具有自鎖功能的三相聯動隔離開關的研發

陳群，陳作棟，郭文川

（福建電力職業技術學院，福建 泉州 362000）

0 引言

電力系統電氣設備中，三相聯動高壓隔離開關作用是供高壓線路在無負載情況下進行切換線路以及對被檢修的電氣設備進行電氣隔離。垂直開啟分、合操縱開關刀閘的三相聯動高壓隔離開關中，為避免開啟狀態的刀閘誤動作，三相聯動高壓隔離開關中設置有自鎖彈簧裝置，它通過傳動軸裝置上附加設置的傳動拐臂與底座之間的自鎖彈簧來達到自鎖目的。由于自鎖彈簧的彈性力會因自身的衰減或疲勞而難以達到可靠的自鎖設計目的，易造成誤分閘和誤合閘[1]。

1 研究內容

為克服現有技術存在的缺陷，本研究提供一種具有自鎖功能的三相聯動隔離開關，能夠可靠避免誤分閘和誤合閘。

具有自鎖功能的三相聯動隔離開關，包括底座、三個動觸座、三個靜觸座、三個刀閘組件、三個連桿裝置、若干支柱絕緣子、傳動軸裝置、自鎖彈簧、操作手柄和機械鎖裝置，操作手柄固裝在傳動軸裝置末端，三個動觸座及三個靜觸座通過支柱絕緣子安裝在底座上，各刀閘組件一端分別鉸接在對應靜觸座上且另一端與對應動觸座可活動的接觸聯接，傳動軸裝置可轉動安裝在底座上，傳動軸裝置與各刀閘組件相對應的位置上設置有三個傳動拐臂，各連桿裝置一端鉸接在對應刀閘組件上而另一端鉸接在對應的傳動拐臂上，傳動軸裝置上還設有自鎖拐臂，自鎖彈簧一端鉸接在自鎖拐臂上而另一端鉸接在底座上，機械鎖裝置包括安裝在操作手柄上的機械鎖觸發組件和沿傳動軸裝置軸向滑動的機械鎖工作組件，機械鎖觸發組件與機械鎖工作組件傳動連接，機械鎖工作組件與傳動軸裝置周向固定且機械鎖工作組件可拆卸的嵌入底座[2]。機械鎖工作組件包括機械鎖復位件和鎖緊桶，機械鎖復位件安裝在操作手柄與鎖緊桶之間且機械鎖復位件的兩端分別頂住操作手柄和鎖緊桶，機械鎖復位件作用方向使鎖緊桶壓向底座，鎖緊桶沿傳動軸裝置軸向方向滑動且鎖緊桶與傳動軸裝置周向固定，鎖緊桶與底座可拆卸連接。鎖緊桶的靠近底座一側一體設有若干等距分布的限位齒，底座側壁設有若干與各限位齒對應配合的齒限位孔。鎖緊桶內壁設有機械鎖導向凸起而傳動軸裝置設有鎖緊導向槽，機械鎖導向凸起沿鎖緊導向槽滑動[3]。機械鎖復位件為壓簧，壓簧一端頂住操作手柄而另一端頂住鎖緊桶。操作手柄設有操縱缺口，機械鎖觸發組件包括操控板、第一導環、第二導環和機械鎖牽引繩，第一導環、第二導環均固裝在操作手柄的靠近底座一側，操控板一端鉸接在操縱缺口上而另一端固裝機械鎖牽引繩，操作手柄上設有限位塊，限位塊在操控板靠近操縱缺口一側頂住操控板，機械鎖牽引繩一端固裝在操控板上而另一端固裝在機械鎖工作組件上，機械鎖牽引繩依次穿過第一導環和第二導環，機械鎖牽引繩在第一導環與第二導環之間的走向與操作手柄平行，機械鎖牽引繩在第二導環與機械鎖組件之間的走向與傳動軸裝置平行[4]。

2 具體實施方式

下面結合附圖對本研究作進一步說明：如圖1、2、3所示，本實施例提供一種具有自鎖功能的三相聯動隔離開關，包括底座1、三個動觸座21、三個靜觸座22、三個刀閘組件4、三個連桿裝置5、若干支柱絕緣子、傳動軸裝置6、自鎖彈簧7、操作手柄8和機械鎖裝置9。

圖1 具有自鎖功能的三相聯動隔離開關結構示意圖

在本實施例中，操作手柄8固裝在傳動軸裝置6末端，三個動觸座21及三個靜觸座22通過支柱絕緣子安裝在底座1上，各刀閘組件4一端分別鉸接在對應靜觸座22上且另一端與對應動觸座21可活動的接觸聯接，傳動軸裝置6可轉動安裝在底座1上，傳動軸裝置6與各刀閘組件4相對應的位置上設置有三個傳動拐臂66，各連桿裝置5一端鉸接在對應刀閘組件4上而另一端鉸接在對應的傳動拐臂66上，使用隔離開關操作桿轉動操作手柄8將轉動傳動軸裝置6，傳動軸裝置6帶動三個傳動拐臂66，進而使得三個連桿裝置5拉動對應的刀閘組件4實現同步合閘和分閘，傳動軸裝置6上還設有自鎖拐臂67，自鎖彈簧7一端鉸接在自鎖拐臂67上而另一端鉸接在底座1上，自鎖彈簧7通過對自鎖拐臂67的擠壓實現對自鎖拐臂67的鎖定，機械鎖裝置9包括安裝在操作手柄8上的機械鎖觸發組件和沿傳動軸裝置6軸向滑動的機械鎖工作組件，機械鎖觸發組件與機械鎖工作組件傳動連接，機械鎖工作組件與傳動軸裝置6周向固定且機械鎖工作組件可拆卸的嵌入底座1；在不操作隔離開關時，機械鎖工作組件嵌入底座1而被底座1約束住不能轉動，又因為機械鎖工作組件與傳動軸裝置6周向固定，即使在自鎖彈簧7因自身的衰減或疲勞難以達到可靠的自鎖時，傳動軸裝置6被機械鎖工作組件固定住，這樣刀閘組件4就不會意外分閘；當需要分閘時，操作者用隔離開關操作桿牽引機械鎖觸發組件，機械鎖觸發組件傳動連接機械鎖工作組件，牽引機械鎖工作組件沿傳動軸裝置6軸向滑動，最終使得機械鎖工作組件與底座1脫離接觸，這樣傳動軸裝置6解除周向固定，此時隔離開關操作桿可勾住操作手柄8以轉動操作手柄8完成分閘；分閘后隔離開關操作桿與機械鎖觸發組件脫離接觸，機械鎖工作組件重新嵌入底座1，周向固定住傳動軸裝置6，這樣重新鎖定傳動軸裝置6，避免誤合閘[5]。

圖2 機械鎖觸發組件

在本實施例中，操作手柄8設有操縱缺口81，機械鎖觸發組件包括操控板921、第一導環922、第二導環923和機械鎖牽引繩924，第一導環922、第二導環923均固裝在操作手柄8的靠近底座1一側，操控板921一端鉸接在操縱缺口81上而另一端固裝機械鎖牽引繩924，操作手柄8上設有限位塊82，限位塊82在操控板921靠近操縱缺口81一側頂住操控板921，限制操控板921的轉動幅度防止操控板921脫離操縱缺口81，機械鎖牽引繩924一端固裝在操控板921上而另一端固裝在機械鎖工作組件上，機械鎖牽引繩924依次穿過第一導環922和第二導環923，機械鎖牽引繩924在第一導環922與第二導環923之間的走向與操作手柄8平行，機械鎖牽引繩924在第二導環923與機械鎖組件之間的走向與傳動軸裝置6平行，隔離開關操作桿進行分合閘操作時必然要勾住操縱缺口81進行操作，在勾住操縱缺口81下壓前首先壓住操控板921，操控板921轉動進而牽引機械鎖牽引繩924運動，在第一導環922與第二導環923的導向下，機械鎖牽引繩924牽引機械鎖工作組件，具體地說是牽引鎖緊桶912沿傳動軸裝置6滑動而與底座1脫離接觸，這樣就實現僅僅在隔離開關操作桿壓住操控板921時才能進行分合閘的目的，防止誤分閘和誤合閘。

圖3 具有自鎖功能的三相聯動隔離開關（不含機械鎖裝置）結構示意圖

3 結語

隨著時代和社會發展，電氣設備相關理論和技術研究日新月異。為了盡可能的降低設備發生故障的概率，保證電氣設備的安全穩定運行，需要對現有設備的技術缺陷不斷進行改進，保證設備的正常工作效率，提高供電的可靠性，為電力企業經濟效益的提升起到了積極的作用。