CN106340821B - 开关柜联锁机构及开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了开关柜门联锁机构，包括隔离前板；接地操作轴，能够相对于隔离前板转动，第一联锁装置，具有锁定状态和解锁状态；第二联锁装置，活动设于隔离前板上；限位板，设于接地操作轴上；接地开关开闸时限位板顶紧第二联锁装置而限定第一联锁装置为锁定状态；接地开关闭闸时第二联锁装置上移而使第一联锁装置为解锁状态。开关柜，包括前述的开关柜门联锁机构。接地操作轴的转动带动接地开关开闸或闭闸的动作，限位板也发生转动，在接地开关开闸时，第一联锁装置为锁定状态，不能打开下门，在接地开关关闸时，第一联锁装置处于解锁状态，能够打开下门，结构简单，易于加工，易于组装，便于操作，降低成本，联锁可靠，便于检修维护。

Description

开关柜联锁机构及开关柜

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及开关柜联锁机构及开关柜。

背景技术

开关柜应用于发电厂的开关站、输电线路的变电站、接收电能的用户终端变电所等。开关柜中除了断路器之外，还有隔离开关、接地开关、互感器、避雷器及二次回路等。由于开关柜为一种高压配电装置，所以对其安全等级要求较高。为了保证操作人员的人身安全和柜体的正常运行，对于开关柜的基本要求是开关柜在检修状态下，接地开关必须接地，以保证检修人员的安全；而在开关柜处于运行状态时，不允许打开开关柜的下门，即不允许操作隔离开关和接地开关，所谓的下门是开关柜的电缆室的柜门。通常设计联锁机构，主要防止电缆室电缆带电而打开下门，确保操作者的安全。现有技术的联锁机构大都采用电磁式联锁机构,结构复杂，由于开关柜的使用时间较长，内部的线圈及线路很容易老化失效，从而使得电磁铁式联锁机构的使用寿命较短，工作可靠性较低。现有机械式下门联锁机构结构相对复杂，加工零件比较多，耗费材料比较多，成本高。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供结构简单、联锁可靠的开关柜联锁机构。

为解决上述技术问题，本发明开关柜联锁机构采用的技术方案是：

开关柜门联锁机构，包括安装于开关柜内的隔离前板和设于所述隔离前板上的接地操作轴，所述接地操作轴能够相对于所述隔离前板转动，所述接地操作轴转动而能够使接地开关开闸或闭闸；还包括：

第一联锁装置，具有限制所述开关柜的下门打开的锁定状态和解除对所述下门的打开限制的解锁状态；

第二联锁装置，活动设于所述隔离前板上，并能够相对于所述隔离前板上下移动；

限位板，设于所述接地操作轴上；

所述接地开关开闸时：所述限位板顶紧所述第二联锁装置，而使所述第二联锁装置限定所述第一联锁装置为锁定状态；

所述接地开关闭闸时：所述限位板与所述第二联锁装置之间具有供所述第二联锁装置上移的间距，所述第二联锁装置上移而使所述第一联锁装置为解锁状态。

具体地，所述第一联锁装置包括：

联锁支撑板，设于所述开关柜上；

联锁板，与所述联锁支撑板铰接；所述联锁板上设有柜门限位件，所述柜门限位件能够在所述联锁板的转动受限时限制所述下门的打开；

复位弹簧，用于复位联锁板；所述复位弹簧设于所述联锁支撑板和所述联锁板之间；

所述接地开关开闸时：所述限位板顶紧所述第二联锁装置，所述第二联锁装置与所述联锁板抵顶而限制所述联锁板的转动。

具体地，所述第二联锁装置包括与所述隔离前板活动连接的联锁拉板，所述接地开关开闸时所述联锁拉板的两端分别与所述限位板和所述联锁板抵顶。

进一步地，所述联锁板一端设有台阶状限位部，所述接地开关开闸时所述联锁拉板的下端同时抵顶台阶状限位部的侧面和底面，从而限制所述联锁板的转动。

进一步地，所述第二联锁装置还包括设于所述联锁拉板上的联锁滑槽和设于所述隔离前板上的导柱，所述导柱与所述联锁滑槽滑动配合。

具体地，所述联锁支撑板包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，所述第三支撑板与所述第一支撑板固定，所述第二支撑板固定于所述第三支撑板上，所述联锁板的一端固定于所述第一支撑板和所述第三支撑板之间，所述联锁板的另一端突出于所述第三支撑板，所述复位弹簧的一端与所述联锁板突出于所述第三支撑板的一端连接，所述复位弹簧的另一端与所述第二支撑板连接，所述拉板的一端自上而下伸入所述第一支撑板和所述第二支撑板之间而与所述联锁板抵顶。

进一步地，所述限位板的长度大于宽度，且长度方向上的两个端面为弧形面，所述接地开关开闸时所述限位板的长度方向上的端部抵顶所述第二联锁装置。

具体地，所述柜门限位件包括第一限位销和第二限位销，所述下门上设有压板，在所述下门关闭时所述压板的一端伸入第一限位销和第二限位销之间。

具体地，所述联锁拉板包括相互固定的第一拉板、第二拉板和第三拉板，所述第一拉板的下端用于抵顶所述联锁板，第二拉板的上端用于抵顶所述限位板，在所述接地开关闭闸时能够提拉所述第三拉板而解除所述第一拉板对所述联锁板的转动限制。

开关柜，包括上述的开关柜门联锁机构。

本发明提供的开关柜联锁机构的有益效果在于：通过接地操作轴的转动带动接地开关开闸或闭闸的动作，限位板也发生转动，在接地开关开闸时，所述限位板转动到能够顶紧第二联锁装置的位置，第二联锁装置使第一联锁装置为锁定状态，第一联锁装置限制下门的打开，不能打开柜门，在接地开关关闸时，限位板转动到与第二联锁装置保持有间距的位置，限位板不限制第二联锁装置的移动，第一联锁装置能够活动，即处于解锁状态，打开下门操作时，第一联锁装置活动，而能够打开柜门，结构简单，易于加工，易于组装，便于操作，降低成本，联锁可靠，便于检修维护。

附图说明

图1为本发明实施例提供的开关柜联锁机构的结构示意图；

图2为图1的立体示意图；

图3是图1中第一联锁装置和第二联锁装置示意图；

其中：1-隔离前板、2-接地操作轴、3-第一联锁装置、31-联锁支撑板、311-第一支撑板、312-第二支撑板、3121-第一分板、3122-第二分板、313-第三支撑板、32-联锁板、321-台阶状限位部、33-复位弹簧、34-柜门限位件、341-第一限位销、342-第二限位销、35-固定销、4-第二联锁装置、41-联锁拉板、411-第一拉板、412-第二拉板、413-第三拉板、42-联锁滑槽、43-导柱、导向固定板44、5-限位板、6-下门、61-把手、7-压板、8-底座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-3所示，本发明实施例提供的开关柜门联锁机构包括安装于开关柜内的隔离前板1和设于隔离前板1上的接地操作轴2，接地操作轴2能够相对于隔离前板1转动，接地操作轴2转动而能够使接地开关开闸或闭闸；同时设有第一联锁装置3、第二联锁装置4和限位板5；其中，第一联锁装置3具有锁定状态和解锁状态，锁定状态时，第一联锁装置3限制下门6的打开，即下门6不能打开，解锁状态时，第一解锁装置解除对下门6的打开限制，即下门6能打开；第二联锁装置4活动设于隔离前板1上，并能够相对于隔离前板1上下移动；限位板5设于接地操作轴2上；接地开关开闸时：限位板5顶紧第二联锁装置4，而使第二联锁装置4限定第一联锁装置3为锁定状态；接地开关闭闸时：限位板5与第二联锁装置4之间具有供第二联锁装置4上移的间距，第二联锁装置4上移而使第一联锁装置3为解锁状态。

通过接地操作轴2的转动带动接地开关开闸或闭闸的动作，限位板5也发生转动，在接地开关开闸时，限位板5转动到能够顶紧第二联锁装置4的位置，第二联锁装置4使第一联锁装置3为锁定状态，第一联锁装置3限制下门6的打开，不能打开柜门，在接地开关关闸时，限位板5转动到与第二联锁装置4保持有间距的位置，限位板5不限制第二联锁装置4的移动，第一联锁装置3能够活动，即处于解锁状态，打开下门6操作时，第一联锁装置3活动，而能够打开柜门，结构简单，易于加工，易于组装，便于操作，降低成本，联锁可靠，便于检修维护。

进一步地，在本发明实施例中，第一联锁装置3包括联锁支撑板31、联锁板32和复位弹簧33：其中，联锁支撑板31设于开关柜上，联锁板32与联锁支撑板31铰接，复位弹簧33设于联锁支撑板31和联锁板32之间；用于复位联锁板32，联锁板32上设有柜门限位件34，柜门限位件34能够在联锁板32的转动受限时限制下门6的打开；接地开关开闸时，限位板5顶紧第二联锁装置4，使得第二联锁装置4与联锁板32抵顶而限制联锁板32的转动。具体地，复位弹簧33的一端固定于联锁支撑板31上，另一端固定于联锁板32上，结构简单，当然也可采用其它方式设置复位弹簧33只要能够实现联锁板32复位即可。

结构简单，便于操作，通过接地操作轴2的转动带动接地开关开闸或闭闸的动作，限位板5也发生转动，在接地开关开闸时，限位板5转动到能够顶紧第二联锁装置4的位置，第二联锁装置4抵顶联锁板32，使联锁板32的转动受限，柜门限位件34对下门6的限位，使得下门6不能打开，在接地开关关闸时，限位板5转动到与第二联锁装置4保持有间距的位置，第二联锁装置4能够活动，联锁板32能够转动，柜门限位件34不限制下门6的打开，能够打开柜门，打开柜门后复位弹簧33能够自动复位联锁板32，提高开关柜的安全性。

进一步地，在本发明实施例中，第二联锁装置4包括与隔离前板1活动连接的联锁拉板41，接地开关闭闸时联锁拉板41的两端分别与限位板5和联锁板32抵顶。

结构简单，便于操作，通过接地操作轴2的转动带动接地开关开闸或闭闸的动作，限位板5也发生转动，在接地开关开闸时，限位板5转动到能够顶紧联锁拉板41的位置，联锁拉板41抵顶联锁板32，使联锁板32的转动受限，柜门限位件34对下门6的限位，使得下门6不能打开，在接地开关关闸时，限位板5转动到与联锁拉板41保持有间距的位置，联锁拉板41能够活动，联锁板32能够转动，柜门限位件34不限制下门6的打开，能够打开柜门。通过机械结构的配合，实现隔离开关(隔离前板1是隔离开关机构的一部分)和下门6的联锁，提高开关柜的安全性。

进一步地，在本发明实施例中，联锁板32一端设有台阶状限位部321，接地开关开闸时联锁拉板41的下端同时抵顶台阶状限位部321的侧面和底面，从而限制联锁板32的转动。台阶状限位部321的侧面和底面能够在接地开关开闸时同时被联锁拉板41抵顶住，而同时限制了联锁板3223的正、反向转动，防止接地开关开闸时柜门打开，结构简单，安全可靠。

进一步地，在本发明实施例中，第二联锁装置4还包括设于联锁拉板41上的联锁滑槽42和设于隔离前板1上的导柱43，导柱43与联锁滑槽42滑动配合。在接地开关开闸时，限位板5转动到能够顶紧联锁拉板41的位置，联锁拉板41抵顶联锁板32，使联锁板32的转动受限，柜门限位件34对下门6的限位，使得下门6不能打开，在接地开关关闸时，限位板5转动到与联锁拉板41保持有间距的位置，联锁拉板41能够沿导柱43移动，联锁板32能够转动，柜门限位件34不限制下门6的打开，能够打开柜门，结构简单，易于加工，操作简便，联锁可靠。当然，也可设置前述导柱43与隔离板之间为活动连接，联锁滑槽42与导柱43之间为固死连接，此导柱43能够相对于隔离板移动的第二联锁装置4同样能够在接地开关关闸时解除对联锁板32的转动限制。

进一步地，在本发明实施例中，联锁支撑板31包括第一支撑板311、第二支撑板312和第三支撑板313，第一支撑板311与第三支撑板313固定，第二支撑板312固定于第三支撑板313上，联锁板32的一端固定于第一支撑板311和第三支撑板313之间，联锁板32的另一端突出于第三支撑板313，复位弹簧33的一端与联锁板32的突出于第三支撑板313的一端连接，复位弹簧33的另一端与第二支撑板312连接，拉板的一端自上而下伸入第一支撑板311和第二支撑板312之间而与联锁板32抵顶。第一联锁装置3采用多个板件(第一支撑板311、第二支撑板312和第三支撑板313、联锁板32)组装，通过三块支撑板固定联锁板32，实现联锁板32的转动和复位，结构简单，易于加工，易于组装，便于操作，能够节省材料，降低成本。具体地，可利用固定销35连接联锁板32、第一支撑板311和第三支撑板313，固定销35作为联锁板32的转动轴。三个支撑板可以采用金属材料，焊接为一体，具体的第一支撑板311和第三支撑板313焊接，第二322支撑板和第三支撑板313焊接，结构简单，易于加工，便于装配。

进一步地，在本发明实施例中，第二支撑板312为90°折弯的板，第二支撑板312折弯处两侧的分板分别称为第一分板3121和第二分板3122，第一分板3121与第三支撑板313固定，第二分板3122与开关柜的分隔板固定。通过第二支撑板312将第一联锁装置3固定在了开关柜的分隔板上，结构简单、紧凑，易于加工，易于组装。第二支撑板312为90°折弯既方便了安装，也增加了第二支撑板312和第三支撑板313、第二支撑板312与分隔板之间的受力面积，增加连接可靠性。

进一步地，在本发明实施例中，限位板5的长度大于宽度，且长度方向上的两个端面为弧形面，接地开关开闸时限位板5的长度方向上的端部抵顶第二联锁装置4，设有联锁拉板41时，则抵顶第二联锁装置4的联锁拉板41。限位板5结构简单，易于加工，降低成本，限位板5随接地操作轴2转动，而能够使第一联锁装置3处于锁定状态或解锁状态，操作简便，联锁可靠。

进一步地，在本发明实施例中，联锁拉板41包括相互固定的第一拉板411、第二拉板412和第三拉板413，第一拉板411的下端用于抵顶联锁板32，第二拉板412的上端用于抵顶限位板5，在接地开关闭闸时能够提拉第三拉板413而解除第一拉板411对联锁板32的转动限制。通过三块拉板固定成的联锁拉板41，实现联锁板32的转动限制和解除转动限制，结构简单，易于加工，易于组装，便于操作，降低成本。三个拉板可以采用金属材料，焊接为一体，具体的第二拉板412焊接于第一拉板411上，第三拉板413焊接于第二拉板412上，易于加工，便于装配。

进一步地，在本发明实施例中，联锁滑槽42可为板件弯折而成的U形槽，U形槽的底板与第一拉板411固定，U形槽的两个侧板上设有两组对应的通孔，第二联锁装置4具有两个导柱43，两个导柱43分别固定于前述两组对应的通孔内，联锁滑槽42在导柱43上的移动能够带动联锁拉板41相对于隔离前板1上下移动。两个导柱43的设置，能够增加联锁滑槽42与联锁拉板41的移动稳定性，U形槽的设置，易于加工，能够节省材料，降低生产成本。

进一步地，在本发明实施例中，第二联锁装置4还包括设于隔离前板1上设有导向固定板44，导柱43与导向固定板44固定。结构简单，易于加工。

进一步地，在本发明实施例中，柜门限位件34包括第一限位销341和第二限位销342，下门6上设有压板7，在下门6关闭时压板7的一端伸入第一限位销341和第二限位销342之间；打开下门6时，压板7移动带动联锁板32转动，直到压板7脱除第一限位销341和第二限位销342，下门6打开。利用两个限位销锁定压板7，联锁板32能转动时，压板7移动时，压板7作用于限位销上的力，促使联锁板32转动，直接压板7从两个限位销中脱出，下门6能够打开，联锁板32转动受限时，由于限位销的阻挡，压板7不能移动，下门6不能打开，结构简单，操作简便。

以下结合图1-3对本发明提供的一个开关柜门联锁机构实施例应用于防止开关柜的电缆室电缆带电而打开下门6的工作过程进行说明：

当下门6关闭时，下门6上的压板7一方面扣住底座8中的左右侧板，所谓的底座8是开关柜的柜体的一部分，另一方面压住开关柜门联锁机构中的联锁板32，这时联锁拉板41的第二拉板412正好顶住了限位板5，使第一联锁机构和第二联锁机构整体不能往上提，而联锁拉板41的第一拉板411刚好顶住了联锁板32，使联锁板32不能顺时针转动，故下门6因往上提打开时因被第一限位销341挡住了压板7，而不能打开下门6，这时接地开关是处于分的状态，即处于开闸状态；要打开下门6，可通过逆时针转动接地操作轴2(通过接地操作手柄来转动接地操作轴，接地操作轴设有六边形孔时，操作手柄可以是个简单的内六方块，套在接地操作轴的门边形孔上，即能够通过操作手柄操作接地操作轴转动)来使接地开关合上，即使接地开关处于闭闸状态，这时限位板5和接地操作轴2是一起转动，旋转了90°后，接地开关合上，可靠接地，这时限位板5对联锁拉板41的第二拉板412没有限位作用，当用手力把联锁拉板41的第三拉板413往上提时，开关柜门联锁机构依靠着柱销(即导柱43)、联锁滑槽42以及联锁装配中的导向固定板44来定位，使整个第二联锁装置4能垂直往上提，提到联锁拉板41的第二拉板412正好顶住了限位板5时，同时，用力拿住下门6上的把手61往上提，一方面由于联锁拉板41的第一拉板411对联锁板32没有限位作用，另一方面由于开关柜门联锁机构中复位弹簧33的拉力，下门6能被打开。保证当接地开关处于分的状态，下门6不能打开，只有当接地开关可靠接地时，下门6才可被打开。

本方案开关柜门联锁机构设计合理、安装方便、使用可靠，已经在环网柜上进行实验，如10KV环网柜，通过机械之间的配合，实现隔离开关(隔离前板1是隔离开关机构的一部分)和下门6的联锁，防止下门6电缆室电缆带电而打开下门6，确保操作者的安全，取得了很好的联锁防护作用。零件结构简单，需加工零件少，耗费材料少，成本低。板材的使用也有利于简化加工和节省材料。

本发明实施例提供的开关柜，包括上述任一实施例的开关柜门联锁机构。结构简单、安装方便，零件易于加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.开关柜门联锁机构，包括安装于开关柜内的隔离前板和设于所述隔离前板上的接地操作轴，所述接地操作轴能够相对于所述隔离前板转动，所述接地操作轴转动而能够使接地开关开闸或闭闸，特征在于：还包括：

第一联锁装置，具有限制所述开关柜的下门打开的锁定状态和解除对所述下门的打开限制的解锁状态；

第二联锁装置，活动设于所述隔离前板上，并能够相对于所述隔离前板上下移动；

限位板，设于所述接地操作轴上；

所述接地开关开闸时：所述限位板顶紧所述第二联锁装置，而使所述第二联锁装置限定所述第一联锁装置为锁定状态；

所述接地开关闭闸时：所述限位板与所述第二联锁装置之间具有供所述第二联锁装置上移的间距，所述第二联锁装置上移而使所述第一联锁装置为解锁状态；

所述第一联锁装置包括：联锁支撑板，设于所述开关柜上；联锁板，与所述联锁支撑板铰接；所述联锁板上设有柜门限位件，所述柜门限位件能够在所述联锁板的转动受限时限制所述下门的打开；复位弹簧，用于复位联锁板；所述复位弹簧设于所述联锁支撑板和所述联锁板之间；所述接地开关开闸时：所述限位板顶紧所述第二联锁装置，所述第二联锁装置与所述联锁板抵顶而限制所述联锁板的转动；

所述第二联锁装置包括与所述隔离前板活动连接的联锁拉板，所述接地开关开闸时所述联锁拉板的两端分别与所述限位板和所述联锁板抵顶；

所述联锁板一端设有台阶状限位部，所述接地开关开闸时所述联锁拉板的下端同时抵顶台阶状限位部的侧面和底面，从而限制所述联锁板的转动。

2.根据权利要求1所述的开关柜门联锁机构，特征在于：所述第二联锁装置还包括设于所述联锁拉板上的联锁滑槽和设于所述隔离前板上的导柱，所述导柱与所述联锁滑槽滑动配合。

3.根据权利要求2所述的开关柜门联锁机构，特征在于：所述联锁支撑板包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，所述第三支撑板与所述第一支撑板固定，所述第二支撑板固定于所述第三支撑板上，所述联锁板的一端固定于所述第一支撑板和所述第三支撑板之间，所述联锁板的另一端突出于所述第三支撑板，所述复位弹簧的一端与所述联锁板突出于所述第三支撑板的一端连接，所述复位弹簧的另一端与所述第二支撑板连接，所述拉板的一端自上而下伸入所述第一支撑板和所述第二支撑板之间而与所述联锁板抵顶。

4.根据权利要求1所述的开关柜门联锁机构，特征在于：所述限位板的长度大于宽度，且长度方向上的两个端面为弧形面，所述接地开关开闸时所述限位板的长度方向上的端部抵顶所述第二联锁装置。

5.根据权利要求1所述的开关柜门联锁机构，特征在于：所述柜门限位件包括第一限位销和第二限位销，所述下门上设有压板，在所述下门关闭时所述压板的一端伸入第一限位销和第二限位销之间。

6.根据权利要求1所述的开关柜门联锁机构，特征在于：所述联锁拉板包括相互固定的第一拉板、第二拉板和第三拉板，所述第一拉板的下端用于抵顶所述联锁板，第二拉板的上端用于抵顶所述限位板，在所述接地开关闭闸时能够提拉所述第三拉板而解除所述第一拉板对所述联锁板的转动限制。

7.开关柜，特征在于：包括权利要求1-6中任一项所述的开关柜门联锁机构。