CN104882312B - 一种用于三合二开关柜的解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于三合二开关柜的解锁装置，用于三合二开关柜，三合二开关柜包括三个开关柜，解锁装置包括设于每一开关柜上的主开关操作孔、联锁微动开关，以及连接于主开关操作孔与联锁微动开关之间的联锁驱动板；联锁驱动板一侧靠近上端位置设有钥匙孔，且钥匙孔配有钥匙，钥匙孔内设有连轴，当钥匙插入钥匙孔内，并旋转时，连轴伸出与联锁驱动板接触；主开关操作孔配有操作手柄，用于机械分合闸；联锁微动开关串联于开关柜电气联锁电路的主回路中。本发明用在三合二开关柜上，不需更改原来的电气设计和结构设计，即可把三合二开关柜柜变成普通环网柜，加装本解锁装置也很方便，大大降低了改造所带来的风险。

Description

一种用于三合二开关柜的解锁装置

技术领域

本发明涉及电力开关柜相关技术领域，特别涉及一种用于三合二开关柜的解锁装置。

背景技术

目前，在电力开关柜的生产中，为防止双电源合闸带来的严重后果，产生了三合二开关柜的设计，经过多年实践，三合二开关柜的设计已成熟稳定。但是有些客户不需要三合二开关柜的设计，而是需要能够单独开合闸的普通环网柜，而生产厂家已经制作了三合二开关柜，如果舍弃原来的设计势必对生产厂家造成极大的资源浪费和严重影响生产厂家的经济效益。另外，由于电力拓扑网络结构的变化，原来的三合二的设计要变成“手拉手”的设计；这些状况都需要将原来的三合二开关柜变成普通的环网柜，而传统的三合二设计无法更改，为了避免资源浪费，急需一种能够将三合二开关柜转变为环网柜的解锁装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在不改变三合二开关柜设计的前提下实现三合二开关柜转变为能够单独分合闸的环网柜的解锁装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于三合二开关柜的解锁装置，用于三合二开关柜，三合二开关柜包括三个开关柜，解锁装置包括设于每一开关柜上的主开关操作孔、联锁微动开关，以及连接于主开关操作孔与联锁微动开关之间的联锁驱动板；联锁驱动板上端一侧的开关柜设有钥匙孔，且钥匙孔配有钥匙，钥匙孔内设有连轴，当钥匙插入钥匙孔内并旋转时，连轴伸出与联锁驱动板接触；主开关操作孔配有操作手柄，用于机械分合闸；联锁微动开关串联于开关柜电气联锁电路的主回路中。

优选的，在上述技术方案中，开关柜电气联锁电路包括二次主母线、主回路、机构分合闸电路、开关信号扩展电路、合闸电路、分闸电路。

优选的，在上述技术方案中，开关信号扩展电路、机构分合闸电路、合闸电路、分闸电路相互并联并接入二次主母线之间，机构分合闸电路与合闸电路之间的主回路上串联联锁微动开关和一联锁控制电路。

优选的，在上述技术方案中，开关信号扩展电路包括扩展信号继电器，和与扩展信号继电器并联的分闸指示灯，开关信号扩展电路一端接入二次主母线的一端，另一端串联一位置触点后连接于二次主母线的另一端，位置触点还连接有与分闸指示灯并列设置的合闸指示灯。

优选的，在上述技术方案中，联锁控制电路包括并联的解锁继电器常开触点以及其他两个开关柜中扩展信号继电器的常开触点。

优选的，在上述技术方案中，合闸电路与分闸电路形成互锁，合闸电路包括串联的合闸继电器、第一微动开关、分闸继电器常闭触点、合闸自动保持电路；分闸电路包括串联的分闸继电器、第二微动开关、合闸继电器常闭触点、分闸自动保持电路，第一微动开关与第二微动开关形成互锁，合闸继电器与分闸继电器形成互锁，合闸自动保持电路包括并联的合闸按钮和合闸继电器常开触点，分闸自动保持电路包括并联的分闸按钮和分闸继电器常开触点。

优选的，在上述技术方案中，机构分合闸电路包括并联的合闸继电器常开触点和分闸继电器常开触点，并串联一电机。

优选的，在上述技术方案中，开关柜电气联锁电路还包括空开保护电路，空开保护电路与开关信号扩展电路并联，其包括串联连接的空开微动开关和空开继电器。

本发明的工作原理是：当有钥匙插入钥匙孔时，旋转钥匙，钥匙孔会伸长连轴，推动联锁驱动板，使联锁驱动板倾斜一定角度，联锁驱动板一端压住了联锁微动开关，使得联锁微动开关处于常闭状态，电气回路被接通，能够电气合闸，此时，位于联锁驱动板另一端的主开关操作孔露出，操作手柄能够插入操作孔，能够机械合闸。当没有钥匙插入钥匙孔时，当联锁驱动板处于竖直状态时，联锁微动开关恢复正常状态，即常开状态，电气回路被切断，无法电气合闸，此时，主开关操作孔被联锁驱动板挡住，操作手柄无法插入，无法机械合闸。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的解锁过程为同步设计，即电气、机械同步解锁，防止造成误动或者损坏机构的事情发生。

2、解锁过程简单，只要多加一个钥匙，电气和机械解锁都能完成，不用配多种附件。

3、能够使用在传统三合二开关柜上，不需要更改原来的电气设计，更不需要更改原来的结构设计，加装本解锁装置也是很方便，大大降低了改造所带来的风险，使得三合二开关柜柜变成普通环网柜的过程变得非常简单，便捷。

4、当从普通环网柜恢复到三合二开关柜时，原来的电气机械同步联锁也会保持，让用户完全无后顾之忧。需要解锁时，只需要把钥匙插入，旋转至开锁位置，即完成所有机械电气联络的解锁工作。从传统的三合二开关柜来看，本解锁装置在完成解锁功能的同时，完全保留了原三合二开关柜电气机械同步联锁的设计，不会带来新增的风险，保证了开关柜运行的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明涉及的三合二开关柜结构示意图；

图2是本发明提供的解锁装置未解锁状态的结构示意图；

图3是本发明提供的解锁装置解锁状态的结构示意图；

图4是本发明涉及的三合二开关柜1#柜电气原理图；

图5是本发明涉及的三合二开关柜1#柜电气原理图；

图6是本发明涉及的三合二开关柜1#柜电气原理图。

其中：1-1#柜、2-2#柜、3-3#柜、4-主开关操作孔、5-联锁微动开关、6-联锁驱动板、7-钥匙孔、71-连轴、8-开关柜电气联锁电路、81-二次主母线、82-主回路、821-联锁控制电路、83-机构分合闸电路、84-开关信号扩展电路、85-合闸电路、851-合闸自动保持电路、86-分闸电路、861-分闸自动保持电路、87-空开保护电路。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明提供了一种用于三合二开关柜的解锁装置，用于三合二开关柜，三合二开关柜包括三个开关柜，解锁装置包括设于每一开关柜上的主开关操作孔4、联锁微动开关5，以及连接于主开关操作孔4与联锁微动开关5之间的联锁驱动板6；联锁驱动板6一侧靠近上端位置设有钥匙孔7，且钥匙孔7配有钥匙，钥匙孔7内设有连轴71，当钥匙插入钥匙孔7内，并旋转时，连轴71伸出与联锁驱动板6接触；主开关操作孔4配有操作手柄，用于机械分合闸；联锁微动开关5串联于开关柜电气联锁电路8的主回路82中。

如图3-5所示，三合二开关柜电气联锁电路8包括二次主母线81、主回路82、机构分合闸电路83、开关信号扩展电路84、合闸电路85、分闸电路86。开关信号扩展电路84、机构分合闸电路83、合闸电路85、分闸电路86相互并联并接入二次主母线81之间，机构分合闸电路83与合闸电路85之间的主回路82上串联联锁微动开关5和一联锁控制电路821。

开关信号扩展电路84包括扩展信号继电器KA4，和与扩展信号继电器KA4并联的分闸指示灯HG，开关信号扩展电路84一端接入二次主母线81的一端，另一端串联一位置触点S3后连接于二次主母线81的另一端，位置触点S3还连接有与分闸指示灯HG并列设置的合闸指示灯HR。

联锁控制电路821包括并联的其他两个开关柜中扩展信号继电器KA4的常开触点KA4以及解锁继电器常开触点KAJS。

合闸电路85与分闸电路86形成互锁，合闸电路85包括串联的合闸继电器KA1、第一微动开关S1、分闸继电器常闭触点KA2、合闸自动保持电路851；分闸电路86包括串联的分闸继电器KA2、第二微动开关S2、合闸继电器常闭触点KA1、分闸自动保持电路861，第一微动开关S1与第二微动开关S2形成互锁，合闸继电器KA1与分闸继电器KA2形成互锁，合闸自动保持电路851包括并联的合闸按钮SBc和合闸继电器常开触点KA1，分闸自动保持电路861包括并联的分闸按钮SBo和分闸继电器常开触点KA2。

机构分合闸电路83包括并联的合闸继电器常开触点KA1和分闸继电器常开触点KA2，并串联一电机M。

作为一种优选的实施方式，三合二开关柜电气联锁电路8还包括空开保护电路87，空开保护电路87与开关信号扩展电路84并联，其包括串联连接的空开微动开关GS和空开继电器KA3。

下面以图3所示的三合二开关柜的1#柜1为例，详细介绍本发明的工作过程：

合闸继电器KA1与分闸继电器KA2形成电气互锁，其原理是：只要合闸继电器KA1所在的合闸电路85通电，KA2所在的分闸电路86的合闸继电器常闭触点KA1会打开，分闸电路86被切断，即使按下分闸按钮SBo，分闸电路86也无法接通，不会造成事故；同理，分闸电路86通电也是一样的。此设计的作用是防止有人同时按下合闸按钮SBc、分闸按钮SBo时，合闸电路85和分闸电路86同时接通的危害。

第一微动开关S1与第二微动开关S2形成位置互锁，其原理是：在合闸电路85上串联第一微动开关S1，在分闸电路86上串联第二微动开关S2，在合闸状态时第一微动开关S1接通，在分闸状态时第二微动开关S2接通，保证了位置的唯一性。如果不串联微动开关或者少串联微动开关，就会造成开关的误动或者过行程，到了位置还在转，导致机构被拉坏。此设计的作用是确保在一个位置时，只能一个电路通电，确保机构的安全。

合闸继电器KA1和并接合闸继电器常开触点KA1和合闸按钮SBc串联在一起，形成了合闸自动保持电路851，确保了电机M的持续运转。如果没有本设计的存在，则需要一直按住合闸按钮SBc才能合闸，不符合人性化的设计原则。同样的，在分闸电路86中也设有分闸自动保持电路861。

扩展信号继电器KA4与位置触点S3扩展了信号，并作为三合二开关柜的联锁基础。此处也可以用微动开关代替扩展信号继电器KA4用在三合二开关柜中，但是为了统一和规模化生产，优先选用继电器扩展原来的机械位置信号。

联锁控制电路821取2#柜2和3#柜3的扩展信号继电器常开触点KA4并联后串接到1#柜1的主回路82中，实现三合二开关柜的电气机械联锁设计。

起始状态：1#柜1、3#柜3都是合闸状态，2#柜2分闸

下面描述2#柜2、3#柜3的切换过程，即变成1#柜1、2#柜2合闸，3#柜3分闸：

操作前分析：电气部分：首先(电气)由于1#柜1、3#柜3都是合闸状态，对应的位置触点S3常闭变常开，扩展信号继电器KA4无电，那么对应的扩展信号继电器触点KA4也就是常开状态；对于2#柜2来说，主回路82上的联锁控制电路821中的2个扩展信号继电器触点1#柜KA4、3#柜KA4都是常开的，同时主回路82上的联锁微动开关5由于没有钥匙的插入也是常开的，那么主回路82的电气回路不通，也就无法电气合闸。机械部分：由于三台开关柜只配2把钥匙，在操作1#柜1、3#柜3时钥匙必须插入及旋转解锁，不分闸的话，钥匙是无法拔出的，因此当1#柜1、3#柜3合闸时，自然是没有多余的钥匙来解锁及操作2#柜2的，也就达到了无法机械合闸的效果。

操作第一步：电气部分：首先手动或者电动分闸3#柜3，然后反向旋转钥匙，旋转到位，钥匙拔出，此时3#柜3主回路82上的联锁微动开关5断开，电气回路切断，无法电气合闸。机械部分：由于钥匙被拔出，因此联锁驱动板6会回到竖直位置，操作手柄无法插入，无法机械合闸。

操作第二步：电气部分：从3#柜3拔出的钥匙，插入到2#柜2中，旋转至解锁位置，此时3#柜3的联锁微动开关5常闭变常开，同时由于3#柜3的分闸，对应的位置触点S3常开变常闭，扩展信号继电器KA4通电，在2#柜2主回路82中的联锁控制电路821中的原来常开的两个扩展继电器触点中的1个常开变常闭，主回路82接通，能够电气合闸。机械部分：由于钥匙已经旋转到解锁位置，联锁驱动板6会旋转一定的角度，操作手柄也就能够插入主开关操作孔4进行机械分合闸了。

同理，对于1#柜1、2#柜2合闸和2#柜2、3#柜3合闸的情况也是一样的道理。

当三个钥匙孔7配置三把钥匙时，任意第三把锁就变成了解锁钥匙，当第三把钥匙插入旋转到位时，1#柜1、2#柜2、3#柜3的联锁微动开关5全部闭合，解锁继电器KAJS通电，原来拉起的常开触点KAJS变为常闭，三个开关的主回路82全部接通，三个开关也就可以同时合闸了，变成了普通的环网柜。同时三个钥匙孔7三把钥匙，也就不存在机械联锁，此时，电气和机械同步解锁完成。

当需要恢复三合二开关柜时，任意一个开关柜分闸，拔出钥匙，就变成了三合二开关柜，可以注意到的是，此时，“三合二”柜的电气机械联锁是一致。

由于本发明的全自动智能化设计，在解锁和加锁的过程中不需要任何新增的注意事项，大大减少了学习成本，同时也杜绝了由于误操作可能带来的严重后果。

上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于三合二开关柜的解锁装置，用于三合二开关柜，所述三合二开关柜包括三个开关柜，其特征在于，所述解锁装置包括设于每一开关柜上的主开关操作孔、联锁微动开关，以及连接于所述主开关操作孔与所述联锁微动开关之间的联锁驱动板；所述联锁驱动板上端一侧的开关柜设有钥匙孔，且所述钥匙孔配有钥匙，所述钥匙孔内设有连轴，当所述钥匙插入所述钥匙孔内并旋转时，所述连轴伸出与所述联锁驱动板接触；所述主开关操作孔配有操作手柄，用于机械分合闸；所述联锁微动开关串联于开关柜电气联锁电路的主回路中。

2.根据权利要求1所述的一种用于三合二开关柜的解锁装置，其特征在于，开关柜电气联锁电路包括二次主母线、主回路、机构分合闸电路、开关信号扩展电路、合闸电路、分闸电路。

3.根据权利要求2所述的一种用于三合二开关柜的解锁装置，其特征在于，所述开关信号扩展电路、机构分合闸电路、合闸电路、分闸电路并联在所述二次主母线之间，所述机构分合闸电路与合闸电路之间的主回路上串联有联锁微动开关和一联锁控制电路。

4.根据权利要求3所述的一种用于三合二开关柜的解锁装置，其特征在于，所述开关信号扩展电路包括扩展信号继电器，和与所述扩展信号继电器并联的分闸指示灯，所述开关信号扩展电路一端接入所述二次主母线的一端，另一端串联一位置触点后连接于所述二次主母线的另一端，所述位置触点还连接有与所述分闸指示灯并列设置的合闸指示灯。

5.根据权利要求4所述的一种用于三合二开关柜的解锁装置，其特征在于，所述联锁控制电路包括并联的解锁继电器常开触点以及其他两个开关柜中所述扩展信号继电器的常开触点。

6.根据权利要求2或3所述的一种用于三合二开关柜的解锁装置，其特征在于，所述合闸电路与所述分闸电路形成互锁，所述合闸电路包括串联的合闸继电器、第一微动开关、分闸继电器常闭触点、合闸自动保持电路；所述分闸电路包括串联的分闸继电器、第二微动开关、合闸继电器常闭触点、分闸自动保持电路，所述第一微动开关与所述第二微动开关形成互锁，所述合闸继电器与所述分闸继电器形成互锁，所述合闸自动保持电路包括并联的合闸按钮和合闸继电器常开触点，所述分闸自动保持电路包括并联的分闸按钮和分闸继电器常开触点。

7.根据权利要求6所述的一种用于三合二开关柜的解锁装置，其特征在于，所述机构分合闸电路包括并联的合闸继电器常开触点和分闸继电器常开触点，并与一电机串联。

8.根据权利要求7所述的一种用于三合二开关柜的解锁装置，其特征在于，开关柜电气联锁电路还包括空开保护电路，所述空开保护电路与所述开关信号扩展电路并联，其包括串联连接的空开微动开关和空开继电器。