一种城市轨道交通用三工位隔离开关及其使用方法与流程

技术特征：
1.一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：包括进线位，用于选通第一牵引变电所给出线位供电的正常供电线路；接地位，用于选通出线位接地的线路；隔离位，用于选通与第一牵引变电所相邻的第二牵引变电所给出线位供电的跨区供电线路，所述隔离位是指进线位和接地位之间的空腔；隔离刀组件；操作机构，用于带动隔离刀组件转动使所述出线位与进线位或接地位连接导通，或用于带动所述隔离刀组件转动使所述隔离刀组件位于所述隔离位；限位机构，用于限制所述出线位与进线位连接导通时隔离刀组件转动位置的进线位限位器、用于限制所述出线位与接地位连接导通时隔离刀组件转动位置的接地位限位器，以及用于限制所述隔离刀组件处于隔离位时所述隔离刀组件转动位置的隔离位限位器；电气闭锁机构，用于在所述隔离刀组件转动至进线位、接地位或隔离位时操作所述操作机构制动；检测器，用于检测进线位和接地位的导通信号，以及隔离位的隔离信号；架体，用于安装进线位、接地位、隔离位、出线位、操作机构、隔离刀组件、限位机构、电气闭锁机构和检测器；所述架体包括平行布设的前竖向安装板(1)和后竖向安装板(2)，所述进线位、接地位、出线位、隔离刀组件均安装于前竖向安装板(1)和后竖向安装板(2)之间。2.按照权利要求1所述的一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：所述进线位和所述接地位对称设置在所述出线位的两侧，所述进线位包括两个进线板安装杆(3)和套设在两个进线板安装杆(3)上的进线板(4)，所述进线板(4)与所述隔离刀组件配合的端部设置有进线板接触触头(5)；所述接地位包括两个接地板安装杆(6)和套设在两个接地板安装杆(6)上的接地板(7)，所述接地板(7)与所述隔离刀组件配合的端部设置有接地板接触触头(8)；所述出线位包括两个出线板安装杆(9)和套设在两个出线板安装杆(9)上的出线板(10)，所述出线板(10)与所述隔离刀组件配合的端部设置有多个出线板接触触头(11)。3.按照权利要求2所述的一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：所述进线板安装杆(3)、接地板安装杆(6)和出线板安装杆(9)的结构相同，所述进线板安装杆(3)、接地板安装杆(6)和出线板安装杆(9)均包括依次连接的前连接螺栓(12)、前绝缘子(13)、支撑杆、后绝缘子(14)、后连接螺栓(15)，所述支撑杆上套设有支撑套(16)，所述前连接螺栓(12)与前竖向安装板(1)连接，所述后连接螺栓(15)与后竖向安装板(2)连接；所述进线板(4)的数量为两个，两个所述进线板(4)中一个进线板(4)位于进线板安装杆(3)的支撑套(16)与进线板安装杆(3)的前绝缘子(13)之间，另一个进线板(4)位于进线板安装杆(3)的支撑套(16)与进线板安装杆(3)的后绝缘子(14)之间；所述接地板(7)的数量为两个，两个所述接地板(7)中一个接地板(7)位于接地板安装杆(6)的支撑套(16)与接地板安装杆(6)的前绝缘子(13)之间，另一个进线板(4)位于接地板安装杆(6)的支撑套(16)与接地板安装杆(6)的后绝缘子(14)之间；所述出线板(10)的数量为两个，两个所述出线板(10)中一个出线板(10)位于出线板安装杆(9)的支撑套(16)与出线板安装杆(9)的前绝缘子(13)之间，另一个出线板(10)位于出
线板安装杆(9)的支撑套(16)与出线板安装杆(9)的后绝缘子(14)之间。4.按照权利要求1所述的一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：所述隔离刀组件包括前隔离刀压板(17)、第一隔离刀板(18)、第二隔离刀板(19)、第三隔离刀板(20)、第四隔离刀板(21)和后隔离刀压板(22)，以及设置在前隔离刀压板(17)和第一隔离刀板(18)之间、第二隔离刀板(19)与第三隔离刀板(20)之间、第四隔离刀板(21)与后隔离刀压板(22)之间的弹簧板(23)，定位连接杆(24)依次穿过前隔离刀压板(17)、前隔离刀压板(17)与第一隔离刀板(18)之间的弹簧板(23)、第一隔离刀板(18)、第二隔离刀板(19)、第二隔离刀板(19)与第三隔离刀板(20)之间的弹簧板(23)、第三隔离刀板(20)、第四隔离刀板(21)、第四隔离刀板(21)与后隔离刀压板(22)之间的弹簧板(23)，以及后隔离刀压板(22)将所述隔离刀组件连接为一体；所述前隔离刀压板(17)和后隔离刀压板(22)的一端与出线板(10)铰接，且所述第一隔离刀板(18)、第二隔离刀板(19)、第三隔离刀板(20)和第四隔离刀板(21)的一端均与出线板(10)相贴合。5.按照权利要求1所述的一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：所述操作机构包括蜗轮蜗杆减速机(25)和与蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴传动连接的主轴(26)，以及用于带动蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴转动的电动驱动器和手动驱动器，所述主轴(26)上设置有两个铰接耳(27)，两个所述铰接耳(27)之间铰接有用于带动所述隔离刀组件转动的绝缘拉杆(28)；所述电动驱动器包括电机(29)，所述电机(29)的输出轴与蜗轮蜗杆减速机(25)的蜗杆的一端传动连接；所述手动驱动器包括安装箱(30)、设置在安装箱(30)内且伸出安装箱(30)的输入轴(31)和套设在输入轴(31)上的输入锥齿轮(32)，以及套设在蜗轮蜗杆减速机(25)的蜗杆的另一端且与输入锥齿轮(32)啮合的输出锥齿轮(33)。6.按照权利要求5所述的一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：所述前竖向安装板(1)的内侧面上设置有限位板(34)，所述进线位限位器和所述接地位限位器对称设置在限位板(34)上且分别位于主轴(26)的两侧，所述主轴(26)上套设有与所述进线位限位器和所述接地位限位器配合的限位块(35)，所述进线位限位器包括设置在限位板(34)上且位于主轴(26)左侧的进线位限位螺栓(36)，所述接地位限位器包括设置在限位板(34)上且位于主轴(26)右侧的接地位限位螺栓(37)。7.按照权利要求5所述的一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：所述隔离位限位器包括套设在主轴(26)上且与主轴(26)同步转动的限位盘(38)，以及与限位盘(38)配合且用于限制限位盘(38)转动的弹性限位件，所述限位盘(38)的圆周侧面上开设有卡槽(47)；所述弹性限位件包括限位杆(39)和套设在限位杆(39)上的限位套(40)，以及套设在限位杆(39)上且位于限位杆(39)和限位套(40)之间的弹簧(41)，所述限位杆(39)的两端均伸出限位套(40)，所述限位杆(39)的一端与限位盘(38)上的卡槽(47)卡接配合，所述限位杆(39)的另一端通过连接杆(42)与电磁铁(43)的铁芯(63)的一端连接，所述电磁铁(43)的铁芯(63)的另一端连接有手动拉环(44)；所述前竖向安装板(1)的外侧面设置有由于检测限位杆(39)位置的限位行程开关
(45)，所述连接杆(42)上套设有与限位行程开关(45)配合的行程开关撞块(46)。8.按照权利要求5所述的一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：所述电气闭锁机构包括设置在后竖向安装板(2)的外侧面上的行程开关组件，以及套设在主轴(26)上且与所述行程开关组件配合的凸轮组件；所述行程开关组件包括依次设置在后竖向安装板(2)的外侧面上且用于检测所述接地位导通信号的接地位行程开关(48)、用于检测进线位导通信号的进线位行程开关(49)，以及均用于检测所述隔离位隔离信号的第一隔离位行程开关(50)和第二隔离位行程开关(51)；所述凸轮组件包括依次套设在主轴(26)上且与接地位行程开关(48)配合的接地位检测凸轮(52)、与进线位行程开关(49)配合的进线位检测凸轮(53)、与第一隔离位行程开关(50)配合的第一隔离位检测凸轮(54)，以及与第二隔离位行程开关(51)配合的第二隔离位检测凸轮(55)。9.按照权利要求5所述的一种城市轨道交通用三工位隔离开关，其特征在于：所述检测器包括用于检测所述隔离刀组件与进线位连接导通或所述隔离刀组件与接地位连接导通的第一检测器，以及用于检测所述隔离刀隔离位组件位于隔离位的第二检测器；所述第一检测器包括第一检测箱(56)、设置在第一检测箱(56)内的第一绝缘支架(57)、设置在第一绝缘支架(57)内且与第一绝缘支架(57)转动配合的第一旋转轴(58)，均设置在第一绝缘支架(57)上的进线位静触片和接地位静触片，以及套设在第一旋转轴(58)上且用于与所述进线位静触片或所述接地位静触片导通的第一动触片(61)，所述第一旋转轴(58)的两端均伸出第一检测箱(56)，所述第一旋转轴(58)的一端套设有第一连接拐臂(62)，所述第一连接拐臂(62)上铰接有第一连接杆，所述第一连接杆远离第一连接拐臂(62)的端部与两个铰接耳(27)中的一个铰接耳(27)铰接；所述第二检测器包括第二检测箱(64)、设置在第二检测箱(64)内的第二绝缘支架(65)、设置在第二绝缘支架(65)内且与第二绝缘支架(65)转动配合的第二旋转轴(66)、设置在第二绝缘支架(65)上的隔离位静触片，以及套设在第二旋转轴(66)上且用于与所述隔离位静触片连接导通的第二动触片(67)，所述第二旋转轴(66)的两端均伸出第二检测箱(64)，所述第二旋转轴(66)的一端套设有第二连接拐臂(68)，所述第二连接拐臂(68)上铰接有第二连接杆(69)，所述第二连接杆(69)远离第二连接拐臂(68)的端部与两个铰接耳(27)中的另一个铰接耳(27)铰接。10.一种城市轨道交通用三工位隔离开关的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、隔离开关工作类型的分类：对隔离开关工作类型进行分类，隔离开关工作类型包括第一牵引变电所给出线位供电、出线位接地和第二牵引变电所给出线位供电；当选择第一牵引变电所给出线位供电时，执行步骤二；当选择出线位接地时，执行步骤三；当选择第二牵引变电所给出线位供电时，执行步骤四；步骤二、第一牵引变电所给出线位供电：第一牵引变电所给出线位供电的具体过程如下：步骤201、根据检测器输出的信号判断隔离刀组件处于接地位或隔离位，当所述隔离刀
组件处于接地位时，执行步骤202；当所述隔离刀组件处于隔离位时，执行步骤203；步骤202、所述隔离刀组件由接地位转动至进线位的具体过程如下：步骤2021、操作电机(29)的输出轴顺时针转动，电机(29)的输出轴顺时针转动带动蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴顺时针转动，蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴顺时针转动带动主轴(26)顺时针转动，主轴(26)顺时针转动带动铰接耳(27)、限位盘(38)和第二隔离位检测凸轮(55)顺时针同步转动；步骤2022、铰接耳(27)顺时针转动带动绝缘拉杆(28)和第二检测器的第二连接杆(69)顺时针同步转动，在绝缘拉杆(28)顺时针转动的过程中，隔离刀组件的一端始终与出线板(10)连接导通，所述隔离刀组件的另一端随着绝缘拉杆(28)的转动顺时针转动，直至限位杆(39)的一端卡装至限位盘(38)的卡槽(47)内，限位盘(38)停止转动，此时，所述隔离刀组件与出线板(10)之间的夹角为180
°
，所述隔离刀组件的另一端位于隔离位，实现第二牵引变电所给出线位供电；其中，在限位杆(39)的一端卡装至卡槽(47)内的同时，第二隔离位检测凸轮(55)与第二隔离位行程开关(51)碰撞使第二隔离位行程开关(51)接通，第二隔离位行程开关(51)接通使电机(29)断电，进而使主轴(26)停止转动；步骤2023、在第二连接杆(69)顺时针转动的过程中，第二连接杆(69)顺时针转动带动第二连接拐臂(68)顺时针转动，第二连接拐臂(68)顺时针转动带动第二旋转轴(66)顺时针转动，直至主轴(26)停止转动，主轴(26)停止转动时，第二旋转轴(66)上的第二动触片(67)与第二绝缘支架(65)上的隔离位静触片连接导通，第二检测器检测到所述隔离刀组件位于隔离位；步骤2024、操作电磁铁(43)得电，电磁铁(43)得电使电磁铁(43)的铁芯向左移动，所述电磁铁(43)的铁芯向左移动带动连接杆(42)和限位杆(39)同步向左移动，使限位杆(39)的一端脱离限位盘(38)上的卡槽(47)，连接杆(42)向左移动带动行程开关撞块(46)向左移动，行程开关撞块(46)向左移动与限位行程开关(45)接触，使限位行程开关(45)接通，限位行程开关(45)接通2s～3s后，使电磁铁(43)失电；其中，电磁铁(43)的铁芯向左移动是指电磁铁(43)的铁芯向远离限位行程开关(45)的方向移动；步骤2025、在限位行程开关(45)接通2s～3s内，再次操作电机(29)的输出轴顺时针转动，电机(29)的输出轴顺时针转动带动蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴顺时针转动，蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴顺时针转动带动主轴(26)顺时针转动，主轴(26)顺时针转动带动铰接耳(27)、限位块(35)和进线位检测凸轮(53)顺时针同步转动；步骤2026、铰接耳(27)顺时针转动带动绝缘拉杆(28)和第一检测器的第一连接杆顺时针同步转动，在绝缘拉杆(28)顺时针转动的过程中，隔离刀组件的一端始终与出线板(10)连接导通，所述隔离刀组件的另一端随着绝缘拉杆(28)的转动顺时针转动，直至限位块(35)与设置在限位板(34)上的进线位限位螺栓(36)抵接，主轴(26)停止转动，此时，所述隔离刀组件的另一端与进线板(4)连接导通，实现第一牵引变电所给出线位供电；其中，在限位块(35)与设置在限位板(34)上的进线位限位螺栓(36)抵接的同时，进线位检测凸轮(53)与进线位行程开关(49)碰撞使进线位行程开关(49)接通，进线位行程开关(49)接通使电机(29)断电，进而使主轴(26)停止转动；步骤2027、在第一连接杆顺时针转动的过程中，第一连接杆顺时针转动带动第一连接拐臂(62)顺时针转动，第一连接拐臂(62)顺时针转动带动第一旋转轴(58)顺时针转动，直
至主轴(26)停止转动，主轴(26)停止转动时，第一旋转轴(58)上的第一动触片(61)与第一绝缘支架(57)上的进线位静触片连接导通，第一检测器检测到所述隔离刀组件的另一端与进线板(4)连接导通，第一牵引变电所给出线位供电；步骤203、隔离刀组件从隔离位转动至进线位的过程与步骤2024至步骤2027的过程一致，使所述隔离刀组件由隔离位转动至进线位，实现第一牵引变电所给出线位供电；步骤三、出线位接地：出线位接地的具体过程如下：步骤301、根据检测器输出的信号判断隔离刀组件处于进线位或隔离位，当所述隔离刀组件处于进线位时，执行步骤302；当所述隔离刀组件处于隔离位时，执行步骤303；步骤302、所述隔离刀组件由进线位转动至接地位的具体过程如下：步骤3021、操作电机(29)的输出轴逆时针转动，电机(29)的输出轴逆时针转动带动蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴逆时针转动，蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴逆时针转动带动主轴(26)逆时针转动，主轴(26)逆时针转动带动铰接耳(27)、限位盘(38)和第一隔离位检测凸轮(54)逆时针同步转动；步骤3022、铰接耳(27)逆时针转动带动绝缘拉杆(28)和第二检测器的第二连接杆(69)逆时针同步转动，在绝缘拉杆(28)逆时针转动的过程中，隔离刀组件的一端始终与出线板(10)连接导通，所述隔离刀组件的另一端随着绝缘拉杆(28)的转动逆时针转动，直至限位杆(39)的一端卡装至限位盘(38)的卡槽(47)内，限位盘(38)停止转动，此时，所述隔离刀组件与出线板(10)之间的夹角为180
°
，所述隔离刀组件的另一端位于隔离位，实现第二牵引变电所给出线位供电；其中，在限位杆(39)的一端卡装至卡槽(47)内的同时，第一隔离位检测凸轮(54)与第一隔离位行程开关(50)碰撞使第一隔离位行程开关(50)接通，第一隔离位行程开关(50)接通使电机(29)断电，进而使主轴(26)停止转动；步骤3023、在第二连接杆(69)逆时针转动的过程中，第二连接杆(69)逆时针转动带动第二连接拐臂(68)逆时针转动，第二连接拐臂(68)逆时针转动带动第二旋转轴(66)逆时针转动，直至主轴(26)停止转动，主轴(26)停止转动时，第二旋转轴(66)上的第二动触片(67)与第二绝缘支架(65)上的隔离位静触片连接导通，第二检测器检测到所述隔离刀组件位于隔离位；步骤3024、操作电磁铁(43)得电，电磁铁(43)得电使电磁铁(43)的铁芯向左移动，所述电磁铁(43)的铁芯向左移动带动连接杆(42)和限位杆(39)同步向左移动，使限位杆(39)的一端脱离限位盘(38)上的卡槽(47)，连接杆(42)向左移动带动行程开关撞块(46)向左移动，行程开关撞块(46)向左移动与限位行程开关(45)接触，使限位行程开关(45)接通，限位行程开关(45)接通2s～3s后，使电磁铁(43)失电；步骤3025、在限位行程开关(45)接通2s～3s内，再次操作电机(29)的输出轴逆时针转动，电机(29)的输出轴逆时针转动带动蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴逆时针转动，蜗轮蜗杆减速机(25)的输出轴逆时针转动带动主轴(26)逆时针转动，主轴(26)逆时针转动带动铰接耳(27)、限位块(35)和进线位检测凸轮(53)逆时针同步转动；步骤3026、铰接耳(27)逆时针转动带动绝缘拉杆(28)和第一检测器的第一连接杆逆时针同步转动，在绝缘拉杆(28)逆时针转动的过程中，隔离刀组件的一端始终与出线板(10)连接导通，所述隔离刀组件的另一端随着绝缘拉杆(28)的转动逆时针转动，直至限位块(35)与设置在限位板(34)上的接地位限位螺栓(37)抵接，主轴(26)停止转动，此时，所述隔
离刀组件的另一端与接地板(7)连接导通，实现出线位接地；其中，在限位块(35)与设置在限位板(34)上的接地位限位螺栓(37)抵接的同时，接地位检测凸轮(52)与接地位行程开关(48)碰撞使接地位行程开关(48)接通，接地位行程开关(48)接通使电机(29)断电，进而使主轴(26)停止转动；步骤3027、在第一连接杆逆时针转动的过程中，第一连接杆逆时针转动带动第一连接拐臂(62)逆时针转动，第一连接拐臂(62)逆时针转动带动第一旋转轴(58)逆时针转动，直至主轴(26)停止转动，主轴(26)停止转动时，第一旋转轴(58)上的第一动触片(61)与第一绝缘支架(57)上的接地位静触片连接导通，第一检测器检测到所述隔离刀组件的另一端与接地板(7)连接导通，出线位接地；步骤303、隔离刀组件从隔离位转动至出线位的过程与步骤3024至步骤3027的过程一致，使所述隔离刀组件由隔离位转动至接地位，实现出线位接地；步骤四、第二牵引变电所给出线位供电：第二牵引变电所给出线位供电的具体过程如下：步骤401、根据检测器输出的信号判断隔离刀组件处于进线位或接地位，当所述隔离刀组件处于进线位时，执行步骤402；当所述隔离刀组件处于接地位时，执行步骤403；步骤402、隔离刀组件从进线位转动至隔离位的过程与步骤3021至步骤3023的过程一致，使所述隔离刀组件由进线位转动至隔离位，使第二牵引变电所的输电线与出线位连通，实现第二牵引变电所给出线位供电；步骤403、隔离刀组件从接地位转动至隔离位的过程与步骤2021至步骤2023的过程一直，使所述隔离刀组件由接地位转动至隔离位，使第二牵引变电所的输电线与出线位连通，实现第二牵引变电所给出线位供电。

技术总结
本发明公开了一种城市轨道交通用三工位隔离开关及其使用方法，该开关包括进线位、接地位、隔离位、操作机构、限位机构、电气闭锁机构、检测器和架体；该方法包括步骤：一、隔离开关工作类型的分类；二、第一牵引变电所给出线位供电；三、出线位接地；四、第二牵引变电所给出线位供电。本发明设计新颖合理，通过设置电气闭锁机构在隔离刀组件转动至所需工作位置后切断电源实现电气闭锁，避免隔离刀组件到位后发生漂移，角度位置可靠稳定；通过设置限位机构实现隔离开关的机械互锁，通过设置检测器便于工作人员得知该隔离开关的工作状态，整体安装紧凑，占用空间小，机械互锁性能优越，提高了操作人员和设备安全，有效防止误操作，便于推广使用。推广使用。推广使用。


技术研发人员：李毅 董晖 刘立华
受保护的技术使用者：德华瑞尔（西安）电气有限公司
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/10/23