CN101826405A - 机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其包括：一高压断路器本体，其具有一相线的出线端，用以实现对所在相线的分断和合闸；以及一高压隔离开关本体，其与所述的高压断路器本体相连接，并具有一相线的进线连接块，还包括：一机械互锁机构，其置于所述的高压断路器本体和高压隔离开关本体之间，通过机械动作实现当所述的高压断路器本体处于通路状态时，所述的高压隔离开关本体不能产生合闸和分断动作。

Description

机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置

技术领域

本发明为一种高压电力保护装置，特别涉及的是一种机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置。

背景技术

在高压线路上使用的高压电力设备中高压隔离开关是一个比较重要的设备，具有明显的分段间隙，因此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，并能够通断一定的小电流。它没有专门的灭弧装置，因此不允许切断正常的复合电源，更不能用来切断短路电流。因隔离开关具有明显的分段间隙，因此它通常与高压断路器配合使用。

根据高压隔离开关的使用场所，可以把高压隔离开关分成户内和户外两大类。在操作隔离开关时，应该注意操作顺序，特别是要注意首先将高压断路器断开后才能实现所述的高压隔离开关的操作。

但是在有的设备配置和操作过程中，电力部门的工作人员有时因为某种原因，可能没有采用安全的操作顺序，从而导致危险，即在所述的高压断路器没有处于断路状态时，就将所述的高压隔离开关断开，从而产生高压电弧光，对用电力设备以及操作者的安全造成了极大地危害。

同时现有的高压断路器从功能而言无法对用电线路出现短路故障的状态进行处理，因此容易烧坏相应的用电设备；并且在短路故障没有排除的情况下，如果擅自合闸会给用电设备以及高压断路器本身造成很大的损害，同时也影响了用电的安全。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，用以克服上述缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其包括：

一高压断路器本体，其具有一相线的出线端，用以实现对所在相线的分断和合闸；以及

一高压隔离开关本体，其与所述的高压断路器本体相连接，并具有一相线的输出端，其特征在于，还包括：一互锁机构，其置于所述的高压断路器本体和高压隔离开关本体之间，用以实现当所述的高压断路器处于通路状态时，所述的高压隔离开关本体不能产生合闸和分断动作。

其中，所述的高压断路器本体包括：

一壳体；

所述壳体上设置有根据相线数量设置的绝缘真空部，每一所述绝缘真空部的外端分别设有与外部线路连接的一进线连接块以及所述的出线端，所述的进线连接块和出线端在所述的绝缘真空部内部分别对应一动触块和一静触块；

一分断机构，其设置于所述的壳体内，其包括：一动力单元和一动作单元，；其中，

所述的动作单元受到触发时实现所述的动触块与所述静触块的合闸动作或是分断动作，进而实现线路的导通或是断开；

所述的动力单元用以向所述的动作单元提供瞬时分断和合闸的动力。

其中，所述的动作单元包括：

主联动杆，

分联动件，其与所述的主联动杆滑动连接，所述的分联动件与所述的动触块相对应。

其中，所述动力单元为一弹性储能机构，其包括：

一摇柄，

两级齿轮传动结构，所述的摇柄与所述的初级齿轮相结合，通过所述的摇柄，使所述的初级齿轮转动；

一摆动块，其与所述的次级齿轮相结合，上端与所述的主联动杆相连接；

一偏心轮，其与所述的摆动块相轴接；

一顶块，顶靠在所述的摆动块侧缘；

至少一第一复位弹簧，其与所述的偏心轮相连接，随着偏心轮的转动而被拉伸；

至少一第二复位弹簧，其与壳体的一端相连接，其另一端与所述的主联动杆相连接。

对于所述的高压隔离开关本体而言，其包括：

根据相线数量设置的导电臂，其一端设有一转动轴并与所述的相线相连接，另一端与所述的进线连接块相对应，通过所述的导电臂绕所述的转动轴往复摆动，从而实现所述的导电臂与所述的进线连接块连接和分离；

每一所述的导电臂都与一拉动杆相连接，通过所述的拉动杆带动所述的导电臂绕所述转动轴往复摆动；

一联动轴，其轴向设置有根据相线数量设置的拉动端，每一所述的拉动端与一所述的拉动杆相连接；

一摆动手柄，其设置在所述的联动轴的一端，用以实现高压隔离开关合闸和分离。

其中，所述的联动轴的另一端设有一个缺槽。

对于本发明中主要的机构之一为互锁机构，为此本发明提供了多个不同的结构方式，其中之一，所述的互锁机构包括：

第一推动架，其第一连接端部与所述的主联动杆相连接，通过所述主联动杆的纵向运动，带动所述第一推动架实现纵向运动；

互锁臂，其第一连接端与所述的第一推动架第二连接端部相连接，其第二连接端与所述缺槽相对应，通过所述第一推动架的纵向运动，使所述的互锁臂处于所述的缺槽内或外。

其中之二，所述的互锁机构包括：

第一推动架，其第一连接端部与所述的主联动杆相连接，通过所述主联动杆的纵向运动，带动所述第一推动架的纵向运动；

互锁臂，其具有一齿轮部和一连接端，所述的齿轮部与所述的第一推动架的一齿条部相啮合，所述的连接端与所述缺槽相对应，通过所述第一推动架的纵向运动，使所述的互锁臂处于所述的缺槽内或外。

较佳的，所述的互锁机构还包括：一支撑架，其与所述的互锁臂相轴接，在所述第一推动架的纵向运动时，使所述互锁臂绕所述的支撑架的连接轴形成摆动。

其中之三，所述的互锁机构包括：

第一推动架，其第一连接端部与所述的主联动杆相连接，通过所述主联动杆的纵向运动，带动所述第一推动架实现纵向运动；

一连接杆，其第一连接端与所述的第一推动架的第二连接端部相轴接；

互锁臂，其第一连接端与所述的连接杆的第二连接端相连接，其第二连接端与所述缺槽相对应，通过所述第一推动架的纵向运动，最终使所述互锁臂处于所述的缺槽内或外。

较佳的，所述的互锁机构还包括：一支撑架，其具有一导向口，所述互锁臂从所述的导向口穿过，在所述第一推动架的纵向运动时，使所述的互锁臂沿所述的导向口上下运动。

其中之四，所述的互锁机构包括：

第一推动架，其第一连接端部与所述的主联动杆相连接，其第二连接端部具有一拨口，通过所述主联动杆的纵向运动，带动所述第一推动架实现纵向运动；

互锁臂，其一端具有一拨动部，所述的拨动部与所述的第一推动架的拨口相对应，其另一端与所述缺槽相对应，通过所述第一推动架的纵向运动，进而所述的拨口拨动所述的拨动部运动，最终使所述互锁臂处于所述的缺槽内或外。

较佳的，所述的互锁机构还包括：一支撑架，其与所述的互锁臂相轴接，在所述第一推动架的纵向运动时，使所述的互锁臂绕所述的支撑架的连接轴形成摆动。

其中之五，所述的互锁机构包括：

一动力部，用以接收一控制信号，从而输出动力；

一互锁臂，其与所述的动力部的输出端相连接，其一端与所述的缺槽相对应，通过动力部的动力输出，使所述的互锁臂处于所述的缺槽内或外。

较佳的，所述的动力部为一电机，其通过一支撑架与所述的壳体相连接，所述的互锁臂与所述的电机输出轴相连接；通过所述电机的转动实现所述的互锁臂处于所述的缺槽内或外。

较佳的，所述的动力部为一电磁铁，其通过一支撑架与所述的壳体相连接，所述的互锁臂与所述的电磁铁的衔铁相连接；通过所述的电磁铁衔铁的伸缩实现所述的互锁臂处于所述的缺槽内或外。

为了实现在高压电路中的短路自锁问题，还包括：

一短路检测单元，其用以检测高压断路器本体所在相线是否出现短路故障，并在发生短路故障时，产生一分断信号；

一短路动作触发机构，其与所述的高压断路器本体中的分断机构相连接，在接收到所述的分断信号时，触发所述的分断机构产生分断动作；

一短路自锁机构，其使所述的分断机构不能自动复位。

其中，所述的短路检测单元包括：

设置在每一所述相线上电流采集子单元，用以采集每条相线上的电流信号；

一涌流控制器，其分别于所述的电流采集子单元相连接，用以将采集到的任一相线上的电流信号与一阈值进行比较，在出现短路时输出一触发信号。

其中，所述的短路动作触发机构为一电磁铁，其电磁线圈与所述的涌流控制器相连接，其衔铁端与所述的顶块的一触发端相对应。

对于所述的短路自锁单元也有多个不同的实施方式，其中之一，所述的短路自锁机构包括：

一顶出块；

一复位弹簧，其套设在所述的顶出块上；

一容置槽，所述的顶出块和所述的复位弹簧设置在其中，所述的容置槽设有一导槽，其与所述的衔铁相对应；

所述的顶出块上具有一解锁端，用以人工解锁。

其中之二，所述的短路自锁机构包括：

一限位块，其能够嵌入所述的衔铁端设置的嵌槽内；

一复位弹簧，其置于所述的限位块和壳体之间，用以实现所述限位块的复位；

一拉杆，其与所述的限位块相固接，用以实现人工解锁。

其中之三，所述的短路自锁机构包括：

一导引槽体；

一触发块，其置于所述的导引槽体内，用以与所述的顶块的触发端相对应；

一第一复位弹簧，其置于所述导引槽体内与所述的触发块之间；

一限位块，其能够嵌入所述的触发块设置的嵌槽内；

一第二复位弹簧，其置于所述的限位块和壳体之间，用以使所述的限位块复位；

一拉杆，其与所述的限位块相固接，用以实现人工解锁。

其中之四，所述的短路自锁机构包括：

一导引槽体，所述的导引槽体内底端设置有嵌槽；

一L型触发块，其置于所述的导引槽体内，其第一端用以与所述的顶块的触发端相对应，并且其下端设有一凸起，与所述的嵌槽相对应；

一第一复位弹簧，其置于所述导引槽体与所述的L型触发块第一端之间；

一第二复位弹簧，其置于所述的L型触发块第二端和壳体之间，用以实现对所述的L型触发块的复位；

一拉杆，其与所述的L型触发块第二端相固接，用以实现人工解锁。

其中之五，所述的短路自锁机构包括：

一挂钩，其第一端挂在所述顶块触发端上的一孔中，其另一端能够沿所述壳体上的一孔伸出；

一复位弹簧，其置于所述的挂钩和所述的壳体之间。

较佳的，所述的电流采集子单元为电流互感器或是锰铜片其中之一。

较佳的，还包括：通信单元，其与所述的涌流控制器相连接，在出现异常状况的时候，将信息发送给一数据接收端。

与现有技术比较本发明的有益效果在于，保证了高压断路器和高压隔离开关的正确操作顺序，提高了操作的安全性，并且能够对高压线路的短路故障进行检测，能够即时分断线路，并能够对断路器的状态进行自锁，提供了用电的安全性，通过通信单元的信息发送，能够实现用电的集约化管理，有助于第一时间排除短路故障。

附图说明

图1为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的功能框图；

图1A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中高压断路器本体的外部结构示意图；

图1B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中高压断路器本体的绝缘真空部的剖视图；

图1C为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中高压断路器本体的分断机构的剖视图；

图1D为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中高压断路器本体的分断机构的立体分解图；

图2A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例一合闸状态的示意图；

图2B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例一分离状态的示意图；

图3A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例二合闸状态的示意图；

图3B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例二分离状态的示意图；

图4A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例三合闸状态的示意图；

图4B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例三分离状态的示意图；

图5A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例四合闸状态的示意图；

图5B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例四分离状态的示意图；

图6A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例五合闸状态的示意图；

图6B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例五分离状态的示意图；

图7A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例一的非自锁状态图；

图7B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例一的自锁状态图；

图8A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例二的非自锁状态图；

图8B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例二的自锁状态图；

图9A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例三的非自锁状态图；

图9B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例三的自锁状态图；

图10A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例四的非自锁状态图；

图10B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例四的自锁状态图；

图11A为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例五的非自锁状态图；

图11B为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中自锁机构实施例五的自锁状态图；

图12为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路处理电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的功能框图，所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其包括：

一高压断路器本体a，其具有一相线的出线端，用以实现对所在相线的分断和合闸；以及

一高压隔离开关本体b，其与所述的高压断路器本体a相连接，并具有一相线d的进线连接块，这是现有高压断路器和高压隔离开关的配置；为实现本发明的互锁要旨，还包括：一机械互锁机构c，其置于所述的高压断路器本体a和高压隔离开关本体b之间，通过机械动作实现仅仅在所述的高压断路器本体a处于断路状态时，所述的高压隔离开关本体c才能产生合闸和分断动作，从而确保线路的安全。

请参阅图1A所示，其为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中高压断路器本体的外部结构示意图；所述的高压断路器本体，即将高压电路线的接入和输出实现通断控制，其中，所述的高压断路器本体包括：一壳体10，所述的壳体10上设置有至少一绝缘真空部2，由于高压线路通常是三相的，因此通常有三个绝缘真空部2，所述的绝缘真空部2的外端分别设有一与外部线路连接的出线端21以及一进线端22；一分断机构，其设置于所述的壳体内，用以实现高压断路器的分离和合闸动作，其包括：一动力单元和一动作单元。

参阅图1B所示，其为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中高压断路器本体的绝缘真空部的剖视图；所述的出线端21和进线端22在所述的绝缘真空部2内部分别对应一动触块24和一静触块23；并且具有设置电路控制部分的电路板32，当然这仅仅是个实施例，也可以根据实际的需要，本领域技术人员将其置于壳体内。

参阅图1C和图1D所示，其分别为机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中高压断路器本体的分断机构的剖视图，以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中高压断路器本体的分断机构的立体分解图；其中，对于所述分断机构中的所述的动作单元受到触发时实现所述的动触块24与所述静触块23的合闸动作或是分断动作，进而实现线路的导通或是断开，由于在高压线路的联通和分断要求在瞬间完成，因此是需要很大的能量的；而所述的动力单元用以向所述的动作单元提供瞬时分断和合闸的动力。

所述的动作单元包括：

主联动杆40，其纵向设置于所述的壳体10内，用以产生一个纵向的动作，其与壳体底部之间设置有一个支撑滑动部，并且；分联动件41，为三组(对应三相)其分别与所述的主联动杆40滑动连接，具体的实施方式可以是所述的分联动件41上设置有弧形滑槽，所述的主联动杆40固设有滑杆，所述的滑杆41能够在所述分联动件41的弧形滑槽内滑动，从而在所述的主联动杆40纵向运动时，顶推所述的分联动件41摆动从而使位于绝缘真空部2内部得部分产生上下的动作，从而顶推所述的动触块24与所述的静触块23之间结合或是分断。

其中，所述的动力单元为一弹性储能机构，其包括：

一摇柄，其用以在使用时进行工作人员摆动储能(参见图1所示)，

两级齿轮传动结构，所述的摇柄与所述的初级齿轮43相结合，通过所述的摇柄的摆动，使所述的初级齿轮43转动；一摆动块44，其与所述的次级齿轮42相结合，上端与所述的主联动杆40相连接，明显所述的次级齿轮42的齿数是远大于初级齿轮43的齿数；一偏心轮46，其与所述的摆动块44相轴接；随着摆动块44内部的弹簧片(图中未示)被缠绕，从而产生转动；一顶块(图中未示)，顶靠在所述的摆动块44侧缘，从而使所述的摆动块44不会由于弹簧片的弹性恢复力的作用而转动；至少一第一复位弹簧45，这里以一根弹簧为例，其与所述的偏心轮46相连接，随着偏心轮46的转动而被拉伸；至少一第二复位弹簧471、472，这里以两个弹簧为例，其分别与所述的壳体10的一端相连接，其另一端通过连杆与所述的主联动杆40相连接。

请参阅图2A和图2B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例一合闸状态的示意图，以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例一分离状态的示意图；其中，对于所述的高压隔离开关本体而言，其包括：

根据相线数量设置的导电臂71，本实施例中相线数量为3根，其一端设有一转动轴771并与所述的相线相连接，另一端具有一个凹槽，所述的凹槽与所述的进线连接块21相对应，通过所述的导电臂71绕所述的转动轴771往复摆动，从而实现所述的导电臂71与所述的进线连接块21连接和分离；

每一所述的导电臂71都与一拉动杆72相连接，通过所述的拉动杆72带动所述的导电臂71绕所述转动轴771往复摆动；

一联动轴74，其轴向设置有根据相线数量设置的拉动端73，每一所述的拉动端73与一所述的拉动杆72相连接；

一摆动手柄75，其设置在所述的联动轴74的一端，工作人员通过旋动所述的摆动手柄75用以实现高压隔离开关合闸和分离。

其中，所述的联动轴74的另一端设有一个缺槽741。

对于本发明中主要的机构之一为互锁机构，为此本发明提供了多个不同的结构方式，其中之一实施例一中所述的互锁机构包括：

第一推动架78，所述的壳体10上具有一缺槽，所述第一推动架78的第一连接端部与所述的主联动杆40相连接，通过所述主联动杆40的纵向运动，带动所述第一推动架78实现纵向运动；

互锁臂76，其第一连接端与所述的第一推动架78第二连接端部相连接，其第二连接端与所述缺槽741相对应，所述的第二连接端被设计成远郊，从而便于置于所述的缺槽741中；通过所述第一推动架76的纵向运动，使所述的互锁臂处于所述的缺槽内或外。

请参阅图3A和图3B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例二合闸状态的示意图，以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例二分离状态的示意图；与上述实施例一相比较其差别主要在于所述的互锁机构的结构上，实施例二的互锁机构包括：

第一推动架78，其第一连接端部与所述的主联动杆40相连接，通过所述主联动杆40的纵向运动，带动所述第一推动架78的纵向运动；

互锁臂76，其具有一齿轮部和一连接端，所述的齿轮部与所述的第一推动架的一齿条部77相啮合，所述的连接端与所述缺槽741相对应，通过所述第一推动架78的纵向运动，使所述的互锁臂76的连接端处于所述的缺槽741内或外。

为了便于设置所述的互锁臂76，较佳的还包括：一支撑架77，其与所述的互锁臂76相轴接，在所述第一推动架78的纵向运动时，使所述互锁臂76绕所述的支撑架77的连接轴771形成摆动。

请参阅图4A和图4B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例三合闸状态的示意图，以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例三分离状态的示意图；与上述实施例相比较其差别主要在于所述的互锁机构的结构上，实施例三的互锁机构包括：所述的互锁机构包括：

第一推动架78，其第一连接端部与所述的主联动杆40相连接，通过所述主联动杆40的纵向运动，带动所述第一推动架78实现纵向运动；

一连接杆79，其第一连接端与所述的第一推动架78的第二连接端部相轴接；

互锁臂76，其第一连接端与所述的连接杆79的第二连接端相连接，其第二连接端与所述缺槽741相对应，通过所述第一推动架78的纵向运动，最终使所述互锁臂76处于所述的缺槽741内或外。

为了便于设置所述的互锁臂76，较佳的还包括：一支撑架79，其具有一导向口771’，所述互锁臂76从所述的导向口771’穿过，在所述第一推动架78的纵向运动时，使所述的互锁臂76沿所述的导向口上下771’运动。

请参阅图5A和图5B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例四合闸状态的示意图，以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例四分离状态的示意图；与上述实施例相比较其差别主要在于所述的互锁机构的结构上，实施例四的互锁机构包括：

第一推动架78，其第一连接端部与所述的主联动杆40相连接，其第二连接端部具有一拨口781，通过所述主联动杆40的纵向运动，带动所述第一推动架78实现纵向运动；

互锁臂76，其一端具有一拨动部761，所述的拨动部761与所述的第一推动架78的拨口781相对应，其另一端与所述缺槽741相对应，通过所述第一推动架78的纵向运动，进而所述的拨口781拨动所述的拨动部761运动，最终使所述互锁臂76处于所述的缺槽741内或外。

为了便于设置所述的互锁臂76，较佳的还包括：一支撑架77，其与所述的互锁臂76相轴接，在所述第一推动架78的纵向运动时，使所述的互锁臂76绕所述的支撑架77的连接轴771形成摆动。

请参阅图6A和图6B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例五合闸状态的示意图，以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置的实施例五分离状态的示意图；与上述实施例相比较其差别主要在于所述的互锁机构的结构上，实施例五的互锁机构包括：所述的互锁机构包括：

第一推动架78，其第一连接端部与所述的主联动杆40相连接，通过所述主联动杆40的纵向运动，带动所述第一推动架78实现纵向运动，所述的第一推动架的末端具有一三角形斜块；

一连接杆79，其第一连接端与所述的第一推动架78的第二连接端部相轴接；

互锁臂76，其第一连接端为一斜面与所述的第一推动架78的三角形斜块相切合，其第二连接端与所述缺槽741相对应，通过所述第一推动架78的纵向运动，从而推动所述的互锁臂76上下运动，最终使所述互锁臂76处于所述的缺槽741内或外。

为了便于设置所述的互锁臂76，较佳的还包括：一支撑架77，其具有一导向口，所述互锁臂76从所述的导向口穿过，在所述第一推动架78的纵向运动时，使所述的互锁臂76沿所述的导向口上下运动。

为了实现在高压电路中的短路自锁问题，还包括：

一短路检测单元，其用以检测高压断路器本体所在相线是否出现短路故障，并在发生短路故障时，产生一分断信号；

一短路动作触发机构，其与所述的高压断路器本体中的分断机构相连接，在接收到所述的分断信号时，触发所述的分断机构产生分断动作；

一短路自锁机构，其使所述的分断机构不能自动复位。

请参阅图12所示，其为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路处理电路示意图。所述的短路检测单元包括：

设置在每一所述相线上电流采集子单元，用以采集每条相线上的电流信号；这里所述的电流采集子单元采用的是三个位于相线上的电流互感器，当然也可以如图1B采用的锰铜片31作为电流采集子单元；其主要的目的仍然是将检测到的电流信号转换为电压信号；结合图1D所示，所述的电路板32上的短路检测单元是可以以通过电池33供电作为一种实施方式的。所述的短路动作触发机构为一电磁铁51，其衔铁端与所述的顶块的一触发端441相对应，在所述的衔铁端顶靠到所述的触发端441时，所述的顶块与所述的摆动块44分离，从而在弹簧片的弹性恢复力的作用，以及被拉升的第二复位弹簧471、472下，所述的主联动杆40产生纵向动作，从而使所述的从联动件41产生动作，最终实现高压断路器的分断动作。

一涌流控制器，其分别于所述的电流采集子单元相连接，用以将采集到的任一相线上的电流信号与一阈值进行比较，在出现短路时输出一触发信号；所述的短路动作触发机构电磁铁51的电磁线圈与所述的涌流控制器相连接，通过接收所述的触发信号，从而使所述的衔铁产生动作。

对于本发明而言，设置所述的短路自锁机构，是非常有意义的，由于他的存在，使在短路故障发生时，所述的高压断路器不会马上合上，必须通过解锁才能实现合闸的动作，因此提高了安全性。为此我们设计出了五种实施例。

请参阅图7A和图7B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例一的非自锁状态图；以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例一的自锁状态图；第一种所述的短路自锁机构包括：

一顶出块61；一复位弹簧62，其套设在所述的顶出块61上；一容置槽64，所述的顶出块61和所述的复位弹簧62设置在其中，并且所述的顶出块61能够在所述的容置槽64内滑动，所述的容置槽64设有一导槽，其与所述的衔铁末端512相对应；当所述的电磁铁51被触发时，所述的衔铁端511伸出顶靠所述的顶块的触发端441，从而使所述的衔铁末端512沿着所述的导槽向内部运动，所述的顶出块61在复位弹簧62的作用下伸出，从而使其一侧面与所述的衔铁末端512的端面相抵靠，从而使其衔铁端511只能一直处于对所述的顶块的触发端441的顶靠状态；

所述的顶出块上具有一解锁端，只有人为推动所述的解锁端，从而使所述的顶出块收回，才能实现对衔铁的解锁。

请参阅图8A和图8B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例二的非自锁状态图；以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例二的自锁状态图；第二种所述的短路自锁机构包括：

一限位块61，其能够嵌入所述的衔铁端511设置的嵌槽内，所述的衔铁端511上设置有两个嵌槽5111，其中一个嵌槽5111对应正常的状态，另一个对应触发状态，所述的限位块61具有一斜坡，仅仅能够令所述的衔铁51向单一的方向运动；

一复位弹簧63，其置于所述的限位块61和壳体10之间，用以实现所述限位块的复位，即由于所述的衔铁端511伸出后，所述的限位块61上移，使所述的复位弹簧63压缩，并在出现所述的嵌槽5111时，将所述的限位块61顶入其中；

一拉杆62，其与所述的限位块61相固接，只有人为提起所述的拉杆62，从而使所述的限位块61收回，才能实现对衔铁的解锁。

请参阅图9A和图9B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例三的非自锁状态图；以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例三的自锁状态图；第三种所述的短路自锁机构包括：

一导引槽体61；其类似一水暖工程领域的“三通”，其与所述的壳体10相固接；

一触发块66，其置于所述的导引槽体61内，并且可以在其中运动，所述的触发块66的一端用以顶靠所述的顶块的触发端441，其中，所述的触发块上设置有嵌槽661；

一第一复位弹簧65，其置于所述导引槽体61内与所述的触发块66之间，在所述的触发块66的一端顶靠所述的顶块的触发端441时，其被压缩，在所述的衔铁端511收回时，可以实现所述的触发块66的复位；

一限位块62，其能够嵌入所述的触发块66设置的嵌槽661内；

一第二复位弹簧64，其置于所述的限位块61和壳体10之间，用以使所述的限位块61复位；即由于所述的衔铁端511伸出后，所述的限位块61上移，使所述的复位弹簧64压缩，并在出现所述的嵌槽661时，将所述的限位块61顶入其中；

一拉杆63，其与所述的限位块62相固接，只有人为提起所述的拉杆63，从而使所述的限位块62收回，才能实现对衔铁的解锁。

请参阅图10A和图10B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例四的非自锁状态图；以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例四的自锁状态图；第四种所述的短路自锁机构包括：

一导引槽体61，所述的导引槽体61内底端设置有嵌槽611；

一L型触发块64，其置于所述的导引槽体61内，其第一端用以与所述的顶块的触发端441相对应，并且其下端设有一凸起，与所述的嵌槽611相对应，能够嵌入其中；

一第一复位弹簧65，其置于所述导引槽体61与所述的L型触发块64第一端之间；

一第二复位弹簧63，其置于所述的L型触发块64第二端和壳体10之间，用以实现对所述的L型触发块63的复位；即由于所述的衔铁端511伸出后，所述的L型触发块64上移，使所述的第二复位弹簧63压缩，并在出现所述的嵌槽611时，将所述的L型触发块64顶入其中；

一拉杆62，其与所述的L型触发块64第二端相固接，只有人为提起所述的拉杆62，从而使所述的L型触发块64收回，才能实现对衔铁的解锁。

请参阅图11A和图11B所示，其分别为本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例五的非自锁状态图；以及本发明机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置中短路自锁机构实施例五的自锁状态图；第五种所述的短路自锁机构包括：

一挂钩61，其第一端挂在所述顶块的触发端441上设置的一孔中，其另一端能够沿所述壳体10上的一孔伸出；

一复位弹簧62，其置于所述的挂钩中部的空挡处以及一个和所述的壳体10固接的结合处之间，即在所述的挂钩61的第一端与所述顶块的触发端441上设置孔分离之后，能够由于弹力的作用使所述的挂钩61沿壳体10上孔伸出，从而使所述的第一端顶靠在所述的所述顶块的触发端441，使其不能复位；也就是说本实施例自锁功能的实现与衔铁是否复位无关。

由于上述对应的具有短路自锁功能的高压断路器发生短路故障时必须要人为的进行解锁，所述需要对哪一个高压断路器出现短路问题进行检测，因此本申请的短路检测单元可以和一个通信单元相结合，从实现的角度来看所述的通信单元与所述的涌流控制器相连接，在出现异常状况的时候，其会获取所述的触发信号，然后将其转换为信息发送给一数据接收端。这种通信方式可以是有线也可以是无线方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (23)

1.一种机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其包括：

一高压断路器本体，其具有一相线的出线端，用以实现对所在相线的分断和合闸；以及

一高压隔离开关本体，其与所述的高压断路器本体相连接，并具有一相线的进线连接块，其特征在于，

还包括：一机械互锁机构，其置于所述的高压断路器本体和高压隔离开关本体之间，通过机械动作实现当所述的高压断路器本体处于通路状态时，所述的高压隔离开关本体不能产生合闸和分断动作。

2.根据权利要求1所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的高压断路器本体包括：

一壳体；

所述壳体上设置有根据相线数量设置的绝缘真空部，每一所述绝缘真空部的外端分别设有与外部线路连接的一进线连接块以及所述的出线端，所述的进线连接块和出线端在所述的绝缘真空部内部分别对应一动触块和一静触块；

一分断机构，其设置于所述的壳体内，其包括：一动力单元和一动作单元；其中，

所述的动作单元受到触发时实现所述的动触块与所述静触块的合闸动作或是分断动作，进而实现线路的导通或是断开；

所述的动力单元用以向所述的动作单元提供瞬时分断和合闸的动力。

3.根据权利要求2所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的动作单元包括：

主联动杆，

分联动件，其与所述的主联动杆滑动连接，所述的分联动件与所述的动触块相对应。

4.根据权利要求3所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述动力单元为一弹性储能机构，其包括：

一摇柄，

两级齿轮传动结构，所述的摇柄与所述的初级齿轮相结合，通过所述的摇柄，使所述的初级齿轮转动；

一摆动块，其与所述的次级齿轮相结合，上端与所述的主联动杆相连接；

一偏心轮，其与所述的摆动块相轴接；

一顶块，顶靠在所述的摆动块侧缘；

至少一第一复位弹簧，其与所述的偏心轮相连接，随着偏心轮的转动而被拉伸；

至少一第二复位弹簧，其与壳体的一端相连接，其另一端与所述的主联动杆相连接。

5.根据权利要求1或4所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的高压隔离开关本体包括：

根据相线数量设置的导电臂，其一端设有一转动轴，并与接入的相线相连接，另一端与所述的进线连接块相对应，通过所述的导电臂绕所述的转动轴往复摆动，从而实现所述的导电臂与所述的进线连接块连接和分离；

每一所述的导电臂都与一拉动杆相连接，通过所述的拉动杆带动所述的导电臂绕所述转动轴往复摆动；

一联动轴，其轴向设置有根据相线数量设置的拉动端，每一所述的拉动端与一所述的拉动杆相连接；

一摆动手柄，其设置在所述的联动轴的一端，用以实现高压隔离开关合闸和分离。

6.根据权利要求5所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的联动轴的另一端设有一个缺槽。

7.根据权利要求6所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的互锁机构包括：

第一推动架，其第一连接端部与所述的主联动杆相连接，通过所述主联动杆的纵向运动，带动所述第一推动架实现纵向运动；

互锁臂，其第一连接端与所述的第一推动架第二连接端部相连接，其第二连接端与所述缺槽相对应，通过所述第一推动架的纵向运动，使所述的互锁臂处于所述的缺槽内或外。

8.根据权利要求6所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的互锁机构包括：

第一推动架，其第一连接端部与所述的主联动杆相连接，通过所述主联动杆的纵向运动，带动所述第一推动架的纵向运动；

互锁臂，其具有一齿轮部和一连接端，所述的齿轮部与所述的第一推动架的一齿条部相啮合，所述的连接端与所述缺槽相对应，通过所述第一推动架的纵向运动，使所述的互锁臂处于所述的缺槽内或外。

9.根据权利要求7或8所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的互锁机构还包括：一支撑架，其与所述的互锁臂相轴接，在所述第一推动架的纵向运动时，使所述互锁臂绕所述的支撑架的连接轴形成摆动。

10.根据权利要求6所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的互锁机构包括：

第一推动架，其第一连接端部与所述的主联动杆相连接，通过所述主联动杆的纵向运动，带动所述第一推动架实现纵向运动；

一连接杆，其第一连接端与所述的第一推动架的第二连接端部相轴接；

互锁臂，其第一连接端与所述的连接杆的第二连接端相连接，其第二连接端与所述缺槽相对应，通过所述第一推动架的纵向运动，最终使所述互锁臂处于所述的缺槽内或外。

11.根据权利要求9所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的互锁机构还包括：一支撑架，其具有一导向口，所述互锁臂从所述的导向口穿过，在所述第一推动架的纵向运动时，使所述的互锁臂沿所述的导向口上下运动。

12.根据权利要求6所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的互锁机构包括：

第一推动架，其第一连接端部与所述的主联动杆相连接，其第二连接端部具有一拨口，通过所述主联动杆的纵向运动，带动所述第一推动架实现纵向运动；

互锁臂，其一端具有一拨动部，所述的拨动部与所述的第一推动架的拨口相对应，其另一端与所述缺槽相对应，通过所述第一推动架的纵向运动，进而所述的拨口拨动所述的拨动部运动，最终使所述互锁臂处于所述的缺槽内或外。

13.根据权利要求11所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的互锁机构还包括：一支撑架，其与所述的互锁臂相轴接，在所述第一推动架的纵向运动时，使所述的互锁臂绕所述的支撑架的连接轴形成摆动。

14.根据权利要求12所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，还包括：

一短路检测单元，其用以检测高压断路器本体所在相线是否出现短路故障，并在发生短路故障时，产生一分断信号；

一短路动作触发机构，其与所述的高压断路器本体中的分断机构相连接，在接收到所述的分断信号时，触发所述的分断机构产生分断动作；

一短路自锁机构，其使所述的分断机构不能自动复位。

15.根据权利要求13所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的短路检测单元包括：

设置在每一所述相线上电流采集子单元，用以采集每条相线上的电流信号；

一涌流控制器，其分别于所述的电流采集子单元相连接，用以将采集到的任一相线上的电流信号与一阈值进行比较，在出现短路时输出一触发信号。

16.根据权利要求14所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的短路动作触发机构为一电磁铁，其电磁线圈与所述的涌流控制器相连接，其衔铁端与所述的顶块的一触发端相对应。

17.根据权利要求15所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的短路自锁机构包括：

一顶出块；

一复位弹簧，其套设在所述的顶出块上；

一容置槽，所述的顶出块和所述的复位弹簧设置在其中，所述的容置槽设有一导槽，其与所述的衔铁相对应；

所述的顶出块上具有一解锁端，用以人工解锁。

18.根据权利要求15所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的短路自锁机构包括：

一限位块，其能够嵌入所述的衔铁端设置的嵌槽内；

一复位弹簧，其置于所述的限位块和壳体之间，用以实现所述限位块的复位；

一拉杆，其与所述的限位块相固接，用以实现人工解锁。

19.根据权利要求15所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的短路自锁机构包括：

一导引槽体；

一触发块，其置于所述的导引槽体内，用以与所述的顶块的触发端相对应；

一第一复位弹簧，其置于所述导引槽体内与所述的触发块之间；

一限位块，其能够嵌入所述的触发块设置的嵌槽内；

一第二复位弹簧，其置于所述的限位块和壳体之间，用以使所述的限位块复位；

一拉杆，其与所述的限位块相固接，用以实现人工解锁。

20.根据权利要求15所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的短路自锁机构包括：

一导引槽体，所述的导引槽体内底端设置有嵌槽；

一L型触发块，其置于所述的导引槽体内，其第一端用以与所述的顶块的触发端相对应，并且其下端设有一凸起，与所述的嵌槽相对应；

一第一复位弹簧，其置于所述导引槽体与所述的L型触发块第一端之间；

一第二复位弹簧，其置于所述的L型触发块第二端和壳体之间，用以实现对所述的L型触发块的复位；

一拉杆，其与所述的L型触发块第二端相固接，用以实现人工解锁。

21.根据权利要求15所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的短路自锁机构包括：

一挂钩，其第一端挂在所述顶块触发端上的一孔中，其另一端能够沿所述壳体上的一孔伸出；

一复位弹簧，其置于所述的挂钩和所述的壳体之间。

22.根据权利要求14所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，所述的电流采集子单元为电流互感器或是锰铜片其中之一。

23.根据权利要求21所述的机械式高压断路器和高压隔离开关互锁装置，其特征在于，还包括：通信单元，其与所述的涌流控制器相连接，在出现异常状况的时候，将信息发送给一数据接收端。

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