CN104167313A - 可互锁隔离开关的电源转换箱 - Google Patents

Abstract

可互锁隔离开关的电源转换箱，属于煤矿井下供配电技术领域；解决的技术问题为：提供一种主备驱动器切换用的中间电源转换开关；采用的技术方案为：隔离开关轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一隔离开关、第二隔离开关、齿条和导轨均设置在箱体内部，导轨为水平设置，齿条设在导轨顶部沿导轨长度方向来回移动，齿条的结构为三段不连续齿条的整体齿条，第一齿条与第一齿轮啮合、第二齿条与第二齿轮啮合、第三齿条与第三齿轮啮合，第一隔离开关与第一齿轮连接，第二隔离开关与第二齿轮连接，隔离开关轴的一端与隔离开关手柄连接、另一端与第三齿轮连接，形成两隔离开关互锁结构，单台开关内分布有三组这样的结构；本发明适用于煤矿井下机电控制。

Description

可互锁隔离开关的电源转换箱

技术领域

可互锁隔离开关的电源转换箱，属于电源箱技术领域。

背景技术

矿用变频器和软起动器近几年在煤矿主运输皮带机上得到大量使用，但是由于很多煤矿在设计之初的产量并不是很大，在近几年又大多得到扩建，并且是扩建与生产同时进行，所以在运力上并没有得到大规模的匹配提升。因此要实现在运输线上与生产量匹配，就必须延长主运输设备的工作时间，很多煤矿已经把每天的检修时间压缩到了3小时以内，并且还在不断压缩，这样以来，运输设备能否长时间不间断的可靠运行就成为保证产量的一个关键环节。然而在这个系统中驱动单元是强电弱电混合并且控制保护都比较复杂，所以一直是最容易出故障的部分。过去矿方曾试过将两个驱动单元并联，一台为主一台为备（两台软起动器），希望能够在主机发生故障时快速切换备用机，但是在实际使用中发现当需要切换备机时，备机也已经损坏，主机输出的电压会造成备机可控硅疲劳损坏，用变频器做为驱动单元时严禁直接并联，两象限变频器严禁反送电，会直接炸IGBT。

还有一个问题就是在操作中主备机无法实现互锁，现场人员很容易误操作，将主备机同时送电，从而造成短路事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够使得隔离开关互锁的电源箱，当电源转换箱接到驱动单元与负载电机之间时能够克服两驱动单元直接并联形成主备导致的损坏以及误操作的短路问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：可互锁隔离开关的电源转换箱，包括箱体、隔离开关手柄、隔离开关轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一隔离开关、第二隔离开关、齿条和导轨，所述隔离开关轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一隔离开关、第二隔离开关、齿条和导轨均设置在箱体内部，所述导轨为水平设置，所述齿条设在导轨顶部沿导轨长度方向来回移动，齿条的结构为三段不连续齿条的整体齿条，其中第一齿条与第一齿轮啮合、第二齿条与第二齿轮啮合、第三齿条与第三齿轮啮合，并且第一齿条与第二齿条沿第一齿轮和第二齿轮水平连线中点对称设置，所述第一隔离开关与第一齿轮连接，所述第二隔离开关与第二齿轮连接，所述隔离开关轴的一端与隔离开关手柄连接、另一端与第三齿轮连接。

所述隔离开关手柄、隔离开关轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一隔离开关、第二隔离开关、齿条和导轨或为一组式布置，或为相互独立的多组式布置。

本发明和现有技术相比，具有以下有益效果。

一、当向顺时针方向手动打75°隔离开关手柄时，隔离开关轴、第三齿轮随着隔离开关手柄顺时针方向转动75°，此时第三齿轮与第三齿条啮合，传动齿条沿着导轨向左平移，同时第二齿轮与第二齿条开始啮合，第二齿条带动第二齿轮顺时针转动75°，第二隔离开关随动合闸。这个时候，第一齿轮与第一齿条并没有啮合，所以第一齿轮不会转动，第一隔离开关也不会合闸。如果此时手动归位隔离开关手柄，则隔离开关轴、第三齿轮、第三齿条、第二齿条、第二齿轮随之归位，第二隔离开关分闸；

同理当向逆时针方向手动打75°隔离开关手柄时，第三齿轮传动齿条沿着导轨向右平移，同时第一齿轮与第一齿条开始啮合，使得第一隔离开关合闸，而第二齿轮并没有与第二齿条啮合，因此第二隔离开关不会合闸；

如此通过分别向顺时针和逆时针两个方向隔离开关手柄，就可以分别操作第一隔离开关和第二隔离开关的分合闸，同时也可以让第一隔离开关与第二隔离开关形成有效的互锁，无法进行同时合闸操作，从而避免了误操作带来的短路事故。

二、本发明结构简单，通过齿轮齿条传动实现了简单有效的机械互锁，保证了主备机在有故障时的迅速切换使用，进而保障了皮带机的不间断稳定运输。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明的工作状态示意图。

图中，1为隔离开关手柄，2为隔离开关轴，3为第三齿轮，4为第三齿条，5为齿条，6为导轨，7为第二齿条，8为第二齿轮，9为第二隔离开关，10为第一齿轮，11为第一齿条，12为第一隔离开关。

具体实施方式

如图1-图3所示，可互锁隔离开关的电源转换箱，包括箱体、隔离开关手柄1、隔离开关轴2、第一齿轮10、第二齿轮8、第三齿轮3、第一隔离开关12、第二隔离开关9、齿条5和导轨6，所述隔离开关轴2、第一齿轮10、第二齿轮8、第三齿轮3、第一隔离开关12、第二隔离开关9、齿条5和导轨6均设置在箱体内部，所述导轨6为水平设置，所述齿条5设在导轨6顶部沿导轨6长度方向来回移动，齿条5的结构为三段不连续齿条的整体齿条，其中第一齿条11与第一齿轮10啮合、第二齿条7与第二齿轮8啮合、第三齿条4与第三齿轮3啮合，并且第一齿条11与第二齿条7沿第一齿轮10和第二齿轮8水平连线中点对称设置，所述第一隔离开关12与第一齿轮10连接，所述第二隔离开关9与第二齿轮8连接，所述隔离开关轴2的一端与隔离开关手柄1连接、另一端与第三齿轮3连接。

所述隔离开关手柄1、隔离开关轴2、第一齿轮10、第二齿轮8、第三齿轮3、第一隔离开关12、第二隔离开关9、齿条5和导轨6或为一组式布置，或为相互独立的多组式布置。

本发明适用于含有爆炸性危险气体(甲烷)和煤尘的矿井中，在额定电压为1140（660）供电线路中，作为大功率鼠笼电动机驱动单元（如变频器、软起动器）的主备电源切换之用，位置在驱动单元和负载电机之间，当主驱动单元故障时，可以快速手动切换到备用，保证负载电机不间断运行的同时可处理故障。

以三台变频器为主驱动器，三台软起动器为备驱动器带一条皮带为例（其他类似场合同理），所述隔离开关手柄1、隔离开关轴2、第一齿轮10、第二齿轮8、第三齿轮3、第一隔离开关12、第二隔离开关9、齿条5和导轨6为相互独立、互不影响操作的三组式布置。在主备驱动器与负载电机之间接入本发明电源转换箱，当设备正常运行时，可将本发明电源转换箱上的三个隔离开关操作手柄打在变频器一侧使用，当变频器有故障时，可以快速手动将三个手柄打在软起动器一侧启用备机使用，同时可以去排查变频器的故障，从而不影响皮带主运输系统的连续运行。

Claims (2)

1.可互锁隔离开关的电源转换箱，其特征在于：包括箱体、隔离开关手柄、隔离开关轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一隔离开关、第二隔离开关、齿条和导轨，所述隔离开关轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一隔离开关、第二隔离开关、齿条和导轨均设置在箱体内部，所述导轨为水平设置，所述齿条设在导轨顶部沿导轨长度方向来回移动，齿条的结构为三段不连续齿条的整体齿条，其中第一齿条与第一齿轮啮合、第二齿条与第二齿轮啮合、第三齿条与第三齿轮啮合，并且第一齿条与第二齿条沿第一齿轮和第二齿轮水平连线中点对称设置，所述第一隔离开关与第一齿轮连接，所述第二隔离开关与第二齿轮连接，所述隔离开关轴的一端与隔离开关手柄连接、另一端与第三齿轮连接。

2.   根据权利要求1所述的可互锁隔离开关的电源转换箱，其特征在于：所述隔离开关手柄、隔离开关轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一隔离开关、第二隔离开关、齿条和导轨或为一组式布置，或为相互独立的多组式布置。