CN105470830A - 单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜及其控制方法，所述固定柜包括柜体，所述柜体通过隔板分隔为母线隔离开关室、断路器室、仪表室、电缆室和位于柜顶的小母线室，其中，母线隔离开关室安装有上隔离开关，断路器室安装有断路器、电流互感器、单孔单轴操作机构，电缆室安装有下隔离开关或接地开关，柜体内的各部件通过母排相互连接。本发明所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜及其控制方法，通过单孔单轴操作机构与断路器、隔离开关、接地开关及各室柜门联锁装置联动连接，可靠实现防误操作，具有柜体体积小、通用性强等特点。

Description

单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种单孔单轴操作实现五防的小型化固定式开关柜及其控制方法，属于电力设备技术领域。

背景技术

常规的固定式开关柜（简称固定柜）主要有XGN2-12型和XGN66-12型，体积较大（XGN2-12型：宽1200×深1200×高2650；XGN66-12型宽900×深900×高2200），一般都采用JSXGN型闭锁操作机构，会存在如下几个缺陷：

1.JSXGN闭锁操作机构占用尺寸大，需单独安装在柜架上，占用独立的通道，使柜体宽度尺寸无法实现小型化；

2.上隔离开关、下隔离开关、接地开关分三个操作孔独立操作，程序繁琐；

3.闭锁操作机构转动盘转动范围大，传动效率低、操作力大，经常发生分合不到位情况；

4.与断路器之间的联锁复杂，可靠性差，前后门闭锁靠程序锁来实现；

5.与隔离开关、接地开关之间的连杆穿越隔室之间的隔板，防护等级低。

常规的12kV固定式开关柜由于存在以上不足，无法实现小型化，已不能满足客户的发展需求，亟需研发一种高可靠的小型化固定式开关柜。

此外，凡有可能引起误操作的电气设备，均应具有防误功能（简称五防）：

（1）防止误分、误合断路器；

（2）防止带负荷拉、合隔离开关；

（3）防止带电（挂）合接地线（开关）；

（4）防止带接地线（开关）合断路器（隔离开关）；

（5）防止误入带电间隔。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜及其控制方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜及其控制方法，通过单孔单轴操作机构与断路器、隔离开关、接地开关及各室柜门联锁装置联动连接，可靠实现五防，具有柜体体积小、通用性强等特点。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜，包括柜体，所述柜体通过隔板分隔为母线隔离开关室、断路器室、仪表室、电缆室和位于柜顶的小母线室，其中，母线隔离开关室安装有上隔离开关，断路器室安装有断路器、电流互感器、单孔单轴操作机构，电缆室安装有下隔离开关或接地开关，柜体内的各部件通过母排相互连接。

作为优选，所述单孔单轴操作机构采用型号为SJN5-12的操作机构（温州盛川机电制造有限公司）。

作为优选，所述单孔单轴操作机构与上隔离开关之间为水平方向传动，与下隔离或接地开关开关为垂直方向传动，传动效率高、操作可靠。

作为优选，所述柜体的各室柜门上设有与单孔单轴操作机构联动连接的联锁装置，采用机械连锁的方式控制各项操作程序，无需再安装程序锁。

作为优选，所述柜体采用覆铝锌钢板复合折边后螺栓栓接组合成型，柜内隔板采用镀锌隔板。

作为优选，所述断路器采用侧装式真空断路器。

上述单孔操作的小型化固定式开关柜的控制方法，包括如下步骤：

初始状态步骤：断路器分闸，上隔离开关打开，接地开关合上/下隔离开关打开（检修状态）；

送电步骤1：将单孔单轴操作机构的操作手柄插入操作孔，旋转操作轴，此时，单孔单轴操作机构的联动组件控制接地开关打开/下隔离开关合上，上隔离开关为分闸状态，断路器有连锁不能合闸；

送电步骤2：通过操作手柄再次旋转操作轴，此时，上隔离开关合上，接地开关打开/下隔离开关合上，断路器连锁机构解锁，可合闸；

停电步骤：通过操作手柄反方向旋转操作轴，柜体内各元器件动作顺序为：断路器分闸--上隔离开关分闸--接地开关合闸/下隔离开关分闸，至此，断电操作完成，柜体内的线路断开。

本发明所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜及其控制方法，通过单孔单轴操作机构与断路器、隔离开关、接地开关及各室柜门联锁装置联动连接，可靠实现防误操作，满足电力部门提出的主动五防的技术要求。单孔单轴操作机构通过机械编程的模式实现开关柜五防操作中的顺序自动化，操作过程中不会出现前后顺序逾越等问题，单孔单轴操作机构的单轴单孔实现多工位的顺序操作。具有如下几个优点：

1.单孔旋转操作实现停电、送电功能，程序化指示操作，完全避免误操作（断电或送电时，始终使用一个操作孔，往一个方向旋转操作，断电逆时针方向，送电顺时针方向），五防程序集成化，避免繁琐的程序操作；

3.带有全机械前后门互相联锁装置，当柜体后门未关闭时，开关柜无法操作，必须先关后门再关前门，才能打开操作孔遮挡板。无需再安装程序锁；

4.单孔单轴操作机构高度适宜、操作力轻，安装于断路器室，不单独占用柜体空间，实现柜体小型化（宽650×深1000×高2200，最小宽度可做到600）；

5.仪表室、母线室、断路器室、电缆室、小母线室完全分隔，防护等级高；

6.通用性强：可以安装不同型号不同厂家的隔离开关、断路器、接地开关及互感器等。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为实施例1的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜内部结构示意图（正视）；

图2本实施例1的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜内部结构示意图（侧视）。

具体实施方式

实施例1

如图1-2所示，单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜，包括柜体1，所述柜体1通过隔板2分隔为母线隔离开关室3、断路器室4、仪表室5、电缆室6和小母线室7，柜体1内的各分隔室部件通过母排8实现电气连接。其中，母线隔离开关室3安装有上隔离开关31和母线套管32。所述仪表室5内安装有各类仪表，位于隔离开关室3的前端，便于工作人员观察各项参数。所述电缆室6安装有接地开关61、接线电缆62、避雷器63等。所述小母线室7位于柜体1顶部，用于安装小母线。所述柜体1的各个门上设有辅助开关、电磁锁、防误锁、紧急解锁等联锁装置，采用机械连锁的方式控制各项操作程序。

所述断路器室4安装有断路器41、单孔单轴操作机构42和电流互感器43，在本实施例中，所述单孔单轴操作机构42具体采用温州盛川机电制造有限公司生产的SJN5-12型操作机构，SJN5-12型操作机构只采用一个操作孔和一个操作轴421（即单孔单轴）。单孔单轴操作，在操作中不会出现前后顺序出错逾越的问题，完全满足“五防”要求，安全可靠。每操作一次实现一个开关的动作，操作简单，与普通操作机构相比省力60%，SJN5-12型操作机构还具有前后门强制机械闭锁和断路器联锁功能。所述单孔单轴操作机构42通过联动组件分别与断路器41、上隔离开关31、接地开关61、柜门联锁装置等部件联动连接。其中，单孔单轴操作机构42与上隔离开关31之间为水平方向传动，与接地开关61之间为垂直方向传动，具有传动效率高、操作可靠。在本实施例中，所述断路器41采用侧装式真空断路器。

本实施例所述柜体1采用覆铝锌钢板复合折边后螺栓栓接组合成型，柜内隔板2采用镀锌隔板。所述隔板2既可以用于分隔空间，也可以安装各个部件。

上述单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜的控制方法，包括如下步骤：

初始状态步骤：断路器41分闸，上隔离开关31打开，接地开关合上（检修状态）；

送电步骤1：将单孔单轴操作机构42的操作手柄插入操作孔，顺时针旋转操作轴421至中间位置，此时，单孔单轴操作机构42的联动组件控制接地开关61打开，上隔离开关31为分闸状态，断路器41有连锁不能合闸；

送电步骤2：通过操作手柄再次顺时针旋转操作轴421至操作状态位置，此时，上隔离开关31合上，接地开关61打开，断路器41连锁机构解锁，可合闸；

停电步骤：通过操作手柄逆时针旋转操作轴421，柜体1内各元器件动作顺序为：断路器41分闸--上隔离开关31分闸--接地开关61合闸，至此，断电操作完成，柜体1内的线路断开。

本实施例所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜及控制方法，通过单孔单轴操作机构42与断路器41、上隔离开关31、接地开关61及各辅助开关联锁联动，可靠实现防误操作，满足电力部门提出的主动五防的技术要求。单孔单轴操作机构42通过机械编程的模式实现开关柜五防操作中的顺序自动化，操作过程中不会出现前后顺序逾越等问题，单孔单轴操作机构42单轴单孔实现多工位的顺序操作。具有如下几个优点：

1.单孔旋转操作实现停电、送电功能，程序化指示操作，完全避免误操作（断电或送电时，始终使用一个操作孔，往一个方向旋转操作，断电逆时针方向，送电顺时针方向）；

2.五防程序集成化，避免繁琐的程序操作；

3.带有全机械前后门互相联锁装置，当柜体后门未关闭时，开关柜无法操作，必须先关后门再关前门，才能打开操作孔遮挡板。无需再安装程序锁；

4.单孔单轴操作机构高度适宜、操作力轻，安装于断路器室，不单独占用柜体空间，实现柜体小型化（宽650×深1000×高2200，最小宽度可做到600）；

5.仪表室、母线室、断路器室、电缆室、小母线室通过隔板完全分隔，防护等级高；

6.通用性强：可以安装不同型号不同厂家的隔离开关、断路器、接地开关及互感器等。

实施例2

本实施例所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜其结构与实施例1基本一致，主要区别在于，本实施例采用下隔离开关替代实施例1所述的接地开关61，下隔离开关安装在电缆室6内。其中，单孔单轴操作机构42与上隔离开关31之间为水平方向传动，与下隔离开关之间为垂直方向传动，具有传动效率高、操作可靠。

本实施例所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜的控制方法，包括如下步骤：

初始状态步骤：断路器41分闸，上隔离开关31打开，下隔离开关打开（检修状态）；

送电步骤1：将单孔单轴操作机构42的操作手柄插入操作孔，顺时针旋转操作轴421至中间位置，此时，单孔单轴操作机构42的联动组件控制下隔离开关合上，上隔离开关31为分闸状态，断路器41有连锁不能合闸；

送电步骤2：通过操作手柄再次顺时针旋转操作轴421至操作状态位置，此时，上隔离开关31合上，下隔离开关合上，断路器41连锁机构解锁，可合闸；

停电步骤：通过操作手柄逆时针旋转操作轴421，柜体内各元器件动作顺序为：断路器41分闸—上隔离开关31分闸--下隔离开关分闸，至此，断电操作完成，柜体1内的线路断开。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜，其特征在于：包括柜体，所述柜体通过隔板分隔为母线隔离开关室、断路器室、仪表室、电缆室和位于柜顶的小母线室，其中，母线隔离开关室安装有上隔离开关，断路器室安装有断路器、电流互感器、单孔单轴操作机构，电缆室安装有下隔离开关或接地开关，柜体内的各部件通过母排相互连接。

2.如权利要求1所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜，其特征在于：所述单孔单轴操作机构采用型号为SJN5-12的操作机构。

3.如权利要求2所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜，其特征在于：所述单孔单轴操作机构与上隔离开关之间为水平方向传动，与下隔离开关或接地开关为垂直方向传动。

4.如权利要求1所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜，其特征在于：所述柜体的各室柜门上设有与单孔单轴操作机构联动连接的联锁装置。

5.如权利要求1所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜，其特征在于：所述柜体采用覆铝锌钢板复合折边后螺栓栓接组合成型，柜内隔板采用镀锌隔板。

6.如权利要求1所述的单孔单轴操作实现五防的小型化固定柜，其特征在于：所述断路器采用侧装式真空断路器。

7.一种单孔操作的小型化固定式开关柜的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

初始状态步骤：断路器分闸，上隔离开关打开，接地开关合上/下隔离开关打开；

送电步骤1：将单孔单轴操作机构的操作手柄插入操作孔，旋转操作轴，此时，单孔单轴操作机构的联动组件控制接地开关打开/下隔离开关合上，上隔离开关为分闸状态，断路器有连锁不能合闸；

送电步骤2：通过操作手柄再次旋转操作轴，此时，上隔离开关合上，接地开关打开/下隔离开关合上，断路器连锁机构解锁，可合闸；

停电步骤：通过操作手柄反方向旋转操作轴，柜体内各元器件动作顺序为：断路器分闸--上隔离开关分闸--接地开关合上/下隔离开关分闸，至此，断电操作完成，柜体内的线路断开。