CN210379992U - 具有互锁功能的高压远供电源设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有互锁功能的高压远供电源设备，包括：多组电源变换器；通过背板进而与电源变换器电连接的电子负载；与电源变换器相配合的高压输出段；电缆终端盒；电源配电盒；机柜，还包括设置在不同部件上的套一、套二、套三共三套不同型号机械锁组；所述套一、套二、套三分别通过相配合的第一钥匙、第二钥匙、第三钥匙完成解锁操作。本实用新型提供一种具有互锁功能的高压远供电源设备，其能够通过部件上多套锁的结构设计，配合相应的部件，使得其结构之间的工作流程之间具有一定的干涉，进而实现设备之间的互锁防护，变原有的无防护功能为互锁主动防护，具有更好的安全系数。

Description

具有互锁功能的高压远供电源设备

技术领域

本实用新型涉及高压供电领域。更具体地说，本实用新型涉及一种具有互锁功能的高压远供电源设备。

背景技术

高压远供电源设备是指输入低压直流(如±48V)或交流(如～220V或～380V)经电源变换后输出直流电压数千伏或者数万伏，输出功率数千瓦或者数万瓦的恒压或恒流远程供电系统。而由于高压远供电源输出的直流电压很高，具有很大的安全危害性，故设备检修时严格禁止维修人员带电操作，避免发生触电事故，影响操作人员生命健康。

而现有的高压远供电源设备在设备检修时，其安全防护取决取操作人员的安全防护意识，无法实现主动防护以保证操作人员的安全，现有技术中

通常是通过断路器来实现高压供电源设备各部件的断电，以实现安全防护，但其断路器中各手柄的工作状态无法控制，进而会在现场出现误操作时，发生触电事故，造成人员伤亡，为了杜绝这一现象的发生，这就需要通过后期的研究，使高压远供电源设备具有安全保护装置，来赋予高压远供电源设备检修时的主动安全保护功能。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种具有互锁功能的高压远供电源设备，其能够通过部件上多套锁的结构设计，配合相应的部件，使得其结构之间的工作流程之间具有一定的干涉，进而实现设备之间的互锁防护，变原有的无防护功能为互锁主动防护，具有更好的安全系数。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种具有互锁功能的高压远供电源设备，包括：

具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，包括：

用于将低压的直流或交流变换成数千伏或者数万伏直流高压输出的多组电源变换器；

通过背板进而与电源变换器电连接，以检测设备高压输出的电子负载；

与电源变换器相配合实现向输电电缆供电的高压输出段；

用于将电缆正负极、电缆保护地、站点地接入的电缆终端盒；

为电子负载、电源变换器、本地控制单元、DCD I/O组件盒供电的电源配电盒；

用于对设备组件进行封装的机柜；

还包括套一、套二、套三共三套不同型号的机械锁组；

其中，所述套一被配置为包括：三把分别设置在电源配电盒的封装面板上，高压输出段的下段，以及高压输出段测试抽屉盒内的第一机械锁，第三机械锁，第四机械锁；

所述套二被配置为包括：三把分别设置在输出段上段的铰链翻盖，机柜后门、高压输出段开关抽屉盒内的第二机械锁，第五机械锁，第六机械锁；

所述套三被配置为包括一把位于高压输出段下段测试抽屉盒内的第七机械锁；

所述套一、套二、套三分别通过相配合的第一钥匙、第二钥匙、第三钥匙完成解锁操作，在设备处于运行状态中，第一钥匙被配置在第三机械锁上，第二钥匙被配置在输出段下段的开关抽屉盒内，第三钥匙放置在预定位置。

优选的是，其中，各所述电源变换器通过相配合的双路高压真空继电器来实现输出方向的控制，向上对电子负载供电，向下通过高压输出段对电缆供电；

各电源变换器、电子负载的面板上分别设置有对其电源通断状态进行切换的第一开关。

优选的是，其中，所述机柜包括机架以及通过可拆卸方式设置于机架各侧面的侧板；

所述电子负载、电源变换器、本地控制单元、高压输出段、底层空盒分别通过相配合的第一滑轨设置在机架正面；

所述电缆终端盒通过第二滑轨设置在机架背面，且机架背面还分别通过相配合的第三滑轨设置有高压汇接盒、电源配电盒、DCD I/O组件盒，电源输入/高压输出接线盒；

所述机架上的各部件通过相配合的安装螺钉进而与机架实现可拆卸连接，所述机架在与各部件安装螺钉相配合的位置上，设置有与DCD I/O组件盒连接，以对安装螺钉状态位置进行监测的第二开关；

所述电源变换器、电子负载对应面板上的安装螺钉还设置有对其位置状态进行监测的第三开关；

所述DCD I/O组件盒通信连接至本地控制单元，所述本地控制单元分别通信连接至各电源变换器的高压开关管以及高压真空继电器。

优选的是，其中，所述高压输出段底部设置有连接高压输出段和电缆终端盒，以在拉出后能将电缆和高压输出段彻底断开的底层空盒；

所述高压输出段被配置为包括：

用于将多组电源变换器输出高压进行汇接形成一组高压输出，并对高压输出进行极性转换、整流滤波、测量的上段；

用于将高压输出与电缆的汇接，将电缆保护地与站点地进行转换，以及对电缆电压进行测量的下段；

其中，所述上段被配置为包括：

第一箱体，其上设置有对输出高压进行极性转换的极性开关；

用于对极性开关的安装位置进行封装的铰链翻盖，所述铰链翻盖内侧壁错开极性开关的一侧上设置有测量板，以及对铰链翻盖的打开状态进行监测的第四开关。

优选的是，其中，所述下段被配置为包括：

第二箱体，其底座上通过第四滑轨安装有开关抽屉盒和测试抽屉盒；

设置于第二箱体内部并与开关抽屉盒、测试抽屉盒相对应的支架；

安装在支架上，并与测试抽屉盒后端相配合的第一弹簧短路器；

其中，所述开关抽屉盒、测试抽屉盒在与支架相配合的一端上分别设置有第一六芯高压插头，第二六芯高压插头，所述支架上分别设置有与第一六芯高压插头、第二六芯插头相配合的六芯高压插座；

所述第一六芯插头中的六个内导体通过第一高压电缆实现两两连接，构成一组高压+，一组高压-，一组能通过DCD I/O检测开关抽屉盒位置状态的第五开关；

所述第二六芯插头中的两个内导体分别通过第二高压电缆分别与高压连接座上的两个高压插座连接，另外两个内导体通过第三高压电缆互连，构成能通过DCD I/O检测测试抽屉盒位置状态的第六开关；

所述第一弹簧短路器通过第一顶杆与测试抽屉盒接触，以在测试抽屉盒拉出第一顶杆阻力消除时，弹簧释放后第一弹簧短路器的所有电极全部与金属簧片接触而短路；并在测试抽屉盒推入第一顶杆顶起时，带动第一弹簧短路器的电极全部与金属簧片脱离就结束短路；

所述开关抽屉盒上第一前板在与测试抽屉盒上第二前板相接触的一端具有延伸的止挡部，所述第二前板在与止挡部相配合的位置上设置有延伸的卡止部，以使二者在空间上构成阻挡式结构，所述开关抽屉盒、测试抽屉盒分别通过设置在第二箱体上的第三机械锁、第一压缩把手进而固定。

优选的是，其中，所述底层空盒与高压输出段、电缆终端盒分别通过相配合的第一矩形连接器、第二矩形连接器实现三者的盲插连接导通；

所述电子负载、电源变换器上的高压插头和电源信号插座，分别通过背板上相配合的高压插座和电源信号插头，进而实现电子负载、电源变换器的带电盲插，所述机柜在与电源变换器、电源负载相配合的安装位上方设置有活动的铰链门；

其中，所述第一矩形连接器被配置为包括设置在高压输出端的插座安装座，以及设置在底层空盒上插头安装座；

所述底层空盒上设置有与插头安装座相配合的安装槽，以使底层空盒与高压输出段的连接配合在空间上构成阻挡式结构；

所述铰链门被配置为包括：与机架相配合的安装架，设置在安装架上的转轴以及设置在转轴上的门体；

所述转轴上设置有与DCD I/O组件盒通信连接的旋转开关。

优选的是，其中，所述电缆终端盒被配置为包括：

第三箱体，其一侧设置有门体，另一侧设置有电流检测组件；

通过安装架分别设置在第三箱体内，并与门体、底层空盒位置相对应的第二弹簧短路器；

其中，所述门体通过相配合的第二压缩把手进而固定在第三箱体上；

所述第二弹簧短路器分别通过相配合的第二顶杆进而与门体、底层空盒相接触，以在拉出底层空盒、拔出门体时使弹簧短路器上的电缆+、电缆-、电缆保护地、站点地全部短路，实现接地保护。

优选的是，其中，所述电源配电盒被配置为包括至少一组输入电源，每组输入电源被配置为采用多路电源输出，每路电源输出通过相配合的断路器实现输出状态的切换；

各路电源输出根据其连接设备电流大小划分主断路器、副断路器；

所述主断路器上设置有相配合的封装面板，所述封装面板上设置有第一机械锁；

所述第一机械锁的转杆下方通过枢接的曲柄连接有滑板，所述封装面板上相对设置有可供滑板上下滑动的滑槽，以在第一机械锁转动时，通过滑板的上下运动，对主断路器的工作状态进行干涉。

本实用新型至少包括以下有益效果：其一，本实用新型通过部件上多套锁的结构设计，配合相应的部件，使得其结构之间的工作流程之间具有一定的干涉，进而实现设备之间的互锁防护，变原有的无防护功能为互锁主动防护，具有更好的安全系数。

其二，本实用新型通过设置高压远供电源设备的各部件，使得其能将低压直流(如±48V)或交流(如～220V或～380V)变换成数千伏或者数万伏的直流高压输出，向上对电子负载供电，向下通过输出段对电缆供电，实现远端供电的需要。

其三，本实用新型通过电源配电盒的结构设计，通过第一机械锁与滑板的结构设计，使得第一机械锁中的钥匙拔出后，第一机械锁的锁芯则不能转动，导致滑板不能再向上滑动，这样就卡住断路器的手柄不能上扳，这样互锁曲柄滑板机构就保证了检修设备必须关闭电源配电盒的主断路器，变被动防护为主动防护，以具有更高的安全性能。

其四，本实用新型通过在机柜各部件的安装螺钉，电子负载、电源变换器面板上的安装螺钉上分别设置对就的状态监测用开关，对设备的位置信息进行主动监测，以在其脱离预定位置时，对其部件的工作状态进行切换，以使其实现主动的安全防护。

其五，本实用新型通过在高压输出段下段、电缆终端盒上分别设置对应的弹簧短路器，以在设备部件位置发生变换时，对其连接状态、接地状态进行转化，以保证其处于安全的工作环境下，实现主动防护的功能。

总之，本实用新型是通过互锁、各种状态监测开关、弹簧短路器、DCD I/O组件盒、本地控制单元，以及电源负载、电源变换器背板盲插、活动铰链门的遮蔽等装置的共同作用，赋予高压远供电源设备一套简洁、可靠的安全保护装置，从而保证了高压远供电源设备运行、检修时主动安全，杜绝触电危险的发生。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中具有互锁功能的高压远供电源设备的正面结构示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中具有互锁功能的高压远供电源设备的背面结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例中具有互锁功能的高压远供电源设备去掉机柜后门的结构示意图；

图4为本实用新型的一个实施例中电源配电盒的结构示意图；

图5为图4中封装面板与第一机械锁配合的透视结构示意图；

图6为本实用新型的一个实施例中电源变换器的结构示意图；

图7为本实用新型的一个实施例中机柜的爆炸结构示意图；

图8为本实用新型的一个实施例中高压输出段的结构示意图；

图9为本实用新型的一个实施例高压输出段中上段铰链翻盖下翻时的结构示意图；

图10为本实用新型的一个实施例高压输出段中下段去掉盖板后的结构示意图；

图11为本实用新型的一个实施例高压输出段下段处于运行状态时，其内部结构及连线关系示意图；

图12为本实用新型的一个实施例中高压输出段下段处于检修状态时，其内部结构及连线关系示意图；

图13为图12中I部的局部放大示意图；

图14为本实用新型的一个实施例中高压输出段下段测量状态时，其内部结构及连线关系示意图；

图15为本实用新型的一个实施例中底层空盒的结构示意图；

图16为本实用新型的一个实施例中底层空盒、高压输出段与电缆终端盒的配合关系结构示意图；

图17为本实用新型的一个实施例中电源变换器拉出机柜后，活动铰链门落下的结构示意图；

图18为本实用新型的一个实施例中活动铰链门落下时的结构示意图；

图19为本实用新型的一个实施例中电缆终端盒的外部结构示意图；

图20为本实用新型的一个实施例中电缆终端盒的透视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1-4示出了根据本实用新型的一种具有互锁功能的高压远供电源设备的实现形式，其中包括：

用于将低压的直流或交流变换成数千伏或者数万伏直流高压输出的多组电源变换器 1，其可由多个电源变换器10，11、12组成，电源变换器是高压远供电源设备的核心模块，它将低压直流(如±48V)或交流(如～220V或～380V)变换成数千伏或者数万伏的直流高压输出。电源变换器的高压输出可通过一个双路高压真空继电器来进行输出方向控制，向上对电子负载供电，向下通过输出段对电缆供电；

通过背板进而与电源变换器电连接，以检测设备高压输出的电子负载2，于检测设备的高压输出，合格的高压输出才能下传到电缆；

与电源变换器相配合实现向输出电缆(简称电缆)供电的高压输出段3，高压输出段在高压输出过程起到一个正负极性转换、与电缆汇接、测量和开关的作用；

用于将电缆正负极、电缆保护地、站点地接入的电缆终端盒4；

为电子负载、电源变换器、本地控制单元8供电的电源配电盒5；

用于对设备组件进行封装的机柜6，具体的，在这种方案中高压远供电源设备由机柜、电源负载、电源变换器、活动铰链门、DCD I/O组件盒、本地控制单元、高压输出段、底层空盒7、电源配电盒、电缆终端盒、高压汇接盒和电源输入/高压输出接线盒等装置组成，其各组成部件在机柜上的位置及结构布局图1-3，

如图4、5、8、9、10、11，还包括套一、套二、套三共三套不同型号的机械锁组，高压远供电源设备共有三套不同型号的机械锁，型号相同的机械锁其锁芯相同，钥匙一致，一把钥匙可解多个锁；不同型号的机械锁则其锁芯不同，钥匙不一致，相互之间不能解锁。所有锁的钥匙均只可在锁定状态拔出，非锁定状态不能拔出；

其中，所述套一被配置为包括：三把分别设置在电源配电盒封装面板上，高压输出段下段，以及测试抽屉盒内的第一机械锁53，第三机械锁321(j)，第四机械锁323(d)；

所述套二被配置为包括：三把分别设置在输出段上段的铰链翻盖，机柜后门、输出段下段开关抽屉盒内的第二机械锁316，第五机械锁(未示出)，第六机械锁322(e)；

所述套三被配置为包括一把位于输出段下段的测试抽屉盒内的第七机械锁323(e)；

所述套一、套二、套三分别通过相配合的第一钥匙321(l)、第二钥匙317、第三钥匙(未示出)完成解锁操作，在设备处于运行状态中，第一钥匙被配置在第一机械锁上，第二钥匙被配置在输出段下段的开关抽屉盒内，第三钥匙放置在预定位置。在这种方案中，每套高压远供电源设备只有三把钥匙，其中第一钥匙和第二钥匙在设备上，第三钥匙可由设备管理员掌握。设备在运行状态下，第一钥匙始终在配电盒的第一机械锁里，第二钥匙始终隐藏在输出段下段的开关抽屉盒内第六机械锁里。

在高压远供电源设备检修时，通过三套机械锁实现设备部件之间互锁防护的方法包括：

S10，电源配电盒上主断路器上的所有手柄均被配置为下扳关断状态，转动封装面板上第一机械锁中的第一钥匙，以通过锁芯的转动带动曲柄作上下伸缩，进一步带动滑板向下运动，进而在第一机械锁的锁定位置，使得滑板刚好卡住主断路器的各手柄，使各主断路器手柄在滑板的作用下处于锁死状态，而不能向上扳动，这样就保证设备在检修过程中主断路器不能误操作；

S11，拔出第一机械锁上的第一钥匙，用第一钥匙解锁高压输出段下段上的第三机械锁，配合扳动第一压缩把手，将开关抽屉盒和测试抽屉盒全部拉出，并在二者拉出到位后使得其上分别对应的第一六芯高压插头，第二六芯高压插头，与支架上的六芯高压插座处于断开状态，转动第三机械锁上的第一钥匙将开关抽屉锁住，进而使设备处于检修状态，检修状态的特征就是：

(1)设备的电源配电盒上的主断路器处于断路状态；

(2)输出段下段的开关抽屉盒和测试抽屉盒全部拉出，使高压输入和高压输出自动断开，弹簧短路器上的电缆+、电缆-与电缆保护地、站点地全部接地短路，使设备自动接地保护的作用。

用于电缆高压测试时的互锁防护方法被配置为包括：

S20，拔出高压输出段下段第三机械锁上的第一钥匙，以解锁测试抽屉盒内高压连接器座上的第四机械锁，进而通过第四机械锁上锁撇的转动，使高压连接器座和开关抽屉盒分离，其通过第四机械锁使高压连接器座和开关抽屉盒脱开，高压连接器座和开关抽屉盒是通过第四机械锁的锁撇连在一起的；

S20，从预定位置上拿到第三锁匙，以解锁测试抽屉盒内的第七机械锁，以使高压连接器座在压簧的作用下滑动到测试抽屉盒的最右边，进而使高压连接器座上的插座孔与测试抽屉盒面板的测试孔对齐；

S21，推进并用第一压缩把手关闭测试抽屉盒进行电缆高压测试，并在测试后扳动第一压缩把手，结束电缆高压测试后，只需扳动面板第一压缩把手，使得测试抽屉盒在弹簧短路器上顶杆的作用下滑出，弹簧短路器处于短路保护状态，重新锁定第四机械锁、第七机械锁，使得设备重新处于检修状态；

在打开机柜后门和输出段上段的铰链翻盖进行其他操作时，其互锁防护方法被配置为包括：

S30，设备在处于检修状态时，如果要打开机柜后门和输出段上段的铰链翻盖，则需要拿出开关抽屉盒中的第二钥匙，转动第二钥匙使第六机械锁处于锁定状态，并将第二钥匙拔出以使开关抽屉盒不能被推回去，第二钥匙则可从第六机械锁中拔出。第六机械锁处于锁定状态则高压开关抽屉盒就不能再推得回去，只有第二钥匙还回第六机械锁上，解除第六机械锁的锁定，同时再解除第六机械锁的锁定，高压开关抽屉才能推回去；

S31，采用第二钥匙打开铰链翻盖上的第二机械锁，取下第二钥匙则就可以打开输出段上段的铰链翻盖，进行极性开关的相关操作，或打开后门上的第五机械锁进行其他操作。在本方案中，在打开机柜后门和输出段上段铰链翻盖进行其他操作之前，通过上述互锁操作，已经先使设备处于检修状态，具有更好的防护性能。

如图6，在另一种实施例中，各所述电源变换器通过相配合的双路高压真空继电器(未示出)来实现输出方向的控制，向上对电子负载供电，向下通过高压输出段对电缆供电；

各电源变换器、电子负载的面板上分别设置有对其电源通断状态进行切换的第一开关 (未示出)，电源变换器是高压远供电源设备的核心模块，为了保证高压远供电源设备在电源变换器故障时都不终断高压的输出，通常对电源变换器进行热备份，有故障的电源变换器也可以在带电情况下进行更换。为了更换时的安全，本设备设计了第一项安全保障措施：即在电源变换器面板上设置有紧急开关，按下紧急开关可以关机，停止本端电源变换器的高压输出；保证其检修状态下的安全。

如图1-3、7，在另一种实施例中，所述机柜包括机架60以及通过可拆卸方式设置于机架各侧面的侧板61，机柜是高压远供电源设备的安装架，也是安全保护装置的主体，它由焊接成整体的机架、左右侧门、后门、顶盖组成，其中左右侧门、后门、顶盖在检修时可拆卸；

所述电子负载2、电源变换器1、本地控制单元8、高压输出段3、底层空盒7分别通过相配合的第一滑轨62设置在机架正面，电子负载和电源变换器的上架安装均采用不锈钢滑轨，这样电子负载(和电源变换器在机柜内可以很方便的推入和拉出，其它装置也可以进行类似操作，本地控制单元有三个作用：

第一，通过DCD I/O的开关信号控制电源变换器高压的输出，本地控制单元只要检测到任意一个开关没有处于通路状态，都会关闭电源变换器的高压输出；

第二，控制电子负载高压的接收；

第三，与远程监控装置通信，可向远程控制装置传送本地设备的状态信息，也可接受远程监控装置发出的指令对本地设备进行控制；

所述电缆终端盒4通过第二滑轨40设置在机架背面，且机架背面还分别通过相配合的第三滑轨设置有高压汇接盒91、电源配电盒5、DCD I/O组件盒9，电源输入/高压输出接线盒90，同样地安装于机柜正面的电源负载、电源变换器、本地控制单元、高压输出段、底层空盒，以及安装于机柜背面底座上的电源输入/高压输出接线盒等装置在检修时也可拆卸，DCD I/O组件盒是收集高压远供电源设备内各个状态监测开关开关量的一个装置；

所述机架上的各部件通过相配合的安装螺钉(未示出)进而与机架实现可拆卸连接，所述机架在与各部件安装螺钉相配合的位置上，设置有与DCD I/O组件盒连接，以对安装螺钉状态位置进行监测的第二开关(未示出)，其主要用于对部件脱离机架进行检测；

所述DCD I/O组件盒通信连接至本地控制单元，所述本地控制单元分别通信连接至各电源变换器的高压开关管以及高压真空继电器，在这种方案中，为了防止设备检修时带电操作，这些可拆卸部分均对应机架上的一个状态监测用第二开关(轻触开关)，拆下这些可拆卸部分，状态监测开关就处于断路状态(轻触开关翘柄弹开)，DCD I/O得到这个断路信息后通知本地控制单元控制电源变换器，关闭电源变换器的高压开关管，终断高压输出，同时向远程监控装置发出“某部件已拆卸，电源变换器已关闭”的信息。装上这些些可拆卸部分，状态监测开关就处于通路状态(轻触开关翘柄被压下)，DCD I/O得到这个通路信息后通知本地控制单元解除对电源变换器高压开关管的关闭，同时向远程监控装置发出“某部件已安装，开启电源变换器”的信息；

电源变换器、电子负载面板的安装螺钉对应有一个状态监测用第三开关(未示出)，只要松开安装螺钉，状态监测开关就处于断路状态，DCD I/O收集到这个断路信息后通知本地控制单元关闭该电源变换器的高压开关管，终止高压输出，同时向远程监控装置发出“某电源变换器已关闭”的信息。与其他状态监测开关一样，电源变换器面板的安装螺钉紧固好之后，状态监测开关就处于通路状态，DCD I/O收集到这个通路信息后通知本地控制单元解除对该电源变换器高压开关管的关闭，同时向远程监控装置发出“某电源变换器已开启”的信息，电子负载与电源变换器的采用一样的安全措施，即除本身上具有地通断控制开关外，面板的安装螺钉也对应有一个状态监测用第三开关，而且其上方也安装有活动铰链门，但这些状态检测开关通过DCD I/O和本地控制单元控制的对象，与电源变换器和其他可拆卸部分不一样，电源变换器和其他可拆卸部分的状态检测开关通过DCD I/O和本地控制单元控制的对象是电源变换器的高压开关管，控制结果是“关闭或开启”，而电子负载是控制电源变换器中对应的高压真空继电器，控制结果是“断开或接通”；其它结构也可采用类似的第三开关，对其面板或部件状态进行监测。

如图8-11，在另一种实施例中，所述高压输出段底部设置有连接高压输出段和电缆终端盒，且在拉出后能将电缆和高压输出彻底断开的底层空盒7，

所述高压输出段被配置为包括：

用于将多组电源变换器输出高压进行汇接形成一组高压输出，并对高压输出进行极性转换、整流滤波、测量的上段310，高压输出段的上段主要负责输出高压的极性转换、高压的整流滤波和测量，如图8所示；

用于将输出高压与电缆的汇接，将电缆保护地与站点地进行转换，以及对电缆电压进行测量的下段320，高压输出段的下段主要负责输出高压与电缆的汇接、电缆保护地与站点地的转换，以及电缆电压的测量，其结构形态如图10所示，其内部结构和连线关系如图11所示；

其中，所述上段被配置为包括：

第一箱体311，其上设置有对输出高压进行极性转换的极性开关312；

用于对极性开关的安装位置进行封装的铰链翻盖313，所述铰链翻盖内侧壁错开极性开关的一侧上设置有测量板314，以及对铰链翻盖的打开状态进行监测的第四开关315；

设置在铰链翻盖上的第二机械锁316，其通过上段上第四开关，以及第四机械锁的配合，实现对设备工作状态的主动安全防护。

如图10-14在另一种实施例中，所述下段被配置为包括：

第二箱体321，其底座上通过第四滑轨328安装有开关抽屉盒322和测试抽屉盒323；

设置于第二箱体内部并与开关抽屉盒、测试抽屉盒相对应的支架324；

安装在支架上，并与测试抽屉盒后端相配合的第一弹簧短路器325，在附图中为了显示其连线关系，将其横放；

设置在测试抽屉盒一侧的海洋极保护组件326，其通过相配合的极地转化开关326(a) 对其工作状态进行切换，为了与开关抽屉测试抽屉盒上的六芯高压连接器322(a)相配合，所述第二箱体上设置有高压输入+321(a)、高压输入-321(b)；为了与测试抽屉盒上的六芯高压连接器323(a)相配合，所述第二箱体上设置有相配合的高压输出+321(c)、高压输出-321(d)；为了与极地转化开关相配合，所述第二箱体上设置有相配合的站点地321(e)、电缆保护地321(f)，所述极地转化开关与站点地连接，并通过电缆保护地汇流条321(g) 与电缆保护地相连接实现极地的转化，所述开关抽屉盒的高压输出，分别通过相配合的高压输出-汇流条321(h)、高压输出+汇流条321(i)与测试抽屉盒、第二箱体上分别设置的高压输出+、高压输出-实现连接，其各自端口的连接可通过高压电缆得以实现；

其中，所述开关抽屉盒、测试抽屉盒在与支架相配合的一端上分别设置有第一六芯高压插头322(b)，第二六芯高压插头323(b)，所述支架上分别设置有与第一六芯高压插头、第二六芯插头相配合的六芯高压插座322(c)，323(c)；

所述第一六芯插头中的六个内导体通过第一高压电缆实现两两连接，构成一组高压+，一组高压-，一组能通过DCD I/O检测开关抽屉盒位置状态的第五开关；

所述第二六芯插头中的两个内导体分别通过第二高压电缆分别与高压连接座上的两个高压插座连接，另外两个内导体通过第三高压电缆互连，构成能通过DCD I/O检测测试抽屉盒位置状态的第六开关(未示出)；

所述第一弹簧短路器通过第一顶杆327与测试抽屉盒接触，以在测试抽屉盒拉出第一顶杆阻力消除时，弹簧释放后第一弹簧短路器的所有电极全部与金属簧片(未示出)接触而短路；并在测试抽屉盒推入第一顶杆顶起时，带动第一弹簧短路器的电极全部与金属簧片脱离就结束短路；

所述开关抽屉盒上第一前板在与测试抽屉盒上第二前板相接触的一端具有延伸的止挡部322(d)，所述第二前板在与止挡部相配合的位置上设置有延伸的卡止部323(d)，以使二者在空间上构成阻挡式结构，所述开关抽屉盒、测试抽屉盒分别通过设置在第二箱体上的第三机械锁321(j)、第一压缩把手321(k)进而固定，在这种方案中，高压输出段下段的核心是两个抽屉盒，即开关抽屉盒和测试抽屉盒。两个抽屉盒通过线性滑轨安装在底座上，两个抽屉盒的后部均安装6芯高压插头，其中开关抽屉盒的6芯高压插头的6 个内导体通过高压电缆两两连接，形成三组，一组为高压+，一组为高压-，一组为开关，可使DCD I/O检测开关抽屉盒的状态；测试抽屉盒6芯高压插头中的两个内导体通过高压电缆分别与高压连接座上的两个高压插座连接，再用两个内导体通过高压电缆互连，构成开关，可使DCDI/O检测测试抽屉盒的状态。两个抽屉盒后部的6芯高压插头分别对应支架上的6芯高压插座，它们之间可容差浮动插合。测试抽屉盒的后部还对应一个安装在支架上的弹簧短路器顶杆。测试抽屉盒拉出，顶杆阻力消除，弹簧释放，弹簧短路器的所有电极就全部与一金属簧片接触而短路；测试抽屉盒推入，顶杆顶起，带动弹簧短路器的电极全部与金属簧片脱离就结束短路。开关抽屉盒和测试抽屉盒的面板采用阻挡式设计，即开关抽屉盒的面板在外，测试抽屉盒的面板在内，如图13中的局部放大的I视图。当两个抽屉盒全部推入，锁定输出段下段面板上的第二机械锁，即锁住开关抽屉盒，同时也锁住了测试抽屉盒；当解锁输出段下段面板上的第二机械锁，拉动测试抽屉盒的面板上的第一压缩把手，又可同时将开关抽屉盒拉出。

高压输出段下段中的开关抽屉盒和测试抽屉盒的三个状态代表了高压远供电源设备的三个状态，及运行、检修、测量。

(1)运行：如图10-11所示，开关抽屉盒和测试抽屉盒均在关闭状态，这时6芯高压连接器插头插座连接，高压输入与高压输出贯通，设备处于运行状态。

(2)检修：如图12所示，开关抽屉盒和测试抽屉盒全部拉出，这时抽屉盒对应的高压插头、插座断开，则高压输入与输出相应断开；同时弹簧短路器弹簧释放，短路器上高压输出+(电缆+)、高压输出-(电缆-)与电缆保护地、站点地连接的电极与金属簧片接触而短路，起到接地保护的作用。

(3)测量：如图14所示，开关抽屉盒拉开，测试抽屉盒关闭，这时开关抽屉盒对应的6芯高压插头、插座断开，则高压输入与输出相互断开；但测试抽屉盒对应的6芯高压插头、插座连接，同时弹簧短路器顶杆被测试抽屉盒顶起，高压输出+(电缆+)、高压输出-(电缆-)与电缆保护地、站点地连接的电极与金属簧片脱开而结束短路，再通过对测试抽屉盒内的第四机械锁、第七机械锁进行解锁操作后，我们就可以通过测试抽屉盒的两个高压插座测量电缆的电压。

如图7、15-18，在另一种实施例中，所述底层空盒与高压输出段、电缆终端盒分别通过相配合的第一矩形连接器70、第二矩形连接器(未示出)实现三者的盲插连接导通；

所述电子负载、电源变换器上的高压插头(未示出)和电源信号插座(未示出)，分别通过背板63上相配合的高压插座64和电源信号插头65，进而实现电子负载、电源变换器的带电盲插，为了安全，电子负载和电源变换器与机柜的连接采用了背板连接方式，即电子负载和电源变换器的高压插头和电源信号插座与背板上的高压插座和电源信号插头相互之间可以带电盲插，这样电子负载和电源变换器拉出机柜，其尾部就不会与机柜之间的有高压连线，杜绝因人工插拔高压连接器发生触电的危险，所述机柜在与电源变换器、电源负载相配合的安装位上方设置有活动的铰链门66，电子负载和电源变换器(CV)从机柜拉出后在机柜上就留下一个空窗，为了防止维修人员不小心把手伸进这个空窗触碰到高压插座，所以电子负载和电源变换器从机柜拉出后，安装在电子负载和电源变换器上方的活动铰链门的塑料门就自动落下，阻止工作人员把手伸进机柜；

其中，所述第一矩形连接器被配置为包括设置在高压输出端的插座安装座(未示出)，以及设置在底层空盒上插头安装座71；

所述底层空盒上设置有与插头安装座相配合的安装槽72，以使底层空盒与高压输出段的连接配合在空间上构成阻挡式结构；如图15所示，底层空盒是连接高压输出段和电缆终端的一个装置，在高压远供电源设备上相当一个高压隔离开关，底层空盒从机柜中拉出，就可将电缆和高压输出彻底断开。为了方便底层空盒从机柜中拉出，它们相互之间的连接均采用矩形高压连接器盲插的方式。从检修安全性考虑，由于底层空盒是个高压隔离开关，所以它从机柜中拉出应有优先性，为了体现这种优先性，底层空盒与高压输出段的连接配合也采取了阻挡式设计，即底层空盒的插头安装座能挡住高压输出段下段的插座安装座，只有先拉出底层空盒后，高压输出段才可以从机柜中拉出，见图16底层空盒、高压输出段与电缆终端盒的配合关系。这样就就保证了在拆卸高压输出段时，电缆和高压输出已彻底断开，从而保障拆卸高压输出段时的安全，第二矩形连接器与第一矩形连接器的安装位置在不同的侧壁上，以使高压输出段位于底层空盒的上方，而底层空盒的后面板上设置有连接器座73，用以与电缆终端盒相配合，且连接器座73位置将安装槽位置让开，使得其相互之间在空间上相互干涉，以利于主动式的安全防护；

所述铰链门被配置为包括：与机架相配合的安装架66(a)，设置在安装架上的转轴66(b)以及设置在转轴上的门体66(c)；

所述转轴上设置有与DCD I/O组件盒通信连接的旋转开关(未示出)，活动铰链门的转轴上安装有一个旋转开关，活动铰链门的塑料门旋转落下和翻起分别使旋转开关处于断路和通路状态，DCD I/O收集到这个断路和通路信息后通知本地控制单元，本地控制单元就会向远程控制发出“某部件从机柜中移除”或者“某部件装入机柜”的信息。

如图19-20，在另一种实施例中，所述电缆终端盒被配置为包括：

第三箱体40，其一侧设置有门体41，另一侧设置有电流检测组件42；

通过安装架43、44分别设置在第三箱体内，并与门体、底层空盒位置相对应的第二弹簧短路器45、46；

其中，所述门体通过相配合的第二压缩把手47进而固定在第三箱体上；

所述第二弹簧短路器分别通过相配合的第二顶杆48、49进而与门体、底层空盒相接触，以在拉出底层空盒、拔出门体时使弹簧短路器上的电缆+、电缆-、电缆保护地、站点地全部短路，实现接地保护，电缆终端盒是将电缆+、电缆-、电缆保护地、站点地接入的装置，它内部有一套电流检测装置和两套弹簧短路器。两套弹簧短路器的顶杆分别对应底层空盒和面板上的快修活动门(由两个面板压缩把手固定)，拉出底层空盒和拔出快修活动门都会使弹簧短路器上的电缆+、电缆-、电缆保护地、站点地全部短路，起到接地保护的作用。

在另一种实施例中，所述电源配电盒被配置为包括至少一组输入电源，每组输入电源被被配置为采用多路电源输出，每路电源输出通过相配合的断路器实现输出状态的切换；

各路电源输出根据其连接设备电流大小划分主断路器50、副断路器51

所述主断路器上设置有相配合的封装面板52述封装面板上设置有第一机械锁53；

所述第一机械锁的转杆下方通过枢接的曲柄54有滑板55封装面板上相对设置有可供滑板上下滑动的滑槽56第一机械锁转动时，通过滑板的上下运动，对主断路器的工作状态进行干涉，在这种方案中，电源配电盒是为电源负载、电源变换器、DCD I/O组件盒、本地控制单元等单元设备供电的装置，它由一组或两组输入电源，经设计分配成多路电源输出，每组电源输出就有断路器控制，如图4所示。电源配电盒中主断路器输出端子57 控制电源负载、电源变换器等大电流设备，副断路器控制DCD I/O组件盒、本地控制单元等小电流设备。通常设备检修，设备必须断电，也就是必须关闭配电盒的主断路器。而为了保证配电盒的主断路器始终处于关闭状态，防止误操作，本设备设计了一套带锁的曲柄滑板机构，如图5所示。转动第一机械锁上的第一钥匙，滑板就会上下滑动。

当主断路器开，主断路器全部手柄上扳，转动第一机械锁上的第一钥匙到开锁位置，滑板滑到上面，这时第一机械锁上的钥匙不能从锁中拔出，锁中的钥匙不能拔出则不能进行后续的互锁动作。

当主断路器关，主断路器全部手柄下扳，转动第一机械锁上的第一钥匙到锁定位置，滑板滑到下面，如图4，这时第一机械锁上的第一钥匙才可以从锁中拔出，锁中的钥匙拔出后才可进行后续的互锁动作。而且，锁中的钥匙拔出后，第一机械锁的锁芯则不能转动，导致滑板不能再向上滑动，这样就卡住断路器的手柄不能上扳，这样互锁曲柄滑板机构就保证了检修设备必须关闭电源配电盒的主断路器，变被动防护为主动防护，以具有更高的安全性能。

故本实用新型主要通过各种状态监测开关、互锁和弹簧短路器、DCD I/O组件盒、本地控制单元，以及电源负载、电源变换器背板盲插、活动铰链门的遮蔽等装置的共同作用，赋予高压远供电源设备一套简洁、可靠的安全保护装置，从而保证了高压远供电源设备运行、检修时主动安全，杜绝触电危险的发生。

采用以上方案只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的具有互锁功能的高压远供电源设备的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，包括：

用于将低压的直流或交流变换成数千伏或者数万伏直流高压输出的多组电源变换器；

通过背板进而与电源变换器电连接，以检测设备高压输出的电子负载；

与电源变换器相配合实现向输电电缆供电的高压输出段；

用于将电缆正负极、电缆保护地、站点地接入的电缆终端盒；

为电子负载、电源变换器、本地控制单元、DCD I/O组件盒供电的电源配电盒；

用于对设备组件进行封装的机柜，其底部设置有连接高压输出段和电缆终端盒；

还包括套一、套二、套三共三套不同型号的机械锁组；

其中，所述套一被配置为包括：三把分别设置在电源配电盒的封装面板上，高压输出段的下段，以及高压输出段测试抽屉盒内的第一机械锁，第三机械锁，第四机械锁；

所述套二被配置为包括：三把分别设置在输出段上段的铰链翻盖，机柜后门、高压输出段开关抽屉盒内的第二机械锁，第五机械锁，第六机械锁；

所述套三被配置为包括一把位于高压输出段下段测试抽屉盒内的第七机械锁；

所述套一、套二、套三分别通过相配合的第一钥匙、第二钥匙、第三钥匙完成解锁操作，在设备处于运行状态中，第一钥匙被配置在第三机械锁上，第二钥匙被配置在输出段下段的开关抽屉盒内，第三钥匙放置在预定位置。

2.如权利要求1所述的具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，各所述电源变换器通过相配合的双路高压真空继电器来实现输出方向的控制，向上对电子负载供电，向下通过高压输出段对电缆供电；

各电源变换器、电子负载的面板上分别设置有对其电源通断状态进行切换的第一开关。

3.如权利要求1所述的具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，所述机柜包括机架以及通过可拆卸方式设置于机架各侧面的侧板；

所述电子负载、电源变换器、本地控制单元、高压输出段分别通过相配合的第一滑轨设置在机架正面；

所述电缆终端盒通过第二滑轨设置在机架背面，且机架背面还分别通过相配合的第三滑轨设置有高压汇接盒、电源配电盒、DCD I/O组件盒，电源输入/高压输出接线盒；

所述机架上的各部件通过相配合的安装螺钉进而与机架实现可拆卸连接，所述机架在与各部件安装螺钉相配合的位置上，设置有与DCD I/O组件盒连接，以对安装螺钉状态位置进行监测的第二开关；

所述电源变换器、电子负载对应面板上的安装螺钉还设置有对其位置状态进行监测的第三开关；

所述DCD I/O组件盒通信连接至本地控制单元，所述本地控制单元分别通信连接至各电源变换器的高压开关管以及高压真空继电器。

4.如权利要求1所述的具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，所述高压输出段底部设置有连接高压输出段和电缆终端盒，以在拉出后能将电缆和高压输出段彻底断开的底层空盒；

所述高压输出段被配置为包括：

用于将多组电源变换器输出高压进行汇接形成一组高压输出，并对高压输出进行极性转换、整流滤波、测量的上段；

用于将高压输出与电缆的汇接，将电缆保护地与站点地进行转换，以及对电缆电压进行测量的下段；

其中，所述上段被配置为包括：

第一箱体，其上设置有对输出高压进行极性转换的极性开关；

用于对极性开关的安装位置进行封装的铰链翻盖，所述铰链翻盖内侧壁错开极性开关的一侧上设置有测量板，以及对铰链翻盖的打开状态进行监测的第四开关。

5.如权利要求4所述的具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，所述下段被配置为包括：

第二箱体，其底座上通过第四滑轨安装有开关抽屉盒和测试抽屉盒；

设置于第二箱体内部并与开关抽屉盒、测试抽屉盒相对应的支架；

安装在支架上，并与测试抽屉盒后端相配合的第一弹簧短路器；

其中，所述开关抽屉盒、测试抽屉盒在与支架相配合的一端上分别设置有第一六芯高压插头，第二六芯高压插头，所述支架上分别设置有与第一六芯高压插头、第二六芯插头相配合的六芯高压插座；

所述第一六芯插头中的六个内导体通过第一高压电缆实现两两连接，构成一组高压+，一组高压-，一组能通过DCD I/O检测开关抽屉盒位置状态的第五开关；

所述第二六芯插头中的两个内导体分别通过第二高压电缆分别与高压连接座上的两个高压插座连接，另外两个内导体通过第三高压电缆互连，构成能通过DCD I/O检测测试抽屉盒位置状态的第六开关；

所述第一弹簧短路器通过第一顶杆与测试抽屉盒接触，以在测试抽屉盒拉出第一顶杆阻力消除时，弹簧释放后第一弹簧短路器的所有电极全部与金属簧片接触而短路；并在测试抽屉盒推入第一顶杆顶起时，带动第一弹簧短路器的电极全部与金属簧片脱离就结束短路；

所述开关抽屉盒上第一前板在与测试抽屉盒上第二前板相接触的一端具有延伸的止挡部，所述第二前板在与止挡部相配合的位置上设置有延伸的卡止部，以使二者在空间上构成阻挡式结构，所述开关抽屉盒、测试抽屉盒分别通过设置在第二箱体上的第三机械锁、第一压缩把手进而固定。

6.如权利要求4所述的具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，所述底层空盒与高压输出段、电缆终端盒分别通过相配合的第一矩形连接器、第二矩形连接器实现三者的盲插连接导通；

所述电子负载、电源变换器上的高压插头和电源信号插座，分别通过背板上相配合的高压插座和电源信号插头，进而实现电子负载、电源变换器的带电盲插，所述机柜在与电源变换器、电源负载相配合的安装位上方设置有活动的铰链门；

其中，所述第一矩形连接器被配置为包括设置在高压输出端的插座安装座，以及设置在底层空盒上插头安装座；

所述底层空盒上设置有与插头安装座相配合的安装槽，以使底层空盒与高压输出段的连接配合在空间上构成阻挡式结构；

所述铰链门被配置为包括：与机架相配合的安装架，设置在安装架上的转轴以及设置在转轴上的门体；

所述转轴上设置有与DCD I/O组件盒通信连接的旋转开关。

7.如权利要求1所述的具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，所述电缆终端盒被配置为包括：

第三箱体，其一侧设置有门体，另一侧设置有电流检测组件；

通过安装架分别设置在第三箱体内，并与门体、底层空盒位置相对应的第二弹簧短路器；

其中，所述门体通过相配合的第二压缩把手进而固定在第三箱体上；

所述第二弹簧短路器分别通过相配合的第二顶杆进而与门体、底层空盒相接触，以在拉出底层空盒、拔出门体时使弹簧短路器上的电缆+、电缆-、电缆保护地、站点地全部短路，实现接地保护。

8.如权利要求1所述的具有互锁功能的高压远供电源设备，其特征在于，所述电源配电盒被配置为包括至少一组输入电源，每组输入电源被配置为采用多路电源输出，每路电源输出通过相配合的断路器实现输出状态的切换；

各路电源输出根据其连接设备电流大小划分主断路器、副断路器；

所述主断路器上设置有相配合的封装面板，所述封装面板上设置有第一机械锁；

所述第一机械锁的转杆下方通过枢接的曲柄连接有滑板，所述封装面板上相对设置有可供滑板上下滑动的滑槽，以在第一机械锁转动时，通过滑板的上下运动，对主断路器的工作状态进行干涉。

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