CN109914930B - 一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁及控制方法，安全锁包括第一电磁铁、锁紧环、锁紧环支撑架和挂鼻；所述开关柜包括断路器手车室、断路器手车、隔离挡板、上活门和下活门；锁紧环支撑架包括中空外框和中部横梁，锁紧环贯穿中部横梁；锁紧环支撑架设置在上活门下部，且与上活门垂直；挂鼻设置在下活门上部与锁紧环支撑架相对应的位置，且挂鼻与锁紧环支撑架中空外框的形状和尺寸相同；第一电磁铁设置在下活门的挂鼻下部位置，且第一电磁铁与下活门垂直；断路器手车室底部设置有滑轨，断路器手车沿着滑轨滑动；滑轨上设置有第一行程开关；第一行程开关连接有控制器，控制器还与第一电磁铁连接；锁紧环采用铁性材质。

Description

一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁及控制方法

技术领域

本发明属于开关柜安全领域，具体涉及一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁及控制方法。

背景技术

近年来，国家电网公司因开关柜运维检修造成多起人身事故，原因都是检修人员误打开开关柜的动、静触头隔离挡板上的活门造成。如对某变电站开关柜进行电流互感器CT更换，开关柜的电流互感器CT的二次接线在电缆室内部，如需拆接线需要从手车室下部拆除挡板进行更换，手车室内动、静触头隔离挡板的活门没有任何防护，其隔离挡板活门传动连杆在手车室下部，检修人员容易误导打开活门，使动、静触头暴露。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁及控制方法，是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述开关柜检修中，检修人员误打开动、静触头隔离挡板的活门，造成触电危险的是缺陷，提供一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁及控制方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：

一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，包括第一电磁铁、锁紧环、锁紧环支撑架和挂鼻；所述开关柜包括母线室、电缆室、断路器手车室和断路器手车，隔离挡板设置在母线室和断路器手车室之间，隔离挡板上设置有开口，开口处设置有上活门和下活门；

上活门和下活门沿着隔离挡板上下活动；

锁紧环支撑架包括中空外框和中部横梁，锁紧环贯穿中部横梁设置在中空外框内；

锁紧环支撑架设置在上活门下部，且与上活门垂直；

挂鼻设置在下活门上部与锁紧环支撑架相对应的位置，且挂鼻与锁紧环支撑架中空外框的形状和尺寸相同；

第一电磁铁设置在下活门的挂鼻下部位置，且第一电磁铁与下活门垂直；

断路器手车室底部设置有滑轨，断路器手车沿着滑轨滑动；

滑轨上设置有第一行程开关；

第一行程开关连接有控制器，控制器还与第一电磁铁连接；

锁紧环采用铁性材质。开关柜检修时，控制器接收到第一行程开关的信号后，控制第一电磁铁上电，第一电磁铁吸住锁紧环，锁紧环被牢牢锁定在挂鼻中，不但锁定了活门上下移动，同时，挂鼻限制了锁紧环水平方向的移动，防止检修人员将活门水平撬开，切实保障检修人员的安全。

进一步地，锁紧环支撑架采用“曰”字型支撑架。锁紧环支撑架不限于“曰”字型，凡是带有中部横梁的中空框架均可实现支撑锁紧环的功能。

进一步地，“曰”字型支撑架的中部横梁与上活门平行。中部横梁不限于与上活门平行，中部横梁位于中空框架的平面内，均可实现支撑锁紧环的功能，锁紧环的角度不限制。

进一步地，所述锁紧环为圆环形状。锁紧环采用封闭环，不限于圆环形状，但圆环形状再上、下活门分离时，不容易被卡死。

进一步地，母线室内设置有静触头盒，静触头盒内设置有静触头；

断路器手车上设置有动触头，动触头贯穿隔离挡板的开口进入静触头盒与静触头接触。

进一步地，上活门上还设置有第二电磁铁，第二电磁铁设置在锁紧环上部；第二电磁铁也与控制器连接。开关柜检修完毕，准备运行时，需要将活门解锁，第二电磁铁上电，将锁紧环吸住，防止锁紧环卡紧在挂鼻中，不容易分离。

进一步地，第一电磁铁包括第一线圈和第一铁芯；

第一线圈缠绕在第一铁芯外部，第一线圈一端连接有第一电源，另一端连接有第一开关，第一开关还与第一电源连接，第一开关控制端还与控制器连接；

第二电磁铁包括第二线圈和第二铁芯；

第二线圈缠绕在第二铁芯外部，第二线圈一端连接有第二电源，另一端连接有第二开关，第二开关还与第二电源连接，第二开关控制端还与控制器连接。控制器接收到第一行程开关的信号后，通过控制第一开关控制第一电磁铁的上电和断电，通过控制第二开关控制第二电磁铁的上电和断电。

进一步地，滑轨上还设置有第二行程开关，第二行程开关与隔离挡板的距离大于第一行程开关与隔离挡板的距离；

第二行程开关也与控制器连接。第二行程开关与第一行程开关配合，便于判断断路器小车的移动方向，保证活门准确锁死与解锁。

进一步地，断路器手车室底部还设置有活门控制机构。活门控制机构与控制器连接，检修状态时，断路器手车移出，活门控制机构控制上、下活门闭合，挡住隔离挡板开口；检修完毕时，断路器手车移进，活门控制器机构控制上、下活门分离，断路器手车的动触头穿过隔离挡板开口，与静触头接触。

本发明还给出如下技术方案：

一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁控制方法，包括如下步骤：

S1.开关柜检修时，断路器手车沿滑轨向远离隔离挡板的方向移动，动触头随着断路器手车移动，动、静触头分离，上、下活门向中间移动，直至活门关闭；

S2.锁紧环随着锁紧环支撑架和上活门向下移动，直至落入挂鼻；

S3.控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁上电，第一电磁铁吸住锁紧环，实现活门的锁死；

S4.开关柜检修完毕，断路器手车沿滑轨向隔离挡板移动；

S5.控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁断电，活门锁死解除；

S6.上、下活门分离，锁紧环随着锁紧环支撑架和上活门向上移动，挂鼻随着下活门向下移动,活门打开；

S7.动触头随着断路器手车移动，穿过隔离挡板开口，进入静触头盒，动、静触头接触，开关柜正常运行工作。

进一步地，步骤S5中，控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁断电，同时控制第二电磁铁上电，第二电磁铁吸住锁紧环，活门锁死解除。

进一步地，步骤S3中，控制器接收到第一行程开关信号后，再接收到第二行程开关信号时，控制第一电磁铁上电；

步骤S5中，控制器接收到第二行程开关信号后，再接收到第一行程开关信号时，控制第一电磁铁断电。因为第一行程开关设置在第二行程开关和隔离挡板之间，所以先接收到第一行程开关信号，再接收到第二行程开关信号，说明断路器手车向开关柜外移动，开关柜处于检修状态，所以控制第一电磁铁上电，实现活门锁死；而先接收到第二行程开关信号，再接收到第一行程开关信号，说明断路器手车向开关柜内移动，开关柜检修完毕，所以控制第一电磁铁断电，解除活门锁死，准备开关柜正常运行。

本发明的有益效果在于：

本发明实现了开关柜检修状态时，动、静触头隔离挡板活门的锁死，不但实现活门上下锁死，也实现水平方向锁死，切实保障了检修人员的安全，且结构简单，容易实现。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明开关柜示意图；

图2为本发明动、静触头隔离挡板安全锁主视图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4为本发明动、静触头隔离挡板安全锁侧视图；

图5为本发明动、静触头隔离挡板安全锁立体示意图一；

图6为图5中B的局部放大图；

图7为本发明动、静触头隔离挡板安全锁立体示意图二；

图8为图7中C的局部放大图；

图9为本发明的动、静触头隔离挡板安全锁控制示意图一；

图10为本发明的动、静触头隔离挡板安全锁控制示意图二；

其中，1-第一电磁铁；1.1-第一线圈；1.2-第一铁芯；2-锁紧环；3-锁紧环支撑架；4-挂鼻；5-开关柜；6-母线室；7-电缆室；8-断路器手车室；9-断路器手车；10-隔离挡板；11-上活门；12-下活门；13-滑轨；14-第一行程开关；15-控制器；16-静触头；17-动触头；18-第二电磁铁；18.1-第二线圈；18.2-第二铁芯；19-第二行程开关；20.1-第一开关；20.2-第二开关；21.1-第一电源；21.2-第二电源。

具体实施方式：

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

如图2、图3、及图4所示，本发明提供一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，包括第一电磁铁1、锁紧环2、锁紧环支撑架3和挂鼻4；锁紧环2为圆环形状；

如图1所示，所述开关柜5包括母线室6、电缆室7、断路器手车室8和断路器手车9，隔离挡板10设置在母线室6和断路器手车室8之间，隔离挡板10上设置有开口，开口处设置有上活门11和下活门12；

母线室6内设置有静触头盒，静触头盒内设置有静触头16；

断路器手车9上设置有动触头17，开关柜正常运行时，动触头17贯穿隔离挡板10的开口进入静触头盒与静触头16接触；

上活门11和下活门12沿着隔离挡板10上下活动；断路器手车室8底部还设置有活门控制机构，活门控制机构控制上、下活门的上下活动；

锁紧环支撑架3包括中空外框和中部横梁，锁紧环2贯穿中部横梁设置在中空外框内；锁紧环支撑架3采用“曰”字型支撑架；“曰”字型支撑架的中部横梁与上活门11平行；

锁紧环支撑架3设置在上活门11下部，且与上活门11垂直；

挂鼻4设置在下活门12上部与锁紧环支撑架3相对应的位置，且挂鼻4与锁紧环支撑架3中空外框的形状和尺寸相同；

第一电磁铁1设置在下活门12的挂鼻4下部位置，且第一电磁铁1与下活门12垂直；

断路器手车室8底部设置有滑轨13，断路器手车9沿着滑轨13滑动；

滑轨13上设置有第一行程开关14；

如图9所示，第一行程开关14连接有控制器15，控制器15还与第一电磁铁1连接；

锁紧环2采用铁性材质；

如图5及图6所示，控制器15接收到第一行程开关14的信号，控制第一电磁铁1上电，第一电磁铁1吸住锁紧环2，活门实现锁死。开关柜5检修时，控制器15接收到第一行程开关14的信号后，控制第一电磁铁1上电，第一电磁铁1吸住锁紧环2，锁紧环2被牢牢锁定在挂鼻4中，不但锁定了活门上下移动，同时，挂鼻4限制了锁紧环2水平方向的移动，防止检修人员将活门水平撬开，切实保障检修人员的安全。

实施例2：

上述实施例1中，上活门11上还设置有第二电磁铁18，第二电磁铁18设置在锁紧环2上部；第二电磁铁18也与控制器15连接；

滑轨13上还设置有第二行程开关19，第二行程开关19与隔离挡板10的距离大于第一行程开关14与隔离挡板10的距离；

第二行程开关19也与控制器15连接；

如图5及图6所示，控制器15接收到第一行程开关14的信号后，再接收到第二行程开关19的信号时，说明断路器手车8向开关柜5外移动，开关柜5处于检修状态，所以控制第一电磁铁1上电，第二电磁铁18断电，第一电磁铁1吸住锁紧环2，活门实现锁死；

如图7及图8所示，控制器15接收到第二行程开关19信号后，再接收到第一行程开关14的信号时，说明断路器手车8向开关柜5内移动，开关柜5检修完毕，所以控制第一电磁铁1断电，第二电磁铁18上电，第二电磁铁18吸住锁紧环2，活门锁死解除；

如图10所示，第一电磁铁1包括第一线圈1.1和第一铁芯1.2；

第一线圈1.1缠绕在第一铁芯1.2外部，第一线圈1.1一端连接有第一电源21.1，另一端连接有第一开关20.1，第一开关20.1还与第一电源21.1连接，第一开关20.1控制端还与控制器15连接；

第二电磁铁18包括第二线圈18.1和第二铁芯18.2；

第二线圈18.1缠绕在第二铁芯18.2外部，第二线圈18.1一端连接有第二电源21.2，另一端连接有第二开关20.2，第二开关20.2还与第二电源21.2连接，第二开关20.2控制端还与控制器15连接。控制器15根据接收到第一行程开关14和第二行程开关19的信号，通过控制第一开关20.1控制第一电磁铁1的上电和断电，通过控制第二开关20.2控制第二电磁铁18的上电和断电。

实施例3：

本发明提供一种基于上述开关柜动、静触头隔离挡板安全锁的控制方法，包括如下步骤：

S1.开关柜检修时，断路器手车沿滑轨向远离隔离挡板的方向移动，动触头随着断路器手车移动，动、静触头分离，上、下活门向中间移动，直至活门关闭；

S2.锁紧环随着锁紧环支撑架和上活门向下移动，直至落入挂鼻；

S3.控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁上电，第一电磁铁吸住锁紧环，实现活门的锁死；

S4.开关柜检修完毕，断路器手车沿滑轨向隔离挡板移动；

S5.控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁断电，活门锁死解除；

S6.上、下活门分离，锁紧环随着锁紧环支撑架和上活门向上移动，挂鼻随着下活门向下移动,活门打开；

S7.动触头随着断路器手车移动，穿过隔离挡板开口，进入静触头盒，动、静触头接触，开关柜正常运行工作。

上述实施例3中，步骤S5中，控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁断电，第二电磁铁上电，第二电磁铁吸住锁紧环，活门锁死解除。开关柜检修完毕，准备运行时，需要将活门解锁，第二电磁铁上电，将锁紧环吸住，防止锁紧环卡紧在挂鼻中，不容易分离。

上述实施例3中，步骤S3中，控制器接收到第一行程开关信号后，再接收到第二行程开关信号时，控制第一电磁铁上电；

步骤S5中，控制器接收到第二行程开关信号后，再接收到第一行程开关信号时，控制第一电磁铁断电。因为第一行程开关设置在第二行程开关和隔离挡板之间，所以先接收到第一行程开关信号，再接收到第二行程开关信号，说明断路器手车向开关柜外移动，开关柜处于检修状态，所以控制第一电磁铁上电，实现活门锁死；而先接收到第二行程开关信号，再接收到第一行程开关信号，说明断路器手车向开关柜内移动，开关柜检修完毕，所以控制第一电磁铁断电，解除活门锁死，准备开关柜正常运行。

本发明的实施例是说明性的，而非限定性的，上述实施例只是帮助理解本发明，因此本发明不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他的具体实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，其特征在于，包括第一电磁铁(1)、锁紧环(2)、锁紧环支撑架(3)和挂鼻(4)；

所述开关柜(5)包括母线室(6)、电缆室(7)、断路器手车室(8)和断路器手车(9)，隔离挡板(10)设置在母线室(6)和断路器手车室(8)之间，隔离挡板(10)上设置有开口，开口处设置有上活门(11)和下活门(12)；

上活门(11)和下活门(12)沿着隔离挡板(10)上下活动；

锁紧环支撑架(3)包括中空外框和中部横梁，锁紧环(2)贯穿中部横梁设置在中空外框内；

锁紧环支撑架(3)设置在上活门(11)下部，且与上活门(11)垂直；

挂鼻(4)设置在下活门(12)上部与锁紧环支撑架(3)相对应的位置，且挂鼻(4)与锁紧环支撑架(3)中空外框的形状和尺寸相同；

第一电磁铁(1)设置在下活门(12)的挂鼻(4)下部位置，且第一电磁铁(1)与下活门(12)垂直；

断路器手车室(8)底部设置有滑轨(13)，断路器手车(9)沿着滑轨(13)滑动；

滑轨(13)上设置有第一行程开关(14)；

第一行程开关(14)连接有控制器(15)，控制器(15)还与第一电磁铁(1)连接；

锁紧环(2)采用铁性材质。

2.如权利要求1所述的一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，其特征在于，锁紧环支撑架(3)采用“曰”字型支撑架。

3.如权利要求2所述的一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，其特征在于，“曰”字型支撑架的中部横梁与上活门(11)平行。

4.如权利要求1所述的一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，其特征在于，所述锁紧环(2)为圆环形状。

5.如权利要求1所述的一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，其特征在于，上活门(11)上还设置有第二电磁铁(18)，第二电磁铁(18)设置在锁紧环(2)上部；第二电磁铁(18)也与控制器(15)连接。

6.如权利要求5所述的一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，其特征在于，第一电磁铁(1)包括第一线圈(1.1)和第一铁芯(1.2)；

第一线圈(1.1)缠绕在第一铁芯(1.2)外部，第一线圈(1.1)一端连接有第一电源(21.1)，另一端连接有第一开关(20.1)，第一开关(20.1)还与第一电源(21.1)连接，第一开关(20.1)控制端还与控制器(15)连接；

第二电磁铁(18)包括第二线圈(18.1)和第二铁芯(18.2)；

第二线圈(18.1)缠绕在第二铁芯(18.2)外部，第二线圈(18.1)一端连接有第二电源(21.2)，另一端连接有第二开关(20.2)，第二开关(20.2)还与第二电源(21.2)连接，第二开关(20.2)控制端还与控制器(15)连接。

7.如权利要求1所述的一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁，其特征在于，滑轨(13)上还设置有第二行程开关(19)，第二行程开关(19)与隔离挡板(10)的距离大于第一行程开关(14)与隔离挡板(10)的距离；

第二行程开关(19)也与控制器(15)连接。

8.一种基于上述权利要求1-7任一项的开关柜动、静触头隔离挡板安全锁控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.开关柜检修时，断路器手车沿滑轨向远离隔离挡板的方向移动，动触头随着断路器手车移动，动、静触头分离，上、下活门向中间移动，直至活门关闭；

S2.锁紧环随着锁紧环支撑架和上活门向下移动，直至落入挂鼻；

S3.控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁上电，第一电磁铁吸住锁紧环，实现活门的锁死；

S4.开关柜检修完毕，断路器手车沿滑轨向隔离挡板移动；

S5.控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁断电，活门锁死解除；

S6.上、下活门分离，锁紧环随着锁紧环支撑架和上活门向上移动，挂鼻随着下活门向下移动,活门打开；

S7.动触头随着断路器手车移动，穿过隔离挡板开口，进入静触头盒，动、静触头接触，开关柜正常运行工作。

9.如权利要求8所述的一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁控制方法，其特征在于，步骤S5中，控制器接收到第一行程开关的信号，控制第一电磁铁断电，同时控制第二电磁铁上电，第二电磁铁吸住锁紧环，活门锁死解除。

10.如权利要求8所述的一种开关柜动、静触头隔离挡板安全锁控制方法，其特征在于，步骤S3中，控制器接收到第一行程开关信号后，再接收到第二行程开关信号时，控制第一电磁铁上电；

步骤S5中，控制器接收到第二行程开关信号后，再接收到第一行程开关信号时，控制第一电磁铁断电。

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