申请/专利权人：西山煤电(集团)有限责任公司

申请日：2018-11-05

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109244848B

主分类号：H02B1/26

分类号：H02B1/26;H01H9/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.02.19#实质审查的生效;2019.01.18#公开

摘要：本发明涉及矿用隔爆真空配电装置，具体为一种高压开关手动闭锁装置。一种高压开关手动闭锁装置，包括PJG9L‑10矿用隔爆型永磁高压真空配电装置，该装置内部电路包括DSI‑5711智能型综合保护器、控制变压器T、液晶显示ZX、本质安全型控制继电器ibk；DSI‑5711智能型综合保护器的A5端与监视按钮的一端之间串接有一个常开开关，监视按钮的另一端与DSI‑5711智能型综合保护器的A10端相连接；ibk的A6端的接地回路上串接有一个常闭开关；ibk的A7端的接地回路上串接有一个常闭开关；所述一个常开开关以及两个常闭开关均通过照明闭锁开关SB5控制实现联动。

主权项：1.一种高压开关手动闭锁装置，包括PJG9L-10矿用隔爆型永磁高压真空配电装置，PJG9L-10矿用隔爆型永磁高压真空配电装置内部电路包括DSI-5711智能型综合保护器、控制变压器T、液晶显示ZX、本质安全型控制继电器ibk；ibk的A6端通过联锁开关SW2接地，ibk的A7端接地；控制变压器T的一级线圈的一端与DSI-5711智能型综合保护器的C9相连接，控制变压器T的一级线圈的另一端与DSI-5711智能型综合保护器的C10相连接；控制变压器T的一级线圈的两个端子之间串接有照明闭锁开关SB5和照明电灯ZM；其特征在于，DSI-5711智能型综合保护器的A5端与监视按钮的一端之间串接有一个常开开关，监视按钮的另一端与DSI-5711智能型综合保护器的A10端相连接；ibk的A6端的接地回路上串接有一个常闭开关；ibk的A7端的接地回路上串接有一个常闭开关；所述一个常开开关以及两个常闭开关均通过照明闭锁开关SB5控制实现联动。

全文数据：高压开关手动闭锁装置技术领域本发明涉及矿用隔爆真空配电装置，具体为一种高压开关手动闭锁装置。背景技术PJG9L-10矿用隔爆型永磁高压真空配电装置（如附图1）主要用于具有煤尘和爆炸性气体的煤矿井下及危险场所，具有电合、电分、手合、手分功能，同时具备远分，使配电装置合、分更可靠，保护、测量、监视、控制、通信功能齐全。保护功能齐全，灵敏可靠，保护定值在线连续可调：具备短路（三段式）、过载（三段式）、选择性接地（漏电）、监视、欠压、过压保护。可在线进行断路器跳闸、短路保护、监视保护、漏电保护试验。配有带隔离的本安型RS485串行通信接口，支持“四遥”功能，上传信息丰富，便于接入井下电网综合自动化系统等特点。虽然该型号高开具有较先进的技术，但是在使用与维护过程中发现其也具有一些设计缺陷与不足，需要我们去积极改进。比如说：高压真空断路器拒合，动合闸正常；真空断路器电动、手动均拒动；上级电源断电，断路器不能自动分闸；断路器传动轴与隔离传动轴距离较近且样式类似，使用同一种合闸套管手柄操作。总而言之，该设备虽具备较为先进的技术特征，但在实际应用过程中依然出现过误操作现象，因此迫切需要开发一种电气二次防误操作闭锁装置，杜绝误操作引起的事故。发明内容本发明为解决目前矿用高压真空配电装置存在远控分合闸与近控分合闸操作信号无闭锁，远控分闸时近控可以轻易合闸，近控分闸后远控也能轻易合闸，容易在检修时造成人员触电事故的技术问题，提供一种高压开关手动闭锁装置。本发明是采用以下技术方案实现的：一种高压开关手动闭锁装置，包括PJG9L-10矿用隔爆型永磁高压真空配电装置，该装置内部电路包括DSI-5711智能型综合保护器、控制变压器T、液晶显示ZX、本质安全型控制继电器ibk；ibk的A6端通过联锁开关SW2接地，ibk的A7端接地；控制变压器T的一级线圈的一端与DSI-5711智能型综合保护器的C9相连接，控制变压器T的一级线圈的另一端与DSI-5711智能型综合保护器的C10相连接；控制变压器T的一级线圈的两个端子之间串接有照明闭锁开关SB5和照明电灯ZM；DSI-5711智能型综合保护器的A5端与监视按钮的一端之间串接有一个常开开关，监视按钮的另一端与DSI-5711智能型综合保护器的A10端相连接；ibk的A6端的接地回路上串接有一个常闭开关；ibk的A7端的接地回路上串接有一个常闭开关；所述一个常开开关以及两个常闭开关均通过照明闭锁开关SB5控制实现联动。如附图10所示，电气部分闭锁，通过内部电路改造，功能实现：当所述高开送电状态按下照明闭锁按钮SB5，所述高开腔体内照明灯亮，电分SB1所控制的分闸继电器KM2线路断开，高开无法分闸、电合SB2按钮控制的合闸继电器KM1线路断开，高开无法合闸，达到按钮失效目的，实现闭锁，当再次按下所述高开照明闭锁按钮SB5，照明灯熄灭，电分SB1按钮控制的分闸线路具备分闸条件、电合SB2按钮控制的合闸线路具备合闸条件，按钮功能恢复正常，闭锁解除；此为高开送电状态下步骤一；当所述高开断电状态按下照明闭锁按钮SB5，高开腔体内照明灯亮，电分SB1、电合SB2按钮失效，实现闭锁，当再次按下照明闭锁按钮，照明灯熄灭，电分、电合按钮功能恢复正常，闭锁解除。此为高开断电状态下步骤一。进一步的，PJG9L-10矿用隔爆型永磁高压真空配电装置的隔离传动轴和断路器传动轴均配设有一个相同型号的夹套闭锁套工具；所述夹套闭锁套工具呈两端开口的筒状结构且筒状结构侧壁上设有紧固螺栓。本发明还设有机械闭锁，在断路器传动轴和隔离传动轴上安装如图4~7所示的闭锁套管工具，从而达到防止误操作的目的。如图8所示。当所述高开送电状态操作步骤1实现闭锁，然后在隔离传动轴上夹套闭锁套管工具，紧固配备在所述闭锁套管上的紧固螺丝，实现所述高开送电闭锁。当所述高开停电状态操作步骤1实现闭锁，然后在隔离传动轴上夹套闭锁套管工具，紧固配备在所述闭锁套管上的紧固螺丝，实现所述高开停电闭锁。起到一个提醒的作用。断路器传动轴夹套闭锁套工具，在正常停送电操作完成后夹套闭锁，防止无正规操作手续人员操作所述高压设备，这样能有效防止所述高压开关检修和平时运行维护时误碰功能按钮导致事故。附图说明图1矿用隔爆本安型高压开关柜正面结构示意图。图2矿用隔爆本安型高压开关柜侧面结构示意图。图3矿用隔爆本安型高压开关柜上的闭锁装置结构示意图。图4夹套闭锁套工具的正视图。图5夹套闭锁套工具的侧视图。图6夹套闭锁套工具的俯视图。图7夹套闭锁套工具的立体视图。图8夹套闭锁套工具实际应用时的示意图。图9矿用隔爆本安型高压开关柜改造前的电路图。图10矿用隔爆本安型高压开关柜改造后的电路图。具体实施方式下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下方式用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。在本发明的描述中，除非另有说明，大写字母组合“SW”“ZX”等含义与“注解”相匹配基于附图所示的关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，描述中不再一一解释。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。注解:SB1:近停按钮SB2:近起按钮SB3:远起按钮SB4:远停按钮JY:绝缘试验SB5:照明开关QFK:断路器控制板SW1:近远控开关SW2:联锁开关GLA:过流试验J:程控继电器SJ：合闸继电器J1:故障继电器QF:永磁断路器LD:漏电试验FA:复位SB6～9:功能按钮J2：失压继电器TV:电压互感器RY1～3:压敏电阻ZM:照明灯QS:隔离插销TA1～2:电流互感器TA3:零序电流互感器FU1～3:熔断器R:终端电阻ibk:本质安全型控制继电器T:控制变压器*V1和V2必需接在按钮上。防爆合格证号:2024081一工作原理高压设备电动、手动合闸操作闭锁工作原理：配电装置在合上隔离开关后，电压互感器二次两相100V经全桥整流后，直流负极直接接通到KM1的一端，直流正极经过断路器的常闭点、时间继电器常开点、闭锁继电器J3-2常开点、保护器合闸输出点A7和A8、前门行程开关SW2的常开点、SB5闭锁按钮的常闭点1、2到KM1合闸继电器线圈另一端形成合闸控制回路；扭子开关（近远控开关）SW1拨到近控时，按下合闸按扭（近起按钮）SB2，本安继电器常开点（A7、A8）闭合，断路器通过将整流器输出的直流电压接通到KM1，KM1吸合后KM1-1接通合闸线圈，完成合闸动作（时间约3秒），合闸后断路器常闭点打开，切断合闸电源；完成合闸。电动或手动合闸操作完成，ZX显示屏显示合闸，并且合闸、运行显示灯亮，合闸工作完成。进一步的，按下SB5照明闭锁按钮，①、②号线断开KM1合闸继电器的控制线路，使高压开关无法合闸；在此同时③、④号线断开KM2分闸继电器的控制线路，使高压开关无法分闸；保护器的A5和公共线接通，给保护器一个闭锁信号，使地面集控电脑能读到此台高压开关处于人为闭锁状态，闭锁成功。高压设备电动、手动分闸操作闭锁工作原理：分闸电路是用SB1按钮断开本安自保回路，使本安继电器ibk的常开点（A6、B6）闭合，使整流桥输出的DC55V电源接通至KM2分闸继电器，KM2动作后KM2-1接通分闸线圈，断路器跳闸；远控分闸与近控相同。用外力转动分闸手柄使断路器分闸。电动或手动分闸操作完成，ZX显示屏显示分闸，并且分闸、运行显示灯亮，分闸工作完成。进一步的，按下SB5照明闭锁按钮，①、②号线断开KM1合闸继电器的控制线路，使高压开关无法合闸；在此同时③、④号线断开KM2分闸继电器的控制线路，使高压开关无法分闸；保护器的A5和公共线接通，给保护器一个闭锁信号，使地面集控电脑能读到此台高压开关处于人为闭锁状态，闭锁成功。（二）实施明细1.过载试验按钮作为移位按钮使用；2.照明按钮当确认按钮使用，本设计暂按监视照明按钮作为确定按钮使用；3.电流互感器TA225,26两根线短接，以上部分注意改线；4.数量57台,使用端子排配线；5.配线时电流线使用BVR2.5mm2，其他使用BVR1.5mm2,线长按端子排放在保护器正上方预留；6.卡端子时导轨右侧留出导轨长圆孔；7.SB5按钮的①②③④⑤线路部分为新增加闭锁功能接线。也可以不打断图中分闸控制线路的13，14线，仅实现合闸闭锁。（三）操作细则功能实现：当高开送电状态按下照明闭锁按钮，高开腔体内照明灯亮，电分、电合按钮失效，实现闭锁，当再次按下照明闭锁按钮，照明灯熄灭，电分、电合按钮功能恢复正常；当高开断电电状态按下照明闭锁按钮，高开腔体内照明灯亮，电分、电合按钮失效，实现闭锁，当再次按下照明闭锁按钮，照明灯熄灭，电分、电合按钮功能恢复正常。这样有效防止检修和平时运行维护时误碰功能按钮导致事故。表1为5711端子排的接线表。以下针对闭锁套管工具的使用做一个说明。本发明主要基于PJG9L-10隔爆型高压真空开关柜的操作弊端改造，原开关柜的隔离开关、断路器与门之间的闭锁结构描述如下（如图3所示）：主要由门闭锁杆1、第一弹簧2、第一连锁支座3、第一锁杆套轮4、断路器传动轴5、连锁杆6、第二弹簧7、第二连锁支座8、第二锁杆套轮9、隔离传动轴10、门法兰11等组成；门闭锁杆1穿过第一连锁支座3，第一弹簧2设在第一连锁支座3内并将门闭锁杆1顶向第二锁杆套轮9；连锁杆6穿过第二连锁支座8，第二弹簧7设在第二连锁支座8内并将连锁杆6顶向第二锁杆套轮9；第一锁杆套轮4套设在断路器传动轴5上，第二锁杆套轮9套在隔离传动轴10上。第一锁杆套轮4上开有分别用于和门闭锁杆以及连锁杆锁紧的凹槽（分别为方形凹槽和三角形凹槽），第二锁杆套轮9上开有与连锁杆另一端锁紧的凹槽。其操作过程如下。1、送电闭锁操作：手动拉动门闭锁杆，使所述门闭锁杆头脱离隔离传动轴的锁杆套轮（即第二锁杆套轮9）方形凹槽，同时所述门闭锁杆与门法兰相搏，防爆门无法打开，实现门闭锁，逆时针转动隔离传动轴约45度（同时，高开内部真空断路器隔离小车的动触头插到高开静触头内），使隔离传动轴锁杆套轮三角形凹槽垂直向上，同时连锁杆在第二弹簧的作用下，向下行程至所述三角形凹槽内部，所述连锁杆脱离断路器传动轴上的锁杆套轮（即第一锁杆套轮5）凹槽，手动合闸功能及所述断路器传动解锁，所述装置可以进行手动合闸或电动合闸。a电动合闸：确保可以合闸的情况下，直接按防爆门上的“合闸”按钮，断路器合闸，防爆门上显示屏显示合闸，电动合闸完成；b手动合闸:确保可以合闸的情况下，顺时针转动断路器传动轴约90度，至听见合闸机构动作声音，断路器传动轴手动恢复原位，防爆门上显示屏显示合闸，手动合闸完成。2、停电闭锁操作：a手动分闸:确保可以分闸的情况下，手动拨动位于高开侧面的“停止”拨片，听见高开内部断路器分闸动作声音，同时防爆门上的显示屏显示分闸，手动分闸完成；b电动分闸:确保可以分闸的情况下，直接按防爆门上的“分闸”按钮，断路器分闸，防爆门上显示屏显示分闸电动分闸完成。所述高压电气设备断路器手动或电动分闸，需要近一步拉出隔离小车操作，手动顺时针转动隔离传动轴约45度，连锁杆脱离隔离传动轴锁杆套轮三角形凹槽，另一头进入断路器传动轴锁杆套轮凹槽实现断路器传动轴闭锁（不能进行手动合闸操作），同时，门闭锁杆在弹簧力的作用下退至隔离传动轴锁杆套轮方形凹槽（同时，高开内部真空断路器隔离小车的动触头离开高开静触头），防爆门解锁，可以打开防爆门，进行高开内部检修。改造后，开关柜的隔离开关、断路器与门之间的闭锁结构描述如下：主要由闭锁套管装置12（闭锁套工具）、门闭锁杆1、第一弹簧2、第一联锁支座3、第一锁杆套轮4、断路器传动轴5、连锁杆6、第二弹簧7、第二连锁支座8、第二锁杆套轮9、隔离传动轴10、门法兰11等组成等组成。所述断路器传动轴夹套闭锁套工具，材质规格为无缝钢管Φ20mm，长度40mm；固定用螺孔Φ6mm，紧固螺栓：GBT5783-2000六角头螺栓全螺纹，强度4.8，牙距1.0，长度30mm，Φ6mm。1、送电闭锁操作：手动松动隔离传动轴上闭锁套管的紧固螺栓，取下所述闭锁套管，手动拉动门闭锁杆，使所述门闭锁杆头脱离隔离传动轴的锁杆套轮方形凹槽，同时所述门闭锁杆与门法兰相搏，防爆门无法打开，实现门闭锁，逆时针转动隔离传动轴约45度（同时，高开内部真空断路器隔离小车的动触头插到高开静触头内），使隔离传动轴锁杆套轮三角形凹槽垂直向上，同时连锁杆在弹簧的作用下，向下行程至所述三角形凹槽内部，所述连锁杆脱离断路器传动轴上的锁杆套轮凹槽，手动合闸功能及所述断路器传动解锁，所述装置可以进行手动合闸或电动合闸。a电动合闸：确保可以合闸的情况下，首先按防爆门上的“照明闭锁”按钮，观察窗可以看见内部照明灯灭，然后直接按防爆门上的“合闸”按钮，断路器合闸，防爆门上显示屏显示合闸，再次按“照明闭锁”按钮内部照明灯亮，闭锁开关，电动合闸完成；b手动合闸:确保可以合闸的情况下，首先按防爆门上的“照明闭锁”按钮，观察窗可以看见内部照明灯灭，顺时针转动断路器传动轴约90度，至听见合闸机构动作声音，断路器传动轴手动恢复原位，防爆门上显示屏显示合闸，再次按“照明闭锁”按钮内部照明灯亮，闭锁开关，手动合闸完成。2、停电闭锁操作：a手动分闸:确保可以分闸的情况下，首先按防爆门上的“照明闭锁”按钮，观察窗可以看见内部照明灯灭，手动拨动位于高开侧面的“停止”拨片，听见高开内部断路器分闸动作声音，同时防爆门上的显示屏显示分闸，再次按“照明闭锁”按钮内部照明灯亮，闭锁开关，手动分闸完成；b电动分闸:确保可以分闸的情况下，首先按防爆门上的“照明闭锁”按钮，观察窗可以看见内部照明灯灭，然后直接按防爆门上的“分闸”按钮，断路器分闸，防爆门上显示屏显示分闸，再次按“照明闭锁”按钮内部照明灯亮，闭锁开关，电动分闸完成。所述高压电气设备断路器手动或电动分闸，需要近一步拉出隔离小车操作，手动顺时针转动隔离传动轴约45度，连锁杆脱离隔离传动轴锁杆套轮三角形凹槽，另一头进入断路器传动轴锁杆套轮凹槽实现断路器传动轴闭锁（不能进行手动合闸操作），同时，门闭锁杆在弹簧力的作用下退至隔离传动轴锁杆套轮方形凹槽（同时，高开内部真空断路器隔离小车的动触头离开高开静触头），防爆门解锁，可以打开防爆门，进行高开内部检修。

权利要求：1.一种高压开关手动闭锁装置，包括PJG9L-10矿用隔爆型永磁高压真空配电装置，该装置内部电路包括DSI-5711智能型综合保护器、控制变压器T、液晶显示ZX、本质安全型控制继电器ibk；ibk的A6端通过联锁开关SW2接地，ibk的A7端接地；控制变压器T的一级线圈的一端与DSI-5711智能型综合保护器的C9相连接，控制变压器T的一级线圈的另一端与DSI-5711智能型综合保护器的C10相连接；控制变压器T的一级线圈的两个端子之间串接有照明闭锁开关SB5和照明电灯ZM；其特征在于，DSI-5711智能型综合保护器的A5端与监视按钮的一端之间串接有一个常开开关，监视按钮的另一端与DSI-5711智能型综合保护器的A10端相连接；ibk的A6端的接地回路上串接有一个常闭开关；ibk的A7端的接地回路上串接有一个常闭开关；所述一个常开开关以及两个常闭开关均通过照明闭锁开关SB5控制实现联动。2.如权利要求1所述的高压开关手动闭锁装置，其特征在于，PJG9L-10矿用隔爆型永磁高压真空配电装置的隔离传动轴和断路器传动轴均配设有一个相同型号的夹套闭锁套工具；所述夹套闭锁套工具呈两端开口的筒状结构且筒状结构侧壁上设有紧固螺栓。3.如权利要求2所述的高压开关手动闭锁装置，其特征在于，所述断路器传动轴夹套闭锁套工具，材质规格为无缝钢管Φ20mm，长度40mm；固定用螺孔Φ6mm，紧固螺栓：GBT5783-2000六角头螺栓全螺纹，强度4.8，牙距1.0，长度30mm，Φ6mm。

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