CN217881293U - 隔离开关操动机构及隔离开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隔离开关操动机构以及隔离开关。所述隔离开关操动机构包括致动模块(20)和用于提供非同源位置信号的第一信号模块(30)和第二信号模块(40)，其中，所述致动模块(20)配置为：a)通过第一机械传动链驱动开关本体；b)通过第二机械传动链驱动所述第一信号模块(30)，以触发表示开关分合闸位置的第一信号；以及c)通过第三机械传动链驱动所述第二信号模块(40)，以借助于所述第三机械传动链的末端旋转来触发表示开关分合闸位置的第二信号。这种隔离开关操动机构提供了至少两组非同源性质的分合闸位置信号，能够满足一键顺控双确认的可靠性要求，并且结构简单，成本低。

Description

隔离开关操动机构及隔离开关

技术领域

本实用新型涉及高压开关技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种隔离开关操动机构。本实用新型还涉及这种包括这种隔离开关操动机构的隔离开关。

背景技术

随着智能化变电站的技术发展，为了进一步提高操作效率，降低误操作风险，使用一键顺控操作来提高变电站的安全运行水平，已成为智能化变电站的普遍要求，而一键顺控操作的主要问题是隔离开关的分合闸位置的双确认问题。

实际上，变电站远程倒闸操作技术已出现多年，但由于普通的高压开关设备不具备开关位置的双确认功能，未能满足《Q/GDW1799.1-2013国家电网公司电力安全工作规程-变电部分》5.3.6.6条中“无法看到实际位置时，至少应有两个非同样原理或非同源的指示发生对应变化，且所有这些确定的指示均已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位”的要求而暂未获得更广泛的推广。

现有的高压开关位置的双确认问题的解决方案是，在无法看到开关实际位置时，通常通过其它的方法，如开关设备机械位置指示、电气指示、带电显示装置、仪表及各种遥测、遥信等信号的变化来判断，或者是通过同源的方式，获得另一个分合闸指示信号。

然而，对于开关主触头的机械位置指示，需要在变电站中部署监控主机和智能图像系统，成本较高。对于电气指示、带电显示装置、仪表及各种遥测等信号，则不能满足IEC标准和GB标准中“除非动触头分别到达其合闸或分闸位置，否则不应该发出合闸和分闸位置指示和位置信号”的要求。此外，通过同源的方式获得分合闸指示信号，其可靠性不能满足上面提到的国家电网要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷，提供了一种隔离开关操动机构，该操动机构提供了至少两组非同源性质的分合闸位置信号，能够满足一键顺控双确认的可靠性要求，并且结构简单，成本低。

为此，本实用新型的第一方面提供了一种隔离开关操动机构，包括致动模块和用于提供非同源位置信号的第一信号模块和第二信号模块，其中，所述致动模块配置为：a)通过第一机械传动链驱动开关本体；b)通过第二机械传动链驱动所述第一信号模块，以触发表示开关分合闸位置的第一信号；以及c)通过第三机械传动链驱动所述第二信号模块，以借助于所述第三机械传动链的末端旋转来触发表示开关分合闸位置的第二信号。

根据本实用新型的可选实施方式，所述第二机械传动链和所述第三机械传动链并联布置。

根据本实用新型的可选实施方式，所述第一信号模块和第二信号模块中的每个配置为仅在所述开关本体完全到达分合闸位置时触发信号。

根据本实用新型的可选实施方式，所述第一信号模块为辅助开关模块。

根据本实用新型的可选实施方式，所述第二信号模块包括：包括依次相连的至少两个齿轮的机械齿轮组，所述机械齿轮组与布置于所述第一机械传动链末端以驱动开关本体的主输出轴连接，以由所述主输出轴驱动旋转；以及信号触发部件，所述信号触发部件配置为在所述机械齿轮组的末端齿轮旋转至预定位置时触发所述第二信号。

根据本实用新型的可选实施方式，所述末端齿轮包括从其端面一体突伸出的凸起，并且所述信号触发部件配置为在所述末端齿轮旋转至所述预定位置时与所述凸起触碰以触发所述第二信号。

根据本实用新型的可选实施方式，所述末端齿轮的最大可旋转角度被限制为180°。

根据本实用新型的可选实施方式，所述信号触发部件是行程开关、压力传感器、霍尔传感器、电磁传感器和光学开关中的一种或多种的组合。

根据本实用新型的可选实施方式，所述致动模块配置为由电机驱动或被手动驱动。

本实用新型的第二方面提供了一种隔离开关，所述隔离开关包括开关本体和配置为驱动所述开关本体的根据本实用新型的第一方面的隔离开关操动机构。

相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果尤其在于：通过在隔离开关操动机构中增加与原分合闸信号非同源的另一个分合闸信号模块，解决了隔离开关位置的双确认问题，为实现智能变电站一键顺控的操作提供了设备保障；此外该操动机构本身简单可靠，组装方便，成本低，能够为一键顺控操作的推广应用打下良好的基础。

附图说明

本实用新型的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式被更好地理解，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。

图1是根据本实用新型的一种隔离开关操动机构的结构示意图；

图2是图1中的操动机构的另一视角结构示意图；

图3是图1中的操动机构的第二信号模块的放大结构示意图。

应当注意到，附图不仅用于对本实用新型的解释说明，必要时还有助于对本实用新型的限定。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅示范性地说明实施和使用本实用新型的特定方式，而非限制本实用新型的保护范围。

在本文中，在描述时各个部件的结构位置时，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向性表述也应相应改变。

在本文中，除非另有明确的规定和限定，“装配”、“连接”、“相连”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或连成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是间接连接，又或是通过某种作用相关联。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

如图1和图2所示，根据本实用新型的隔离开关操动机构主要包括箱体10以及装配至箱体10内部的致动模块20、第一信号模块30、第二信号模块40等功能模块，第一信号模块30和第二信号模块40由所述致动模块20驱动以提供表示开关分合闸位置的非同源位置信号。

致动模块20主要包括依次机械连接的电机21、减速齿轮22、离合器23等部件。所述致动模块20可以由电机21驱动，以提供各个机械传动链的动力源从而驱动其它功能模块，离合器23配置成能够在电机21所提供的负载过大时断开机械传动链，因此起到保护机械零部件的作用。在本文中，除非另有明确的规定和限定，“机械传动链”均理解为包括传动轴、传动齿轮等常用部件以用于传递动力的机械模块，本说明书中不再详细展开描述。可以理解到，在未供电的情况下，所述致动模块20同样可以借助于与其相连的手柄等外部工具被手动驱动。

致动模块20通过第一机械传动链驱动开关本体。更具体地，所述致动模块20通过传动轴、传动齿轮等机械部件向主传动轴60传递动力，该主传动轴60的端部设有第一锥齿轮61，主输出轴50布置于该第一机械传动链的末端并设有与该第一锥齿轮61啮合的第二锥齿轮51，因此，借助于这两个锥齿轮的啮合，主传动轴60的旋转能够带动主输出轴50旋转，从而带动开关本体(未图示)实现分合闸操作。

致动模块20通过第二机械传动链驱动第一信号模块30，例如所示出的辅助开关模块，该辅助开关模块包含辅助开关的分合闸辅助触点电信号，以及连接于其转轴上可供观察的分合闸位置指示。更具体地，该辅助开关模块可以构成该操动机构的控制系统的一部分，其主要包括带有多对辅助触点的辅助开关31以及与辅助开关31电气连接并从箱体10突伸出以便从外部可见的位置指示器32。当致动模块20运行时，所述致动模块20通过传动轴、传动齿轮等机械部件向该辅助开关模块的臂(拐臂)33传递动力，臂33的运动能够驱动辅助开关31的辅助触点产生状态变化，其中一对辅助触点的状态变化可用于向位置指示器32发送表示开关分合闸位置的第一信号，以便由该位置指示器32例如通过旋转等方式向使用者指示该第一信号。

致动模块20通过第三机械传动链驱动第二信号模块40，以借助于该第三机械传动链的末端旋转来触发表示开关分合闸位置的第二信号。

可以理解到，为了满足《Q/GDW1799.1-2013国家电网公司电力安全工作规程-变电部分》5.3.6.6条中“无法看到实际位置时，至少应有两个非同样原理或非同源的指示发生对应变化，且所有这些确定的指示均已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位”的要求，即为了满足表示开关分合闸位置的第一信号和第二信号的非同源性要求，第二机械传动链和第三机械传动链可采用并联布置方式，以使第一信号模块30和第二信号模块40由所述致动模块20分别驱动。

还可以理解到，为了满足IEC标准和GB标准中“除非动触头分别到达其合闸或分闸位置，否则不应该发出合闸和分闸位置指示和位置信号”的要求，第一信号模块30和第二信号模块40中的每个配置为仅在开关本体完全到达分合闸位置时触发各自的位置信号，这种配置可通过设定第一机械传动链与第二及第三机械传动链的传动比来实现。

如图2和图3所示，第二信号模块40主要包括机械齿轮组和信号触发部件，所述机械齿轮组包括依次相连的至少两个齿轮。在该实施方式中，所述机械齿轮组包括：第一齿轮41，该第一齿轮41设于主输出轴50的端部(即与延伸至箱体10外部以连接开关本体的端部相反的端部)以与主输出轴50同步旋转；第二齿轮42，该第二齿轮42与第一齿轮41啮合以由该第一齿轮41带动旋转；第三齿轮(未图示)，该第三齿轮通过中心传动轴与第二齿轮42连接以与该第二齿轮42同轴同步旋转；以及第四齿轮43，即末端齿轮，该第四齿轮43与第三齿轮啮合以由该第三齿轮带动绕中心转轴44旋转(在参照图2的情况下，第三齿轮在第二齿轮42上方并在第四齿轮43后方，由于被第四齿轮43阻挡而不可见；在参照图3的情况下，第三齿轮在第四齿轮43右侧，由于被基座70(见下文描述)阻挡而不可见)。

所述信号触发部件是彼此相对地装配至基板80上的第一行程开关45和第二行程开关46，基板80装配至与箱体10固定的基座70。如图3所示，第四齿轮43包括从其上端面一体突伸出的凸起431，当第四齿轮43旋转至第一预定位置时，凸起431与第一行程开关45的触头451触碰以触发表示开关合闸(或分闸)位置的第二信号；当第四齿轮43旋转至第二预定位置时，凸起431与第二行程开关46的触头461触碰以触发表示开关分闸(或合闸)位置的第二信号。

可以理解到，所述机械齿轮组所包括的齿轮的数量不限制于四个，尤其还可以是两个、三个、五个等等，可以根据第三机械传动链的所需传动比来具体设定。此外，在所示出的实施方式中，基座70设有供凸起431穿过并沿其旋转的圆弧形槽71，该圆弧形槽71的延伸长度被设置为使得第四齿轮43的最大可旋转角度(即第一预定位置与第二预定位置之间的角度)被限制为180°。也就是说，该圆弧形槽71为半圆形槽，当开关本体从合闸运动至分闸(反之亦然)时，第四齿轮43旋转了180°(半圈)，使得凸起431从该槽的一端旋转至另一端。可以理解到，第四齿轮43的最大可旋转角度可以根据第一行程开关45和第二行程开关46的布置位置被限制为45°、60°、90°、120°、150°、270°等小于360°的任何值，只需改变第三机械传动链的传动比即可实现。

根据先前段落的描述可知，第一机械传动链和第三机械传动链的传动比优选地设定为仅在开关本体被驱动至完全到达开关合闸(或分闸)位置时使凸起431与第一行程开关45的触头451触碰，并且仅在开关本体被驱动至完全到达分闸(或合闸)位置时使凸起431与第二行程开关46的触头461触碰。

可以理解到，行程开关的类型不限于所描述的机械按压式的。该行程开关尤其还能够是电磁感应式的，以通过电磁感应来触发表示开关分合闸位置的第二信号。还可以理解到，信号触发部件的类型也不限于所描述的行程开关。该信号触发部件尤其还能够在压力传感器、霍尔传感器、电磁传感器和光学开关等各种传感器中的一种或多种的组合。

相较于其它隔离开关位置的双确认解决方案，本实用新型的方案尤其具有简单可靠、成本低的优点，能够满足各类安全工作规程及标准的要求，并且不仅可以实现隔离开关单相操作的要求，也可以实现隔离开关三相机械联动的要求，因此可以为一键顺控操作的推广应用打下良好的基础。

以上已揭示本实用新型的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本实用新型的保护范围。

上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本实用新型的保护范围由权利要求所确定。

Claims (10)

1.一种隔离开关操动机构，包括致动模块(20)和用于提供非同源位置信号的第一信号模块(30)和第二信号模块(40)，

其特征在于，所述致动模块(20)配置为：

a)通过第一机械传动链驱动开关本体；

b)通过第二机械传动链驱动所述第一信号模块(30)，以触发表示开关分合闸位置的第一信号；以及

c)通过第三机械传动链驱动所述第二信号模块(40)，以借助于所述第三机械传动链的末端旋转来触发表示开关分合闸位置的第二信号。

2.根据权利要求1所述的隔离开关操动机构，其特征在于，所述第二机械传动链和所述第三机械传动链并联布置。

3.根据权利要求1所述的隔离开关操动机构，其特征在于，所述第一信号模块(30)和第二信号模块(40)中的每个配置为仅在所述开关本体完全到达分合闸位置时触发信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔离开关操动机构，其特征在于，所述第一信号模块(30)为辅助开关模块。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的隔离开关操动机构，其特征在于，所述第二信号模块(40)包括：

包括依次相连的至少两个齿轮的机械齿轮组，所述机械齿轮组与布置于所述第一机械传动链末端以驱动开关本体的主输出轴(50)连接，以由所述主输出轴(50)驱动旋转；以及

信号触发部件，所述信号触发部件配置为在所述机械齿轮组的末端齿轮旋转至预定位置时触发所述第二信号。

6.根据权利要求5所述的隔离开关操动机构，其特征在于，所述末端齿轮包括从其端面一体突伸出的凸起(431)，并且所述信号触发部件配置为在所述末端齿轮旋转至所述预定位置时与所述凸起(431)触碰以触发所述第二信号。

7.根据权利要求5所述的隔离开关操动机构，其特征在于，所述末端齿轮的最大可旋转角度被限制为180°。

8.根据权利要求5所述的隔离开关操动机构，其特征在于，所述信号触发部件是行程开关、压力传感器、霍尔传感器、电磁传感器和光学开关中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的隔离开关操动机构，其特征在于，所述致动模块(20)配置为由电机(21)驱动或被手动驱动。

10.一种隔离开关，其特征在于，包括开关本体和配置为驱动所述开关本体的根据权利要求1至9中任一项所述的隔离开关操动机构。

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