专利名称：电气开关程控防误罩的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种对电气开关防误操作实现程序控制的锁具。
在电力供配电系统中，变电所需要有一整套严密的操作程序要求，再配之以相应的技术设施和防误操作装置，以此来防止诸如“误拉误合开关、带负荷拉合闸刀，带电接装地线、带地线合闸、误入有电隔离仓”等操作事故的发生，这在本领域内技术人员称之为“五防”。在现有技术中，为了实现“五防”而采用的联锁防误装置和手段可归结为两点一是用机械联锁的办法，把锁芯装在开关把手上，并采用“将军不下马”的结构；二是将下一程序用的钥匙锁在上一程序的开关把手上，这样，只有操作完第一程序后再取第二程序的钥匙，去开启第二程序的开关，随之把取下的钥匙卡在上一程序的开关中，以确保程序的正确性。此种技术手段，在实施过程中，已暴露出诸多弊端与缺陷，主要体现在以下几方面(一)变强制按序运行为人工记忆程序运行。由于变电所有很多进出路与回路，少则10多条，多则20－30条，加上电网变压器，前后开关和闸刀等，按正常情况，钥匙的数量太多，稍有紊乱，后果不堪设想，虽然在某些操作程序上可以并用同一锁芯来减少钥匙品种及数量，但钥匙的总数还是相当多的，故在某些管理不善的单位电气设备上，从外表看上去，似乎防误装置一应俱全，但程序操作实质性问题却改变了，而是用成串钥匙靠人工记忆去开锁操作，这样就难免发生事故。(二)有些防误装置经修理后，换用了一般锁芯，插入钥匙而未经操作时再拔出钥匙，误以为已经操作完毕的误操作情况也会酿成事故。(三)某些不必经常打开的把手，如高压隔离仓等，虽然不能放在常见程序的控制范围内，但若需要打开时，那一定要按停电程序操作完毕后才能开启，目前虽然也有借助一些远距离操作门锁的联动机构，但有时受到位置或场所等因素的限制而使其不能发挥应有的作用。(四)因各种联锁防误操作装置，采用了不少钢件及铜件，特别是锁芯部分，除制造上要求精度高之外，因不常开启，在潮湿环境中容易发生锈蚀，不利于设备的正常运行和维护。
本实用新型的目的是针对已知技术的上述弊端与缺陷，提出一种新的防误操作锁具——电气开关程控防误罩的技术方案，增加防误操作内容，确保“五防”操作更加安全可靠。
本实用新型的技术方案是构造这样一种电气开关程控防误罩，它包括锁罩和程控钥匙两部分，它具有如下的技术特征(1)锁罩的一端与固定在开关设备上的底盒两者借助于带回形弹簧的铰链轴联结在一起，以保证方便地开启和关闭；(2)在锁罩的另一端，装有程控钥匙孔座和程控钥匙夹持机构；在程控钥匙孔座下方，装有锁舌机构；(3)在锁罩和底盒之间装有电气开关把手以及与之相关联的强迫操作装置；(4)程控钥匙本体呈扁平盒状，并与锁罩上的程控钥匙孔座相匹配；在钥匙本体中并排安装至少两根钥匙芯杆；控制钥匙芯杆行程动作的机构是“推－推式”按键结构；实现钥匙芯杆之间的程序操作是由该芯杆上的“V”形缺口和相邻两芯杆中间的钢珠相配合组成的机械程序控制机构来保证的；(5)程控钥匙与钥匙孔座之间，设有相互匹配的识别装置，它们分别是由横截面形状各异的识别条和识别座组合而成；(6)程控钥匙本体的底边，装设有防乱操作装置，它由带有钥匙芯杆通孔的闸板及压接在闸板两端的弹簧片组成；(7)在本电气开关防误罩中，装有提示告警装置。
本实用新型的优点和积极效果在于它将带锁开关把手改变为带锁舌的开关罩，增加了防误操作内容，并具有机械强制操作和提示告警功能，它能严格按电力运行的倒闸操作程序原理设计程序，进一步提高了防误操作的安全可靠程度；本实用新型消除了现有技术中必备“一大把”钥匙的烦恼；在防误罩整个结构组成中，除少量必须的金属件而外，大多数构件都可采用非金属材料制作，使工艺简化，制作成本降低，操作安全可靠，维修方便。
附
图1－13给出本实用新型一具体实施例的结构和工作状态示意图，这里再结合附图对本实用新型的技术特征、功能作用和实施过程作进一步描述。
本实施例是一个带有电子语言提示告警装置的程控防误罩，其整体结构如图1－2所示图1是防误罩整体结构主视图，图2是其侧面剖视图。本防误罩把各种防误机构均装在罩子内，其中包括底盒(1)，锁罩(2)，盒罩铰链(3)，开关屏或模拟把手(4)，程控钥匙本体(5)，钥匙孔座(6)，钥匙芯杆(7)，锁舌装置(8)，钥匙夹持机构(9)，强迫操作装置(10)，左识别条(11)，右识别条(12)，左识别座(13)，右识别座(14)，语言电路芯片(15)，扬声器(16)，电池盒(17)，电源开关(18)，分、合闸开关(19)。
下面再分别描述其各组成部分程控钥匙(如图3－5所示)A程序控制机构这种程序控制机构可做成双联锁、三联锁至到七联锁等六种形式，其中结构原理全部相同，仅是数量的增减而已，它主要由本体(5－1)、盖(5－2)及钥匙芯杆(7)所组成，当按下钥匙芯杆(7)时，如图9所示，靠它端部的斜面去推开相应于该芯杆编号的锁舌，(每套锁罩在不同位置各装一套锁舌来达到程序锁罩的作用)，从而打开锁罩(2)使开关把手(4)暴露出来，以便操作。由于此芯杆的按下操作后回复到“等待返程操作状态，即回复到该一芯杆的”V“形缺口对准下一芯杆的“V”形缺口时，即打开了钢珠(5－6)的通路而可以按下此芯杆了，其动作原理如图6所示，只有按图6所示的程序才能操作，图6为三联锁的动作原理，它同样适用于其它各种数量的联锁程控钥匙的程控动作，这个性能就能初步满足配变电所的一般操作程序要求，即
由于本钥匙的结构特点，可以分段采用程序，例如某一线路设计采用七联锁防误罩，如果中间三程序为常用程序，前后四种为不经常使用程序，为了防止不必要的误操作，可以采用锁夹将前后封锁住，仅使用中间三种，在必要时才打开锁夹动用前后几个程序，则其程序为
这样一个性能，给配变电站(所)提高了本防误罩的采用率及防误范围的延伸，因为前后几个不常用程序也只能在前几个程序后才能动作，并且此锁夹还可夹住(锁住)其中某一程序。
2.等待返程机构如图3所示，此机构设在钥匙芯杆(7)的上部，它类似于电子工业中所采用的“推－推”式按键开关的结构形式，它的“动”及“止”的轨迹及位置由它本身各段凹槽(5－4)所决定，如图7所示，并借助导向钢丝钩(5－3)的配合，使它的端部停在(a)部位或者(d)部位，如图3所示，钢丝钩停在凹槽(5－4)的(a)部一即原始位置，芯杆在最上面，当按下“1”号芯杆时，钢丝钩端部沿着图7所示的轨迹(a)→(b)→(c)→C端(行程终端，这时芯杆前进了全行程，从而打开了“1”号罩上的“1”号锁舌，可启罩操作了，而这时，芯杆因脱离锁舌而被它本身的回复弹簧(5－5)返回，但由于受钢丝钩(5－3)的牵制，使它沿着(C)落到了(d)，由于回退的道路被M座阻挡而使芯杆停在半路上，即为本设计所希望的位置，这个位置会使钢珠(5－6)落进“V”形槽而打开下一程序(即下一个芯杆)的通道，并且还为返回程序(Ⅰ)作好“待命返回”准备。当Ⅱ－Ⅲ、Ⅲ’－Ⅱ’，又要采用(Ⅰ’)时，再按下“1”号芯杆，此时钢丝钩端部从(d)处出发，由于(b)高于(d)，而它只能从(e)－(f)－f端，此时又打开锁舌，揭盖操作，脱离锁舌，而又推回复弹簧返回，这时钢丝钩的端部沿着(f)→(g)→(a)→a端，即复位钥匙芯杆又回复到原始图示位置。
3.识别本系统线路的识别装置。
根据一个配变电所(站)不同的线路系统，在本防误罩的钥匙本体(5)。采用不同形状的识别条(11.12)，如果采用六种识别条，即可满足36条回线的内变电所(站)使用，对应锁罩上的钥匙孔座(6)也应该是六种形状匹配的识别座(13.14)，它座落在钥匙孔座(6)的两侧，这样就提高了防误操作的正确性。除了此六种识别座外，还可有一种能容纳上述六种识别条的通用识别座，用这种识别座的通用锁罩，能适应所(站)内一些又要程序，又要通用的场合，如旁路闸刀处或接地线处。
4.防乱操作装置本装置可结合图2和图8进行说明。程控钥匙(5)在不用时，它放在配电模拟屏的模拟的线路旁，按调度指令，值班人员从屏上取下钥匙按序打开锁罩而此钥匙只有在锁罩钥匙孔座(6)内，才能按动钥匙芯杆，在孔座外就无法按动，这样就能减少在值班人员手中或在中间路途中发生“乱操作”现象。该机构设置在芯杆(7)的下方，它是一种闸板机构，它靠回复弹簧(5－7)本身弹力大于压紧弹簧(5－8)弹力的作用，把闸板(5－9)推向左面，使闸板上的孔部分遮住了芯杆(7)的下行通道而起到了防乱作用。当芯杆(7)下行回到了“待命返程”位置时(见图8)，此闸板(5－9)回复时靠芯杆(7)上的缺口被卡住，而起到了防乱操作的作用。由于左右二弹簧的作用，所以只能在钥匙插入罩的钥匙孔座内，左弹簧(5－7)受座孔(6)内通道之压而使闸板(5－9)右移才打开通道。故钥匙只有插入后，才能按动芯杆。
B电子告警锁罩如图1、图2所示，该锁罩(2)同其底盒(1)两部分靠装有回形弹簧的铰链轴(3)的联结而可以开启并停在某一个便于操作把手的位置上，它用相同的另部件与程控钥匙相匹配而组成双联锁至七联锁六种锁罩(三联锁罩是三套锁罩，七联锁是七套锁罩，锁舌装在各不相同的锁位上)而构成程序锁罩，用于有程序要求的开关上或闸刀等场合，实现了“一把钥匙，能程序地开几个锁”的要求。下面分别介绍罩内的各种装置和机构1.锁舌装置由图9所示，它是由锁舌(8－1)，锁舌座(8－2)和回复弹簧(8－3)所组成的独立件，装在底盒(1)内，当锁舌(8－1)受钥匙芯杆(7)触动而后退，退出了锁罩(2)的锁口，锁罩(2)解锁而转动开罩。该锁舌(8－1)按程序要求，分别装在相应程序罩的程序位置上，它只能接收相应程控钥匙芯杆插入才能开锁，也只有相同的线路识别条和识别座孔的程控钥匙芯杆插入才能开锁。
2.钥匙夹持机构图2中的钥匙夹持机构(9)的结构如图10所示，它由本体(9－1)、触杆(9－2)、触肖(9－3)及回复弹簧(9－4)所组成，当锁罩及其底盒锁在一起时因触杆(9－2)碰到底盒上的锁舌机构(8)的锁舌座(8－2)上［夹持机构(9)装在相应的上方］，压缩弹簧(9－4)至触杆的缺口处，这样触肖(9－3)可以自由移动了，故合锁时，钥匙可以自由出入，打开锁罩时，触杆(9－2)受回复弹簧(9－4)的作用而伸展，迫使触肖(9－3)挤进程控钥匙(5)的窝孔内，使其不能拔出而形成所谓“将军不下马”的形式。
3.强制操作机构图2中给出的强迫操作装置(10)是一个由锁罩(2)上的凸形推片和弹性挡片与底盒(1)上的肖轴以及与之相关联的开关把手共同配合组成的强制操作机构，可结合图10进行说明。该机构的基本要素是靠移动肖轴(10－3)来完成整套动作的，当它左移时，使锁环(10－2)靠弹簧(10－5)的力卡在肖轴(10－3)的锁口内，使锁环(10－2)上端部抬升一个距离，这时，只有转动把手，把它压下一小段距离而使锁环(10－2)脱离锁口，靠弹簧(10－4)之力把肖轴(10－3)推回原处。当锁罩合上时，装在上罩上的凸形推片(10－8)迟于弹性挡片(10－7)一步，使肖轴(10－3)左移，这样就形成图11所示的第QⅠ状态，当锁罩打开时，“强制操作机构”呈被锁状态QⅡ。当揭罩过程中，弹性挡片10－7上退时，它的尾钩部分虽受销轴(10－3)阻挡，但因有弹性作用而可顺利退出，若没转动把手(4)，即没有碰撞锁环(10－2)时，再合罩，而弹性挡片(10－7)的尾钩部分受肖轴(10－3)的阻挡而不能顺利插下，只有转动把手(4)解锁后，呈第QⅢ状态时才能通过，这样就形成了只要开罩必须强制操作的防误操作的作用。
4.模拟开关把手及其延伸附件在没有开关把手的电气设备上，锁罩底盒中开关屏部位仍压装有模拟操纵机构。模拟把手的要求是使用垂直及水平方位来操纵某些联动杆件(通过下底盒上的预留孔)；操纵或控制定位肖钉阻挡或避让其它开关的操纵(如闸刀拉手开关上使用)；把模拟把手的转动变成锁舌的伸缩(如隔离仓上开门使用)或把模拟把手的转动变成夹持器的伸缩(如接地线的吊挂或取下使用)等等，这些都是本防误罩模拟开关的延伸附件，根据需要设计而定。
5.电子语音提示及告警装置本装置如图12和图13所示，它是一集成电路芯片外接少量的电子元件而构成的一个体积小而能储存所需语音的电子告警装置。根据经济性与技术可行性，可采用储存二组语言为一组的电子系统。
如第一组IR1－“本开关现在是合闸状态”IR2－“本开关现在是分闸状态”第二组IR1－“关好仓门，才准合闸”IR2－“仓门打开，不准合闸”其中第一组是应用最为广泛的语言，后一组视发展而再增加的语言芯片。
在电子告警装置线路上采用电平触发边缘触发二种触发形式，其中电平触发利用钥匙插入座孔内后，撞到电源开关K［即图1中的(18)］之后接通电源，这时K1或K2［图2中的分、合闸开关(19)］之中总有一个开关被把手压住而整个电路接通语言提示开始，因应用边缘触发，故一有触发就把此循环语言说完为止(即开罩后也能把语言说完)，操作把手后，合罩时也接触到开关(19)的K1或K2，这时又发出另一路语言了，直到取出钥匙为止。这个告警装置增加了操作前后的听觉提示来校核操作的正确性，提高了防误程度。
本实用新型说明书附图共13幅，每幅图的名称是图1，是电气开关程控防误罩整体结构主视图；图2，是电气开关程控防误罩整体结构，侧视图；图3，是电气开关程控防误罩三联锁程控钥匙主视图(剖面)；图4，是电气开关程控防误罩三联锁程控钥匙仰视图；图5，是电气开关程控防误罩三联锁程控钥匙侧视图(剖面)；图6，是所述三联锁程控钥匙操作原理图；图7，是所述程控钥匙每一程序动作后待命返回机构运动轨迹槽(5－4)说明图；其中图7－A为主视图、图7－B为俯视图；图8，是所述程控钥匙防乱操作机构工作示意图；图9，是所述电气开关程控防误罩锁舌机构示意图；图10，是所述钥匙夹持机构示意图；图11，是所述强制操作机构结构及工作状态示意图；图12，是电气开关程控防误罩语音告警装置电路原理图；图13，是上述语音告警装置集成电路芯片封装形式示意图。
最后，结合图6对程控钥匙操作做补充说明罗马数符与箭头表示操作步骤与次序，其中○一只有“1”可动作，“2”、“3”被锁住；Ⅰ－推下“1”，“2”被松开，“3”仍被锁住；Ⅱ－再推下“2”，“3”松开，“1”被锁住；Ⅲ－再推下“3”，“1”、“2”为锁住；Ⅲ′－即反程序操作原位，只有“3”可动作，“1”、“2”为锁住；Ⅱ′－回推“3”，松开“2”，紧锁“1”；Ⅰ′－回推“2”，松开“1”，紧锁“3”；○′－回推“1”，紧锁“2”、“3”。操作程序一次循环终了。
权利要求一种电气开关程控防误罩，由锁罩和程控钥匙两部分构成，其特征在于(1)锁罩的一端与固定在开关设备上的底盒两者借助于带回形弹簧的铰链轴联结在一起；(2)在锁罩的另一端，装有程控钥匙孔座和程控钥匙夹持机构；在程控钥匙孔座下方，装有锁舌机构；(3)在锁罩和底盒之间装有电气开关把手以及与之相关联的强迫操作装置；(4)程控钥匙本体呈扁平盒状，并与锁罩上的程控钥匙插座相匹配；在钥匙本体中并排安装至少两根钥匙芯杆；控制钥匙芯杆行程动作的机构是“推-推式”按键结构；实现钥匙芯杆之间的程序操作是由该芯杆的“V”形缺口和相邻两芯杆中间的钢珠相配合组成的机械程序控制机构来保证的；(5)程控钥匙与钥匙孔座之间，设有相互匹配的识别装置，它们分别是由横截面形状各异的识别条和识别座组合而成；(6)程控钥匙本体的底边，装设有防乱操作装置，它由带有钥匙芯杆通孔的闸板及压接在闸板两端的弹簧片组成；(7)在电气开关防误罩中，装有提示告警装置。
专利摘要一种电气开关程控防误罩，由锁罩和程控钥匙组成。钥匙本体内并排安装至少两只钥匙芯杆，它靠一个行程控制和程序操作机构对锁罩的分、合进行控制；锁罩中设有锁舌、强迫操作和提示告警等装置；锁罩与钥匙之间设有相互匹配的识别装置。设防误罩改变了原有靠机械程序锁进行防误操作的方式，把带锁开关把手改变为带锁舌开关罩，增加了防误操作内容，提高了安全可靠性。
文档编号H01H9/20GK2163438SQ9323626
公开日1994年4月27日 申请日期1993年2月17日 优先权日1993年2月17日
发明者徐行龙, 马富生, 周敬业, 时伯诚 申请人:徐行龙, 马富生, 周敬业, 时伯诚