所述第三触片；

所述第四刀臂，其自由端旋转后连接至所述第四触片用以接地；

输入端，连接于所述第三触片；以及

输出端，连接于所述第二触片。

2.如权利要求1所述的手动隔离刀闸，其特征在于，所述第一至第四瓷瓶组自上而下依次设置，所述第一刀臂的自由端向上旋转后连接至所述第一触片，所述第二刀臂的自由端向下旋转后连接至所述第三触片，所述第三刀臂的自由端向上旋转后连接至所述第三触片，所述第四刀臂的自由端向上旋转后连接至所述第四触片。

3.如权利要求1所述的手动隔离刀闸，其特征在于，所述支撑框架包括两立柱及两立柱之间设置的多个横梁与多个横杆，所述第一至第四瓷瓶组分别固定于四个所述横梁。

4.如权利要求3所述的手动隔离刀闸，其特征在于，所述第四刀臂铰接于临近的所述横杆。

5.如权利要求1所述的手动隔离刀闸，其特征在于，所述手动隔离刀闸还包括刀闸操作机构，所述刀闸操作机构包括操作手柄和由所述操作手柄操作的第一拉杆和第二拉杆，所述第一拉杆连接联动的所述第一刀臂与所述第二刀臂，所述第二拉杆连接联动的所述第三刀臂与所述第四刀臂。

6.如权利要求2所述的手动隔离刀闸，其特征在于，所述第二触片、所述第三触片和所述第四触片均包括固定连接在一起的水平触片与竖直触片，所述输入端铰接于所述第三触片的所述水平触片，所述输出端铰接于所述第二触片的所述水平触片。

7.如权利要求6所述的手动隔离刀闸，其特征在于，所述竖直触片具有上端和下端。

8.如权利要求7所述的手动隔离刀闸，其特征在于，所述第一触片包括固定在一起的长触片和短触片，所述长触片的设置方向与所述竖直触片的设置方向相同，所述短触片的设置方向与所述水平触片的设置方向相同。

9.如权利要求8所述的手动隔离刀闸，其特征在于，所述第一刀臂铰接于所述第二触片的所述竖直触片的所述上端，其自由端向上旋转后连接至所述第一触片的所述短触片，所述第二刀臂铰接于所述第二触片的所述竖直触片的所述下端，其自由端向下旋转后连接于所述第三触片的所述竖直触片的所述上端，所述第三刀臂铰接于所述第四触片的所述竖直触片的所述上端，其自由端向上旋转后连接于所述第三触片的所述竖直触片的所述下端。

10.如权利要求8所述的手动隔离刀闸，所述第一触片的所述长触片和所述第四触片的所述水平触片连接于变频器。

11.一种手动旁路柜，其特征在于，所述手动旁路柜具有权利要求1-10任一所述的手动隔离刀闸。

12.一种电气设备，其特征在于，所述电气设备具有权利要求1-10任一所述的手动隔离刀闸。