CN116525328A - 一种35kV开关设备前门联锁机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种35kV开关设备前门联锁机构及其使用方法，包括固接在前门内侧的前门联锁板以及在开关设备内横向移动的插轴，所述插轴通过传动组件与接地开关操作轴传动连接，通过接地开关操作轴分闸转动带动插轴插入前门联锁板和前门之间；还包括一个程序锁钥匙、安装在前门上的第二程序锁以及安装在接地开关操作孔侧面的第一程序锁，第一程序锁的锁轴伸出至接地开关操作孔内，开关设备内固接有与第二程序锁锁钉适配的程序锁挡板，本发明解决市场上传统开关柜前门联锁存在的问题，满足操作安全、可靠的要求，保证了高压开关柜的运行状态，相对于传统开关柜前门联锁设计，结构更加合理、安全、可靠，市场前景广阔。

Description

一种35kV开关设备前门联锁机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及开关柜技术领域，具体是指一种35kV开关设备前门联锁机构及其使用方法。

背景技术

本专利技术主要是针对型号为KGN-40.5的35kV铠装型固定式金属交流封闭开关设备（以下简称KGN-40.5开关柜）前门安全操作联锁机构的一项最新研究成果。

为满足用电安全需求，开关柜设计应满足用电安全强制“五防”要求，即防止带电推拉断路器、防止带电操作隔离开关、防止带电合接地开关、防止误入带电间隔，KGN-40.5开关柜的设计同样需要满足“五防”要求，以此为基，对开关柜联锁进行设计。开关柜前门、后门是主要检修位置，其开启、关闭相关联锁是否合理、可靠对运行检修人员安全至关重要。本专利旨在研发设计一种新型KGN-40.5开关柜前门联锁机构，解决传统前门联锁暴露的弊端问题，为用电安全提供更加有力的保障。

现有KGN-40.5开关柜前门联锁基本采用传统JSXGN-35操作盘连锁机构配套前门联锁、单一电磁锁或机构配套前门联锁+电磁锁三种模式。电磁锁主要依靠隔室内部传感器提供高压带电体是否带电的信号控制档杆吸合运动，进而控制前门是否开启；JSXGN-35操作盘连锁机构配套前门联锁是通过自带左右移动轴销与前门闭锁孔配合实现控制前门开闭功能。

以上传统前门联锁存在的主要问题是：

1.无法实现关门操作，闭锁环节缺失，存在安全漏洞。

针对以上三种传统前门联锁方式，都无法实现前门关门操作联锁。前门关门操作是要求在检修完毕送电前需要确保前门关闭前提下，操作人员方可操作接地开关打开（或隔离开关关合），再依次进行送电操作，前门不关以上操作将被闭锁无法进行。若前门联锁缺失此项，存在检修完毕后，送电过程中前门始终敞开的巨大安全漏洞，违反“五防”要求中防止误入带电间隔要求，对运行安全人员人身安全威胁系数很高。

2.无法实现紧急情况下的紧急解锁，闭锁环节缺失，存在设备安全运行隐患。JSXGN-35操作盘连锁机构配套前门联锁轴销左右移动依靠操作盘转动控制，若操作盘位置不变，无法紧急情况下实现轴销移动，前门联锁无法解除，前门无法开启，故单独机构配套联锁和机构配套联锁+电磁锁两种模式下无法实现前门紧急解锁，对设备安全运行存在威胁。

3.电气联锁，运行安全性能低。

主要针对单一电磁锁以及配套前门联锁+电磁锁模式，一旦开关设备二次电源断电或电磁锁损坏、传感器损坏，依靠通电得到指令信号吸合实现联锁控制的电磁锁将无法正常工作，存在前门联锁失效的用电隐患，对运行人员安全造成威胁，用电安全性能低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种35kV开关设备前门联锁机构及其使用方法，采用一种新型结构联锁，主要依靠操纵接地开关纵轴的旋转运动带动连杆转动，进而转化为连杆相连的插轴左右直线运动，加上与前门联锁板、程序锁之间的配套使用从而达到闭锁前门的目的。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种35kV开关设备前门联锁机构，包括固接在前门内侧的前门联锁板以及在开关设备内横向移动的插轴，所述插轴通过传动组件与接地开关操作轴传动连接，通过接地开关操作轴分闸转动带动插轴插入前门联锁板和前门之间；还包括一个程序锁钥匙、安装在前门上的第二程序锁以及安装在接地开关操作孔侧面的第一程序锁，所述第二程序锁和第一程序锁均与程序锁钥匙适配，第一程序锁的锁轴伸出至接地开关操作孔内，开关设备内固接有与第二程序锁锁钉适配的程序锁挡板。

作为优化，所述前门联锁板下端通过延伸至前门外侧的螺栓与前门连接。本方案中螺栓延伸至前门外侧，因此当开关设备运行遇突发紧急情况，需要前门应急开启时，可以从前门外侧将前门联锁板与前门的连接螺栓拆下，前门联锁板在重力作用下掉落，解除插轴与前门联锁板的阻挡连锁。

作为优化，还包括与第二程序锁适配的紧急解锁钥匙。当开关设备运行遇突发紧急情况，需要前门应急开启时，通过紧急解锁钥匙插入第二程序锁实现解锁，从而实现前门应急状态下的开启。

作为优化，所述开关设备内固接有转轴支架以及支撑插轴的插轴撑板，所述传动组件包括轴接在转轴支架上的转轴以及固接在接地开关操作轴上的操作机构拐臂，所述转轴上固接有转轴拐臂和插轴拐臂，所述插轴远离前门联锁板的一端与插轴拐臂铰接，所述转轴拐臂通过机构连杆与操作机构拐臂连接。本方案中的接地开关操作轴旋转时带动操作机构拐臂摆动，操作机构拐臂通过机构连杆带动转轴拐臂摆动，从而带动转轴转动，转轴上的插轴拐臂摆动从而带动插轴插入前门联锁板和前门之间，从而实现插轴的横向移动。

作为优化，所述机构连杆的一端与操作机构拐臂铰接，另一端与转轴拐臂铰接。本方案中机构连杆将操作机构拐臂的摆动传递至转轴拐臂。

作为优化，所述插轴撑板上端开有与插轴适配的支撑槽。本方案中的支撑槽用于支撑插轴，插轴可以在支撑槽内有一定的上下摆动。

一种35kV开关设备前门联锁机构的使用方法，包括如下步骤：

a、开关设备正常工作时，接地分闸，接地开关操作轴上的操作机构拐臂通过机构连杆带动转轴拐臂摆动，从而带动转轴转动，转轴上的插轴拐臂摆动从而带动插轴插入前门联锁板和前门之间，使接地分闸状态时前门无法打开；

b、设备检修时，操作手柄插入接地开关操作孔，转动接地开关操作轴实现接地合闸，使插轴从前门联锁板和前门之间拔出，程序锁钥匙将第一程序锁锁紧使锁轴伸出至接地开关操作孔内，接地开关操作孔无法操作，此时才可以将程序锁钥匙从第一程序锁拔出，然后将程序锁钥匙插入前门上的第二程序锁，实现第二程序锁开锁，打开前门实现检修，此时第二程序锁的锁钉弹出，第二程序锁无法实现锁紧操作，因此程序锁钥匙无法拔出；

c、检修完毕后，将前门关闭，第二程序锁的锁钉被程序锁挡板压下，此时才可以旋转第二程序锁实现前门的锁紧，之后才可以拔下程序锁钥匙，通过程序锁钥匙插入第一程序锁使锁轴避让开接地开关操作孔，操作手柄插入接地开关操作孔内实现接地分闸。

开关设备运行遇突发紧急情况，需要前门应急开启时，将前门联锁板与前门的连接螺栓拆下，前门联锁板在重力作用下掉落，解除插轴与前门联锁板的阻挡连锁，通过紧急解锁钥匙插入第二程序锁实现解锁，从而实现前门应急状态下的开启。

本发明的有益效果为：本发明的一种35kV开关设备前门联锁机构及其使用方法，本专利完美解决以上传统前门闭锁暴露的问题，可以完全实现：

1、实现前门关门操作；

2、实现紧急解锁功能；

3、采用纯机械联锁，无电气联锁；

4、联锁机构直接与接地开关操作轴连接，操作简单可靠。

本发明创新性强，解决市场上传统开关柜前门联锁存在的问题，满足操作安全、可靠的要求，保证了高压开关柜的运行状态，进一步使电力系统运行的安全、稳定、经济和供电可靠性得到了保障，相对于传统开关柜前门联锁设计，结构更加合理、安全、可靠，市场前景广阔。

附图说明

图1为本发明接地合闸状态的结构示意图；

图2为本发明接地分闸状态的结构示意图；

图3为本发明图2的俯视图；

图4为本发明开门状态下图1的俯视图；

图5为本发明图1的A-A面剖视图；

图6为本发明接地开关操作孔和第一程序锁的示意图；

图7为本发明图3中第二程序锁关闭状态下B部放大图；

图8为本发明图3中第二程序锁打开状态下B部放大图；

图中所示：

1、机构支架，2、转轴支架，3、转轴拐臂，4、插轴拐臂，5、操作手柄，6、转轴，7、接地开关操作轴，8、前门，9、接地开关操作孔，10、插轴，13、机构连杆，14、操作机构拐臂，15、第一程序锁，16、第二程序锁，17、程序锁挡板，18、前门联锁板，19、插轴撑板，20、程序锁钥匙。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1~8所示，本发明的一种35kV开关设备前门联锁机构，包括固接在前门8内侧的前门联锁板18以及在开关设备内横向移动的插轴10，插轴10左右延伸且在开关设备内部轴向移动，本实施例中的插轴10为四方轴。

所述插轴10通过传动组件与接地开关操作轴7传动连接，通过接地开关操作轴7分闸转动带动插轴10插入前门联锁板18和前门8之间，从而使前门8无法打开；当接地开关操作轴7合闸时，接地开关操作轴7带动插轴10从前门联锁板18和前门8之间拔出。

如图5所示，所述前门联锁板18下端通过延伸至前门8外侧的螺栓与前门8连接，从而使前门联锁板18与前门8之间设有容插轴10插入的空间且该空间为上开口设置，如果将前门联锁板18与前门8的连接螺栓拆下，前门联锁板18会在重力作用下掉落。

所述开关设备内固接有转轴支架2以及支撑插轴10的插轴撑板19，所述插轴撑板19上端开有与插轴10适配的支撑槽。支撑槽用于支撑插轴，插轴可以在支撑槽内有一定的上下摆动。如图1所示，插轴撑板19支撑在插轴10下方，保持插轴10 不下落。

所述传动组件包括轴接在转轴支架2上的转轴6以及固接在接地开关操作轴7上的操作机构拐臂14，所述转轴6上固接有转轴拐臂3和插轴拐臂4，所述转轴6轴接在转轴支架2上且前后延伸，从而使转轴拐臂3和插轴拐臂4均可以沿转轴6的轴线旋转摆动，转轴支架2通过螺栓固接在机构支架1上，机构支架1固定在开关设备内。

所述插轴10远离前门联锁板18的一端与插轴拐臂4铰接，从而当转轴6旋转时，带动插轴拐臂4左右摆动，从而实现插轴10左右移动 。

操作机构拐臂14固接在接地开关操作轴7上，接地开关操作轴7旋转实现接地分闸或者接地合闸操作。所述转轴拐臂3通过机构连杆13与操作机构拐臂14连接。本实施例中所述机构连杆13的一端与操作机构拐臂14铰接，另一端与转轴拐臂3铰接。从而使转轴拐臂3摆动时通过机构连杆13带动转轴拐臂3摆动，继而带动转轴6转动。

还包括一个程序锁钥匙20、安装在前门8上的第二程序锁16以及安装在接地开关操作孔9侧面的第一程序锁15，所述第二程序锁16和第一程序锁15均与程序锁钥匙20适配，程序锁钥匙20只有一个且可以打开第二程序锁16和第一程序锁15。

第一程序锁15的锁轴伸出至接地开关操作孔9内，本实施例中第一程序锁15竖向设置且位于接地开关操作孔9的上方，第一程序锁15的锁轴向下伸出后位于接地开关操作孔9内，使操作手柄5无法插入接地开关操作孔9。第一程序锁15锁紧后程序锁钥匙20才可以拔出。

第二程序锁16是前门8的门锁，可以采用型号为205js的程序锁，第二程序锁16锁紧后程序锁钥匙20才可以拔出，并且第二程序锁16关门方向的一侧凸出有锁钉，当前门关闭后，锁钉压下，才可以实现第二程序锁16的锁紧，因此当前门8开启状态下，锁钉没有压下，无法实现锁紧操作，程序锁钥匙20也不可以拔出，防止前门8打开状态下拔出程序锁钥匙20。带锁钉的第二程序锁16为现有技术，不再详细介绍。

开关设备内固接有与第二程序锁16锁钉适配的程序锁挡板17，当前门关闭后，通过程序锁挡板17将第二程序锁16的锁钉压下。

还包括与第二程序锁16适配的紧急解锁钥匙。紧急解锁钥匙用于紧急状态下第二程序锁16的开启，从而实现前门8的紧急开启。

一种35kV开关设备前门联锁机构的使用方法，包括如下步骤：

开关设备正常工作时，接地分闸，接地开关操作轴7上的操作机构拐臂14通过机构连杆13带动转轴拐臂3摆动，从而带动转轴6转动，转轴6上的插轴拐臂4摆动从而带动插轴10插入前门联锁板18和前门8之间，使接地分闸状态时前门8无法打开；

设备检修时，操作手柄5插入接地开关操作孔9，转动接地开关操作轴7实现接地合闸，使插轴10从前门联锁板18和前门8之间拔出，程序锁钥匙20将第一程序锁15锁紧使锁轴伸出至接地开关操作孔9内，接地开关操作孔9无法操作，此时才可以将程序锁钥匙20从第一程序锁15拔出，然后将程序锁钥匙20插入前门8上的第二程序锁16，实现第二程序锁16开锁，打开前门8实现检修，此时第二程序锁16的锁钉弹出，第二程序锁16无法实现锁紧操作，因此程序锁钥匙20无法拔出；

检修完毕后，将前门8关闭，第二程序锁16的锁钉被程序锁挡板17压下，此时才可以旋转第二程序锁16实现前门8的锁紧，之后才可以拔下程序锁钥匙20，通过程序锁钥匙20插入第一程序锁15使锁轴避让开接地开关操作孔9，操作手柄插入接地开关操作孔9内实现接地分闸。

开关设备运行遇突发紧急情况，需要前门8应急开启时，将前门联锁板18与前门8的连接螺栓拆下，前门联锁板18在重力作用下掉落，解除插轴10与前门联锁板18的阻挡连锁，通过紧急解锁钥匙插入第二程序锁16实现解锁，从而实现前门8应急状态下的开启。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种35kV开关设备前门联锁机构，其特征在于：包括固接在前门（8）内侧的前门联锁板（18）以及在开关设备内横向移动的插轴（10），所述插轴（10）通过传动组件与接地开关操作轴（7）传动连接，通过接地开关操作轴（7）分闸转动带动插轴（10）插入前门联锁板（18）和前门（8）之间；

还包括一个程序锁钥匙（20）、安装在前门（8）上的第二程序锁（16）以及安装在接地开关操作孔（9）侧面的第一程序锁（15），所述第二程序锁（16）和第一程序锁（15）均与程序锁钥匙（20）适配，第一程序锁（15）的锁轴伸出至接地开关操作孔（9）内，开关设备内固接有与第二程序锁（16）锁钉适配的程序锁挡板（17）。

2.根据权利要求1所述的一种35kV开关设备前门联锁机构，其特征在于：所述前门联锁板（18）下端通过延伸至前门（8）外侧的螺栓与前门（8）连接。

3.根据权利要求1所述的一种35kV开关设备前门联锁机构，其特征在于：还包括与第二程序锁（16）适配的紧急解锁钥匙。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种35kV开关设备前门联锁机构，其特征在于：所述开关设备内固接有转轴支架（2）以及支撑插轴（10）的插轴撑板（19），所述传动组件包括轴接在转轴支架（2）上的转轴（6）以及固接在接地开关操作轴（7）上的操作机构拐臂（14），所述转轴（6）上固接有转轴拐臂（3）和插轴拐臂（4），所述插轴（10）远离前门联锁板（18）的一端与插轴拐臂（4）铰接，所述转轴拐臂（3）通过机构连杆（13）与操作机构拐臂（14）连接。

5.根据权利要求4所述的一种35kV开关设备前门联锁机构，其特征在于：所述机构连杆（13）的一端与操作机构拐臂（14）铰接，另一端与转轴拐臂（3）铰接。

6.根据权利要求4所述的一种35kV开关设备前门联锁机构，其特征在于：所述插轴撑板（19）上端开有与插轴（10）适配的支撑槽。

7.一种权利要求4所述35kV开关设备前门联锁机构的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、开关设备正常工作时，接地分闸，接地开关操作轴（7）上的操作机构拐臂（14）通过机构连杆（13）带动转轴拐臂（3）摆动，从而带动转轴（6）转动，转轴（6）上的插轴拐臂（4）摆动从而带动插轴（10）插入前门联锁板（18）和前门（8）之间，使接地分闸状态时前门（8）无法打开；

b、设备检修时，操作手柄（5）插入接地开关操作孔（9），转动接地开关操作轴（7）实现接地合闸，使插轴（10）从前门联锁板（18）和前门（8）之间拔出，程序锁钥匙（20）将第一程序锁（15）锁紧使锁轴伸出至接地开关操作孔（9）内，接地开关操作孔（9）无法操作，此时才可以将程序锁钥匙（20）从第一程序锁（15）拔出，然后将程序锁钥匙（20）插入前门（8）上的第二程序锁（16），实现第二程序锁（16）开锁，打开前门（8）实现检修，此时第二程序锁（16）的锁钉弹出，第二程序锁（16）无法实现锁紧操作，因此程序锁钥匙（20）无法拔出；

c、检修完毕后，将前门（8）关闭，第二程序锁（16）的锁钉被程序锁挡板（17）压下，此时才可以旋转第二程序锁（16）实现前门（8）的锁紧，之后才可以拔下程序锁钥匙（20），通过程序锁钥匙（20）插入第一程序锁（15）使锁轴避让开接地开关操作孔（9），操作手柄插入接地开关操作孔（9）内实现接地分闸。

8.根据权利要求7所述35kV开关设备前门联锁机构的使用方法，其特征在于：开关设备运行遇突发紧急情况，需要前门（8）应急开启时，将前门联锁板（18）与前门（8）的连接螺栓拆下，前门联锁板（18）在重力作用下掉落，解除插轴（10）与前门联锁板（18）的阻挡连锁，通过紧急解锁钥匙插入第二程序锁（16）实现解锁，从而实现前门（8）应急状态下的开启。