CN112201518A - 一种新型断路器隔离接地机构装置 - Google Patents

Abstract

一种新型断路器隔离接地机构装置，包括：断路器模块、隔离接地模块、模块安装板、五防联锁模块，所述模块安装板内侧面安装在承载物表面，所述模块安装板外侧面上部位安装隔离接地模块，所述模块安装板外侧面下部位安装断路器模块，所述五防联锁模块安装于所述隔离接地模块和断路器模块的外侧。本发明采用新型五防联锁方式，联锁简单可靠，冲击小、寿命长，下门联锁长度可调，适用范围广。

Description

一种新型断路器隔离接地机构装置

技术领域

本发明涉及断路器隔离接地机构装置技术领域，具体涉及一种新型断路器隔离接地机构装置。

背景技术

现阶段断路器机构在工作时，使用手柄（或电机）转动储能轴，使得储能弹簧拉长、储能，过极限位置后，由于有限位装置，弹簧保持在储能状态；按下合闸按钮，限位装置转动，不再限位，弹簧瞬间释放，通过机械装置的转换，使弹簧的转角变化转化为断路器真空泡动触头的位移变化，实现合闸操作。同时，储能弹簧释放的过程中，通过转化装置，一部分能量作用于分闸弹簧，使分闸弹簧拉长，完成分闸簧储能操作；当按下分闸按钮，取消对分闸簧的限位，分闸弹簧收缩，释放能量，通过机械结构转化为断路器真空泡动触头的位移，实现分闸操作。

现阶段的隔离接地（三工位）机构，实际上可分为两部分，上半部分控制隔离分闸、隔离合闸，下半部分控制接地合闸、接地分闸（也就是隔离分闸）；上半部分采用盘簧实现能量的转换，下半部分通过压簧实现能量的转换。

隔离接地机构的上半部分工作时，操作人员使用手柄转动隔离操作轴，缓慢输入能量，使盘簧收缩，当到达临界点时，盘簧瞬间释放，输出瞬时的动能，从而转动隔离主轴，完成隔离动触头的合闸动作；操作人员反向转动操作手柄，盘簧储能-释放-隔离主轴反转，从而实现隔离动触头的分闸操作。

隔离接地机构的下半部分工作时，操作人员使用手柄转动接地操作轴，压缩接地弹簧，当接地弹簧刚过死点时，接地弹簧瞬间释放，推动接地主轴上的摇臂，使接地主轴旋转，完成接地合闸动作；同样的，操作人员使用手柄反向转动接地操作轴，接地弹簧压缩，过死点时瞬间释放，带动接地主轴旋转，完成接地分闸动作。

隔离接地机构的上下部分之间安装有联锁片A，使隔离合闸时手柄不能插入接地操作轴，接地合闸时手柄不能插入隔离操作轴。

断路器机构和隔离机构结构上独立，两者安装在箱体上后，再安装联锁装置，使断路器合闸时，接地开关不能分闸。联锁装置由联锁片B和联锁片C组合，其中联锁片B被弹簧给一个向上的拉力，当断路器合闸时，联锁片B被下压，遮挡到隔离操作轴，操作手柄不能插入，从而实现五防联锁中的防止带负荷分合隔离开关；结合联锁片A，能实现五防联锁中的防止带电合接地开关；联锁片C限位隔离主轴和断路器主轴，使隔离分闸或接地状态时，断路器主轴被限位，无法转动，从而实现五防联锁中的防止误分误合断路器。

隔离接地机构下端伸出接地挂锁杆，长度固定，依靠机械结构，只有接地合闸状态时，接地挂锁杆才能上下活动，配合下门，实现五防联锁中的防止误入带电隔室。

隔离接地机构内部安装有微动开关，接地转轴上有拐臂，接地合闸时，拐臂下压微动开关，微动开关由分闸转为合闸，电气回路通过判断接地开关状态，实现五防联锁中的防止带地线送电。

已有断路器机构和隔离接地机构需要分别安装在气箱上，然后再安装联锁装置，这就要求两机构的相对位置精度要求较高，否则联锁装置会失效。两个机构体积大、质量重，安装人力要求高，消耗工时长。

联锁片B和联锁片C靠自身材料强度限位，在高频率、高冲击强度的工作状态下，易疲劳变形，使五防联锁失效。

接地挂锁杆的长度固定，不可调节，当高压开关柜区分单元式和共箱式时，气箱充气后变形程度不同，导致接地挂锁杆的对地高度高低不一，有下门联锁失效的风险。

不难看出，现有技术中还存在诸多问题。

发明内容

为此，为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出新型断路器隔离接地机构装置。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种新型断路器隔离接地机构装置，包括：

断路器模块、隔离接地模块、模块安装板、五防联锁模块，所述模块安装板内侧面安装在承载物表面，所述模块安装板外侧面上部位安装隔离接地模块，所述模块安装板外侧面下部位安装断路器模块，所述五防联锁模块安装于所述隔离接地模块和断路器模块的外侧。

进一步的，所述隔离接地模块包括：

隔离操作转轴、接地操作转轴、变速箱、变速箱输出轴、主齿轮、第一副齿轮、第一过渡齿轮、第二副齿轮和第二过渡齿轮，所述隔离操作转轴和接地操作转轴安装在变速箱的上表面；所述变速箱输出轴的一端安装在变速箱下表面，变速箱输出轴的另一端安装有主齿轮，所述主齿轮两侧分别设有第一过渡齿轮和第二过渡此轮，且第一过渡齿轮和第二过渡齿轮分别与所述主齿轮啮合；所述第一过渡齿轮的另一侧设有与之啮合的第一副齿轮；所述第二过渡齿轮的另一侧设有与之啮合的第二副齿轮；所述主齿轮、第一副齿轮、第一过渡齿轮、第二副齿轮和第二过渡齿轮均安装在所述模块安装板上。

进一步的，所述主齿轮、第一过渡齿轮和第一副齿轮的传动比为1：1：1；所述主齿轮、第二过渡齿轮和第二副齿轮的传动比为1：1：1。

进一步的，所述断路器模块的外侧面安装有：分闸线圈、合闸线圈、分闸按钮、合闸按钮、分闸转轴、合闸转轴和储能电机；所述分闸线圈通过所述分闸按钮，与所述分闸转轴联动；所述合闸线圈通过所述合闸按钮，与所述合闸转轴联动；

所述分闸转轴和合闸转轴延伸到所述断路器模块内侧面；

所述断路器模块的内侧面设置有：凸轮、储能转轴、储能齿轮、主传动轴、主传动齿轮、主传动拐臂、分闸限位拐臂、限位凸台、合闸限位拐臂、合闸弹簧、分闸弹簧和主传动连杆；所述储能转轴、主传动轴、主传动拐臂、分闸限位拐臂和合闸限位拐臂可以绕其自身轴转动；所述储能齿轮固定在储能转轴上，被储能电机驱动旋转；所述凸轮、主传动齿轮固定在主传动轴上，可绕所述主传动轴转动；所述限位凸台固定在主传动齿轮的端面上，与主传动齿轮相对静止；凸轮与主传动齿轮同步转动，所述主传动轴与合闸弹簧联动，所述主传动拐臂与主传动连杆联动。

进一步的，所述五防联锁模块包括：

法兰盘、第一联锁片、第二联锁片、联锁臂和门联锁模块，所述法兰盘可以绕自身轴转动，安装在所述变速箱上，当接地操作转轴或者隔离操作转轴转动时，经变速箱内机械传动，输出扭矩，驱动法兰盘旋转；所述第一联锁片和第二联锁片安装在所述断路器模块的面板上，断路器模块的面板上有销，所述第一联锁片和第二联锁片开有槽孔，可以相对断路器模块面板上下滑动；所述第一联锁片和第二联锁片使用螺栓连接，相对固定；当法兰盘转动时，可以推动第一联锁片和第二联锁片向下运动。

本发明提供的一种新型断路器隔离接地操作机构方案。本方案采用一体化设计，断路器机构部分和隔离接地机构部分安装在一起，体积小巧；采用了新的联锁方式，联锁更加可靠。下门联锁长度可调，对下门装配精度要求低。降低成本，解放人力。本发明的新型断路器隔离接地机构装置，与传统的机构相比，具有体积小，重量轻，安装方便，节省工时的优点。本发明采用上隔离方式，采用齿轮传动代替原隔离机构的弹簧操作传动方式，传动效率高，机构寿命长，工作状态稳定。本发明采用新型五防联锁方式，联锁简单可靠，冲击小、寿命长，下门联锁长度可调，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种新型断路器隔离接地机构装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种新型断路器隔离接地机构装置内隔离接地模块结构示意图；

图3是本发明提供的一种新型断路器隔离接地机构装置内断路器模块外侧面结构示意图；

图4是本发明提供的一种新型断路器隔离接地机构装置内断路器模块内侧面结构示意图；

图5是本发明提供的一种新型断路器隔离接地机构装置内无妨连锁模块结构示意图；

附图标记：

1-模块安装板；2-隔离接地模块；3-断路器模块；

4-五防联锁模块；

21-变速箱；22-隔离操作转轴；23-接地操作转轴；

24-变速箱输出轴；25-第一副齿轮；26-第一过渡齿轮；

27-主齿轮；28-第二副齿轮；29-第二过渡齿轮；

31-储能电机；32-分闸线圈；33-分闸按钮；

34-合闸转轴；35-分闸转轴；36-合闸线圈；

37-合闸按钮；38-凸轮；39-储能转轴；

310-储能齿轮；311-主传动轴；312-主传动齿轮；

313-主传动拐臂；314-分闸限位拐臂；315-限位凸台；

316-合闸限位拐臂；317-合闸弹簧；318-分闸弹簧；

319-主传动连杆；

41-第一联锁片；42-法兰盘；43-第二连锁片；

44-门联锁模块；45-联锁臂。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例子仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，一种新型断路器隔离接地机构装置，包括：

断路器模块3、隔离接地模块2、模块安装板1、五防联锁模块4，所述模块安装板1内侧面安装在承载物表面，所述模块安装板1外侧面上部位安装隔离接地模块2，所述模块安装板1外侧面下部位安装断路器模块3，所述五防联锁模块4安装于所述隔离接地模块2和断路器模块3的外侧。

作为优选，所述隔离接地模块2包括：

隔离操作转轴22、接地操作转轴23、变速箱21、变速箱输出轴24、主齿轮27、第一副齿轮25、第一过渡齿轮26、第二副齿轮28和第二过渡齿轮29，所述隔离操作转轴22和接地操作转轴23安装在变速箱21的上表面；所述变速箱输出轴24的一端安装在变速箱21下表面，变速箱输出轴24的另一端安装有主齿轮27，所述主齿轮27两侧分别设有第一过渡齿轮26和第二过渡此轮，且第一过渡齿轮26和第二过渡齿轮29分别与所述主齿轮27啮合；所述第一过渡齿轮26的另一侧设有与之啮合的第一副齿轮25；所述第二过渡齿轮29的另一侧设有与之啮合的第二副齿轮28；所述主齿轮27、第一副齿轮25、第一过渡齿轮26、第二副齿轮28和第二过渡齿轮29均安装在所述模块安装板1上。

作为优选，所述主齿轮27、第一过渡齿轮26和第一副齿轮25的传动比为1：1：1；所述主齿轮27、第二过渡齿轮29和第二副齿轮28的传动比为1：1：1。

如图2可知，隔离接地模块2最外侧是隔离操作转轴22和接地操作转轴23，隔离操作转轴22和接地操作转轴23的一端安装在变速箱21上，变速箱输出轴24另一端装有主齿轮27，主齿轮27与过渡齿轮（包括位于主齿轮27两侧的第一过渡齿轮26和第二过渡齿轮29）啮合，过渡齿轮与副齿轮（包括位于第一过渡齿轮26一侧的第一副齿轮25和第二过渡齿轮29一侧的第二副齿轮28）啮合，主齿轮27、过渡齿轮、副齿轮传动比为1：1：1，主齿轮27和副齿轮的轴心固定穿过模块安装板1。使用操作手柄转动隔离操作转轴22或接地操作转轴23，经过变速箱21加速，使变速箱输出轴24带动主齿轮27、过渡齿轮、副齿轮转动，通过主齿轮27和副齿轮的转轴输出扭矩，实现隔离分合闸操作或接地分合闸操作。

作为优选，如图3所示，所述断路器模块3的外侧面安装有：分闸线圈32、合闸线圈36、分闸按钮33、合闸按钮37、分闸转轴35、合闸转轴34和储能电机31；所述分闸线圈32通过所述分闸按钮33，与所述分闸转轴35联动；所述合闸线圈36通过所述合闸按钮37，与所述合闸转轴34联动。

所述分闸转轴35和合闸转轴36延伸到所述断路器模块3内侧面。

如图4所示，所述断路器模块3的内侧面设置有：凸轮38、储能转轴39、储能齿轮310、主传动轴311、主传动齿轮312、主传动拐臂313、分闸限位拐臂314、限位凸台315、合闸限位拐臂316、合闸弹簧317、分闸弹簧318和主传动连杆319；所述储能转轴39、主传动轴311、主传动拐臂313、分闸限位拐臂314和合闸限位拐臂316可以绕其自身轴转动；所述储能齿轮310固定在储能转轴39上，被储能电机31驱动旋转；所述凸轮38、主传动齿轮312固定在主传动轴311上，可绕所述主传动轴311转动；所述限位凸台315固定在主传动齿轮312的端面上，与主传动齿轮312相对静止；凸轮38与主传动齿轮312同步转动，所述主传动轴311与合闸弹簧317联动，所述主传动拐臂313与主传动连杆319联动。

合闸储能操作时，通过手柄转动或储能电机31通电工作，首先储能电机31工作，经储能转轴39，带动储能齿轮310转动，储能齿轮310与主传动齿轮312啮合，从而带动主传动齿轮312、主传动轴311、凸轮38同步转动，此时，凸轮38的转动驱使合闸弹簧317拉长，当合闸弹簧317被拉长到极限位置时，主传动齿轮312上的限位凸台315刚好接触到合闸限位拐臂316；此时，合闸限位拐臂316被合闸转轴34限位，主传动齿轮312经限位凸台315被合闸限位拐臂316限位，导致合闸弹簧317卡死在储能状态，至此，完成储能操作。

当按下合闸按钮37，与之联动的合闸转轴34转过一定角度，使上一步中合闸转轴34对合闸限位拐臂316的限位失效，合闸限位拐臂316被限位凸台315推动旋转，使上一步操作中合闸限位拐臂316经限位凸台315对主传动齿轮312的限位失效，此时合闸弹簧317只受自身拉力作用，瞬间收缩复位，释放能量，主传动轴311随弹簧联动而转动，从而使固定在主传动轴311上的凸轮38转过一定角度；所述凸轮38转动过程中，与主传动拐臂313联动，凸轮38撞击到主传动拐臂313的一条臂，使主传动拐臂313旋转，主传动拐臂313与主传动连杆319联动，使主传动连杆319动作，输出合闸动作。

当合闸动作时，分闸弹簧318经机械传动被同步拉长，分闸限位拐臂314被分闸转轴35限位无法转动，分闸弹簧318的拉力经主传动连杆319作用在主传动拐臂313上，与分闸限位拐臂314施加在主传动拐臂313上的力平衡；分闸操作时，当按下分闸按钮33或分闸线圈32通电工作，与之联动的分闸转轴35转过一定角度，使分闸转轴35对分闸限位拐臂314的限位失效，分闸限位拐臂314可以自由旋转，从而使分闸限位拐臂314对主传动拐臂313施加的力消失，此时，主传动拐臂313只受到分闸弹簧318经主传动连杆319所施加的力，分闸弹簧318在自身拉力的作用下，瞬间收缩复位，释放能量，驱动主传动连杆319动作，输出分闸动作，与主传动连杆319联动的主传动拐臂313复位。

作为优选，如图5所示，所述五防联锁模块4包括：法兰盘42、第一联锁片41、第二联锁片43、联锁臂45和门联锁模块44，所述法兰盘42可以绕自身轴转动（法兰盘42中心有一个轴，一端固定法兰盘42，另一端伸进变速箱21内，当操作接地操作转轴23或隔离操作转轴22时，经变速箱21内机械传动，法兰盘42的轴被输出扭矩，带动法兰盘42转动），安装在所述变速箱21上，当接地操作转轴23或者隔离操作转轴22转动时，经变速箱21内机械传动，输出扭矩，驱动法兰盘42旋转；所述第一联锁片41和第二联锁片43安装在所述断路器模块3的面板上，断路器模块3的面板上有销，所述第一联锁片41和第二联锁片43开有槽孔，可以相对断路器模块3面板上下滑动；所述第一联锁片41和第二联锁片43使用螺栓连接，相对固定；当法兰盘42转动时，可以推动第一联锁片41和第二联锁片43向下运动。

法兰盘42可以绕轴转动，只有法兰盘42上的圆孔正对隔离操作转轴22或接地操作转轴23转轴时，才能插拔操作手柄；联锁片1和联锁片2使用螺栓相对固定，方便拆卸，整体可上下滑动。门联锁模块44被联锁臂45、法兰盘42限位，无法上提。

初始位置时隔离处于分闸状态，断路器处于分闸状态。连锁片2被法兰盘42限位，处于下端位置，连锁片2对合闸转轴34限位，不能合断路器；满足五防联锁的防止误合断路器。

从初始位置转送电操作时：使用手柄转动隔离操作转轴22，使法兰盘42逆时针转动，到位后拔出手柄，此时隔离合闸，断路器分闸，连锁片1和连锁片2不受限位；向上滑动连锁片1和连锁片2，使连锁片2避让合闸转轴34，取消对合闸转轴34的限位，合闸弹簧储能后，合断路器，联锁臂45顺时针转动，取消对门联锁模块44的限位，此时送电操作完成。门联锁模块44被法兰盘42限位不能上滑，从而锁定下门联锁，满足五防联锁的防止误入带电隔室。此时隔离操作转轴22被法兰盘42遮挡，无法插入手柄，满足五防联锁的防止带电分合隔离。

从初始位置转接地操作时：使用手柄转动接地操作转轴23，使法兰盘42顺时针转动，到位后拔出手柄，此时接地合闸，断路器分闸，法兰盘42对门联锁模块44的限位失效；连锁片1和连锁片2不受限位；向上滑动连锁片1和连锁片2，使连锁片2避让合闸转轴34，取消对合闸转轴34的限位，合闸弹簧储能后，合断路器，完成接地操作。此时联锁臂45顺时针转动，取消对门联锁模块44的限位，门联锁模块44可以上提，下门联锁失效，可开关下门。此时接地操作转轴23被法兰盘42遮挡，无法插入手柄，满足五防联锁的防止带电分合接地。

本发明提供的一种新型断路器隔离接地操作机构方案。本方案采用一体化设计，断路器机构部分和隔离接地机构部分安装在一起，体积小巧；采用了新的联锁方式，联锁更加可靠。下门联锁长度可调，对下门装配精度要求低。降低成本，解放人力。本发明的新型断路器隔离接地机构装置，与传统的机构相比，具有体积小，重量轻，安装方便，节省工时的优点。本发明采用上隔离方式，采用齿轮传动代替原隔离机构的弹簧操作传动方式，传动效率高，机构寿命长，工作状态稳定。本发明采用新型五防联锁方式，联锁简单可靠，冲击小、寿命长，下门联锁长度可调，适用范围广。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实例描述的具体特征、结构或者特点包含在本申请概括描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明内。尽管这里参照本发明的多个解释性实例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式降落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题结合布局的组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显。

Claims (5)

1.一种新型断路器隔离接地机构装置，其特征在于，包括：

断路器模块、隔离接地模块、模块安装板、五防联锁模块，所述模块安装板内侧面安装在承载物表面，所述模块安装板外侧面上部位安装隔离接地模块，所述模块安装板外侧面下部位安装断路器模块，所述五防联锁模块安装于所述隔离接地模块和断路器模块的外侧。

2.根据权利要求1所述的新型断路器隔离接地机构装置，其特征在于，所述隔离接地模块包括：

隔离操作转轴、接地操作转轴、变速箱、变速箱输出轴、主齿轮、第一副齿轮、第一过渡齿轮、第二副齿轮和第二过渡齿轮，所述隔离操作转轴和接地操作转轴安装在变速箱的上表面；所述变速箱输出轴的一端安装在变速箱下表面，变速箱输出轴的另一端安装有主齿轮，所述主齿轮两侧分别设有第一过渡齿轮和第二过渡此轮，且第一过渡齿轮和第二过渡齿轮分别与所述主齿轮啮合；所述第一过渡齿轮的另一侧设有与之啮合的第一副齿轮；所述第二过渡齿轮的另一侧设有与之啮合的第二副齿轮；所述主齿轮、第一副齿轮、第一过渡齿轮、第二副齿轮和第二过渡齿轮均安装在所述模块安装板上。

3.根据权利要求2所述的新型断路器隔离接地机构装置，其特征在于，所述：主齿轮、第一过渡齿轮和第一副齿轮的传动比为1：1：1；所述主齿轮、第二过渡齿轮和第二副齿轮的传动比为1：1：1。

4.根据权利要求3所述的新型断路器隔离接地机构装置，其特征在于，所述断路器模块的外侧面安装有：分闸线圈、合闸线圈、分闸按钮、合闸按钮、分闸转轴、合闸转轴和储能电机；所述分闸线圈通过所述分闸按钮，与所述分闸转轴联动；所述合闸线圈通过所述合闸按钮，与所述合闸转轴联动；

所述分闸转轴和合闸转轴延伸到所述断路器模块内侧面；

所述断路器模块的内侧面设置有：凸轮、储能转轴、储能齿轮、主传动轴、主传动齿轮、主传动拐臂、分闸限位拐臂、限位凸台、合闸限位拐臂、合闸弹簧、分闸弹簧和主传动连杆；所述储能转轴、主传动轴、主传动拐臂、分闸限位拐臂和合闸限位拐臂可以绕其自身轴转动；所述储能齿轮固定在储能转轴上，被储能电机驱动旋转；所述凸轮、主传动齿轮固定在主传动轴上，可绕所述主传动轴转动；所述限位凸台固定在主传动齿轮的端面上，与主传动齿轮相对静止；凸轮与主传动齿轮同步转动，所述主传动轴与合闸弹簧联动，所述主传动拐臂与主传动连杆联动。

5.根据权利要求4所述的新型断路器隔离接地机构装置，其特征在于，所述五防联锁模块包括：

法兰盘、第一联锁片、第二联锁片、联锁臂和门联锁模块，所述法兰盘可以绕自身轴转动，安装在所述变速箱上，当接地操作转轴或者隔离操作转轴转动时，经变速箱内机械传动，输出扭矩，驱动法兰盘旋转；所述第一联锁片和第二联锁片安装在所述断路器模块的面板上，断路器模块的面板上有销，所述第一联锁片和第二联锁片开有槽孔，可以相对断路器模块面板上下滑动；所述第一联锁片和第二联锁片使用螺栓连接，相对固定；当法兰盘转动时，可以推动第一联锁片和第二联锁片向下运动。

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