CN117060264B - 一种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，包括设置在底盘车与接地开关之间的电气联锁结构，电气联锁结构包括电动操作控制器及驱动接地开关的主轴转动的电动驱动机构，电动操作控制器的信号输出端与电动驱动机构的信号输入端电连接，其特征在于：还包括机械联锁结构和漫反射连锁结构；底盘车行驶至工作位的过程中，机械联锁结构动作并阻挡所述电动驱动机构运转，使接地开关的主轴无法转动；同时，漫反射连锁结构根据光束漫反射的路径变化产生反馈信号并发送给电动操作控制器，电动操作控制器开启或关闭电动驱动机构。这种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构能够增加接地开关操作的可靠性和安全性，避免引发电气事故。

Description

一种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构。

背景技术

目前，移开式开关柜的底盘车与接地开关的联锁普遍采用电气联锁，即通过多个信号节点串联汇总至一个继电器，由继电器输出相应的控制信号至电动操作控制器，允许接地开关合闸。在移开式开关柜的停电检修过程中，断路器和接地开关需要遵循严格的操作顺序，即先分闸断路器，然后断路器退出至试验位置，最后才能合闸接地开关。但是，电气联锁存在失效的风险，如果继电器发生故障，无法输出正确的控制信号给电动操作控制器，容易导致接地开关执行错误的动作，进而引发电气安全事故，严重地会导致开关柜发生爆炸。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，这种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构能够增加接地开关操作的可靠性和安全性，实现接地开关分合闸的三重保险避免引发电气事故，具有更好的安全性。采用的技术方案如下：

一种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，包括设置在底盘车与接地开关之间的电气联锁结构，电气联锁结构包括电动操作控制器、以及驱动接地开关的主轴转动的电动驱动机构，电动操作控制器的信号输出端与电动驱动机构的信号输入端电连接，其特征在于：所述三联锁结构还包括机械联锁结构和漫反射连锁结构；所述底盘车行驶至工作位的过程中，机械联锁结构动作并阻挡所述电动驱动机构运转，使所述接地开关的主轴无法转动；同时，在底盘车行驶的过程中，漫反射连锁结构根据光束漫反射的路径变化产生相应的反馈信号并发送给电动操作控制器，电动操作控制器根据不同的反馈信号开启或关闭电动驱动机构。

上述电气联锁结构包括电动操作控制器和电动驱动机构，由远程或就地操作产生多个信号节点串联汇总至继电器，由继电器输出相应的控制信号至电动操作控制器，电动操作控制器产生相应的控制信号发送给电动驱动机构，电动驱动机构驱动接地开关的主轴转动，使接地开关开闸或合闸。

上述机械联锁结构用于在底盘车行驶至工作位的过程中，阻挡电动驱动机构驱动接地开关的主轴无法转动，确保底盘车行驶至在工作位的过程中，电动驱动机构即使接受到异常的错误信号、产生电气线路故障，接地开关也无法合闸，避免引发电器事故。

上述漫反射连锁结构设置在底盘车行驶的路径一侧上，利用漫反射光的反射路径变化对底盘车行驶的位置进行判断：当底盘车处于工作位或远离工作位时，漫反射连锁结构的光束反射路径会发生变化，因而相应地产生不同的反馈信号，漫反射连锁结构将反馈信号发送给电动操作控制器，电动操作控制器根据不同的反馈信号开启或关闭电动驱动机构。

作为本发明的优选方案，所述电动驱动机构包括电动传动轴、用于驱动电动传动轴转动的电动驱动装置、以及设置在电动传动轴与所述接地开关的主轴之间的传动连接结构；所述机械联锁结构包括转动件、阻挡件和联动组件，转动件安装在电动传动轴上随电动传动轴转动，所述底盘车行驶至工作位的过程中，联动组件驱动阻挡件移动至转动件的转动周向上；所述漫反射连锁结构包括第一漫反射传感器和第二漫反射传感器，第一漫反射传感器设置在底盘车工作位的一侧，第二漫反射传感器设置在底盘车行驶至工作位的路径一侧，第一漫反射传感器和第二漫反射传感器的信号输出端均与所述电动操作控制器的信号输入端电连接。

转动件随电动传动轴进行转动，在底盘车行驶至工作位的过程中，阻挡件移动至转动件的转动周向上，如果电动驱动机构即使接受到异常的错误信号、产生电气线路故障，使电动传动轴转动而带动转动件转动，此时转动件会受到阻挡件的阻挡而无法转动，进而使电动传动轴无法转动而带动接地开关合闸；同时，由于电动传动轴无法转动，使电动驱动装置电流过大触发电动操作控制器进行堵转保护，进而停止电动驱动装置运行并进行告警，确保底盘车在工作位时不会因电气线路故障而使接地开关合闸。当底盘车退出工作位时，阻挡件相应地离开转动件的转动周向，此时转动件的旋转不受阻挡件阻挡，电动传动轴能够正常转动，使接地开关能够正常地进行合闸或分闸。

同时，在底盘车行驶至工作位的过程中，先经过第二漫反射传感器，最终到达工作位时处于第一漫反射传感器处，两个漫反射传感器根据光束漫反射路径变化分别产生相应的反馈信号并发送给电动操作控制器：底盘车经过第二漫反射传感器处时，底盘车处在第二漫反射传感器的光束反射路径上，第二漫反射传感器发送相应的反馈信号给电动操作控制器，电动传动轴能够正常转动，使接地开关能够正常地进行合闸或分闸；当底盘车经过第一漫反射传感器处时，底盘车处在第一漫反射传感器的光束反射路径上，第一漫反射传感器发送相应的反馈信号给电动操作控制器，使电动传动轴无法转动。

上述电动传动轴通常为一根六角转动轴，一般通过电机驱动其转动，六角转动轴再通过相应的传动连接结构与接地开关的主轴传动连接。

作为本发明进一步的优选方案，所述传动连接结构包括设于所述电动传动轴一端的第一伞形齿轮与设置所述接地开关的主轴一端的第二伞形齿轮，第一伞形齿轮与第二伞形齿轮相应啮合。

作为本发明进一步的优选方案，所述联动组件包括活动件、连杆组件和复位件，活动件通过连杆组件与所述阻挡件连接；活动件设置在底盘车的行驶路径上，当底盘车行驶至工作位的过程中，活动件随底盘车移动，带动阻挡件移动至所述转动件的转动周向上；当底盘车退出工作位的过程中，复位件使活动件复位。

作为本发明更进一步的优选方案，所述活动件为活动推板，活动推板通过机械联锁底座安装在所述底盘车的行驶路径上；机械联锁底座上设有与底盘车的行驶路径一致的导向轴，活动推板可滑动安装在导向轴上；所述连杆组件的一端连接在活动推板上，连杆组件的另一端连接在所述阻挡件上。底盘车行驶至工作位的过程中带动活动推板移动，带动连杆组件使阻挡件移动至所述转动件的转动周向上。

作为本发明再更进一步的优选方案，所述复位件为复位弹簧，复位弹簧的一端安装在机械联锁底座上、复位弹簧的另一端与所述活动推板连接；复位弹簧的长度方向也与底盘车的行驶路径一致。当底盘车退出工作位的过程中，复位弹簧使活动推板复位。

作为本发明更进一步的优选方案，所述阻挡件为阻挡杆，阻挡杆的长度方向与所述转动件的周向垂直；阻挡杆在所述连杆组件的带动下沿其长度方向往复平移。活动件随底盘车进出工作位而移动，通过连杆组件带动阻挡杆沿其长度方向往复平移，使阻挡杆与转动件处于或离开转动件的转动周向上。通常，阻挡杆处还设有导向座和导向孔，对阻挡杆的往复平移进行导向。转动件可根据阻挡杆选择相应合适的形状，比如采用一块扇形挡板，当阻挡杆平移至扇形挡板的周向上时，阻挡杆与扇形挡板的侧边接触，阻挡扇形挡板转动。

作为本发明更进一步的优选方案，所述连杆组件包括第一连杆、旋转盘和第二连杆，旋转盘水平可转动设置在所述移开式开关柜的机架上；第一连杆的一端铰接在所述活动件上，第一连杆的另一端可转动连接在旋转盘上；第二连杆的一端可转动连接在旋转盘上，第二连杆的另一端铰接在所述阻挡件上。

另外，在电机驱动轴驱动接地开关的主轴分合闸的过程中，电机判断分合闸是否到位是根据电机驱动轴旋转一定角度触发位置开关来实现，但是，在实际运行过程中，存在位置开关安装偏差或松动导致接地开关分合闸不到位的情况，存在极大的安全风险。因此，作为本发明的优选方案，所述接地开关的主轴的端部安装有角位移传感器，角位移传感器的信号输出端与所述电动操作控制器的信号输入端电连接。角位移传感器用于监测接地开关的主轴的转动角度，同时将监测数据并入电动操作控制器作为接地开关分合闸是否到位的闭锁逻辑，当地刀分合闸不到位时，底盘车均不能进行动作，进一步保证运行的安全性。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构包括电气联锁结构、机械联锁结构、以及漫反射连锁结构，当底盘车行驶至工作位的过程中，机械联锁结构动作并阻挡电气联锁结构的电动驱动机构运转，使接地开关的主轴无法转动，确保底盘车行驶至在工作位的过程中，电动驱动机构即使接受到异常的错误信号、产生电气线路故障，接地开关也无法合闸，避免引发电器事故；同时，漫反射连锁结构设置在底盘车行驶的路径一侧上，利用漫反射光的反射路径变化对底盘车行驶的位置进行判断，相应地产生不同的反馈信号，电动操作控制器根据不同的反馈信号开启或关闭电动驱动机构，从而实现接地开关分合闸的三重保险，具有更好的安全性。

附图说明

图1为本发明优选实施方式的结构示意图；

其中，各标示为：1-电动驱动机构，101-电动传动轴，102-电机（电动驱动装置），103-传动连接结构，1031-第一伞形齿轮，1032-第二伞形齿轮，104-接地开关的主轴；2-扇形挡板（转动件）；3-活动推板（活动件），301-机械联锁底座，302-导向轴；4-复位弹簧（复位件）；5-连杆组件，501-第一连杆，502-旋转盘，503-第二连杆；6-阻挡杆（阻挡件），601-导向座；7-第一漫反射传感器，8-第二漫反射传感器，9-角位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

一种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，包括设置在底盘车与接地开关之间的电气联锁结构、机械联锁结构、以及漫反射连锁结构。

如图1所示，电气联锁结构包括电动操作控制器（图中省略未画出）、以及驱动接地开关的主轴104转动的电动驱动机构1，电动驱动机构1包括电动传动轴101、用于驱动电动传动轴转动的电动驱动装置、以及设置在电动传动轴101与接地开关的主轴104之间的传动连接结构103；在本实施例中，电动传动轴101采用一根六角转动轴，电动驱动装置为电机102，电动操作控制器的信号输出端与电机102的信号输入端电连接，传动连接结构103包括设于电动传动轴101一端的第一伞形齿轮1031与设置接地开关的主轴104一端的第二伞形齿轮1032，第一伞形齿轮1031与第二伞形齿轮1032相应啮合，电机102驱动六角转动轴转动，通过第一伞形齿轮1031与第二伞形齿轮1032的啮合传动再带动接地开关的主轴104转动，从而使接地开关开闸或合闸。

如图1所示，机械联锁结构包括转动件、阻挡件和联动组件，联动组件包括活动件、连杆组件5和复位件；在本实施例中，转动件采用一块扇形挡板2，扇形挡板2安装在电动传动轴101上随电动传动轴101转动；活动件为活动推板3，活动推板3通过机械联锁底座301安装在底盘车的行驶路径上；机械联锁底座301上设有与底盘车的行驶路径一致的导向轴302，活动推板3可滑动安装在导向轴302上；复位件为复位弹簧4，复位弹簧4的一端安装在机械联锁底座301上、复位弹簧4的另一端与活动推板3连接，复位弹簧4的长度方向也与底盘车的行驶路径一致；连杆组件5包括第一连杆501、旋转盘502和第二连杆503，旋转盘502水平可转动设置在移开式开关柜的机架（图中省略未画出）上，第一连杆501的一端铰接在活动推板3上、第一连杆501的另一端可转动连接在旋转盘502上，第二连杆503的一端可转动连接在旋转盘502上、第二连杆503的另一端铰接在阻挡件上；阻挡件为阻挡杆6，阻挡杆6的长度方向与转动件的周向垂直，阻挡杆6在连杆组件5的带动下沿其长度方向往复平移，阻挡杆6处还设有导向座601和导向孔（图中省略未标示），对阻挡杆6的往复平移进行导向。

机械联锁结构用于在底盘车行驶至工作位的过程中，阻挡电动驱动机构1驱动接地开关的主轴104无法转动。具体地，底盘车行驶至工作位的过程中带动活动推板3向前移动，活动推板3在移动过程中通过第一连杆501、旋转盘502、第二连杆503的传动作用，带动阻挡杆6向后平移，使阻挡杆6处于扇形挡板2的周向上。如果电机102接收到异常的错误信号、产生电气线路故障，使电动传动轴101转动而带动扇形挡板2转动，此时扇形挡板2会受到阻挡杆6的阻挡而无法转动，进而使电动传动轴101无法转动而带动接地开关合闸；同时，由于电动传动轴101无法转动，使电机102电流过大触发电动操作控制器进行堵转保护，进而停止电机102运行并进行告警，确保底盘车在工作位时不会因电气线路故障而使接地开关合闸。

当底盘车退出工作位的过程中，底盘车离开活动推板3，复位弹簧4由于自身弹力作用使活动推板3复位，在连杆组件5的传动作用下阻挡杆6相应地离开扇形挡板2的转动周向，此时扇形挡板2的旋转不受阻挡杆6阻挡，电动传动轴101能够正常转动，使接地开关能够正常地进行合闸或分闸。

如图1所示，漫反射连锁结构包括第一漫反射传感器7和第二漫反射传感器8，第一漫反射传感器7设置在底盘车工作位的一侧，第二漫反射传感器8设置在底盘车行驶至工作位的路径一侧，第一漫反射传感器7和第二漫反射传感器8的信号输出端均与电动操作控制器的信号输入端电连接。在底盘车行驶至工作位的过程中，先经过第二漫反射传感器8，最终到达工作位时处于第一漫反射传感器7处，第一漫反射传感器7和第二漫反射传感器8根据光束漫反射路径变化分别产生相应的反馈信号并发送给电动操作控制器：底盘车经过第二漫反射传感器8处时，底盘车处在第二漫反射传感器8的光束反射路径上，第二漫反射传感器8发送相应的反馈信号给电动操作控制器，电动传动轴101能够正常转动，使接地开关能够正常地进行合闸或分闸；当底盘车经过第一漫反射传感器7处时，底盘车处在第一漫反射传感器7的光束反射路径上，第一漫反射传感器7发送相应的反馈信号给电动操作控制器，使电动传动轴101无法转动。

另外，如图1所示，接地开关的主轴104的端部安装有角位移传感器9，角位移传感器9的信号输出端与电动操作控制器的信号输入端电连接；角位移传感器9用于监测接地开关的主轴104的转动角度，同时将监测数据并入电动操作控制器作为接地开关分合闸是否到位的闭锁逻辑，当地刀分合闸不到位时，底盘车均不能进行动作，进一步保证运行的安全性。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以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，只要不偏离本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 (8)

1.一种移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，包括设置在底盘车与接地开关之间的电气联锁结构，电气联锁结构包括电动操作控制器、以及驱动接地开关的主轴转动的电动驱动机构，电动操作控制器的信号输出端与电动驱动机构的信号输入端电连接，其特征在于：所述三联锁结构还包括机械联锁结构和漫反射连锁结构；所述底盘车行驶至工作位的过程中，机械联锁结构动作并阻挡所述电动驱动机构运转，使所述接地开关的主轴无法转动，此时，电动驱动机构电流过大触发电动操作控制器进行堵转保护，进而停止电动驱动机构运行并进行告警，使底盘车在工作位时不会因电气线路故障而使接地开关合闸；

漫反射连锁结构包括第一漫反射传感器和第二漫反射传感器，第一漫反射传感器设置在底盘车工作位的一侧，第二漫反射传感器设置在底盘车行驶至工作位的路径一侧，第一漫反射传感器和第二漫反射传感器的信号输出端均与电动操作控制器的信号输入端电连接，在底盘车行驶的过程中，第一漫反射传感器和第二漫反射传感器根据光束漫反射的路径变化产生相应的反馈信号并发送给电动操作控制器，电动操作控制器根据不同的反馈信号开启或关闭电动驱动机构；

接地开关的主轴的端部安装有角位移传感器，角位移传感器的信号输出端与电动操作控制器的信号输入端电连接，用于监测接地开关的主轴的转动角度，同时将监测数据并入电动操作控制器作为接地开关分合闸是否到位的闭锁逻辑。

2.根据权利要求1所述的移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，其特征在于：所述电动驱动机构包括电动传动轴、用于驱动电动传动轴转动的电动驱动装置、以及设置在电动传动轴与所述接地开关的主轴之间的传动连接结构；所述机械联锁结构包括转动件、阻挡件和联动组件，转动件安装在电动传动轴上随电动传动轴转动，所述底盘车行驶至工作位的过程中，联动组件驱动阻挡件移动至转动件的转动周向上。

3.根据权利要求2所述的移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，其特征在于：所述传动连接结构包括设于所述电动传动轴一端的第一伞形齿轮与设置所述接地开关的主轴一端的第二伞形齿轮，第一伞形齿轮与第二伞形齿轮相应啮合。

4.根据权利要求3所述的移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，其特征在于：所述联动组件包括活动件、连杆组件和复位件，活动件通过连杆组件与所述阻挡件连接；活动件设置在底盘车的行驶路径上，当底盘车行驶至工作位的过程中，活动件随底盘车移动，带动阻挡件移动至所述转动件的转动周向上；当底盘车退出工作位的过程中，复位件使活动件复位。

5.根据权利要求4所述的移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，其特征在于：所述活动件为活动推板，活动推板通过机械联锁底座安装在所述底盘车的行驶路径上；机械联锁底座上设有与底盘车的行驶路径一致的导向轴，活动推板可滑动安装在导向轴上；所述连杆组件的一端连接在活动推板上，连杆组件的另一端连接在所述阻挡件上。

6.根据权利要求5所述的移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，其特征在于：所述复位件为复位弹簧，复位弹簧的一端安装在机械联锁底座上、复位弹簧的另一端与所述活动推板连接；复位弹簧的长度方向也与底盘车的行驶路径一致。

7.根据权利要求4所述的移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，其特征在于：所述阻挡件为阻挡杆，阻挡杆的长度方向与所述转动件的周向垂直；阻挡杆在所述连杆组件的带动下沿其长度方向往复平移。

8.根据权利要求4所述的移开式开关柜的底盘车与接地开关的三联锁结构，其特征在于：所述连杆组件包括第一连杆、旋转盘和第二连杆，旋转盘水平可转动设置在所述移开式开关柜的机架上；第一连杆的一端铰接在所述活动件上，第一连杆的另一端可转动连接在旋转盘上；第二连杆的一端可转动连接在旋转盘上，第二连杆的另一端铰接在所述阻挡件上。