用于10kV高压柜进线柜门的保护装置的制作方法

本实用新型涉及高压柜安全保护装置领域，具体是用于10kv高压柜进线柜门的保护装置。

背景技术：

为降低远距离输电过程中的电能损耗、提高输电稳定性，供电单位向用电单位供电时采用高压输电，其中，高压柜是高压输电、配电、电压转换过程中必不可少的电器设备，而由于高压柜在运行状态下危险性极大，如在运行状态下直接打开柜门进行操作极易引发严重的触电及供电事故，因此为了供电系统的安全，根据《国家电网公司电力安全工作规程》的相关规定，现有的电力高压柜一般都设置有五防电磁锁，专门用来防止出现电气误操作的情况发生，保障高压开关柜的安全正常运行，同时保护电路巡检人员的人身安全。

在实际工作中，往往会发生电力安全工作规程与实际操作相冲突的情况，部分安装有接地开关的高压柜，由于五防电磁锁的连锁功能，高压柜的进线柜门在未合上接地开关前无法打开，以防误入带电间隔，而电力安全操作规程规定只有确认线路无电后才能闭合接地开关，这样势必要打开柜门确认电路无电后才能操作接地开关，导致电力安全工作规程与实际操作相矛盾。而那些没有设置接地开关的高压柜，就没有接地保护，增加了高压进线柜的安全隐患，对于高压柜体和与高压柜体铰接的柜门的限制就变得尤为重要。因此，工作人员在实际操作高压柜进线柜门时如何能够保障在工作的发生误操作时，能够及时的对操作高压柜进线柜门的工作人员提供有效保护便成为高压柜安全保护装置领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术在上级高压输电未断电时，下级高压电柜在工作人员误操作开启柜门时不能对工作人员提供及时有效的保护的不足，提供了一种用于10kv高压柜进线柜门的保护装置，通过限制柜门开启和形成外部屏障的方式，及时有效的对误操作的工作人员提供保护。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

用于10kv高压柜进线柜门的保护装置，包括设置于高压柜体内的限位机构，所述限位机构内设有能够收缩的牵拉绳，牵拉绳从限位机构的内部延伸到柜门的内部，牵拉绳贯穿柜门表面处设有能够夹住牵拉绳的摩擦块，摩擦块与柜门固定连接，所述柜门的外表面设有能够在柜门前形成阻断屏障的安全阻隔器，所述安全阻隔器的触发开关与牵拉绳伸入柜门内的端部固定连接。

现有技术中通常都是通过五防电磁锁来限制高压柜的柜门开启，特别是对于10kv高压柜，安全防护的需求更加庞大和迫切，一般的高压开关柜均采用“五防”机械联锁，大都采用“接地开关操作机构锁联装置”，用接地刀操作杆转动，控制高压柜后门的开、闭，使用比较简单，但是，在实现“防止误入带电间隔”功能时，实现了接地刀合闸后开关柜后柜门的电缆室门才能开启，而后柜门开启后防止接地刀分闸的功能无法实现，即造成接地刀分闸及断电器手推车可以推进接通送电，而后柜门又是开启的，这就存在安全隐患，所以即便是采用了五防电磁锁也不能完全保障工作人员不会进行柜门开启的误操作；本实用新型中的限位机构中还设有断路器、行程限位开关和中间继电器，所述断路器与柜体内部电源系统母线的二次接头和下级子线之间的线路连接，所述中间继电器包括动触点、若干常开触点、若干常闭触点、线圈和接线端子，所述接线端子与线圈连接，所述接线端子与所述断路器的开关臂和断路器小车动合触点连接，所述行程限位开关包括限位开关、动触点、静触点和滚轮，所述行程限位开关的动触点和静触点与断路器小车动合触点和断路器的开关臂连接，当柜门打开时，上级断路器开关在合位时，同时断路器手车在工作位时，行程开关的动断触点接通，中间继电器动作(动合触点闭合)，接通限位机构中控制固定住牵拉绳的结构将牵拉绳长度固定，从而避免柜门被开启，当上一级断路器在分位时，或者断路器手车在试验位，这样此回路就不通，限位机构中限制牵拉绳的结构便放开牵拉绳，从而使得柜门能够正常开启，本实用新型中在柜门处设置有摩擦块，摩擦块能够通过摩擦力限制住牵拉绳，如果工作人员开启柜门时的力量未超过摩擦块限制牵拉绳运动的摩擦力，牵拉绳便不会触发柜门内的安全阻隔器的开关，当工作人员或是无关人员用较大力量开启柜门时，牵拉绳触发安全阻隔器的触发开关，此时安全阻隔器便能够通过在工作人员于高压柜体之间形成屏障的方式将工作人员与高压柜体阻隔，从而保护工作人员或是无关人员免于受到高压柜体内的电伤害，通过限制柜门开启和形成外部屏障的方式，及时有效的对误操作的工作人员提供保护。

进一步的，所述安全阻隔器包括封闭外壳，所述封闭外壳内设有转动轴，所述牵拉绳的端部与转动轴的底部固定连接，在转动轴外套设有气体发生器，所述气体发生器与封闭外壳的内壁固定连接，所述转动轴的高度大于气体发生器的高度，在气体发生器外的转动轴上设有连接杆，连接杆的一端与转动轴固定连接，连接杆的另一端固定有弧形封闭板，所述封闭外壳位于柜门外表面的一侧设有气囊组件，气囊组件与封闭外壳的内部连通，在气囊组件与封闭外壳的连通处通过弧形封闭板密封。本实用新型中的安全阻隔器形成的屏障为气囊组件提供的气囊，在牵拉绳受到的外力超过摩擦块提供的摩擦力时，牵拉绳拉动转动轴进行转动，所述弧形封闭板初始状态是处于气囊组件与封闭外壳的连通处，通过转动轴的转动能够带动气囊组件与封闭外壳的内部连通，所述转动轴在牵拉绳的作用之下转动，而由于套设于转动轴外的气体发生器与封闭外壳固定连接，所以在转动轴的转动过程中转动轴便会与气体发生器发生相对转动，这种相对转动便会带动气体发生器的开关开启从而导致气体大量释放，大量气体从连通处填充到气囊的内部，使得气囊膨胀在工作人员与高压柜体之间形成屏障，有效的将工作人员隔离在安全区域内。

进一步的，所述气囊组件包括第一气囊、第二气囊和第三气囊，所述第一气囊、第二气囊和第三气囊相互独立，第一气囊、第二气囊和第三气囊分别与封闭外壳的内部连通，所述第一气囊、第二气囊和第三气囊并列设置并且分别朝向柜门外的不同的角度，所述弧形封闭板最多能够同时封堵两处气囊的连通处。本实用新型中通过设置不同角度的第一气囊、第二气囊和第三气囊，将柜门外的各个角度均辐射到，并且通过弧形封闭板转动的不同角度，从而对不同区域的气囊进行充气，在不同区域的气囊弹出时，能够达到不同的效果，本实用新型中的第一气囊为靠近柜门开启侧的气囊，第二气囊为中间的气囊，第三气囊为靠近柜门与高压柜体铰接处的气囊，如靠近柜门与高压柜体铰接一侧的第三气囊的弹出能够通过与外界的挤压将柜门向关闭的方向挤压，靠中间的第二气囊的弹出能够有效的将阻止柜门的继续开启，靠近柜门开启处的第一气囊能够有效的将高压柜与工作人员阻隔开，本实用新型中的气体发生器所产生的气体均为惰性气体，不会形成易燃易爆的环境。

进一步的，所述转动轴包括轴体，转动轴体上套设有转动圈，转动圈位于转动轴伸出气体发生器外的部分，转动圈的内表面与轴体固定连接，转动圈的外表面与连接杆固定连接，所述轴体的底部设有弧形底槽，所述牵拉绳的端部固定连接在弧形底槽内，所述轴体底部贯穿封闭外壳的底部并且通过轴承与封闭外壳连接，封闭外壳、轴承与轴体之间作密封处理。所述转动圈与轴体固定，通过与转动圈固定连接的连接杆，能够有效的随着轴体的转动而调整弧形封闭板的位置，牵拉绳通过拉动位于轴体底部的弧形底槽转动轴体能够有效的减小牵拉绳贯穿封闭外壳所带来的对于封闭外壳密封性的减弱，轴承的内圈与轴体固定，轴承的外圈与封闭外壳的底部固定，同时封闭外壳、轴承与轴体之间的密封处理通过在缝隙处设置密封垫圈完成，有效的在保障密封外壳内部密封性能的同时完成了轴体的转动，从而保障了气囊的有效展开。

进一步的，所述限位机构包括限位外壳，限位外壳内设有卷绳筒，所述牵拉绳卷于卷绳筒上，卷绳筒的端部设有能够卡死卷绳筒的电动插销。所述牵拉绳的收缩和放开依靠卷绳筒的转动完成，上级断路器开关在合位时，同时断路器手车在工作位时，行程开关的动断触点接通，中间继电器动作(动合触点闭合)，接通电动插销锁住卷绳筒，使得卷绳筒停止转动，从而导致牵拉绳长度固定，能够限制柜门开启，当上一级断路器在分位时，或者断路器手车在试验位，这样此回路就不通，限位机构中的电动插销放开，卷绳筒能够自由转动，从而保障柜门的正常开启。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过牵拉绳触发安全阻隔器的触发开关，此时安全阻隔器便能够通过在工作人员于高压柜体之间形成屏障的方式将工作人员与高压柜体阻隔，从而保护工作人员或是无关人员免于受到高压柜体内的电伤害，通过限制柜门开启和形成外部屏障的方式，及时有效的对误操作的工作人员提供保护。

(2)通过靠近柜门与高压柜体铰接一侧的第三气囊的弹出能够通过与外界的挤压将柜门向关闭的方向挤压，靠中间的第二气囊的弹出能够有效的将阻止柜门的继续开启，靠近柜门开启处的第一气囊能够有效的将高压柜与工作人员阻隔开。

(3)通过牵拉轴体底部的弧形底槽驱动轴体转动，并通过封闭外壳、轴承与轴体之间的密封处理通过在缝隙处设置密封垫圈完成，有效的在保障密封外壳内部密封性能的同时完成了轴体的转动，从而保障了气囊的有效展开。。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型安全阻隔器俯视剖视图；

图3为本实用新型转动轴及气体发生器结构示意图；

图4为本实用新型转动轴轴体仰视图；

图5为本实用新型限位机构剖视图；

附图标记所对应的名称为：1-高压柜体，2-柜门，3-安全阻隔器，4-限位机构，5-牵拉绳，31-第一气囊，32-第二气囊，33-第三气囊，34-连接杆，35-气体发生器，36-转动轴，37-封闭外壳，361-转动圈，362-弧形底槽，41-限位外壳，42-卷绳筒。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例：

如图1～5所示，用于高压柜进线柜门2的保护装置，包括设置于高压柜体1内的限位机构4，所述限位机构4内设有能够收缩的牵拉绳5，牵拉绳5从限位机构4的内部延伸到柜门2的内部，牵拉绳5贯穿柜门2表面处设有能够夹住牵拉绳5的摩擦块，摩擦块与柜门2固定连接，所述柜门2的外表面设有能够在柜门2前形成阻断屏障的安全阻隔器3，所述安全阻隔器3的触发开关与牵拉绳5伸入柜门2内的端部固定连接；所述限位机构4包括限位外壳41，限位外壳41内设有卷绳筒42，所述牵拉绳5卷于卷绳筒42上，卷绳筒42的端部设有能够卡死卷绳筒42的电动插销。

本实施例中的限位机构4中还设有断路器、行程限位开关和中间继电器，所述断路器与柜体内部电源系统母线的二次接头和下级子线之间的线路连接，所述中间继电器包括动触点、若干常开触点、若干常闭触点、线圈和接线端子，所述接线端子与线圈连接，所述接线端子与所述断路器的开关臂和断路器小车动合触点连接，所述行程限位开关包括限位开关、动触点、静触点和滚轮，所述行程限位开关的动触点和静触点与断路器小车动合触点和断路器的开关臂连接，当柜门2打开时，上级断路器开关在合位时，同时断路器手车在工作位时，行程开关的动断触点接通，中间继电器动作，接通限位机构4中控制固定住牵拉绳5的结构将牵拉绳5长度固定，从而避免柜门2被开启，当上一级断路器在分位时，或者断路器手车在试验位，这样此回路就不通，限位机构4中限制牵拉绳5的结构便放开牵拉绳5，从而使得柜门2能够正常开启，本实用新型中在柜门2处设置有摩擦块，摩擦块能够通过摩擦力限制住牵拉绳5，如果工作人员开启柜门2时的力量未超过摩擦块限制牵拉绳5运动的摩擦力，牵拉绳5便不会触发柜门2内的安全阻隔器3的开关，当工作人员或是无关人员用较大力量开启柜门2时，牵拉绳5触发安全阻隔器3的触发开关，此时安全阻隔器3便能够通过在工作人员于高压柜体1之间形成屏障的方式将工作人员与高压柜体1阻隔，本实施例中的中间继电器采用jz7系列的中间继电器，本实施例中的摩擦块提供的摩擦力大小应大于正常成年人开启柜门2所使用的力量大小，使得正常开启柜门2时不会触发安全阻隔器3，安全阻隔器3的触发只会在收到过大的外力时才会发生，本实施例中的电动插销采用现有技术中能够在市面进行大量采购的型号，电动插销通过插入和拔出卷绳筒42的方式对卷绳筒42的转动进行限制。

作为优选的，所述安全阻隔器3包括封闭外壳37，所述封闭外壳37内设有转动轴36，所述牵拉绳5的端部与转动轴36的底部固定连接，在转动轴36外套设有气体发生器35，所述气体发生器35与封闭外壳37的内壁固定连接，所述转动轴36的高度大于气体发生器35的高度，在气体发生器35外的转动轴36上设有连接杆34，连接杆34的一端与转动轴36固定连接，连接杆34的另一端固定有弧形封闭板，所述封闭外壳37位于柜门2外表面的一侧设有气囊组件，气囊组件与封闭外壳37的内部连通，在气囊组件与封闭外壳37的连通处通过弧形封闭板密封；所述气囊组件包括第一气囊31、第二气囊32和第三气囊33，所述第一气囊31、第二气囊32和第三气囊33相互独立，第一气囊31、第二气囊32和第三气囊33分别与封闭外壳37的内部连通，所述第一气囊31、第二气囊32和第三气囊33并列设置并且分别朝向柜门2外的不同的角度，所述弧形封闭板最多能够同时封堵两处气囊的连通处；所述转动轴36包括轴体，转动轴36体上套设有转动圈361，转动圈361位于转动轴36伸出气体发生器35外的部分，转动圈361的内表面与轴体固定连接，转动圈361的外表面与连接杆34固定连接，所述轴体的底部设有弧形底槽362，所述牵拉绳5的端部固定连接在弧形底槽362内，所述轴体底部贯穿封闭外壳37的底部并且通过轴承与封闭外壳37连接，封闭外壳37、轴承与轴体之间作密封处理。

弧形封闭板的初始位置是位于第二气囊32和第三气囊33的连通处，其作用为弹出第一气囊31从而阻隔高压柜体1与工作人员，而在柜门2开启稍多一点时，弧形封闭板便转动到封闭第一气囊31和第二气囊32处，此时第一气囊31和第二气囊32不会弹出，第三气囊33弹出并通过限制铰接处而促使柜门2关闭并阻止柜门2进一步打开，若柜门2进一步打开的过程中第一气囊31和第二气囊32也逐渐被展开，进一步阻止柜门2的开启并促使柜门2的关闭并且在工作人员和高压柜体1间形成屏障，从而保护工作人员的安全，本实施例中的牵拉绳5通过拉动位于轴体底部的弧形底槽362转动轴36体能够有效的减小牵拉绳5贯穿封闭外壳37所带来的对于封闭外壳37密封性的减弱，轴承的内圈与轴体固定，轴承的外圈与封闭外壳37的底部固定，同时封闭外壳37、轴承与轴体之间的密封处理通过在缝隙处设置密封垫圈完成，本实施例中的气体发生器35采用基于dtnf11a的安全气囊气体发生器35，该气体发生器35体积较小并且能够有效的对气囊进行充气从而扩充气囊，本实施例中的气囊采用绝缘材料制成，气体发生器35产生的气体为惰性气体。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。