CN107833780A - 高压开关用防误联锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压开关用防误联锁装置，包括花瓶轴、负荷模块、接地模块，花瓶轴、负荷模块、接地模块固定在底板上，花瓶轴上套设有弧形连接片，负荷模块、接地模块通过弹簧连接；负荷模块、接地模块包括负荷轴、接地轴，负荷轴、接地轴上套设有负荷拐臂、接地拐臂，负荷拐臂、接地拐臂对应通过负荷连接片、接地连接片与弧形连接片连接；负荷拐臂、接地拐臂上方对应设有负荷联动片、接地联动片，负荷轴、接地轴外侧设置有使对应拐臂和联动片限位的负荷限位柱、接地限位柱。本发明的防误联锁装置，通过弹簧两头作用力改变力臂方向，实现负荷模块和接地模块的联锁。

Description

高压开关用防误联锁装置

技术领域

本发明涉及高压开关领域，尤其涉及一种实现高压开关的负荷开关和接地开关联动的防误联锁装置。

背景技术

目前，国家正在进行智能电网建设，其中包括了：发电、变电、配电、调度用电自动化等。高压开关作为：配电、调度、用电等一个重要环节，在配电自动化中起着及其重要的作用。

高压开关设备用于额定电压10KV及以上的场合，主要用于开断和关合导电回路的电器，高压开关设备中的高压开关主要用于隔离和闭合高压电源。高压开关由负荷开关和接地开关组成，负荷开关是开断正常回路条件下，在规定时间内分合闸。接地开关是负荷开关分闸后，安全接地的刀闸。

负荷开关和接地开关只能合闸其中的一组，两者之间必须要有机械联锁，当其中一组开关刀闸合闸后，需确保另一组开关刀闸不能被合闸。

目前的高压开关，其负荷开关与接地开关的联锁机构复杂，体积较大，使得高压开关的设备庞大，给设备的安装带来一定困难。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供一种高压开关用防误联锁装置，实现负荷开关与接地开关联动的同时，体积小，易操作，以解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

高压开关用防误联锁装置，包括花瓶轴、负荷模块、接地模块，所述花瓶轴、负荷模块、接地模块固定在底板上，花瓶轴上套设有弧形连接片，所述负荷模块、接地模块通过弹簧连接；

所述负荷模块、接地模块对应包括负荷轴、接地轴，所述负荷轴、接地轴与所述花瓶轴呈三角形分布；所述负荷轴、接地轴上对应套设有负荷拐臂、接地拐臂，所述负荷拐臂、接地拐臂对应通过负荷连接片、接地连接片与所述弧形连接片连接；

所述负荷拐臂、接地拐臂上方对应设有负荷联动片、接地联动片，所述负荷联动片、接地联动片的转动带动对应负荷拐臂、接地拐臂转动；所述负荷轴、接地轴外侧设置有使对应拐臂和联动片限位的负荷限位柱、接地限位柱。

本发明的一种优选方案，所述负荷轴、接地轴、花瓶轴呈等腰三角形分布，所述花瓶轴为等腰三角形顶点。

本发明的另一种优选方案，所述负荷拐臂、接地拐臂呈月牙形，负荷拐臂、接地拐臂的一端对应设有与负荷限位柱、接地限位柱适配的负荷卡槽、接地卡槽；负荷拐臂、接地拐臂的另一端对应设有负荷凹槽、接地凹槽。

本发明的另一种优选方案，所述负荷联动片、接地联动片呈十字型，负荷联动片、接地联动片的十字型一力臂上对应设有负荷圆轴、接地圆轴，弹簧的两端分别卡接在所述负荷圆轴、接地圆轴上；负荷联动片、接地联动片相对圆轴的另一力臂上对应设有负荷限位销、接地限位销，所述负荷限位销、接地限位销与所述负荷凹槽、接地凹槽适配。

本发明的另一种优选方案，所述负荷联动片、接地联动片的十字型另两力臂上对应设有与所述负荷限位柱、接地限位柱适配的负荷弧形槽、接地弧形槽。

本发明的另一种优选方案，所述负荷拐臂、接地拐臂均为两层结构，两层结构之间对应通过负荷连杆、接地连杆连接，所述负荷连接片、接地连接片对应连接在负荷连杆、接地连杆上。

本发明的另一种优选方案，所述负荷联动片、接地联动片均为两层结构，两层结构之间对应通过负荷圆轴、接地圆轴连接。

本发明的另一种优选方案，还包括弹簧储能机构，所述弹簧储能机构包括固定套设在负荷轴上部的旋转挡片，所述旋转挡片的转动可带动所述负荷联动片转动；所述负荷模块处还设有半轴，所述半轴下部设有扭簧，半轴上设有与负荷联动片的负荷弧形槽适配的滑槽。

本发明的另一种优选方案，所述旋转挡片呈双叶形，所述负荷联动片的负荷圆轴上方设有联动柱，旋转挡片的叶片碰到所述联动柱后带动负荷联动片旋转。

本发明的高压开关用防误联锁装置，以花瓶轴为等腰三角形顶点轴，负荷轴、接地轴为等腰三角形底角轴，花瓶轴与负荷轴、接地轴之间通过连接片连接，负荷模块、接地模块之间通过弹簧连接，通过改变单根弹簧两端支点就力方向，带动花瓶轴旋转，实现负荷开关分闸合闸、负荷开关分闸储能、接地开关分闸合闸的功能，体积小，易操作，便于安装维护，符合国家电网公司提出的开关小型化、智能化的要求。

附图说明

图1为本发明高压开关用防误联锁装置俯视图；

图2为本发明高压开关用防误联锁装置立体图；

图3为本发明半轴示意图；

图4为本发明弹簧储能时负荷联动片与半轴状态图；

图5为本发明负荷开关、接地开关分闸时状态图；

图6为本发明负荷开关合闸时状态图；

图7为本发明负荷开关合闸时另一角度状态图；

图8为本发明弹簧储能开始时状态图；

图9为本发明弹簧储能结束时状态图；

图10为本发明接地开关合闸时状态图。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段及实现方式易于了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。

参见图1、图2，本发明的高压开关用防误联锁装置，应用于高压开关设备，包括花瓶轴300、负荷模块、接地模块，花瓶轴的底部设有凹槽，高压开关的驱动轴连接在花瓶轴的底部凹槽上。花瓶轴向不同方向的旋转带动高压开关驱动轴向不同方向旋转，实现高压开关负荷刀闸的合闸分闸、接地刀闸的合闸分闸。

所述花瓶轴300、负荷模块、接地模块固定在底板600上，上部还设有顶板，底板与顶板之间通过若干立柱固定连接，使本发明的防误联锁装置连接牢固。

所述负荷模块包括负荷轴100，所述接地模块包括接地轴200，花瓶轴300、负荷模块的负荷轴100、接地模块的接地轴200呈等腰三角形分布，花瓶轴300为等腰三角形的顶点。弧形连接片310的下端固定套设在花瓶轴300上，弧形连接片310的转动带动花瓶轴300旋转。负荷连接片311、接地连接片312的一端连接在弧形连接片310的上端，负荷连接片311的另一端对应与负荷模块连接，接地连接片312的另一端对应与接地模块连接。

负荷拐臂110、接地拐臂210可旋转的对应套设在负荷轴100、接地轴200的下部。负荷拐臂110、接地拐臂210均呈月牙形，负荷拐臂110、接地拐臂210的上部月牙末端对应设有负荷卡槽1102、接地卡槽2102；负荷拐臂110、接地拐臂210的下部月牙末端对应设有负荷凹槽1103、接地凹槽2103。负荷拐臂110的月牙形上端与前述负荷连接片311的另一端连接；接地拐臂210的月牙形上端对应与前述接地连接片312的另一端连接。

在负荷轴100上、负荷拐臂110上方固定套设有负荷联动片120；在接地轴200上、接地拐臂210上方固定套设有接地联动片220，负荷轴100、接地轴200的旋转带动对应负荷联动片120、接地联动片220一起旋转；且负荷联动片120、接地联动片220的转动会带动对应负荷拐臂110、接地拐臂210一起转动。

在负荷轴100外侧设有与负荷连接片120适配的、使负荷连接片120限位的负荷限位柱130，且负荷限位柱130与前述负荷拐臂的负荷卡槽1102适配。在接地轴200外侧设有与接地连接片220适配的、使接地连接片220限位的接地限位柱230，且接地限位柱230与前述接地拐臂的接地卡槽2102适配。

本发明中，负荷联动片120、接地联动片220均呈十字型，设有呈十字型的4根力臂。负荷联动片120、接地联动片220的十字型下方力臂上对应设有负荷圆轴1201、接地圆轴2201，弹簧400的两端固定设置有半圆凹轮活块410，弹簧两端通过半圆凹轮活块分别卡接在负荷圆轴1201、接地圆轴2201上；负荷联动片120、接地联动片220相对圆轴的另一力臂上对应设有负荷限位销1203、接地限位销2203。所述负荷限位销1203、接地限位销2203向下延伸，对应与前述负荷拐臂110、接地拐臂210下部月牙末端的负荷凹槽1103、接地凹槽2103适配，联动片旋转时限位销碰到对应凹槽后带动对应拐臂一起旋转。

本发明中，所述负荷联动片120的十字型力臂的另两力臂上设有与负荷限位柱130适配的负荷弧形槽1204；所述接地联动片220的十字型力臂的另两力臂上设有与接地限位柱230适配的接地弧形槽2204。负荷弧形槽1204、接地弧形槽2204与对应负荷限位柱130、接地限位柱230接触后，卡在限位柱上，使负荷联动片120、接地联动片220被限位，停止转动。

本发明中，负荷拐臂110、接地拐臂210均为上下两层结构，上下两层结构的形状一致，上下两层之间对应通过负荷连杆1101、接地连杆2101连接，负荷连接片311、接地连接片312对应套接在拐臂上方的负荷连杆1101、接地连杆2101上。

本发明中，负荷联动片120、接地联动片220也为上下两层结构，上下两层结构的形状一致，上下两层之间对应通过负荷圆轴1201、接地圆轴2201连接，弹簧400的两端分别卡接在联动片下方的负荷圆轴1201、接地圆轴2201上。

参见图3、图4，本发明中，所述负荷模块处还设有弹簧储能机构。弹簧储能机构包括固定套接在负荷轴100上并位于负荷联动片120上方的旋转挡片140，负荷轴100的旋转带动旋转挡片140一起旋转。需说明的是，设置半轴后，负荷联动片120可旋转套设在负荷轴100上，负荷轴旋转时带动旋转挡片旋转，由旋转挡片140旋转时带动负荷联动片120一起旋转。

弹簧储能机构还包括设置在负荷轴100一侧的半轴500，半轴500下部设置有复位扭簧510，半轴500上设有与负荷联动片120上负荷弧形槽1204适配的滑槽520。负荷联动片顺时针旋转时，负荷联动片弧形边可滑过半轴的滑槽，然后半轴在扭簧作用下复位；负荷联动片逆时针旋转时，负荷联动片的负荷弧形槽直边处卡钩在半轴的滑槽处，使负荷联动片停止转动。

本发明中，所述旋转挡片140呈双叶形，负荷联动片120的负荷圆轴1201上方固定设有联动柱1205，旋转挡片140旋转时，旋转挡片的叶片碰到联动柱1205后带动负荷联动片120一起旋转。半轴500与负荷开关的分闸按钮传动连接。

本发明的工作原理为：

参见图5，负荷开关、接地开关均处于分闸状态时，此时弹簧400处于水平位置。

参见图6、图7，负荷开关合闸时，负荷轴100在外力的作用下顺时针旋转，负荷轴带动旋转挡片140一起旋转，旋转挡片的下方叶片碰到负荷联动片120上的联动柱1205后带动负荷联动片旋转，由于左侧的接地联动片220的接地弧形槽2204卡在接地限位柱230上，接地联动片被限位固定，即弹簧400左侧被固定，故弹簧开始被压缩；随着负荷联动片120的旋转，弹簧被进一步压缩，且弹簧右侧慢慢向负荷轴的斜后方移动，当负荷联动片转动到弹簧压缩临界点后，被压缩的弹簧突然释放。弹簧释放时，推动负荷联动片继续转动，直至负荷联动片上方力臂的负荷弧形槽1204卡在负荷限位柱130上负荷联动片停止转动。负荷联动片转动时，负荷联动片的负荷限位销1203碰到负荷拐臂110下方叶片的负荷凹槽1103后带动负荷拐臂顺时针旋转，直至负荷拐臂上方叶片的负荷卡槽1102碰到负荷限位柱130后负荷拐臂停止转动。负荷拐臂上方叶片转动时，带动负荷连接片311向右移动，从而带动弧形连接片310顺时针旋转。弧形连接片的转动，带动花瓶轴300顺时针旋转，花瓶轴带动高压开关的驱动轴转动，负荷开关合闸。

负荷开关合闸时，接地开关被锁止，不能合闸。因为弧形连接片310顺时针旋转时，将带动接地连接片312向右移动，接地连接片带动接地拐臂210顺时针旋转。此时若误操作进行接地开关合闸，即接地轴200被逆时针转动，接地轴带动接地联动片220逆时针旋转，接地联动片的接地限位销2203碰到接地拐臂下方叶片的接地凹槽2103后，因此时接地拐臂不能转动，故接地联动片不能再继续转动，即接地轴不能继续转动，故接地开关不能被合闸。

参见图4、图8、图9，负荷开关合闸过程中，负荷联动片120带负荷弧形槽1204的弧形边会滑过半轴500上的滑槽520，然后半轴在底部复位扭簧510的作用下复位。负荷开关合闸后，负荷轴100在电机的带动下逆时针旋转，旋转挡片140上方叶片旋转时碰到负荷联动片的联动柱1205后带动负荷联动片逆时针转动，弹簧开始被压缩。当弹簧被压缩到临界点位置时，负荷联动片的负荷弧形槽的直边卡钩在半轴500的滑槽520处，负荷联动片停止转动，这时弹簧处于临界储能状态(即半轴沿逆时针方向稍微转动，负荷联动片从半轴的滑槽处脱钩，弹簧立即释放)。半轴500上设有若干连接片530，所述若干连接片530分别与开关设备中的若干电磁铁连接，当设备发生故障，电磁铁动作时推动半轴逆时针转动，负荷联动片的负荷弧形槽直边从滑槽上脱钩，弹簧立即释放，使负荷开关分闸，保证设备安全。

负荷开关分闸时，按压分闸按钮，分闸按钮带动半轴逆时针旋转，负荷联动片的负荷弧形槽直边从半轴滑槽上脱钩，弹簧立即释放。弹簧释放时推动负荷联动片继续转动，负荷联动片的负荷限位销碰到负荷拐臂的上方叶片后带动负荷拐臂逆时针旋转，通过负荷连接片带动弧形连接片和花瓶轴逆时针旋转，并推动接地拐臂逆时针旋转，负荷开关分闸，恢复到图5所示的状态。

参加图10，接地开关合闸时，接地轴200在外力的作用下逆时针旋转，接地轴带动接地联动片220旋转，由于右侧的负荷联动片120被负荷限位柱130限位固定，即弹簧400右侧被固定，故弹簧开始被压缩。随着接地联动片的旋转，弹簧被进一步压缩，且弹簧左侧慢慢向接地轴的斜后方移动，当接地联动片转动到弹簧压缩临界点后，被压缩的弹簧突然释放。弹簧释放时，推动接地联动片继续转动，接地联动片的接地限位销2203碰到接地拐臂210下方叶片的接地凹槽2103后带动接地拐臂旋转，直至接地拐臂上方叶片的接地卡槽2102碰到接地限位柱230后接地拐臂停止转动。接地拐臂上方叶片转动时，带动接地连接片312向左移动，并带动弧形连接片310逆时针旋转。弧形连接片的旋转带动花瓶轴300逆时针旋转。花瓶轴带动高压开关的驱动轴转动，接地开关合闸。

同样接地开关合闸时，负荷开关被锁止，不能合闸。因为弧形连接片310逆时针旋转时将带动负荷连接片311向左移动，负荷连接片带动负荷拐臂110逆时针旋转。此时若误操作进行负荷开关合闸，负荷轴100被顺时针旋转，负荷轴100带动旋转挡片并带动负荷联动片120顺时针旋转，负荷联动片的负荷限位销1203碰到负荷拐臂下方叶片的负荷凹槽1103后，因此时负荷拐臂不能转动，故负荷联动片不能再继续转动，即负荷轴不能继续转动，故负荷开关不能被合闸。

接地开关分闸时，接地轴在外力作用下顺时针旋转，带动接地联动片旋转，弹簧开始被压缩，并向接地轴斜下方移动。过了临界点位置后弹簧立即释放。弹簧释放时推动接地联动片继续转动，接地联动片的接地限位销碰到接地拐臂的上方叶片后带动接地拐臂顺时针旋转，通过接地连接片带动弧形连接片和花瓶轴顺时针旋转，并带动负荷拐臂顺时针转动，接地开关分闸，恢复到图5所示的状态。

以上显示和描述了本发明的主要特征、工作方式和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (9)

1.高压开关用防误联锁装置，其特征在于：包括花瓶轴(300)、负荷模块、接地模块，所述花瓶轴(300)、负荷模块、接地模块固定在底板(600)上，花瓶轴上套设有弧形连接片(310)，所述负荷模块、接地模块通过弹簧(400)连接；

所述负荷模块、接地模块对应包括负荷轴(100)、接地轴(200)，所述负荷轴(100)、接地轴(200)与所述花瓶轴(300)呈三角形分布；所述负荷轴(100)、接地轴(200)上对应套设有负荷拐臂(110)、接地拐臂(210)，所述负荷拐臂(110)、接地拐臂(210)对应通过负荷连接片(311)、接地连接片(312)与所述弧形连接片(310)连接；

所述负荷拐臂(110)、接地拐臂(210)上方对应设有负荷联动片(120)、接地联动片(220)，所述负荷联动片(120)、接地联动片(220)的转动带动对应负荷拐臂(110)、接地拐臂(210)转动；所述负荷轴(100)、接地轴(200)外侧设置有使对应拐臂和联动片限位的负荷限位柱(130)、接地限位柱(230)。

2.根据权利要求1所述高压开关用防误联锁装置，其特征在于：所述负荷轴(100)、接地轴(200)、花瓶轴(300)呈等腰三角形分布，所述花瓶轴(300)为等腰三角形顶点。

3.根据权利要求1或2所述高压开关用防误联锁装置，其特征在于：所述负荷拐臂(110)、接地拐臂(210)呈月牙形，负荷拐臂(110)、接地拐臂(210)的一端对应设有与负荷限位柱(130)、接地限位柱(230)适配的负荷卡槽(1102)、接地卡槽(2102)；负荷拐臂(110)、接地拐臂(210)的另一端对应设有负荷凹槽(1103)、接地凹槽(2103)。

4.根据权利要求3所述高压开关用防误联锁装置，其特征在于：所述负荷联动片(120)、接地联动片(220)呈十字型，负荷联动片(120)、接地联动片(220)的十字型一力臂上对应设有负荷圆轴(1201)、接地圆轴(2201)，弹簧(400)的两端分别卡接在所述负荷圆轴(1201)、接地圆轴(2201)上；负荷联动片(120)、接地联动片(220)相对圆轴的另一力臂上对应设有负荷限位销(1203)、接地限位销(2203)，所述负荷限位销(1203)、接地限位销(2203)与所述负荷凹槽(1103)、接地凹槽(2103)适配。

5.根据权利要求4所述高压开关用防误联锁装置，其特征在于：所述负荷联动片(120)、接地联动片(220)的十字型另两力臂上对应设有与所述负荷限位柱(130)、接地限位柱(230)适配的负荷弧形槽(1204)、接地弧形槽(2204)。

6.根据权利要求1或2所述高压开关用防误联锁装置，其特征在于：所述负荷拐臂(110)、接地拐臂(210)均为两层结构，两层结构之间对应通过负荷连杆(1101)、接地连杆(2101)连接，所述负荷连接片(311)、接地连接片(312)对应连接在负荷连杆(1101)、接地连杆(2101)上。

7.根据权利要求1或2所述高压开关用防误联锁装置，其特征在于：所述负荷联动片(120)、接地联动片(220)均为两层结构，两层结构之间对应通过负荷圆轴(1201)、接地圆轴(2201)连接。

8.根据权利要求1所述高压开关用防误联锁装置，其特征在于：还包括弹簧储能机构，所述弹簧储能机构包括固定套设在负荷轴(100)上部的旋转挡片(140)，所述旋转挡片(140)的转动可带动所述负荷联动片(120)转动；所述负荷模块处还设有半轴(500)，所述半轴(500)下部设有扭簧(510)，半轴(500)上设有与负荷联动片的负荷弧形槽(1204)适配的滑槽(520)。

9.根据权利要求8所述高压开关用防误联锁装置，其特征在于：所述旋转挡片(140)呈双叶形，所述负荷联动片的负荷圆轴(1201)上方设有联动柱(1205)，旋转挡片(140)的叶片碰到所述联动柱(1205)后带动负荷联动片旋转。