CN106298316B - 用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置，其能够锁定或解锁气体绝缘开关设备的隔离开关和接地开关的操作机构的操作，并且该锁定装置包括连接至操作机构以进行旋转运动的驱动轴杠杆、分别联接至驱动轴杠杆的上端和下端以传递运动的第一连杆和第二连杆、具有分别连接至第一连杆和第二连杆的上端和下端以进行旋转运动并且在其一部分上提供有止挡槽的从动轴杠杆、安装在箱体处的支撑件、联接至支撑件以进行旋转运动或平行运动的锁定杠杆、以及通过从动轴杠杆传递的力旋转的从动轴，其中，锁定杠杆在插入止挡槽时锁定从动轴杠杆的运动。

Description

用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置

技术领域

本发明涉及一种用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置，更具体地，涉及一种用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定开关，能够锁定或解锁气体绝缘开关设备的隔离开关和接地开关的操作机构的操作。

背景技术

通常，气体绝缘开关设备(GIS)是一种安装在电力系统的电路的电源侧和负载侧之间的电力装置。当发生诸如接地故障或短路的故障电流时，气体绝缘开关设备有目的地切换正常使用状态下的电路或安全地中断电流。气体绝缘开关设备通常用于超高电力系统中。

气体绝缘开关设备通常包括接收来自高压电源的电能(电力)的套管单元、断路器(CB)、隔离开关(DS)、接地开关(ES)、移动单元、控制器等。

图1和图2是展示了根据相关技术的气体绝缘开关设备的DS和ES单元以及操作机构9的平面和纵向截面图。DS和ES单元包括箱体1和间隔件2、均设置在箱体1中的隔离开关3、接地开关4和三位开关5、安装在操作机构9处的驱动轴6、以及操作三位开关5的从动轴8。在驱动轴6和从动轴8之间提供有连杆组件7。

图3是图1的连杆组件7的立体图。连杆组件7包括通过驱动轴6接收操作机构9的驱动力的驱动轴杠杆7a、与驱动轴杠杆7a间隔设置且向从动轴8传递力的从动轴杠杆7d、连接驱动轴杠杆7a和从动轴杠杆7d以将驱动轴杠杆7a的力传递给从动轴杠杆7d的连杆7b、以及将驱动轴杠杆7a或从动轴杠杆7d可旋转地连接至连杆7b的连接销7c。

图4示出了连杆组件7的操作。驱动轴6连接至驱动轴杠杆7a。三位开关5的可移动接触件5a在每个相位都联接至与从动轴杠杆7d联接的从动轴8。并且，示出了隔离开关DS的固定接触件3a和接地开关ES的固定接触件4a。此处，为了便于解释，仅概念性地示出了从动轴6、可移动接触件5a、每个隔离开关DS的固定接触件3a以及每个接地开关ES的固定接触件4a。当通过驱动轴6将操作机构9的驱动力传递给驱动轴杠杆7a时，包括驱动轴杠杆7a、连杆7b和从动轴杠杆7d的连杆组件7使从动轴8旋转。因此，三位开关5中的每一个的联接至从动轴6的可移动接触件5a旋转进入或滑入隔离开关DS的闭合状态(DS闭合的状态或位置)、中间(松开)状态以及接地开关ES的闭合状态(ES闭合的状态或位置)。

图5A和5B、6A和6B以及7A和7B是关于图2和图3分别展示出了驱动轴处于中间状态的情况、隔离开关处于闭合状态的情况、以及接地开关处于闭合状态的视图。

此处，将驱动轴6和从动轴8彼此连接的连杆组件7具有简单的四连杆结构。并且，连杆组件7仅用于将操作机构9的驱动力传递给从动轴8并且不具有单独的安全装置或锁定装置。这样可能带来下面一些问题。

首先，在操作(或接通)气体绝缘开关设备时，当使用者不认真地或由于误判而以意外的方式操作气体绝缘开关设备时，可能导致设备的损坏或意外事故。

当操作机构由于组装的缺陷或其他原因导致比正常的旋转角度旋转过大或过小时，可能引起可移动接触件5a和固定接触件3a和4a之间的接触不良(接触问题)，从而降低了产品性能。在这种情况下，由于部件之间的碰撞可能损坏这些部件。

此外，当驱动轴被拆卸或去除来修理或替换当前操作的操作机构时，可移动接触件5a由于不具有支承结构可以没有限制地自由旋转，并且与其上有电流流过的固定接触件3a和4a发生异常接触，这样可能导致意外事故。

发明内容

因此，为了避免现有技术中的这些缺点，具体实施方式的一方面提供了一种用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置，其通过限制隔离开关和接地开关的操作(由使用者的粗心大意所引起的)能够防止发生事故、保证装置的组装性能和操作可靠性、以及提高维修的安全性。

为了实现这些和其他优点以及根据本说明书的目的，如本文呈现和广泛地描述，提供了一种用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置，该锁定装置包括连接至操作机构以进行旋转运动的驱动轴杠杆、分别联接至驱动轴杠杆的上端和下端以传递运动的第一和第二连杆、具有分别连接至第一连杆和第二连杆以进行旋转运动的上端和下端且在其一部分上提供有止挡槽的从动轴杠杆、安装在箱体处的支撑件、联接至支撑件以进行旋转运动或平行运动的锁定杠杆、当插入止挡槽时锁定从动轴杠杆的运动的锁定杠杆、以及通过从动轴杠杆传递的力而旋转的从动轴。

在此，可提供多个止挡槽，其形成在与隔离开关的闭合状态、中间状态和接地开关的闭合状态分别对应的位置上。

并且，支撑件可包括联接至箱体的底板以及与锁定杠杆联接的一对侧壁。

锁定装置还可包括插入穿过锁定杠杆且用作锁定杠杆的旋转轴的杆销。

限制锁定杠杆的运动的固定板可联接至侧壁中的一个侧壁的上表面。

穿过固定板的一部分形成有锁孔，并且可提供穿过锁孔被锁住的锁。

可在侧壁的另一个侧壁的上部上提供环，锁穿过环锁住。

可提供固定销以将固定板固定至所述一个侧壁上。

可穿过侧壁中的至少一个侧壁的一部分形成螺纹孔，并且翼型螺栓可插入螺纹孔以锁定锁定杠杆。

锁定杠杆可被配置成在侧壁之间可平行移动的杆。

在根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置中，通过在连杆组件的一侧处提供的锁定单元能够锁定连杆组件的状态，由此甚至不可能发生因使用者的随意操作或误操作而导致的接触状态的改变，从而保证装置和电力系统的稳定性。

基于连杆组件和锁定单元之间的联接状态能够确定隔离开关/接地开关的正常操作状态。

基于连杆组件和锁定单元之间的联接状态能够识别出操作机构的当前状态，从而防止误操作。

锁定单元可配备有诸如锁、翼型螺栓等的锁定装置以固定特定状态，从而防止任意的操作。

此外，为了修理或更换当前操作的操作机构，能够防止因拆卸或去除驱动轴导致可移动接触件自由运动的情况，从而防止电流流动通过的可移动接触件和固定接触件之间的异常接触，从而防止意外事故或设施损坏的发生。

通过下文给出的详细描述将使得本申请的适用性的进一步范围更加明显。然而，应该理解，尽管详细描述和具体实例表明了本发明的优选实施例，但是仅通过说明的方式给出这些详细描述和具体实例，因为通过详细的描述，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域的技术人员来说都是显而易见的。

附图说明

提供了对本发明的进一步理解并且纳入本说明书和构成本说明书的一部分的附图示出了示例性实施例并且连同具体实施方式用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是根据现有技术的气体绝缘开关设备的隔离开关和接地开关单元的平面图；

图2是图1的纵向截面图；

图3是图1中连杆组件的立体图；

图4是图3的操作图；

图5A和5B是展示了关于图2和图3的驱动轴位于中间状态的情况的视图；

图6A和6B是展示了关于图2和图3的隔离开关位于闭合状态的情况的视图；

图7A和7B是展示了关于图2和图3的接地开关位于闭合状态的情况的视图；

图8是展示了根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的立体图；

图9是图8中锁定单元的拆卸立体图；

图10是展示了连杆组件的锁定状态的视图；

图11是根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的操作图；

图12是展示了根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的正常操作状态的视图；

图13是展示了根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置不完整操作状态的视图；

图14是展示了根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的解锁状态的视图；以及

图15是展示了根据本发明的另一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的平面图。

具体实施方式

现将参照附图给出优选配置的描述，用于充分详细地解释本发明所属领域的技术人员能够容易地实践本发明。本描述不应解释为限制本发明的技术范围和精神。

图8是展示了根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的立体图，图9是图8中的锁定单元的拆卸立体图，图10是展示了连杆组件的锁定状态的视图，以及图11是根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的操作图。

在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定机构。(在此，除了连杆组件和锁定单元之外，隔离开关和接地开关单元以及操作机构与根据现有技术的隔离开关和接地开关单元以及操作机构具有相同的配置，所以参照现有技术的附图能够理解它们。)

根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置可包括连接至操作机构以进行旋转运动的驱动轴杠杆11、分别联接至驱动轴杠杆11的上端和下端以进行旋转运动和平行运动的第一连杆20和第二连杆25、具有分别连接至第一连杆20和第二连杆25以进行旋转运动的上端和下端且配备有在其部分上形成的止挡槽31,32和33的从动轴杠杆30、安装在箱体(壳体)处的支撑件41、联接至支撑件41以进行旋转运动或平行运动并且在插入止挡槽31,32和33时限制从动轴杠杆30的运动的锁定杠杆50、以及由从动轴杠杆30传递的力而导致旋转的从动轴8。

根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置可包括连杆组件10以及限制连杆组件10的运动的锁定单元40。

连杆组件10可被配置为四连杆。连杆组件10可包括分别提供在左端和右端的驱动轴杠杆11和从动轴杠杆30，以及提供在其上端和下端的第一连杆20和第二连杆25。

驱动轴杠杆11可形成为平板形状。驱动轴杠杆11可分别可旋转地联接至第一连杆20和第二连杆25的一端。驱动轴杠杆11可连接至操作机构9的驱动轴6并且可被操作机构9的驱动力旋转。

第一连杆20和第二连杆25可分别联接至驱动轴杠杆11的上端和下端。第一连杆20和第二连杆25的一端可通过诸如销、铆钉、螺栓等的联接构件12以可旋转的方式而非固定方式联接至驱动轴杠杆11。驱动轴杠杆11或从动轴杠杆30插入其中的裂开狭缝21和26可分别形成在第一连杆20和第二连杆25的两个端部上。裂开狭缝21和26可分别纵向形成在第一连杆20和第二连杆25的两个端部上。当俯视第一连杆20和第二连杆25时，第一连杆20和第二连杆25可以基于裂开狭缝21和26分别对称地形成。当驱动轴杠杆11插入裂开狭缝21和26中时，能够稳定地保持第一和第二连杆20,25与驱动轴杠杆11之间的联接状态，并且能够最小化从驱动轴杠杆11传递的驱动力的损失。第一连杆20和第二连杆25可彼此平行布置。

从动轴杠杆30可分别可旋转地联接至第一连杆20和第二连杆25的另一端。第一连杆20可联接至从动轴杠杆30的上端，以及第二连杆25可联接至从动轴杠杆30的下端。驱动轴杠杆11与第一和第二连杆20,25之间的联接特性能够相似地或同样地应用于从动轴杠杆30与第一和第二连杆20,25之间的联接。

从动轴杠杆30可形成为平板形状。从动轴能够联接的轴孔35可穿过从动轴杠杆30形成。从动轴杠杆30可具有突出成半圆形的外表面。在从动轴杠杆30的外表面上可形成多个止挡槽31,32和33。该多个止挡槽31,32和33从上至下可分别被称为第一止挡槽31、第二止挡槽32和第三止挡槽33。在此，止挡槽31,32和33可对应于三位开关的三个位置(DS闭合位置、中间或松开位置和ES闭合位置)。

止挡槽31,32和33可位于彼此以相同角度(例如，60°)间隔开的位置。也就是说，在图8所示的中间位置，从动轴杠杆30可处于一种与隔离开关和接地开关不接触的状态(即，中间或松开状态)，并且锁定单元40可插入第二止挡槽32。如果驱动轴6逆时针旋转60°，那么第一连杆20可移动至左边而第二连杆25可移动至右边，使得从动轴杠杆30能够逆时针旋转60°。在这种情况下，锁定单元40能够插入第一止挡槽31中。如果从动轴6顺时针旋转60°，那么第一连杆20可移动至右边而第二连杆25可移动至左边，使得从动轴杠杆30能够顺时针旋转60°。在这种情况下，锁定单元40能够插入第三止挡槽33。

锁定单元40可设置成锁定或解锁连杆组件10的移动。详细地，锁定单元40可插入从动轴杠杆30的止挡槽31,32和33中的一个以在特定状态下锁定连杆组件10的移动，并且当锁定单元40未插入止挡槽31,32和33中的任意一个时解锁连杆组件10。

作为锁定单元40的一个实施例，锁定单元40可包括作为核心部件的支撑件41和锁定杠杆50。并且，锁定单元40还可包括一些部件，诸如，用于联接锁定杠杆50和支撑件41的杆销55、用于限制锁定杠杆50的运动的固定板60、锁70、翼型螺栓66等。

支撑件41可安装在箱体1处并且支承锁定杠杆50，使得锁定杠杆50可进行平行运动或旋转运动。支撑件41可包括联接至箱体1的底板42以及与锁定杠杆50联接的一对侧壁43。底板42可配备有用于联接底板42和箱体1的多个固定孔42a。每个侧壁43可提供有销孔43a，杆销55插入穿过销孔43a。在侧壁43中的一个侧壁的上部可提供环44，锁70穿过环44锁定。

锁定杠杆50可安装在支撑件41处并且插入止挡槽31,32和33。锁定杠杆50是直接锁定从动轴杠杆30的部件。锁定杠杆50可形成为板状。锁定杠杆50可提供有贯穿其形成的销孔51，使得杠杆销55能够插入穿过锁定杠杆50。可插入止挡槽31,32和33的突出件52从锁定杠杆50的一部分突出。考虑到锁定杠杆50的操作特性，突出件52可以形成各种形状、止挡槽31,32和33的形状等。

可提供杆销55以将锁定杠杆50可旋转地安装在支撑件41处。杆销55可顺序地插入穿过侧壁43的销孔43a、锁定杠杆50的销孔51和另一个销孔43a。锁定杠杆50可以作为轴的杆销55为中心旋转。当锁定杠杆50以作为轴的杆销55为中心逆时针旋转时，已经插入止挡槽31,32和33中的一个的突出件52可与该止挡槽分离(参见图8)。在另一方面，当锁定杠杆50顺时针旋转时，突出件52可插入止挡槽31,32和33中的一个(参见图10)。

同时，限制锁定杠杆50的运动的固定板60可设置在另一个侧壁43的上表面上。销孔61可穿过固定板60的一部分形成，使得固定板60能够通过固定销65被固定至另一个侧壁43。

锁孔62可穿过固定板60的一部分形成，使得锁70能够通过锁孔62锁住。

同时，可穿过至少一个侧壁43的一部分形成螺纹孔43b。翼型螺栓66可插入穿过螺纹孔43b并锁定锁定杠杆50。

尽管未单独示出，但是可以以锁定杠杆50形成杆状以在侧壁43之间平行移动的方式实施另一个实施例。在这种情况下，锁定杠杆50可通过平行运动插入从动轴杠杆30的止挡槽31,32和33或与之分离。

在下文中，将参照图11至图14描述根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的操作。

当驱动轴杠杆11通过从驱动轴6传递的驱动力顺时针或逆时针旋转时，联接至驱动轴杠杆11的上部分和下部分的第一连杆20和第二连杆25响应性地移动。第一连杆20和第二连杆25彼此在相对的方向上移动以允许从动轴杠杆30顺时针或逆时针移动。响应于从动轴杠杆30的运动，从动轴8被旋转并由此可移动接触件5a被移动。

可移动接触件5a的操作位置可以是DS闭合位置、中间或松开位置和ES闭合位置这三个位置。也就是说，可移动接触件5a可位于与隔离开关DS的固定接触件3a可接触的位置、与固定接触件3a和4a不接触的位置、以及与接地开关ES的固定接触件4a可接触的位置。因此，主电路可切换为导电状态、短路状态以及接地状态。在此，隔离开关DS的闭合位置、中间或松开位置和接地开关ES的闭合位置可以是锁定单元40的锁定杠杆10可分别插入第一止挡槽31、第二止挡槽32和第三止挡槽33的位置。因此，锁定单元40的锁定杠杆50可在每个位置插入止挡槽31,32和33中的一个以固定连杆组件10以及使用锁70或翼型螺栓66锁定锁定单元40。这样可允许锁定连杆组件10并且可以确定操作机构是否通过正确放置在每个接触状态而恰当操作。

尽管未单独示出，但是，可提供控制器(未示出)来控制可移动接触件5a的操作位置。控制器可控制操作机构的驱动轴6的驱动力，使得从动轴杠杆30的止挡槽31,32和33中的每一个能够准确地与锁定单元40的锁定杠杆50的位置对准。例如，控制器可控制锁定杠杆50每一次恰好移动60°，以便位于DS闭合位置、中间或松开位置或ES闭合位置。

图12示出了在根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的操作状态中的正常操作状态。图12示出了驱动轴杠杆30顺时针恰好地移动60°，使得可移动接触件5a与接地开关的固定接触件4a正确地接触并且锁定杠杆50可插入第三止挡槽33的状态。也就是说，从动轴杠杆30的第三止挡槽33与锁定杠杆50直线性地对准。

图13示出了在根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的操作状态中的不完整的操作状态。图13示出了从动轴杠杆30的第三止挡槽33与锁定单元40的锁定杠杆50未直线性地对准。这样，当从动轴杠杆30的旋转角度与预定角度不匹配(对应)时，锁定杠杆50不可能插入止挡槽31,32和33中并且也不能锁住锁70。此外，这样可有利于使用者或操作者用眼睛检查出由于操作机构8的不准确操作导致可移动接触件5a不可能与接地开关的固定接触件4a准确地接触。

图14示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的操作状态中的一种状态，即，锁定单元40的锁定杠杆50从连杆组件10中释放出。甚至在该释放状态中，也能够锁住锁70并因此能够保持释放状态以及能够防止锁的丢失。

图15是展示了根据本发明的另一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置的平面图。

本示例性实施例展示了锁定单元40具有与之前实施例所示锁定单元相同的配置，除了未使用固定板60和锁70，并且进一步提供了翼型螺栓67以保证锁定杠杆50的插入状态。

在根据本发明的一个示例性实施例的用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置中，在连杆组件的一侧提供的锁定单元能够锁定连杆组件的状态，这样可防止使用者的随意操作或误操作导致接触状态的变化，从而确保电力系统的稳定性。

基于连杆组件和锁定单元之间的联接状态能够确定隔离开关/接地开关的正常操作状态。

基于连杆组件和锁定单元之间的联接状态能够识别出操作机构的当前状态，从而防止误操作。

锁定单元可配备有诸如锁、翼型螺栓等的锁定装置来固定特定状态，从而防止随意操作。

此外，为了修理或更换当前正在操作的操作机构，能够防止因拆卸或去除驱动轴导致可移动接触件随意移动的情况，进而防止电流流动通过的可移动接触件和固定接触件之间的异常接触，从而防止发生意外事故或设施损坏。

也应该理解，除非另有具体说明，否则上述实施例不受前述具体实施方式的详细说明的限制，而应该在所附权利要求限定的范围内进行广义的解释，因此，落入权利要求界限内的所有变化和修改、或这种界限的等同物均旨在包含在所附权利要求中。

Claims (9)

1.一种用于气体绝缘开关设备的操作机构的锁定装置，所述锁定装置包括：

驱动轴杠杆，连接至所述操作机构以进行旋转运动；

第一连杆和第二连杆，分别联接至所述驱动轴杠杆的上端和下端以传递所述运动；

从动轴杠杆，其具有分别连接至所述第一连杆和所述第二连杆的上端和下端以进行旋转运动；以及

通过所述从动轴杠杆传递的力旋转的从动轴，

其特征在于，所述锁定装置还包括：形成在所述从动轴杠杆的一部分处的止挡槽；

安装在箱体处的支撑件；以及

联接至所述支撑件以进行旋转运动的锁定杠杆，所述锁定杠杆在插入所述止挡槽中时锁定所述从动轴杠杆的所述运动；以及

插入穿过所述锁定杠杆并且用作所述锁定杠杆的旋转轴的杆销，

其中，当所述锁定杠杆基于所述杆销沿逆时针方向旋转时，所述锁定杠杆与一个止挡槽分离，并且当所述锁定杠杆基于所述杆销沿顺时针方向旋转时，所述锁定杠杆插入到所述止挡槽中的一个。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，提供了多个所述止挡槽，所述多个止挡槽分别形成在与隔离开关的闭合状态、中间状态和接地开关的闭合状态相对应的位置。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述支撑件包括联接至所述箱体的底板以及与所述锁定杠杆联接的一对侧壁。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，限制所述锁定杠杆的所述运动的固定板联接至所述侧壁中的一个侧壁的上表面。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，穿过所述固定板的一部分形成有锁孔，并且提供了穿过所述锁孔被锁住的锁。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，在所述侧壁中的另一个侧壁的上部上提供有环，所述锁穿过所述环被锁住。

7.根据权利要求4所述的装置，其中，提供了固定销以将所述固定板固定至所述一个侧壁。

8.根据权利要求3所述的装置，其中，穿过所述侧壁中的至少一个侧壁的一部分形成有螺纹孔，并且翼型螺栓插入所述螺纹孔以锁定所述锁定杠杆。

9.根据权利要求3所述的装置，其中，所述锁定杠杆被配置成在所述侧壁之间可平行移动的杆。