具有自锁功能的三相联动隔离开关的研发

陈群，陈作栋，郭文川

（福建电力职业技术学院，福建 泉州 362000）

0 引言

电力系统电气设备中，三相联动高压隔离开关作用是供高压线路在无负载情况下进行切换线路以及对被检修的电气设备进行电气隔离。垂直开启分、合操纵开关刀闸的三相联动高压隔离开关中，为避免开启状态的刀闸误动作，三相联动高压隔离开关中设置有自锁弹簧装置，它通过传动轴装置上附加设置的传动拐臂与底座之间的自锁弹簧来达到自锁目的。由于自锁弹簧的弹性力会因自身的衰减或疲劳而难以达到可靠的自锁设计目的，易造成误分闸和误合闸[1]。

1 研究内容

为克服现有技术存在的缺陷，本研究提供一种具有自锁功能的三相联动隔离开关，能够可靠避免误分闸和误合闸。

具有自锁功能的三相联动隔离开关，包括底座、三个动触座、三个静触座、三个刀闸组件、三个连杆装置、若干支柱绝缘子、传动轴装置、自锁弹簧、操作手柄和机械锁装置，操作手柄固装在传动轴装置末端，三个动触座及三个静触座通过支柱绝缘子安装在底座上，各刀闸组件一端分别铰接在对应静触座上且另一端与对应动触座可活动的接触联接，传动轴装置可转动安装在底座上，传动轴装置与各刀闸组件相对应的位置上设置有三个传动拐臂，各连杆装置一端铰接在对应刀闸组件上而另一端铰接在对应的传动拐臂上，传动轴装置上还设有自锁拐臂，自锁弹簧一端铰接在自锁拐臂上而另一端铰接在底座上，机械锁装置包括安装在操作手柄上的机械锁触发组件和沿传动轴装置轴向滑动的机械锁工作组件，机械锁触发组件与机械锁工作组件传动连接，机械锁工作组件与传动轴装置周向固定且机械锁工作组件可拆卸的嵌入底座[2]。机械锁工作组件包括机械锁复位件和锁紧桶，机械锁复位件安装在操作手柄与锁紧桶之间且机械锁复位件的两端分别顶住操作手柄和锁紧桶，机械锁复位件作用方向使锁紧桶压向底座，锁紧桶沿传动轴装置轴向方向滑动且锁紧桶与传动轴装置周向固定，锁紧桶与底座可拆卸连接。锁紧桶的靠近底座一侧一体设有若干等距分布的限位齿，底座侧壁设有若干与各限位齿对应配合的齿限位孔。锁紧桶内壁设有机械锁导向凸起而传动轴装置设有锁紧导向槽，机械锁导向凸起沿锁紧导向槽滑动[3]。机械锁复位件为压簧，压簧一端顶住操作手柄而另一端顶住锁紧桶。操作手柄设有操纵缺口，机械锁触发组件包括操控板、第一导环、第二导环和机械锁牵引绳，第一导环、第二导环均固装在操作手柄的靠近底座一侧，操控板一端铰接在操纵缺口上而另一端固装机械锁牵引绳，操作手柄上设有限位块，限位块在操控板靠近操纵缺口一侧顶住操控板，机械锁牵引绳一端固装在操控板上而另一端固装在机械锁工作组件上，机械锁牵引绳依次穿过第一导环和第二导环，机械锁牵引绳在第一导环与第二导环之间的走向与操作手柄平行，机械锁牵引绳在第二导环与机械锁组件之间的走向与传动轴装置平行[4]。

2 具体实施方式

下面结合附图对本研究作进一步说明：如图1、2、3所示，本实施例提供一种具有自锁功能的三相联动隔离开关，包括底座1、三个动触座21、三个静触座22、三个刀闸组件4、三个连杆装置5、若干支柱绝缘子、传动轴装置6、自锁弹簧7、操作手柄8和机械锁装置9。

图1 具有自锁功能的三相联动隔离开关结构示意图

在本实施例中，操作手柄8固装在传动轴装置6末端，三个动触座21及三个静触座22通过支柱绝缘子安装在底座1上，各刀闸组件4一端分别铰接在对应静触座22上且另一端与对应动触座21可活动的接触联接，传动轴装置6可转动安装在底座1上，传动轴装置6与各刀闸组件4相对应的位置上设置有三个传动拐臂66，各连杆装置5一端铰接在对应刀闸组件4上而另一端铰接在对应的传动拐臂66上，使用隔离开关操作杆转动操作手柄8将转动传动轴装置6，传动轴装置6带动三个传动拐臂66，进而使得三个连杆装置5拉动对应的刀闸组件4实现同步合闸和分闸，传动轴装置6上还设有自锁拐臂67，自锁弹簧7一端铰接在自锁拐臂67上而另一端铰接在底座1上，自锁弹簧7通过对自锁拐臂67的挤压实现对自锁拐臂67的锁定，机械锁装置9包括安装在操作手柄8上的机械锁触发组件和沿传动轴装置6轴向滑动的机械锁工作组件，机械锁触发组件与机械锁工作组件传动连接，机械锁工作组件与传动轴装置6周向固定且机械锁工作组件可拆卸的嵌入底座1；在不操作隔离开关时，机械锁工作组件嵌入底座1而被底座1约束住不能转动，又因为机械锁工作组件与传动轴装置6周向固定，即使在自锁弹簧7因自身的衰减或疲劳难以达到可靠的自锁时，传动轴装置6被机械锁工作组件固定住，这样刀闸组件4就不会意外分闸；当需要分闸时，操作者用隔离开关操作杆牵引机械锁触发组件，机械锁触发组件传动连接机械锁工作组件，牵引机械锁工作组件沿传动轴装置6轴向滑动，最终使得机械锁工作组件与底座1脱离接触，这样传动轴装置6解除周向固定，此时隔离开关操作杆可勾住操作手柄8以转动操作手柄8完成分闸；分闸后隔离开关操作杆与机械锁触发组件脱离接触，机械锁工作组件重新嵌入底座1，周向固定住传动轴装置6，这样重新锁定传动轴装置6，避免误合闸[5]。

图2 机械锁触发组件

在本实施例中，操作手柄8设有操纵缺口81，机械锁触发组件包括操控板921、第一导环922、第二导环923和机械锁牵引绳924，第一导环922、第二导环923均固装在操作手柄8的靠近底座1一侧，操控板921一端铰接在操纵缺口81上而另一端固装机械锁牵引绳924，操作手柄8上设有限位块82，限位块82在操控板921靠近操纵缺口81一侧顶住操控板921，限制操控板921的转动幅度防止操控板921脱离操纵缺口81，机械锁牵引绳924一端固装在操控板921上而另一端固装在机械锁工作组件上，机械锁牵引绳924依次穿过第一导环922和第二导环923，机械锁牵引绳924在第一导环922与第二导环923之间的走向与操作手柄8平行，机械锁牵引绳924在第二导环923与机械锁组件之间的走向与传动轴装置6平行，隔离开关操作杆进行分合闸操作时必然要勾住操纵缺口81进行操作，在勾住操纵缺口81下压前首先压住操控板921，操控板921转动进而牵引机械锁牵引绳924运动，在第一导环922与第二导环923的导向下，机械锁牵引绳924牵引机械锁工作组件，具体地说是牵引锁紧桶912沿传动轴装置6滑动而与底座1脱离接触，这样就实现仅仅在隔离开关操作杆压住操控板921时才能进行分合闸的目的，防止误分闸和误合闸。

图3 具有自锁功能的三相联动隔离开关（不含机械锁装置）结构示意图

3 结语

随着时代和社会发展，电气设备相关理论和技术研究日新月异。为了尽可能的降低设备发生故障的概率，保证电气设备的安全稳定运行，需要对现有设备的技术缺陷不断进行改进，保证设备的正常工作效率，提高供电的可靠性，为电力企业经济效益的提升起到了积极的作用。