CN103346482B - 一种开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开关柜，包括柜体，柜体上装有柜门，柜体内中部装有真空断路器，柜体内上部装有隔离开关，柜体上装有互锁机构，所述互锁机构包括轴套，轴套的后端与隔离开关操作轴相连接，轴套的外周面固定有第一凸轮、第二凸轮，轴套的下面设置一支架，支架上装有第一顶杆、第二顶杆和一拉杆；支架的后面设置一根转轴，真空断路器操作机构上设有合闸轴和脱扣轴，拉杆通过转轴、第一连杆与所述合闸轴相连接，第二顶杆通过第二连杆连接所述脱扣轴，第一顶杆的下端与柜门相配合，拉杆的上端固定一上盖板，第一顶杆的上部固定一下盖板，上盖板和下盖板处于轴套的前面；本发明结构简单紧凑，互锁功能完善，安全性高，且操作简单、方便。

Description

一种开关柜

技术领域

本发明涉及开关柜制造技术领域。

背景技术

开关柜是电力系统中常用的配电设备，开关柜通常要包括柜体、断路器、隔离开关等机构，安全性是开关柜最重要的技术指标之一，在开关柜的使用中为防止误分、合断路器、防止带负荷分合隔离开关、防止误入带电间隔等安全隐患，必须在开关柜中设置机械联锁机构或电气联锁机构，在现有开关柜制造中，为了实现断路器、隔离开关、柜门之间的各个动作间的互锁功能，通常需要设置多套连锁机构，其结构较为复杂，操作比较繁琐；另外采用多套连锁机构相互配合难度大，动作可靠性较低，还会存在一些安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种开关柜，结构简单紧凑，互锁功能完善，安全性高，且操作简单、方便。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种开关柜，包括柜体，柜体的前上部设有操作室，柜体的前中下部装有柜门，柜体内中部装有真空断路器，柜体内上部装有隔离开关，隔离开关的下部进线柱与真空断路器上部出线柱电连接，进线从真空断路器的下部引入，出线从隔离开关的上部引出，柜门上设有真空断路器操作机构的让位孔，柜体上装有互锁机构，所述互锁机构包括装于所述操作室内的轴套，轴套的后端与隔离开关操作轴相连接，轴套的外周面固定有第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮沿周向交错分布，轴套的下面设置一支架，支架上装有第一顶杆、第二顶杆和一拉杆，第一顶杆、第二顶杆和拉杆相互平行且与轴套的轴线相垂直，第一顶杆的顶端与第一凸轮相配合，第二顶杆的顶端与第二凸轮相配合；

支架的后面设置一根转轴，转轴一端固定第一拐臂、另一端固定第二拐臂，第一拐臂摆动端和拉杆的下端相连接，真空断路器的操作机构上设有合闸轴，合闸轴的一端固定有第三拐臂，第三拐臂的摆动端和第二拐臂摆动端通过第一连杆相连接，真空断路器合闸时第三拐臂拉动第一连杆下移；

真空断路器的操作机构上还设有脱扣轴，脱扣轴的一端固定有第四拐臂，第四拐臂的摆动端和第二顶杆的下端通过第二连杆相连接，当第二顶杆顶端与第二凸轮接触时下移，再通过第二连杆和第四拐臂使脱扣轴转动到脱扣状态；

拉杆的上端固定一上盖板，上盖板处于轴套的前面；

第一顶杆的上部固定一下盖板，下盖板也处于轴套的前面；

柜门上固定有一锁块与第一顶杆的下端相配合，关上柜门时，锁块与第一顶杆的下端相配合拉动第一顶杆下移，当第一凸轮顶住第一顶杆顶端时，第一顶杆的下端进一步插入柜门把柜门锁死；

第一顶杆与支架之间装有第一压簧，第二顶杆与支架之间装有第二压簧，拉杆和支架之间装有第三压簧。

进一步改进，在第一凸轮和第二凸轮之间的轴套外周面上还固定有第三凸轮，第三凸轮和第一凸轮在周向并列设置，支架上还安装有第三顶杆，第三顶杆的上端与第三凸轮相配合，第三顶杆和支架之间装有第四压簧，第三顶杆的中部固定一根指示杆，指示杆的前端伸出支架外并装有“合闸”和“分闸”指示牌。方便管理和操作。

再进一步改进，所述第一顶杆的中部设有一长条形径向孔，所述指示杆的中部穿过第一顶杆中部的长条形径向孔。可防止第一顶杆和第三顶杆沿周向转动，进一步提高动作的可靠性。

进一步改进，第一拐臂的摆动端设有第一长条形通孔，拉杆的下端通过一销轴连接在所述的第一长条形通孔上；第二拐臂的摆动端设有第二长条形通孔，第一连杆通过一销轴卡接在所述的第二长条形通孔上。方便第一拐臂和拉杆、第二拐臂和第一连杆的连接和位置调整。

进一步改进，真空断路器的操作机构上还设有电动操作机构，所述轴套旁边的操作室内装有一行程开关，行程开关控制所述电动操作机构的电源，所述轴套外周面上固定一触片与行程开关相配合，当轴套转动使隔离开关操作轴转动到合闸位置时所述触片与行程开关相接触使所述电动操作机构的电源通电。当隔离开关处于分闸状态时，也能锁定真空断路器的电动操作机构，防止误合真空断路器，进一步提高安全性。

进一步改进，所述柜体的前上部还设有仪表室。方便仪表的安装和观测。

再进一步改进，所述柜体内的侧面装有两个电流互感器，柜体内底部装有两个电压互感器。方便给仪表室提供安全的测量电压和测量电流。

本发明具有以下互锁功能：

1、真空断路器合闸时、隔离开关被锁定无法操作；其通过第三拐臂拉动第一连杆下移，第一连杆通过第二拐臂、转轴、第一拐臂拉动拉杆下移，固定在拉杆上端的上盖板下移就把轴套前端盖住，轴套无法操作，这时隔离开关被锁定，防止误分隔离开关；

2、隔离开关合闸，柜门被锁定无法打开；当隔离开关合闸时，轴套顺时针转动，第一凸轮顶住第一顶杆的顶端，第一顶杆向下移动，第一顶杆的下端进一步插入柜门把柜门锁死，此时柜门被锁定，无法打开；

3、当柜门打开时，隔离开关被锁定无法操作；当隔离开关分闸时，轴套逆时针转动，第一凸轮脱离第一顶杆的顶端，此时如果柜门打开，柜门上的锁块就脱离第一顶杆的下端，第一顶杆在第一压簧的作用下上移，第一顶杆就带动下盖板把轴套的前端盖住，隔离开关的操作轴就无法操作，隔离开关被锁定；

4、隔离开关分闸时，真空断路器被锁定无法合闸；当隔离开关分闸时，轴套逆时针转动，第二凸轮顶住第二顶杆的上端，第二顶杆向下移动，第二顶杆的下端就带动第二连杆下移，第二连杆通过第四拐臂驱动脱扣轴转动到脱扣状态，此时真空断路器的操作机构无法合闸；进一步，轴套上的触片也脱离行程开关，真空断路器上的电动操作机构断电无法合闸，以防止误合真空断路器。

因此本发明互锁功能完善，安全性高，同时通过一个互锁机构就能实现以上的多种互锁功能，其整体结构就较为简单、紧凑；通过操作轴套一个部件就能实现互锁功能，其操作简单、方便。

附图说明

图1是本发明立体图；

图2是本发明隐藏一侧柜板侧视图；

图3是本发明互锁机构与真空断路器操作机构连接主视图；

图4是图3的右视图；

图5是图3的A处放大图；

图6是图3的俯视立体图；

图7是图6的B处放大图；

图8是图3的仰视立体图；

图9是图8的C处放大图；

图10是锁块与柜门相互固定立体图；

图11是第一顶杆与下盖板连接立体放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1至图11所示，一种开关柜，包括柜体100，柜体100的前上部设有操作室101和仪表室102，柜体100的前中下部装有柜门40，柜体100内中部装有真空断路器200，柜体100内上部装有隔离开关300，隔离开关300的下部进线柱与真空断路器200上部出线柱电连接，进线从真空断路器200的下部引入，出线从隔离开关300的上部引出，柜门40上设有给真空断路器200的操作机构7让位的让位孔，以方便真空断路器200的操作机构7的操作，柜体100内的侧面装有两个电流互感器，柜体100内底部装有两个电压互感器；

柜体100上装有互锁机构400，所述互锁机构400包括装于所述操作室101内的轴套1，轴套1的后端与隔离开关300的操作轴301相连接，轴套1的外周面固定有第一凸轮11和第二凸轮12，第一凸轮11和第二凸轮12沿周向交错分布，轴套1的下面设置一支架2，支架2上装有第一顶杆3、第二顶杆4和一拉杆5，第一顶杆3、第二顶杆4和拉杆5相互平行且与轴套1的轴线相垂直，第一顶杆3的顶端与第一凸轮11相配合，第二顶杆4的顶端与第二凸轮12相配合；

支架2的后面设置一根转轴6，转轴6一端固定第一拐臂61、另一端固定第二拐臂62，第一拐臂61摆动端和拉杆5的下端相连接，真空断路器200的操作机构7上设有合闸轴71，合闸轴71的一端固定有第三拐臂72，第三拐臂72的摆动端和第二拐臂62摆动端通过第一连杆8相连接，真空断路器200合闸时第三拐臂72拉动第一连杆8下移；

真空断路器200的操作机构7上还设有脱扣轴73，脱扣轴73的一端固定有第四拐臂74，第四拐臂74的摆动端和第二顶杆4的下端通过第二连杆9相连接，当第二顶杆4顶端与第二凸轮12接触时下移，再通过第二连杆9和第四拐臂74使脱扣轴73转动到脱扣状态；

拉杆5的上端固定一上盖板51，上盖板51处于轴套1的前面；

第一顶杆3的上部固定一下盖板31，下盖板31也处于轴套1的前面；

柜门40上固定有一锁块10与第一顶杆3的下端相配合，关上柜门40时，锁块10与第一顶杆3的下端相配合拉动第一顶杆3下移，当第一凸轮11顶住第一顶杆3顶端时，第一顶杆3的下端进一步插入柜门40把柜门40锁死；

第一顶杆3与支架2之间装有第一压簧32，第二顶杆4与支架2之间装有第二压簧41，拉杆5和支架2之间装有第三压簧52。

在第一凸轮11和第二凸轮12之间的轴套1的外周面还固定有第三凸轮13，第三凸轮13和第一凸轮11在周向并列设置，支架上还安装有第三顶杆20，第三顶杆20的上端与第三凸轮13相配合，第三顶杆20和支架2之间装有第四压簧201，第三顶杆20的中部固定一根指示杆202，指示杆202的前端伸出支架2外并装有“合闸”指示牌203和“分闸”指示牌204。

在第一顶杆3的中部设有一长条形径向孔33，所述指示杆202的中部穿过第一顶杆3中部的长条形径向孔33。

第一拐臂61的摆动端设有第一长条形通孔611，拉杆5的下端通过一销轴连接在所述的第一长条形通孔611上。

第二拐臂62的摆动端设有第二长条形通孔621，第一连杆8通过一销轴卡接在所述的第二长条形通孔621上。

真空断路器200的操作机构7上还设有电动操作机构，所述轴套1旁边设有一行程开关30，行程开关30固定在柜体100前上部的操作室101内，行程开关30控制所述电动操作机构的电源，所述轴套1外周面上固定一触片14与行程开关30相配合，当轴套1使隔离开关300操作轴301转动到合闸位置时所述触片14与行程开关30相接触使所述电动操作机构的电源通电。

图10、图11进一步所示，锁块10固定在柜门40的上端面，锁块10上设有一卡槽101，当所述卡槽101与第一顶杆3的下端配合时能够拉动第一顶杆3下移，下盖板31也跟着下移，当第一顶杆3在第一凸轮11驱动下就能进一步插入柜门40把柜门40锁定。

本发明的工作流程为：送电时，要先关闭柜门40，然后利用操作手柄插入轴套1通过轴套1带动隔离开关300操作轴301顺时针旋转合隔离开关300，接着才能合真空断路器200送电；断电时，要先分真空断路器200 ，然后再利用操作手柄通过轴套1带动隔离开关300的操作轴301逆时针旋转分隔离开关300，此时柜门40才能打开。

本发明的主要互锁功能为：

1、当真空断路器200合闸时，第三拐臂72拉动第一连杆8下移，第一连杆8通过第二拐臂62使转轴6逆时针转动，转轴6通过第一拐臂61带动拉杆5下移，固定在拉杆5上端的上盖板51下移把轴套1前端盖住，轴套1无法操作，这时隔离开关300被锁定，防止误分隔离开关300；只有当真空断路器200分闸时，第三拐臂72推动第一连杆8复位，拉杆5在第三压簧52作用下上移，拉杆5带动上盖板51上移脱离轴套1的前端，此时隔离开关300的操作轴301才能操作；

2、当隔离开关300合闸时，轴套1顺时针转动，第一凸轮11和第三凸轮13分别顶住第一顶杆3和第三顶杆20的顶端，第一顶杆3和第三顶杆20向下移动，第一顶杆3的下端进一步插入柜门40把柜门40锁死，此时柜门40被锁定，无法打开，同时第三顶杆20带动指示杆202下移，指示杆202前端指示牌指示为“合”状态；

3、当隔离开关300分闸时，轴套1逆时针转动，第一凸轮11和第三凸轮13分别脱离第一顶杆3和第三顶杆20的顶端，第三顶杆20在第四压簧201作用下向上移动，第三顶杆20带动指示杆202上移，指示杆202前端指示牌指示为“分”状态；此时如果柜门40没有打开，锁块10卡住第一顶杆3的下端，第一顶杆3上的下盖板31没有盖住轴套1的前端，隔离开关300的操作轴301还可操作；

4、当隔离开关300处于分闸状态同时柜门40打开时，柜门40上的锁块10就脱离第一顶杆3的下端，第一顶杆3在第一压簧32的作用下上移，第一顶杆3就带动下盖板31把轴套1的前端盖住，隔离开关300的操作轴301就无法操作，隔离开关300被锁定，最大限度提高安全性；

5、当隔离开关300分闸时，轴套1逆时针转动，因第一凸轮11和第二凸轮12沿周向交错分布，第二凸轮12就顶住第二顶杆4的上端，第二顶杆4向下移动，第二顶杆4的下端就带动第二连杆9下移，第二连杆9通过第四拐臂74驱动脱扣轴73顺时针转动使脱扣轴73处于脱扣状态，此时真空断路器200的操作机构无法合闸；同时轴套1上的触片14脱离行程开关30，真空断路器200上的电动操作机构断电也无法合闸，以防止误合真空断路器200；

6、当隔离开关300合闸时，轴套1顺时针转动，第二凸轮12脱离第二顶杆4的上端，第二顶杆4向上移动，第二顶杆4的下端就带动第二连杆9上移，第二连杆9通过第四拐臂74使脱扣轴73逆时针转动复位，脱扣轴73解除脱扣状态，此时真空断路器200的操作机构7才能够合闸；同时轴套1上的触片14接触行程开关30，真空断路器200上的电动操作机构通电也能操作合闸，因此只有当隔离开关300处于合闸状态，真空断路器200才能合闸，保证送电合理性。

以上仅是本发明一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。

Claims (7)

1.一种开关柜，包括柜体，柜体的前上部设有操作室，柜体的前中下部装有柜门，柜体内中部装有真空断路器，柜体内上部装有隔离开关，隔离开关的下部进线柱与真空断路器上部出线柱电连接，进线从真空断路器的下部引入，出线从隔离开关的上部引出，柜门上设有真空断路器操作机构的让位孔，其特征在于：柜体上装有互锁机构，所述互锁机构包括装于所述操作室内的轴套，轴套的后端与隔离开关操作轴相连接，轴套的外周面固定有第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮沿周向交错分布，轴套的下面设置一支架，支架上装有第一顶杆、第二顶杆和一拉杆，第一顶杆、第二顶杆和拉杆相互平行且与轴套的轴线相垂直，第一顶杆的顶端与第一凸轮相配合，第二顶杆的顶端与第二凸轮相配合；

支架的后面设置一根转轴，转轴一端固定第一拐臂、另一端固定第二拐臂，第一拐臂摆动端和拉杆的下端相连接，真空断路器的操作机构上设有合闸轴，合闸轴的一端固定有第三拐臂，第三拐臂的摆动端和第二拐臂摆动端通过第一连杆相连接，真空断路器合闸时第三拐臂拉动第一连杆下移；

真空断路器的操作机构上还设有脱扣轴，脱扣轴的一端固定有第四拐臂，第四拐臂的摆动端和第二顶杆的下端通过第二连杆相连接，当第二顶杆顶端与第二凸轮接触时下移，再通过第二连杆和第四拐臂使脱扣轴转动到脱扣状态；

拉杆的上端固定一上盖板，上盖板处于轴套的前面；

第一顶杆的上部固定一下盖板，下盖板也处于轴套的前面；

柜门上固定有一锁块与第一顶杆的下端相配合，关上柜门时，锁块与第一顶杆的下端相配合拉动第一顶杆下移，当第一凸轮顶住第一顶杆顶端时，第一顶杆的下端进一步插入柜门把柜门锁死；

第一顶杆与支架之间装有第一压簧，第二顶杆与支架之间装有第二压簧，拉杆和支架之间装有第三压簧。

2.根据权利要求1所述的一种开关柜，其特征在于：在第一凸轮和第二凸轮之间的轴套外周面上还固定有第三凸轮，第三凸轮和第一凸轮在周向并列设置，支架上还安装有第三顶杆，第三顶杆的上端与第三凸轮相配合，第三顶杆和支架之间装有第四压簧，第三顶杆的中部固定一根指示杆，指示杆的前端伸出支架外并装有“合闸”和“分闸”指示牌。

3.根据权利要求2所述的一种开关柜，其特征在于：所述第一顶杆的中部设有一长条形径向孔，所述指示杆的中部穿过第一顶杆中部的长条形径向孔。

4.根据权利要求1所述的一种开关柜，其特征在于：第一拐臂的摆动端设有第一长条形通孔，拉杆的下端通过一销轴连接在所述的第一长条形通孔上；第二拐臂的摆动端设有第二长条形通孔，第一连杆通过一销轴卡接在所述的第二长条形通孔上。

5.根据权利要求1所述的一种开关柜，其特征在于：真空断路器的操作机构上还设有电动操作机构，所述轴套旁边的操作室内装有一行程开关，行程开关控制所述电动操作机构的电源，所述轴套外周面上固定一触片与行程开关相配合，当轴套转动使隔离开关操作轴转动到合闸位置时所述触片与行程开关相接触使所述电动操作机构的电源通电。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种开关柜，其特征在于：所述柜体的前上部还设有仪表室。

7.根据权利要求6所述的一种开关柜，其特征在于：所述柜体内的侧面装有两个电流互感器，柜体内底部装有两个电压互感器。