CN108711528A - 一种接地机构 - Google Patents
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Abstract
一种接地机构，包括接地刀闸组件、电气驱动装置以及安装板；所述接地刀闸组件包括接地刀闸和传动部件；所述电气驱动装置与所述传动部件驱动连接，用于驱动所述传动部件；所述传动部件与所述接地刀闸的接地刀驱动连接，用于驱动所述接地刀闸合闸或分闸；所述传动部件包括驱动轴，所述电气驱动装置包括减速电机，所述驱动轴与所述减速电机的输出轴同轴设置。本发明接地机构相比于现有技术来说体积缩小，重量减少，结构紧凑，且具有降低制造成本的优点。
Description
〖技术领域〗
本发明涉及供电技术领域，尤其涉及一种接地机构。
〖背景技术〗
众所周知，对供电设备和设施进行检修时，为了保证操作者的人身安全，需要对供电设备中的供电端进行接地操作。如城市轨道交通一般采用接触网供电，由于接触网电压较高，当对轨道交通进行检修时，为了保证操作者的人身安全，接触网需要进行接地处理。通常的做法是采用接地刀闸将供电端、接触网与地线短接，避免供电端、接触网带电造成的人身伤害。但是，接地刀闸一般都是设置在专门的接地装置中，结构较为复杂，需要对接地装置进行拆卸和维护时，非常繁琐。专利号为ZL201420289512.X的发明专利，公开了一种接地刀闸，该接地刀闸可用于轨道交通检修作业，但是该刀闸的异步马达的输出轴与主轴的轴线垂直，需要用伞形齿轮进行连接，异步马达才能驱动接地刀闸合闸或分闸。而采用伞形齿轮增加了接地刀闸的结构复杂程度和重量和体积。
〖发明内容〗
本发明的目的旨在提供一种体积小、结构紧凑的接地机构。本发明是这样实现的：
一种接地机构，包括安装板和安装在所述安装板上的接地刀闸组件和电气驱动装置；所述接地刀闸组件包括接地刀闸和传动部件；所述接地刀闸和传动部件安装在所述安装板同一侧，所述接地刀闸包括第一静触片、第二静触片和用于连接所述第一静触片、第二静触片的接地刀，所述传动部件包括驱动轴和传动连杆，所述传动连杆与所述接地刀驱动连接，用于驱动所述接地刀合闸或分闸；所述电气驱动装置包括减速电机，所述驱动轴的轴线与所述安装板端面垂直，所述驱动轴与所述减速电机的输出轴同轴设置。由于本发明中所述驱动轴与所述减速电机的输出轴同轴设置，因此减速电机的输出轴可直接驱动所述驱动轴，从而直接驱动接地刀合闸或分闸，而无需像背景技术中的接地刀闸中需要设置伞形齿轮传动装置，因此本发明的接地刀闸得以缩小体积，减少重量，使得结构更加紧凑，且具有降低制造成本的优点。
具体地，所述接地刀闸通过紧固件可拆卸地安装在所述安装板上；各所述紧固件的安装方向均由所述接地刀闸朝向所述安装板。这样的设计便于从用一个方向拆卸和安装所述接地刀闸的各个部件。而背景技术中公开的接地刀闸由于有与接地刀闸相对设置的伞形齿轮传动机构，结构较复杂，安装和拆卸时无法从安装板同一侧拆装接地刀闸和减速电机和伞形齿轮结构等。本发明中，由于结构简单，接地刀闸和减速电机均可直接由安装板的同一侧进行拆装，各紧固件的安装方向均可设置为由所述接地刀闸朝向所述安装板。
进一步地，所述接地机构还包括通过紧固件安装在所述安装板的至少两个支撑板，所述支撑板安装在所述安装板上与所述接地刀闸相对的一侧并与所述安装板垂直，所述支撑板垂直于所述安装板的高度至少满足所述电气驱动装置所需的纵向安装尺寸。所述支撑板起到支撑所述安装板的作用，且与所述支撑板共同构建一安装空间，便于所述电气驱动装置安装。
具体地，所述支撑板上开设有通槽或通孔。可减轻支撑板的重量且便于通风散热。
具体地，所述第一静触片与所述安装板之间和所述第二静触片与所述安装板之间均包括至少两个绝缘子，各所述绝缘子与所述第一静触片或所述第二静触片的接触面平齐。所述接地刀的一端可转动地设置于所述第一静触片上，另一端通过与所述第二静触片接触或脱离以实现合闸或分闸。背景技术中的接地刀闸中，第一静触片和第二静触片之间与安装板之间仅有一个绝缘子支撑，支撑面较小，可能导致第一静触片和第二静触片平面度不一致而使得接地刀与静触片的接触面积减小，而本发明第一静触片和第二静触片之间设置至少两个绝缘子，使得接地刀与静触片的接触面较大，从而使得静触片的平面度更有保障。
具体地，所述至少两个绝缘子截面层条形，且所述至少两个绝缘子垂直或成锐角或成钝角设置。使得两个绝缘子与静触片的接触面的平面度更好。
进一步地，所述接地机构还包括与所述接地刀对应设置的摄像头；所述摄像头设置于所述安装板上或设于所述支撑板与所述安装板形成的容纳空间中；所述摄像头的拍摄视角覆盖所述接地刀闸的接地刀，用于拍摄所述接地刀的动作。由于所述支撑板和所述安装板组合构成一容纳空间，而安装板和刀闸之间也形成一容纳空间，摄像头安装在安装板上或设于所述支撑板与所述安装板形成的容纳空间中，可在不增加本发明接地机构的外形尺寸下，安装摄像头。而在背景技术公开的接地刀闸中，由于减速电机占用了安装板中间的空间，因此摄像头无法安装在安装板上，同时对准接地刀。
进一步地，所述接地机构还包括设于所述安装板上的绝缘板；所述绝缘板设置于所述接地刀闸与所述安装板之间。所述绝缘板可增强接地刀闸组件与安装板之间的绝缘性。
具体地，所述减速电机包括电机、减速箱，所述电气驱动装置还包括电机控制电路；所述电机控制电路的输出端与所述电机的输入端电连接；所述电机控制电路用于输出控制信号给所述电机；所述电机的输出端与所述减速箱的输入端连接；所述减速箱的输出端和所述电机输出轴与所述驱动轴同轴设置；所述减速箱驱动所述驱动轴转动；所述驱动轴通过转动带动所述传动连杆转动；所述传动连杆通过转动带动所述接地刀闸合闸或分闸。
电机的转子输出的转速通过减速机构减速后提高扭矩，直接驱动所述驱动轴转动从而直接驱动接地刀合闸或分闸，动力传输过程中能量损失小，而背景技术中公开的接地刀闸由于采用的伞形齿轮传动机构，电机的动力在转换过程中有一步分损失，因此在给所述驱动轴输出相同的扭矩的要求下，本发明可采用功率较小的电机，使得电机的体积和重量减小。
具体地，所述驱动轴的侧面设有一相对凸出的凸出部；所述接地刀闸组件还包括可拆卸地安装在所述安装板上的行程开关，所述行程开关与所述凸出部对应设置；所述凸出部随所述驱动轴转动时在所述接地刀合闸和/或分闸时触动所述行程开关，所述行程开关与所述电机控制电路电连接。
具体地，所述驱动轴远离所述安装板的一端设置有向内凹进的手动操作孔或向外凸出的手动操作杆。当所述电机控制电路出现故障或无电时，所述接地刀闸组件还可以通过所述手动操作孔和手动操作杆进行手动操作。
本发明还提供一种接地装置，所述接地装置安装有以上所述的接地机构。
〖附图说明〗
为了更清楚地说明本发明实施例，下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明中的实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明实施例一的接地装置的立体图；
图2是图1所示的接地装置的爆炸图；
图3是图1所示的接地装置卸掉箱罩后的立体图；
图4是图1所示的接地装置卸掉箱罩门后的正面视图；
图5是图4所示的接地装置的接地机构合闸时的左侧方向立体图；
图6是图4所示的接地装置的接地机构合闸时的右侧方向立体图；
图7是图4所示的接地装置的接地机构分闸时的左侧方向立体图；
图8是图4所示的接地装置的接地机构分闸时的右侧立体图；
图9是图1所示的接地装置的接地机构的爆炸图；
图10是图1所示的接地装置的箱罩、切换机构以及电磁锁的爆炸图；
图11是图10所示的切换机构的爆炸图；
图12是本发明的验电机构的验电原理图；
图13是本发明的接地装置的电路示意图；
附图标记说明：1，底座；2，箱罩；3，接地机构；4，主控模块；41，控制器；7，切换机构；8，操作面板；10、布线槽；11，照明机构；12，加热机构；13、电缆接入机构；14，电源防护模块；15，变压镇流模块；16，电缆安装件；21，箱罩门；22，箱罩体；30，接地刀闸组件；32，安装板；33，支撑板；34，摄像头；35，绝缘板；36，电气驱动装置；51，验电电阻盒；61，第一磁性元件；62，第二磁性元件；71，手动操作窗口；72，弹性按钮开关；73，锁扭；74，挡板组件；82，观察窗；91，第一立板；92，第二立板；131，第一接线板；132，第二接线板；21a，第一观察窗口；21b，第二观察窗口；311，接地刀闸；313，传动部件；34a，摄像头安装件；41a，切换旋钮；41b，合闸按钮；41c，分闸按钮；41d，自检按钮；41e，合闸指示灯；41f，分闸指示灯；41g，带电指示灯；41h，失电指示灯；41i，运行指示灯；41j，电压显示屏；42a，照明开关；42b，加热开关；42c，锁定开关；42d，温湿度显示屏；42e，空气开关；741，挡板；742，挡板连接件；743，挡板安装件；131a，第一接入孔；132a，第二接入孔；3111，第一静触片；3112，第二静触片；3113，接地刀；3114，第一绝缘子；3115，第二绝缘子；3121，电机；3122，减速箱；312a，安装罩；3131，驱动轴；3132，传动连杆；3141，行程开关；3142，行程开关；314a，行程开关安装板；35a，第一通孔；32a，第二通孔；741a，锁孔；3132a，第一连杆；3132b，第二连杆；3131a，手动操作孔；R1，第一电阻；R2，第二电阻。
〖具体实施方式〗
下面结合附图，对本发明进行详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案、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，此处所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和图2所示为一种接地装置，包括底座1、箱罩2、接地机构3以及主控模块4。
如图2和图3所示，箱罩2安装在底座1上，与底座1可拆卸地连接。底座1朝向箱罩2的端面上设有第一立板91，将底座1朝向箱罩2的端面分隔成相对独立的控制区和接地区，主控模块4安装于控制区，接地机构3安装于接地区；接地机构3与主控模块4安装在箱罩2与底座1形成的容纳空间中。在本实施例中，接地机构3与主控模块4设置于底座1靠近箱罩2内部的一侧。操作者可以将箱罩2从底座1上拆卸下来，对接地机构3以及主控模块4进行维修。本发明所述的可拆卸连接是指借助工具例如扳手、螺丝刀等可将两连接的物体拆卸分离并可重复安装和拆卸的连接(以下同)。
本实施例中，如图2所示，箱罩2与底座1通过螺钉由底座一侧连接箱罩2。拆卸时需从底座1一侧进行拆卸。在另一种实施例中，也可以在箱罩2与底座1接触的边缘设置凸缘，然后通过螺钉将凸缘紧固到底座1上，这样可以从箱罩2一侧将箱罩2与底座1分离。而本实施例通过螺钉由底座1一侧连接箱罩2，接地装置安装在墙壁上时，底座1可与墙壁贴合，墙壁可将螺钉挡住，可减缓螺钉锈蚀和使得非法拆卸难以实施，且底座1远离箱罩2的一侧较为平整，便于使用工具进行拆装。
如图2至图4所示，接地机构3用于对供电端执行接地操作。接地机构3包括接地刀闸组件30和驱动接地刀闸组件30合闸或分闸的电气驱动装置36，主控模块4包括控制器41、与控制器41电连接的控制开关、操作按钮、控制旋钮以及显示接地装置工作状态的指示灯以及用于显示供电端的供电电压的显示屏。电气驱动装置36与控制器41电连接，操作按钮用于操作所述电气驱动装置36，箱罩2上设有操作面板8，操作面板8覆盖所述控制区和接地区，主控模块4和接地机构3均朝向操作面板8安装，操作面板8对应于接地机构3的位置设有观察窗82，透过观察窗82可观察到接地刀闸组件30的合闸和分闸动作；操作面板8对应于控制区的位置开设通孔以露出所述控制区的控制开关、操作按钮、控制旋钮、指示灯以及显示屏。在本实施例中，供电端是指轨道交通中给列车供电的接触网。在本实施例中，主控模块4通过安装架设置于底座1上。控制旋钮为用于切换就地操作或远程操作的切换旋钮41a；操作按钮包括合闸按钮41b、分闸按钮41c、自检按钮41d；指示灯包括合闸指示灯41e、分闸指示灯41f、带电指示灯41g、失电指示灯41h、运行指示灯41i；控制开关包括照明开关42a、加热开关42b、锁定开关42c以及空气开关42e；显示屏包括用于显示供电端电压的显示屏41j和用于显示箱罩2内的温湿度的显示屏42d。
切换旋钮41a包括远程档与就地档；当切换旋钮41a旋到远程档时，操作者采用远程控制终端控制接地装置的动作；当切换旋钮41a旋到就地档时，操作者通过主控模块4就地控制接地装置的动作。
合闸按钮41b与分闸按钮41c分别用于就地电动驱动接地刀闸311进行合闸操作与分闸操作。合闸指示灯41e与分闸指示灯41f显示接地刀闸311的工作状态：当接地刀闸311处于合闸状态时，合闸指示灯41e亮；当接地刀闸311处于分闸状态时，分闸指示灯41f亮。接地装置正常工作时，合闸指示灯41e与分闸指示灯41f有且仅有一个灯亮。
自检按钮41d用于接地装置开机上电与自检。运行指示灯4li用于显示接地装置的供电状态：当接地装置带电时，运行指示灯41i亮；当接地装置断电时，运行指示灯41i暗。接地装置正常工作时，运行指示灯41i亮。
带电指示灯41g与失电指示灯41h显示验电机构(验电机构将在下文进行详细说明)对供电端进行验电的结果：当供电端带电时，带电指示灯41g亮；当供电端断电时，失电指示灯41h亮。在本实施例中，供电端为轨道交通列车的接触网，只有接触网断电，操作者才可以对接地装置进行接地操作。
照明开关42a用于控制照明机构11。加热开关42b用于控制加热机构10。锁定开关42c用于锁定接地装置当前的工作状态，禁止对接地装置进行进一步的操作。空气开关42e可以防止接地装置内部电路短路以及防止操作者触电。
本实施例中，第一立板91将底座1朝向箱罩2的端面分隔为两相对独立的控制区和接地区，主控模块4安装于控制区，接地机构3安装于接地区，使得接地装置内部的空间简洁明了，便于主控模块4和接地机构3在装配时对位安装和便于电路的走线布局，使得结构紧凑，体积较小。
如图2所示，在本实施例中，主控模块4还包括与控制器41电连接的电源防护模块14以及变压镇流模块15，将220V交流电源电压转换成低压直流，给接地装置供电，因此，控制区为低压区；在本实施例中，接触网电压一般为1500V，因此，接地区在接触网带电时为高压区。第一立板91将箱罩2与底座1构成的容纳空间分隔成了高压区和低压区，降低高压区和低压区设置在一起时的相互干扰。
在本实施例中，第一立板91沿着底座1较长的一组对边将箱罩2与底座1构成的容纳空间分隔成控制区与接地区。在其他实施例中，第一立板91可以根据控制区和接地区的规划布局设置在底座1上的其他区域。
如图2，3所示，接地装置还包括第二立板92。第二立板92平行于第一立板91设置在底座1靠近主控模块4的一端。第二立板92远离底座1的一端设置有照明机构11，照明机构11用于给接地装置内部提供照明。
如图2，3所示，第一立板91、第二立板92以及底座上均设置有布线槽10，布线槽10用于使接地装置内部的电子线路布局更加简洁美观。
在本实施例中，立板是指垂直于底座设置的平面板。
如图5至8所示，在本实施例中，接地机构3还包括安装板32、支撑板33以及绝缘板35。接地刀闸组件30安装在安装板32远离底座1的一侧，支撑板33设置于底座1靠近箱罩2的一侧，且与安装板32远离接地刀闸组件30的一侧连接，即支撑板33安装于安装板32与底座1之间。绝缘板35设置于安装板32远离底座1的一侧，且位于安装板32与接地刀闸组件30之间。支撑板33垂直于安装板32的高度至少满足电气驱动装置36所需的纵向安装尺寸。支撑板32起到支撑安装板32的作用，且与安装板32共同构建一安装空间，便于电气驱动装置36安装。支撑板33上开设有通槽或通孔，可减轻支撑板33的重量且便于通风散热。
在本实施例中，绝缘板35、安装板32通过机械连接机构与支撑板33可拆卸地连接，且所述机械连接机构可以从靠近箱罩2的一侧被拆卸。如图9所示，在本实施例中，绝缘板35与安装板32通过螺钉连接的方式与支撑板33可拆卸地连接，螺钉的安装方向朝向靠近箱罩2的方向，方便操作者从靠近箱罩2的一侧将绝缘板35与安装板32从支撑板33上拆卸下来，进而将设置在安装板32与绝缘板35上的接地刀闸组件30的部件拆卸下来。
如图5至8所示，接地刀闸组件30包括接地刀闸311以及传动部件313，传动部件313一端与接地刀闸311连接，另一端与电气驱动装置36连接。电气驱动装置36用于驱动传动部件313转动，传动部件313可以通过转动驱动接地刀闸311合闸或分闸。电气驱动装置36通过传动部件313控制接地刀闸311合闸或分闸，可以使供电端接地或与地断开。
如图5至图8所示，接地刀闸311包括第一静触片3111、第二静触片3112、接地刀3113、第一绝缘子3114以及第二绝缘子3115。第一绝缘子3114与第二绝缘子3115安装在绝缘板35远离底座1的一侧，第一静触片3111与第二静触片3112分别安装在第一绝缘子3114与第二绝缘子3115远离底座1的一侧，即第一静触片3111与第二静触片3112分别通过第一绝缘子3114与第二绝缘子3115相对的、间隔地设置于绝缘板35远离底座1的一侧。接地刀3113的一端与第一静触片3111铰接，该端称为固定端；另一端可以通过转动，与第二静触片3112接触或分开，该端称为活动端。如图3所示，第一静触片3111通过电缆安装件16与地线电缆电连接，第二静触片3112通过电缆安装件16与供电端电缆电连接。接地刀3113通过与第二静触片3112接触，实现合闸接地；接地刀3113通过与第二静触片3112分开，实现与地断开。
在本实施例中，第一绝缘子3114与第二绝缘子3115通过机械连接机构与绝缘板35、安装板32可拆卸地连接，如图9所示，在本实施例中，第一绝缘子3114与第二绝缘子3115通过螺钉连接的方式与绝缘板35、安装板32可拆卸地连接。
在本实施例中，由于供电端与第二静触片3112连接，当供电端带电时，第二静触片3112也会带电，而在接地刀闸311与安装板32之间加了绝缘子(第一绝缘子3114与第二绝缘子3115)后，可防止第二静触片3112对安装板32高压放电，为了更进一步保障安装板32与接地刀闸311之间的绝缘性，所以在安装板32与绝缘子(第一绝缘子3114与第二绝缘子3115)之间再加一个绝缘板35。在其他实施例中，若第一绝缘子3114与第二绝缘子3115的绝缘作用足以满足安装板32与接地刀闸311之间的绝缘性要求，接地机构3也可以不设置绝缘板35。
如图5至8所示，第一绝缘子3114和第二绝缘子3115均有两个，各绝缘子的截面呈条形，两个第一绝缘子3114呈直角设置(在别的实施例中，也可以呈锐角或钝角设置)，两个第二绝缘子3115也呈直角设置。各绝缘子远离安装板的端面(也即安装第一静触片3111和第二静触片3112的端面)均在同一个平面上使得第一静触片3111与第二静触片3112平行度更好，从而使得接地刀3113与第一静触片3111、第二静触片3112的接触面积更加平整。在别的实施例中，如果第一静触片3111、第二静触片3112的面积更大，则可以再增加第一绝缘子3114和第二绝缘子3115的数量或者定制体积更大，接触面更大的一体成型的绝缘子。
如图5至8所示，电气驱动装置36包括减速电机和电机控制电路(未图示)。在本实施例中，电机控制电路为控制电气驱动装置36的控制回路。减速电机安装在接地刀闸311远离主控模块4的一侧，其包括相互连接的电机3121和减速箱3122。传动部件313包括驱动轴3131以及传动连杆3132。电机3121的输出端与减速箱3122的输入端连接，减速箱3122的输出端与驱动轴3131连接，可以驱动驱动轴3131转动。电机3121设置于支撑板33内部的容纳空间，一端安装在底座1靠近前罩2的一侧，另一端与减速箱3122固定连接。减速箱3122远离电机3121的一端贯穿安装板32与绝缘板35，固定安装在安装板32上。驱动轴3131与传动连杆3132连接，可以通过转动驱动传动连杆3132转动。传动连杆3132与接地刀3113连接，可以通过转动驱动接地刀3113合闸或分闸。驱动轴3131的轴线与安装板32的端面垂直，驱动轴3131与减速电机的输出轴同轴设置，减速电机通过电机控制电路与所述主控模块4电气连接。电机控制电路的输出端与电机3121的输入端电连接以输出控制信号给电机3121。由于驱动轴3131与减速电机的输出轴同轴设置，因此减速电机的输出轴可直接驱动驱动轴3131转动，从而直接驱动接地刀3113合闸或分闸，这样的结构布局可更好地利用电机的输出扭矩，减少机械能损失，因此本发明的减速电机得以选用功率相对较小，体积相对较小的电机，使得接地刀闸组件30得以缩小体积，减少重量，使得结构更加紧凑，且具有降低制造成本的优点。
在本实施例中，接地刀3113在电气驱动装置36的驱动下合闸或分闸的驱动方式为电动驱动。电机控制电路发送给电机3121的控制信号包括合闸信号与分闸信号。电机3121分别接收到合闸信号与分闸信号时，驱动驱动轴3131分别沿着不同的方向转动，使接地刀3113合闸或分闸。
如图5至图8所示，在本实施例中，传动连杆3132包括第一连杆3132a与第二连杆3132b。驱动轴3131相比接地刀3113远离第一立板91。接地刀3113在电动驱动的作用下合闸或分闸的原理如下：当电气驱动装置36驱动驱动轴3131顺时针旋转，第一连杆3132a随着驱动轴3131顺时针旋转，带动第二连杆3132b顺时针旋转，第二连杆3132b带动接地刀3113的活动端与第二静触片3112接触，完成合闸；当电气驱动装置36驱动驱动轴3131逆时针旋转，第一连杆3132a随着驱动轴3131逆时针旋转，带动第二连杆3132b逆时针旋转，第二连杆3132b带动接地刀3113的活动端与第二静触片3112分开，完成分闸。
如图5至图8所示，在本实施例中，接地刀闸组件30还包括安装罩312a。安装罩312a安装在安装板32远离底座1的一侧。电机3121与减速箱3122安装在安装罩312a与支撑板33形成的容纳空间内。在其他实施例中，电机3121与减速箱3122可以通过其他紧固件固定安装在安装板3122上。
在本实施例中，安装罩312a通过机械连接机构与安装板32可拆卸地连接，且所述机械连接机构可以从靠近箱罩2的一侧被拆卸。如图9所示，在本实施例中，安装罩312a通过螺钉连接的方式与安装板32可拆卸地连接，螺钉朝向靠近箱罩2的方向，方便操作者从靠近箱罩2的一侧将安装罩312a从安装板32上拆卸下来，进而方便操作者将电机3121与减速箱3122拆卸下来。
因为电机3121的体积较大，所以本实施例通过支撑板33的容纳空间来放置电机3121。如图9所示，在本实施例中，支撑板33包括两平行的支撑板和垂直设置于两平行支撑板之间的另两平行的支撑板，各支撑板上开设通孔或通槽，以减轻重量且便于通风。
如图5至8所示，驱动轴3131的侧面有一相对凸出的凸出部。接地刀闸组件30还包括两组与电机控制电路连接的行程开关3141与3142。行程开关3141设置于驱动轴3131转动直至接地刀3113位于合闸位置时凸起所在的位置；行程开关3142设置于驱动轴3131转动直至接地刀3113位于合闸位置时凸起所在的位置。驱动轴3131通过转动与行程开关3141或行程开关3142接触时，可以使行程开关3141或行程开关3142闭合，断开电机控制电路，进而使驱动轴3131停止转动。
行程开关3141与行程开关3142通过限制驱动轴3131的转动，确定接地刀闸311完成合闸与分闸的步骤如下：当驱动轴3131上的凸出部随着驱动轴3131转动，直到与行程开关3141接触，行程开关3141闭合，行程开关3141控制电气驱动装置36停止驱动驱动轴3131转动，接地刀3113完成合闸；当驱动轴3131上的凸出部随着驱动轴3131转动，直到与行程开关3142接触，行程开关3142闭合，行程开关3142控制电气驱动装置36停止驱动驱动轴3131转动，接地刀3113完成分闸。
如图5至8所示，在本实施例中，接地刀闸组件30还包括行程开关安装板314a。行程开关安装板314a设置于安装罩312a远离底座1的一侧。行程开关3141与行程开关3142设置于行程开关安装板314a远离安装罩312a的一侧。在其他实施例中，接地刀闸组件30可以不包括行程开关安装板314a，行程开关3141与行程开关3142可设置于安装罩312a远离底座1的一侧。
在本实施例中，行程开关3141与行程开关3142通过机械连接机构与行程开关安装板314a可拆卸地连接，且所述机械连接机构可以从靠近箱罩2的一侧被拆卸。如图9所示，在本实施例中，行程开关3141与行程开关3142通过螺钉连接的方式与行程开关安装板314a可拆卸地连接，螺钉朝向靠近箱罩2的方向，方便操作者从靠近箱罩2的一侧将行程开关3141与行程开关3142从行程开关安装板314a上拆卸下来。
本实施例中的行程开关3141、行程开关3142均可以单独拆卸，且均可以从靠近箱罩2的方向拆卸，便于操作者进行安装与维修。
如图5至8所示，在本实施例中，行程开关3141与行程开关3142均包括沿着平行于驱动轴3131的轴向排列的四个行程开关。本实施例中，行程开关3141与行程开关3142通过多个行程开关限制驱动轴3131的转动，降低了某一个行程开关出现故障，无法限制驱动轴3131转动的风险。
如图5至8所示，在本实施例中，驱动轴3131靠近箱罩2的一端设置有向内凹进的手动操作孔3131a，使得驱动轴3131不仅可以在电动驱动的作用下转动，而且可以在手动操作工具，例如，扳手与手动操作孔3131a的传动配合下转动。在其他实施例中，驱动轴3131靠近箱罩2的一端设置有向外凸出的手动操作杆(未图示)，使得驱动轴3131可以在手动操作工具，例如，扳手与手动操作杆的传动配合下转动。
在本实施例中，接地刀3113在手动驱动的作用下合闸或分闸的原理如下：当操作者通过手动操作工具，如扳手与驱动轴3131上的手动操作孔3131a(或手动操作杆)传动配合，带动驱动轴3131顺时针旋转时，第一连杆3132a随着驱动轴3131顺时针旋转，带动第二连杆3132b顺时针旋转，第二连杆3132b带动接地刀3113的活动端与第二静触片3112接触，完成合闸；当操作者通过手动操作工具，如扳手与驱动轴3131上的手动操作孔3131a(或手动操作杆)传动配合，带动驱动轴3131逆时针旋转时，第一连杆3132a随着驱动轴3131逆时针旋转，带动第二连杆3132b逆时针旋转，第二连杆3132b带动接地刀3113的活动端与第二静触片3112分开，完成分闸。
如图1，2，10，11所示，接地装置还包括切换机构7，用于切换接地刀闸311在电动驱动或手动驱动的模式下合闸与分闸，即切换接地刀闸311合闸与分闸的驱动方式。在本实施例中，切换机构7设置在操作面板8上，包括手动操作窗口71、弹性按钮开关72、锁扭73、挡板741、挡板连接件742以及挡板安装件743。在本实施例中，挡板741、挡板连接件742以及挡板安装件743组成挡板组件74。手动操作窗口71与驱动轴3131上的手动操作孔3131a对应，操作者可以通过手动操作窗口71，利用手动操作工具，如扳手与驱动轴3131上的手动操作孔3131a或手动操作杆传动配合，驱动驱动轴3131转动。
如图2，3所示，弹性按钮开关72的一端通过弹性按钮开关安装板安装在安装罩312a远离第一立板91的一个侧面上，另一端贯穿操作面板8。弹性按钮开关72连入电机控制电路，控制电机控制电路闭合或断开。在本实施例中，弹性按钮开关72为可伸缩的按钮：当弹性按钮开关72回缩时，电机控制电路闭合；当弹性按钮开关72伸出时，电机控制电路断开。
当电机控制电路闭合时，驱动轴3131可以在电动驱动的作用下转动；当电机控制电路断开时，电机3121无法驱动驱动轴3131，驱动轴3131只能在手动操作工具与手动操作孔3131a或手动操作杆的传动配合下转动，即只能在手动驱动的作用下转动，不能在电动驱动的作用下转动。
如图1，2，10，11所示，锁扭73可转动地安装在操作面板8上。在本实施例中，挡板安装件743固定安装在操作面板8上；挡板连接件742的一端与挡板安装件743铰接，另一端与挡板741的一端固定连接；挡板741的一端通过挡板连接件742固定安装在操作面板8上，该端称为固定端，挡板741的另一端可以转动，称为自由端；挡板741的自由端可以通过转动靠近或远离操作面板8。在其它实施例中，挡板741的一端与操作面板8铰接，即该端固定安装在操作面板8上，称为固定端，另一端可以转动，称为自由端，挡板741不需要通过挡板连接件742与挡板安装件743安装在操作面板8。
如图1，2，10所示，挡板741上设置有与锁扭73配合的锁孔741a，锁扭73与锁孔741a组成了锁定机构。锁扭73通过转动处于与锁孔741a匹配的位置时，锁扭73穿过锁孔741a，使挡板741贴合操作面板8，锁扭73再通过转动与挡板741不匹配的位置时，锁定机构处于闭锁状态；锁扭73通过转动处于与锁孔741a不匹配的位置时，锁扭73无法穿过锁孔741a，挡板741无法贴合操作面板8，闭锁机构处于解锁状态。
切换机构7切换接地刀闸311合闸与分闸的驱动方式的原理如下：挡板741的自由端靠近操作面板8，且锁扭73旋至与锁孔741a匹配，锁扭73穿过锁孔741a，旋至与锁孔741a不匹配的位置时，挡板741遮挡手动操作窗口71，操作者无法通过手动操作窗口71驱动驱动轴3131，即驱动轴3131不能在手动驱动的作用下转动，但是，弹性按钮开关72在挡板741的遮挡下回缩，电机控制电路闭合，驱动轴3131可以在电动驱动的作用下转动；锁扭73旋至与锁孔741a匹配时，弹性按钮开关72伸出，电机控制电路断开，驱动轴3131不能在电动驱动的作用下转动，但是，挡板741可以被打开，露出手动操作窗口71，操作者可以通过手动操作窗口71驱动驱动轴3131，即驱动轴3131可以在手动驱动的作用下转动。本发明的接地装置只能采用电动驱动或手动驱动，不能同时进行电动驱动与手动驱动。
如图5至8所示，接地机构3还包括用于拍摄接地刀闸311的摄像头34以及用于安装摄像头34的摄像头安装件34a。摄像头34实时拍摄接地刀闸311的动作，并将拍摄的画面上传到远程控制终端，方便操作者实时监测接地刀闸311的动作。远程控制终端包括监视器、电脑等。
如图5至图8所示，绝缘板35上设置有第一通孔35a，安装板32上设置有与第一通孔35a对应的第二通孔32a。在本实施例中，摄像头安装件34a呈凹字型，与安装板32靠近底座1的一侧固定连接，敞口端对应安装板32上的第一通孔32a以及绝缘板35上的第二通孔35a。摄像头34安装在摄像头安装件34a与安装板32形成的容纳空间内，并透过第一通孔32a与第二通孔35a拍摄接地刀闸311的动作。摄像头34的拍摄视角至少覆盖接地刀3113与第二静触片3112的接触部分。在其他实施例中，摄像头安装件34a也可以穿过绝缘板35上的第一通孔35a与安装板32上的第二通孔32a，与绝缘板35远离底座1的一侧固定连接，并透过摄像头安装件34a的敞口端，拍摄接地刀闸311的动作。
在本实施例中，摄像头安装件34a包括两个相对的侧面开口，便于通过侧面窗口将摄像头34放入摄像头安装件34a中。在其他实施例中，摄像头安装件34a的侧面可以均为封闭侧面。在本实施例中，接地装置还包括与主控模块4电连接的验电机构。验电机构可以检测供电端电压，主控模块4根据验电机构的验电结果发送控制信号给电机控制电路，控制电机3121的动作。当验电机构检测到供电端带电时，电机控制电路断开，不能发送控制信号给电机3121，驱动轴3131不能在电动驱动的作用下转动；当验电机构检测到接触网断电时，电机控制电路闭合，可以发送控制信号给电机3121，驱动轴3131可以在电动驱动的作用下转动。
如图12所示，在本实施例中，验电机构包括并联连接的两组串联电阻组以及电压检测模块。如图2，3，所示，串联电阻组均设置于验电电阻盒51中。各串联电阻组均包括两个串联的第一电阻R1与第二电阻R2。各串联电阻两端分别与供电端正极和负极电连接。电压检测模块采集两个第二电阻R2两端的电压。根据第二电阻R2与第一电阻R1的分压关系，电压检测模块得到供电端电压U供。此时，供电端电压U供＝UR2*(R1+R2)/R2，其中，U供为供电端电压值，UR2为第二电阻R2两端的电压值，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值。电压检测模块分别采集两个第二电阻R2两端的电压分别算出供电端电压后，取平均值，得到更精确的供电端电压。电压检测模块与主控模块4将电压检测的结果传送给主控模块4，若供电端带电，则主控模块4将供电端电压值显示在显示屏41j上。
在本实施例中，验电机构采用两组并联连接的串联电阻组采集两组供电端电压。即使有一组串联电阻组出现故障，验电机构可以采用另一组串联电阻组采集的供电端电压进行检测。相比只采用一组串联电阻组采集供电端电压的验电机构，采用多组串联电阻组采集多组供电端电压的验电机构，降低了一组串联电阻组出现故障导致验电结果不准确的风险。在其他实施例中，验电机构中串联电阻组的组数可以为其他数值，如三，四，……，各串联电阻组也可以包括第三电阻，第四电阻等多个电阻，各串联电阻组的电阻个数也可以不一样，电压检测模块检测的也可以分别采集多个电阻的电压并分别算出供电端电压后，取平均值，得到更精确的供电端电压。当然，验电机构也可以只包括一组串联电阻组。
如图1，2，10所示，箱罩2包括箱罩门21与箱罩体22。箱罩门21安装在箱罩体箱罩体22远离底座1的一侧，可以打开或关闭。箱罩门21打开时，操作者可以通过主控模块4上的操作按钮或操作面板8上的手动操作窗口71就地操作接地装置；箱罩门21关闭时，操作者只能通过远程控制终端操作接地装置。箱罩门21上设置有第一观察窗口21a与第二观察窗口21b，分别用于观察主控模块4与接地刀闸311。在本实施例中，就地操作是与远程操作相对地，直接在接地装置上操作接地装置的操作方式。远程操作是指通过远程控制终端操作接地装置的操作方式。
在本实施例中，接地装置还包括电磁锁，用于控制箱罩门21打开或关闭。电磁锁包括第一磁性元件61、第二磁性元件62以及电磁机构控制电路(未图示)。第一磁性元件61固定安装在操作面板8靠近箱罩门21的一侧，第二磁性元件62固定安装在箱罩门21靠近箱罩体22的一侧。箱罩门21可以通过第一磁性元件61与第二磁性元件62吸合关闭，或，通过第一磁性元件61与第二磁性元件62分离打开。在本实施例中，第一磁性元件61为通电时有磁性，断电时磁性消失的电磁铁；第二磁性元件62为永磁体或具有铁磁性的金属(如铁、镍、钴等)；电磁机构控制电路控制流过第一磁性元件61的电流强度或方向，进而控制第一磁性元件61的磁性大小或方向。
在其它实施例中，接地装置还可以通过其它锁定机构控制箱罩门21打开或关闭。
电磁机构控制电路通过控制流过第一磁性元件61的电流的方向或强度，控制箱罩门21关闭或打开的原理如下：电磁机构控制电路控制流过第一磁性元件61的电流强度增大，即第一磁性元件61的磁性增强时，第一磁性元件61与第二磁性元件62之间相互吸引的磁力增加，操作者无法克服第一磁性元件61与第二磁性元件62之间的磁力，箱罩门21关闭；电磁机构控制电路控制流过第一磁性元件61的电流减小或消失或控制流过第一磁性元件61的电流反向，即第一磁性元件61的磁性减小或消失或与第二磁性元件62的磁性相同时，第一磁性元件61与第二磁性元件62之间相互吸引的磁力减小或消失或第一磁性元件61与第二磁性元件62相互排斥，操作者可以打开箱罩门21。在本实施例中，第一磁性元件61由接地装置供电。接地装置断电时，流过第一磁性元件61的电流消失，第一磁性元件61的磁性消失，第一磁性元件61与第二磁性元件62不能通过磁力相互吸引，箱罩门21打开。
在其他实施例中，第二磁性元件62为通电时有磁性，断电时磁性消失的电磁铁；第一磁性元件61为永磁体。在其他实施例中，第一磁性元件61与第二磁性元件62均为通电时有磁性，断电时磁性消失。
在本实施例中，主控模块4与电磁机构控制电路电气连接；主控模块4根据验电机构的验电结果(接触网带电或无电)发送控制信号给电磁机构控制电路，供电端带电时，操作者不可以就地操作接地装置，保护操作者的人身安全。
当验电机构检测到供电端带电时，电磁锁使箱罩门21关闭，操作者不可以打开箱罩门21进行就地接地操作；当验电机构检测到供电端断电时，验电机构发送控制信号给主控模块4电磁机构控制电路，控制第一磁性元件61的磁性方向或强度，使得箱罩门21可以被打开，操作者可以进行就地电动操作或就地手动操作。
如图2所示，接地装置还包括加热机构12，调节接地装置内部的温度和湿度。
在本实施例中，操作者控制接地刀闸311合闸/分闸的方式有三种：远程电动操作、就地电动操作以及就地手动操作。
如图13所示，接地装置包括与主控模块4电连接的远程控制终端以及控制远程控制终端的控制回路，远程控制终端用于发送远程控制信号给主控模块4以控制接地机构3的分闸或合闸动作。远程电动操作接地刀闸311合闸/分闸的原理如下：主控模块4检测到供电端断电且切换旋钮41a位于远程操作模式时，远程控制终端的控制回路和电机控制电路闭合；远程控制终端再发送控制信号给电机控制电路，控制电气驱动装置36工作；需要合闸时，远程控制终端发送合闸信号给电机控制电路，电机控制电路控制电机3121驱动驱动轴3131顺时针旋转；需要分闸时，远程控制终端发送分闸信号给电机控制电路，电机控制电路控制电机3121驱动驱动轴3131逆时针旋转。远程控制终端可通过摄像头34拍摄下接地刀3113的分闸或合闸动作确认接地机构是否可靠分闸或合闸。
就地电动操作接地刀闸311合闸/分闸的原理如下：主控模块4检测到供电端断电时且切换旋钮41a位于就地操作模式时，远程控制终端的控制回路断开，电机控制电路闭合，失电指示灯41h亮；电磁机构控制电路控制第一磁性元件61的磁性减弱或消失或与第二次磁性元件62的磁性相同，使操作者可以打开箱罩门21，进而操作操作面板8上的主控模块4；当操作者按下合闸按钮41b时，电机控制电路控制电机3121驱动驱动轴3131顺时针旋转；当操作者按下分闸按钮41c时，电机控制电路控制电机3121驱动驱动轴3131逆时针旋转。操作者可通过观察窗82观察接地刀3113的分闸或合闸动作确认接地机构是否可靠分闸或合闸。
就地手动操作接地刀闸311合闸/分闸的原理如下：主控模块4检测到供电端断电时且切换旋钮41a位于就地操作模式时，远程控制终端的控制回路断开，电机控制电路闭合，失电指示灯41h亮；电磁机构控制电路控制第一磁性元件61的磁性减弱或消失或与第二次磁性元件62的磁性相同，使操作者可以克服第一磁性元件61与第二磁性元件62之间的磁力作用，打开箱罩门21，箱罩门21打开，操作者旋转锁扭73，使锁扭73处于与锁孔741a非卡合的位置，就可以通过手动操作窗口71进行手动接地操作；操作者可通过观察窗82观察接地刀3113的分闸或合闸动作确认接地机构是否可靠分闸或合闸。
接地装置断电时，运行指示灯41i暗，流过第一磁性元件61的电流为零，第一磁性元件61的磁性消失，箱罩门21打开，操作者也可以进行就地手动操作。接地装置断电时，电机3121无法运行，接地刀闸无法在电动驱动的作用下合闸或分闸，即，此时操作者只能采用就地手动操作。
如图2所示，接地装置还包括电缆接入机构13，且电缆接入机构13上设置有用于接入地线电缆的第一接入孔131a与用于接入供电端电缆的第二接入孔132a。电缆接入机构13设置于箱罩体22的一个侧壁上，与箱罩体22可拆卸的连接。当操作者需要打开箱罩2，对接地装置进行维修时，只需将电缆接入机构13从箱罩体22上拆卸下来，便可在不拆下地线电缆与供电端电缆的前提下，将箱罩2整体拆卸，对接地装置内部进行操作。
如图2所示，在本实施例中，电缆接入机构13包括设置有第一接入孔131a的第一接线板131以及设置有第二接入孔132a的第二接线板132。地线电缆、供电端电缆分别通过第一接入孔131a、第二接入孔132a，与第一静触片3111和第二静触片3112上的电缆安装件16连接。在其他实施例中，电缆接入机构13可以仅由一块接线板组成，该接线板上设置有用于接入地线电缆的第一接入孔131a以及用于接入供电端电缆的第二接入孔132a，且该接线板与箱罩2可拆卸地连接。
实施例2
本实施例与实施例一的区别在于：接地机构不包括支撑板。安装板直接设置于底座靠近箱罩的一侧，与底座可拆卸地连接。在本实施例中，电机的高度比实施例一中电机的高度小或者第一绝缘子与第二绝缘子的高度比实施例一中第一绝缘子与第二绝缘子的高度大。
实施例3
本实施例与实施例二的区别在于：接地机构不包括安装板。接地刀闸组件直接设置于底座靠近箱罩的一侧。
以上所述仅是本发明的优选实施例，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明所述的“平行”、“垂直”、“平齐”等相对位置是指在视觉上呈出来的相对位置是大体上是“平行”、“垂直”、“平齐”的相对位置关系，并非仅局限于科学测量中的严格“平行”、“垂直”、“平齐”的相对位置关系。
Claims (11)
1.一种接地机构，其特征在于：包括安装板和安装在所述安装板上的接地刀闸组件和电气驱动装置；所述接地刀闸组件包括接地刀闸和传动部件；所述接地刀闸和传动部件安装在所述安装板一侧，所述接地刀闸包括第一静触片、第二静触片和用于连接所述第一静触片、第二静触片的接地刀，所述传动部件包括驱动轴和传动连杆，所述传动连杆与所述接地刀驱动连接，用于驱动所述接地刀合闸或分闸；所述电气驱动装置包括减速电机，所述驱动轴的轴线与所述安装板端面垂直，其特征在于：所述驱动轴与所述减速电机的输出轴同轴设置。
2.根据权利要求1所述的接地机构，其特征在于：所述接地刀闸通过紧固件可拆卸地安装在所述安装板上；各所述紧固件的安装方向均由所述接地刀闸朝向所述安装板。
3.根据权利要求1所述的接地机构，其特征在于：还包括通过紧固件安装在所述安装板的至少两个支撑板，所述支撑板安装在所述安装板上与所述接地刀闸相对的一侧并与所述安装板垂直，所述支撑板垂直于所述安装板的高度至少满足所述电气驱动装置所需的纵向安装尺寸。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的接地机构，其特征在于：所述第一静触片与所述安装板之间和所述第二静触片与所述安装板之间均包括至少两个绝缘子，各所述绝缘子与所述第一静触片或所述第二静触片的接触面平齐；所述接地刀的一端可转动地设置于所述第一静触片上，另一端通过与所述第二静触片接触或脱离以实现合闸或分闸。
5.根据权利要求4所述的接地机构，其特征在于：所述至少两个绝缘子截面层条形，且所述至少两个绝缘子垂直或成锐角或成钝角设置。
6.根据权利要求3所述的接地机构，其特征在于：所述接地机构还包括与所述接地刀对应设置的摄像头；所述摄像头设置于所述安装板上或设于所述支撑板与所述安装板形成的容纳空间中；所述摄像头的拍摄视角覆盖所述接地刀闸的接地刀，用于拍摄所述接地刀的动作。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的接地机构，其特征在于：还包括设于所述安装板上的绝缘板；所述绝缘板设置于所述接地刀闸与所述安装板之间。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的接地装置，其特征在于：所述减速电机包括电机、减速箱，所述电气驱动装置还包括电机控制电路；所述电机控制电路的输出端与所述电机的输入端电连接；所述电机控制电路用于输出控制信号给所述电机；所述电机的输出端与所述减速箱的输入端连接；所述减速箱的输出端和所述电机输出轴与所述驱动轴同轴设置；所述减速箱驱动所述驱动轴转动；所述驱动轴通过转动带动所述传动连杆转动；所述传动连杆通过转动带动所述接地刀合闸或分闸。
9.根据权利要求8所述的接地机构，其特征在于：所述驱动轴的侧面设有一相对凸出的凸出部；所述接地刀闸组件还包括可拆卸地安装在所述安装板上的行程开关，所述行程开关与所述凸出部对应设置；所述凸出部随所述驱动轴转动时在所述接地刀合闸和/或分闸时触动所述行程开关，所述行程开关与所述电机控制电路电连接。
10.根据权利要求1所述的接地机构，其特征在于：所述驱动轴远离所述安装板的一端设置有向内凹进的手动操作孔或向外凸出的手动操作杆。
11.一种接地装置，其特征在于：包括权利要求1至10所述的接地机构。
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