CN104319132B - 一种开关柜操作机构 - Google Patents

Abstract

一种开关柜操作机构，属于高压电器设备制造技术领域。本发明用于具有隔离开关和接地开关联动机构的开关柜，其包括分闸手柄、合闸手柄、分闸指示器、合闸指示器、储能弹簧、储能手柄、操作面板以及隔离开关、接地开关和柜门三者一体控制的合分闸开关；所述合分闸开关与所述隔离开关和接地开关联动机构联锁制动，以实现隔离开关合闸的同时接地开关分闸且开关柜锁紧，而隔离开关分闸的同时接地开关合闸且开关柜打开。本发明结构简单，具有可实现接地开关、隔离开关和柜门的一体联锁制动的合分闸开关。该开关柜操作机构操作灵活，故障率低，有利于操作人员进行故障检修及正常维护工作。

Description

一种开关柜操作机构

技术领域

本发明涉及高压电器设备制造技术领域，尤其是一种开关柜操作机构。

背景技术

开关柜是用来接通、断开和保护供电线路以及与继电保护配合实现切除故障线路的设备。当供电线路或设备出现故障时以及正常的检修时，需要依次断开开关柜内的真空开关、断开隔离开关、合上接地开关后方能打开柜门进行操作。目前，操作人员需要单独通过开关柜操作机构上的合分闸开关操作真空开关、隔离开关、接地开关，而现有的操作机构复杂，除了有单独控制隔离开关、接地开关和真空开关的合分闸开关外，还单独有与柜门联锁的机构如发明专利申请201310141254.0。这样操作繁琐，操作人员若操作不熟练会导致操作失误，在隔离开关未断开的同时打开柜门会有安全隐患，操作不够灵活故障率高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种操作灵活，具有集隔离开关-接地开关-柜门为一体控制的合分闸开关的开关柜操作机构。

本发明的技术方案是提供一种开关柜操作机构，用于具有隔离开关和接地开关联动机构的开关柜，其包括分闸手柄、合闸手柄、分闸指示器、合闸指示器、储能弹簧、储能手柄和操作面板，其特征在于，还包括隔离开关、接地开关和柜门三者一体控制的合分闸开关；所述合分闸开关与所述隔离开关和接地开关联动机构联锁制动，以实现隔离开关合闸的同时接地开关分闸且开关柜锁紧，而隔离开关分闸的同时接地开关合闸且开关柜打开。

该开关柜操作机构利用合分闸开关将柜门与隔离开关主轴连接并利用连杆机构将隔离开关主轴和接地开关主轴连接，当操作人员操作开关柜操作机构时，合分闸开关与柜门解锁的同时，隔离开关断开且接地开关闭合；而当合分闸开关门锁定的同时，隔离开关闭合且接地开关断开。这样操作方便、灵活，实现了接地开关、隔离开关和柜门的一体联锁制动。

作为本发明的优选，所述合分闸开关包括操作动作部件、第一转动部件和第一限位板；所述操作动作部件与所述隔离开关主轴联动连接；所述第一转动部件一端与所述隔离开关主轴固定连接，另一端与设置在设于开关柜内的机架和柜门之间的隔板上的所述第一限位板活动连接。

作为本发明的优选，所述操作动作部件包括第一支撑板和圆杆；所述圆杆与隔离开关主轴同轴设置，在所述圆杆和所述隔离开关主轴之间沿所述隔离开关主轴的轴心方向设有弹性部件，所述圆杆内设置有受所述弹性部件作用的第一活动条，所述圆杆的边侧开设有活动槽用以容纳所述第一活动条；所述第一支撑板和所述隔板之间成滑槽配合，且所述第一支撑板设置在所述圆杆的一侧，所述第一支撑板与所述第一活动条实现动配合。

作为本发明的优选，所述第一支撑板包括用于锁定柜门的第一锁止部和用于锁定所述第一活动条的第二锁止部，所述第一锁止部和所述第二锁止部之间通过第一弹簧连接。

作为本发明的优选，所述合分闸开关包括操作动作部件、第一转动部件、第二转动部件、第一限位板；所述操作动作部件包括第一支撑板、圆杆、第二支撑板；所述操作动作部件与所述隔离开关主轴联动连接；所述第一转动部件一端与所述隔离开关主轴固定连接，另一端与设置在所述隔板上的所述第一限位板活动连接；所述第二转动部件的一端与所述合闸手柄和分闸手柄联动连接，另一端与设置在所述隔板上的第二支撑板联动连接。

作为本发明的优选，所述圆杆与隔离开关主轴同轴设置，在所述圆杆和所述隔离开关主轴之间沿所述隔离开关主轴的轴心方向设有弹性部件，所述圆杆内设置有受所述弹性部件作用的第一活动条，所述圆杆的边侧开设有活动槽用以容纳所述第一活动条；所述第一支撑板和所述隔板之间成滑槽配合，且所述第一支撑板设置在所述圆杆的一侧，所述第一支撑板与所述第一活动条实现动配合；所述第二转动部件的一端与所述合闸手柄和所述分闸手柄联动连接，所述第二转动部件的另一端与所述第二支撑板联动连接；所述第二支撑板和所述隔板之间成滑槽配合，且所述第二支撑板设置在所述圆杆的另一侧，所述第二支撑板与所述第一活动条实现动配合。

作为本发明的优选，所述第一限位板包括连接部分和扣板，所述第一限位板与所述隔板之间滑槽配合，所述第一限位板的连接部分通过第二弹簧与所述第一转动部件活动连接，所述第一限位板的扣板最低位置和所述操作面板最高位置平齐。

作为本发明的优选，所述合分闸开关还包括第三转动部件，所述第三转动部件包括固定设置在所述隔离开关主轴上的固定部件，所述固定部件通过第一联动板与固定在所述机架上的大弹簧连接，以使打开隔离开关的同时所述大弹簧受力储存闭合隔离开关和柜门和打开接地开关的能量。

作为本发明的优选，所述固定部件为具有开口的环状部件，所述环状部件的圆周方向上设有第一延伸块和第二延伸块，所述第一延伸块与所述第二延伸块圆周方向的距离为所述操作动作部件动作距离。

本发明具有以下有益效果：

本发明开关柜操作机构结构简单，具有可实现接地开关、隔离开关和柜门的一体联锁制动的合分闸开关。因此，该开关柜操作机构操作灵活，故障率低，有利于操作人员进行故障检修及正常维护工作。

附图说明

图1为本发明开关柜操作机构安装在机架上的结构图；

图2为本发明开关柜操作机构的隔离开关-接地开关-柜门的合分闸开关的结构图。

图中，1-隔离开关主轴；2-接地开关主轴； 311-圆杆；3111-弹性部件；3112-第一活动条；312-第一支撑板；312a-第一锁止部；312b-第二锁止部；313-第二支撑板；315-活动圆周板；32-第一限位板；321-连接部分；322-扣板；33-第一转动部件；34-第二转动部件；35-第三转动部件；351-大弹簧；4-机架；5-隔板；6-连杆机构；7-储能开关；8-合闸手柄；9-分闸手柄；10-操作面板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1、2示出了本发明开关柜操作机构的结构示意图。该开关柜操作机构用于包括柜体、柜门、隔板5、具有隔离开关和接地开关联动机构的开关装置的开关柜。该开关操作机构设置在所述隔板5上，其包括真空开关的分闸手柄9、合闸手柄8、分闸指示器、合闸指示器、储能弹簧和储能开关7、操作面板10以及隔离开关-接地开关-柜门的合分闸开关。该隔离开关-接地开关-柜门的合分闸开关动作时，所述隔离开关和接地开关联动机构则联锁制动，以实现隔离开关合闸的同时接地开关分闸且开关柜锁紧，而隔离开关分闸的同时接地开关合闸且开关柜打开。下述合分闸开关若未特指，则认为是隔离开关-接地开关-柜门三者一体式的合分闸开关。

所述合分闸开关的包括操作动作部件、第一转动部件33和第一限位板32。所述操作动作部件贯穿设置在柜体和柜门之间的隔板5上，所述操作动作部件与所述隔离开关主轴1联动连接，所述第一转动部件33一端与所述隔离开关主轴1固定连接，以随所述隔离开关主轴1旋转，而所述第一转动部件33的另一端与设于隔板5上的所述第一限位板32活动连接。所述操作动作部件包括第一支撑板312和圆杆311。所述圆杆311与所述隔离开关主轴1同轴设置在所述隔离开关主轴1外侧，在两者之间设有弹性部件3111。所述圆杆311内还设置有第一活动条3112，所述圆杆311的边侧设有活动槽，用以容纳所述第一活动条3112。所述第一支撑板312和隔板5之间成滑槽配合，如所述第一支撑板312滑槽移动方向为在所述隔板5上的水平移动方向，所述第一支撑板312与所述操作动作部件紧靠设置，在柜门打开时，所述第一活动条3112刚好被所述第一支撑板312挡住以防止所述第一活动条3112移动。在柜门闭合时，柜门的闭合使得第一支撑板312水平移动，则第一支撑板312不再挡住所述第一活动条3112，此时可向所述操作动作部件中的弹性部件3111施加横向力，所述第一活动条3112沿所述圆杆311的活动槽移动，再对隔离开关主轴1施加旋转力，则隔离开关闭合、接地开关断开。上述结构的配合确保操作的安全性，防止误操作。

所述合分闸开关还包括第二转动部件34。所述第二转动部件34一端与所述合闸手柄8和所述分闸手柄9联动连接，所述第二转动部件34的另一端与所述第二支撑板313联动连接，当利用储能手柄7完成储能后，合闸手柄动作，使得所述第二转动部件34带动所述第二支撑板313沿设置在所述隔板5上的活动圆周板315运动。所述第二支撑板313同样和所述隔板5之间成滑槽配合，如所述第二支撑板313滑槽移动方向为在所述隔板5上的垂直方向移动，所述第一活动条3112刚好被所述第二支撑板313挡住以防止所述第一活动条3112移动，同时柜门被锁紧。当所述分闸手柄动作时，所述第二转动部件34带动所述第二支撑板313沿所述活动圆周板315同上述相反方向运动，所述第一活动条3112不再被所述第二支撑板313挡住。当所述操作动作部件中的弹性部件3111受到横向力时，所述第一活动条3112沿所述圆杆311的活动槽移动，再对隔离开关主轴1施加旋转力，则隔离开关断开，接地开关闭合。其中，所述第一支撑板312包括第一锁止部312a和第二锁止部312b，所述第一锁止部312a和第二锁止部312b之间连接有第一弹簧，该第一支撑板312与柜门配合，当柜门闭合时，所述第一锁止部312与柜门的刀型头配合实现与柜门锁定，同时所述第一支撑板312在隔板上水平方向移动，使得所述第二锁止部312b不再挡住第一活动条3112；当柜门打开时，利用弹簧快速复位，使得第一锁止部312b挡住第一活动条3112。

所述合分闸开关还可包括第三转动部件35。所述第三转动部件35包括固定部件，其固定设置在所述隔离开关主轴1上并随所述隔离开关主轴1一同旋转，所述机架4上有一大弹簧351，所述大弹簧351与所述固定部件通过第一联动板连接，当第三转动部件35旋转时，通过第一联动板拉伸或压缩大弹簧351，大弹簧351储存为下一次操作的能量，在配合操作杆手动操作时，能更快速有效完成刀闸间的闭合或断开。其中，所述固定部件为具有开口的环状部件，所述环状部件的圆周方向上设有第一延伸块和第二延伸块，所述第一延伸块与所述第二延伸块圆周方向的距离为所述操作动作部件动作距离，也就是隔离开关主轴1在所述第一延伸块和所述第二延伸块之间旋转，两端点分别为隔离开关闭合或隔离开关断开的状态点。

上述方案中所述第一转动部件33皆为一与所述隔离开关主轴1同旋转的部件，其一端通过螺栓固定在所述隔离开关主轴1上，随所述隔离开关主轴1旋转；另一端通过连杆或带钩部件与所述第一限位板32活动连接。所述第一限位板32可包括连接部分321和扣板322，所述第一限位板32与所述隔板5之间同样滑槽配合，使得所述第一限位板32的扣板322最低位置恰好和操作面板10最高点平齐，该操作面板为设置在隔板上的金属面板，其上设有第一支撑板312、第二支撑板313和圆杆311。所述第一限位板32的连接部分321通过第二弹簧与所述第一转动部件33活动连接，也就是当所述隔离开关主轴1旋转，所述第一转动部件33旋转，所述第一转动部件33的连杆或带钩部件牵动所述第二弹簧发生形变，以使所述第一限位板32沿其滑槽移动。

为了提高操作安全性，需要设置多处柜门锁定。该开关柜操作机构设置于开关柜内，当需要进行维护、检修工作时，操作人员首先操作真空开关的分合闸开关断开负荷开关，其次利用操作杆运行操作隔离开关-接地开关-柜门的分合闸开关。当隔离开关闭合且接地开关断开的初始状态，开关柜柜门闭合，第一支撑板312和第二支撑板313分设于所述圆杆311两侧，所述第一支撑板312在其滑槽的左侧，所述第一支撑板312利用其第一锁止部312a与柜门锁住；所述第二支撑板313在其滑槽的底侧，所述第一活动条3112被所述第二支撑板313挡住；所述第一限位板32在其滑槽的顶端，即扣板高出所述隔板5，扣板与开关柜门上的部件配合实现进一步锁定。在打开分闸手柄9后，第二转动部件34带动第二支撑板313逆时针转动使其运动到其滑槽的顶侧，使得第二支撑板313不再挡住第一活动条3112，利用操作杆插入圆杆311内，施加作用横向力给第一活动条3112使其沿圆杆311的活动槽移动；当操作杆逆时针旋转时，所述隔离开关主轴1逆时针旋转一方面断开隔离开关和闭合通过连杆机构6联动连接的接地开关；一方面利用第一转动部件33通过弹簧牵引所述第一限位板32沿其滑槽末端方向移动，所述第一限位板32的扣板运动到隔板5最高点而停止，可解除第一限位板32与柜门的锁定状态；一方面利用第三转动部件35通过第一联动板拉伸大弹簧351，为下次闭合隔离开关-断开接地开关储存足够能量；当取出操作杆后，所述隔离开关主轴1固定在旋转后的位置，开关柜门可被打开，因开关柜门上的刀型头与第一支撑板312上的第一锁止部312a的配合是通过相对偏移位置控制，即第一锁止部312与刀型头不是正对设置，两者间有相对偏移位置，操作员打开柜门后，所述第一支撑板312受第一弹簧作用复位，即所述第一支撑板312挡住所述第一活动条3112，以免在柜门打开时误操作。当需要再次闭合隔离开关时，依次关闭开关柜门、插入操作杆并顺时针旋转进行隔离开关闭合-接地开关断开操作，此时因旋转而联动的结构反向动作，最终回到初始状态，再利用储能手柄7储能，通过合闸手柄8将第二支撑板313挡住第一活动条3112，上述多处柜门锁定，进一步提高了操作安全性和延长了设备维护周期。其中储能手柄7操作使得储能弹簧储能，以提供给合闸手柄8和分闸手柄9动作，储能联动方式同现有开关柜操作机构类似或相同；合闸手柄8和分闸手柄9动作分别实现第二转动部件34顺时针和逆时针转动，继而第二转动部件34带动第二支撑板313分别沿其滑槽向下和向上移动。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种开关柜操作机构，用于具有隔离开关和接地开关联动机构的开关柜，其包括分闸手柄（9）、合闸手柄（8）、分闸指示器、合闸指示器、储能弹簧、储能手柄（7）和操作面板（10），其特征在于，还包括隔离开关、接地开关和柜门三者一体控制的合分闸开关；所述合分闸开关与所述隔离开关和接地开关联动机构联锁制动，以实现隔离开关合闸的同时接地开关分闸且开关柜锁紧，而隔离开关分闸的同时接地开关合闸且开关柜打开; 所述合分闸开关包括操作动作部件、第一转动部件（33）和第一限位板（32）；所述操作动作部件包括第一支撑板（312）和圆杆（311）；所述操作动作部件与所述隔离开关主轴（1）联动连接；所述第一转动部件（33）一端与所述隔离开关主轴（1）固定连接，另一端与设置在设于开关柜内的机架（4）和柜门之间的隔板（5）上的所述第一限位板（32）活动连接;所述圆杆（311）与隔离开关主轴（1）同轴设置，在所述圆杆（311）和所述隔离开关主轴（1）之间沿所述隔离开关主轴（1）的轴心方向设有弹性部件（3111），所述圆杆（311）内设置有受所述弹性部件（3111）作用的第一活动条（3112），所述圆杆（311）的边侧开设有活动槽用以容纳所述第一活动条（3112）；所述第一支撑板（312）和所述隔板（5）之间成滑槽配合，且所述第一支撑板（312）设置在所述圆杆（311）的一侧，所述第一支撑板（312）与所述第一活动条（3112）实现动配合。

2.根据权利要求1所述的开关柜操作机构，其特征在于，所述第一支撑板（312）包括用于锁定柜门的第一锁止部（312a）和用于锁定所述第一活动条（3112）的第二锁止部（312b），所述第一锁止部（312a）与所述第二锁止部（312b）之间通过第一弹簧连接。

3.根据权利要求1所述的开关柜操作机构，其特征在于，所述合分闸开关还包括第二转动部件（34）；所述操作动作部件还包括第二支撑板（313）；所述操作动作部件与所述隔离开关主轴（1）联动连接；所述第一转动部件（33）一端与所述隔离开关主轴（1）固定连接，另一端与设置在所述隔板（5）上的所述第一限位板（32）活动连接；所述第二转动部件（34）的一端与所述合闸手柄（8）和所述分闸手柄（9）联动连接，另一端与设置在所述隔板（5）上的第二支撑板（313）联动连接。

4.根据权利要求3所述的开关柜操作机构，其特征在于，所述圆杆（311）与隔离开关主轴（1）同轴设置，在所述圆杆（311）和所述隔离开关主轴（1）之间沿所述隔离开关主轴（1）的轴心方向设有弹性部件（3111），所述圆杆（311）内设置有受所述弹性部件（3111）作用的第一活动条（3112），所述圆杆（311）的边侧开设有活动槽用以容纳所述第一活动条（3112）；所述第一支撑板（312）和所述隔板（5）之间成滑槽配合，且所述第一支撑板（312）设置在所述圆杆（311）的一侧，所述第一支撑板（312）与所述第一活动条（3112）实现动配合；所述第二转动部件（34）的一端与所述合闸手柄（8）和所述分闸手柄（9）联动连接，所述第二转动部件（34）的另一端与所述第二支撑板（313）联动连接；所述第二支撑板（313）和所述隔板（5）之间成滑槽配合，且所述第二支撑板（313）设置在所述圆杆（311）的另一侧，所述第二支撑板（313）与所述第一活动条（3112）实现动配合。

5.根据权利要求1所述的开关柜操作机构，其特征在于，所述第一限位板（32）包括连接部分和扣板，所述第一限位板（32）与所述隔板（5）之间滑槽配合，所述第一限位板（32）的连接部分通过第二弹簧与所述第一转动部件（33）活动连接，所述第一限位板（32）的扣板最低位置和所述操作面板（10）最高位置平齐。

6.根据权利要求1所述的开关柜操作机构，其特征在于，所述合分闸开关还包括第三转动部件（35），所述第三转动部件（35）包括固定设置在所述隔离开关主轴（1）上的固定部件，所述固定部件通过第一联动板与固定在所述机架（4）上的大弹簧（351）连接，以使打开隔离开关的同时所述大弹簧（351）受力储存闭合隔离开关和柜门和打开接地开关的能量。

7.根据权利要求6所述的开关柜操作机构，其特征在于，所述固定部件为具有开口的环状部件，所述环状部件的圆周方向上设有第一延伸块和第二延伸块，所述第一延伸块与所述第二延伸块圆周方向的距离为所述操作动作部件动作距离。