本發(fā)明屬于配電設(shè)備安全控制結(jié)構(gòu),更具體地,尤其是涉及一種帶有安全保護聯(lián)鎖裝置的用戶友好型低壓開關(guān)柜。
背景技術(shù):
1、在現(xiàn)代電力供應系統(tǒng)中,低壓開關(guān)柜作為電力分配和控制的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應用于各類工業(yè)、商業(yè)和民用場所。插拔式斷路器作為低壓開關(guān)柜的核心部件之一,在電路的通斷控制、過載保護和短路保護等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而,在對固定式低壓柜的插拔式斷路器進行維修或更換的運維檢修過程中,存在著諸多操作風險,嚴重威脅著運維檢修人員的人身安全和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
2、(一)合閘狀態(tài)下帶電插拔問題
3、目前,許多固定式低壓柜的插拔式斷路器并未配備有效的聯(lián)鎖裝置。這使得在開關(guān)處于合閘狀態(tài)時,運維人員有可能在不知情的情況下將開關(guān)本體從開關(guān)底座上取出。在一些缺乏規(guī)范操作流程和有效設(shè)備防護的場所,因未意識到開關(guān)處于合閘狀態(tài)而進行插拔操作的情況時有發(fā)生,這種帶電插拔操作極易引發(fā)拉弧現(xiàn)象,電弧產(chǎn)生的高溫和強光不僅會瞬間灼傷運維人員,還可能導致電氣火災和爆炸等嚴重事故,帶來了巨大損失。
4、(二)底座帶電導體裸露問題
5、當開關(guān)本體從底座拔出時,底座上的帶電導體便會部分裸露在外。在狹窄的低壓柜內(nèi)部空間中,運維人員在進行開關(guān)更換操作時,由于視線受阻、操作空間有限以及注意力分散等原因,很容易誤觸到這些裸露的帶電導體,不慎觸碰到底座上裸露的帶電導體,引發(fā)觸電事故發(fā)生造成傷亡。
6、(三)開關(guān)本體絕緣材料爆裂及拆除問題
7、在插拔式斷路器的安裝和拆卸過程中,如果操作人員施工不當,例如使用過大的扭矩擰緊開關(guān)本體與底座連接部分的螺釘,或者在插拔過程中用力過猛、方向不正確,都可能導致開關(guān)本體上的絕緣材料爆裂。絕緣材料爆裂不僅會使開關(guān)的絕緣性能下降,還可能導致內(nèi)部帶電部件外露,增加觸電風險,損壞了開關(guān)還使得后續(xù)的維修工作變得更加復雜和危險。
8、當開關(guān)本體的絕緣連接部爆裂損壞后,由于沒有緊急解鎖裝置,開關(guān)動組件的螺釘仍然連接在底座上,此時若要拆除開關(guān)本體,往往需要采取暴力拆除整個開關(guān)底座的方式。這種拆除方式不僅施工困難,耗費大量的時間和人力,而且在拆除過程中,由于開關(guān)底座帶電,運維人員極有可能觸電,給維修工作帶來了嚴重的阻礙。
9、(四)安裝過程中的防誤操作安裝問題
10、在安裝斷路器本體及動組件時,現(xiàn)有的插拔式斷路器往往缺乏明顯的防誤操作設(shè)計。這使得運維人員在安裝過程中,僅憑經(jīng)驗或記憶進行操作,容易出現(xiàn)安裝錯誤。例如,將斷路器本體安裝反方向、動組件連接錯誤等,這些錯誤安裝可能導致斷路器無法正常工作,甚至在送電時引發(fā)故障,影響正常送電。安裝錯誤不僅會影響單個斷路器的正常運行,還可能對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性造成威脅。
11、(五)導體搭接面接觸不良問題
12、作為多轉(zhuǎn)接的可調(diào)適配裝置,插拔式斷路器導體搭接面的接觸良好與否直接影響著電力傳輸?shù)馁|(zhì)量。如果導體搭接面接觸不良,會導致回路電阻過高。根據(jù)焦耳定律,電阻增大將使導體在通過電流時產(chǎn)生更多的熱量,從而導致溫升過高。當溫升不滿足國家標準時,不僅會加速導體的老化和損壞,還可能引發(fā)火災等安全事故,給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。
13、綜上所述,現(xiàn)有固定式低壓柜的插拔式斷路器在維修或更換過程中存在的這些操作風險,嚴重影響了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和運維檢修人員的人身安全。因此,研發(fā)一種帶有連鎖機構(gòu)的安全拔插機構(gòu)的開關(guān)柜斷路器迫在眉睫。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)在實際應用中存在的問題,提供一種安裝方便,組合牢固,使用安全的新設(shè)計的帶有安全保護聯(lián)鎖裝置的用戶友好型低壓開關(guān)柜。
2、為了達到上述目的,本發(fā)明采用內(nèi)如下技術(shù)方案:
3、一種帶有安全保護聯(lián)鎖裝置的用戶友好型低壓開關(guān)柜,在柜體的安裝底板上設(shè)有靜連接組件模塊、合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)、防誤操作聯(lián)鎖底板、模塊化斷路器、動連接組件模塊、合閘聯(lián)鎖機構(gòu)、電磁防護聯(lián)鎖機構(gòu),合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)用于在未安裝或者拆除動連接組件模塊時,通過聯(lián)鎖動作阻擋靜連接組件模塊的裸露銅排部位,避免操作時發(fā)生誤觸碰導致意外事故的發(fā)生。防誤操作聯(lián)鎖底板用于安裝模塊化斷路器及與合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)組合聯(lián)鎖動作,動連接組件模塊用于在模塊化斷路器安裝后將模塊化斷路器與靜連接組件模塊連接在一起,合閘聯(lián)鎖機構(gòu)用于與模塊化斷路器組合實現(xiàn)手動合閘鎖定聯(lián)鎖,電磁防護聯(lián)鎖機構(gòu)用于與模塊化斷路器組合實現(xiàn)電控合閘鎖定聯(lián)鎖防護。
4、其中,所述靜連接組件模塊固定設(shè)置在所述安裝底板,所述合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)安裝在所述安裝底板的裝配端面,所述模塊化斷路器安裝在所述防誤操作聯(lián)鎖底板上,所述防誤操作聯(lián)鎖底板與所述安裝底板上的防誤操作定位螺絲組合,所述防誤操作聯(lián)鎖底板與所述合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)互相聯(lián)鎖組合,所述動連接組件模塊與所述靜連接組件模塊及所述模塊化斷路器連接組合,所述合閘聯(lián)鎖機構(gòu)與所述模塊化斷路器組合聯(lián)鎖安裝在所述防誤操作聯(lián)鎖底板上,所述電磁防護聯(lián)鎖機構(gòu)與所述模塊化斷路器連接,所述電磁防護聯(lián)鎖機構(gòu)安裝在所述安裝底板的固定板上。
5、優(yōu)選地,所述合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)包括蓋板,蓋板安裝在安裝底板上,所述蓋板的轉(zhuǎn)動螺柱上的轉(zhuǎn)動連桿,所述轉(zhuǎn)動連桿的聯(lián)鎖螺柱可滑動設(shè)置在所述蓋板的聯(lián)鎖導向孔內(nèi),所述聯(lián)鎖導向孔為傾斜設(shè)置,所述轉(zhuǎn)動連桿的兩端轉(zhuǎn)動連接有傳動連桿,所述傳動連桿的一端轉(zhuǎn)動連接有防護連接連桿,所述防護連接連桿的伸出端部安裝有絕緣護板,轉(zhuǎn)動連桿在聯(lián)鎖螺柱與聯(lián)鎖導向孔的滑動配合下以轉(zhuǎn)動螺柱為中心轉(zhuǎn)動,通過傳動連桿與防護連接連桿帶動絕緣護板完成收縮及伸展聯(lián)鎖動作。所述防誤操作聯(lián)鎖底板的連鎖側(cè)安裝有聯(lián)鎖導向板,所述聯(lián)鎖導向板上開有護板聯(lián)鎖卡孔,所述護板聯(lián)鎖卡孔與所述聯(lián)鎖螺柱為滑動導向配合,所述防誤操作聯(lián)鎖底板的兩側(cè)設(shè)有安裝板,所述安裝板上開有防誤操作單向卡孔和聯(lián)鎖滑孔,所述防誤操作單向卡孔與所述防誤操作定位螺絲為插入卡位組合,所述防誤操作聯(lián)鎖底板的側(cè)邊與所述聯(lián)鎖滑孔對應的位置設(shè)有滑動導向孔,防誤操作聯(lián)鎖底板通過聯(lián)鎖導向板與合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)形成動作聯(lián)鎖,聯(lián)鎖導向板的護板聯(lián)鎖卡孔帶動聯(lián)鎖螺柱動作實現(xiàn)對合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)的聯(lián)鎖防護動作的控制。所述滑動導向孔與所述合閘聯(lián)鎖機構(gòu)組合。
6、優(yōu)選地,所述絕緣護板收縮時設(shè)置在所述靜連接組件模塊的動組件連接孔的內(nèi)側(cè),讓動連接組件模塊的動組合螺栓可以插入連接安裝到靜連接組件模塊內(nèi),所述絕緣護板伸展后遮蔽設(shè)置在所述靜連接組件模塊的動組件連接孔的前端,絕緣護板完全覆蓋擋在靜連接組件模塊的動組件連接孔的前端可以有效避免操作人員誤觸碰到靜連接組件模塊裸露的銅排,提高操作的防護安全性。
7、位于下方的所述絕緣護板的重量大于位于上方的所述絕緣護板的重量,利用重力作用,由下方重量較大的絕緣護板下拉使合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)在沒有聯(lián)鎖控制的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣護板自動向兩端伸展遮蔽靜連接組件模塊的動組件連接孔,起到防護作用,進一步提升操作的安全防護性。
8、優(yōu)選地,所述聯(lián)鎖導向板的組合端設(shè)有連接榫頭,所述聯(lián)鎖導向板通過所述連接榫頭與所述防誤操作聯(lián)鎖底板的榫卯孔固定組合在所述防誤操作聯(lián)鎖底板的聯(lián)鎖組合側(cè)。
9、優(yōu)選地,所述合閘聯(lián)鎖機構(gòu)包括設(shè)置在所述模塊化斷路器外的聯(lián)鎖撥片,所述聯(lián)鎖撥片中間開有聯(lián)鎖插孔,所述模塊化斷路器的分合閘撥片套裝到所述聯(lián)鎖插孔內(nèi),分合閘撥片在進行分合閘動作時可以聯(lián)動聯(lián)鎖撥片實現(xiàn)分合閘保護聯(lián)鎖。所述聯(lián)鎖撥片的兩側(cè)上安裝有滑動導向螺柱,所述滑動導向螺柱與所述滑動導向孔為滑動導向組合,所述滑動導向孔引導并限制聯(lián)鎖撥片的滑動行程,所述聯(lián)鎖撥片的聯(lián)鎖端部安裝有雙頭螺釘,所述雙頭螺釘穿過所述聯(lián)鎖導向孔滑動安裝在所述安裝底板上的限位葫蘆孔內(nèi),所述限位葫蘆孔為下端的插入部寬上端的滑動部窄的結(jié)構(gòu),所述限位葫蘆孔的滑動部與所述雙頭螺釘?shù)穆輻U為滑動配合。處于分閘狀態(tài)的時候,聯(lián)鎖撥片的雙頭螺釘從限位葫蘆孔下端的插入部卡入到安裝底板的后端,再在進行合閘動作的時候,分合閘撥片帶動聯(lián)鎖撥片沿著聯(lián)鎖導向孔向上移動,雙頭螺釘?shù)穆輻U卡入限位葫蘆孔的滑動部內(nèi)同步向上滑動,雙頭螺釘?shù)暮蠖说穆菟^卡在滑動部的外側(cè),使聯(lián)鎖撥片限定模塊化斷路器的安裝位置,避免在合閘狀態(tài)下模塊化斷路器被拆除。
10、優(yōu)選地,所述限位葫蘆孔的下端的插入部的孔徑大于所述雙頭螺釘?shù)穆葆敹祟^的直徑,所述限位葫蘆孔的上端的滑動部的寬度小于所述雙頭螺釘?shù)穆葆敹祟^的直徑,所述聯(lián)鎖撥片為“凵”型結(jié)構(gòu),可以貼合包覆設(shè)置在所述模塊化斷路器的外側(cè),節(jié)省空間。
11、優(yōu)選地,所述電磁防護聯(lián)鎖機構(gòu)包括擋板、電磁鎖和電控機構(gòu),擋板用于遮蔽動連接組件模塊操作部位,實現(xiàn)實現(xiàn)無法在合閘狀態(tài)拆卸模塊化斷路器本體的保護效果。電控機構(gòu)用于實現(xiàn)電動控制開關(guān)模塊化斷路器進行分合閘的動作。電磁鎖與擋板及電控機構(gòu)實現(xiàn)電控聯(lián)鎖防護。所述固定板的前端開有掛板孔,所述電磁防護聯(lián)鎖機構(gòu)的擋板內(nèi)側(cè)設(shè)有卡扣,所述卡扣掛靠安裝在所述掛板孔內(nèi),所述擋板的內(nèi)側(cè)下端設(shè)有聯(lián)鎖壓板,所述電磁防護聯(lián)鎖機構(gòu)的電磁鎖安裝在下方的所述固定板的上端,所述電磁鎖與所述模塊化斷路器連接,所述電磁鎖的鎖舌貼合壓靠設(shè)置在所述聯(lián)鎖壓板的上端,所述模塊化斷路器的操作端面上安裝所述電控機構(gòu)。擋板掛裝在固定板上,電磁鎖的鎖舌放在聯(lián)鎖壓板上,電控機構(gòu)控制模塊化斷路器合閘同時使連接的電磁鎖得電,鎖舌壓扣在聯(lián)鎖壓板上,使擋板牢固地安裝在固定板上,無法對擋板在合閘狀態(tài)下進行卸除。
12、優(yōu)選地,所述動連接組件模塊的動組合螺栓的螺栓頭為四角螺栓頭,所述四角螺栓頭的外表面涂覆絕緣漆,與所述動組合螺栓組合的絕緣連接頭的連接端開有四角組合凹槽,所述絕緣連接頭通過所述四角組合凹槽與所述四角螺栓頭組合安裝在所述動組合螺栓并帶動所述動組合螺栓實現(xiàn)轉(zhuǎn)動,所述絕緣連接頭的操作端部設(shè)有外四角操作端部,所述外四角操作端部伸出設(shè)置在所述動連接組件模塊的操作端外的外部,所述動組合螺栓的四角螺栓頭與所述絕緣連接頭內(nèi)設(shè)有內(nèi)六角解鎖孔,所述四角螺栓頭和所述絕緣連接頭的組合端都開有橫向貫穿的組合定位孔,組合定位孔內(nèi)可以幫安裝人員準確地將絕緣連接頭安裝動組合螺栓上,使四角螺栓頭與絕緣連接頭的內(nèi)六角解鎖孔對齊,進一步的,可以在組合定位孔內(nèi)安裝組合銷,使絕緣連接頭與動組合螺栓跟牢固的組合在一起,提升轉(zhuǎn)動操作的傳動穩(wěn)定性。
13、優(yōu)選地,所述靜連接組件模塊、所述合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)、所述防誤操作聯(lián)鎖底板、模塊化斷路器、所述動連接組件模塊和所述合閘聯(lián)鎖機構(gòu)組成手動聯(lián)鎖保護結(jié)構(gòu),所述靜連接組件模塊、所述合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)、所述防誤操作聯(lián)鎖底板、模塊化斷路器、所述動連接組件模塊和所述電磁防護聯(lián)鎖機構(gòu)組成電控聯(lián)鎖保護結(jié)構(gòu)。
14、優(yōu)選地,設(shè)置在安裝底板上的耦合器快接面板為傾斜角式接入結(jié)構(gòu),所述耦合器快接面板的插入端為向下傾斜設(shè)置,可以有效降低電纜與插入端進行接入組合時候所造成安裝應力,提升連接安全性和對插入端的保護效果。設(shè)置在安裝底板上的伸出式電纜線耳上方設(shè)有翻轉(zhuǎn)式防護罩,可以在有效保護電纜線耳,需要連接的時候只需翻蓋使用的,翻轉(zhuǎn)式防護罩翻起來之后將電纜線耳用螺栓鎖在銅排搭接孔上即可,無需連接的時候蓋上翻轉(zhuǎn)式防護罩可以避免發(fā)生誤觸碰造成意外,可以同時具備操作便捷性及防護安全性。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有的增益效果包括:
16、本發(fā)明提供的低壓開關(guān)柜采用通用型低壓成套斷路器開關(guān)模塊設(shè)備以及可調(diào)適配模塊設(shè)備的安全聯(lián)鎖保護結(jié)構(gòu)組成的保護機構(gòu),在通用型低壓成套斷路器開關(guān)模塊的基礎(chǔ)上,設(shè)置配套的安全保護聯(lián)鎖裝置,保證操作人員安全,實現(xiàn)運維人員使用友好的操作體驗。
17、本發(fā)明提供的安全聯(lián)鎖保護結(jié)構(gòu)包括手動聯(lián)鎖保護結(jié)構(gòu)和電控聯(lián)鎖保護結(jié)構(gòu)兩種聯(lián)鎖結(jié)構(gòu),能夠適應不同安裝及控制的需求,多種聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的組合應用,有效防止了合閘狀態(tài)下的帶電插拔操作,大大降低了拉弧和觸電的風險,保護了運維人員的生命安全。
18、本發(fā)明在安裝底板上安裝了合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu),通過合頁聯(lián)鎖防護機構(gòu)與防誤操作聯(lián)鎖底板組成的合頁防護聯(lián)鎖結(jié)構(gòu),避免操作人員在進行操作時誤觸碰裸露的銅排,實現(xiàn)在安裝維護時的絕緣聯(lián)鎖防護,給操作人員有效的安全保障。
19、本發(fā)明在防誤操作聯(lián)鎖底板上設(shè)置了防誤操作結(jié)構(gòu),設(shè)計確保了模塊化斷路器本體及動連接組件模塊的正確安裝,避免了因安裝錯誤導致的聯(lián)鎖機構(gòu)失效,保證了電力系統(tǒng)的正常運行。
20、本發(fā)明將動連接組件模塊的絕緣連接頭的伸出端改進為外四角操作端部的結(jié)構(gòu)可以承受更高的操作力矩,避免在操作中因扭矩過大導致絕緣連接頭損壞或者爆裂,保障維運的順利以及操作人員的安全,減少了因操作失誤導致的設(shè)備損壞,延長了設(shè)備的使用壽命,降低了綜合成本,同時在動連接組件模塊的動組合螺栓的四角螺栓頭與絕緣連接頭的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)六角解鎖孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計,使得在處理開關(guān)本體絕緣材料爆裂等故障時,無需暴力拆除整個開關(guān)底座,節(jié)省了維修時間和人力成本。
21、本發(fā)明通過在安裝底板上的耦合器快接面板為傾斜角式接入結(jié)構(gòu),可以有效降低纜連與插入端進行接入組合時候所造成安裝應力,提升連接安全性和對插入端的保護效果,本發(fā)明還在設(shè)置在安裝底板上的伸出式電纜線耳上方設(shè)有翻轉(zhuǎn)式防護罩,可以在有效保護電纜線耳,需要連接的時候只需翻蓋使用的,翻轉(zhuǎn)式防護罩翻起來之后將電纜線耳用螺栓鎖在銅排搭接孔上即可,無需連接的時候蓋上翻轉(zhuǎn)式防護罩可以避免人體誤觸柜體內(nèi)的帶電導體,可以同時具備操作便捷性及防護安全性。
22、本發(fā)明通過多層聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計措施綜合作用,為運維人員在安裝和維修時提供了全方位的安全保障,顯著降低了運維操作中的安全風險。本發(fā)明提供的友好型低壓開關(guān)柜的聯(lián)鎖防護設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便,能夠適用于各種固定式低壓柜,無論是新建項目還是老舊低壓柜的改造,都能夠方便地安裝和使用,并且本發(fā)明的各項安全設(shè)計和功能優(yōu)化不影響開關(guān)柜內(nèi)部裝置的正常性能和運行,與現(xiàn)有電力系統(tǒng)具有良好的兼容性,具有廣泛的應用前景。