一种断路器用联锁装置及具有联锁装置的断路器组的制作方法

本发明属于低压配电系统联锁装置设计技术领域，具体是涉及一种断路器用联锁装置及一种具有该联锁装置的断路器组。

背景技术：

供配电系统是电气设计的核心内容之一，即使高压电源取自同一母线段，为了限制系统短路容量，防止变压器并列运行，变压器低压母线段之间也需要进行联锁。因此，在电源和负荷确定后，低压配电系统的联锁方式成为影响系统接线方案的重要因素。

联锁方式通常分为电气联锁和机械联锁两类。通过断路器二次控制回路连接实现联锁功能是常用的电气联锁方式，其一次系统方案灵活，二次接线方案成熟，但是联锁可靠安全性不及机械联锁方式，单纯的电气联锁系统往往得不到供电部门的认可。近年来应用普及的各类智能万能式低压断路器都提供机械联锁功能，但是由于目前对机械联锁认识不够充分，低压断路器机械联锁在应用中会出现各种无法满足的要求。万能式断路器机械联锁机构分为两类：一类是为防止断路器自身合闸的操作机械锁定装置，该类装置具有防止打开曲柄孔的安全锁和挂锁，机械合闸按钮上的密封盖或安全锁，机械分闸与电气合闸按钮上的锁定装置等，通过锁定断路器操作机构的合闸按钮，以达到不能合闸的要求；另一类是万能式断路器的相互机械联锁装置，适用于两台或三台断路器之间的机械联锁，联锁装置利用断路器操作机构来达到要求，分杠杆硬联锁和钢缆软联锁装置；其中杠杆硬联锁装置通常用于三台垂直安装断路器，如两台断路器联锁只需去除端部的断路器，断路器之间垂直布置场合必须要求断路器之间的安装垂直距离不大于90cm，这样很难或无法实现三台断路器之间的任意联锁，其使用场合相对局限，通用性差。

在低压配电系统中广泛采用两路电源供电中间为母联断路器的低压配电方式，需要三台断路器之间实现机械联锁，其要求为：可以任意合上一台或两台断路器，当合上两台断路器后，第三台断路器闭锁不能合闸。在三台断路器联锁装置中，采用任一台联锁装置的主动连杆的两端都与另外两台开关联锁装置上的从动杆的一端用钢缆连接，实现分闸和合闸的机械联锁控制；在其断路器联锁装置中，从动杆与从动轴为一个整体，只要从动轴被拉转动，压住联锁装置上的脱扣轴，锁住本台开关的主动轴，则本台开关就无法合闸；该操作方式对装置精度要求高，很容易出现联锁装置失效，可靠性差的问题。

经检索，专利授权公告号为cn102664112的中国专利，公开了一种用于断路器的机械联锁装置，该申请案包括与三台断路器传动装置相连的三个联锁单元，各联锁单元之间通过传动缆绳连接。每个联锁单元均由支架、挡板、动滑轮、下杠杆、上杠杆、第一复位弹簧、第二复位弹簧、调节块、上拨板、下拨板组成。该装置利用联锁单元动滑轮转动带动上杠杆转动一定角度，当上杠杆转动角度范围达到使紧急分闸装置动作的角度，则与该台联锁单元相连的断路器的紧急分闸装置动作，该台断路器无法合闸；当其中任意两个联锁单元连接的断路器合闸，则这两个联锁单元的合闸信号带动第三个联锁单元的动滑轮转动，使得上杠杆转动角度达到使紧急分闸装置动作的角度，从而实现任意两台断路器合闸，则第三断路器不能合闸，该专利具有结构简单，拆调方便优点，但是通过角度范围达到使紧急分闸装置动作的角度的实现方法在实际操作过程中会出现角度掌握难，可靠性差，安全性差的缺点并且对装置组装精度要求高。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中三台断路器联锁时对装置组装精度要求高、现有联锁装置可靠性差、安全性差的问题，本发明提供一种断路器用联锁装置，该联锁装置安全性、可靠性高，稳定性好；至少可满足三台断路器之间的联锁要求，适用性强；且操作和调试方便，拆卸方便灵活；同时本发明提供了一种具有联锁装置的断路器组，该断路器组保证在使用过程中至少有一台断路器处于分闸状态，适用性强，具有良好的可扩展性，能够满足实际应用中对产品联锁的不同需求。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种断路器用联锁装置，包括多个联锁单元，所述联锁单元分别与对应的断路器连接，各联锁单元之间通过缆绳连接；

单个联锁单元包括基座板以及设在基座板上的一驱动件、一限位件、一从动件、一控制件、驱动件复位拉簧、从动件复位拉簧、控制件复位拉簧和两根缆绳；所述驱动件和基座板之间通过驱动轴连接，驱动轴穿过基座板并与相应的断路器的主轴连接，所述驱动件复位拉簧与驱动件一端连接带动驱动件复位，驱动件另一端与限位件连接，所述驱动件另一端设有驱动件缆绳连接端；所述从动件和基座板之间通过从动轴连接，所述从动轴穿过基座板并与相应的断路器的紧急分闸联锁轴连接，所述从动件复位拉簧与从动件一端连接带动从动件复位，所述从动件另一端设有从动件缆绳连接端，所述从动件另一端与所述控制件连接，所述控制件复位拉簧与控制件连接带动控制件复位；两根缆绳一端与所述驱动件缆绳连接端连接，两根缆绳另一端分别连接至其它两个联锁单元的从动件缆绳连接端连接；断路器的分、合闸信号通过本联锁单元的驱动轴传递至驱动件，从而带动驱动件、限位件和两根缆绳顺时针或逆时针转动，当断路器合闸时，驱动件逆时针转动，两根缆绳分别带动其它两个联锁单元的控制件转动，控制件转动带动从动件转动，当从动件转动到一定角度，且不受该联锁单元上的限位件限位时，则从动轴将会触发紧急分闸联锁轴，使得与该联锁单元相连的断路器无法合闸，操作和调试方便；采用限位件和控制件配合，提高了操作安全性、稳定性和可靠性。

进一步地，所述驱动件另一端与限位件之间通过第一台阶轴固定连接，所述第一台阶轴穿过所述限位件，所述第一台阶轴一端设有第一悬臂轴，所述第一悬臂轴上设有第一转轮，两根缆绳一端均设在第一转轮上；驱动件通过台阶轴带动限位件转动，且转轮绕台阶轴转动，从而拉动两根缆绳，操作方便，进一步提高了装置安全性、可靠性和稳定性。

进一步地，所述从动件另一端与控制件之间通过第二台阶轴连接，所述控制件上设有腰形圆弧孔，所述第二台阶轴穿过腰形圆弧孔，所述第二台阶轴一端设有第二悬臂轴，所述第二悬臂轴上设有第二转轮，所述第二转轮压靠所述控制件；控制件被缆绳拉动时，带动转轮和台阶轴转动，台阶轴在控制件上的腰形圆弧孔内进行往复运动，且转轮对台阶轴进行轴向限位，进一步地提高了装置安全性、可靠性和稳定性。

进一步地，所述控制件上上设有第一、二缆绳连接孔，所述第一缆绳连接孔和所述第二缆绳连接孔分别位于所述腰形圆弧孔两侧，用于连接缆绳。

进一步地，所述限位件上设有一定位孔，用于与所述驱动件的定位；所述限位件一端设有圆弧端面，用于对所述从动件的限位。

进一步地，所述基座板上设有四个缆绳固定栓，分别用于固定从本联锁单元伸出的两根缆绳和从其它两个联锁单元引入的两根缆绳。

进一步地，所述基座板包括基板、辅助板和支撑板，所述辅助板和支撑板分别设置在基板的上部和下部；所述四个缆绳固定栓分别设置在所述支撑板底部上；所述驱动件复位拉簧一端与驱动件连接，所述驱动件复位拉簧另一端与所述基板顶部连接；所述从动件复位拉簧一端与从动件连接，所述从动件复位拉簧另一端与所述基板底部连接；所述控制件复位拉簧一端与控制件连接，所述控制件复位拉簧另一端与所述辅助板顶部连接；所述辅助板和支撑板分别设置在基板的上部和下部，也可以与基板做为一体，并采用紧固件安装形式将所述辅助板和支撑板固定在基板的上、下部，充分考虑了与联锁装置的零件通用性。

本发明还提供了一种具有联锁装置的断路器组，包括上述的断路器用联锁装置以及多个断路器，所述联锁装置中各联锁单元分别与对应的断路器连接，所述联锁单元之间通过缆绳连接；具有良好的可扩展性，以满足实际应用需要的操作功能对产品联锁的不同要求，能够实现至少有一台断路器处于分闸状态。

有益效果：本发明与现有技术比较，具有的优点是：

1、本发明的联锁装置，断路器的分、合闸信号通过联锁单元的驱动轴传递至驱动件，从而带动驱动件、限位件和两根缆绳顺时针或逆时针转动，当逆时针转动时，两根缆绳分别带动其它两个联锁单元的控制件转动，控制件转动带动从动件转动，当从动件转动到一定角度，且不受该联锁单元上的限位件限位时，则从动轴将会触发紧急分闸联锁轴，使得与该联锁单元相连的断路器无法合闸，操作和调试方便；且安全性高、稳定性好、可靠性好；

2、本发明的联锁装置各部件之间通过各种连接结构连接，如：台阶轴，拆卸方便灵活，又能保证可靠性；

3、本发明的联锁装置能实现三台甚至多台断路器之间联锁，具有良好的扩展性，能够满足实际应用需要的操作功能多产品联锁的不同要求，在多台断路器工作的情况下，至少有一台处于分闸状态；

4、本发明的具有联锁装置的断路器组，能够实现多台断路器并联工作情况下，至少有一台断路器处于分闸状态，即能满足自动化控制的要求，又能实现三台甚至多台断路器的联锁，具有良好的可扩展性，能够满足实际应用需要。

附图说明

图1是本发明中联锁装置的立体图。

图2是图1的主视图。

图3是实施例四中三个联锁单元组成的联锁装置立体图。

图4是图3的主视图。

附图标号说明：

1、基座板；10、基板；20、辅助板；30、支撑板；40、驱动件；41、限位件；41a、定位孔；41b、圆弧端面；42、驱动轴；43、第一台阶轴；430、第一悬臂轴；44、第一转轮；45、驱动件复位拉簧；50、从动件；51、控制件；52、从动轴；53、第二台阶轴；530、第二悬臂轴；54、第二转轮；55、从动件复位拉簧；56、控制件复位拉簧；57、腰形圆弧孔；58、第一缆绳连接孔；59、第二缆绳连接孔；1000、第一联锁单元；2000、第二联锁单元；3000、第三联锁单元；1060、第一联锁单元第一缆绳；1061、第一联锁单元第二缆绳；2060、第二联锁单元第一缆绳；2061、第二联锁单元第二缆绳；3060、第三联锁单元第一缆绳；3061、第三联锁单元第二缆绳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

实施例一：

本实施例的一种断路器用联锁装置，该联锁装置可用于断路器的联锁，该联锁装置包括多个联锁单元，每个联锁单元分别与对应的断路器连接，联锁单元与联锁单元之间通过缆绳连接，参照图1和图2，该联锁装置包括基座板1，基座板1为一个整体，在基座板1上设有一驱动件40、一限位件41、一从动件50、一控制件51、驱动件复位拉簧45、从动件复位拉簧55、控制件复位拉簧56和两根缆绳；驱动件40和基座板1之间通过驱动轴42连接，驱动轴可与相连的断路器的主轴可操作地相连接，驱动轴42穿过基座板1并与相应的断路器的主轴连接，驱动件复位拉簧45一端与驱动件40一端连接带动驱动件复位，驱动件复位拉簧45另一端与基座板1顶端连接，驱动件40另一端与限位件41连接，驱动件40另一端设有驱动件缆绳连接端，限位件41位于驱动件缆绳连接端，可与驱动件一起做旋转运动，用于限制从动件的旋转运动；从动件50和基座板1之间通过从动轴52连接，从动轴可与相连的断路器的紧急分闸联锁轴可操作地连接，从动轴52穿过基座板1并与相应的断路器的紧急分闸联锁轴连接，从动件复位拉簧55一端与从动件50一端连接带动从动件复位，从动件复位拉簧55另一端与基座板1底端连接，从动件50另一端设有从动件缆绳连接端，从动件50另一端与控制件51连接，控制件复位拉簧56与控制件51连接带动控制件复位，两根缆绳一端与所述驱动件缆绳连接端连接，两根缆绳另一端分别连接至其它两个联锁单元，缆绳另一端与其他联锁单元的从动件缆绳连接端连接；断路器的分、合闸信号通过本联锁单元的驱动轴42传递至驱动件40，从而带动驱动件40、限位件41顺时针或逆时针转动，当断路器合闸时，驱动件逆时针转动，两根缆绳被向上拉动，两根缆绳分别带动其它两个联锁单元的控制件转动，控制件转动带动从动件转动，当从动件转动到一定角度，且不受该联锁单元上的限位件限位时，则从动轴将会触发紧急分闸联锁轴，使得与该联锁单元相连的断路器无法合闸，操作和调试方便，采用限位件和控制件配合，提高了操作安全性、稳定性和可靠性。

实施例二：

本实施例的一种断路器用联锁装置，在实施例一基础上，参照图1和2，基座板1包括基板10、辅助板20和支撑板30，辅助板20和支撑板30分别设置在基板10的上部和下部，采用紧固件安装形式将辅助板20和支撑板30固定在基板10上、下部，也可以与基板10形成一体(实施例一中基座板1为一个整体)，充分考虑联锁装置的零件通用性；

驱动件复位拉簧45一端与驱动件40连接，驱动件复位拉簧45另一端与基板10顶部连接，从动件复位拉簧55一端与从动件50连接，从动件复位拉簧55另一端与基板10底部连接，控制件复位拉簧56一端与控制件51连接，控制件复位拉簧56另一端与辅助板20顶部连接，在控制件51上顶端设有连接孔，连接孔用于与控制件复位拉簧56一端连接；驱动件40另一端与限位件41之间通过第一台阶轴43固定连接，第一台阶轴43穿过限位件41，第一台阶轴43一端设有第一悬臂轴430，第一悬臂轴430上设有第一转轮44，两根缆绳一端均设在第一转轮44上，限位件41上设有一定位孔41a，用于与所述驱动件40的定位；限位件41一端设有圆弧端面41b，用于对所述从动件50的限位；当与联锁单元相应的断路器合闸操作时，断路器的主轴转动，带动驱动轴转动，驱动件随之逆时针转动，驱动件40通过第一台阶轴43带动限位件41转动，且第一转轮44绕第一台阶轴43转动，从而拉动两根缆绳，同时限位件41的圆弧端面41b向上转动一定角度，驱动件复位拉簧45被向下拉伸，从而具有一个拉伸力，操作方便，两根缆绳被拉动从而带动其它两个连锁单元的控制件转动；从动件50另一端与控制件51之间通过第二台阶轴53连接，控制件51中间部位上设有腰形圆弧孔57，腰形圆弧孔57与第二台阶轴可配合连接，相互之间做往复运动，第二台阶轴53穿过腰形圆弧孔57，第二台阶轴53一端设有第二悬臂轴530，第二悬臂轴530上设有第二转轮54，第二转轮54压靠控制件51，控制件51上设有第一缆绳连接孔58和第二缆绳连接孔59，第一缆绳连接孔58和第二缆绳连接孔59分别位于腰形圆弧孔57两侧，用于连接缆绳，控制件51顶端设有连接孔，用于与控制件复位拉簧56连接，当缆绳被拉动时，控制件将逆时针或顺时针转动，带动第二转轮和第二台阶轴转动，第二台阶轴在控制件上的腰形圆弧孔内进行往复运动，且第二转轮对第二台阶轴进行轴向限位，直到第二台阶轴被腰形圆弧孔的端部顶住，此时从动件50在控制件运动作用下会转动一定角度；

若与该联锁装置相连的断路器处于合闸操作状态，从动件在转动过程中将会被限位件的圆弧端面顶住，从动件上的从动轴无法与断路器的紧急分闸联锁轴接触连接；若与该联锁装置相连的断路器处于分闸操作状态，从动件在转动过程中从动轴将会触发断路器的紧急分闸联锁轴，而后在从动件复位拉簧55和控制件复位拉簧56的共同作用下会到初始位置。

实施例三：

参照图1和2，本实施例的一种断路器用联锁装置，在实施例二的基础上，在基座板1上设有四个缆绳固定栓，四个缆绳固定栓分别设置在支撑板30底部上，分别用于固定从本联锁单元伸出的两根缆绳和从其它两个联锁单元引入的两根缆绳。

实施例四：

本实施例的一种断路器用联锁装置，在实施例三的基础上，断路器用联锁装置包括三个联锁单元，三个联锁单元分别表示为1000，2000，3000；第一联锁单元1000、第二联锁单元2000和第三联锁单元3000结构相同，为上述实施例一至实施例三中任一实施例提出的联锁单元，若采用实施例三提出的联锁单元，则第一联锁单元1000、第二联锁单元2000和第三联锁单元3000分别与对应的断路器连接(断路器未画出)，第一联锁单元1000、第二联锁单元2000和第三联锁单元3000之间通过缆绳连接；设第一联锁单元1000的两根缆绳表示为：第一联锁单元第一缆绳1060、第一联锁单元第二缆绳1061，第二联锁单元2000的两根缆绳表示为：第二联锁单元第一缆绳2060、第二联锁单元第二缆绳2061，第三联锁单元3000的两根缆绳表示为第三联锁单元第一缆绳3060、第三联锁单元第二缆绳3061；第一联锁单元1000的两根缆绳：第一联锁单元第一缆绳1060和第一联锁单元第二缆绳1061的一端均与驱动件缆绳连接端相连，其中第一联锁单元第一缆绳1060另一端连接至第二联锁单元2000的控制件上第一缆绳连接孔或第二缆绳连接孔，第一联锁单元第二缆绳1061另一端连接至第三联锁单元3000的控制件上第一缆绳连接孔或第二缆绳连接孔，亦或是相反；类似的，第二联锁单元2000的两根缆绳：第二联锁单元第一缆绳2060和第二联锁单元第二缆绳2061的一端均与驱动件缆绳连接端相连，其中第二联锁单元第一缆绳2060另一端连接至第三联锁单元3000的控制件上第一缆绳连接孔或第二缆绳连接孔，第二联锁单元第二缆绳2061另一端连接至第一联锁单元1000的控制件上第一缆绳连接孔或第二缆绳连接孔，亦或是相反；类似的，第三联锁单元3000的两根缆绳：第三联锁单元第一缆绳3060和第三联锁单元第二缆绳3061的一端均与驱动件缆绳连接端相连，其中第三联锁单元第一缆绳3060另一端连接至第一联锁单元1000的控制件上第一缆绳连接孔或第二缆绳连接孔，第三联锁单元第二缆绳3061另一端连接至第二联锁单元2000的控制件上第一缆绳连接孔或第二缆绳连接孔，亦或是相反；参照图3和图4，第一联锁单元第一缆绳1060另一端连接至第二联锁单元2000的控制件上第一缆绳连接孔，第一联锁单元第二缆绳1061另一端连接至第三联锁单元3000的控制件上第二缆绳连接孔；第二联锁单元第一缆绳2060另一端连接至第三联锁单元3000的控制件上第一缆绳连接孔，第二联锁单元第二缆绳2061另一端连接至第一联锁单元1000的控制件上第二缆绳连接孔；第三联锁单元第一缆绳3060另一端连接至第一联锁单元1000的控制件上第一缆绳连接孔，第三联锁单元第二缆绳3061另一端连接至第二联锁单元2000的控制件上第二缆绳连接孔；

当与第一联锁单元1000相连的断路器合闸操作时，第一联锁单元驱动轴随断路器主轴逆时针转动，第一联锁单元驱动件同时逆时针转动，带动第一联锁单元驱动件缆绳连接端向上运动，由此同时向上拉动第一联锁单元第一缆绳1060和第一联锁单元第二缆绳1061；

其中第一联锁单元第二缆绳1061拉动第三联锁单元3000的控制件上第二缆绳连接孔向下运动，从而带动第三联锁单元的控制件向左下方运动，拉动力速度快，力度大，带动第三联锁单元3000的从动件绕从动轴逆时针转动；如果与第三联锁单元3000相连的断路器分闸操作时，第三联锁单元3000的从动轴触发与第三联锁单元3000相连的断路器紧急分闸联锁轴，而后第三联锁单元3000的从动件在第三联锁单元3000的从动件复位拉簧和控制件复位拉簧的共同作用下回到初始位置；如若与第三联锁单元3000相连的断路器处于合闸操作状态，则第三联锁单元从动件在转动过程中将会被第三联锁单元限位件的圆弧端面顶住，从动件上的从动轴无法与断路器的紧急分闸联锁轴接触连接；

其中第一联锁单元第一缆绳1060拉动第二联锁单元2000的控制件上第一缆绳连接孔向下运动；同时，如若第三联锁单元3000相连的断路器处于合闸操作状态，第三联锁单元3000的缆绳连接端被向上拉动，带动第三联锁单元第一缆绳3060和第三联锁单元第二缆绳3061向上拉动，从而带动第二联锁单元2000的的控制件上第二缆绳连接孔向下，由此第二联锁单元2000的控制件两端均被向下拉动，第二联锁单元的控制件随着其两端缆绳以及上端控制件复位拉簧向下运动，不会沿着第二联锁单元的从动件的第二台阶轴转动，而是驱动第二联锁单元的从动件做逆时针旋转运动，从而使得第二联锁单元的从动件与断路器的紧急分闸联锁轴连接，使得与第二联锁单元2000相连的断路器始终处于分闸状态；此时，第一联锁单元1000的控制件一端受到第三联锁单元3000的驱动件缆绳连接端的拉动，第一联锁单元1000的控制件转动会联动第一联锁单元1000的从动件转动，此时第一联锁单元1000合闸，第一联锁单元1000的限位件限制第一联锁单元1000的从动件转动，第一联锁单元1000的从动件上从动轴无法与断路器紧急分闸联锁轴连接。

实施例五：

本实施例的一种具有联锁装置的断路器组，在实施例四的基础上，联锁装置中各联锁单元分别与对应的断路器连接，联锁单元之间通过缆绳连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。