CN115347494B - 一种高压开关柜安全操作装置的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，包括壳体，所述壳体内设有手车室、母线室、断路器室和继电器室，所述手车室内可拆卸安装有手车，所述手车室内壁上滑动设有顶板和底板，所述手车室的内壁上固定设有滑轨，所述手车与所述滑轨滑动连接，所述滑轨内滑动设有控制杆，使用内置电磁铁的控制杆，配合不弹性系数的拉力弹簧和压力弹簧，依靠手车推入推出的外力，通过机械传动方式实现顶板和底板的开合，确保手车在试验位置时能够方便的进出，有利于对其进行测试和调整，而手车在工作位置时，顶板和底板完全闭合，使手车与开关柜内其他部件完全隔离，确保其安全的工作环境。

Description

一种高压开关柜安全操作装置的控制系统

技术领域

本发明属于开关柜技术领域，具体涉及一种高压开关柜安全操作装置的控制系统。

背景技术

开关柜内的手车上的主要元件有断路器、互感器等一次电气设备。其在开关柜中有三个位置：工作/试验/断开。手车包括断路器手车、PT手车、隔离手车、熔断手车、计量手车等。工作位置就指处于完全推入状态，这时候手车线路和触头是完全接上的，然后只要合上断路器即可送电使用；用专业的说法就是：断路器处与热备用或着运行状态。试验位置即手车的线路和触头并没完全分开；这时候可以做断路器开、关的操作，对系统都不会有影响，属于空分、空合；也就是断路器处与冷备用状态。

为了保证工作人员的人身安全。手车式开关柜在柜体内设有可拆卸的挡板，该挡板将柜体的断路器室、母线室及电缆室分隔开，从而保证了工作人员的安全。具有防止误操作功能，当电气回路有误操作时，断路器能自动分闸以及断路器在合闸位时接地刀闸不能合闸等。可缩短检修停电时间，并可用于负荷较重要或建筑面积较小的场所。检修时只需更换手车，按柜内结构不同，又可分为间隔式和金属恺装式两种。柜内根据检修、绝缘等要求分成小室，减少相互影响。

但是手车推进开关柜内不同位置时，对挡板有不同的要求，挡板的开合不能灵活控制，使手车的推进推出操作繁琐复杂，并且容易导致安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种高压开关柜安全操作装置的控制系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，包括壳体，所述壳体内设有手车室、母线室、断路器室和继电器室，所述手车室内可拆卸安装有手车，所述手车室内壁上滑动设有顶板和底板，所述手车室的内壁上固定设有滑轨，所述手车与所述滑轨滑动连接，所述滑轨内滑动设有控制杆；

所述控制杆包括套筒和滑套，所述套筒和所述滑套彼此靠近的一端设有开口，所述套筒和所述滑套滑动连接，所述套筒和所述滑套互相远离的一端分别设有一个电磁铁，所述套筒内部设有拉力弹簧，所述拉力弹簧的一端与所述套筒固定连接，所述拉力弹簧的另一端位于所述滑套内部并与所述滑套固定连接。

作为本发明的优选，所述壳体的一侧敞口，所述壳体敞口的一侧铰接有开关门，所述手车室位于所述壳体敞口的一侧。

作为本发明的优选，所述滑轨有两个，分别位于所述手车的两侧，所述滑轨的横截面呈燕尾形状缺口。

作为本发明的优选，所述顶板和所述底板分别滑动设置在一个滑槽上，所述滑槽固定设置在所述壳体内壁上，所述顶板和所述底板的一端分别设有一个转动杆，两个所述转动杆分别与所述顶板和所述底板铰接。

作为本发明的优选，所述转动杆远离所述顶板或所述底板的一端设有滑动杆，所述转动杆与所述滑动杆铰接，所述滑动杆滑动设置在导轨上，所述导轨固定设置在所述壳体的内壁上。

作为本发明的优选，所述转动杆与所述顶板或所述底板的铰接点，位于所述顶板和所述底板互相远离的一端。

作为本发明的优选，所述滑动杆的一端固定设有连接杆，所述连接杆远离所述滑动杆的一端与所述控制杆固定连接，所述导轨外侧设有压力弹簧，所述压力弹簧包裹所述导轨，所述压力弹簧的一端与所述壳体的内壁接触，所述压力弹簧的另一端与所述滑动杆的一端接触。

作为本发明的优选，所述手车的一端设有两个把手，两个所述把手之间设有转动套，所述转动套与所述手车转动连接，所述转动套的一端固定设有三棱销，所述转动套的另一端设有内螺纹，所述转动套的外侧固定设有卡环。

作为本发明的优选，所述手车室的一侧内壁上固定设有螺纹杆，所述螺纹杆与所述内螺纹配合。

本发明的有益效果为：本发明作为一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，使用内置电磁铁的控制杆，配合不弹性系数的拉力弹簧和压力弹簧，依靠手车推入推出的外力，通过机械传动方式实现顶板和底板的开合，确保手车在试验位置时能够方便的进出，有利于对其进行测试和调整，而手车在工作位置时，顶板和底板完全闭合，使手车与开关柜内其他部件完全隔离，确保其安全的工作环境。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明图1的A-A方向结构示意图；

图3是本发明图1的手车安装后结构示意图；

图4是本发明图3的转动套剖视结构示意图；

图5是本发明图1的控制杆剖视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

下面结合图1-5说明本发明的具体实施方式，一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，包括壳体11，所述壳体11内设有手车室15、母线室、断路器室和继电器室，所述手车室15内可拆卸安装有手车25，所述手车室15内壁上滑动设有顶板12和底板14，所述手车室15的内壁上固定设有滑轨13，所述手车25与所述滑轨13滑动连接，所述滑轨13内滑动设有控制杆18；手车25在手车室15内滑动，可以先达到试验位置，而后到达工作位置，在试验位置顶板12和底板14不闭合，方便对手车25进行调整，在工作位置，顶板12和底板14闭合，使手车与开关内其他电气元件完全隔离，确保其安全工作状态。

有益地，所述壳体11的一侧敞口，所述壳体11敞口的一侧铰接有开关门，所述手车室15位于所述壳体11敞口的一侧，方便手车25推进，手车室位于开关柜的中间位置，方便操作，手车室的上下分别为母线室和电缆室。

有益地，所述滑轨13有两个，分别位于所述手车25的两侧，所述滑轨13的横截面呈燕尾形状缺口，燕尾状滑槽，使手车25滑动时平稳，侧向不易偏差，精度高。

有益地，所述顶板12和所述底板14分别滑动设置在一个滑槽24上，所述滑槽24固定设置在所述壳体11内壁上，所述顶板12和所述底板14的一端分别设有一个转动杆23，两个所述转动杆23分别与所述顶板12和所述底板14铰接，连杆配合，通过手车25的推进，机械传动转动杆23，使顶板12和底板14打开。

有益地，所述转动杆23远离所述顶板12或所述底板14的一端设有滑动杆20，所述转动杆23与所述滑动杆20铰接，所述滑动杆20滑动设置在导轨21上，所述导轨21固定设置在所述壳体11的内壁上，限定滑动杆20的移动方向，使水平移动九十度改变为竖直移动，通过计算设计个传动部件的长度，使动力损耗最小。

有益地，所述转动杆23与所述顶板12或所述底板14的铰接点，位于所述顶板12和所述底板14互相远离的一端。

有益地，所述滑动杆20的一端固定设有连接杆19，所述连接杆19远离所述滑动杆20的一端与所述控制杆18固定连接，所述导轨21外侧设有压力弹簧22，所述压力弹簧22包裹所述导轨21，所述压力弹簧22的一端与所述壳体11的内壁接触，所述压力弹簧22的另一端与所述滑动杆20的一端接触，压力弹簧22为顶板12和底板14的闭合提供动力。

有益地，所述手车25的一端设有两个把手26，两个所述把手26之间设有转动套27，所述转动套27与所述手车25转动连接，所述转动套27的一端固定设有三棱销28，所述转动套27的另一端设有内螺纹29，所述转动套27的外侧固定设有卡环30，卡环30配合手车25内部的沟槽，使转动套27不会轴向移动。

有益地，所述手车室15的一侧内壁上固定设有螺纹杆17，所述螺纹杆17与所述内螺纹29配合，螺纹杆17和内螺纹29配合，使手车25能够克服多个弹簧的阻力和电磁铁31的斥力。

有益地，所述控制杆18包括套筒33和滑套34，所述套筒33和所述滑套34彼此靠近的一端设有开口，所述套筒33和所述滑套34滑动连接，所述套筒33和所述滑套34互相远离的一端分别设有一个电磁铁31，所述套筒33内部设有拉力弹簧32，所述拉力弹簧32的一端与所述套筒33固定连接，所述拉力弹簧32的另一端位于所述滑套34内部并与所述滑套34固定连接，电磁铁31配合不同弹力系数的弹簧，使得顶板12和底板14能够先打开后闭合。

本发明工作原理：

操作时，通过手车转运小车将断路器手车（或PT手车、隔离手车、熔断器手车）推入开关柜；手车进柜时将手车的左右把手同时向内拉至把手位置并将手车推入开关柜的试验位置，将手车的左右把手同时向外推至把手位置，使手车推进机构与开关柜可靠锁定；将手车的二次插头插入开关柜的二次插座内，用扣件锁定；关闭开关柜后门（电缆室门）和前门（断路器室门）；打开接地刀操作活门，用接地刀操作手柄（逆时针方向）打开接地刀，抽出接地刀操作手柄关闭接地刀操作活门，并确认接地刀处于分闸状态；检查仪表室内的控制、合闸、信号、交流及母线电压等电源开关（或二次熔断器）处于合闸状态，测量电源电压属于正常范围后，关闭仪表室门，即可

两个电磁铁31为工作状态，互相排斥，斥力大于拉力弹簧32的拉力，套筒33和滑套34被迫互相远离；

手车25由手车架推至壳体11的指定位置，双手握住把手26，推手车25；

手车25的两侧使滑轨13内的控制杆18滑动，控制杆18通过连接杆19带动两个滑动杆20滑动，两个滑动杆20通过两个转动杆23带动两个顶板12沿两个滑槽24彼此远离，顶板12和底板14瞬间打开，手车25从顶板12和底板14之间通过；（期间压力弹簧22被压缩）

至手车25无法继续移动，即转动套27与螺纹杆17抵接后，手车25位于试验位置。

经试验操作后；

使用把手，配合三棱销28，转动把手，使转动套27转动，在内螺纹29与螺纹杆17的配合下，手车25继续向手车室15内部移动，至工作位置停止；

上述过程中，控制杆18的一端和手车室15的内壁接触后，顶板12和底板14位置无法移动，压力弹簧22不再形变，此时手车25继续深入，在外力的作用下拉力弹簧32被压缩，套筒33和滑套34逐渐靠近，此时两个电磁铁31之间的斥力小于拉力弹簧32的拉力和外部推力的合力；

至手车25全部通过顶板12和底板14时，即手车25到达工作位置，顶板12和底板14之间缺少障碍，在压力弹簧22的作用下，顶板12和底板14有靠近的趋势，但是在两个电磁铁31斥力的作用下，控制杆18无法缩短，此时连接杆19受力达到平衡；

此时关闭两个电磁铁31，两个电磁铁31变为不工作状态，斥力消失，打破平衡，套筒33和滑套34在拉力弹簧32的作用下彼此靠近，即控制杆18缩短，在压力弹簧22的作用下，控制杆18与手车室15的内壁不接触，但与手车25始终接触，压力弹簧22使滑动杆20回弹，通过转动杆23使顶板12和底板14瞬间闭合。

当需要拉出手车25时，逆反上述步骤即可：将两个电磁铁31调为工作状态，控制杆18瞬间伸长，（斥力大于压力弹簧22和拉力弹簧32的合力），顶板12和底板14打开，使用活动把手逐渐将手车25退出，至转动套27和螺纹杆17分离后，双手握住把手26拉出手车25，顶板12和底板14在压力弹簧22的作用下闭合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设有手车室、母线室、断路器室和继电器室，所述手车室内可拆卸安装有手车，所述手车室内壁上滑动设有顶板和底板，所述手车室的内壁上固定设有滑轨，所述手车与所述滑轨滑动连接，所述滑轨内滑动设有控制杆；

所述控制杆包括套筒和滑套，所述套筒和所述滑套彼此靠近的一端设有开口，所述套筒和所述滑套滑动连接，所述套筒和所述滑套互相远离的一端分别设有一个电磁铁，所述套筒内部设有拉力弹簧，所述拉力弹簧的一端与所述套筒固定连接，所述拉力弹簧的另一端位于所述滑套内部并与所述滑套固定连接；

所述顶板和所述底板分别滑动设置在一个滑槽上，所述滑槽固定设置在所述壳体内壁上，所述顶板和所述底板的一端分别设有一个转动杆，两个所述转动杆分别与所述顶板和所述底板铰接；

所述转动杆远离所述顶板或所述底板的一端设有滑动杆，所述转动杆与所述滑动杆铰接，所述滑动杆滑动设置在导轨上，所述导轨固定设置在所述壳体的内壁上；

所述转动杆与所述顶板或所述底板的铰接点，位于所述顶板和所述底板互相远离的一端；

所述滑动杆的一端固定设有连接杆，所述连接杆远离所述滑动杆的一端与所述控制杆固定连接，所述导轨外侧设有压力弹簧，所述压力弹簧包裹所述导轨，所述压力弹簧的一端与所述壳体的内壁接触，所述压力弹簧的另一端与所述滑动杆的一端接触。

2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，其特征在于：所述壳体的一侧敞口，所述壳体敞口的一侧铰接有开关门，所述手车室位于所述壳体敞口的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，其特征在于：所述滑轨有两个，分别位于所述手车的两侧，所述滑轨的横截面呈燕尾形状缺口。

4.根据权利要求1所述的一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，其特征在于：所述手车的一端设有两个把手，两个所述把手之间设有转动套，所述转动套与所述手车转动连接，所述转动套的一端固定设有三棱销，所述转动套的另一端设有内螺纹，所述转动套的外侧固定设有卡环。

5.根据权利要求4所述的一种高压开关柜安全操作装置的控制系统，其特征在于：所述手车室的一侧内壁上固定设有螺纹杆，所述螺纹杆与所述内螺纹配合。

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