一种高压隔离开关、高压箱及高压隔离开关控制方法技术

本发明专利技术提供一种高压隔离开关，包括第一闸刀、第二闸刀、第一簧片、第二簧片、第三簧片、第四簧片、第一主轴、第二主轴、第一控制机构、第二控制机构；第一闸刀随第一主轴的转动可切换地与第一簧片或第三簧片连接，第二闸刀随第二主轴的转动可切换地与第二簧片或第四簧片连接；第一闸刀、第二闸刀均与静触头连接且均以静触头为轴转动，第一簧片和第二簧片相连且均与第一受电弓连接，第三簧片和第四簧片相连且均与第二受电弓连接。本发明专利技术还提供一种包含上述高压隔离开关的高压箱以及高压隔离开关控制方法。本发明专利技术实现了车顶高压箱的轻量化和小型化，实现了一个高压隔离开关完成两路控制的功能，大大节省箱体内安装空间。

【技术实现步骤摘要】
一种高压隔离开关、高压箱及高压隔离开关控制方法
本专利技术涉及一种隔离开关，尤其涉及一种用于新型机车及动车组车顶高压箱的高压隔离开关、高压箱及高压隔离开关控制方法。
技术介绍
随着机车及动车高压电器设备的发展，车顶运行环境对车顶高压电器提出更高要求，在雾霾和高低温环境下，对高压隔离开关提出了更高的要求，不仅要求车顶高压电器能满足机车运行环境，还要求在保证电气间隙的前提下，满足高压箱的电气性能要求，同时要满足车顶空间的要求。现有机车的高压隔离开关存在如下的问题：(1)一般采用两个高压隔离开关分别对两个受电弓进行控制，占用体积较大，无法满足高压箱小型化、轻量化、集成化的要求；(2)对于一个闸刀，一般设置一个凸轮和两个联锁对其连接状态进行监控，由于凸轮的转动可能未到指定位置，因此无法判断在联锁断开状态时，闸刀是否确实与簧片连接，因此无法准确对闸刀与簧片是否连接进行准确监控，影响了信号在线监测和后续对于闸刀的控制；(3)现有隔离开关未对隔离开关机械寿命进行测量；(4)现有高压隔离开关中未考虑结构的设计，在闸刀转动时，会影响整体结构的稳定性。综上所述，亟待提出新的高压隔离开关进行设计，满足实际需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述结构之缺点，提供一种车辆运行及维护方便、安全性和可靠性高的高压隔离开关以及高压箱及高压隔离开关控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高压隔离开关，包括第一闸刀、第二闸刀、第一簧片、第二簧片、第三簧片、第四簧片，还包括分别带动第一闸刀、第二闸刀转动的第一主轴、第二主轴；还包括分别驱动第一主轴、第二主轴转动的第一控制机构、第二控制机构；所述第一闸刀的一端随着第一主轴的转动可切换地与第一簧片或第三簧片连接，所述第二闸刀的一端随着第二主轴的转动可切换地与第二簧片或第四簧片连接；所述第一闸刀的另一端、第二闸刀的另一端均与静触头连接且均以静触头为轴转动，所述第一簧片和第二簧片相连且均与第一受电弓连接，所述第三簧片和第四簧片相连且均与第二受电弓连接。本专利技术通过一个高压隔离开关实现两路隔离和两路控制，即采用双闸刀结构方式，通过两组控制机构分别驱动两个主轴(第一主轴、第二主轴)的转动，从而实现对双闸刀(第一闸刀、第二闸刀)的单一驱动，可根据需要由第一受电弓或第二受电弓进行供电，也可根据需要对任意一个受电弓进行隔离，保证安全。进一步地，还包括固定设置在第一主轴上的第一凸轮、第二凸轮，还包括固定设置在第二主轴上的第三凸轮、第四凸轮；还包括分别由所述第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮、第四凸轮驱动的第一联锁和第二联锁、第三联锁、第四联锁；所述第一联锁、第二联锁随着第一主轴的转动可切换地处于闭合状态或断开状态；所述第三联锁、第四联锁随着第二主轴的转动可切换地处于闭合状态或断开状态；所述第一联锁和第二联锁具有相反的开合状态，第三联锁和第四联锁具有相反的开合状态；还包括对所述第一联锁、第二联锁、第三联锁、第四联锁的开合状态进行监控的联锁状态监控装置，所述第一联锁和第二联锁与第一闸刀的状态对应，所述第三联锁和第四联锁与第二闸刀的状态对应。本专利技术中，利用处于相反的开合状态的第一联锁、第二联锁对第一闸刀的连接进行监控，利用处于相反的开合状态的第三联锁、第四联锁对第二闸刀的连接进行监控，因此可以保证对闸刀的连接状态的准确监控，即仅当有一个联锁处于闭合状态、而另一个联锁处于断开状态时，才表明闸刀与其中一个簧片连接，从而避免了仅设置一个凸轮对闸刀状态进行监控时无法准确保证闸刀是否与簧片连接的情况。进一步地，所述第一控制机构包括第一电磁阀、第一气缸，所述第二控制机构包括第二电磁阀、第二气缸，所述第一电磁阀的两个出口分别与所述第一气缸的两个气路口连通，所述第二电磁阀的两个出口分别与所述第二气缸的两个气路口连通。本专利技术中，通过所设置的两组气路控制机构分别控制两个闸刀(第一闸刀、第二闸刀)的动作。本专利技术中的高压隔离开关，采用两组气缸、电磁阀集成控制，实现两路控制功能。通过两路气缸电磁阀驱动第一闸刀和第二闸刀，完成高压隔离开关的两路控制。进一步地，还包括底架结构和用于支撑所述静触头的绝缘子支撑结构，所述第一电磁阀、第一气缸、第二电磁阀、第二气缸、绝缘子支撑结构均安装在底架结构上。通过将第一电磁阀、第一气缸、第二电磁阀、第二气缸以及绝缘子支撑结构集中安装在底架结构上，可以保证转动可靠性要求。进一步地，所述联锁状态监控装置为电子计数器装置。通过设置电子计数器装置，可以实现对高压隔离开关机械寿命的测量和反馈信号的测量，保证高压隔离开关闸刀动作和反馈信号的同步性，通过测量保证信号正常反馈，并且为后续信号在线监测提供数据参考。进一步地，所述第一闸刀和/或第二闸刀采用旋转异形刀片。第一闸刀、第二闸刀采用旋转异形刀片，则在保证正常电流情况下，双闸刀和高压箱内簧片充分接触，增大闸刀和簧片的接触面积，保证有效的接触面积，保证其导电性能。本专利技术还提供一种高压箱，包括上述任一项所述的高压隔离开关。本专利技术还提供一种利用上述高压隔离开关的高压隔离开关控制方法，包括隔离第一受电弓的方法和隔离第二受电弓的方法，所述隔离第一受电弓的方法包括：若第一闸刀与第一簧片连接，则第一控制机构驱动第一主轴转动，第一主轴带动第一闸刀转动，使得第一闸刀从与第一簧片连接切换到与第三簧片连接；且若第二闸刀与第二簧片连接，则第二控制机构驱动第二主轴转动，第二主轴带动第二闸刀转动，使得第二闸刀从与第二簧片连接切换到与第四簧片连接；所述隔离第二受电弓的方法包括：若第一闸刀与第三簧片连接，则第一控制机构驱动第一主轴转动，第一主轴带动第一闸刀转动，使得第一闸刀从与第三簧片连接切换到与第一簧片连接；且若第二闸刀与第四簧片连接，则第二控制机构驱动第二主轴转动，第二主轴带动第二闸刀转动，使得第二闸刀从与第四簧片连接切换到与第二簧片连接。上述技术方案中，还包括闸刀状态的监控方法，所述闸刀状态的监控方法包括：若第一联锁、第二联锁处于相反的开合状态，则判断第一闸刀完成连接状态的切换；且若第三联锁、第四联锁处于相反的开合状态，则判断第二闸刀完成连接状态的切换。本专利技术的优点和积极效果在于：(1)本专利技术作为机车及动车组隔离开关，通过一个隔离开关实现两路隔离。即采用双闸刀结构方式，通过两组气路连接控制闸刀的线路切除，完成双闸刀的单一驱动。该型高压隔离开关打破了以前采用两个高压隔离开关布局方式，采用一个高压隔离开关实现车顶高压主电路两路的隔离和重联；(2)本专利技术中的隔离开关，采用两组气缸电磁阀集成控制，实现两路切除和两路控制功能。通过两路气缸电磁阀驱动第一闸刀和第二闸刀，实现了一个高压隔离开关完成两路控制的功能，大大节省箱体内安装空间；(3)本专利技术实现了原有的两个高压隔离开关的集成化，从而实现了车顶高压箱的轻量化和小型化，满足机车及动车组车顶高压箱的布局要求；(4)对于一个闸刀，设置两个具有相反的开合状态的联锁对其进行监控，保证了对闸刀的连接状态的准确监控；(5)本专利技术中的双闸刀采用旋转异形刀片，在保证正常电流情况下和高压箱簧片充分接触，增大闸刀和簧片的接触面积，保证有效的接触面积，保证其导电性能；(6)本专利技术中采用电子计数器装置实现对隔离开关机械寿命的测量和反馈信号的测量，保证隔离开关闸刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压隔离开关，其特征在于：包括第一闸刀(101)、第二闸刀(102)、第一簧片(201)、第二簧片(202)、第三簧片(203)、第四簧片(204)，还包括分别带动第一闸刀(101)、第二闸刀(102)转动的第一主轴(91)、第二主轴(92)，还包括分别驱动第一主轴(91)、第二主轴(92)转动的第一控制机构、第二控制机构；所述第一闸刀(101)的一端随着第一主轴(91)的转动可切换地与第一簧片(201)或第三簧片(203)连接，所述第二闸刀(102)的一端随着第二主轴(92)的转动可切换地与第二簧片(202)或第四簧片(204)连接；所述第一闸刀(101)的另一端、第二闸刀(102)的另一端均与静触头(60)连接且均以静触头(60)为轴转动，所述第一簧片(201)和第二簧片(202)相连且均与第一受电弓(501)连接，所述第三簧片(203)和第四簧片(204)相连且均与第二受电弓(502)连接。

【技术特征摘要】
1.一种高压隔离开关，其特征在于：包括第一闸刀(101)、第二闸刀(102)、第一簧片(201)、第二簧片(202)、第三簧片(203)、第四簧片(204)，还包括分别带动第一闸刀(101)、第二闸刀(102)转动的第一主轴(91)、第二主轴(92)，还包括分别驱动第一主轴(91)、第二主轴(92)转动的第一控制机构、第二控制机构；所述第一闸刀(101)的一端随着第一主轴(91)的转动可切换地与第一簧片(201)或第三簧片(203)连接，所述第二闸刀(102)的一端随着第二主轴(92)的转动可切换地与第二簧片(202)或第四簧片(204)连接；所述第一闸刀(101)的另一端、第二闸刀(102)的另一端均与静触头(60)连接且均以静触头(60)为轴转动，所述第一簧片(201)和第二簧片(202)相连且均与第一受电弓(501)连接，所述第三簧片(203)和第四簧片(204)相连且均与第二受电弓(502)连接。2.根据权利要求1所述的高压隔离开关，其特征在于：还包括固定设置在第一主轴(91)上的第一凸轮(51)、第二凸轮(52)，还包括固定设置在第二主轴(92)上的第三凸轮(53)、第四凸轮(54)；还包括分别由所述第一凸轮(51)、第二凸轮(52)、第三凸轮(53)、第四凸轮(54)驱动的第一联锁(71)和第二联锁(72)、第三联锁(73)、第四联锁(74)；所述第一联锁(71)、第二联锁(72)随着第一主轴(91)的转动可切换地处于闭合状态或断开状态；所述第三联锁(73)、第四联锁(74)随着第二主轴(92)的转动可切换地处于闭合状态或断开状态；所述第一联锁(71)和第二联锁(72)具有相反的开合状态，第三联锁(73)和第四联锁(74)具有相反的开合状态；还包括对所述第一联锁(71)、第二联锁(72)、第三联锁(73)、第四联锁(74)的开合状态进行监控的联锁状态监控装置，所述第一联锁(71)和第二联锁(72)与第一闸刀(101)的状态对应，所述第三联锁(73)和第四联锁(74)与第二闸刀(102)的状态对应。3.根据权利要求1所述的高压隔离开关，其特征在于：所述第一控制机构包括第一电磁阀(11)、第一气缸(21)，所述第二控制机构包括第二电磁阀(12)、第二气缸(22)，所述第一电磁阀(11)的两个出口分别与所述第一气缸(21)的两个气路口连通，所述第二电磁阀(12)的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄波，张彦林，林平，徐丽丽，李涛，胡楚联，历洋，彭宝林，蒋聪健，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43