CN110896004A - 一种断路器就地分合闸辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种断路器就地分合闸辅助装置，包括固定外壳、推杆、齿轮、传动轴、电机，其中，固定外壳的为中空结构，推杆、齿轮、传动轴、电机设置在固定外壳内；推杆的一端穿过固定外壳的顶部设置，固定外壳的底部为开口设置；推杆的另一端设置有触头，推杆中部的外周设置有齿板；电机与传动轴的一端连接，传动轴上设置有齿轮，且齿轮与齿板上设置的齿纹啮合。本发明通过电机驱动传动轴转动，传动轴带动齿轮的旋动，从而实现齿轮通过与齿板上的齿纹啮合设置，控制推杆的移动，且通过电机的正反转控控制推杆的上移或下移，从而实现推杆一端设置的触头对分闸开关的进行松开动作或按下动作。

Description

一种断路器就地分合闸辅助装置

技术领域

本发明涉及电力设备辅助装置领域，更具体地，涉及一种断路器就地分合闸辅助装置。

背景技术

现有10kV断路器大多采用金属柜式结构，主要采用XGN柜和KYN柜两种类型，当出现二次回路及保护装置异常无法遥控断开开关时，就需要进行现场就地机械分闸操作。现有的开关柜设备虽然已经装设了就地分闸装置，但仍然需要运维人员站在开关柜正前方进行手动分合断路器。由于运行人员与开关柜距离过近，当故障开关发生爆炸时，将造成人身伤亡，因此存在极大的安全隐患。

为了解决上述问题，目前主要采用机器人代替人工分合闸，但由于机器人性能不稳定以及成本费用昂贵，并没有普遍应用，目前还是普遍采用人工进行现场就地机械分合闸操作。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的采用人工进行现场就地机械分合闸操作存在安全隐患的缺陷，提供一种断路器就地分合闸辅助装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种断路器就地分合闸辅助装置，包括固定外壳、推杆、齿轮、传动轴、电机，其中，固定外壳的为中空结构，推杆、齿轮、传动轴、电机设置在固定外壳内；推杆的一端穿过固定外壳的顶部设置，固定外壳的底部为开口设置；推杆的另一端设置有触头，推杆中部的外周设置有齿板；电机与传动轴的一端连接，传动轴上设置有齿轮，且齿轮与齿板上设置的齿纹啮合。

本技术方案中，通过电机驱动传动轴转动，传动轴带动齿轮的旋动，从而实现齿轮通过与齿板上的齿纹啮合设置，控制推杆的移动，且通过电机的正反转控控制推杆的上移或下移，从而实现推杆一端设置的触头对分闸开关的进行松开动作或按下动作。在使用过程中，先将固定外壳开口设置的底部设置在分闸开关的外周，使触头与分闸开关对应设置，此时触头设置在分闸开关的上方，然后通过控制电机的正向启动，电机带动传动轴进行正向旋转，设置在传动轴上的齿轮进行正向旋转，与齿轮啮合设置的齿板在齿轮的正向旋转作用下带动推杆整体向下移动，推杆另一端设置的触头向下移动至按下分闸开关。完成分闸后，控制电机进行反向启动，电机带动传动轴进行反向旋转，设置在传动轴上的齿轮进行反向旋转，与齿轮啮合设置的齿板在齿轮的反向旋转作用下带动推杆整体向上移动，推杆另一端设置的触头向上移动至松开分闸开关，并移动至分闸开关上方一定距离时，断开电机的电源，使其停止动作，即完成现场就地机械分闸操作。

优选地，推杆一侧设置有突起结构；固定外壳内还设置有分闸行程开关和恢复行程开关，分闸行程开关和恢复行程开关的输出端分别与电机连接；分闸行程开关设置在所述恢复行程开关下方；当所述推杆经齿轮的传动作用下推动到触头与分闸开关完成按下动作时，所述推杆一侧设置的突起结构与所述分闸行程开关接触；当所述推杆经齿轮的传动作用下推动到触头与分闸开关顶部有一定距离时，所述推杆一侧设置的突起结构与所述恢复行程开关接触。当推杆突起结构接触并按下分闸行程开关时，分闸行程开关向电机发送电信号，电机开始反向运作，使推杆向上移动，实现触头松开分闸开关，当推杆上的突起结构接触并按下恢复行程开关时，恢复行程开关向电机发送电信号，电机停止工作，此时完成一次就地分合闸作业。

优选地，装置还包括控制面板，控制面板通过电线与电机电连接，且控制面板上设置有分闸按钮、停止按钮和返回按钮；装置设置有正反转控制电路，外部电源经过所述正反转控制电路与所述电机电连接。

优选地，正反转控制电路为三相正反转控制电路。

优选地，三相正反转控制电路包括停止开关SB1、正转开关SB2、反转开关SB3、正转接触器KM1、反转接触器KM2、常闭触点KM1-1、分闸行程开关S1、中间继电器KM1-2、常闭触点KM2-1、恢复行程开关S2、中间继电器KM2-2、常开触点KM3、常开触点KM4，其中：

所述停止开关SB1为常闭开关，所述停止开关SB1的一端与外部电源连接，所述停止开关SB1的另一端与常开触点KM3的一端电连接，且所述停止开关SB1的另一端与常开触点KM4的一端电连接；

所述常开触点KM3的另一端与常闭触点KM1-1的一端电连接，所述常开触点KM4的另一端与常闭触点KM2-1的一端电连接；

所述正转开关SB2为常开开关，所述正转开关SB2的一端与停止开关SB1的另一端电连接，所述正转开关SB2的另一端与中间继电器KM1-2的一端电连接，所述中间继电器KM1-2的另一端与分闸行程开关S1的一端电连接，所述分闸行程开关S1的另一端与常闭触点KM1-1电连接的一端电连接，所述常闭触点KM1-1与正转接触器KM1的一端电连接，所述正转接触器KM1的另一端与电机电连接；

所述反转开关SB3为常开开关，所述反转开关SB3的一端与停止开关SB1的另一端电连接，所述反转开关SB3的另一端与中间继电器KM2-2的一端电连接，所述中间继电器KM2-2的另一端与恢复行程开关S2的一端电连接，所述恢复行程开关S2的另一端与常闭触点KM2-1的一端电连接，所述常闭触点KM2-1的另一端与反转接触器KM2的一端电连接，所述反转接触器KM2的另一端与电机电连接。

优选地，正反转控制电路还包括三相空气开关QF1，所述三相空气开关QF1的一端与外部电源的输出端电连接，所述三相空气开关QF1的另一端与正反转控制电路的输入端电连接。

优选地，正反转控制电路中的火线和零线上设置有保险丝，当回路出现短路时，保险丝自动熔断并断开回路。

优选地，固定外壳与正反转控制电路中的地线连接，避免外壳漏电。

优选地，固定外壳底部设置有磁铁。

优选地，装置还包括用于将电机输出的高转速转化为低转速后由传动轴带动齿轮输出传动的机械减速器，其中，机械减速器的输入端与电机的输出端连接，机械减速器的输出轴与所述传动轴的一端连接。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：通过推杆、齿轮、传动轴、电机组成的传动机构，且电机为正反转运作的电机，通过对推杆的上移和下移传动，实现对分闸开关的分闸操作，从而解决人工现场就地机械分合闸操作的安全隐患问题。

附图说明

图1为实施例1的断路器就地分合闸辅助装置的正面结构示意图。

图2为实施例1的断路器就地分合闸辅助装置的侧面结构示意图。

图3为实施例2的断路器就地分合闸辅助装置的结构示意图。

图4为实施例2的正反转控制电路的电路图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1、2所示，为本实施例的断路器就地分合闸辅助装置的结构示意图。

本实施例提出一种断路器就地分合闸辅助装置，包括固定外壳1、推杆2、齿轮3、传动轴4、电机5，其中，固定外壳1的为中空结构，推杆2、齿轮3、传动轴4、电机5设置在固定外壳内；推杆2的一端穿过固定外壳1的顶部设置，固定外壳1的底部为开口设置；推杆2的另一端设置有触头21，推杆中部的外周设置有齿板22；电机5与传动轴4的一端连接，传动轴4上设置有齿轮3，且齿轮3与齿板22上设置的齿纹啮合设置。

本实施例中，固定外壳1底部设置有磁铁11，用于将固定外壳1底部磁吸设置在分闸开关的外周。

本实施例中，电机5的输出端设置有用于将电机输出的高转速转化为低转速后由传动轴4带动齿轮3输出传动机械减速器6，机械减速器6的输入端与电机5的输出端连接，机械减速器6的输出端与传动轴的一端连接。

本实施例中，推杆2一侧设置有突起结构23；固定外壳1内还设置有分闸行程开关7和恢复行程开关8，分闸行程开关7和恢复行程开关8的输出端分别与电机5连接；分闸行程开关7设置在所述恢复行程开关8的下方；当推杆2经齿轮3的传动作用下推动到触头21与分闸开关完成按下动作时，推杆2一侧设置的突起结构23接触并按下设置在其一侧的分闸行程开关7，分闸行程开关7向电机5发送电信号，电机5开始反向工作；当推杆2经齿轮3的传动作用下推动到触头21与分闸开关顶部有一定距离时，推杆2一侧设置的突起结构23与恢复行程开关8接触并按下设置在其一侧的恢复行程开关8，恢复行程开关8向电机5发送电信号，电机5停止工作。

在具体实施过程中，通过固定外壳1底部开口位置设置的磁铁11，将固定外壳1底部磁吸设置在开关柜金属门板上且于待作业的分闸开关的外周，并使固定外壳1内设置的触头21与分闸开关对应设置，即完成断路器就地分合闸辅助装置的安装。电机5直接从标准插座取220V市电作为电源，然后启动电机5，电机5正向运作，电机5带动传动轴4进行正向旋转，设置在传动轴4上的齿轮3进行正向旋转，与齿轮3啮合设置的齿板22在齿轮3的正向旋转作用下带动推杆2整体向下移动，推杆2另一端设置的触头21向下移动至按下分闸开关，此时推杆2一侧设置的突起结构23接触并按下分闸行程开关7，分闸行程开关7向电机5发送电信号，电机5进行反向运作。电机5带动传动轴4进行反向旋转，设置在传动轴4上的齿轮3进行反向旋转，与齿轮3啮合设置的齿板22在齿轮3的反向旋转作用下带动推杆2整体向上移动，推杆2另一端设置的触头21向上移动至松开分闸开关，并向上移动至分闸开关上方一定距离时，推杆2一侧设置的突起结构23接触并按下恢复行程开关8，恢复行程开关8向电机5发送电信号，电机5停止运作，即完成一次现场就地机械分闸操作。当完成分闸操作后，向外拔出壳体1，即可完成断路器就地分合闸辅助装置的拆除作业。

本实施例中，推杆1作为装置中的传动机构，其设置的带有齿牙的齿板22用于与由电机5、传动轴4、齿轮3组成的传动机构中的齿轮3啮合，实现推杆2的传动，推杆2上设置的突起结构23用于与设置在固定外壳1内且于突起结构23一侧匹配设置的分闸行程开关7、恢复行程开关8接触并按下，实现对电机5的控制，实现装置的自动化作业。本实施例中的电机5为可正反转运作的电机，实现推杆2的上移或下移，从而实现触头21对分闸开关的按下或松脱作业。

实施例2

如图3所示，为本实施例的断路器就地分合闸辅助装置的结构示意图。

本实施例提出一种断路器就地分合闸辅助装置，实施例1提出的断路器就地分合闸辅助装置的基础上，增设了正反转控制电路9，该正反转控制电路9的供电端与外部电源的输出端电连接，正反转控制电路9的输出端与电机5的输入端电连接。

本实施例中，正反转控制电路10为三相正反转控制电路，其中，其火线和零线上设置有保险丝，固定外壳1与地线连接。

本实施例中，装置还包括控制面板10，控制面板10上设置有分闸按钮、停止按钮和返回按钮，且控制面板10内对应设置有逻辑控制电路，控制面板10通过电线与正反转控制电路10的控制端电连接。

如图4所示，为本实施例的正反转控制电路10的电路图。

本实施例中，三相正反转控制电路包括停止开关SB1、正转开关SB2、反转开关SB3、正转接触器KM1、反转接触器KM2、常闭触点KM1-1、分闸行程开关S1、中间继电器KM1-2、常闭触点KM2-1、恢复行程开关S2、中间继电器KM2-2、常开触点KM3、常开触点KM4，其中：

所述停止开关SB1为常闭开关，所述停止开关SB1的一端与外部电源连接，所述停止开关SB1的另一端与常开触点KM3的一端电连接，且所述停止开关SB1的另一端与常开触点KM4的一端电连接；

所述常开触点KM3的另一端与常闭触点KM1-1的一端电连接，所述常开触点KM4的另一端与常闭触点KM2-1的一端电连接；

所述正转开关SB2为常开开关，所述正转开关SB2的一端与停止开关SB1的另一端电连接，所述正转开关SB2的另一端与中间继电器KM1-2的一端电连接，所述中间继电器KM1-2的另一端与分闸行程开关S1的一端电连接，所述分闸行程开关S1的另一端与常闭触点KM1-1电连接的一端电连接，所述常闭触点KM1-1与正转接触器KM1的一端电连接，所述正转接触器KM1的另一端与电机5电连接；

所述反转开关SB3为常开开关，所述反转开关SB3的一端与停止开关SB1的另一端电连接，所述反转开关SB3的另一端与中间继电器KM2-2的一端电连接，所述中间继电器KM2-2的另一端与恢复行程开关S2的一端电连接，所述恢复行程开关S2的另一端与常闭触点KM2-1的一端电连接，所述常闭触点KM2-1的另一端与反转接触器KM2的一端电连接，所述反转接触器KM2的另一端与电机5电连接。

本实施例中，正反转控制电路9还包括三相空气开关QF1，三相空气开关QF1的一端与外部电源的输出端电连接，三相空气开关QF1的另一端与正反转控制电路9的输入端电连接。

在具体实施过程中，通过固定外壳1底部开口位置设置的磁铁11，将固定外壳1底部磁吸设置在开关柜金属门板上且于待作业的分闸开关的外周，并使固定外壳1内设置的触头21与分闸开关对应设置，即完成断路器就地分合闸辅助装置的安装。

作业人员可站在安全距离外通过控制面板9对本实施例的断路器就地分合闸辅助装置进行操作。先将电源插头插电，使装置从标准插座取220V市电作为电源，合上空气开关QF1，然后通过按下分闸按钮，此时停止开关SB1保持常闭状态，正转开关SB2闭合，中间继电器KM1-2带电，常闭触点KM2-1断开，常开触点KM3、常开触点KM4断开，正转接触器KM1闭合，反转接触器KM2保持断开状态，同时断开中间继电器KM2-2回路。此时正反转控制电路9向电机5输入正向电源，电机5正向运作，电机5带动传动轴4进行正向旋转，设置在传动轴4上的齿轮3进行正向旋转，与齿轮3啮合设置的齿板22在齿轮3的正向旋转作用下带动推杆2整体向下移动，推杆2另一端设置的触头21向下移动至按下分闸开关，此时推杆2一侧设置的突起结构23接触并按下分闸行程开关7，正反转控制电路9中分闸行程开关7所对应的分闸行程开关S1断开，回路断开，中间继电器KM1-2断电，常闭触点KM1-1闭合，正转接触器KM1断开，电机5断电停转，推杆2停止下移。

作业人员按下返回按钮，停止开关SB1保持常闭状态，反转开关SB3闭合，中间继电器KM2-2带电，常闭触点KM1-1断开，反转接触器KM2闭合，常开触点KM3、常开触点KM4断开，同时断开中间继电器KM1-2回路，此时正反转控制电路9向电机5输入反向电源，电机5进行反向运作，电机5带动传动轴4进行反向旋转，设置在传动轴4上的齿轮3进行反向旋转，与齿轮3啮合设置的齿板22在齿轮3的反向旋转作用下带动推杆2整体向上移动，推杆2另一端设置的触头21向上移动至松开分闸开关，并向上移动至分闸开关上方一定距离时，推杆2一侧设置的突起结构23接触并按下恢复行程开关8，恢复行程开关8向电机5发送电信号，正反转控制电路9中与恢复行程开关8对应设置的恢复行程开关S2断开，中间继电器KM2-2断电，常闭触点KM1-1、常闭触点KM2-1闭合，正转接触器KM1、反转接触器KM2断开，电机5断电停转，推杆2停止上移。

在上述过程中，作业人员可在装置进行任意操作时，按下控制面板10上的停止按钮，此时停止开关SB1断开，中间继电器KM1-2和中间继电器KM2-2对应的正转和反转回路断开，且中间继电器KM1-2和中间继电器KM2-2断电，正转接触器KM1、反转接触器KM2断开，外部电源停止对正反转控制电路9的供电，实现电机5断电停转，推杆2停止移动。

本实施例中，通过增设的正反转控制电路9以及控制面板10的配合使用，实现作业人员可站在安全距离外对装置进行远程操作，进一步保证作业人员的作业安全。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于，包括固定外壳、推杆、齿轮、传动轴、电机、控制面板，其中，所述固定外壳的为中空结构，所述推杆、齿轮、传动轴、电机设置在固定外壳内，所述推杆的一端穿过固定外壳的顶部设置，所述固定外壳的底部为开口设置；所述推杆的另一端设置有触头，所述推杆中部的外周设置有齿板；所述电机与传动轴的一端连接，所述传动轴上设置有齿轮，且所述齿轮与所述齿板上设置的齿纹进行啮合。

2.根据权利要求1所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述推杆一侧设置有突起结构；所述固定外壳内还设置有分闸行程开关和恢复行程开关，所述分闸行程开关和恢复行程开关的输出端分别与电机连接；所述分闸行程开关设置在所述恢复行程开关下方；当所述推杆经齿轮的传动作用下推动到触头与分闸开关完成按下动作时，所述推杆一侧设置的突起结构与所述分闸行程开关接触；当所述推杆经齿轮的传动作用下推动到触头与分闸开关顶部有一定距离时，所述推杆一侧设置的突起结构与所述恢复行程开关接触。

3.根据权利要求2所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述装置还包括控制面板，所述控制面板上设置有分闸按钮、停止按钮和返回按钮；所述装置设置有正反转控制电路，外部电源经过所述正反转控制电路与所述电机电连接，所述控制面板通过电线与所述正反转控制电路的控制端电连接。

4.根据权利要求3所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述正反转控制电路为三相正反转控制电路。

5.根据权利要求4所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述三相正反转控制电路包括停止开关SB1、正转开关SB2、反转开关SB3、正转接触器KM1、反转接触器KM2、常闭触点KM1-1、分闸行程开关S1、中间继电器KM1-2、常闭触点KM2-1、恢复行程开关S2、中间继电器KM2-2、常开触点KM3、常开触点KM4，其中：

所述分闸行程开关S1、恢复行程开关S2为常闭开关；

所述停止开关SB1为常闭开关，所述停止开关SB1的一端与外部电源连接，所述停止开关SB1的另一端与常开触点KM3的一端电连接，且所述停止开关SB1的另一端与常开触点KM4的一端电连接；

所述常开触点KM3的另一端与常闭触点KM1-1的一端电连接，所述常开触点KM4的另一端与常闭触点KM2-1的一端电连接；

所述正转开关SB2为常开开关，所述正转开关SB2的一端与停止开关SB1的另一端电连接，所述正转开关SB2的另一端与中间继电器KM1-2的一端电连接，所述中间继电器KM1-2的另一端与分闸行程开关S1的一端电连接，所述分闸行程开关S1的另一端与常闭触点KM1-1电连接的一端电连接，所述常闭触点KM1-1与正转接触器KM1的一端电连接，所述正转接触器KM1的另一端与电机电连接；

所述反转开关SB3为常开开关，所述反转开关SB3的一端与停止开关SB1的另一端电连接，所述反转开关SB3的另一端与中间继电器KM2-2的一端电连接，所述中间继电器KM2-2的另一端与恢复行程开关S2的一端电连接，所述恢复行程开关S2的另一端与常闭触点KM2-1的一端电连接，所述常闭触点KM2-1的另一端与反转接触器KM2的一端电连接，所述反转接触器KM2的另一端与电机电连接。

6.根据权利要求4所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述正反转控制电路还包括三相空气开关QF1，所述三相空气开关QF1的一端与外部电源的输出端电连接，所述三相空气开关QF1的另一端与正反转控制电路的输入端电连接。

7.根据权利要求4所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述正反转控制电路中的火线和零线上设置有保险丝。

8.根据权利要求4所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述固定外壳与正反转控制电路中的地线连接。

9.根据权利要求1～8任一项所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述固定外壳底部设置有磁铁。

10.根据权利要求1～8任一项所述的断路器就地分合闸辅助装置，其特征在于：所述装置还包括机械减速器，所述机械减速器的输入端与电机的输出端连接，所述机械减速器的输出轴与所述传动轴的一端连接。

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