互锁装置的制作方法

本发明属于断路器开关柜的技术领域，尤其是一种互锁装置。

背景技术：

充气柜的断路器及三工位开关机构均设置于气箱外，两者之间的操作需要具备可靠的机械互锁功能，为防止危险情况以及误操作，充气柜需采取一系列互锁来保护运行人员及设备本身安全。防误操作可由以下设备来实现：智能保护及控制单元，智能控制单元与分离的保护继电器，传统继电器电路。断路器和三工位开关之间的机械互锁装置，综合保护及控制单元根据对三工位开关及断路器的位置状态的检测及逻辑运算来实现电气互锁，但是，只有在二次辅助电源正常时才能实现电气互锁。

现有专利cn209496753u，该永磁断路器隔离互锁装置虽然可实现闭合与断电误操作的隔离，但是该装置操动机构复杂，操动机构的动作方式不明确，拧转的操作无法确保隔离开关准确处于合闸、分闸或者接地位置，且该专利仅能实现单工位的控制，断路器操作时存在风险；

专利cn202363344u，提出一种充气柜三工位隔离开关操动机构用互锁装置，其虽可实现电气工程与机械控制的切换，但是增大了系统的复杂性，操动部件集中，联动环节过多，故障率较高。同时，该部件仅考虑的是三工位隔离开关操作工位的锁定，无法实现与断路器的互锁，断路器操作时存在风险。

专利cn205264546u提出的机械互锁设置，通过设置两支锁定机构，可实现对电极正反转的互锁，但是，该结构锁定模式过于简单，系统复杂度较低，主要用于限制电极正反转，以用于控制断路器操动机构的动作，即仅涉及单开关自身的互锁，断路器操作时存在风险。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本申请提供了一种互锁装置，解决现有技术断路器的锁定存在安全隐患的技术问题。本案的技术方案有诸多技术效果，见下文。

提供一种互锁装置，用于断路器与三工位隔离开关的互锁，所述断路器包括限位销接触片和合闸联动片，所述三工位隔离开关包括联锁滑板、操作孔和刀闸；包括起压板、与所述合闸联动片连接的第一锁定机构和与所述限位销接触片连接第二锁定机构，起压板位于所述第一锁定机构和所述第二锁定机构上方，所述第一锁定机构和所述第二锁定机构相邻设置，所述起压板一端通过弹性件与所述刀闸连接，另一端与所述第二锁定机构连接，其中：

所述第一锁定机构分别与所述联锁滑板和所述合闸联动片连接，当所述断路器合闸时，通过合闸联动片所述使所述第一锁定机构带动所述联锁滑板遮挡所述操作孔；

所述第二锁定机构分别与所述限位销接触片和所述起压板的另一端连接，当所述操作孔打开，且所述三工位隔离开关执行合闸、接地或分闸操作时，所述刀闸带动所述起压板转动，当所述三工位隔离开关恰好处于合闸、接地或分闸工位时，所述第二锁定机构与所述限位销接触片接触，所述断路器解除限位状态。

在一个优选或可选的实施方案中，所述第一锁定机构包括第一竖直杆和第一连杆机构，其中：

所述第一竖直杆的一端与所述联锁滑板连接，另一端与所述第一连杆机构的一端连接；

所述第一连杆机构的另一端与所述合闸联动片连接，所述断路器合闸时，通过合闸联动片带动所述第一连杆机构，带动所述第一竖直杆在竖直方向移动，以带动所述联锁滑板遮挡所述操作孔。

在一个优选或可选的实施方案中，所述第一连杆机构包括第一基板、在所述第一基板上设置的第一凹槽、第一折形杆和第一滚轮，所述第一滚轮间隔安装在所述第一折形杆上，所述第一滚轮嵌入所述第一凹槽内，其中：

所述第一折形杆的一端与所述合闸联动片连接，另一端与所述第一竖直杆连接，所述断路器合闸时，通过合闸联动片带动所述第一折形杆，使所述第一竖直杆在竖直方向上移动，能够带动所述联锁滑板遮挡所述操作孔。

在一个优选或可选的实施方案中，所述第一基板边沿位置处间隔设有用于固定的第一安装孔。

在一个优选或可选的实施方案中，所述第二锁定机构包括第二竖直杆和第二连杆机构，其中：

所述第二竖直杆的一端与所述起压板连接，另一端与所述第二连杆机构的一端连接；

所述第二连杆机构的另一端与所述限位销接触片连接，当所述操作孔打开，并，所述三工位隔离开关处于合闸、接地和分闸工位时，所述第二连杆机构能够与所述限制销解除片接触，所述断路器解除限位。

在一个优选或可选的实施方案中，第二连杆机构包括包括第二基板、在所述第二基板上设置的第二凹槽、第二折形杆和第二滚轮，所述第二滚轮间隔安装在所述第二折形杆上，所述第二滚轮嵌入所述第二凹槽内，其中：

所述第二折形杆的一端与所述限位销接触片连接，另一端与所述第二竖直杆连接；当所述操作孔打开，且，所述三工位隔离开关处于合闸、接地和分闸工位时，所述刀闸带动所述起压板转动，使所述第二竖直杆与所述限制销解除片接触，所述断路器解除限位。

在一个优选或可选的实施方案中，所述第二基板边沿位置处间隔设有用于固定的第二安装孔。

在一个优选或可选的实施方案中，所述弹性件为压簧，所述压簧两端分别与所述刀闸和所述第二锁定机构连接。

在一个优选或可选的实施方案中，所述起压板中央区域设有轴孔，能够安装有起压板轴，使所述起压板绕所述起压板轴转动。

本案的技术有益效果：

本案通过在充气柜柜体上设置第一锁定机构和第二锁定机构，通过断路器合闸时合闸联动片的动作，使得第一锁定机构带动联锁滑板遮盖操作孔。当需要对三工位隔离开关进行操作时，通过起压板传动至第二锁定机构，使得第二锁定机构与限制销解除片接触，解除断路器的限位。通过第一锁定机构和第二锁定机构实现不同方向的运动，设计巧妙，结构简单，安全可靠，极其适用于永磁机构与三工位隔离开关相隔较远的充气柜，避免人员误操作所导致安全隐患的情况出现。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的互锁装置的断路器合闸时的结构示意图；

图2为本发明的互锁装置的三工位隔离开关动作时的结构示意图；

图3为本发明的互锁装置的第一连杆机构的结构示意图；

图4为三工位隔离开关闸刀合闸的示意图；

图5为三工位隔离开关合闸工作原理图；

图6为充气柜断路器与三工位开关互锁的结构示意图；

图7为本发明互锁装置的第一连杆机构和第二连杆机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同所述第一连杆机构字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

相关解释：

三工位隔离开关，简称3ps，即3positionswitchgear。三工位负荷开关表示其具有合闸位置、分闸位置和接地位置。切断和隔离是不同的。切断仅表明电路已断开，负荷已切除；隔离不单单包括切断的状态，还表明电源侧和负荷侧之间的断口很大。

充气柜，dxg-12(c)户内交流高压气体绝缘金属封闭开关设备，主开关既可以用永磁机构真空断路器也可以用弹簧机构的真空断路器，整柜采用空气绝缘与六氟化硫气体隔室相结合，既紧凑又可扩充，适用于配电自动化。充气柜具有结构紧凑、操作灵活、联锁可靠等特点，对各种不同的应用场合、不同的用户要求均能提供令人满意的技术方案。传感技术和最新保护继电器的采用，加上先进的技术性能及轻便灵活的装配方案，完全可以满足用户不同的需求。充气柜适用于电力系统的小型二次变电所、开闭所、箱式变电站、住宅小区、工矿企业、大型商场，特别适用于机场、地铁、铁路等对用电要求较高的场合。

参见图1和图2所示的互锁装置，用于断路器与三工位隔离开关的互锁，断路器包括限位销接触片21和合闸联动片20，三工位隔离开关包括联锁滑板4、操作孔和刀闸，操作孔包括分闸操作孔1、接地操作孔2和合闸操作孔3，并在同一水平位置，断路器与三工位隔离开关均是采用现有技术中的产品，在此不再赘述。

互锁装置包括起压板16、与合闸联动片20连接的第一锁定机构和与限位销接触片21连接第二锁定机构，起压板16位于第一锁定机构和第二锁定机构上方，第一锁定机构和第二锁定机构相邻设置，例如，竖向平行的方式安装在充气柜内。起压板16一端通过弹性件与刀闸300连接，弹性件，例如，包括分闸压簧12、接地压簧13和合闸压簧14，处于同一水平位置，分闸压簧12、接地压簧13和合闸压簧14与分闸操作孔1、接地操作孔2和合闸操作孔3对应连接。起压板16的另一端与第二锁定机构连接。需要指出的是，三工位隔离开关的合闸原理如图4和图5所示，刀闸300合闸至合闸操作孔3时，刀闸300向下压安装在闸操作孔3下方的合页400，使合页400带动合闸压簧14下压起压板16的右端。三工位隔离开关的分闸和接地原理通合闸工作原理，且仅当分闸压簧12、接地压簧13和合闸压簧14同时下压起压板16的右端时，起压板16传动至第二锁定机构，并与限位销接触片21接触，断路器解除限位可动作。其中：

第一锁定机构两端分别与联锁滑板4和合闸联动片20连接，当断路器合闸时，通过合闸联动片20使第一锁定机构带动联锁滑板4遮挡操作孔，其作用是使三工位隔离开关操作无法打开而锁定为合闸、分闸或接地，避免人为误操作而造成的安装事故发生；

第二锁定机构分别与限位销接触片21和起压板16的另一端连接，当操作孔打开，且，当所述操作孔打开，且，三工位隔离开关执行合闸、接地或分闸操作时，刀闸300带动起压板15转动，刀闸带动弹性件下压起压板16，以带动起压板16转动，起压板16，例如，中央区域设有通孔，能安装起压板轴15，起压板轴15与充气柜内壁固定连接，起压板16可绕起压板轴15转动。当三工位隔离开关恰好处于合闸、接地或分闸工位时，第二锁定机构与限制销解除片21接触，断路器解除限位状态，使第二锁定机构与限制销解除片接触，断路器解除限位。

作为可选的实施方式，第一锁定机构包括第一竖直杆51和第一连杆机构，其中：

第一竖直杆51的一端与联锁滑板4连接，另一端与第一连杆机构的一端连接；第一连杆机构的另一端与合闸联动片20连接，断路器合闸时，通过合闸联动片20带动第一连杆机构，从而带动第一竖直杆51在竖直方向移动，以带动联锁滑板4遮挡操作孔，使三工位隔离开关操作无法打开而锁定为合闸、分闸或接地。

进一步的，第一连杆机构包括第一基板521、在第一基板上521设置的第一凹槽522(图中未标注)、第一折形杆523和第一滚轮524，第一滚轮524间隔安装在第一折形杆523上，第一滚轮524嵌入第一凹槽522内，第一折形杆523紧邻合闸联动片20一端伸出第一基板521(如l型基板)，留有伸出端，伸出端与合闸联动片20接触，其中：

第一折形杆523的一端与合闸联动片20连接，另一端与第一竖直杆51连接，断路器合闸时，通过合闸联动片20带动第一折形杆523水平移出(通过滚轮524在凹槽522内的滚动)，第一折形杆523带动第一竖直杆51在竖直方向上移动，能够带动联锁滑板遮挡操作孔，即，遮挡分闸操作孔1、接地操作孔2和合闸操作孔3，从而使三工位隔离开关操作无法打开而锁定为合闸、分闸或接地。

进一步的，考虑到部件的更换情况，第一折形杆523紧邻合闸联动片20的一端可通过转销101连接有第一连接杆201，第一连接杆201一端与第一折形杆523连接，另一端与合闸联动片20连接，利用第一连接杆201传递合闸联动片20的推力，以实现联锁滑板4遮挡操作孔。

作为可选的实施方式，第一基板边沿位置处间隔设有用于固定的第一安装孔525，第一安装孔525用于第一连杆机构的安装，例如，安装在充气柜内壁上。

作为可选的实施方式，第二锁定机构包括第二竖直杆61和第二连杆机构，其中：

第二竖直杆61的一端与起压板16连接，另一端与第二连杆机构的一端连接；

第二连杆机构的另一端与限位销接触片21连接，当操作孔打开，并，执行三工位隔离开关相应的合闸、接地或分闸操作时，第二连杆机构能够与限制销解除片21接触，断路器解除限位。如，分闸压簧12、接地压簧13和合闸压簧14的两端均分别与刀闸和起压板16一端连接，三工位隔离开关合闸时，分闸压簧12或接地压簧13或合闸压簧14下压，迫使起压板16右侧下降(以图中方位作为参考)，左侧上升，从而带动第二竖直杆61向上移动，第二竖直杆61向上移动式带动第二连杆机构动作，限制销解除片21接触，断路器解除限位可动作。

进一步的，起压板16中央区域设有轴孔，能够安装有起压板轴15，使起压板16绕起压板轴15转动，起压板轴15的安装，例如，固定在充气柜内壁上。

作为可选的实施方式，第二连杆机构包括包括第二基板621、在第二基板上设置的第二凹槽622、第二折形杆623和第二滚轮624，第二滚轮624间隔安装在第二折形杆623上，第二滚轮624嵌入第二凹槽622内(图中未标注)，其中：

第二折形杆623的一端与限位销接触片21连接，另一端与第二竖直杆61连接；当操作孔打开，且，执行三工位隔离开关相应的合闸、接地或分闸操作时，刀闸合闸带动弹性件动作，闸压簧12或接地压簧13或合闸压簧14下压起压板16的右侧下降，左侧上升，左侧上升时带动第二竖直杆61向上移动，从而使得第二滚轮624在第二凹槽622滚动以带动第二折形杆623水平移动，当三工位隔离开关恰好处于合闸、接地或分闸位置时，第二折形杆623与断路器限制销解除片21接触，断路器解除限位可动作，接触断路器的限定。

进一步的，考虑到部件的更换情况，第二折形杆623紧邻限位销接触片21的一端可通过转销102连接有第二连接杆202，第二连接杆202一端与第二折形杆623连接，另一端与限位销接触片21连接。

进一步的，第二基板62边沿位置处间隔设有用于固定的第二安装孔625，第二安装孔625与第一安装孔525位置相对应，使得第二基板62和第一基板52平行且留有间距的方式安装在充气柜内壁，如，通过螺栓的安装，螺栓一端依次穿过第二基板62和第一基板52，并与充气柜内壁连接。

本案使用在充气柜中，充气柜的断路器及三工位开关机构均设置于气箱外，如图4所示，两者之间的操作需要具备可靠的机械联锁功能，断路器在合闸位置，不允许三工位开关操作，断路器在合闸时，合闸联动片带动第一竖直杆51垂直上升，使得联锁滑板4遮挡三工位隔离开关操作孔，从而使三工位隔离开关操作无法打开而锁定为合闸、分闸或接地，避免误操作的请款出现。

仅当三工位开关在合闸、分闸、接地位置时，真空断路器方可操作，起压板16一端带动第一竖直杆51向上移动，使得第一连接杆201与水平移动。三工位隔离开关恰好处于合闸、接地或分闸位置时，第一连接杆201与断路器限制销解除片21接触，断路器解除限位可动作。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。