双电源进线负荷开关闭锁装置

摘要

一种双电源进线负荷开关闭锁装置，包括第一负荷开关、第二负荷开关，第一负荷开关设有第一水平操作轴，第一负荷开关通过第一水平操作轴的转动实现合闸或分闸；第二负荷开关设有第二水平操作轴，第二负荷开关通过第二水平操作轴的转动实现合闸或分闸，还设有第一齿轮、第二齿轮、传动轴、第一转轮、第二转轮、中间滚轮、活动摆臂，第一齿轮固定在第二水平操作轴的末端并随同第二水平操作轴转动，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮和第二转轮利用传动轴形成同轴固定连接关系，第一转轮位于第二转轮正上方，中间滚轮位于第一转轮和第二转轮之间，中间滚轮安装在活动摆臂的活动端，第一转轮固定在第一水平操作轴的末端并随同第一水平操作轴转动。本发明结构巧妙，操作简便，可靠性强。

权利要求

1.一种双电源进线负荷开关闭锁装置，包括第一负荷开关、第二负荷开关，第一负荷开关设有第一水平操作轴，第一负荷开关通过第一水平操作轴的转动实现合闸或分闸；第二负荷开关设有第二水平操作轴，第二负荷开关通过第二水平操作轴的转动实现合闸或分闸，其特征在于：第一水平操作轴和第二水平操作轴位于同一直线上；还设有第一齿轮、第二齿轮、传动轴、第一转轮、第二转轮、中间滚轮、活动摆臂，第一齿轮固定在第二水平操作轴的末端并随同第二水平操作轴转动，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮和第二转轮利用传动轴形成同轴固定连接关系，第一转轮位于第二转轮正上方，中间滚轮位于第一转轮和第二转轮之间，中间滚轮安装在活动摆臂的活动端，第一转轮固定在第一水平操作轴的末端并随同第一水平操作轴转动；

第一转轮外周形成有第一弧形缺口，第二转轮外周形成有第二弧形缺口，第二转轮的轮廓形状、大小与第一转轮的轮廓形状相同，第一弧形缺口的形状、大小与第二弧形缺口相同；第一弧形缺口的弧形半径相当于中间滚轮半径的1.02～1.20倍；

第一转轮与第二转轮之间的轴距m、第一转轮半径R、中间滚轮半径r、第一弧形缺口的缺口深度n四者之间形成以下几何配合关系：m=2R+2r-n；第一转轮半径R相当于中间滚轮半径r 的2-4倍；

第一水平操作轴、第一转轮、中间滚轮三者形成以下配合关系配合关系：当第一水平操作轴转动到分闸位置时，在第一水平操作轴的带动下，第一转轮的第一弧形缺口转动到对准中间滚轮的位置；

第二水平操作轴、第一齿轮、第二齿轮、传动轴、第二转轮、中间滚轮六者形成以下配合关系：当第二水平操作轴转动到分闸位置时，在第二水平操作轴、第一齿轮、第二齿轮、传动轴的带动下，第二转轮的第二弧形缺口转动到对准中间滚轮的位置；

第一负荷开关、第二负荷开关的水平操作轴不会同时处于合闸位置，当其中一个负荷开关的水平操作轴处于合闸位置时，另一个负荷开关的水平操作轴处于分闸位置，而且被中间滚轮卡住而不能转动。

说明书

双电源进线负荷开关闭锁装置

技术领域

[0001] 本发明属于配电设备的技术领域，具体涉及一种双电源进线负荷开关闭锁装置。

背景技术

[0002] 为确保配电系统能长时间连续供电，通常会设置双路进线电源，以便在其中一路进线电源失电时，由另一路备用的进线电源供电。两路进线电源需要分别设置负荷开关，每个负荷开关分别设有一根水平操作轴，每个负荷开关通过各自水平操作轴的转动（绕水平操作轴的中心轴线转动）实现合闸或分闸，当水平操作轴转动到分闸位置时，相应的负荷开关处于分闸状态；反之，当水平操作轴转动到合闸位置时，相应的负荷开关处于合闸状态。

[0003] 显然，为确保系统安全，两路进线电源在同一时间只能启用其中一路，严禁同时接通，即两个负荷开关在任何时间任何情况下，最多只能有一个负荷开关处于合闸状态，而不能同时合闸，所以分别用于控制两路进线电源的两个负荷开关之间必须形成可靠的联锁关系，为此必须应用到双电源进线负荷开关闭锁装置。

[0004] 双电源进线负荷开关闭锁装置的闭锁要求是:一、两负荷开关可以同时处在分闸状态，或者说，两负荷开关的水平操作轴可以同时转动到分闸位置;二、两负荷开关不能同时处在合闸状态，或者说，两负荷开关的水平操作轴不能同时转动到合闸位置; 三、两负荷开关的分合闸状态可以实现对换，即当其中第一个负荷开关合闸、第二个负荷开关分闸时, 可以经过一定操作，转换成为第一个负荷开关分闸、第二个负荷开关合闸，反之亦然。

[0005] 现有的双电源进线负荷开关闭锁装置一般是采用电子元件进行联锁，但电子元件成本高，而且可靠性差，容易发生故障；当电子元件出现故障时，联锁系统就不能正常工作，即存在两负荷开关同时被误合闸的可能，从而影响供电系统安全。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种双电源进线负荷开关闭锁装置，它结构巧妙，操作简便，可靠性强。

[0007] 其目的可以按以下方案实现：一种双电源进线负荷开关闭锁装置，包括第一负荷开关、第二负荷开关，第一负荷开关设有第一水平操作轴，第一负荷开关通过第一水平操作轴的转动实现合闸或分闸；第二负荷开关设有第二水平操作轴，第二负荷开关通过第二水平操作轴的转动实现合闸或分闸，其主要特点在于，第一水平操作轴和第二水平操作轴位于同一直线上；还设有第一齿轮、第二齿轮、传动轴、第一转轮、第二转轮、中间滚轮、活动摆臂，第一齿轮固定在第二水平操作轴的末端并随同第二水平操作轴转动，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮和第二转轮利用传动轴形成同轴固定连接关系，第一转轮位于第二转轮正上方，中间滚轮位于第一转轮和第二转轮之间，中间滚轮安装在活动摆臂的活动端，第一转轮固定在第一水平操作轴的末端并随同第一水平操作轴转动；

[0008] 第一转轮外周形成有第一弧形缺口，第二转轮外周形成有第二弧形缺口，第二转轮的轮廓形状、大小与第一转轮的轮廓形状相同，第一弧形缺口的形状、大小与第二弧形缺口相同；第一弧形缺口的弧形半径相当于中间滚轮半径的1.02～1.20倍；

[0009] 第一转轮与第二转轮之间的轴距m、第一转轮半径R、中间滚轮半径r、第一弧形缺口的缺口深度n四者之间形成以下几何配合关系：m=2R+2r-n；第一转轮半径R相当于中间滚轮半径r 的2～4倍；

[0010] 第一水平操作轴、第一转轮、中间滚轮三者形成以下配合关系：当第一水平操作轴转动到分闸位置时，在第一水平操作轴的带动下，第一转轮的第一弧形缺口转动到对准中间滚轮的位置；

[0011] 第二水平操作轴、第一齿轮、第二齿轮、传动轴、第二转轮、中间滚轮六者形成以下配合关系：当第二水平操作轴转动到分闸位置时，在第二水平操作轴、第一齿轮、第二齿轮、传动轴的带动下，第二转轮的第二弧形缺口转动到对准中间滚轮的位置；

[0012] 所谓第一弧形缺口的缺口深度n，是指第一弧形缺口的轮廓线中间点与第一转轮圆周轮廓边缘之间的径向距离。换个角度说，设第一弧形缺口的轮廓线中间点与第一转轮中心轴线之间的距离为a,则第一弧形缺口的缺口深度n= R-a，其中R为第一转轮半径。

[0013] 第一转轮与第二转轮之间的轴距，是指第一转轮中心轴线与第二转轮中心轴线之间的距离。

[0014] 本发明具有以下优点和效果：

[0015] 一、本发明能够实现两负荷开关的联锁功能：1、确保两负荷开关的水平操作轴不会同时处于合闸位置，当其中一个处于负荷开关的水平操作轴处于合闸位置时，另一个负荷开关 的水平操作轴必定处于分闸位置，而且被中间滚轮 卡住而不能转动；2、两负荷开关的水平操作轴可以同时处于分闸位置；3、两负荷开关可以实现分合闸状态的转换。

[0016] 二、结构巧妙，实现两负荷开关分合闸状态转换的操作简便，而且可靠性很强，不会因为某个电子元件的故障而导致误操作。

附图说明

[0017] 图1是本发明一种实施例的总装结构示意图。

[0018] 图2是图1中的第一负荷开关处于分闸状态时的侧视图。

[0019] 图3是图1中的第一负荷开关处于合闸状态时的侧视图。

[0020] 图4是图1中第一齿轮与第二齿轮的啮合关系示意图。

[0021] 图5是图1 中第一转轮、第二转轮与中间滚轮、活动摆臂在初始状态下的配合关系示意图。

[0022] 图6是第一转轮的圆周轮廓形状示意图。

[0023] 图7是图6中第一转轮的圆周轮廓形状几何解析关系示意图。

[0024] 图8是第二转轮的圆周轮廓形状示意图。

[0025] 图9是第一转轮、第二转轮、中间滚轮三者几何位置关系解析示意图。

[0026] 图10是第一负荷开关合闸时的第一转轮、第二转轮、中间滚轮三者状态示意图。

[0027] 图11是第二负荷开关合闸时的第一转轮、第二转轮、中间滚轮三者状态示意图。

具体实施方式

[0028] 图1、图4、图5示，该一种双电源进线负荷开关闭锁装置，包括第一负荷开关1、第二负荷开关2，第一负荷开关1设有第一水平操作轴11，第一负荷开关1通过第一水平操作轴11的转动实现合闸或分闸，如在图2中，第一水平操作轴11转动到分闸位置，使第一负荷开关1处于分闸状态；而在图3中，第一水平操作轴11相对图2所示状态逆时针转动了90°，转动到了合闸位置，使第一负荷开关1处于合闸状态；同样，第二负荷开关2设有第二水平操作轴21，第二负荷开关2通过第二水平操作轴21的转动实现合闸或分闸，其结构与第一负荷开关1相似。

[0029] 图1、图4、图5示，第一水平操作轴11和第二水平操作轴21位于同一直线上；还设有第一齿轮13、第二齿轮23、传动轴3、第一转轮12、第二转轮22、中间滚轮4、活动摆臂5，第一齿轮13固定在第二水平操作轴21的末端并随同第二水平操作轴21转动，第一齿轮
13与第二齿轮23啮合，第二齿轮23和第二转轮22分别固定在传动轴3的两端，第二齿轮
23和第二转轮22利用传动轴3形成同轴固定连接关系，传动轴3两端可转动地套在左右两圆形轴座31外周，可自由绕圆形轴座31转动，即绕第二齿轮23中心轴线转动。第一转轮
12位于第二转轮22正上方，中间滚轮4位于第一转轮12和第二转轮22之间，中间滚轮4的转轴41固定安装在活动摆臂5的活动端，中间滚轮4可绕其转轴41自转，活动摆臂5的活动端可绕活动摆臂的摆轴51上下摆动；第一转轮12固定在第一水平操作轴11的末端并随同第一水平操作轴11转动。

[0030] 图6、图7、图8所示，第一转轮12外周形成有第一弧形缺口14，第二转轮22外周形成有第二弧形缺口24，第二转轮22的轮廓形状、大小与第一转轮12的轮廓形状相同，第一弧形缺口14的形状、大小与第二弧形缺口24相同；第一弧形缺口14的弧形半径相当于中间滚轮半径的1.05倍，第一弧形缺口14的弧形半径也就是图7中弧线CAD的弧形半径；

[0031] 图5、图9所示，第一转轮与第二转轮之间的轴距m、第一转轮半径R、中间滚轮半径r、第一弧形缺口的缺口深度n四者之间形成以下几何关系：m=2R+2r-n；第一转轮半径R相当于中间滚轮半径r 的2.5倍；

[0032] 第一水平操作轴11、第一转轮12、中间滚轮4三者形成以下配合关系：当第一水平操作轴11转动到分闸位置时，在第一水平操作轴11的带动下，第一转轮的第一弧形缺口14转动到对准中间滚轮4的位置，如图2、图5、图9、图11所示，此时第一弧形缺口14转动到第一转轮转轴正下方；

[0033] 第二水平操作轴21、第一齿轮13、第二齿轮23、传动轴3、第二转轮22、中间滚轮4六者形成以下配合关系：当第二水平操作轴21转动到分闸位置时，在第二水平操作轴21、第一齿轮13、第二齿轮23、传动轴3的带动下，第二转轮22的第二弧形缺口24转动到对准中间滚轮4的位置，如图5、图9、图10所示，此时第二弧形缺口24转动到第二转轮转轴21正上方。

[0034] 图6、图7所示，所谓第一弧形缺口14的缺口深度n，是指第一弧形缺口的轮廓线中间点（如图7中A点所示，A点为弧线CAD的中间点）与第一转轮圆周轮廓边缘之间的径向距离，即图7中AB之间的距离。换个角度说，设第一弧形缺口的轮廓线中间点（如图7中A点所示）与第一转轮中心轴线之间的距离为a,则第一弧形缺口的缺口深度n= R-a，其中R为第一转轮半径，R相当于图7中OB之间的距离，a相当于OA之间的距离，如图7所示。

[0035] 在图7中，圆周ECBDE是第一转轮12的半径形成的标准圆周（几何理论上的圆周），但在实际上，其中弧线CBD与弧线CAD包围的部位缺失而形成第一弧形缺口14，因此在圆周ECBDE中，弧线CED是代表第一转轮实际轮廓，而弧线CBD则是虚拟的，弧线CBD和弧线CED组合形成一个标准圆，该标准圆也就是第一转轮圆周轮廓边缘。

[0036] 图9所示，所谓第一转轮与第二转轮之间的轴距m，是指第一转轮12中心轴线与第二转轮22中心轴线之间的距离。

[0037] 上述实施例中，第一转轮半径R可改为相当于中间滚轮半径r 的2倍，或者4倍；第一弧形缺口的弧形半径可改为相当于中间滚轮半径的1.02倍，或者1.20倍。

[0038] 上述实施例的工作过程及原理如下：

[0039] 一、在初始状态下，第一水平操作轴11转动到分闸位置，同时第二水平操作轴21也可转动到分闸位置，此时，第一转轮12的第一弧形缺口14对准中间滚轮4，第二转轮22的第二弧形缺口24也对准中间滚轮4，如图5、图9所示；

[0040] 二、如果想要改变图5、图9所示的初始状态，例如想将第一负荷开关1合闸，则可以将第一水平操作轴11逆时针转动90°，于是第一负荷开关1合闸，同时第一转轮12的第一弧形缺口14转动到偏离中间滚轮4的位置，第一转轮12的轮廓向下压住中间滚轮4，使中间滚轮4向下紧密嵌入第二转轮22的第二弧形缺口24，将第二转轮22锁定，于是第二转轮22及传动轴3、第二齿轮23、第一齿轮13、第二水平操作轴21不能转动，即第二水平操作轴21被锁定在分闸位置，使第二负荷开关2不能合闸，如图10所示；

[0041] 三、如果想改变图10所示的状态，也就是说，如果想在图10所示的状态下将第二负荷开关2合闸，只能重新将第一水平操作轴11反向转动90°（顺时针转动90°），达到两负荷开关1、2都处于分闸的初始状态，如图5、图9所示，然后将第二水平操作轴21顺时针转动90°，于是第二负荷开关2合闸，同时第二水平操作轴21带动第一齿轮13、第二齿轮23、传动轴3、第二转轮22转动90°，于是中间滚轮4被推出第二弧形缺口24，活动摆臂5绕活动摆臂转轴51向上顺时针转动，中间滚轮4被紧密嵌入进入第一转轮12的第一弧形缺口14，而第二转轮22的第二弧形缺口24转动到偏离中间滚轮4的位置，第二转轮22的轮廓向上压着中间滚轮4，如图11所示，于是第一转轮12及第一水平操作轴11不能转动，即第一水平操作轴11不能转到合闸位置，第一负荷开关1不能合闸，如图11所示；

[0042] 四、同样，如果想改变图11所示的状态，也就是说，如果想在图11所示的状态下将第一负荷开关1合闸，只能重新将第二水平操作轴21反向转动90°（逆时针转动90°），达到重新回到图5所示的“两负荷开关都处于分闸”的初始状态，才可以进行“将第一负荷开关1合闸”的操作。