专利名称：高压负荷开关操作机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压供电设备技术领域，具体是涉及一种高压负 荷开关的操作机构。
背景技术：
高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起
通断、控制或保护等作用，电压等级在3. 6kV- 550kV的电器产品，主要包 括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合 与分段器，高压梯:作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。其 中高压开关需要满足安全才乘作的规定，包括GB3906、 DL/T404国家和电力 行业标准，其具体为1、防止带负荷拉(合)隔离开关；2、防止误分(合) 断路器；3、防止带电挂地线；4、防止带地线(合)隔离开关；5、防止带电 误入带电间隔。上述五项防止电气误操作的内容，简称"五防"。"五防，， 装置一般分为机械、电气和综合三类。除"防止误分(合)断路器，，可采 用提示性的措施外，其他四防应采用强制性闭锁。从开关拒的操作来看， 每一项联锁要求，都在一定的操作程序中体现出来，因此不管是合闸程序 还是分闸程序都要达到联锁要求。在开关拒送电操作时，按正确操作程序， 应首先分开接地开关，然后合上隔离开关，再将真空断路器或负荷开关合 闸。如果操作人员违规操作，在未分接地开关前就合隔离开关和断路器， 就会使开关拒发生接地短路，导致设备烧毁的严重事故。
现有的高压开关拒断路器中的高压负荷开关的操作机构， 一般包括 隔离开关轴，接地开关轴，弹簧操作机构，真空开关轴，真空合闸轴。其 中，隔离开关轴通过旋转带动隔离开关动作；接地开关轴与所述隔离开关轴联动，在所述隔离开关轴由分闸到合闸的操作过程中，所述接地开关轴 由合闸到分闸，并且所述接地开关轴的合、分闸动作均迟于所述隔离开关轴的分、合闸动作；真空合闸轴带动弹簧操作机构动作，进而带动所述真 空开关轴带动负荷开关合闸或者分闸；分闸触头，其通过机械传动机构与 所述弹簧操作机构相连，通过按压所述分闸触头可使所述弹簧操作机构带动所述弹簧操作机构进行分闸操作。另外，为了达到"五防"，上述的操作 机构还包括联锁装置，其包括真空闭锁凸轮，隔离闭锁凸轮以及闭锁轮。 其中，真空闭锁凸轮，其外沿设有分闸位凹陷、随所述真空开关轴转动； 隔离闭锁凸轮，其外沿设有隔离位凹陷和试验位凹陷、随所述隔离开关轴 转动；闭锁轮，其位于所述真空闭锁凸轮和所述隔离闭锁凸轮转动轴心之 间的连线上，并限于此连线上移动。所述闭锁轮的适合于所述分闸位凹陷、 所述隔离位凹陷和所述试-验位凹陷，当所述闭锁轮单独位于其中任一凹陷 中时，所述真空闭锁凸轮和所述隔离闭锁凸轮无法相对转动；当所述闭锁 轮同时位于其中任二凹陷中时，所述真空闭锁凸轮和所述隔离闭锁凸轮可 以相对转动。当所述闭锁4仑分别位于上述的分闸位凹陷，隔离位凹陷，以 及试验位凹陷时，即分别对应着高压负荷开关位于分闸位置，隔离开关位 于隔离位置，以及隔离开关位于试验位置的情况。上述高压开关拒断路器中的"五防"联锁装置需要多个部件配合实现 联锁，需要真空开关轴、隔离开关轴、隔离闭锁凸轮、真空闭锁凸轮以及 闭锁轮之间的相互位置关系进行锁定操作，结构比较复杂，对于安装精度 要求很高； 一旦有任意组件的位置松动或者变化，即很容易失去联锁的功 能。当对于真空合闸轴强行进行合闸操作时，联锁装置能够被强行毁坏， 一旦这种情况发生高压开关拒就失去了原有设计的联锁功能，这时误操作 将会导致危险事故。另外，弹簧操作机构中的蓄能弹簧随着真空合闸轴的 合闸转动操作将周而复始的进行蓄能-释放-蓄能的动作，真空开关轴合 闸后不会因上述动作而分闸，上述操作在费力带动弹簧拉伸的同时又无实 际操作意义，操作机构存在设计上的弊端。发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的高压负荷开关的操作机构中的 联锁装置存在的能够被强行毁坏的技术问题，并克服了蓄能弹簧的设计缺 陷，提出 一种设有联锁装置保护装置的高压负荷开关的操作机构。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的
一种高压负荷开关的操作机构，包括真空合闸轴，其可带动弹簧操作机 构动作进而带动真空开关轴合闸动作，
所述真空合闸轴包括同轴设置的手柄操作轴和棘轮轴，所述手柄操作轴 一端适于连接旋转操作的手柄，另一端与所述棘轮轴可离合地连接；所述棘 轮轴与所述弹簧操作机构连动并且受到趋向于与所述手柄操作轴相接触的作 用力；
所述操作机构还包括分断装置，其包括 传动件；
第一传动头，其设置于所述传动件与所述棘轮轴之间、并可将所述传动 件的动作传递给所述棘轮轴并使其在轴线方向上运动；
第二传动头，其设置于所述传动件与所述真空开关轴之间、并可将所述 真空开关轴的合闸动作传递给所述传动件；
第三传动头，其设置于所述传动件与所述隔离开关轴之间、并可将所述 隔离开关轴的合、分闸动作传递给所述传动件；
所述分断装置在接地开关分闸或者所述隔离开关轴位于试验位置时，将 所述手柄操作轴与所述棘轮轴连接，使所述真空开关轴可在所述真空合闸轴 操作下合闸；在所述真空开关轴的合闸动作完成时、以及在所述隔离开关轴 位于隔离位置或者接地位置时，将所述手柄操作轴与所述棘轮轴分开。
所述传动件为竖直设置在所述隔离开关轴与所述真空合闸轴之间的杆 件，其受到趋向于靠近所述隔离开关轴的作用力；
所述第一传动头包括连接在所述棘轮轴上的离合器，以及连接在所述 杆件下端的离合器推板；
所述离合器推板设有推进斜面，其与所述离合器相接触并与水平方向呈
6当所述杆件位于较高的所述第一位置时，所述离合器位于靠近所述杆件位置，所述手柄操作轴与所述棘轮轴接触啮合；当所述杆件位于较低的所述 第二位置时，所述离合器推板将所述离合器推离至远离所述杆件的位置，使 所述手柄操作轴与所述棘轮轴分开。所述第二传动头包括随所述真空开关轴转动的拨块，以及连接在所述 杆件上的挡块；所述拨块位于所述挡块上方并可随所述真空开关轴转动而按 压所述挡块，进而推动所述杆件向下运动至所述第二位置。所述第三传动头包括设置于所述隔离开关轴上的凸轮，其随所述隔离 开关轴转动、并且设有两处分别对应隔离位置和试验位置的突起；所述杆件 在上端分別与两处所述突起接触时位于所述第二位置；所述杆件在上端与所 述隔离凸轮外表面其它位置接触时位于所述第一位置。所述杆件为棱柱形状并且套装在成型有固定孔的固定架上，所述固定孔 限制所述杆件转动。所述杆件受到的趋向靠近所述隔离开关轴的作用力由杆件弹簧提供。所述棘轮轴受到的趋向于与所述手柄操作轴相接触的作用力由棘轮轴弹 簧提供。所述分断装置为液压系统，或者链条系统，或者金属拉线系统，或者齿 4仑齿条系统。本实用新型具有以下优点1、 本实用新型的高压负荷开关的操作机构，使得合闸分闸操作按照预设的 操作顺序进行，如果操作顺序错误则无法进行真空合闸操作，可以保证真空 开关轴与隔离开关轴之间的联锁装置不被强行毁坏。2、 本实用新型的高压负荷开关的操作机构，克服了操作机构存在的设计上 的弊端，在真空合闸完成以后，将离合装置分离，避免了费力带动弹簧拉伸 的同时又无实际意义的操作。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型 的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型的高压负荷开关的操作机构正视结构示意图； 图2是图1所述的操作机构的侧视结构示意图； 图3是现有技术的高压开关柜中的联锁装置示意图中附图标记表示为 1-真空合闸轴，11-手柄操作轴，12-棘轮轴，2-真空开关轴，3-隔离开 关轴，4-弹簧:l喿作^L构，50-传动件，51-第一传动头，52-第二传动头， 53-第三传动头，6-闭锁轮。
具体实施方式
图1至图3显示了本实用新型的一种具体的实施方式， 一种高压负荷 开关的操作机构，包括可带动弹簧操作机构4动作进而带动真空开关轴2 合闸动作的真空合闸轴1，如图2所示，该真空合闸轴1包括同轴设置的手 柄操作轴11和棘轮轴12,所述手柄操作轴11 一端适于连接旋转操作的手 柄，另一端与所述棘轮轴12可离合地连接；所述棘轮轴12与所述弹簧操 作机构4连动并且受到趋向于与所述手柄操作轴11相接触的作用力。所述 操作机构还包括分断装置，其包括传动件50、第一传动头51、第二传动 头52、第三传动头53。所述传动件50为竖直设置在所述隔离开关轴3与 所述真空合闸轴1之间的杆件，其受到趋向于靠近所述隔离开关轴3的作 用力。所述第一传动头51设置于所述传动件50与所述棘轮轴12之间、并 可将所述传动件50的动作传递给所述棘轮轴12并使其在轴线方向上运动， 该第一传动头51包括连接在所述棘轮轴12上的离合器，以及连接在所 述杆件下端的离合器推板；所述离合器推板设有推进斜面，其与所述离合 器相接触并与水平方向呈锐角；当所述杆件位于较高的所述第一位置时， 所述离合器位于靠近所述杆件位置，所述手柄操作轴11与所述棘轮轴12位置时，所述离合器推板将所 述离合器推离至远离所述杆件的位置，使所述手柄操作轴11与所述棘轮轴 12分开。所述杆件为棱柱形状并且套装在成型有固定孔的固定架上，所述固定孔限制所述杆件转动。所述杆件受到的趋向靠近所述隔离开关轴3的 作用力由杆件弹簧提供。所述棘轮轴12受到的趋向于与所述手柄操作轴11 相接触的作用力由棘轮轴弹簧提供。所述第二传动头52设置于所述传动件 50与所述真空开关轴2之间、并可将所述真空开关轴2的合闸动作传递给 所述传动件50。所述第二传动头52包括随所述真空开关轴2转动的拨块， 以及连接在所述杆件上的挡块；所述拨块位于所述挡块上方并可随所述真 空开关轴2转动而按压所述挡块，进而推动所述杆件向下运动至所述第二 位置。所述第三传动头53设置于所述传动件50与所述隔离开关轴3之间、 并可将所述隔离开关轴3的合、分闸动作传递给所述传动件50;所述分断 装置在接地开关分闸或者所述隔离开关轴3位于试验位置时，将所述手柄 操作轴11与所述棘轮轴12连接，使所述真空开关轴2可在所述真空合闸 轴l操作下合闸；在所述真空开关轴2的合闸动作完成时、以及在所述隔 离开关轴3位于隔离位置或者接地位置时，将所述手柄操作轴11与所述棘 轮轴12分开。所述第三传动头53包括设置于所述隔离开关轴3上的凸 轮，其随所述隔离开关轴3转动、并且设有两处分别对应隔离位置和试验 位置的突起；所述杆件在上端分别与两处所述突起接触时位于所述第二位 置；所述杆件在上端与所述隔离凸轮外表面其它位置接触时位于所述第一 位置。本实用新型的操作机构的工作过程为真空开关的操作真空灭弧室内的真空开关轴2的合闸操作利用CT21型 弹簧操作机构来实现。电动合闸操作时，电动机带动合闸弹簧储能完成并迅 速释放合闸弹簧使灭弧室合闸，电动分闸靠分闸脱扣线圈触动分闸半轴使之 分闸；手动操作时用操作手柄顺时针方向转动185° ,带动合闸弹簧触能完成 并迅速释放合闸弹簧使灭弧室合闸。用力快速按下分闸按钮，真空灭弧室分 闸。隔离开关、接地开关的操作组合电器的真空灭弧室、隔离开关和接地 开关之间具有可靠的联锁。隔离开关与接地开关联动，顺时针操作隔离轴使 隔离开关达到隔离安全距离后，连杆带动接地开关开始储能并合闸；逆时针 操作时接地开关先分闸，隔离开关后合闸。只有当真空灭弧室处于分闸状态 时，才可操作隔离开关与接地开关；当接地刀闭合时，不能操作真空灭弧室。
熔断器撞击脱扣分闸处于合闸位置的组合电器，当有短路电流或过载 电流通过主回路时，只要有一相熔断器的熔体熔断，撞击器动作，撞击组合 电器的机械脱扣装置，使真空灭弧室在分闸弹簧的作用下实现可靠快速分闸。
本组合电器本身具有科学可靠的机械闭锁(见图3),其可以有效地防止 开关误操作。真空开关轴2和隔离开关轴3上各带一个凸轮闭锁件，在两个 凸轮闭锁件之间装有可以自由滑动的闭锁轮。当隔离开关处于合闸位置或实 验位置时，隔离开关轴3凸轮闭锁件的凹面对应闭锁轮6，这时真空开关轴2 可以进行合闸操作。真空开关轴2合闸操作完成后，闭锁轮被真空轴凸轮闭 锁件的凸面挤到隔离开关轴3凸轮闭锁件的凹面内，隔离开关轴3被锁住不 能转动。这样就防止了在真空灭弧室合闸状态时误操作隔离开关引发安全事 故；只有真空灭弧室处于分闸状态时，真空开关轴2凸轮闭锁件的凹面才会 对应闭锁轮，才能操作隔离开关轴3。当隔离开关操作过程中或与隔离开关联 动的接地开关处于合闸状态时，隔离开关轴3凸轮闭锁件的凸面将闭锁轮挤 到真空开关轴2凸轮闭锁件的凹面内，真空开关轴2被锁住不能转动，这样 就防止了真空灭弧室误合闸。而本实用新型的操作机构使得合闸、分闸操作 按照预设的操作顺序进行，如果操作顺序错误则无法进行真空合闸操作，可 以保证真空开关轴1与隔离开关轴3之间的联锁装置不被强行毁坏。同时本 实用新型的操作机构克服了设计上存在的弊端，在真空合闸完成以后，将离 合装置分离，避免了费力带动弹簧拉伸的同时又无实际意义的操作。
当然在其它的实施方式中，所述第一传动头51、所述第二传动头52、所 述第三传动头53分别可以采用其它的装置^^代。例如所述分断装置中的所述 第一传动头51可以采用液压装置来实现，即利用液压原理实现动作在不同方 向上的传递，通过利用一液压钢封闭一定体积的液体传递动作，将所述传动 件50的动作传递给所述棘轮轴12并使其在轴线方向上运动。由于液压原理属于公知技术，在此不在赘述。当然所述第一传动头51也可以采用链条系统， 或者类似于拉线车闸的金属拉线系统，或者齿轮齿条系统。上述几种不同的实施方式均是将将所述传动件50的动作传递给所述棘轮轴12并使其在轴线 方向上运动的不同的动作传递方式，通过动作传递实现对联锁机构的保护， 均是属于同样的创新理念。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方 式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予 以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的权 利要求书的保护范围之中。
权利要求1.一种高压负荷开关的操作机构，包括真空合闸轴(1)，其可带动弹簧操作机构(4)动作进而带动真空开关轴(2)合闸动作，其特征在于，所述真空合闸轴(1)包括同轴设置的手柄操作轴(11)和棘轮轴(12)，所述手柄操作轴(11)一端适于连接旋转操作的手柄，另一端与所述棘轮轴(12)可离合地连接；所述棘轮轴(12)与所述弹簧操作机构(4)连动并且受到趋向于与所述手柄操作轴(11)相接触的作用力；所述操作机构还包括分断装置，其包括传动件(50)；第一传动头(51)，其设置于所述传动件(50)与所述棘轮轴(12)之间、并可将所述传动件(50)的动作传递给所述棘轮轴(12)并使其在轴线方向上运动；第二传动头(52)，其设置于所述传动件(50)与所述真空开关轴(2)之间、并可将所述真空开关轴(2)的合闸动作传递给所述传动件(50)；第三传动头(53)，其设置于所述传动件(50)与所述隔离开关轴(3)之间、并可将所述隔离开关轴(3)的合、分闸动作传递给所述传动件(50)；所述分断装置在接地开关分闸或者所述隔离开关轴(3)位于试验位置时，将所述手柄操作轴(11)与所述棘轮轴(12)连接，使所述真空开关轴(2)可在所述真空合闸轴(1)操作下合闸；在所述真空开关轴(2)的合闸动作完成时、以及在所述隔离开关轴(3)位于隔离位置或者接地位置时，将所述手柄操作轴(11)与所述棘轮轴(12)分开。
2. 根据权利要求l所述的操作机构，其特征在于所述传动件(50)为竖直设置在所述隔离开关轴(3)与所述真空合闸轴 (1)之间的杆件，其受到趋向于靠近所述隔离开关轴(3)的作用力；所述第一传动头(51)包括连接在所述棘轮轴(12)上的离合器，以 及连接在所述杆件下端的离合器推板；所述离合器推板i殳有推进斜面，其与所述离合器相接触并与水平方向呈锐角；当所述杆件位于较高的所述第 一位置时，所述离合器位于靠近所述杆件位置，所述手柄操作轴(11)与所述棘轮轴(12)接触啮合；当所述杆件位 于较低的所述第二位置时，所述离合器推板将所述离合器推离至远离所述杆 件的位置，使所述手柄才喿作轴(11)与所述棘l^轴(12 )分开。
3. 根据权利要求2所述的操作机构，其特征在于 所述第二传动头(52)包括随所述真空开关轴(2)转动的拨块，以及连接在所述杆件上的挡块；所述拨块位于所述挡块上方并可随所述真空开关 轴(2)转动而按压所述挡块，进而推动所述杆件向下运动至所述第二位置。
4. 根据权利要求2所述的操作机构，其特征在于 所述第三传动头(53)包括设置于所述隔离开关轴(3)上的凸轮，其随所述隔离开关轴(3)转动、并且设有两处分别对应隔离位置和试验位置的 突起；所述杆件在上端分别与两处所述突起接触时位于所述第二位置；所述 杆件在上端与所述隔离凸轮外表面其它位置接触时位于所述第一位置。
5. 根据权利要求2至4任一所述的操作机构，其特征在于所述杆件 为棱柱形状并且套装在成型有固定孔的固定架上，所述固定孔限制所述杆件 转动。
6. 根据权利要求2至4任一所述的操作机构，其特征在于所述杆件 受到的趋向靠近所述隔离开关轴(3)的作用力由杆件弹簧提供。
7. 根据权利要求2至4任一所述的操作机构，其特征在于所述棘轮 轴(12)受到的趋向于与所述手柄操作轴(11)相接触的作用力由棘轮轴弹 簧提供。
8. 根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于所述分断装置为液 压系统，或者链条系统，或者金属拉线系统，或者齿轮齿条系统。
专利摘要一种高压负荷开关的操作机构，包括真空合闸轴和分断装置，该分断装置包括传动件、第一传动头、第二传动头、第三传动头；所述分断装置在接地开关分闸或者所述隔离开关轴位于试验位置时，将所述手柄操作轴与所述棘轮轴连接，使所述真空开关轴可在所述真空合闸轴操作下合闸；在所述真空开关轴的合闸动作完成时、以及在所述隔离开关轴位于隔离位置或者接地位置时，将所述手柄操作轴与所述棘轮轴分开。本实用新型的高压负荷开关的操作机构，使得合闸分闸操作按照预设的操作顺序进行，如果操作顺序错误则无法进行真空合闸操作，可以保证真空开关轴与隔离开关轴之间的联锁装置不被强行毁坏。
文档编号H01H9/26GK201421784SQ200920157228
公开日2010年3月10日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者焦振江 申请人:华仪电气股份有限公司