高壓負荷開關操作機構的製作方法

2023-07-15 23:35:06

專利名稱：高壓負荷開關操作機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓供電設備技術領域，具體是涉及一種高壓負 荷開關的操作機構。
背景技術：
高壓開關是指用於電力系統發電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起
通斷、控制或保護等作用，電壓等級在3. 6kV- 550kV的電器產品，主要包 括高壓斷路器、高壓隔離開關與接地開關、高壓負荷開關、高壓自動重合 與分段器，高壓梯:作機構、高壓防爆配電裝置和高壓開關櫃等幾大類。其 中高壓開關需要滿足安全才乘作的規定，包括GB3906、 DL/T404國家和電力 行業標準，其具體為1、防止帶負荷拉(合)隔離開關；2、防止誤分(合) 斷路器；3、防止帶電掛地線；4、防止帶地線(合)隔離開關；5、防止帶電 誤入帶電間隔。上述五項防止電氣誤操作的內容，簡稱"五防"。"五防，， 裝置一般分為機械、電氣和綜合三類。除"防止誤分(合)斷路器，，可採 用提示性的措施外，其他四防應採用強制性閉鎖。從開關拒的操作來看， 每一項聯鎖要求，都在一定的操作程序中體現出來，因此不管是合閘程序 還是分閘程序都要達到聯鎖要求。在開關拒送電操作時，按正確操作程序， 應首先分開接地開關，然後合上隔離開關，再將真空斷路器或負荷開關合 閘。如果操作人員違規操作，在未分接地開關前就合隔離開關和斷路器， 就會使開關拒發生接地短路，導致設備燒毀的嚴重事故。
現有的高壓開關拒斷路器中的高壓負荷開關的操作機構， 一般包括 隔離開關軸，接地開關軸，彈簧操作機構，真空開關軸，真空合閘軸。其 中，隔離開關軸通過旋轉帶動隔離開關動作；接地開關軸與所述隔離開關軸聯動，在所述隔離開關軸由分閘到合閘的操作過程中，所述接地開關軸 由合閘到分閘，並且所述接地開關軸的合、分閘動作均遲於所述隔離開關軸的分、合閘動作；真空合閘軸帶動彈簧操作機構動作，進而帶動所述真 空開關軸帶動負荷開關合閘或者分閘；分閘觸頭，其通過機械傳動機構與 所述彈簧操作機構相連，通過按壓所述分閘觸頭可使所述彈簧操作機構帶動所述彈簧操作機構進行分閘操作。另外，為了達到"五防"，上述的操作 機構還包括聯鎖裝置，其包括真空閉鎖凸輪，隔離閉鎖凸輪以及閉鎖輪。 其中，真空閉鎖凸輪，其外沿設有分閘位凹陷、隨所述真空開關軸轉動； 隔離閉鎖凸輪，其外沿設有隔離位凹陷和試驗位凹陷、隨所述隔離開關軸 轉動；閉鎖輪，其位於所述真空閉鎖凸輪和所述隔離閉鎖凸輪轉動軸心之 間的連線上，並限於此連線上移動。所述閉鎖輪的適合於所述分閘位凹陷、 所述隔離位凹陷和所述試-驗位凹陷，當所述閉鎖輪單獨位於其中任一凹陷 中時，所述真空閉鎖凸輪和所述隔離閉鎖凸輪無法相對轉動；當所述閉鎖 輪同時位於其中任二凹陷中時，所述真空閉鎖凸輪和所述隔離閉鎖凸輪可 以相對轉動。當所述閉鎖4侖分別位於上述的分閘位凹陷，隔離位凹陷，以 及試驗位凹陷時，即分別對應著高壓負荷開關位於分閘位置，隔離開關位 於隔離位置，以及隔離開關位於試驗位置的情況。上述高壓開關拒斷路器中的"五防"聯鎖裝置需要多個部件配合實現 聯鎖，需要真空開關軸、隔離開關軸、隔離閉鎖凸輪、真空閉鎖凸輪以及 閉鎖輪之間的相互位置關係進行鎖定操作，結構比較複雜，對於安裝精度 要求很高； 一旦有任意組件的位置鬆動或者變化，即很容易失去聯鎖的功 能。當對於真空合閘軸強行進行合閘操作時，聯鎖裝置能夠被強行毀壞， 一旦這種情況發生高壓開關拒就失去了原有設計的聯鎖功能，這時誤操作 將會導致危險事故。另外，彈簧操作機構中的蓄能彈簧隨著真空合閘軸的 合閘轉動操作將周而復始的進行蓄能-釋放-蓄能的動作，真空開關軸合 閘後不會因上述動作而分閘，上述操作在費力帶動彈簧拉伸的同時又無實 際操作意義，操作機構存在設計上的弊端。發明內容
本實用新型的目的在於克服現有技術的高壓負荷開關的操作機構中的 聯鎖裝置存在的能夠被強行毀壞的技術問題，並克服了蓄能彈簧的設計缺 陷，提出 一種設有聯鎖裝置保護裝置的高壓負荷開關的操作機構。
為解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的
一種高壓負荷開關的操作機構，包括真空合閘軸，其可帶動彈簧操作機 構動作進而帶動真空開關軸合閘動作，
所述真空合閘軸包括同軸設置的手柄操作軸和棘輪軸，所述手柄操作軸 一端適於連接旋轉操作的手柄，另一端與所述棘輪軸可離合地連接；所述棘 輪軸與所述彈簧操作機構連動並且受到趨向於與所述手柄操作軸相接觸的作 用力；
所述操作機構還包括分斷裝置，其包括 傳動件；
第一傳動頭，其設置於所述傳動件與所述棘輪軸之間、並可將所述傳動 件的動作傳遞給所述棘輪軸並使其在軸線方向上運動；
第二傳動頭，其設置於所述傳動件與所述真空開關軸之間、並可將所述 真空開關軸的合閘動作傳遞給所述傳動件；
第三傳動頭，其設置於所述傳動件與所述隔離開關軸之間、並可將所述 隔離開關軸的合、分閘動作傳遞給所述傳動件；
所述分斷裝置在接地開關分閘或者所述隔離開關軸位於試驗位置時，將 所述手柄操作軸與所述棘輪軸連接，使所述真空開關軸可在所述真空合閘軸 操作下合閘；在所述真空開關軸的合閘動作完成時、以及在所述隔離開關軸 位於隔離位置或者接地位置時，將所述手柄操作軸與所述棘輪軸分開。
所述傳動件為豎直設置在所述隔離開關軸與所述真空合閘軸之間的杆 件，其受到趨向於靠近所述隔離開關軸的作用力；
所述第一傳動頭包括連接在所述棘輪軸上的離合器，以及連接在所述 杆件下端的離合器推板；
所述離合器推板設有推進斜面，其與所述離合器相接觸並與水平方向呈
6當所述杆件位於較高的所述第一位置時，所述離合器位於靠近所述杆件位置，所述手柄操作軸與所述棘輪軸接觸嚙合；當所述杆件位於較低的所述 第二位置時，所述離合器推板將所述離合器推離至遠離所述杆件的位置，使 所述手柄操作軸與所述棘輪軸分開。所述第二傳動頭包括隨所述真空開關軸轉動的撥塊，以及連接在所述 杆件上的擋塊；所述撥塊位於所述擋塊上方並可隨所述真空開關軸轉動而按 壓所述擋塊，進而推動所述杆件向下運動至所述第二位置。所述第三傳動頭包括設置於所述隔離開關軸上的凸輪，其隨所述隔離 開關軸轉動、並且設有兩處分別對應隔離位置和試驗位置的突起；所述杆件 在上端分別與兩處所述突起接觸時位於所述第二位置；所述杆件在上端與所 述隔離凸輪外表面其它位置接觸時位於所述第一位置。所述杆件為稜柱形狀並且套裝在成型有固定孔的固定架上，所述固定孔 限制所述杆件轉動。所述杆件受到的趨向靠近所述隔離開關軸的作用力由杆件彈簧提供。所述棘輪軸受到的趨向於與所述手柄操作軸相接觸的作用力由棘輪軸彈 簧提供。所述分斷裝置為液壓系統，或者鏈條系統，或者金屬拉線系統，或者齒 4侖齒條系統。本實用新型具有以下優點1、 本實用新型的高壓負荷開關的操作機構，使得合閘分閘操作按照預設的 操作順序進行，如果操作順序錯誤則無法進行真空合閘操作，可以保證真空 開關軸與隔離開關軸之間的聯鎖裝置不被強行毀壞。2、 本實用新型的高壓負荷開關的操作機構，克服了操作機構存在的設計上 的弊端，在真空合閘完成以後，將離合裝置分離，避免了費力帶動彈簧拉伸 的同時又無實際意義的操作。

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型 的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
圖1是本實用新型的高壓負荷開關的操作機構正視結構示意圖； 圖2是圖1所述的操作機構的側視結構示意圖； 圖3是現有技術的高壓開關櫃中的聯鎖裝置示意圖中附圖標記表示為 1-真空合閘軸，11-手柄操作軸，12-棘輪軸，2-真空開關軸，3-隔離開 關軸，4-彈簧:l喿作^L構，50-傳動件，51-第一傳動頭，52-第二傳動頭， 53-第三傳動頭，6-閉鎖輪。
具體實施方式
圖1至圖3顯示了本實用新型的一種具體的實施方式， 一種高壓負荷 開關的操作機構，包括可帶動彈簧操作機構4動作進而帶動真空開關軸2 合閘動作的真空合閘軸1，如圖2所示，該真空合閘軸1包括同軸設置的手 柄操作軸11和棘輪軸12,所述手柄操作軸11 一端適於連接旋轉操作的手 柄，另一端與所述棘輪軸12可離合地連接；所述棘輪軸12與所述彈簧操 作機構4連動並且受到趨向於與所述手柄操作軸11相接觸的作用力。所述 操作機構還包括分斷裝置，其包括傳動件50、第一傳動頭51、第二傳動 頭52、第三傳動頭53。所述傳動件50為豎直設置在所述隔離開關軸3與 所述真空合閘軸1之間的杆件，其受到趨向於靠近所述隔離開關軸3的作 用力。所述第一傳動頭51設置於所述傳動件50與所述棘輪軸12之間、並 可將所述傳動件50的動作傳遞給所述棘輪軸12並使其在軸線方向上運動， 該第一傳動頭51包括連接在所述棘輪軸12上的離合器，以及連接在所 述杆件下端的離合器推板；所述離合器推板設有推進斜面，其與所述離合 器相接觸並與水平方向呈銳角；當所述杆件位於較高的所述第一位置時， 所述離合器位於靠近所述杆件位置，所述手柄操作軸11與所述棘輪軸12位置時，所述離合器推板將所 述離合器推離至遠離所述杆件的位置，使所述手柄操作軸11與所述棘輪軸 12分開。所述杆件為稜柱形狀並且套裝在成型有固定孔的固定架上，所述固定孔限制所述杆件轉動。所述杆件受到的趨向靠近所述隔離開關軸3的 作用力由杆件彈簧提供。所述棘輪軸12受到的趨向於與所述手柄操作軸11 相接觸的作用力由棘輪軸彈簧提供。所述第二傳動頭52設置於所述傳動件 50與所述真空開關軸2之間、並可將所述真空開關軸2的合閘動作傳遞給 所述傳動件50。所述第二傳動頭52包括隨所述真空開關軸2轉動的撥塊， 以及連接在所述杆件上的擋塊；所述撥塊位於所述擋塊上方並可隨所述真 空開關軸2轉動而按壓所述擋塊，進而推動所述杆件向下運動至所述第二 位置。所述第三傳動頭53設置於所述傳動件50與所述隔離開關軸3之間、 並可將所述隔離開關軸3的合、分閘動作傳遞給所述傳動件50;所述分斷 裝置在接地開關分閘或者所述隔離開關軸3位於試驗位置時，將所述手柄 操作軸11與所述棘輪軸12連接，使所述真空開關軸2可在所述真空合閘 軸l操作下合閘；在所述真空開關軸2的合閘動作完成時、以及在所述隔 離開關軸3位於隔離位置或者接地位置時，將所述手柄操作軸11與所述棘 輪軸12分開。所述第三傳動頭53包括設置於所述隔離開關軸3上的凸 輪，其隨所述隔離開關軸3轉動、並且設有兩處分別對應隔離位置和試驗 位置的突起；所述杆件在上端分別與兩處所述突起接觸時位於所述第二位 置；所述杆件在上端與所述隔離凸輪外表面其它位置接觸時位於所述第一 位置。本實用新型的操作機構的工作過程為真空開關的操作真空滅弧室內的真空開關軸2的合閘操作利用CT21型 彈簧操作機構來實現。電動合閘操作時，電動機帶動合閘彈簧儲能完成並迅 速釋放合閘彈簧使滅弧室合閘，電動分閘靠分閘脫扣線圈觸動分閘半軸使之 分閘；手動操作時用操作手柄順時針方向轉動185° ,帶動合閘彈簧觸能完成 並迅速釋放合閘彈簧使滅弧室合閘。用力快速按下分閘按鈕，真空滅弧室分 閘。隔離開關、接地開關的操作組合電器的真空滅弧室、隔離開關和接地 開關之間具有可靠的聯鎖。隔離開關與接地開關聯動，順時針操作隔離軸使 隔離開關達到隔離安全距離後，連杆帶動接地開關開始儲能併合閘；逆時針 操作時接地開關先分閘，隔離開關後合閘。只有當真空滅弧室處於分閘狀態 時，才可操作隔離開關與接地開關；當接地刀閉合時，不能操作真空滅弧室。
熔斷器撞擊脫扣分閘處於合閘位置的組合電器，當有短路電流或過載 電流通過主迴路時，只要有一相熔斷器的熔體熔斷，撞擊器動作，撞擊組合 電器的機械脫扣裝置，使真空滅弧室在分閘彈簧的作用下實現可靠快速分閘。
本組合電器本身具有科學可靠的機械閉鎖(見圖3),其可以有效地防止 開關誤操作。真空開關軸2和隔離開關軸3上各帶一個凸輪閉鎖件，在兩個 凸輪閉鎖件之間裝有可以自由滑動的閉鎖輪。當隔離開關處於合閘位置或實 驗位置時，隔離開關軸3凸輪閉鎖件的凹面對應閉鎖輪6，這時真空開關軸2 可以進行合閘操作。真空開關軸2合閘操作完成後，閉鎖輪被真空軸凸輪閉 鎖件的凸面擠到隔離開關軸3凸輪閉鎖件的凹面內，隔離開關軸3被鎖住不 能轉動。這樣就防止了在真空滅弧室合閘狀態時誤操作隔離開關引發安全事 故；只有真空滅弧室處於分閘狀態時，真空開關軸2凸輪閉鎖件的凹面才會 對應閉鎖輪，才能操作隔離開關軸3。當隔離開關操作過程中或與隔離開關聯 動的接地開關處於合閘狀態時，隔離開關軸3凸輪閉鎖件的凸面將閉鎖輪擠 到真空開關軸2凸輪閉鎖件的凹面內，真空開關軸2被鎖住不能轉動，這樣 就防止了真空滅弧室誤合閘。而本實用新型的操作機構使得合閘、分閘操作 按照預設的操作順序進行，如果操作順序錯誤則無法進行真空合閘操作，可 以保證真空開關軸1與隔離開關軸3之間的聯鎖裝置不被強行毀壞。同時本 實用新型的操作機構克服了設計上存在的弊端，在真空合閘完成以後，將離 合裝置分離，避免了費力帶動彈簧拉伸的同時又無實際意義的操作。
當然在其它的實施方式中，所述第一傳動頭51、所述第二傳動頭52、所 述第三傳動頭53分別可以採用其它的裝置^^代。例如所述分斷裝置中的所述 第一傳動頭51可以採用液壓裝置來實現，即利用液壓原理實現動作在不同方 向上的傳遞，通過利用一液壓鋼封閉一定體積的液體傳遞動作，將所述傳動 件50的動作傳遞給所述棘輪軸12並使其在軸線方向上運動。由於液壓原理屬於公知技術，在此不在贅述。當然所述第一傳動頭51也可以採用鏈條系統， 或者類似於拉線車閘的金屬拉線系統，或者齒輪齒條系統。上述幾種不同的實施方式均是將將所述傳動件50的動作傳遞給所述棘輪軸12並使其在軸線 方向上運動的不同的動作傳遞方式，通過動作傳遞實現對聯鎖機構的保護， 均是屬於同樣的創新理念。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方 式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予 以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的權 利要求書的保護範圍之中。
權利要求1.一種高壓負荷開關的操作機構，包括真空合閘軸(1)，其可帶動彈簧操作機構(4)動作進而帶動真空開關軸(2)合閘動作，其特徵在於，所述真空合閘軸(1)包括同軸設置的手柄操作軸(11)和棘輪軸(12)，所述手柄操作軸(11)一端適於連接旋轉操作的手柄，另一端與所述棘輪軸(12)可離合地連接；所述棘輪軸(12)與所述彈簧操作機構(4)連動並且受到趨向於與所述手柄操作軸(11)相接觸的作用力；所述操作機構還包括分斷裝置，其包括傳動件(50)；第一傳動頭(51)，其設置於所述傳動件(50)與所述棘輪軸(12)之間、並可將所述傳動件(50)的動作傳遞給所述棘輪軸(12)並使其在軸線方向上運動；第二傳動頭(52)，其設置於所述傳動件(50)與所述真空開關軸(2)之間、並可將所述真空開關軸(2)的合閘動作傳遞給所述傳動件(50)；第三傳動頭(53)，其設置於所述傳動件(50)與所述隔離開關軸(3)之間、並可將所述隔離開關軸(3)的合、分閘動作傳遞給所述傳動件(50)；所述分斷裝置在接地開關分閘或者所述隔離開關軸(3)位於試驗位置時，將所述手柄操作軸(11)與所述棘輪軸(12)連接，使所述真空開關軸(2)可在所述真空合閘軸(1)操作下合閘；在所述真空開關軸(2)的合閘動作完成時、以及在所述隔離開關軸(3)位於隔離位置或者接地位置時，將所述手柄操作軸(11)與所述棘輪軸(12)分開。
2. 根據權利要求l所述的操作機構，其特徵在於所述傳動件(50)為豎直設置在所述隔離開關軸(3)與所述真空合閘軸 (1)之間的杆件，其受到趨向於靠近所述隔離開關軸(3)的作用力；所述第一傳動頭(51)包括連接在所述棘輪軸(12)上的離合器，以 及連接在所述杆件下端的離合器推板；所述離合器推板i殳有推進斜面，其與所述離合器相接觸並與水平方向呈銳角；當所述杆件位於較高的所述第 一位置時，所述離合器位於靠近所述杆件位置，所述手柄操作軸(11)與所述棘輪軸(12)接觸嚙合；當所述杆件位 於較低的所述第二位置時，所述離合器推板將所述離合器推離至遠離所述杆 件的位置，使所述手柄才喿作軸(11)與所述棘l^軸(12 )分開。
3. 根據權利要求2所述的操作機構，其特徵在於 所述第二傳動頭(52)包括隨所述真空開關軸(2)轉動的撥塊，以及連接在所述杆件上的擋塊；所述撥塊位於所述擋塊上方並可隨所述真空開關 軸(2)轉動而按壓所述擋塊，進而推動所述杆件向下運動至所述第二位置。
4. 根據權利要求2所述的操作機構，其特徵在於 所述第三傳動頭(53)包括設置於所述隔離開關軸(3)上的凸輪，其隨所述隔離開關軸(3)轉動、並且設有兩處分別對應隔離位置和試驗位置的 突起；所述杆件在上端分別與兩處所述突起接觸時位於所述第二位置；所述 杆件在上端與所述隔離凸輪外表面其它位置接觸時位於所述第一位置。
5. 根據權利要求2至4任一所述的操作機構，其特徵在於所述杆件 為稜柱形狀並且套裝在成型有固定孔的固定架上，所述固定孔限制所述杆件 轉動。
6. 根據權利要求2至4任一所述的操作機構，其特徵在於所述杆件 受到的趨向靠近所述隔離開關軸(3)的作用力由杆件彈簧提供。
7. 根據權利要求2至4任一所述的操作機構，其特徵在於所述棘輪 軸(12)受到的趨向於與所述手柄操作軸(11)相接觸的作用力由棘輪軸彈 簧提供。
8. 根據權利要求1所述的操作機構，其特徵在於所述分斷裝置為液 壓系統，或者鏈條系統，或者金屬拉線系統，或者齒輪齒條系統。
專利摘要一種高壓負荷開關的操作機構，包括真空合閘軸和分斷裝置，該分斷裝置包括傳動件、第一傳動頭、第二傳動頭、第三傳動頭；所述分斷裝置在接地開關分閘或者所述隔離開關軸位於試驗位置時，將所述手柄操作軸與所述棘輪軸連接，使所述真空開關軸可在所述真空合閘軸操作下合閘；在所述真空開關軸的合閘動作完成時、以及在所述隔離開關軸位於隔離位置或者接地位置時，將所述手柄操作軸與所述棘輪軸分開。本實用新型的高壓負荷開關的操作機構，使得合閘分閘操作按照預設的操作順序進行，如果操作順序錯誤則無法進行真空合閘操作，可以保證真空開關軸與隔離開關軸之間的聯鎖裝置不被強行毀壞。
文檔編號H01H9/26GK201421784SQ200920157228
公開日2010年3月10日 申請日期2009年5月25日 優先權日2009年5月25日
發明者焦振江 申請人:華儀電氣股份有限公司