CN102074424B - 用于断路器的钥匙锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于断路器的钥匙锁装置。这种用于断路器的钥匙锁装置包括：闭合杆，其被配置为产生机构的闭合操作；解扣杆，其被配置为产生机构的解扣操作；以及锁止单元，其被配置为限制闭合杆的闭合操作，其中，锁止单元被配置为：当机构处于“接通”状态时允许锁止单元保持锁止状态，而当机构处于“断开”状态时允许锁止单元的锁止状态转换成释放状态。在这些配置下，除非断路器的机构转换成“断开”状态，否则不可能将钥匙锁装置的电流状态转换成锁止状态。这可以防止由于操作者无意识导致的机构的“断开”状态而发生事故。

Description

用于断路器的钥匙锁装置

技术领域

本发明涉及一种断路器，尤其涉及一种能够防止主电路被任意地解扣或者再次闭合的用于断路器的钥匙锁装置。

背景技术

通常，断路器是用于断开和闭合电路的设备，从而在从发电站或者变电站到用户的电气设备之间保护负载装置和电路线路免受由于诸如短路产生的事故电流。这种断路器根据应用到电路线路上的方法分成交流(AC)断路器和直流(DC)断路器，并且根据熄灭介质分成真空电路器、气体断路器等。

断路器设置有用于当其处于“断开”状态时机械地锁止断路器的钥匙锁装置。钥匙锁装置通过防止处于“断开”状态中的断路器变成“接通”状态来防止任一操作者对断路器进行操作(除非具有钥匙的操作者释放了锁止状态)。因此，用于断路器的钥匙锁装置必须具有以更好的可靠性和稳定性来机械地锁止断路器的构造。

图1至图4是示出根据现有技术的用于断路器的钥匙锁装置的视图。

如图所示，常规断路器包括：开启杆11，其布置为能够在固定触点和活动触点相互接触的闭合位置与固定触点和活动触点相互分离的断开位置之间旋转；解扣臂12，其延伸地形成在开启杆11的一侧处；解扣闩锁13，其布置为与解扣臂12的一侧接触或者分离，并被配置为允许或者防止解扣臂12的旋转；断开弹簧(未示出)，其连接到开启杆11的一侧从而被压缩或者伸长，并被配置为向开启杆11施加弹力以使得开启杆11旋转到断开位置；驱动凸轮14，其能够以平行于开启杆11的旋转轴而布置的旋转轴为中心旋转；驱动凸轮15，其能够通过与驱动凸轮14相互作用而旋转，并且驱动凸轮15的一端通过多个连杆(未示出)连接到开启杆11；闭合弹簧(未示出)，其连接到驱动臂15的另一端上从而被压缩或者伸长，并被配置为向驱动臂15施加弹力以使得驱动臂15旋转到闭合位置；以及闭合杆16，其布置于驱动凸轮14的一侧从而与驱动凸轮14接触或者分离，并被配置为允许或者防止驱动凸轮14的旋转。

滚子16a联结到闭合杆16的末端上从而与驱动凸轮14转动接触，且配置为使闭合杆16旋转的闭合螺线管17设置在闭合杆16的一侧。

配置为操作解扣闩锁13的解扣杆18可旋转地安装在解扣闩锁13的一侧，且配置为使解扣杆18旋转的解扣螺线管19设置在解扣杆18的一侧。

闭合杆16和解扣杆18在上下方向上以预定的距离相互间隔开。而且，配置为限制闭合杆16的操作的锁止单元20安装在闭合杆16和解扣杆18之间。

如图2所示，锁止单元20由钥匙部21和锁止杆22构成，钥匙部21平行于开启杆11的旋转轴布置，并且能够移动到锁止位置或者释放位置，锁止杆22可旋转地联结到钥匙部21上，并被配置为在沿着钥匙部21的旋转方向而旋转的同时限制闭合杆16的操作。

未说明的附图标记23表示的是钥匙，而24表示的是锁止销。

下文将说明操作者开启断路器的操作。

为了使操作者检查和维修电路线路，对解扣螺线管19供电以使得断路器的固定触点和活动触点相互分离。在对解扣螺线管19供电时，解扣闩锁13以旋转轴为中心旋转从而与解扣臂12的末端间隔开，而被提供了张力的开启杆11以旋转轴为中心旋转。因此，活动触点与固定触点分离。

如图3所示，如果操作者将钥匙23插入钥匙部21中，从而将钥匙旋转进入锁止位置，则锁止杆22沿限制闭合杆16旋转的方向旋转。这里，解扣闩锁13的末端通过锁止杆22保持与解扣臂12间隔开的状态。因此，操作者将钥匙23从钥匙部21抽出，从而防止主电路被另一个操作者闭合。

在完全地维修和/或检查了电路线路之后，如图4所示，操作者将钥匙23插入钥匙部21中从而将钥匙23旋转到释放位置。结果，锁止杆22通过解扣闩锁弹簧(未示出)的弹力回复到初始位置。在这个状态下，如果对闭合螺线管17供电，则闭合杆16旋转以与驱动凸轮14间隔开，并且开启杆11通过闭合弹簧(未示出)的弹力而旋转。因此，活动触点与固定触点接触，致使机构为“接通”状态。

但是，常规断路器可能具有以下问题。

在断路器的机构处于“接通”状态的情形下，当锁止单元的电流状态从释放状态转换成锁止状态时，所述机构被转换成“断开”状态。这可能使得断路器的主电路违背操作者的意志而断开。更具体地，为了防止由于任意的操作引起的事故，操作者在关闭断路器并将锁止单元的电流状态转换成锁止状态后必须将钥匙抽出。但是，常规钥匙锁装置被配置为将锁止单元的电流状态转换成锁止状态而不关闭断路器。在这种情形下，断路器可能被关闭，而主电路可能被突然地断开。这种不期望的断开可能会产生事故。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于断路器的钥匙锁装置，其能够防止机构由于对锁止单元的无意识操纵(操作者使机构解扣的除外)而被“关闭”。

为了获得这些以及其他的优势并且根据本发明的目的，如这里所示出和广泛性描述的，提供了一种用于断路器的钥匙锁装置，包括：闭合杆，其被配置为产生机构的闭合操作；解扣杆，其被配置为产生机构的解扣操作；以及锁止单元，其被配置为限制闭合杆的闭合操作，其中，锁止单元被配置为：当机构处于“接通”状态时允许锁止单元保持锁止状态，而当机构处于“断开”状态时允许锁止单元的锁止状态转换成释放状态。

根据本发明的另外一个方案，提供了一种用于断路器的钥匙锁装置，包括：开启杆，其设置在底板上，从而能够在固定触点和活动触点相互接触的闭合位置与固定触点和活动触点相互分离的断开位置之间旋转；闭合杆，其机械地连接到开启杆上，并可旋转地设置在底板处，以使得开启杆沿闭合方向旋转；以及设置在底板处的锁止单元，其布置在开启杆和闭合杆之间，从而选择性地限制开启杆或者闭合杆的旋转，其中，锁止单元包括：钥匙固定板，其固定到底板上，并在钥匙固定板的中央具有钥匙组件；钩板，其联结到钥匙组件的一端上，并设置为能够相对于钥匙固定板旋转；闭合锁止板，其联结到钩板的一端上，并被配置为在沿着钩板旋转的方向上下移动的同时选择性地限制闭合杆的旋转；连接连杆，其联结到钩板的另一端上，并在与闭合锁止板的上下方向相反的方向上上下移动；以及锁止止动板，其可旋转地联结到连接连杆上，可滑动地联结到底板上，并被配置为在沿着钩板的旋转方向在相对于开启杆移动的方向上移动的同时选择性地限制开启杆的旋转。

本发明的上述和其他目的、特征、方案和益处将通过下面结合附图对本发明的详细描述而变得更加明显。

附图说明

为提供对本发明的进一步理解而包括在说明书中并构成本说明书的一部分的附图图示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是根据现有技术的具有钥匙锁装置的断路器的平面图；

图2是图1的钥匙锁装置的立体图；

图3和图4是示出图1的钥匙锁装置的操作的立体图；

图5是根据本发明的具有钥匙锁装置的断路器的立体图；

图6是图5的钥匙锁装置的立体图；

图7是图6的钥匙锁装置的分解立体图；以及

图8至图13是示出根据本发明的钥匙锁装置的操作的立体图，其中

图8和图9是示出处于锁止状态的机构的“断开”状态的视图；

图10和图11是示出处于锁止状态的机构的“接通”状态的视图；

图12和图13是示出处于释放状态的机构的“断开”状态的视图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明。

为了参照附图做出简要的描述，将会为相同或者等同的元件设置相同的附图标记，并且不会重复其描述。

在下文中，将参照附图更加详细地说明根据本发明的用于断路器的钥匙锁装置。将会为与前述元件相同或者相似的元件设置相同的附图标记，并且将省略其详细的描述。

图5是根据本发明的具有钥匙锁装置的断路器的立体图，图6是图5的钥匙锁装置的立体图，图7是图6的钥匙锁装置的分解立体图；而图8至图13是示出根据本发明的钥匙锁装置的操作的立体图。

如图5所示，根据本发明的断路器包括开启杆11、解扣臂12、解扣闩锁13、断开弹簧(未示出)、驱动凸轮14、驱动臂15、闭合弹簧(未示出)、闭合杆16、闭合螺线管17、解扣杆18和解扣螺线管19。配置为限制断路器的闭合操作和解扣操作的锁止单元100安装在闭合杆16和解扣杆18之间。

这里，开启杆11、解扣臂12、解扣闩锁13、断开弹簧(未示出)、驱动凸轮14、驱动臂15、闭合弹簧(未示出)、闭合杆16、闭合螺线管17、解扣杆18、解扣螺线管19等与常规的相应部件具有相似或者相同的功能，因此将省略对上述部件的详细描述。

在本发明中，闭合杆16具有改变的构造从而与下文将说明的锁止单元100的另一个元件相互作用，将参照附图描述这个构造。

闭合杆16形成为近似“V”形。滚子16a可旋转地联结到闭合杆16的一端上从而与驱动凸轮接触或者分离，而配置为由闭合螺线管17操作的驱动端16b弯曲地形成在闭合杆16的另一端处。锁止销16c从闭合杆16的两侧表面突出，以使得闭合杆16通过选择性地与下文将描述的锁止单元100的闭合锁止板120接触而在滚子16a和驱动端16b之间具有受限制的旋转。

如图6和图7所示，锁止单元100包括：钥匙固定板110，其固定到底板1上，并具有钥匙组件2；闭合锁止板120，其可滑动地联结到钥匙固定板110上，并构成第一活动构件；导向销130，其可滑动地联结在钥匙固定板110和闭合锁止板120之间；复位弹簧140，其插入导向销130中从而定位在钥匙固定板110和闭合锁止板120之间，并被配置为使得闭合锁止板120回复到初始位置；钩板150，其联结到钥匙组件2上且根据钥匙操作而旋转，并被配置为通过上下移动闭合锁止板120而限制闭合杆16的旋转；连接连杆160，其一端可旋转地连接到钩板150上，并构成第二活动构件；以及锁止止动板170，其可旋转地联结到连接连杆160的另一端上，其构成锁止构件，并被配置为在随着闭合锁止板120的上下移动而水平移动的同时限制开启杆11的旋转。

钥匙固定板110弯曲地形成为手柄的形状。更具体地，钥匙固定板110包括水平上表面111、水平下表面112和在侧表面突出时的中间垂直表面113。联结端114和115在钥匙固定板110的两端处弯曲地形成，从而联结到底板1上。联结端114和115分别设置有用于通过螺栓联结的联结开口114a和115a。上联结端114的一侧形成有导向突出部116，导向突出部116可滑动地联结到下文将说明的闭合锁止板120的导向槽124上。

在水平下表面112处形成有第一滑动孔112a和第二滑动孔112b，第一滑动孔112a被配置为可滑动且垂直地插入下文将描述的闭合锁止板120的滑动突出部122a中，第二滑动孔112b被配置为可滑动且垂直地插入连接连杆160中。在水平上表面111处形成有销孔111a，销孔111a被配置为允许导向销130可滑动地穿过其中。在钥匙固定板110的中间垂直表面113处形成有钥匙组件孔113a，钥匙组件孔113a被配置为将钥匙组件2插入且固定在其中。

钥匙组件2形成为使得由其外形构成的钥匙主体插入钥匙组件孔113a中。钥匙主体的前部形成有台阶，从而以锁止的方式被固定到钥匙组件孔113a的外周的前表面上。另一方面，钥匙主体的后部通过被钥匙装配夹3锁止而被固定到钥匙组件孔113a的外周的后表面上。钥匙组件2可以具有如下构造：其中，钥匙可以或者不可以根据旋转角度即锁止角度或者开启角度被抽回。

闭合锁止板120对应于钥匙固定板110的一半而形成，即弯曲地形成为具有水平表面121和垂直表面122。销孔121a对应于钥匙固定板110的销孔111a而形成在水平表面121的中间部分处。锁止端123对应于钥匙固定板110的上联结端114而弯曲地形成在水平表面121的上端处。导向槽124被配置为可滑动地插入钥匙固定板110的导向突出部116中，并且在上下移动方向上纵向形成在锁止端123处。滑动突出部122a形成在闭合锁止板120的另一端处从而被可滑动地插入钥匙固定板110的滑动孔112a中。而且，滑动表面125倾斜地形成在闭合锁止板120的垂直表面122处，以使得闭合锁止板120通过与下文将描述的钩板150的驱动销152接触以及在驱动销152上滑动而能够上下移动。

导向销130的一端对应于闭合锁止板120的销孔121a设置有销头部(未示出)，而其另一端联结到锁止构件131上，锁止构件131诸如与钥匙固定板110的销孔111a相对应的垫圈。

复位弹簧140实现为压缩盘簧，并被插入导向销130中从而定位在钥匙固定板110和闭合锁止板120之间。

钩板150形成为具有较短的长度，并且切削成

形状的钥匙固定孔151形成在钩板150的中间部分处，以使得钥匙组件2的钥匙主体固定地联结到钩板150上。驱动销152在与闭合锁止板120的滑动表面125接触的方向上固定地联结到钥匙固定孔151的一侧。而且，连杆孔153形成在钥匙固定孔151的另一侧，连接连杆160可旋转地联结至连杆孔153。

连接连杆160形成为长框架形状。连接连杆160的一端可旋转地联结到钩板150的连杆孔153上，而连接连杆160的另一端经由钥匙固定板110的第二滑动孔112b可旋转地联结到锁止止动板170上。

锁止止动板170具有预定长度的

形截面。可旋转地联结到连接连杆160上的第一联结孔171形成在锁止止动板170的一端，并且可滑动地联结到断路器的盖板4上的第二联结孔172形成在锁止止动板170的另一端。具有圆弧形的滑动孔4a形成在盖板4处以使得锁止止动板170能够通过被连接连杆160旋转而水平地移动。锁止止动板170的第二联结孔172通过螺栓可滑动地联结到滑动孔41上。

根据本发明的用于断路器的钥匙锁装置可以具有以下优势。

在将机构的电流状态转换成“断开”状态从而由操作者检查和维修电路线路的情形下，对解扣螺线管19供电从而使得断路器的固定触点和活动触点相互分离。然后，解扣杆18以旋转轴为中心旋转从而与解扣臂13的末端间隔开，并且开启杆11通过断开弹簧(未示出)以旋转轴为中心旋转。结果，活动触点与固定触点分离。

如图8和图9所示，如果操作者将钥匙插入钥匙组件2的钥匙槽中并沿着锁止方向旋转钥匙，则固定地联结到钥匙组件2上的钩板150沿逆时针方向旋转。同时，驱动销152向上推动闭合锁止板120的滑动表面125，从而向上推动闭合锁止板120。因此，闭合杆16的锁止销16c被闭合锁止板120的锁止端123锁止。这可以允许闭合杆16的闭合操作受限制。

同时，当基于钥匙组件2而联结到驱动销152的相对侧的连接连杆160向下移动时，锁止止动板170朝向开启杆11水平地移动。这可以通过锁止止动板170来防止开启杆11的旋转。结果，防止了机构转换到闭合状态。

另一方面，在电路线路已被完全地维修和/或检查后再次将机构的电流状态装换成闭合状态的情形下，操作者将钥匙插入钥匙组件2中以沿释放方向即如图10和图11所示的顺时针方向旋转钥匙。然后，固定地联结到钥匙组件2上的钩板150沿顺时针方向旋转。然后，处于向上推动闭合锁止板120的滑动表面125的状态下的驱动销152与滑动表面125分离，并且通过复位弹簧140的回复力向下移动。结果，闭合杆16的锁止销16c没有被闭合锁止板120的锁止端123锁止，而是能够旋转。这可以允许闭合杆的闭合操作。

同时，联结到钩板150上的连接连杆160向上移动同时朝着远离开启杆11的方向水平地移动锁止止动板160。然后，开启杆11不被锁止止动板170锁止，从而将机构的电流状态转换到闭合状态。在这种状态下，如果由操作者对闭合螺线管17供电，则闭合杆16旋转以与驱动凸轮14间隔开。同时，闭合弹簧(未示出)的弹力使开启杆11旋转，以使得固定触点和活动触点能够相互接触。

当操作者要在断路器处于闭合状态的状态下错误地将钥匙锁装置的电流状态转换成锁止状态时，锁止止动板170的水平移动如图12和图13所示被阻止。因此，除非断路器的机构被转换成“断开”状态，否则不可能将钥匙锁装置的电流状态装换成锁止状态。

这可以防止因为操作者无意识的操纵所产生的机构的“断开”状态而发生事故。

根据本发明的用于断路器的钥匙锁装置可以应用到在发电站或者变电站使用的断路器中。

上述实施例和优势仅仅是说明性的，而并非解释为对本发明的限制。本教导可以容易地应用到其他类型的设备上。本说明书旨在是阐释性的，不用于限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员而言，多种替换、修改和变化将是显而易见的。这里描述的示范性实施例中的特征、构造、方法和其他特性可以以各种方式结合，以获得额外的和/或可选的示范性实施例。

由于本发明的特征在不脱离其特性的情况下可体现为多种形式，所以同样应当理解的是，除非有其他的指定，上述实施例并不为上述说明书的任何细节所限制，而是应当在所附权利要求所限定的范围内进行广义的解释，因此，所有落在权利要求的边界和范围或者等同于边界和范围内的修改和变化旨在由所附的权利要求所包含。

Claims (10)

1.一种用于断路器的钥匙锁装置，包括：

开启杆，其设置在底板上，从而能够在固定触点和活动触点相互接触的闭合位置与所述固定触点和所述活动触点相互分离的断开位置之间旋转；以及

闭合杆，其机械地连接到所述开启杆上，并可旋转地设置在所述底板处，以使得所述开启杆沿闭合方向旋转，

其中，所述钥匙锁装置的特征在于，所述开启杆和所述闭合杆之间布置有锁止单元，所述锁止单元设置在所述底板处从而选择性地限制所述开启杆或者所述闭合杆的旋转，并被配置为当机构处于“接通”状态时允许保持锁止状态，而当所述机构处于“断开”状态时允许将所述锁止状态转换成释放状态。

2.根据权利要求1所述的用于断路器的钥匙锁装置，其中所述锁止单元设置有第一滑动构件和根据钥匙的旋转方向在相反方向上线性移动的第二滑动构件，

其中，所述第一滑动构件选择性地限制所述闭合杆的旋转，而所述第二滑动构件通过所述闭合杆和解扣杆的操作选择性地限制已开启/关闭的所述机构的“接通/断开”。

3.根据权利要求2所述的钥匙锁装置，其中，所述第二滑动构件的端部可旋转地联结有锁止构件，并且所述锁止构件在沿着所述第二滑动构件的滑动方向旋转的同时移动到垂直于所述第二滑动构件的方向上，从而选择性地限制所述机构的“接通/断开”。

4.根据权利要求1所述的用于断路器的钥匙锁装置，其中所述锁止单元包括：

钥匙固定板，其固定到所述底板上，并在所述钥匙固定板的中央具有钥匙组件；

钩板，其联结到所述钥匙组件的一端上，并设置为能够相对于所述钥匙固定板旋转；

闭合锁止板，其联结到所述钩板的一端上，并被配置为在沿着所述钩板的旋转方向上下移动的同时选择性地限制所述闭合杆的旋转；

连接连杆，其联结到所述钩板的另一端上，并沿与所述闭合锁止板的上下方向相反的方向而上下移动；以及

锁止止动板，其可旋转地联结到所述连接连杆上且可滑动地联结到所述底板上，并被配置为在沿着所述钩板的旋转方向在相对于所述开启杆而移动的方向上移动的同时选择性地限制所述开启杆的旋转。

5.根据权利要求4所述的用于断路器的钥匙锁装置，其中导向突出部和导向槽形成为在所述钥匙固定板和所述闭合锁止板之间能滑动地相互联结。

6.根据权利要求5所述的用于断路器的钥匙锁装置，其中所述钥匙固定板设置有能滑动地插入所述闭合锁止板的一端的滑动孔。

7.根据权利要求4所述的用于断路器的钥匙锁装置，其中，所述钩板在其中央设置有钥匙固定孔，所述钥匙组件插入所述钥匙固定孔中而被固定，

其中驱动销被配置为通过与所述闭合锁止板接触而使所述闭合锁止板上下移动，且所述驱动销设置在所述钥匙固定孔的一侧，并且

其中所述连接连杆可旋转地联结到所述钥匙固定孔的另一侧。

8.根据权利要求4所述的用于断路器的钥匙锁装置，其中所述闭合锁止板可滑动地联结到所述钥匙固定板上，并且

其中，所述闭合锁止板具有倾斜的滑动表面，从而通过沿着所述钩板的旋转方向与驱动销选择性地接触而上下移动。

9.根据权利要求8所述的用于断路器的钥匙锁装置，其中，在所述钥匙固定板和所述闭合锁止板之间设置有弹性构件，当使所述驱动销与所述滑动表面分离时，所述弹性构件具有在将所述闭合锁止板回复到初始位置的方向上的弹力。

10.根据权利要求4所述的用于断路器的钥匙锁装置，其中，锁止销形成在所述闭合杆处，从而通过选择性地可拆卸地安装到所述闭合锁止板上来接受来自于所述闭合锁止板的力。

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