CN211555766U - 一种gis隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力设备防误操作安全技术领域，公开了一种GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，设于采用电机丝杠螺母传动结构的隔离接地刀闸操作箱外，隔离接地刀闸的电动操作和手动操作由联锁装置控制切换，联锁装置主要由挡板、联锁轴、行程开关组成，挡板与联锁轴同轴连接、同轴转动，联锁轴转动后与行程开关触接或断开；联锁轴和行程开关位于操作箱内，挡板位于操作箱外，挡板与联锁轴的同轴连接处上方或下方设有便于手动操作丝杠的手动操作孔，丝杠的一端正对并靠近手动操作孔；该闭锁装置包括挡板、堵头和机械锁，堵头封堵手动操作孔，机械锁将挡板与堵头一起锁住，从而锁住隔离接地刀闸分/合闸状态，实现可靠隔离和防止误操作。

Description

一种GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备防误操作安全技术领域，尤其涉及一种GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置。

背景技术

电站部分设备未安装机械防误闭锁，一般使用微机五防闭锁系统(即电气闭锁和程序闭锁)。电气闭锁和程序闭锁使得隔离操作起来十分繁杂，隔离过程的时间过长；隔离时需要禁止无直接关联开关的开合，此类开关在整个隔离操作过程中不能应急使用；也会经常出现节点松动、卡件损坏导致闭锁失效的情况。

传统GIS隔离开关与接地刀闸为两个独立功能单元，隔离开关分合闸回路由接地刀闸分合闸位置开关控制，两功能元件控制回路之间相互电气闭锁，防止带电合地刀、带地刀分合开关等恶性误操作出现。电气闭锁虽实现方式简单，但继电器长久使用触点容易松动，继电器误动或拒动会导致电气闭锁失效，设备误操作可能性高。

为降低隔离开关与接地刀闸之间误操作风险，目前都采用三工位隔离接地开关，开关站GIS隔离接地刀闸就是一种三工位隔离接地开关，其具有三个工作位置，即有三种工作状态：隔离开关合闸、接地刀闸合闸、隔离开关和接地刀闸分闸。采用双电机丝杠螺母传动结构的隔离接地刀闸，其隔离开关和接地刀闸各有一套由电机、齿轮、丝杠、螺母组成的传动机构，共用槽轮和输出轴。两套传动机构共用一个槽轮和输出轴，每次操作后，隔离接地刀闸只能处于一种工作状态，隔离开关和接地刀闸不能同时操作合闸，实现机械结构之间闭锁功能。

隔离接地刀闸操作方式有两种，即电动操作和手动操作，两种操作方式切换由联锁装置控制切换，该联锁装置主要由位于操作箱外的挡板、位于操作箱内的联锁轴和行程开关组成。挡板与联锁轴同轴连接、同轴转动，挡板旋转即可切换操作方式。以隔离开关电气控制回路为例，隔离开关远方分、合闸回路并联，由行程开关总控制，行程开关与联锁轴之间断开，远方分合闸回路断开，不可电动操作隔离开关；行程开关与联锁轴之间触接，远方分合闸回路闭合，可电动操作隔离开关。另外，在操作箱外表通常设有正对内部丝杠的手动操作孔，可通过手柄旋转丝杠操作隔离接地刀闸分/合闸。由隔离接地刀闸机械机构原理和电气控制原理可知，即使隔离接地刀闸操作方式为电动操作，亦可通过人为用手柄旋转丝杠操作隔离接地刀闸分/合闸。

综上，隔离接地刀闸运行、操作及隔离时存在下述问题：由于隔离开关和接地刀闸共箱，操作人员手动操作隔离接地刀闸，易混淆操作隔离开关与刀闸，发生误操作事故；继电器长久使用后触点容易松动，继电器误动或拒动会导致电气闭锁失效，若无机械钥匙闭锁，易发生带负荷分/合隔离开关、带电合接地刀闸和带接地刀闸合隔离开关等恶性误操作，造成人员伤亡和设备损坏，威胁电力系统安全运行；设备隔离后，无机械闭锁，若操作人员误入间隔操作，易发生误操作事故等。

为此，有必要在隔离接地刀闸操作箱外部加装机械钥匙闭锁装置。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和不足，提出一种GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，通过在操作箱外加塞堵头封堵手动操作孔，并将堵头与挡板机械挂锁，无论隔离接地刀闸为何种操作模式，均可将其锁在分/合闸位置状态，禁止操作，实现可靠隔离和防止误操作。

本实用新型上述目的通过以下技术方案实现：

一种GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，设于隔离接地刀闸操作箱外，所述隔离接地刀闸采用电机丝杠螺母传动结构，所述隔离接地刀闸的电动操作和手动操作由联锁装置控制切换，所述联锁装置主要由挡板、联锁轴、行程开关组成，所述挡板与联锁轴同轴连接、同轴转动，所述联锁轴转动后与行程开关触接或断开；所述联锁轴和行程开关位于所述操作箱内，所述挡板位于所述操作箱外，所述挡板与联锁轴的同轴连接处上方或下方设有便于手动操作所述丝杠的手动操作孔，所述丝杠的一端正对并靠近所述手动操作孔；所述机械钥匙闭锁装置包括所述挡板，还包括堵头和机械锁，所述堵头用于封堵所述手动操作孔，所述机械锁将所述挡板与堵头一起锁住。

进一步的，所述联锁轴的四分之一侧面为直面，不可接触所述行程开关；其余四分之三侧面为圆柱侧面，可接触所述行程开关。

进一步的，所述操作箱前侧外表面设有一个8字型凸台或两个上下间隔一定距离对称分布的8字型凸台，所述8字型凸台一端面积大一端面积小，所述挡板与联锁轴的同轴连接处位于所述8字型凸台面积小的一端中心处，所述手动操作孔设于所述8字型凸台面积大的一端中心处。

进一步的，所述手动操作孔为圆形孔，所述堵头为与所述手动操作孔相适配的圆柱体，所述堵头一端为封堵端，用于塞入所述手动操作孔并止抵于所述丝杠，另一端为挂锁端，所述挂锁端高出所述8字型凸台表面，所述挂锁端高出部分的侧面贯穿开有穿过截面圆心的第一通孔，封堵时，所述第一通孔的轴向处于横向。

进一步的，所述挡板包括底板，所述底板平行贴合所述8字型凸台表面，所述底板具有垂直相交的两条直边，对应所述两条直边设有一不规则斜边，所述不规则斜边以使所述挡板的顺时针/逆时针90゜旋转不为所述堵头限制为宜；还包括两个挂锁面板，所述两个挂锁面板分别沿所述两条直边远离其相交一端设立，且均垂直于所述底板，当所述挡板转动至电动/手动操作位时，其中一个/另一个所述挂锁面板间隔一定距离竖直立于所述堵头左/右侧方位，所述挂锁面板上对应所述第一通孔开设有第二通孔。

进一步的，所述挂锁端的侧壁相应处环设有与所述不规则斜边相适配的凹槽。

进一步的，所述机械锁为长梁挂锁，包括锁体和U型锁梁，所述锁梁穿过所述第一通孔、第二通孔后与所述锁体锁合。

进一步的，所述机械锁全长120mm，其横向锁距28mm，纵向锁距84mm。

进一步的，所述锁体材质为纯铜，所述锁梁材质为热处理钢。

优选的，所述挡板与堵头材质为金属。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

1、本实用新型通过挡板与堵头配合，并悬挂机械锁，将隔离接地刀闸锁在分/合闸位置，可有效防止隔离接地刀闸在电动/手动操作模式时被手动误操作；

2、通过转动挡板将隔离接地刀闸操作模式切换至手动操作后，加塞堵头，并悬挂机械锁，可将隔离接地刀闸锁在分/合闸位置，禁止操作，达到有效隔离；

3、本实用新型可最大限度地减少或杜绝误操作、走错间隔操作等现象的发生，有效降低设备误操作风险，提高设备隔离可靠性，实现隔离接地刀闸安全运行和可靠隔离；其实现方式简单、成本低、安全效果显著，便于推广。

附图说明

图1本实用新型中的联锁装置示意图；

图2本实用新型的机械钥匙闭锁装置示意图；

图中：挡板1、联锁轴2、行程开关3、堵头4、机械锁5、8字型凸台6、第一通孔7、底板8、不规则斜边9、凹槽10、挂锁面板11、第二通孔12。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”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，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说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实用新型的具体含义。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

本实用新型的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，设于隔离接地刀闸操作箱外，隔离接地刀闸采用现有技术的双电机丝杠螺母传动结构，其隔离开关和接地刀闸各有一套由电机、齿轮、丝杠、螺母组成的传动机构，共用槽轮和输出轴。两套传动机构共用一个槽轮和输出轴，每次操作后，隔离接地刀闸只能处于一种工作状态，隔离开关和接地刀闸不能同时操作合闸。隔离接地刀闸的电动操作和手动操作由联锁装置控制切换，如图1所示，该联锁装置主要由挡板1、联锁轴2、行程开关3组成，其中，挡板1与联锁轴2同轴连接、同轴转动，联锁轴2的四分之一侧面为直面，不可接触行程开关3；其余四分之三侧面为圆柱侧面，可接触行程开关3。转动挡板1带动联锁轴2转动至相应位置，联锁轴2与行程开关3触接或断开，从而实现电动操作模式和手动操作模式的切换。联锁轴2和行程开关3位于操作箱内，挡板1位于操作箱外，挡板1与联锁轴2的同轴连接处上方或下方设有便于手动操作丝杠的手动操作孔(图中未示出)，丝杠的一端正对并靠近手动操作孔。手动操作时，通过伸入手动操作孔的手柄人为操作丝杠来实现分/合闸。

如图2中所示，本实用新型的机械钥匙闭锁装置包括前述挡板1、堵头4和机械锁5。堵头4用于封堵手动操作孔，堵头4与丝杠无机械连接，仅作封堵作用，盖上堵头4，不能手动操作丝杠，即不能手动操作隔离接地刀闸分/合闸；再用机械锁5将挡板1与堵头4一起锁住，这样，无论隔离接地刀闸为何种操作模式，均可将其锁在分/合闸位置状态，禁止操作，实现可靠隔离和防止误操作。

具体地，操作箱前侧外表面设有一个8字型凸台6或两个上下间隔一定距离对称分布的8字型凸台(根据具体使用场景选择一个或两个)，8字型凸台一端面积大一端面积小，挡板1与联锁轴2的同轴连接处位于8字型凸台面积小的一端中心处，手动操作孔设于8字型凸台面积大的一端中心处。手动操作孔为圆形孔，堵头4为与手动操作孔相适配的圆柱体，其一端为封堵端，用于塞入手动操作孔并止抵于丝杠，另一端为挂锁端，其高出8字型凸台表面，挂锁端高出部分的侧面贯穿开有穿过截面圆心的第一通孔7，封堵时，第一通孔7的轴向处于横向。挡板1包括平行贴合8字型凸台6表面的底板8，其具有垂直相交的两条直边，相交处圆角处理，对应两条直边设有一不规则斜边9，该不规则斜边以使挡板1的顺时针/逆时针90゜旋转不为堵头4限制为宜。为了对转动中的挡板1加以限位，在挂锁端的侧壁相应处环设有与不规则斜边相适配的凹槽10。挡板1还包括两个挂锁面板11，两个挂锁面板11分别沿两条直边远离其相交一端设立，且均垂直于底板8。挂锁面板11的上端圆角处理，使整个挡板1具有较好的流线型。当挡板1转动至电动/手动操作位时，其中一个/另一个挂锁面板11间隔一定距离竖直立于堵头4左/右侧方位，该挂锁面板11上对应第一通孔7开设有第二通孔12。通过第一通孔7和第二通孔12，机械锁5可将挡板1与堵头4一起锁住。优选的，挡板与堵头材质为金属。机械锁选用长梁挂锁，包括锁体和U型锁梁，锁梁穿过第一通孔7、第二通孔12后与锁体锁合。该机械锁全长120mm，锁梁直径6.3mm，锁体为50mm×30mm×11.2mm，横向锁距28mm，纵向锁距84mm，大锁定空间，适用广。锁体材质为纯铜，锁梁材质为热处理钢，防水防锈，经久耐用。

现场对220kVGIS隔离接地刀闸安装本机械钥匙闭锁装置，从隔离接地刀闸电动操作闭锁、隔离接地刀闸手动操作闭锁、隔离操作闭锁、隔离开关与接地刀闸互锁四个方面来验证采用该机械钥匙闭锁装置后设备安全运行和可靠隔离的效果。

1.以隔离开关电动操作闭锁为例。试验发现，将挡板逆时针旋转至电动操作指示位置，未加塞堵头，仅在挡板挂锁，仍可使用手柄手动操作隔离开关分/合闸；加塞堵头，挂机械锁将挡板与堵头锁在一起，此时无法手动操作隔离开关分/合闸，只能电动操作隔离开关。

2.以隔离开关手动操作闭锁为例。试验发现，将挡板顺时针旋转至手动操作指示位置，未加塞堵头，仅在挡板挂锁，使用手柄仍可操作隔离开关分/合闸；加塞堵头，挂机械锁将挡板与堵头锁在一起，不可手动操作隔离开关分/合闸，也不能电动操作隔离开关分/合闸。

3.以隔离开关隔离为例。试验发现，将挡板切换至手动操作模式，加塞堵头，挂机械锁将挡板与堵头锁在一起，手动和电动均不能改变隔离开关分/合闸位置状态。此时隔离开关不可操作，有效隔离同一电气连接部分的高压开关设备，杜绝带负荷分/合隔离开关的恶性误操作事故发生。

4.隔离开关与接地刀闸互锁(参考图2)。将隔离开关挡板切换至电动操作模式，加塞堵头，挂机械锁将挡板与堵头锁在一起；将接地刀闸挡板切换至手动操作模式，加塞堵头，挂机械锁将挡板与堵头锁在一起。试验发现，此时可电动分/合隔离开关，但不能操作接地刀闸(电动和手动均不能)，可杜绝带电合接地刀闸、带接地刀闸合隔离开关等恶性误操作事故发生。

本装置可广泛应用于各种电压等级的GIS隔离接地刀闸设备，也可应用于单一的隔离开关或者接地开关安全运行和隔离操作，为其他设备防误闭锁设计提供一种思路。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，设于隔离接地刀闸操作箱外，所述隔离接地刀闸采用电机丝杠螺母传动结构，所述隔离接地刀闸的电动操作和手动操作由联锁装置控制切换，所述联锁装置主要由挡板、联锁轴、行程开关组成，所述挡板与联锁轴同轴连接、同轴转动，所述联锁轴转动后与行程开关触接或断开；所述联锁轴和行程开关位于所述操作箱内，所述挡板位于所述操作箱外，所述挡板与联锁轴的同轴连接处上方或下方设有便于手动操作所述丝杠的手动操作孔，所述丝杠的一端正对并靠近所述手动操作孔；其特征在于，所述机械钥匙闭锁装置包括所述挡板，还包括堵头和机械锁，所述堵头用于封堵所述手动操作孔，所述机械锁将所述挡板与堵头一起锁住。

2.如权利要求1所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述联锁轴的四分之一侧面为直面，不可接触所述行程开关；其余四分之三侧面为圆柱侧面，可接触所述行程开关。

3.如权利要求2所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述操作箱前侧外表面设有一个8字型凸台或两个上下间隔一定距离对称分布的8字型凸台，所述8字型凸台一端面积大一端面积小，所述挡板与联锁轴的同轴连接处位于所述8字型凸台面积小的一端中心处，所述手动操作孔设于所述8字型凸台面积大的一端中心处。

4.如权利要求3所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述手动操作孔为圆形孔，所述堵头为与所述手动操作孔相适配的圆柱体，所述堵头一端为封堵端，用于塞入所述手动操作孔并止抵于所述丝杠，另一端为挂锁端，所述挂锁端高出所述8字型凸台表面，所述挂锁端高出部分的侧面贯穿开有穿过截面圆心的第一通孔，封堵时，所述第一通孔的轴向处于横向。

5.如权利要求4所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述挡板包括底板，所述底板平行贴合所述8字型凸台表面，所述底板具有垂直相交的两条直边，对应所述两条直边设有一不规则斜边，所述不规则斜边以使所述挡板的顺时针/逆时针90゜旋转不为所述堵头限制为宜；还包括两个挂锁面板，所述两个挂锁面板分别沿所述两条直边远离其相交一端设立，且均垂直于所述底板，当所述挡板转动至电动/手动操作位时，其中一个/另一个所述挂锁面板间隔一定距离竖直立于所述堵头左/右侧方位，所述挂锁面板上对应所述第一通孔开设有第二通孔。

6.如权利要求5所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述挂锁端的侧壁相应处环设有与所述不规则斜边相适配的凹槽。

7.如权利要求6所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述机械锁为长梁挂锁，包括锁体和U型锁梁，所述锁梁穿过所述第一通孔、第二通孔后与所述锁体锁合。

8.如权利要求7所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述机械锁全长120mm，其横向锁距28mm，纵向锁距84mm。

9.如权利要求8所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述锁体材质为纯铜，所述锁梁材质为热处理钢。

10.如权利要求1-9中任一项所述的GIS隔离接地刀闸机械钥匙闭锁装置，其特征在于，所述挡板与堵头材质为金属。

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