CN1118912C - 电气设备及电气设备的联锁装置 - Google Patents

Abstract

一种电气设备的联锁装置，具有对接地开关进行操作的可转动操作轴和锁定杆，操作轴面对断路器的移动路径而沿移动方向架设，锁定杆的一端固定在该操作轴的中途，当操作轴向接地方向转动时，锁定杆的另一端向移动路径内伸出，当操作轴向解除接地的方向转动时，锁定杆的另一端从移动路径内退出。本发明能可靠地阻止断路器向接通位置移动，且不会影响接地开关操作机构的使用寿命。

Description

电气设备及电气设备的联锁装置

本发明涉及电气设备的联锁装置，该电气设备的联锁装置具有把母线方分支导体与负载方导体接通或断开的断路器以及把负载方导体接地及解除接地的接地开关。

封闭式配电盘是用接地金属或绝缘材料构成的分融壁把构成接地金属制箱体的外箱的内部分割成多个舱室，各舱室里分别装有与公共母线接通的母线方分支导体、与向其他电气室和负载设备等的负载输电用的输电电缆接通的负载方导体、将两个导体接通或断开的开关装置以及监视控制所需的控制设备等内部设备。

在这类封闭式配电盘中，在对前述各舱室进行内部检查时，为了防止因内部设备的残存电压导致检查人员的触电事故，检查之前必须使内部设备无电压化。特别是在可能有高电压剩余的负载方导体的舱室内，要设置通过外部操作把前述负载方导体接地和解除接地的接地开关，在进行内部检查时，在断路器的舱室内把断路器拉出，把母线方分支导体与负载方导体可靠地断路后，通过将前述接地开关接地而实现负载方导体的无电压化。

然而，在具有上述断路器及接地开关的封闭式配电盘等电气设备中，当在断路器未被拉出到断路位置的状态下将接地开关接地的场合，或在接地开关已被接地的状态下使断路器移动到接通位置的场合，有可能经过负载方导体及母线方导体而使母线接地，为了消除这类问题，要装备如日本发明专利公开1978-131449号公报、日本实用新型公开1988-100902号公报所公开的联锁装置。

然而，上述1978-131449号公报所公开的联锁装置不过是在接地开关处于接地状态时，通过金属丝而与该接地开关可动部分连接的杆在断路器室内摆动，阻止断路器从断路位置向接通位置的移动，即阻止断路器的推入而已，并不能防止在断路器未被拉出到断路位置的状态下接地开关被接地的情况发生，未能解决上述问题中的一个问题。

另外，由于阻止断路器移动的杆是通过金属丝而与接地开关自身连接的，故随着断路器的推入，杆的碰撞直接传递到接地开关，会影响该接地开关的使用寿命。

而上述1988-100902号公报公开的联锁装置是使与接地开关的操作机构机械性连接的拉杆出入断路器室，在接地开关接地的状态下，伸出到断路器室内的前述拉杆与设在断路器局部的导板抵接，以阻止该断路器的推入，而当要在断路器处于接通位置的状态下将接地开关接地时，与此同时伸出到断路器室内的拉杆与导板抵接，阻止前述拉杆的进入，使前述接地操作不能进行，从而可同时解决上述2个问题。

然而，接地开关是经过连杆而把被摆动的操作杆与接地开关的可动部连接的连杆机构，前述拉杆与操作杆连接，并随着该操作杆的摆动而进出，因此与1978-131449号公报所公开的结构一样，在断路器为向接通位置移动而推入时，施加给前述拉杆的冲击力经过操作杆及连杆而传递给接地开关的可动部分，会影响包括前述操作杆及连杆在内的接地开关操作机构的使用寿命。

另外，在断路器方必须设置其本来的动作所不需要的前述导板，需要进行特殊的设计。

鉴于上述实情，本发明的目的在于提供一种断路器方无需设置任何专用零件、构造简单的联锁装置，该联锁装置能够可靠地阻止断路器作向接通位置移动的推入动作，而不会影响接地开关操作机构的使用寿命。

技术方案1和6的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备的特征在于，具有对接地开关进行操作的可转动操作轴和锁定杆，操作轴面对断路器的移动路径而沿移动方向架设，锁定杆的一端固定在该操作轴的中途，当操作轴向接地方向转动时，锁定杆的另一端向移动路径内伸出，当操作轴向解除接地的方向转动时，锁定杆的另一端从移动路径内退出。

技术方案5和10的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备是使伞齿轮与在操作轴顶端同轴设置的齿轮啮合，并通过连杆把与该伞齿轮的旋转轴一同摆动自如的杆的端部和围绕与前述旋转轴平行的轴摆动自如的摆动杆的端部进行连接，使与摆动杆的旋转轴一同作摆动动作的已接地的接点随着其摆动动作而与负载方导体接通或断开，以将负载方导体接地或解除接地。

在上述发明中，当在断路器被拉出到断路位置的状态下通过操作轴的转动而将接地开关接地时，即形成锁定杆伸出到断路器移动路径内的状态，当要在这一状态下把断路器推入到接通位置时，前述锁定杆便与断路器局部抵接，以阻止其进一步推入。另外，当在断路器处于接通位置的状态下要将接地开关接地时，随着操作轴为此而作的转动操作而伸出到断路器移动路径内的锁定杆与位于接通位置的断路器局部抵接，阻止操作轴的进一步转动，使接地操作不能进行。

另外，前述的接地开关可以是使伞齿轮与在操作轴顶端同轴设置的齿轮啮合，并通过连杆把与该伞齿轮的旋转轴一同摆动自如的杆的端部和围绕与前述旋转轴平行的轴摆动自如的摆动杆的端部进行连接，且设有与摆动杆的旋转轴一同作摆动动作的已接地的接点。

技术方案2和7的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备是把操作轴设置在断路器的移动路径的下方。

在上述发明中，是将接地开关的操作轴设在断路器移动路径的下方，以使安装在该操作轴上的锁定杆从移动路径上的断路器的下面与之可靠抵接。

技术方案3和8的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备是在向断路器移动路径伸出的锁定杆的伸出端部设置长度相当于断路器移动行程的抵接片。

技术方案4和9的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备，其锁定杆是由各自的一端隔开一定距离固设在操作轴中途部的2个锁定杆主体和架设在该锁定杆主体摆动端的抵接片构成。

在上述发明中，当锁定杆随着接地开关的接地操作而伸出时，设在该伸出端部的抵接片位于移动路径上从断路器的断路位置到接通位置的全长范围，能在断路位置上可靠地阻止接地开关接地时断路器的推入，而且即使断路器位于断路位置和接通位置的中间，由于前述抵接片与该断路器的抵接，也使接地开关的接地操作不能进行。

另外，能够把抵接片架设在与操作轴一同摆动自如的2个锁定杆主体的摆动端。

以下是对附图的简单说明。

图1是装有本发明联锁装置的封闭式配电盘整体结构的模式化侧视图。

图2是本发明联锁装置的动作说明图。

图3是本发明联锁装置的动作说明图。

图4是表示操作轴和支轴间连接关系的俯视图。

图5是图4中V-V线的向视图。

图6是表示接地开关的接地操作被限制的状态的断路器室的正面剖视图。

以下结合附图详细说明本发明的实施形态。图1是装有本发明联锁装置的封闭式配电盘整体结构的模式化侧视图。

封闭式配电盘是把矩形箱形的接地金属制外箱1的内部用接地金属或绝缘材料制的分隔壁分隔成设有母线方分支导体20的母线室2、设有负载方导体30的电缆室3、内装作为开关装置的断路器40的断路器室4、以及内装图中未示的控制设备的控制设备室5。

在外箱1的前半部(图1的左半部)，其下部是断路器室4、上部是控制设备室5，上下排列而成，它们分别被各自的开闭自如的前门10、11覆盖着。断路器室4的后半部沿控制设备室5的后侧向高度方向延伸，其上部延续到外箱1的的顶板，该延长部分4a在发生断路器室4内部事故时作为减轻内压上升的通风道使用，平常则作为断路器40的散热通风道使用。

断路器40装载在可沿断路器室4的底板4b前后移动的台车41上。在断路器室4的后壁上，以规定的间隔上下固定着接通用开口面向前方的主电路的断路部42、43，前述断路器40可以在接通位置和断路位置之间移动，所谓接通位置是，断路器40与台车4一同被推入断路器室4的深处，使向后面伸出的接线端子44、44(图中仅示出1个)与前述断路部42、43卡合，所谓断路位置是，断路器40与前述台车41一同被拉出到断路器室的前侧位置，以足够的绝缘距离与前述断路部42、43隔开。

母线室2在断路器室4的后侧形成，其下部包括前述断路部42的伸出位置。在母线室2的上部，用绝缘子21、21、21绝缘支承着分别与三相母线(未图示)接通的3根母线方分支导体20、20、20，这些母线方分支导体20、20、20的下部与前述断路部42接通。图1表示的是各单一的断路部42、43，其实它们与是三相的各相对应而在纸面厚度方向并排设置，前述母线方分支导体20、20、20与各自对应的断路部42、42、42接通。

电缆室3在母线室2的后侧沿外箱1的大致整个高度形成，电缆室3的下部被母线室2的下壁隔绝而向前方延伸，面对前述断路部43向断路器室4后侧伸出的位置。在电缆室3内部，从外箱1的底面拉入输电电缆C，该输电电缆C与中途被绝缘子31、32绝缘支承的负载方导体30接通。

前述负载方导体30与断路部42、43同样，对应三相的各相而在纸面厚度方向并排设置，它们与各自对应的断路部43接通。另外负载方导体30的中途部贯穿设置在绝缘子31、32间的变量器33，用变量器33把随着前述断路器室40的接通而向负载方导体30输送的电流进行变量后输送到控制设备室5内部的控制设备。

在前述断路部43向电缆室3内部伸出的伸出部，向后下方伸出的接通导体34与前述负载方导体30一同与之接通，在电缆室3的下部，对着前述接通导体34的后端部下方装有接地开关6。该接地开关6如图所示，在以接地状态固定在外箱1底面的基台60上设有被绝缘子61绝缘支承、从下方与前述接通导体34弹性接触的导体62和围绕左右方向架设的支轴摆动的接点63，通过从断路器室4的前侧位置操纵后述的操作连杆机构，使前述接点63如图中虚线那样竖起，使其顶端与前述导体62接触，从而经过前述接通导体34使负载方导体30接地。

上述电缆室3的后侧被安装在外箱1背面的上下一对开闭自如的后盖12、13覆盖，在对包括负载方导体30在内的电缆室3的内部设备进行检查时，取下作为检查盖的前述后盖12、13，将电缆3的后侧打开后进行检查，在进行该检查作业之前，对前述接地开关6进行操作，以使负载方导体30接地。

图2和图3说明本发明联锁装置的动作，是将断路器室4及接地开关6的设置位置附近放大表示。如前所述，接地开关6是通过使支承于基台60上的接点63的顶端与设置在上方的导体62接触而使接通导体34及负载方导体30接地。前述接点63的基端部被沿外箱1宽度方向延伸的大致水平的支轴64枢支，可相对基台60而摆动自如，在向基台60侧方伸出的前述支轴64的端部固定着摆动杆65的基端。在接地开关6的略微前侧位置设有围绕与前述支轴64平行的支轴66摆动的杆67，该杆67的顶端部经过连杆68而与前述摆动杆65的顶端部连接。

另一方面，在内装断路器40的断路器室4内部，在成为台车41移动路径的底板4b的下方架设有轴长向前后方向延伸的操作轴7。该操作轴7以围绕轴心转动自如的状态被支承，其前端部向被前门10覆盖的断路器室4的前侧伸出适当长度，其后端则延伸至电缆室3的前侧下部，面对前述杆67的支轴66。

图4是表示操作轴7与支轴66间连接关系的俯视图。如图所示，操作轴7的后端部与支轴66的轴端部以使各轴长方向大致正交的状态而相互面对，嵌合于各轴上的伞齿轮69、70相互啮合，当操作轴7绕轴转动时，该转动便通过伞齿轮70、69的啮合部而改变方向传递给前述支轴66，使该支轴66转动。

在前门10打开时于断路器室4的前侧下部露出的操作轴7的前端部，如图2中双点划线所示，嵌入操作手柄71，用该操作手柄71可进行转动操作。图2表示接地开关6处于接地解除状态，这时，接地开关6的接点63的顶端向后倾倒，处于以足够的绝缘距离远离上方的导体62的位置，处于接通导体34及负载方导体30不接地的状态。

在这一状态下，一旦将前述操作手柄71嵌入并将操作轴7顺时针旋转，即由于与该操作轴7的后端连接的支轴66的转动而使前述杆67如图2中箭头所示作逆时针摆动，这一摆动经过连杆68而传递到摆动杆65，该摆动杆65与支轴64一同逆时针摆动，前述接点63便如图3所示在基台60上竖起，该接点63的顶端与上方的导体62弹性接触，并经过该导体62将前述接通导体34和负载方导体30接地。而且接地开关6的接地状态通过夹装在基台60与摆动杆65之间的接通弹簧65a的弹力来保持。

上述的接地开关6的操作只有在前述断路器室4内部的断路器40如图3那样被拉出到充分远离断路部43(及42)的断路位置时才能进行，另外在接地开关6被接地后，断路器40就不能再向前述接通位置移动，即，不能再将该断路器40推入，在本发明中，这样的联锁动作通过安装在操作轴7中途的锁定杆8来进行。

如图2和图3所示，锁定杆8安装在断路器室4的底板4b下方的操作轴7的中途部。图4表示锁定杆8的俯视形状，该锁定杆8具有基部固定在操作轴7中途的前后一对锁定杆主体80、80以及沿操作轴7的轴长方向架设在它们顶端的抵接片81。

图5是图4V-V线的向视图。该图同时表示断路器室4的底板4b的剖面。如图所示，锁定杆8的锁定杆主体80具有延长部80b，该延长部80b沿着与操作轴7嵌合的基部80a的一侧大致正交的方向延伸，并经过在前述底板4b上形成的长孔4c而在断路器室4的内部露出。

前述长孔4c如图4所示，在一对锁定杆主体80、80各自的对应位置上具有与它们的厚度相当的宽度，前述抵接片81在底板4b上方架设于锁定杆主体80、80之间。因此锁定杆主体80在当没有操作力施加给操作轴7时，如图5中实线所示，被限制在抵接片81的下壁面与底板4b上面抵接的摆动位置，前述抵接片81处于与底板4b上方的断路器40的下壁面(图中虚线所示)隔开微小间隙对置的状态。

然后，在断路器40位于抵接片81上侧的状态下，在为了将接地开关6接地而如前述那样顺时针转动操作轴7时，由于相应发生的锁定杆8的顺时针摆动，锁定杆主体80顶端的抵接片81与断路器40的底面抵接。

图6是表示该状态的断路器室4的正面剖视图。如该图所示，在装载断路器室40的台车41两侧设置的移动用车轮的车轴45嵌入固定设置在断路器室4的底板4b上、正面为“コ”字形的轨道46、46内，由于这些轨道46、46的引导作用，断路器40在接通位置与断路位置之间的移动不会有左右及上下的错位。从而，在如前述那样顺时针转动操作轴7，使抵接片81与断路器4的底面抵接后，即使对操作轴7进一步施加操作力，由于前述车轴45被导轨46、46的内部上壁面挡住，因而阻止了前述抵接片81将断路器40上推，能可靠地防止接地开关6的接地操作。

另外前述抵接片81如图3所示，在操作轴7的轴长方向、即断路器40的移动路径方向具有相当于断路器40的从前述接通位置到断路位置的移动行程的长度L，在底板4b上移动的断路器40只要是位于接通位置与断路位置之间，就能与前述抵接片81可靠抵接，限制接地开关6的接地操作。

另外，在断路器40被拉出到断路位置的状态下，由于该断路器40不是位于抵接片81的上侧，故在同样转动操作轴7时，锁定杆8相应地如图5中双点划线所示，在前述长孔4c的许可范围内摆动，锁定杆主体80及其顶端的抵接片81向断路器40的移动路径内伸出，同时操作轴7的转动传递给前述的接地开关6并将接地开关6接地。另外，已接地的接地开关6因前述接通弹簧65a的弹力作用而保持接地状态，故在操作轴7的转动停止后仍然保持锁定杆8的摆动位置。

在这样的接地状态下，锁定杆主体80顶端的抵接片81位于比断路器40的底面还高出许多的位置，在这种状态下，当如图3中空心箭头所示，将断路器40推入以使之移动到接通位置时，该断路器40的后壁面就与抵接片81抵接，阻止了进一步的推入，即，阻止了向接通位置的移动。这时，虽然在抵接片81上有与断路器40间的碰撞造成的冲击力起作用，但其作用方向在前述操作轴7的轴长方向，前述冲击力被操作轴7的支承部承担，不会传递给该操作轴7后侧的支轴66及与之连接的连杆机构，故不会影响接地开关6的使用寿命。

在以上的实施形态中，是在断路器40的移动路径的下方设置操作轴7，并在该操作轴7上设置锁定杆8，当然也可以把操作轴7设在可面对断路器40移动路径的任何位置，譬如可沿断路器室4的侧壁设置。不过在这种场合，应根据断路器40的形状而变更锁定杆8的形态，以确保与断路器40可靠抵接。

本发明效果如下。

如上所述，在技术方案1和6的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备中，沿断路器的移动路径而架设通过绕轴转动而对接地开关进行操作的操作轴，并在该操作轴的中途安装锁定杆，虽然结构简单，却能够可靠地阻止接地开关接地后断路器向接通位置的移动以及断路器未被拉出到断路位置时接地开关的接地操作。而且即使在接地开关已接地的状态下断路器随着向接通位置的移动而碰撞锁定杆，该碰撞所产生的冲击力也是由操作轴的支承部来承担，不会影响接地开关的操作机构的使用寿命，可提高可靠性。

另外，在技术方案5和10的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备上，可以如下构成前述接地开关，即，使伞齿轮与在操作轴的顶端同轴设置的齿轮啮合，并用连杆把与该伞齿轮的旋转轴一同摆动自如的杆的端部和围绕与前述旋转轴平行的轴转动自如的摆动杆的端部连接，且设有与摆动杆的旋转轴一同摆动的已接地的接点。

在技术方案2和7的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备中，由于把操作轴设置在断路器的移动路径下方，故安装在该操作轴上的锁定杆能够从移动路径上的断路器的下面与之可靠地抵接，能进行可靠的联锁动作。

在技术方案3和8的发明涉及的电气设备的联锁装置及电气设备中，由于在向断路器的移动路径伸出的锁定杆的伸出端部设置长度相当于断路器移动行程的抵接片，故该抵接片位于断路器的移动路径上从断路位置到接通位置间的全长范围，可以在断路位置上可靠地阻止断路器的误推入操作，同时对于处于断路位置和接通位置中间的断路器也能用前述抵接片抵接，能可靠地阻止接地开关的误接地操作。

在技术方案4和9的发明涉及的电气设备的联锁装置和电气设备中，可以把前述抵接片架设在与操作轴一同摆动自如的2个锁定杆主体的摆动端上。

Claims (10)

1.一种电气设备，具有：沿规定路径在接通位置和断路位置之间移动、将与公共母线接通的母线方分支导体和与向负载方输电的电缆接通的负载方导体接通和断开的断路器；将负载方导体接地或解除接地的接地开关；其特征在于，还具有对所述接地开关进行操作的可转动操作轴和锁定杆，所述操作轴面对所述断路器的移动路径而沿移动方向架设，所述锁定杆的一端固定在该操作轴的中途，当所述操作轴向接地方向转动时，所述锁定杆的另一端向所述移动路径内伸出，当所述操作轴向解除接地的方向转动时，所述锁定杆的所述另一端从所述移动路径内退出。

2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，操作轴设置在断路器移动路径的下方。

3.根据权利要求1或2所述电气设备，其特征在于，在锁定杆的向断路器移动路径伸出的伸出端部，沿该移动路径设置长度相当于断路器在接通位置和断路位置之间移动行程的抵接片。

4.根据权利要求1或2所述的电气设备，其特征在于，锁定杆具有各自的一端隔开一定距离固设在操作轴中途部的2个锁定杆主体和架设在该锁定杆主体摆动端的抵接片。

5.根据权利要求1或2所述的电气设备，其特征在于，接地开关具有与在操作轴顶端同轴设置的齿轮啮合的伞齿轮、一端固定在该伞齿轮的旋转轴上的杆、一端支承在与前述旋转轴平行的轴上且可绕该轴摆动自如的摆动杆、把所述杆的另一端与所述摆动杆的另一端连接的连杆、以及一端固定在所述摆动杆的旋转轴上的已接地的接点，所述接点随着其摆动动作而与所述负载方导体接通或断开，并将该负载方导体接地或解除接地。

6.一种电气设备的联锁装置，具有：沿规定路径在接通位置和断路位置之间移动、将与共同母线接通的母线方分支导体和与向负载方输电的电缆接通的负载方导体接通和断开的断路器；将负载方导体接地或解除接地的接地开关；其特征在于，还具有对所述接地开关进行操作的可转动操作轴和锁定杆，所述操作轴面对所述断路器的移动路径而沿移动方向架设，所述锁定杆的一端固定在该操作轴的中途，当所述操作轴向接地方向转动时，所述锁定杆的另一端向所述移动路径内伸出，当所述操作轴向解除接地的方向转动时，所述锁定杆的所述另一端从所述移动路径内退出。

7.根据权利要求6所述的电气设备的联锁装置，其特征在于，操作轴设置在断路器移动路径的下方。

8.根据权利要求6或7所述电气设备的联锁装置，其特征在于，在锁定杆的向断路器移动路径伸出的伸出端部，沿该移动路径设置长度相当于断路器在接通位置和断路位置之间移动行程的抵接片。

9.根据权利要求6或7所述的电气设备的联锁装置，其特征在于，锁定杆具有各自的一端隔开一定距离固设在操作轴中途部的2个锁定杆主体和架设在该锁定杆主体摆动端的抵接片。

10.根据权利要求6或7所述的电气设备的联锁装置，其特征在于，接地开关具有与在操作轴顶端同轴设置的齿轮啮合的伞齿轮、一端固定在该伞齿轮的旋转轴上的杆、一端支承在与前述旋转轴平行的轴上且可绕该轴摆动自如的摆动杆、把所述杆的另一端与所述摆动杆的另一端连接的连杆、以及一端固定在所述摆动杆的旋转轴上的已接地的接点，所述接点随着其摆动动作而与所述负载方导体接通或断开，并将该负载方导体接地或解除接地。

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