CN111933476A - 用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，当断路器操作机构从分闸到合闸时，断路器的拐臂驱动连杆机构使三工位活门构件摆动使其自由端阻挡三工位操作轴的外侧，断路器操作机构从由合闸操作到分闸时，三工位活门构件在三工位活门复位件的作用下其自由端移开三工位操作轴的外侧；当三工位操作机构接地时，断路器活门驱动件驱动断路器活门构件摆动使其自由端阻挡断路器操作轴的外侧，三工位操作机构从接地到隔离时，断路器活门构件在断路器活门复位件的作用下其自由端移离断路器操作轴的外侧，三工位操作机构从隔离到关合时，断路器活门构件的自由端保持移离断路器操作轴的外侧。本发明可预防误操作的发生，防止事故发生。

Description

用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，主要涉及一种用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构。

背景技术

在电力输配电***中，高压开关设备中的三工位隔离开关与断路器经常配套使用，其中三工位隔离开关与断路器必须按照固定的操作顺序进行操作，以防止误操作。

机械联锁对防误操作起到关键性的作用，机械联锁的实现方式多种多样，其中采取锁定的方式尤为常见。这种方式的机械联锁，操作人员仍然可以做出操作的动作，只是因为构件被锁定了而操作不动。因此，这种单一锁定的机械连锁存在构件被破坏的风险，操作人员有可能认为操作不动是因为卡涩的问题而更加大力地操作，结果造成构件损坏，联锁失效，造成事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以很好地预防误操作，避免出现强行操作造成联锁结构被破坏情况出现的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其包括：

三工位操作锁合组件，包括连杆机构、三工位活门构件和三工位活门复位件，连杆机构一端的构件与断路器的拐臂铰接，连杆机构另一端的构件可绕固定的第一铰接轴线摆动，三工位活门构件的中部可绕一条固定的且与第一铰接轴线隔开纵向距离的联锁铰接轴线摆动，三工位活门构件的驱动端与所述连杆机构另一端的构件运动耦合，断路器操作机构从分闸位置操作到合闸位置时，断路器的拐臂驱动连杆机构使三工位活门构件摆动使其自由端阻挡三工位操作轴的外侧，断路器操作机构从由合闸位置操作到分闸位置时，三工位活门构件在连杆机构与三工位活门复位件的共同作用下其自由端移开三工位操作轴的外侧；

断路器操作锁合组件，包括断路器活门构件、断路器活门复位件以及与三工位操作轴固定连接的断路器活门驱动件，断路器活门构件的中部可绕所述联锁铰接轴线摆动，断路器活门驱动件的驱动端与断路器活门驱动件运动耦合，以使三工位操作机构操作到接地位置时，断路器活门驱动件驱动断路器活门构件摆动使其自由端阻挡断路器操作轴的外侧，三工位操作机构从接地位置操作到隔离位置时，断路器活门构件在断路器活门驱动件和断路器活门复位件的共同作用下其自由端移离断路器操作轴的外侧，三工位操作机构从隔离位置操作到关合位置时，断路器活门构件的自由端保持移离断路器操作轴的外侧。

与现有技术相比，本发明提供的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其利用三工位操作锁合组件和断路器操作锁合组件之间的配合，使得操作人员只能按照常规顺序进行操作，可很好地预防误操作的发生，当操作人员进行操作以后，三工位操作锁合组件和断路器操作锁合组件自动完成联锁和解锁，不会出现强行操作造成联锁结构破坏的情况出现，有效防止事故发生。

优选的，所述第一铰接轴线与断路器操作轴的轴线重合，其一方面对连杆机构起到定位的作用，另一方面可节省空间，减小联锁结构的尺寸。

优选的，所述连杆机构包括传动连杆和三工位活门驱动件，所述传动连杆的一端与断路器的拐臂铰接，另一端与三工位活门驱动件铰接，传动连杆与断路器拐臂的连接处与断路器合闸机构的合闸拐臂固定连接，三工位活门驱动件绕所述第一铰接轴线摆动，三工位活门驱动件与三工位活门构件的驱动端运动耦合，利用连杆机构对三工位活门进行驱动，减小了驱动力，且确保三工位活门动作的稳定性。

优选的，三工位活门驱动件上设有第一拔销，所述三工位活门构件上端设有第一凸轮槽，所述三工位活门驱动件通过第一拔销与第一凸轮槽配合实现与三工位活门构件传动连接，利用连杆机构带动第一拔销和第一凸轮槽的配合、以及三工位活门复位件的自动复位实现三工位活门对三工位操作轴的锁合与解锁，其结构简单，动作稳定可靠。

优选的，断路器活门驱动件上设有相互连通的第二凸轮槽和圆弧槽，所述断路器活门构件的下端设有第二拔销，断路器活门驱动件通过二凸轮槽与第二拔销配合实现与断路器活门构件传动连接；当三工位操作机构从接地状态操作至隔离状态时，第二拔销在第二凸轮槽内移动，当三工位操作机构从隔离状态操作至关合状态时，第二拔销在圆弧槽内移动，利用第二拔销与第二凸轮槽的配合、以及断路器活门复位件的自动复位实现断路器活门构件对断路器操作轴的锁合与解锁，利用第二拔销与圆弧槽的配合，使得断路器活门驱动件相对第二拔销旋转，实现了当三工位操作机构操作到关合状态时，断路器活门驱动件的独立旋转。

优选的，还包括断路器操作机构前板、三工位操作机构前板和联锁支架，所述断路器操作机构前板上设有第一通孔，所述断路器操作轴穿过所述第一通孔穿出断路器操作机构前板，三工位操作机构前板上设有第二通孔，所述三工位操作轴穿过所述第二通孔穿出三工位操作机构前板，联锁支架连接固定在断路器操作机构前板和三工位操作机构前板上，所述联锁铰接轴线位于联锁支架上。

优选的，为了方便操作，该联锁结构还包括操作面板，所述操作面板上对应断路器操作轴设有断路器操作轴孔，操作面板上对应三工位操作轴设有三工位操作轴孔。

进一步的，为了方便操作人员观察断路器操作机构与三工位操作机构的当前状态，所述三工位活门驱动件为板状，其表面设有断路器分合指示标识，所述操作面板上对应三工位活门驱动件处设有第一面板窗口；所述断路器活门驱动件为盘状，其表面设有三工位状态标识；所述操作面板上对应断路器活门驱动件处设有第二面板窗口。

优选的，所述三工位活门包括自上而下连接的第一运动臂和第一锁合臂，其连接处的轴线与联锁铰接轴线重合，所述第一运动臂上设有所述第一凸轮槽，所述第一锁合臂上设有第一锁盖，断路器的拐臂驱动连杆机构使三工位活门构件摆动使所述第一锁盖阻挡三工位操作轴的外侧。

优选的，所述断路器活门包括自下而上连接的第二运动臂和第二锁合臂，其连接处的轴线与联锁铰接轴线重合，所述第二运动臂上设有所述第二拔销，所述第二锁合臂上设有第二锁盖，断路器活门驱动件驱动断路器活门构件摆动使所述第二锁盖阻挡断路器操作轴的外侧。

附图说明

图1是本发明处于断路器分闸、三工位接地状态时的结构示意图；

图2是本发明处于断路器分闸、三工位隔离状态时的结构示意图；

图3是本发明处于断路器分闸、三工位关合状态时的结构示意图；

图4是本发明处于断路器合闸、三工位隔离状态时的结构示意图；

图5是本发明处于断路器合闸、三工位关合状态时的结构示意图；

图6是本发明操作面板的示意图。

标号说明：断路器操作机构前板1、三工位操作机构前板2、联锁支架3、三工位操作锁合组件4、断路器操作锁合组件5、操作面板6、活门轴7、断路器操作轴11、三工位操作轴21、三工位活门构件41、三工位活门复位件42、断路器拐臂43、传动连杆44、三工位活门驱动件45、第一拔销46、第一凸轮槽47、第一运动臂411、第一锁合臂412、第一锁盖413、断路器分合指示标识451、断路器活门驱动件51、断路器活门构件52、断路器活门复位件53、第二凸轮槽54、圆弧槽55、第二拔销56、三工位状态标识511、第二运动臂521、第二锁合臂522、第二锁盖523、断路器操作轴孔61、三工位操作轴孔62、第一面板窗口63、第二面板窗口64。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的优选的具体实施方式。

参见图1至图6，用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其包括断路器操作机构前板1、三工位操作机构前板2、联锁支架3、三工位操作锁合组件4和断路器操作锁合组件5。

具体的，所述断路器操作机构前板1上设有第一通孔(图中未示出)，断路器操作轴11穿过所述第一通孔穿出断路器操作机构前板1，三工位操作机构前板2上设有第二通孔(图中未示出)，三工位操作轴21穿过所述第二通孔穿出三工位操作机构前板2，所述联锁支架3连接固定在断路器操作机构前板1和三工位操作机构前板2上。

三工位操作锁合组件4包括连杆机构、三工位活门构件41和三工位活门复位件42，连杆机构一端的构件与断路器拐臂43铰接，连杆机构另一端的构件可绕固定的第一铰接轴线摆动，三工位活门构件41的中部可绕一条固定的且与第一铰接轴线隔开纵向距离的联锁铰接轴线摆动，三工位活门构件41的驱动端与所述连杆机构另一端的构件运动耦合，断路器操作机构从分闸位置操作到合闸位置时，断路器的拐臂43驱动连杆机构使三工位活门构件41摆动使其自由端阻挡三工位操作轴21的外侧，断路器操作机构从由合闸位置操作到分闸位置时，三工位活门构件41在连杆机构与三工位活门复位件42的共同作用下其自由端移开三工位操作轴21的外侧。

具体的，连杆机构与断路器合闸机构(图中未示出)传动连接，所述连杆机构包括传动连杆44和三工位活门驱动件45，所述传动连杆44的一端与断路器拐臂43铰接，另一端与三工位活门驱动件45铰接，传动连杆44与断路器拐臂43的连接处与断路器合闸机构的合闸拐臂固定连接，三工位活门驱动件45绕所述第一铰接轴线摆动，三工位活门驱动件45与三工位活门构件41的驱动端运动耦合。本实施例中，第一铰接轴线是指三工位活门驱动件45摆动时所围绕的虚拟轴线，本实施例中该第一铰接轴线与断路器操作轴11的轴线重合，其一方面对连杆机构起到定位的作用，另一方面可节省空间，减小联锁结构的尺寸。

断路器操作锁合组件包括断路器活门构件52、断路器活门复位件53以及与三工位操作轴21固定连接的断路器活门驱动件51，断路器活门构件52的中部可绕所述联锁铰接轴线摆动，断路器活门驱动件51的驱动端与断路器活门驱动件51运动耦合，以使三工位操作机构操作到接地位置时，断路器活门驱动件51驱动断路器活门构件52摆动使其自由端阻挡断路器操作轴11的外侧，三工位操作机构从接地位置操作到隔离位置时，断路器活门构件52在断路器活门驱动件51和断路器活门复位件53的共同作用下其自由端移离断路器操作轴11的外侧，三工位操作机构从隔离位置操作到关合位置时，断路器活门构件52的自由端保持移离断路器操作轴11的外侧。

与现有技术相比，本发明提供的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其利用三工位操作锁合组件4和断路器操作锁合组件5之间的配合，使得操作人员只能按照常规顺序进行操作，可很好地预防误操作的发生，当操作人员进行操作以后，三工位操作锁合组件4件和断路器操作锁合组件5自动完成联锁和解锁，不会出现强行操作造成联锁结构破坏的情况出现，有效防止事故发生。

参见图1和图6，在一种优选的实施例中，三工位活门驱动件45的右侧下端部设有第一拔销46，所述三工位活门构件41上端设有第一凸轮槽47，所述三工位活门驱动件45通过第一拔销46与第一凸轮槽47配合实现与三工位活门构件41传动连接。利用连杆机构带动第一拔销46和第一凸轮槽47的配合、以及断路器活门复位件53的自动复位实现三工位活门对三工位操作轴21的锁合与解锁，其结构简单，动作稳定可靠。

当断路器合闸时，断路器的拐臂43逆时针转动带动传动连杆44向上移动，传动连杆44带动三工位活门驱动件45顺时针运动，带动三工位活门驱动件45转动时连同第一拔销46一起转动，从而带动三工位活门摆动至三工位活门下端盖合三工位操作轴21实现其锁合；断路器分闸时，合闸拐臂带动连杆机构反向动作从而带动三工位活门摆动至三工位活门下端移离三工位操作轴21实现其解锁。其中，所述三工位活门复位件42为拉簧，其一端固定在断路器操作机构前板1上，另一端固定在三工位活门上部，通过三工位活门复位件42的拉力，使得第一拔销46自始至终与第一凸轮槽47可靠接触，确保结构的稳定性。

参见图1和图6，在一种优选的实施例中，断路器活门驱动件51上设有相互连通的第二凸轮槽54和圆弧槽55，所述断路器活门构件52的下端设有第二拔销56，断路器活门驱动件51通过二凸轮槽与第二拔销56配合实现与断路器活门构件52传动连接；当三工位操作机构从接地状态操作至隔离状态时，第二拔销56在第二凸轮槽54内移动，当三工位操作机构从隔离状态操作至关合状态时，第二拔销56在圆弧槽55内移动，利用第二拔销56与第二凸轮槽54的配合、以及三工位活门复位件42的自动复位实现断路器活门构件52对断路器操作轴11的锁合与解锁，利用第二拔销56与圆弧槽55的配合，使得断路器活门驱动件51相对第二拔销56旋转，实现了当三工位操作机构操作到关合状态时，断路器活门驱动件51的独立旋转。

当三工位操作机构操作到接地状态时，断路器活门驱动件51旋转从而带动断路器活门构件52摆动至断路器活门构件52上端盖合断路器操作轴11实现其锁合；当三工位操作机构从接地状态操作到隔离状态时，断路器活门驱动件51旋转且在断路器活门复位件53的作用下带动断路器活门摆动至断路器活门上端移离断路器操作轴11实现其解锁；当三工位操作机构从隔离状态操作到关合状态时，第二拔销56在圆弧槽55内移动，断路器活门驱动件51独立旋转保持断路器活门上端在断路器操作轴11外侧保持其解锁状态。

参见图1和图6，在一种优选的实施例中，还包括操作面板6，所述操作面板6上对应断路器操作轴11设有断路器操作轴11孔61，操作面板6上对应三工位操作轴21设有三工位操作轴21孔62。

参见图1和图6，在一种优选的实施例中，为了方便操作人员观察断路器操作机构与三工位操作机构的当前状态，所述三工位活门驱动件45为板状，其表面设有断路器分合指示标识451，所述操作面板6上对应三工位活门驱动件45处设有第一面板窗口63；所述断路器活门驱动件51为盘状，其表面设有三工位状态标识511；所述操作面板6上对应断路器活门驱动件51处设有第二面板窗口64，利用第一面板窗口63观察断路器分合标识451以便操作人员获取断路器的当前状态，利用第二面板窗口64观察三工位状态标识511以便操作人员获取三工位操作操作机构的当前状态。

参见图1，在一种优选的实施例中，所述断路器活门构件52和三工位活门构件41通过活门轴7分别铰接在联锁支架3上，装配时，所述活门轴7铰接在联锁支架3上，所述断路器活门构件52和三工位活门构件41分别铰接在所述活门轴7上，利用活门轴7使得断路器活门构件52和三工位活门构件41前后铰接在联锁支架3上，使得断路器活门构件52和三工位活门构件41均可分别绕活门轴7旋转并且互不干涉。本实施例中，联锁铰接轴线是指三工位活门和断路器活门旋转摆动时所围绕的虚拟轴线，本实施例中该联锁铰接轴线与活门轴的轴线重合。

参见图5，在一种优选的实施例中，所述三工位活门构件41包括自上而下连接的第一运动臂411和第一锁合臂412，其连接处铰接在联锁支架3上，所述第一运动臂411上设有所述第一凸轮槽47，所述第一锁合臂412上设有第一锁盖413，当断路器合闸时，第一锁盖413盖合三工位操作轴21并封闭三工位操作轴21孔62；所述断路器活门构件52包括自下而上连接的第二运动臂521和第二锁合臂522，其连接处铰接在联锁支架3上，所述第二运动臂521上设有所述第二拔销56，所述第二锁合臂522上设有第二锁盖523，当三工位操作机构操作到接地状态时，第二锁盖523盖合断路器操作轴11并封闭断路器操作轴11孔61。

本实施例中，所述第一运动臂411和第一锁合臂412为一体成型结构，为了使得三工位活门构件41容易动作，第一运动臂411和第一锁合臂412连接处形成大于90°的夹角；所述第二运动臂521和第二锁合臂522为一体成型结构，同样，为了使得三工位活门构件41容易动作，第二运动臂521和第二锁合臂522连接处形成大于90°的夹角。

下面结合图1至图5说明本发明的工作原理：

参见图1，当断路器分闸，三工位操作机构处于接地状态时，三工位活门构件41的第一锁盖413在三工位操作轴21外侧，断路器活门构件52的第二锁盖523盖合断路器操作轴11并封闭断路器操作轴11孔61，此时允许操作三工位操作机构但禁止操作断路器操作机构。

参见图2，当断路器分闸，将三工位操作机构从接地状态操作至隔离状态时，旋转三工位操作轴21使其带动断路器活门驱动件51旋转，断路器活门驱动件51相对第二拔销56旋转并在第二凸轮槽54与第二拔销56的配合、以及断路器活门复位件53的自动复位下，使得第二拔销56从第二凸轮槽54的首端运动到第二凸轮槽54的末端，从而带动断路器活门构件52摆动使得第二锁盖523移离断路器操作轴11，实现解锁，此时既允许操作三工位操作机构，也允许操作断路器操作机构。

参见图3，当断路器分闸，将三工位操作机构从隔离状态转操作至关合状态时，旋转三工位操作轴21使其带动断路器活门驱动件51旋转，此时，第二拔销56在圆弧槽55内移动，断路器活门驱动件51相对第二拔销56旋转并在圆弧槽55与第二拔销56的配合下，实现断路器活门驱动件51的单独旋转，使得断路器活门构件52不动作，保持第二锁盖523移离断路器操作轴11的状态，此时既允许操作三工位操作机构，也允许操作断路器操作机构。

参见图4和图5，一旦断路器合闸，断路器拐臂43逆时针转动带动传动连杆44向上移动，传动连杆44带动三工位活门驱动件45顺时针运动，带动三工位活门驱动件45转动时连同第一拔销46一起转动，从而带动三工位活门构件41摆动至三工位活门构件41下端盖合三工位操作轴21实现其锁合，此时禁止对三工位操作机构进行操作。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，包括：

三工位操作锁合组件，包括连杆机构、三工位活门构件和三工位活门复位件，连杆机构一端的构件与断路器的拐臂铰接，连杆机构另一端的构件可绕固定的第一铰接轴线摆动，三工位活门构件的中部可绕一条固定的且与第一铰接轴线隔开纵向距离的联锁铰接轴线摆动，三工位活门构件的驱动端与所述连杆机构另一端的构件运动耦合，断路器操作机构从分闸位置操作到合闸位置时，断路器的拐臂驱动连杆机构使三工位活门构件摆动使其自由端阻挡三工位操作轴的外侧，断路器操作机构从由合闸位置操作到分闸位置时，三工位活门构件在连杆机构与三工位活门复位件的共同作用下其自由端移开三工位操作轴的外侧；

断路器操作锁合组件，包括断路器活门构件、断路器活门复位件以及与三工位操作轴固定连接的断路器活门驱动件，断路器活门构件的中部可绕所述联锁铰接轴线摆动，断路器活门驱动件的驱动端与断路器活门驱动件运动耦合，以使三工位操作机构操作到接地位置时，断路器活门驱动件驱动断路器活门构件摆动使其自由端阻挡断路器操作轴的外侧，三工位操作机构从接地位置操作到隔离位置时，断路器活门构件在断路器活门驱动件和断路器活门复位件的共同作用下其自由端移离断路器操作轴的外侧，三工位操作机构从隔离位置操作到关合位置时，断路器活门构件的自由端保持移离断路器操作轴的外侧。

2.根据权利要求1所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，所述第一铰接轴线与断路器操作轴的轴线重合。

3.根据权利要求2所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，所述连杆机构包括传动连杆和三工位活门驱动件，所述传动连杆的一端与断路器拐臂铰接，另一端与三工位活门驱动件铰接，传动连杆与断路器拐臂的连接处与断路器合闸机构的合闸拐臂固定连接，三工位活门驱动件绕所述第一铰接轴线摆动，三工位活门驱动件与三工位活门构件的驱动端运动耦合。

4.根据权利要求3所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，所述三工位活门驱动件上设有第一拔销，所述三工位活门构件上端设有第一凸轮槽，所述三工位活门驱动件通过第一拔销与第一凸轮槽配合实现与三工位活门构件传动连接。

5.根据权利要求1所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，断路器活门驱动件上设有相互连通的第二凸轮槽和圆弧槽，所述断路器活门构件的下端设有第二拔销，断路器活门驱动件通过二凸轮槽与第二拔销配合实现与断路器活门构件传动连接；当三工位操作机构从接地状态操作至隔离状态时，第二拔销在第二凸轮槽内移动，当三工位操作机构从隔离状态操作至关合状态时，第二拔销在圆弧槽内移动。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，还包括断路器操作机构前板、三工位操作机构前板和联锁支架，所述断路器操作机构前板上设有第一通孔，所述断路器操作轴穿过所述第一通孔穿出断路器操作机构前板，三工位操作机构前板上设有第二通孔，所述三工位操作轴穿过所述第二通孔穿出三工位操作机构前板，联锁支架连接固定在断路器操作机构前板和三工位操作机构前板上，所述联锁铰接轴线位于联锁支架上。

7.根据权利要求3所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，还包括操作面板，所述操作面板上对应断路器操作轴设有断路器操作轴孔，操作面板上对应三工位操作轴设有三工位操作轴孔。

8.根据权利要求7所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，所述三工位活门驱动件为板状，其表面设有断路器分合指示标识，所述操作面板上对应三工位活门驱动件处设有第一面板窗口；所述断路器活门驱动件为盘状，其表面设有三工位状态标识；所述操作面板上对应断路器活门驱动件处设有第二面板窗口。

9.根据权利要求4所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，所述三工位活门包括自上而下连接的第一运动臂和第一锁合臂，其连接处的轴线与联锁铰接轴线重合，所述第一运动臂上设有所述第一凸轮槽，所述第一锁合臂上设有第一锁盖。

10.根据权利要求5所述的用于断路器操作机构与三工位操作机构间的联锁结构，其特征在于，所述断路器活门包括自下而上连接的第二运动臂和第二锁合臂，其连接处的轴线与联锁铰接轴线重合，所述第二运动臂上设有所述第二拔销，所述第二锁合臂上设有第二锁盖。

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