CN106057567A - 一种隔离刀联锁操作机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及断路器技术领域，尤其是一种隔离刀联锁操作机构，包括机箱，机箱内可转动地安装有驱动隔离刀的操作轴Ⅰ和驱动接地刀的操作轴Ⅱ，操作轴Ⅰ上固定有具有限位槽的限位盘，限位盘的下方设有竖向滑动的销轴，操作轴Ⅱ上设有凸轮，接地刀合闸时凸轮将销轴顶靠在限位槽内，此时隔离刀的操作轴Ⅰ无法转动，保证隔离刀处于断开的状态，实现机械联锁，该机械联锁结构简化成本低且安全性高，尤其适应于风电专用预装箱式变电站中高压侧的控制及保护，适用高海拔、草原、荒漠等运行环境，可直接安装在欧变高压仓位内，联锁完善可靠，性能完全满足风电场使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，尤其是一种隔离刀机械联锁操作机构。
背景技术
断路器是高压配电系统中经常使用的电器设备，其通常包括有断路器和隔离刀闸，断路器的作用在于合闸接通电路和分闸断开电路，而其用于合闸接通电路或分闸断开电路的触头安装在真空灭弧室内，当触头合闸或分闸时不易发生电弧,安全性能很高。隔离刀闸的作用在于能够建立可靠的绝缘间隙，将线路用一个明显的断开点隔开，以保证操作人员和设备的安全。操作真空断路器分闸时，需要首先操作断路器分闸，然后再操作隔离刀闸分闸，当操作真空断路器合闸时，需要先操作隔离刀闸合闸，再操作断路器合闸。
在操作断路器合闸时，如果隔离刀闸没有完全合闸，那么当断路器合闸后，隔离刀闸未完全合闸的位置就会产生电弧，这些电弧不仅损坏设备，还会带来极大的安全隐患。现实中，无论是某些高压真空断路器产品自身的缺陷，还是工人操作时的失误，都有可能造成隔离刀闸意外导通电路，势必会损坏设备或者引发危险。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种隔离刀联锁操作机构，结构简单而且可以实现机械联锁提高安全性。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
本发明的隔离刀联锁操作机构，包括机箱，所述机箱内可转动地安装有驱动隔离刀的操作轴Ⅰ和驱动接地刀的操作轴Ⅱ，所述操作轴Ⅰ上固定有具有限位槽的限位盘，所述限位盘的下方设有竖向滑动的销轴，所述操作轴Ⅱ上设有凸轮，接地刀合闸时所述凸轮将所述销轴顶靠在所述限位槽内。
本发明所述限位盘上设有三个限位槽分别为分闸工位槽合闸工位槽和接地工位槽，所述限位盘的下方固定有销轴座，所述销轴座包括上板下板和侧板，所述上板和下板固定在所述侧板上，所述销轴滑动安装在上板和下板上，所述销轴的一端为限位端，所述限位端穿过所述上板并朝向所述限位盘，所述销轴的另外一端为自由端，所述自由端穿过所述下板并朝向所述凸轮。
本发明所述操作轴Ⅱ上还安装有拨板，机箱内滑动安装有竖杆，竖杆的一端固定安装有与拨板配合的压板，竖杆的另外一端伸出到机箱的外部，机箱的外部设有挡杆，竖杆通过连接块与挡杆的上端固定连接，挡杆的下端伸入到断路器的箱体内并位于断路器分闸板的一侧。
本发明所述销轴上设有销钉且销轴的外周套设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的一端抵靠在所述销钉上，所述伸缩弹簧的另外一端抵靠在下板上。
本发明所述侧板上铰接有手动杆，所述侧板上还设有竖向腰孔，所述销钉的一端穿过所述竖向腰孔并与所述手动杆的一端铰接，所述手动杆的另外一端伸出到机箱的外部。
本发明所述操作轴Ⅰ的一端通过传动组件驱动隔离刀运动，所述操作轴Ⅰ的另外一端具有操作头，所述机箱的面板上设有与所述操作头对应的操作口，所述操作口的一侧滑动安装有活门。
本发明所述操作轴Ⅱ的一端通过连杆机构驱动接地刀运动，所述操作轴Ⅱ的另外一端具有旋转接头，所述机箱的面板上设有与所述旋转接头对应的通口，所述通口的一侧滑动安装有活动门。
本发明所述连杆机构包括依次相互铰接的第一连动块、连杆和第二连动块，所述第一连动块与所述操作轴Ⅱ端部固定连接，所述第二连动块固定连接有转轴，所述接地刀下部的活动端的一侧设有接地触头，所述接地刀在所述操作轴Ⅱ的驱动下与所述接地触头相接。
本发明所述隔离刀联锁操作机构还包括接地刀合分闸保持装置，接地刀合分闸保持装置包括安装在转轴端部的拐臂与拐臂连接的滑动套和套接在滑动套内的导向杆，所述导向杆安装在固定板的轴孔内，所述导向杆上套设有压簧，所述压簧的一端与所述滑动套固定连接，所述压簧的另外一端固定在所述固定板上。
本发明所述操作轴Ⅰ和操作轴Ⅱ上均套设有限位凸块，所述限位凸块的一侧设有微动开关。
本发明的隔离刀联锁操作机构的有益效果是：本发明的隔离刀联锁操作机构包括机箱，机箱内可转动地安装有驱动隔离刀的操作轴Ⅰ和驱动接地刀的操作轴Ⅱ，操作轴Ⅰ上固定有具有限位槽的限位盘，限位盘的下方设有竖向滑动的销轴，操作轴Ⅱ上设有凸轮，接地刀合闸时凸轮将销轴顶靠在限位槽内，此时隔离刀的操作轴Ⅰ无法转动，保证隔离刀处于断开的状态，实现机械联锁，该机械联锁结构简化成本低且安全性高，尤其适应于风电专用预装箱式变电站中高压侧的控制及保护，适用高海拔、草原、荒漠等运行环境，此外，本发明的隔离刀联锁操作机构为模块化箱体结构，可直接安装在欧变高压仓位内，联锁完善可靠，性能完全满足风电场使用要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的隔离刀联锁操作机构的示意图；
图2是本发明的限位盘安装配合结构示意图；
图3是本发明的销轴安装结构示意图；
图4是本发明的拨板安装结构示意图；
图5是本发明的连杆机构示意图；
图6是本发明的接地刀合分闸保持装置结构示意图。
其中：机箱1；操作轴Ⅰ2，限位盘21；操作轴Ⅱ3，凸轮31，拨板32，压板33，竖杆34，挡杆35；销轴41，销轴座42，销钉43，伸缩弹簧44，手动杆45；第一连动块51，连杆52，第二连动块53，转轴54；拐臂61，滑动套62，导向杆63，压簧64，固定板65；接地刀7；隔离刀8。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-6所示，本实施例的隔离刀联锁操作机构为模块化的操作机构，适应于不同类型的断路器，检修断路器时为了保证检修人员的安全，需要将断路器上游的隔离刀8断开，使电路具有明显的断点，保证电路断开，为了防止误操作，本实施例提供一种隔离刀联锁操作机构，可实现隔离刀8分闸和接地刀7合闸的机械联锁，保证隔离刀8处于分闸状态，出现误操作时会出现短路跳闸，确保断路器检修人员安全。
具体地，本实施例的隔离刀联锁操作机构包括机箱1，机箱1内可转动地安装有驱动隔离刀8的操作轴Ⅰ2和驱动接地刀7的操作轴Ⅱ3，操作轴Ⅰ2上固定有具有限位槽的限位盘21，限位盘21的下方设有竖向滑动的销轴41，操作轴Ⅱ3上设有凸轮31，接地刀7合闸时凸轮31将销轴41顶靠在所述限位槽内，此时隔离刀8的操作轴Ⅰ2无法转动，保证隔离刀8处于断开的状态，实现机械联锁，该联锁结构简单成本低，而且安全性高。
本实施例中的限位盘21上设有三个限位槽分别为分闸工位槽、合闸工位槽和接地工位槽，隔离刀8分闸时销轴41顶靠在分闸工位槽内，隔离刀8合闸时销轴41顶靠在合闸工位槽内，接地工位槽一般情况下空置，其中，销轴41的具体安装结构为：限位盘21的下方固定有销轴座42，销轴座42包括上板、下板和侧板，上板和下板固定在侧板上，销轴41滑动安装在上板和下板上，销轴41的一端为限位端，限位端穿过上板并朝向限位盘21，销轴41的另外一端为自由端，自由端穿过下板并朝向凸轮31，销轴41的中上部设有销钉43且销轴41的外周套设有伸缩弹簧44，伸缩弹簧44的一端抵靠在销钉43上，伸缩弹簧44的另外一端抵靠在下板上，销轴41会在伸缩弹簧44的作用下顶靠在分闸工位槽、合闸工位槽或接地工位槽内。
为了便于解锁销轴41以操控操作轴Ⅰ2，本实施例提供一种解锁机构，具体地，侧板上铰接有手动杆45，侧板上还设有竖向腰孔，销钉43的一端穿过竖向腰孔并与手动杆45的一端铰接，手动杆45的另外一端伸出到机箱1的外部且该端设置有手柄，当抬起手柄时，手动杆45会驱动销轴41向下运动脱离限位槽，此时可以自由操动操作轴Ⅰ2，只有在凸轮31的凸起部偏离销轴41的自由端时，才可以自由解锁。
为了进一步提高断路器的操作安全性，本实施例的隔离刀联锁操作机构还与断路器的操作机构联锁，断路器的操作机构位于机箱1的下方，具体地，操作轴Ⅱ3上还安装有拨板32，机箱1内滑动安装有竖杆34，竖杆34的一端固定安装有与拨板32配合的压板33，竖杆34的另外一端伸出到机箱的外部，机箱的外部设有挡杆35，竖杆34通过连接块与挡杆35的上端固定连接，挡杆35的下端伸入到断路器的箱体内并位于断路器分闸板的一侧，挡杆35的端部用于卡死断路器的分闸板，当接地刀合闸时，操作轴Ⅱ3上的拨板32向下拨动压板33，压板33带动挡杆35向下运动，挡杆35无法向上运动，此时挡杆35的下端部卡住断路器分闸板使得断路器无法分闸，当接地刀分闸时，拨板32随着操作轴Ⅱ3偏转，此时拨板32向上拨动压板33，挡杆35向上运动远离断路器分闸板，断路器操作机构解锁，分闸板可自由操动，通过上述方式实现了断路器、接地刀和隔离刀的三联锁，大大提高了断路器操作安全性。为了提高挡杆35运动的稳定性，可在挡杆35的端部加装导向板。
本实施例中的操作轴Ⅰ2的一端通过传动组件驱动隔离刀8运动，操作轴Ⅰ2的另外一端具有操作头，机箱1的面板上设有与操作头对应的操作口，操作口的一侧滑动安装有活门，打开活门时才可以将操作柄连接到操作头上对操作轴Ⅰ2进行操控。
本实施例中的操作轴Ⅱ3的一端通过连杆机构驱动接地刀7运动，操作轴Ⅱ3的另外一端具有旋转接头，机箱1的面板上设有与旋转接头对应的通口，通口的一侧滑动安装有活动门。其中，连杆机构包括依次相互铰接的第一连动块51、连杆52和第二连动块53，第一连动块51与操作轴Ⅱ3端部固定连接，第二连动块53固定连接有转轴54，转轴54上安装有接地刀7，接地刀7下部的活动端的一侧设有接地触头，接地刀7在操作轴Ⅱ3的驱动下与接地触头相接。
当检修断路器需要隔离刀8分闸时，先操控操作轴Ⅰ2驱动隔离刀8分闸，此时销轴41会在伸缩弹簧44的作用下顶入分闸工位槽内，然后操控操作轴Ⅱ3驱动接地刀7合闸，此时凸轮31的凸起部会顶住销轴41的自由端，这样手柄无法拨动，操作轴Ⅰ2也无法转动，确保隔离刀8分闸状态。
为了让接地刀7保持合闸状态，本实施例还提供一种接地刀合分闸保持装置，具体地，包括安装在转轴54端部的拐臂61、与拐臂61连接的滑动套62和套接在滑动套62内的导向杆63，导向杆63安装在固定板65的轴孔内，导向杆63上套设有压簧，压簧的一端与滑动套62固定连接，压簧的另外一端固定在固定板65上。
当接地刀7由分闸工位切换到合闸工位时，通过操作轴Ⅱ3驱动转轴54转动，转轴54会带动拐臂61转动，拐臂61在转动的同时，会带动滑动套62滑动，滑动套62挤压压簧64，当到达合闸工位后，压簧64伸张开并将转轴54顶靠在相应位置，如果分闸转轴54必须克服压簧64的压力才能转动，因此接地刀7在压簧64的作用下保持在合闸位置，防止接地刀7弹起或异动，保证电器的安全性。
当接地刀7合闸时，操作轴Ⅱ3上的凸轮31会顶住销轴41，保证隔离刀8处于分闸状态，误操率大大降低，接地刀7合闸状态下即使出现误操作线路突然通电也不会发生事故。
为了进一步提高操控安全性，操作轴Ⅰ2和操作轴Ⅱ3上均套设有限位凸块，限位凸块的一侧设有微动开关，微动开关可以触发电磁分合闸机构，当出现安全隐患时，微动开关可以触发电磁分合闸机构，保证断路器安全。
本实施例的隔离刀联锁操作机构结构简单且安全性高，尤其适应于风电专用预装箱式变电站中高压侧的控制及保护，适用高海拔、草原、荒漠等运行环境，可直接安装在欧变高压仓位内，联锁完善可靠，性能完全满足风电场使用要求。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种隔离刀联锁操作机构，包括机箱(1)，所述机箱(1)内可转动地安装有驱动隔离刀(8)的操作轴Ⅰ(2)和驱动接地刀(7)的操作轴Ⅱ(3)，其特征在于：所述操作轴Ⅰ(2)上固定有具有限位槽的限位盘(21)，所述限位盘(21)的下方设有竖向滑动的销轴(41)，所述操作轴Ⅱ(3)上设有凸轮(31)，接地刀(7)合闸时所述凸轮(31)将所述销轴(41)顶靠在所述限位槽内。
2.根据权利要求1所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述限位盘(21)上设有三个限位槽分别为分闸工位槽、合闸工位槽和接地工位槽，所述限位盘(21)的下方固定有销轴座(42)，所述销轴座(42)包括上板、下板和侧板，所述上板和下板固定在所述侧板上，所述销轴(41)滑动安装在上板和下板上，所述销轴(41)的一端为限位端，所述限位端穿过所述上板并朝向所述限位盘(21)，所述销轴(41)的另外一端为自由端，所述自由端穿过所述下板并朝向所述凸轮(31)。
3.根据权利要求1所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述操作轴Ⅱ(3)上还安装有拨板(32)，机箱(1)内滑动安装有竖杆(34)，竖杆(34)的一端固定安装有与拨板配合的压板(33)，竖杆(34)的另外一端伸出到机箱(1)的外部，机箱(1)的外部设有挡杆(35)，竖杆(34)通过连接块与挡杆(35)的上端固定连接，挡杆(35)的下端伸入到断路器的箱体内并位于断路器分闸板的一侧。
4.根据权利要求2所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述销轴(41)上设有销钉(43)且销轴(41)的外周套设有伸缩弹簧(44)，所述伸缩弹簧(44)的一端抵靠在所述销钉(43)上，所述伸缩弹簧(44)的另外一端抵靠在下板上。
5.根据权利要求4所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述侧板上铰接有手动杆(45)，所述侧板上还设有竖向腰孔，所述销钉(43)的一端穿过所述竖向腰孔并与所述手动杆(45)的一端铰接，所述手动杆(45)的另外一端伸出到机箱(1)的外部。
6.根据权利要求5所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述操作轴Ⅰ(2)的一端通过传动组件驱动隔离刀(8)运动，所述操作轴Ⅰ(2)的另外一端具有操作头，所述机箱(1)的面板上设有与所述操作头对应的操作口，所述操作口的一侧滑动安装有活门。
7.根据权利要求1所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述操作轴Ⅱ(3)的一端通过连杆机构驱动接地刀(7)运动，所述操作轴Ⅱ(3)的另外一端具有旋转接头，所述机箱(1)的面板上设有与所述旋转接头对应的通口，所述通口的一侧滑动安装有活动门。
8.根据权利要求7所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述连杆机构包括依次相互铰接的第一连动块(51)、连杆(52)、第二连动块(53)，所述第一连动块(51)与所述操作轴Ⅱ(3)端部固定连接，所述第二连动块(53)固定连接有转轴(54)，所述转轴(54)上安装所述接地刀(7)，所述接地刀(7)下部的活动端的一侧设有接地触头，所述接地刀(7)在所述操作轴Ⅱ(3)的驱动下与所述接地触头相接。
9.根据权利要求8所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述隔离刀联锁操作机构还包括接地刀合分闸保持装置，接地刀(7)合分闸保持装置包括安装在转轴(54)端部的拐臂(61)、与拐臂(61)连接的滑动套(62)和套接在滑动套(62)内的导向杆(63)，所述导向杆(63)安装在固定板(65)的轴孔内，所述导向杆(63)上套设有压簧，所述压簧的一端与所述滑动套(62)固定连接，所述压簧的另外一端固定在所述固定板(65)上。
10.根据权利要求1所述的隔离刀联锁操作机构，其特征在于：所述操作轴Ⅰ(2)和操作轴Ⅱ(3)上均套设有限位凸块，所述限位凸块的一侧设有微动开关。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Isolation knife interlocked operation mechanism Effective date of registration: 20181123 Granted publication date: 20171215 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd Changzhou Wujin branch Pledgor: Jiangsu Ming and electric Limited by Share Ltd Registration number: 2018320000328 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20191119 Granted publication date: 20171215 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd Changzhou Wujin branch Pledgor: Jiangsu Ming and electric Limited by Share Ltd Registration number: 2018320000328 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Isolation knife interlocked operation mechanism Effective date of registration: 20191120 Granted publication date: 20171215 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd Changzhou Wujin branch Pledgor: Jiangsu Ming and electric Limited by Share Ltd Registration number: Y2019320000296 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20201123 Granted publication date: 20171215 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Changzhou Wujin branch Pledgor: JIANGSU MECAN ELECTRICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2019320000296 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An interlocking operating mechanism of Disconnector Effective date of registration: 20201124 Granted publication date: 20171215 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Changzhou Wujin branch Pledgor: JIANGSU MECAN ELECTRICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2020980008400 |