CN113782397A - 一种高压开关的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压输电技术领域，本发明公开了一种高压开关的控制装置，包括防尘箱，还包括：驱动机构，安装于所述防尘箱的内腔底部；定位机构，安装于所述防尘箱的内腔后侧右端；分合机构，数量为三个，从左至右等距安装于所述防尘箱的上表面；保护机构，安装于所述防尘箱的右侧壁。本发明转轴具备自锁功能，防止误操作使高压断路器再次启动，避免造成相关设备损坏或人员触电，安全性高，而且，可实现动触头区域的双重密封，密封性能稳定，可防止高压断路器内部出现泄漏，进而使高压断路器具保持良好的阻燃性能，灭弧性能得到保证，避免引起火灾，延长其使用寿命。

Description

一种高压开关的控制装置

技术领域

本发明涉及高压输电技术领域，具体为一种高压开关的控制装置。

背景技术

高压断路器（或称高压开关）它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、压缩空气断路器、真空断路器等。高压断路器主要由导流部分、灭弧部分、绝缘部分和操作部分构成；

高压断路器大体分为真空、多油或少油等类型，用以执行灭弧功能，但是，无论哪种高压断路器，都离不开操作部分。操作控制部分主要由电路保护元件和机械传动元件组成，一旦电路保护元件发现过载、断路等问题，机械传动元件会使动触头与静触头分断，实现电路保护。但是，目前的机械传动元件不具备转轴自锁功能，一旦工作人员出现误操作，再次启动高压断路器，容易造成相关设备损坏或触电事故，安全性差，而且动触头移动区域，反复动作易出现泄漏，密封线较差，进而导致灭弧功能下降，易引发火灾，因此，有必要提出一种安全性高的高压开关控制装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压开关的控制装置，以至少解决现有技术高压断路器机械传动元件不具备自锁能力，无法避险工作人员误操作，安全性差，以及密封性难以保证，灭弧能力下降的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压开关的控制装置，包括防尘箱，还包括：驱动机构，安装于所述防尘箱的内腔底部；定位机构，安装于所述防尘箱的内腔后侧右端；分合机构，数量为三个，从左至右等距安装于所述防尘箱的上表面；保护机构，安装于所述防尘箱的右侧壁；

所述驱动机构包括：电机，安装于所述防尘箱的左侧底端；转轴，一端通过联轴器锁紧于所述电机的输出端，且另一端与防尘箱的内腔右侧通过轴承连接，所述转轴的右端延伸出防尘箱的右侧壁；摆杆，数量为两个，分别安装于所述转轴的外壁左右两侧；棘轮，安装于所述转轴的外壁右侧，且位于摆杆的右侧；支撑杆，安装于所述摆杆的内侧前端；连杆，数量为三个，从左至右等距套接于所述支撑杆的外壁；卷轴，安装于所述转轴的外壁右端，所述卷轴位于防尘箱的右侧壁；转盘，安装于所述转轴的外壁右端，所述转盘位于卷轴的右侧，所述转盘的外壁开设有定位槽；

所述定位机构包括：安装板，安装于所述防尘箱的内腔后侧右端；支撑架，固定连接于所述安装板的前侧底端；电磁铁，安装于所述支撑架的顶部；棘爪，通过销轴可旋转地安装于所述安装板的前侧底端；第一弹簧，一端安装于所述安装板的前侧顶部，且另一端与棘爪的后侧固定连接；

所述分合机构包括：限位筒，安装于所述防尘箱的顶部；活塞，可上下滑动地插接于所述限位筒的内腔；密封圈，数量为若干个，从上至下套接于所述活塞的外壁；推杆，固定连接于所述活塞的底端，所述推杆的底端与连杆的顶端通过销轴可旋转地安装；动触头，安装于所述活塞的顶端，所述动触头延伸出限位筒的上表面；伸缩管，一端固定连接于所述动触头的外壁顶部，且另一端与限位筒的上表面固定连接。

优选的，所述电磁铁位于棘爪的正下方。

优选的，所述密封圈的数量至少为三个，从上至下等距分布于所述活塞的外壁。

优选的，所述保护机构包括：保护罩，安装于所述防尘箱的右侧壁；导轨，数量为两个，分别固定连接于所述保护罩的内腔前侧左右两端；配重块，可上下滑动地内嵌于所述导轨的内腔；拉绳，缠绕于所述卷轴的外壁，且一端与所述配重块的顶端绑接；卡动组件，安装于所述保护罩的前侧；摇柄，可旋转地安装于所述保护罩的右侧，所述摇柄的左侧与转轴的右端固定连接。

优选的，所述卡动组件包括：套筒，安装于所述保护罩的前侧；第二弹簧，内嵌于所述套筒的内腔前侧；定位销，一端内嵌于所述套筒的内腔后侧，在所述第二弹簧的作用下定位销另一端插接于定位槽内腔对转盘制动；拉杆，一端安装于所述定位销的前端，且另一端延伸出套筒的内腔。

优选的，所述定位销的后侧呈圆锥形。

本发明提出的一种高压开关的控制装置，有益效果在于：

1、本发明通过拉动拉杆，可使定位销向前侧移动脱离定位槽，解除对转盘的制动，利用第二弹簧的弹力也可使定位销插入定位槽内，进而实现转轴的制动，从而使转轴具备自锁功能，防止误操作使高压断路器再次启动，避免造成相关设备损坏或人员触电，安全性高；

2、本发明通过电机可驱动转轴逆时针旋转，进而使支撑杆向上摆动，推动连杆带动推杆向上移动，促使活塞和动触头向上移动，密封圈对活塞与限位筒之间密封，其次，伸缩管对动触头与限位筒之间密封，当动触头与高压断路器静触头接触时，主电路接通，电磁铁通电产生磁性，磁力驱动棘爪向下移动搭在棘轮上，对转轴制动，实现合闸，在实际使用时，可实现动触头区域的双重密封，密封性能稳定，可防止高压断路器内部出现泄漏，进而使高压断路器具保持良好的阻燃性能，灭弧性能得到保证，避免引起火灾，延长其使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明左视剖面图；

图3为本发明A处放大图；

图4为本发明分合机构主视剖面图；

图5为本发明保护机构右视剖面图；

图6为本发明B处放大图。

图中：1、防尘箱，2、驱动机构，21、电机，22、转轴，23、摆杆，24、棘轮，25、支撑杆，26、连杆，27、卷轴，28、转盘，29、定位槽，3、定位机构，31、安装板，32、支撑架，33、电磁铁，34、棘爪，35、第一弹簧，4、分合机构，41、限位筒，42、活塞，43、密封圈，44、推杆，45、动触头，46、伸缩管，5、保护机构，51、保护罩，52、导轨，53、配重块，54、拉绳，55、卡动组件，551、套筒，552、第二弹簧，553、定位销，554、拉杆，56、摇柄。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种高压开关的控制装置，包括防尘箱1，防尘箱1安装在高压断路器基座上，保持密封状态，还包括驱动机构2、定位机构3、分合机构4和保护机构5，驱动机构2安装于防尘箱1的内腔底部，定位机构3安装于防尘箱1的内腔后侧右端，分合机构4数量为三个，从左至右等距安装于防尘箱1的上表面，保护机构5安装于防尘箱1的右侧壁；

驱动机构2包括电机21、转轴22、摆杆23、棘轮24、支撑杆25、连杆26、卷轴27、转盘28和定位槽29，电机21安装于防尘箱1的左侧底端，电机21与高压断路器控制系统电性连接，用于驱动转轴22顺时针或逆时针旋转，转轴22一端通过联轴器锁紧于电机21的输出端，且另一端与防尘箱1的内腔右侧通过轴承连接，转轴22的右端延伸出防尘箱1的右侧壁，摆杆23数量为两个，分别安装于转轴22的外壁左右两侧，棘轮24安装于转轴22的外壁右侧，且位于摆杆23的右侧，支撑杆25安装于摆杆23的内侧前端，连杆26数量为三个，从左至右等距套接于支撑杆25的外壁，连杆26可将支撑杆25旋转运动转化为推杆44的直线运动，卷轴27安装于转轴22的外壁右端，通过卷轴27的旋转实现拉绳54的收卷与释放，卷轴27位于防尘箱1的右侧壁，转盘28安装于转轴22的外壁右端，转盘28位于卷轴27的右侧，转盘28的外壁开设有定位槽29；

定位机构3包括安装板31、支撑架32、电磁铁33、棘爪34和第一弹簧35，安装板31安装于防尘箱1的内腔后侧右端，支撑架32固定连接于安装板31的前侧底端，电磁铁33安装于支撑架32的顶部，电磁铁33与高压断路器控制系统的闭合回路电性连接，闭合回路闭合时电磁铁33通电工作，产生的磁力能使棘爪34向下移动，进而使棘爪34搭在棘轮24上对转轴22制动，棘爪34通过销轴可旋转地安装于安装板31的前侧底端，第一弹簧35一端安装于安装板31的前侧顶部，且另一端与棘爪34的后侧固定连接，第一弹簧为拉力弹簧，受到拉伸或挤压后产生弹性形变，去除外力后恢复至初始状态，在其拉力作用下可使棘爪34向上摆动；

分合机构4包括限位筒41、活塞42、密封圈43、推杆44、动触头45和伸缩管46，限位筒41安装于防尘箱1的顶部，对活塞42限位，确保活塞42可上下直线移动，活塞42可上下滑动地插接于限位筒41的内腔，活塞42在限位筒41内上下移动距离恒定，进而可限制连杆26的移动距离，防止动触头45过度上升与高压断路器静触头发生强烈碰撞，密封圈43数量为若干个，从上至下套接于活塞42的外壁，对活塞42与限位筒41之间密封，避免高压断路器发生泄漏，推杆44固定连接于活塞42的底端，推杆44的底端与连杆26的顶端通过销轴可旋转地安装，动触头45安装于活塞42的顶端，动触头45延伸出限位筒41的上表面，伸缩管46一端固定连接于动触头45的外壁顶部，且另一端与限位筒41的上表面固定连接，伸缩管46可跟随动触头45移动而发生伸缩运动，从而实现动触头45与限位筒41之间的密封。

作为优选方案，更进一步的，电磁铁33位于棘爪34的正下方，当电磁铁通电时，电磁铁33产生的磁力可吸引棘爪34向下运动，保证电磁铁33对棘爪34的控制力。

作为优选方案，更进一步的，密封圈43的数量至少为三个，从上至下等距分布于活塞42的外壁，对活塞42与限位筒41之间形成多级密封，提升密封效果。

作为优选方案，更进一步的，保护机构5包括保护罩51、导轨52、配重块53、拉绳54、卡动组件55和摇柄56，保护罩51安装于防尘箱1的右侧壁，导轨52数量为两个，分别固定连接于保护罩51的内腔前侧左右两端，对配重块53限位，确保配重块53稳定的垂直上下移动，配重块53可上下滑动地内嵌于导轨52的内腔，在配重块53的重力作用下能使拉绳54拉动卷轴27顺时针旋转，从而实现转轴22的顺时针旋转，拉绳54缠绕于卷轴27的外壁，且一端与配重块53的顶端绑接，卡动组件55安装于保护罩51的前侧，摇柄56可旋转地安装于保护罩51的右侧，摇柄56的左侧与转轴22的右端固定连接，转动摇柄56，目的在于手动控制转轴22的旋转。

作为优选方案，更进一步的，卡动组件55包括套筒551、第二弹簧552、定位销553和拉杆554，套筒551安装于保护罩51的前侧，第二弹簧552内嵌于套筒551的内腔前侧，第二弹簧552为旋转弹簧，受到拉伸或挤压后产生弹性形变，去除外力后恢复至初始状态，利用其弹力驱动定位销553后移，定位销553一端内嵌于套筒551的内腔后侧，在第二弹簧552的作用下定位销553另一端插接于定位槽29内腔对转盘28制动，拉杆554一端安装于定位销553的前端，且另一端延伸出套筒551的内腔。

作为优选方案，更进一步的，定位销553的后侧呈圆锥形，当转盘28旋转使定位槽29经过定位销553时，可使定位销553对准定位槽29插入。

其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

步骤一，将防尘箱1安装在高压断路器基座上，并且使动触头45处在高压断路器静触头正下方，电机21与高压断路器控制系统通过导线电性连接，电磁铁33与高压断路器闭合回路通过导线电性连接，完成本装置的安装；

步骤二，当需要合闸时，向前拉动拉杆554，促使定位销553向前移动并挤压第二弹簧552，直至定位销553从定位槽29内移出，解除对转轴22的制动，通过控制单元控制电机21带动转轴22逆时针旋转，棘轮24、卷轴27和转盘28跟随转轴22逆时针旋转，卷轴27收卷拉绳54，配重块53向上移动，与此同时摆杆23带动支撑杆25向上摆动，连杆26推动推杆44向上移动，活塞42带动动触头45向上移动，伸缩管46对动触头45初级密封，密封圈43实现活塞42与限位筒41之间的密封，实现二次密封，直至动触头45与静触头接触，高压断路器闭合回路闭合，电磁铁33通电工作，磁力吸引棘爪34向下移动，进而使棘爪34搭在棘轮24上，对转轴22制动，从而使连杆26保持在当前位置，实现合闸；

步骤三，当高压断路器主电路出现过载、断路等现象时，闭合回路断开，电磁铁33失去磁力，第一弹簧35在自身拉力作用下拉动棘爪34向上移动，棘爪34脱离棘轮24，配重块53在自身重力作用下拉动拉绳54，促使卷轴27顺时针旋转，转轴22同向旋转，连杆26向下移动，进而使活塞42带动动触头45向下移动脱离静触头，直至转盘28上定位槽29转动至与定位销553相对时，第二弹簧552利用其弹力推动定位销553插入定位槽29内，对转盘28制动，完成断路保护，可防止电机21带动转轴22再次启动；

本装置能实现动触头45间隙两级密封，防止高压断路器内部泄漏，保证灭弧能力，防止电弧引起火灾，而且在主电路断路后，可实现转盘28制动，防止高压断路器误操作而再次启动，保护设备和人员安全，安全性高，更利于推广。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高压开关的控制装置，包括防尘箱（1），其特征在于，还包括：

驱动机构（2），安装于所述防尘箱（1）的内腔底部；

定位机构（3），安装于所述防尘箱（1）的内腔后侧右端；

分合机构（4），数量为三个，从左至右等距安装于所述防尘箱（1）的上表面；

保护机构（5），安装于所述防尘箱（1）的右侧壁；

所述驱动机构（2）包括：

电机（21），安装于所述防尘箱（1）的左侧底端；

转轴（22），一端通过联轴器锁紧于所述电机（21）的输出端，且另一端与防尘箱（1）的内腔右侧通过轴承连接，所述转轴（22）的右端延伸出防尘箱（1）的右侧壁；

摆杆（23），数量为两个，分别安装于所述转轴（22）的外壁左右两侧；

棘轮（24），安装于所述转轴（22）的外壁右侧，且位于摆杆（23）的右侧；

支撑杆（25），安装于所述摆杆（23）的内侧前端；

连杆（26），数量为三个，从左至右等距套接于所述支撑杆（25）的外壁；

卷轴（27），安装于所述转轴（22）的外壁右端，所述卷轴（27）位于防尘箱（1）的右侧壁；

转盘（28），安装于所述转轴（22）的外壁右端，所述转盘（28）位于卷轴（27）的右侧，所述转盘（28）的外壁开设有定位槽（29）；

所述定位机构（3）包括：

安装板（31），安装于所述防尘箱（1）的内腔后侧右端；

支撑架（32），固定连接于所述安装板（31）的前侧底端；

电磁铁（33），安装于所述支撑架（32）的顶部；

棘爪（34），通过销轴可旋转地安装于所述安装板（31）的前侧底端；

第一弹簧（35），一端安装于所述安装板（31）的前侧顶部，且另一端与棘爪（34）的后侧固定连接；

所述分合机构（4）包括：

限位筒（41），安装于所述防尘箱（1）的顶部；

活塞（42），可上下滑动地插接于所述限位筒（41）的内腔；

密封圈（43），数量为若干个，从上至下套接于所述活塞（42）的外壁；

推杆（44），固定连接于所述活塞（42）的底端，所述推杆（44）的底端与连杆（26）的顶端通过销轴可旋转地安装；

动触头（45），安装于所述活塞（42）的顶端，所述动触头（45）延伸出限位筒（41）的上表面；

伸缩管（46），一端固定连接于所述动触头（45）的外壁顶部，且另一端与限位筒（41）的上表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压开关的控制装置，其特征在于：所述电磁铁（33）位于棘爪（34）的正下方。

3.根据权利要求1所述的一种高压开关的控制装置，其特征在于：所述密封圈（43）的数量至少为三个，从上至下等距分布于所述活塞（42）的外壁。

4.根据权利要求1所述的一种高压开关的控制装置，其特征在于：所述保护机构（5）包括：

保护罩（51），安装于所述防尘箱（1）的右侧壁；

导轨（52），数量为两个，分别固定连接于所述保护罩（51）的内腔前侧左右两端；

配重块（53），可上下滑动地内嵌于所述导轨（52）的内腔；

拉绳（54），缠绕于所述卷轴（27）的外壁，且一端与所述配重块（53）的顶端绑接；

卡动组件（55），安装于所述保护罩（51）的前侧；

摇柄（56），可旋转地安装于所述保护罩（51）的右侧，所述摇柄（56）的左侧与转轴（22）的右端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种高压开关的控制装置，其特征在于：所述卡动组件（55）包括：

套筒（551），安装于所述保护罩（51）的前侧；

第二弹簧（552），内嵌于所述套筒（551）的内腔前侧；

定位销（553），一端内嵌于所述套筒（551）的内腔后侧，在所述第二弹簧（552）的作用下定位销（553）另一端插接于定位槽（29）内腔对转盘（28）制动；

拉杆（554），一端安装于所述定位销（553）的前端，且另一端延伸出套筒（551）的内腔。

6.根据权利要求5所述的一种高压开关的控制装置，其特征在于：所述定位销（553）的后侧呈圆锥形。

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