CN110706964B - 一种高压接地开关、高压电器箱及真空断路器接地方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压接地开关、高压电器箱及真空断路器接地方法，高压接地开关包括壳体；一根转轴贯穿所述壳体；所述转轴两端均伸出所述壳体，并分别与两根转杆底端铰接；所述两根转杆顶端均与横杆固定连接；所述横杆上设置有至少三组合闸簧片。本发明实现了在高压电器箱有限空间内，通过单个高压接地开关将真空断路器输入输出端同时接地的功能，并确保了真空断路器与高压接地开关间的绝缘性能。

Description

一种高压接地开关、高压电器箱及真空断路器接地方法

技术领域

本发明涉及一种高压接地开关、高压电器箱及真空断路器接地方法，可用于将机车车辆用高压电器箱内的两个真空断路器同时接地。

背景技术

现有机车车辆用高压电器集成设备均采用单主断路器配套单高压接地开关的电路模式。而动力集中动车组逐渐开始采用双真空断路器电路模式，即在同一高压电器箱内需配置两个真空断路器。根据机车车辆高压安全连锁的要求，高压电器箱仅能配置一个操作手柄和锁组装，即仅能保留一个高压接地开关来实现两个真空断路器的同时接地。目前，国内外尚未设计出用于高压电器箱内的双主断配套用高压接地开关。针对高压电器集成设备类部件的集成化要求，实现双真空断路器同时接地的功能，需要设计一种高压接地开关。

发明内容

本发明提供了一种高压接地开关、高压电器箱及真空断路器接地方法，适用于高压电器箱等集成化产品，可将高压电器箱内的两个真空断路器同时接地，以满足机车车辆高压安全连锁的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高压接地开关，包括壳体；一根转轴贯穿所述壳体；所述转轴两端均伸出所述壳体，并分别与两根转杆底端铰接；所述两根转杆顶端均与横杆固定连接；所述横杆上设置有至少三组合闸簧片。

所述壳体底部设置有手柄；所述手柄通过传动机构与转轴连接，并带动所述转轴转动。实现了通过单个手柄操作一套连杆驱动机构实现接地开关的接地功能，操作方便，且结构简单。

所述传动机构包括与转轴中部连接的凸轮；所述凸轮通过连杆机构与转盘机构连接；所述转盘机构的中心孔与驱动轴一端连接；所述驱动轴另一端与手柄轴一端连接；所述手柄轴另一端与所述手柄固定连接。该传动机构结构简单，使用可靠。

所述壳体端面安装有绝缘盖板；优选地，所述壳体上设置有用于限制所述转杆转动角度的限位装置。绝缘盖板既能保证壳体内部密封，又能保证真空断路器与高压接地开关之间具有足够的电气间隙。限位装置可以限制转杆在工作位的转角，防止转杆转角过大。

所述壳体一侧安装有辅助连锁机构，且当所述转盘机构位于初始位置时，所述辅助连锁机构的滚轮位于所述转盘机构的凹槽内；当所述转盘机构旋转180°时，所述辅助连锁机构的滚轮与所述转盘机构的外圆周接触。辅助连锁机构具有两组信号输出端口，当辅助连锁机构滚轮受到转盘机构作用（即当转盘转动的时候，滚轮会受到转盘的挤压，从而驱动辅助连锁内部机构运动，改变输出状态）时，滚轮可改变输出端口的信号状态。辅助连锁机构的输出端口与机车系统相连，当辅助连锁信号改变时，可以向机车系统及时输出反馈信号，通过该反馈信号可以反映机构当前的状态，帮助机车系统判断接地开关位置状态。

所述驱动轴上安装有限位盘；所述限位盘上设有与第一锁舌、第二锁舌形状大小匹配的凹槽；当所述手柄位于工作位时，所述第一锁舌伸入所述限位盘内；当所述手柄位于接地位时，所述第二锁舌伸入所述限位盘内。便于控制转杆的转角。

相应的，本发明还提供了一种高压电器箱，包括箱体；所述箱体内安装有第一真空断路器与第二真空断路器；所述第一真空断路器的输出端、第二真空断路器的输出端均与输出刀片连接；所述第一真空断路器、第二真空断路器的输入端分别安装有第一接地刀片和第二接地刀片；所述第一接地刀片、第二接地刀片、输出刀片分别与所述高压接地开关的三组合闸簧片接触。实现了通过单个高压接地开关将两个真空断路器四个高压端同时接地，并确保了真空断路器与高压接地开关间的绝缘性能。

所述第一接地刀片、第二接地刀片、输出刀片安装于同一水平面上。便于两个接地刀片以及输出刀片更好地与相应合闸簧片接触，保证接地可靠。

所述输出刀片由引线绝缘子支撑固定于箱体内；所述引线绝缘子两端分别固定于所述第一真空断路器与第二真空断路器的绝缘子上。保证输出刀片稳固。

作为一个发明构思，本发明还提供了一种真空断路器接地方法，该方法包括：将两个真空断路器输出端均连接至输出刀片；将两个真空断路器的输入端分别与第一接地刀片、第二接地刀片连接；保证所述输出刀片、第一接地刀片、第二接地刀片位于同一水平面上，此时高压接地开关的转杆处于工作位；转动高压接地开关的手柄，驱动转轴转动，使转杆处于接地位，输出刀片、第一接地刀片、第二接地刀片分别与横杆上的三组合闸簧片接触，从而实现两个真空断路器的输入端与输出端接地。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

1、本发明实现了通过单个高压接地开关将两个真空断路器四个高压端同时接地的功能，并确保了真空断路器与高压接地开关间的绝缘性能；

2、本发明实现了通过单个手柄操作一套连杆驱动机构实现接地开关的接地功能，操作方便，且结构简单；

3、由于通过单个高压接地开关即可实现两个真空断路器可靠接地，从而使得高压电器箱内部结构更加紧凑，减小了高压电器箱体积。

附图说明

图1为本发明高压接地开关立体结构图；

图2为本发明高压接地开关主视图；

图3为本发明高压接地开关右视图；

图4为图2的A-A面剖视图；

图5为图2的B-B面剖视图；

图6为图4的C-C面剖视图；

图7为本发明高压接地开关的仰视图；

图8为本发明高压电器箱示意图；

图9为本发明图8的D-D面剖视图；

图10为本发明引线绝缘子的主视图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明的高压接地开关包括：转杆1，壳体2，转轴3，手柄4，合闸簧片5，止挡簧片6（即限位装置），辅助连锁机构7，锁组装8，手柄轴9，驱动轴10，转盘机构11，连杆机构12，凸轮13，绝缘盖板14。

如图1-图3所示，壳体2既用于装配各个组件，又用于高压接地开关在箱体上的安装。壳体2中部固定转轴3，确保转轴3的旋转运动。而转轴3的两端与转杆1的末端（底端）铰接，转杆1顶端的横杆上则均布三组合闸簧片5，三组合闸簧片分别用于将两个真空断路器的输入与输出端接地。壳体2的上部固定了两组止挡簧片6，用于限制转杆1在工作位的转角。壳体2的侧面安装有辅助连锁机构7，用于反馈接地开关工作位与接地位的信号变化。壳体2的底面安装有锁组装8和手柄4。

如图4和图5所示，转轴3的中部通过平键与凸轮13相连，凸轮13通过球铰链方式与连杆机构12相连，连杆机构12的另一端通过球铰链方式与转盘机构11相连，转盘机构11的中心孔与驱动轴10的一端连接，驱动轴10的另一端与手柄轴9和手柄4相连。壳体2的端面安装有绝缘盖板14，既能保证壳体2内部的密封，又能保证真空断路器与高压接地开关之间具有足够的电气间隙。

如图6所示，辅助连锁机构7安装于壳体2上，并与转盘机构11形成运动配合关系。在图示位置时，辅助连锁机构7的滚轮处在转盘机构11的凹槽内，保持释放状态，当转盘机构旋转180°时，辅助连锁机构7将滚动出凹槽并与转盘机构11的外圆周接触，此时辅助连锁机构7的滚轮保持压缩状态，反馈信号发生转变。

如图7所示，锁组装8用于锁止高压接地开关的工作位与接地位位置，锁组装8包括蓝锁15、限位块16（第一锁舌）、黄锁17、限位块18（第二锁舌）。限位块16的一端与蓝锁15连接，另一端与限位盘19配合。同理，限位块18的一端与黄锁17连接，另一端与限位盘19配合。限位盘19的中心孔安装在驱动轴10上。如图位置所示，当蓝锁钥匙转动蓝锁15时，限位块16向上移动，解除对限位盘19的锁定。此时，转动手柄4由工作位到接地位，手柄4带动手柄轴9和驱动轴10，从而转动限位盘旋转180°。转动黄锁钥匙驱动黄锁16，限位块18向下移动，将限位盘19锁定。

如图8所示，真空断路器21与真空断路器25并排安装在高压电器箱20内。两个真空断路器的输出端分别与软铜排22和软铜排24相连接，软铜排22和软铜排24同时连接在输出刀片28上。如图10所示，输出刀片的中部由引线绝缘子23支撑固定，引线绝缘子23的两端分别固定在真空断路器21和真空断路器25的绝缘子上。引线绝缘子23为绝缘体，其上设计的伞裙保证了两个真空断路器之间具有足够的爬电距离。

如图10所示，引线绝缘子23包括左导杆33、硅橡胶伞裙34、右导杆35和刀片固定座36。左导杆33、右导杆35和刀片固定座36均为铜材质，并焊接在一起，外部由硅橡胶伞裙34进行热缩包裹。

真空断路器21的输入端安装有接地刀片31，真空断路器25的输入端安装有接地刀片26，而接地刀片31（第一接地刀片）、接地刀片26（第二接地刀片）和输出刀片28安装在同一水平面上。高压接地开关30的横杆37上均布了三组合闸簧片组装，分别为簧片组装32、簧片组装29和簧片组装27，其中，簧片组装均由两个合闸簧片5组成。簧片组装32、簧片组装29和簧片组装27分别对应地与接地刀片31、输出刀片28和接地刀片26形成接触配合关系。

如图2、图4、图8和9所示为高压接地开关将两个真空断路器同时接地的方法，具体接地方法如下：

接地之前应确保引线绝缘子23通过软铜排22、24将输出端引出至输出刀片28上，输出刀片28与接地刀片31、接地刀片26平行的布置在同一平面上，而此时高压接地开关30的转杆1处在工作位位置。

如图2和图4，转动手柄4以驱动手柄轴9和驱动轴10，驱动轴10转动转盘机构11推动连杆机构12运动，连杆机构推动凸轮13转动转轴3，转轴3驱动转杆1至接地位位置。此时，如图8和图9所示，接地刀片31、输出刀片28和接地刀片26分别滑入簧片组装32、簧片组装29和簧片组装27内，保证将两个真空断路器的输入端与输出端可靠的接地。

Claims (11)

1.一种高压接地开关，其特征在于，包括壳体(2)；一根转轴(3)贯穿所述壳体(2)；所述转轴(3)两端均伸出所述壳体(2)，并分别与两根转杆(1)底端铰接；所述两根转杆(1)顶端均与横杆(37)固定连接；所述横杆(37)上设置有至少三组合闸簧片(5)。

2.根据权利要求1所述的高压接地开关，其特征在于，所述壳体(2)底部设置有手柄(4)；所述手柄(4)通过传动机构与转轴(3)连接，并带动所述转轴(3)转动。

3.根据权利要求2所述的高压接地开关，其特征在于，所述传动机构包括与转轴(3)中部连接的凸轮(13)；所述凸轮(13)通过连杆机构(12)与转盘机构(11)连接；所述转盘机构(11)的中心孔与驱动轴(10)一端连接；所述驱动轴(10)另一端与手柄轴(9)一端连接；所述手柄轴(9)另一端与所述手柄(4)固定连接。

4.根据权利要求1所述的高压接地开关，其特征在于，所述壳体(2)端面安装有绝缘盖板(14)。

5.根据权利要求4所述的高压接地开关，其特征在于，所述壳体(2)上设置有用于限制所述转杆(1)转动角度的限位装置。

6.根据权利要求3所述的高压接地开关，其特征在于，所述壳体(2)一侧安装有辅助连锁机构(7)，且当所述转盘机构(11)位于初始位置时，所述辅助连锁机构(7)的滚轮位于所述转盘机构(11)的凹槽内；当所述转盘机构(11)旋转180°时，所述辅助连锁机构(7)的滚轮与所述转盘机构(11)的外圆周接触。

7.根据权利要求3所述的高压接地开关，其特征在于，所述驱动轴(10)上安装有限位盘(19)；所述限位盘(19)上设有与第一锁舌、第二锁舌形状大小匹配的凹槽；当所述手柄(4)位于工作位时，所述第一锁舌伸入所述限位盘(19)内；当所述手柄(4)位于接地位时，所述第二锁舌伸入所述限位盘(19)内。

8.一种高压电器箱，包括箱体(20)；其特征在于，所述箱体(20)内安装有第一真空断路器(21)与第二真空断路器(25)；所述第一真空断路器(21)的输出端、第二真空断路器(25)的输出端均与输出刀片(28)连接；所述第一真空断路器(21)、第二真空断路器(25)的输入端分别安装有第一接地刀片和第二接地刀片；所述第一接地刀片、第二接地刀片、输出刀片(28)分别与权利要求1～7之一所述的高压接地开关的三组合闸簧片(5)接触。

9.根据权利要求8所述的高压电器箱，其特征在于，所述第一接地刀片、第二接地刀片、输出刀片(28)安装于同一水平面上。

10.根据权利要求8所述的高压电器箱，其特征在于，所述输出刀片(28)由引线绝缘子(23)支撑固定于箱体(20)内；所述引线绝缘子(23)两端分别固定于所述第一真空断路器(21)与第二真空断路器(25)的绝缘子上。

11.一种真空断路器接地方法，其特征在于，该方法包括：将两个真空断路器输出端均连接至输出刀片(28)；将两个真空断路器的输入端分别与第一接地刀片、第二接地刀片连接；保证所述输出刀片(28)、第一接地刀片、第二接地刀片位于同一水平面上，此时权利要求1～7之一所述高压接地开关的转杆(1)处于工作位；转动高压接地开关的手柄(4)，驱动转轴(3)转动，使转杆(1)处于接地位，输出刀片(28)、第一接地刀片、第二接地刀片分别与横杆(37)上的三组合闸簧片接触，从而实现两个真空断路器的输入端与输出端接地。

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