CN102243927A

CN102243927A - 一种高压开关柜操作机构

Info

Publication number: CN102243927A
Application number: CN2011100905378A
Authority: CN
Inventors: 黄成兴
Original assignee: WENZHOU SHENGCHUAN ELECTROMECHANICAL MANUFACTURING CO LTD
Current assignee: WENZHOU SHENGCHUAN ELECTROMECHANICAL MANUFACTURING CO LTD
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: CN102243927B

Abstract

本发明涉及一种高压开关柜操作机构，包括有壳体，操作端，所述的壳体内设有与操作端连接的驱动机构，还包括有用于控制前门闭锁以及断路器合、分闸的控制端，控制端经联动机构控制所述操作端的开、闭状态，操作端只有一个，驱动机构包括有旋转设置在壳体内的传动轴，设置在传动轴上的传动轮，驱动机构还包括有分别与传动轮连接的用于驱动辅助开关的辅助开关传动结构、用于驱动后门闭锁的后门闭锁传动结构，与传动轴连接的用于驱动隔离开关、接地开关的槽轮机构，操作端经传动装置带动传动轴旋转。采用上述技术方案，本发明提供了一种体积小、操作简单且使用安全，能满足“五防”联锁要求的高压开关柜操作机构。

Description

一种高压开关柜操作机构

技术领域

本发明涉及一种高压开关柜，特别涉及一种高压开关柜操作机构。

背景技术

高压开关柜的隔离开关、断路器、接地开关、柜门的操作需要满足“五防”联锁要求，即：防止带负荷分、合隔离开关；防止误分、合断路器；防止带地线合隔离开关；防止带电挂接地线；防止误入带电间隔。

目前，各类高压开关柜的机械联锁机构多种多样，有的采用四个横向布置的操作盘，操作盘通过连杆连接上、下隔离开关，上、下接地开关，操作孔直接设在操作盘上，操作孔未设有遮挡装置，其与断路器联锁很复杂，这种操作机构造成开关柜横向尺寸大，占地面积较多且对操作要求特别高，需靠熟练操作人员思索顺序意识来操作开关柜，因操作孔无遮住装置，操作人员容易有误错位操作，即损坏了操作机构，而误损坏打开其连接的开关，造成意外事故。

有的操作机构采用被动式强制锁定四条操作轴来实现开关柜内上、下隔离开关，上、下接地开关，断路器，开关柜前开有四个操作孔，操作手柄能够插入但无法旋转，这种被动式联锁机构操作时容易损坏操作机构；也有操作孔阻挡采用多片连接形式，连接支点多，零部件多，与开关柜安装难度高，先后操作顺序必须遵守严格的规定，这些机械联锁机构都很复杂，可靠性差，这种复杂机械联锁装置操作繁琐，且有可能误操作，从而造成不可估量的损失。

发明内容

本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种只有一个操作端、体积小、操作简单且使用安全，能满足“五防”联锁要求的高压开关柜操作机构。

本发明的技术方案：一种高压开关柜操作机构，包括有壳体，操作端，所述的壳体内设有与操作端连接的驱动机构，还包括有用于控制前门闭锁以及断路器合、分的控制端，所述的控制端经联动机构控制所述操作端的开、闭状态，所述的操作端只有一个，所述的驱动机构包括有旋转设置在壳体内的传动轴，设置在传动轴上的传动轮，驱动机构还包括有分别与传动轮连接的用于驱动辅助开关的辅助开关传动结构、用于驱动后门闭锁的后门闭锁传动结构，与传动轴连接的用于驱动隔离开关、接地开关的槽轮机构，所述的操作端经传动装置带动传动轴旋转。

采用上述技术方案，在操作时，只需要通过操作端控制传动装置带动传动轴旋转经槽轮机构实现对隔离开关、接地开关工位的驱动，传动轴旋转带动传动轮旋转，传动轮的旋转经辅助开关传动结构、后门闭锁传动结构分别实现对辅助开关、后门闭锁的驱动，不需要多个控制端、多个驱动机构，即可实现对后门闭锁，辅助开关、隔离开关和接地开关工位的驱动，使用很方便，进而使得体积小，控制端还可以控制操作端的开、闭状态，使用更加安全。

本发明的进一步改进：槽轮机构包括有经固定轴设置在壳体内的旋转槽臂，设置在传动轴上的槽轮，所述的槽轮上固设有传动销，所述的槽臂上设有与所述的传动销相匹配的传动槽，所述的槽轮旋转经传动销带动槽臂旋转实现对隔离开关、接地开关工位的驱动。

采用上述进一步改进，经过槽轮上的传动销带动槽臂旋转，这种结构的槽轮机构，只需要简单的连接配合即可实现，使得加工简单，传动性能可靠。

本发明的再进一步改进：所述的辅助开关传动结构包括有第一连杆，第二连杆，所述的传动轮上设有曲槽，所述的第一连杆一端置于曲槽内，另一端与第二连杆连接，所述传动轮的旋转经第一连杆带动第二连杆运动进而实现对辅助开关工位的驱动。

采用上述再进一步改进，所述的曲槽的形状即第一连杆位于曲槽内一端的运行轨迹需要根据辅助开关位置进行设置，这种结构的辅助开关传动结构，运行可靠。

本发明的更进一步改进：所述的后门闭锁传动结构包括有推动件，所述的传动轮上设有缺口，所述的推动件上设有与所述的缺口相匹配的凸起，还包括有用于复位推动件的弹簧，所述传动轮的旋转经推动件实现对后门闭锁的驱动。

采用上述更进一步改进，在所述的传动轮旋转时，由传动轮上的缺口、推动件上的凸起相互配合，从而带动推动件运动，进而实现对后门闭锁的驱动，这种结构的后门驱动传动结构加工简单，运行稳定。

本发明的再更进一步改进：所述的传动装置包括有第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一直齿轮、第二直齿轮，所述的操作端包括有操作面板，所述的操作面板上设有操作端口，所述的操作面板经固定轴设置在壳体内，所述的固定轴垂直于传动轴方向设置，所述的第一锥齿轮设置在固定轴上，所述的第二锥齿轮经连接轴设置在壳体内，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述的连接轴平行于传动轴设置，所述的第一直齿轮也设置在连接轴上且所述的第二锥齿轮固设在第一直齿轮内，所述的第二直齿轮设置在传动轴上，所述的第一直齿轮与第二直齿轮啮合。

采用上述再更进一步改进，通过第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一直齿轮、第二直齿轮，来实现操作端对传动轴的驱动，结构简单，将所述的第二锥齿轮固设在第一直齿轮内，节省了空间，进一步缩小了壳体的体积。

本发明的再更进一步改进：所述的控制端包括有旋转叶片，所述的旋转叶片上设有控制端口，所述的旋转叶片外侧壁上设有锯齿，控制端还包括有与旋转叶片的锯齿相匹配的齿条，所述的联动机构包括有设置在壳体内的可旋转的第一传动板、第二传动板，设置在壳体内的可滑移的第一舌片、第二舌片，所述的第一传动板与旋转叶片同轴设置，所述的第一舌片一端与第一传动板一端、第二传动板一端铰接，第一舌片另一端设有与操作端口相匹配的挡板，第二传动板的另一端与第二舌片铰接，所述的第一锥齿轮与操作面板之间设有连接套环，所述的第二舌片上设有一圆弧凹口，所述的连接套环侧壁上设有平端面，所述的第一舌片、第二传动板上均设有复位弹簧。

采用上述再更进一步改进，所述的齿条用来与断路器的脱扣器连接，在旋转叶片旋转时，带动齿条运动实现断路器的脱扣状态，这样可以防止在带负荷状态下拉闸；所述的第一传动板旋转带动第一舌片滑移实现对操作端口的开、闭控制，这种结构的联动机构结构简单且可以防止误操作导致的不必要危险。

本发明的再更进一步改进：所述的固定轴位于操作面板一侧的一端上设有手柄顶销，所述的固定轴另一端设有压缩弹簧，所述的压缩弹簧位于连接轴内，所述的连接轴上还设有运动方向与压缩弹簧伸缩方向相同的推杆，所述的第一锥齿轮上设有供所述的推杆插入的凹槽。

采用上述再更进一步改进，在未插入操作手柄时，所述的推杆位于所述的第一锥齿轮的凹槽内，此时，所述的操作面板不能旋转，进一步提高了高压开关柜的安全性能。

附图说明

图1为本发明具体实施例采用手动操作的结构示意图；

图2为本发明具体实施例采用电机操作的结构示意图；

图3为本发明具体实施例中传动装置、中枢机构连接结构示意图；

图4为本发明具体实施例中辅助开关传动结构、后门闭锁传动结构连接结构示意图；

图5为本发明具体实施例操作状态下联动机构的结构示意图；

图6为本发明具体实施例工作状态下联动机构的结构示意图；

图7为本发明具体实施例维修状态下联动机构的结构示意图；

图8为本发明具体实施例中控制面板、第一锥齿轮、连接套环的连接结构示意图；

图9为本发明具体实施例中第一锥齿轮的主视图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，一种高压开关柜操作机构，包括有壳体1，操作端3，所述的壳体1内设有与操作端3连接的驱动机构5，还包括有用于控制前门闭锁以及断路器合、分的控制端2，所述的控制端2经联动机构4控制所述操作端3的开、闭状态，所述的操作端3只有一个，所述的驱动机构5包括有旋转设置在壳体1内的传动轴51，设置在传动轴51上的传动轮53，驱动机构5还包括有分别与传动轮53连接的用于驱动辅助开关17的辅助开关传动结构54、用于驱动后门闭锁的后门闭锁传动结构55，与传动轴51连接的用于驱动隔离开关、接地开关的槽轮机构56，所述的操作端3经传动装置6带动传动轴51旋转。

本发明中，槽轮机构56包括有经固定轴561设置在壳体1内的旋转槽臂562，设置在传动轴51上的槽轮52，所述的槽轮52上固设有传动销563，传动销563平行于固定轴561方向设置，所述的槽臂562上设有与所述的传动销563相匹配的传动槽5621，传动槽5621呈“U”状，所述的槽轮52旋转经传动销563带动槽臂562旋转实现对隔离开关、接地开关工位的驱动。所述的槽臂562上均设有拉杆连接孔5621，拉杆连接孔5621通过外接拉杆与隔离开关、接地开关连接实现对隔离开关、接地开关每个工位的分、合驱动。

本发明具体实施例中，所述的隔离开关包括有上、下隔离开关，接地开关包括有上、下接地开关，所述的槽臂562有四个，所述的槽轮52为两个，固定轴561为两个，每个固定轴561上分别设置两个槽臂562，在所述的传动轴51旋转时，由槽轮52按隔离开关、接地开关合、分顺序逐个带动所述的四个槽臂562运动，实现对上隔离开关、下隔离开关、上接地开关、下接地开关的控制，不会出现上、下隔离开关与上、下接地开关同分、同合现象。

如图3所示，所述的辅助开关传动结构54包括有第一连杆541，第二连杆542，所述的传动轮53上设有曲槽531，所述的第一连杆541一端置于曲槽531内，另一端与第二连杆542连接，所述传动轮53的旋转经第一连杆541带动第二连杆542运动进而实现对辅助开关工位的驱动，本发明中，所述曲槽531形状的设置需要与辅助开关17工位的结构对应。

所述的后门闭锁传动结构55包括有推动件551，所述的传动轮53上设有缺口532，所述的推动件551上设有与所述的缺口532相匹配的凸起5511，还包括有用于复位推动件551的弹簧552，凸起5511与缺口532相匹配为传动轮53旋转时，缺口532可以经过该凸起5511带动推动件551运动，所述传动轮53的旋转经推动件551实现对后门闭锁的驱动。本发明中，所述的推动件551可以在壳体1内滑移，在传动轮53旋转时，由缺口532与推动件551的凸起5511之间配合，使得推动件551滑移进而实现对后门闭锁单元的驱动。

如图2所示，所述的传动装置6包括有第一锥齿轮61、第二锥齿轮62、第一直齿轮63、第二直齿轮64，所述的操作端3包括有操作面板31，所述的操作面板31上设有操作端口32，所述的操作面板31经固定轴7设置在壳体1内，所述的固定轴7垂直于传动轴51方向设置，所述的第一锥齿轮61设置在固定轴7上，所述的第二锥齿轮62经连接轴8设置在壳体1内，第一锥齿轮61与第二锥齿轮62啮合，所述的连接轴8平行于传动轴51设置，所述的第一直齿轮63也设置在连接轴8上且所述的第二锥齿轮62固设在第一直齿轮63内，所述的第二直齿轮64设置在传动轴51上，所述的第一直齿轮63与第二直齿轮64啮合。所述的操作面板的旋转即可以通过手动驱动又可以通过电机18驱动。

如图1所示，为了方便操作人员知道上、下隔离开关，上、下接地开关操作位置，本发明中，在壳体1上还设有开关操作指示牌，指示上隔离开关识别标签91，下隔离开关识别标签92，上、下接地开关识别标签93，在将控制面板31旋转到一个动作时，标签能清楚地告诉操作人员对隔离开关、接地开关的操作。

如图4、5、6、7、8所示，所述的控制端2包括有旋转叶片21，所述的旋转叶片21上设有控制端口22，所述的旋转叶片21外侧壁上设有锯齿211，控制端2还包括有与旋转叶片21的锯齿211相匹配的齿条10，齿条10上设有连接孔101与断路器的分闸装置连接，在操作位置时，致使断路器处于分闸状态，防止带负荷拉闸，所述的联动机构4包括有设置在壳体1内的可旋转的第一传动板41、第二传动板42，设置在壳体1内的可滑移的第一舌片43、第二舌片44，所述的第一传动板41与旋转叶片21同轴设置，旋转叶片21、第一传动板41经前门联锁把手14控制其旋转，所述的第一舌片43一端与第一传动板41一端、第二传动板42一端铰接，第一舌片43另一端设有与操作端口32相匹配的挡板431，所述的挡板431与操作端口32相匹配为挡板431在高压开关柜工作、维修状态下，可以很好地挡住操作端口32，不能对该操作端口32操作，第二传动板42的另一端与第二舌片44铰接，所述的第一锥齿轮61与操作面板31之间设有连接套环33，所述的第二舌片44上设有一圆弧凹口441，所述的连接套环33侧壁上设有平端面331，所述的第一舌片43、第二传动板42上均设有复位弹簧45，复位弹簧45可以在控制端未操作时，自动将第一舌片43、第二传动板42复位。所述的第一传动板41、第二传动板42与定位销13铰接连接，定位销13与壳体1固定连接，形成所述的第一传动板41、第二传动板42旋转设置在壳体1内；所述的第一舌片43、第二舌片44上设有一滑槽15，所述的滑槽15内设有定位杆16，所述的定位杆16与壳体1内壁固定连接，形成所述的第一舌片43、第二舌片44可滑移设置在壳体1内。

在控制端口22旋转到高压开关柜工作状态时，断路器才能合闸，第二舌片44的圆弧凹口441位于连接套环33的侧壁非平端面位置即圆弧面位置，柜门无法打开，防止误入带电间隔；在控制端口22旋转到高压开关柜维修状态时，该圆弧凹口441位于连接套环33的下方，可以开门维修，操作孔32被遮挡；在控制端口22旋转到高压开关柜操作状态时，该圆弧凹口441位于连接套环33上方，此时操作面板31上的操作孔被开启，操作面板31可以旋转。

如图3、9所示，为了进一步提高操作机构的安全性，所述的固定轴7位于操作面板31一侧的一端上设有手柄顶销71，所述的固定轴7另一端设有压缩弹簧11，所述的压缩弹簧11位于连接轴8内，所述的连接轴8上还设有运动方向与压缩弹簧11伸缩方向相同的推杆12，所述的第一锥齿轮61上设有供所述的推杆12插入的凹槽611。所述的手柄顶销71与操作手柄的端部形状相同，在插入操作手柄时，所述的固定轴7向壳体1内侧运动，压缩弹簧11被压缩，此时，所述的推杆12也向壳体1内侧运动，操作面板31可以顺利旋转；在未插入手柄时，所述的推杆12置于所述的第一锥齿轮61的凹槽611内，所述的操作面板31不能旋转，提高了隔离开关、接地开关合、分到位锁定的安全性。

本发明高压开关柜的送电步骤：须先关后门，再关前门，（如后门或前门没有关闭、前门操作孔无法开启），分断路器，（操作孔被开启之前断路器已被强制分闸），分上、下接地开关，合上、下隔离开关，合断路器，送电操作完毕；反之，为断电。

在设计结构中，解决了按顺序操作中被前后顺序出错逾越的问题，从而保证操作过程符合操作规程，达到“五防“高可靠要求。

Claims

1.一种高压开关柜操作机构，包括有壳体1，操作端3，所述的壳体1内设有与操作端3连接的驱动机构5，其特征在于：还包括有用于控制前门闭锁以及断路器合、分的控制端2，所述的控制端2经联动机构4控制所述操作端3的开、闭状态，所述的操作端只有一个，所述的驱动机构5包括有旋转设置在壳体1内的传动轴51，设置在传动轴51上的传动轮53，驱动机构5还包括有分别与传动轮53连接的用于驱动辅助开关的辅助开关传动结构54、用于驱动后门闭锁的后门闭锁传动结构55，与传动轴51连接的用于驱动隔离开关、接地开关的槽轮机构56，所述的操作端3经传动装置6带动传动轴51旋转。

2.根据权利要求1所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：槽轮机构56包括有经固定轴561设置在壳体1内的旋转槽臂562，设置在传动轴51上的槽轮52，所述的槽轮52上固设有传动销563，所述的槽臂562上设有与所述的传动销563相匹配的传动槽5621，所述的槽轮52旋转经传动销563带动槽臂562旋转实现对隔离开关、接地开关工位的驱动。

3.根据权利要求1或2所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：所述的辅助开关传动结构54包括有第一连杆541，第二连杆542，所述的传动轮53上设有曲槽531，所述的第一连杆541一端置于曲槽531内，另一端与第二连杆542连接，所述传动轮53的旋转经第一连杆541带动第二连杆542运动进而实现对辅助开关工位的驱动。

4.根据权利要求1或2所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：所述的后门闭锁传动结构55包括有推动件551，所述的传动轮53上设有缺口532，所述的推动件551上设有与所述的缺口532相匹配的凸起5511，还包括有用于复位推动件551的弹簧552，所述传动轮53的旋转带动推动件551运动实现对后门闭锁的驱动。

5.根据权利要求3所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：所述的后门闭锁传动结构55包括有推动件551，所述的传动轮53上设有缺口532，所述的推动件551上设有与所述的缺口532相匹配的凸起5511，还包括有用于复位推动件551的弹簧552，所述传动轮53的旋转带动推动件551运动实现对后门闭锁的驱动。

6.根据权利要求1或2所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：所述的传动装置6包括有第一锥齿轮61、第二锥齿轮62、第一直齿轮63、第二直齿轮64，所述的操作端3包括有操作面板31，所述的操作面板31上设有操作端口32，所述的操作面板31经固定轴7设置在壳体1内，所述的固定轴7垂直于传动轴51方向设置，所述的第一锥齿轮61设置在固定轴7上，所述的第二锥齿轮62经连接轴8设置在壳体1内，第一锥齿轮61与第二锥齿轮62啮合，所述的连接轴8平行于传动轴51设置，所述的第一直齿轮63也设置在连接轴8上且所述的第二锥齿轮62固设在第一直齿轮63内，所述的第二直齿轮64设置在传动轴51上，所述的第一直齿轮63与第二直齿轮64啮合。

7.根据权利要求3所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：所述的传动装置6包括有第一锥齿轮61、第二锥齿轮62、第一直齿轮63、第二直齿轮64，所述的操作端3包括有操作面板31，所述的操作面板31上设有操作端口32，所述的操作面板31经固定轴7设置在壳体1内，所述的固定轴7垂直于传动轴51方向设置，所述的第一锥齿轮61设置在固定轴7上，所述的第二锥齿轮62经连接轴8设置在壳体1内，第一锥齿轮61与第二锥齿轮62啮合，所述的连接轴8平行于传动轴51设置，所述的第一直齿轮63也设置在连接轴8上且所述的第二锥齿轮62固设在第一直齿轮63内，所述的第二直齿轮64设置在传动轴51上，所述的第一直齿轮63与第二直齿轮64啮合。

8.根据权利要求6所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：所述的控制端2包括有旋转叶片21，所述的旋转叶片21上设有控制端口22，所述的旋转叶片21外侧壁上设有锯齿211，控制端2还包括有与旋转叶片21的锯齿211相匹配的齿条10，所述的联动机构4包括有设置在壳体1内的可旋转的第一传动板41、第二传动板42，设置在壳体1内的可滑移的第一舌片43、第二舌片44，所述的第一传动板41与旋转叶片21同轴设置，所述的第一舌片43一端与第一传动板41一端、第二传动板42一端铰接，第一舌片43另一端设有与操作端口32相匹配的挡板431，第二传动板42的另一端与第二舌片44铰接，所述的第一锥齿轮61与操作面板31之间设有连接套环33，所述的第二舌片44上设有一圆弧凹口441，所述的连接套环33侧壁上设有平端面331，所述的第一舌片43、第二传动板42上均设有复位弹簧45。

9.根据权利要求6所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：所述的固定轴7位于操作面板31一侧的一端上设有手柄顶销71，所述的固定轴7另一端设有压缩弹簧11，所述的压缩弹簧11位于连接轴8内，所述的连接轴8上还设有运动方向与压缩弹簧11伸缩方向相同的推杆12，所述的第一锥齿轮61上设有供所述的推杆12插入的凹槽611。

10.根据权利要求7或8所述的高压开关柜操作机构，其特征在于：所述的固定轴7位于操作面板31一侧的一端上设有手柄顶销71，所述的固定轴7另一端设有压缩弹簧11，所述的压缩弹簧11位于连接轴8内，所述的连接轴8上还设有运动方向与压缩弹簧11伸缩方向相同的推杆12，所述的第一锥齿轮61上设有供所述的推杆12插入的凹槽611。