CN109216067B - 一种开关柜防误操作闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开关柜防误操作闭锁装置，包括操作门、控制装置、防护板和钥匙，操作门内设有电磁铁，底部开设有凹槽，背部设有凸部，电磁铁通过导线连接到凹槽与外界连通；控制装置包括顶柱、弹簧、圆轮和凸轮，它们依次连接后置于控制装置的竖孔中，竖孔位于操作门凹槽的正下方；控制装置还开设有横孔，凸轮中心处开设有通孔，横孔与通孔正对，供钥匙穿过；防护板的下方设有孔洞，与横孔正对，上方设有缺口一；防护板通过缺口一悬挂在操作门的凸部上；防护板在与孔洞正对的另一侧面上枢接一根圆轴，圆轴固定在开关柜上。本发明的一种开关柜防误操作闭锁装置设有验电部件和闭锁开关，能双重检验开关柜内是否带电，保障操作人员安全。

Description

一种开关柜防误操作闭锁装置

技术领域

本发明涉及一种开关柜设备领域，尤其涉及一种开关柜防误操作闭锁装置。

背景技术

目前由于环网柜的简单可靠，其已被大规模使用于城市配网供电工程中，但环网柜本身具有防误缺陷，只能防护各自范畴，不能对其他设备或锁具进行闭锁，容易造成操作失误。例如环网柜的负荷开关和接地闸刀开关不能同时操作，所以只有在开关柜内电缆不带电时才允许合接地闸刀。但现有的开关柜只对接地闸刀操作孔挂锁，在操作时靠人为判断电缆是否有电，再进行解锁，这种方法存在极大风险，时常会发生带电接地闸刀的事故，严重影响操作人员的生命安全。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足，本发明提出一种开关柜防误操作闭锁装置，设有验电部件和闭锁开关，能双重检验开关柜内是否带电，保障操作人员安全。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种开关柜防误操作闭锁装置，包括操作门、控制装置、防护板和钥匙，操作门内设有电磁铁，底部开设有凹槽，背部设有凸部，所述电磁铁通过导线连接到所述凹槽与外界连通；所述控制装置包括顶柱、弹簧、圆轮和凸轮，它们依次连接后置于所述控制装置的竖孔中，所述竖孔位于所述操作门凹槽的正下方；所述控制装置还开设有横孔，所述凸轮中心处开设有通孔，所述横孔与通孔正对，供所述钥匙穿过；所述防护板的下方设有孔洞，与所述横孔正对，上方设有缺口一；所述防护板通过所述缺口一悬挂在所述操作门的所述凸部上；所述防护板在与所述孔洞正对的另一侧面上枢接一根圆轴，所述圆轴固定在开关柜上。

进一步的，所述防护板为导电材质，与开关柜内的电缆电性连接。

又进一步的，所述凸轮为不等径的曲轮，外周上的点到中心的距离不相等。

进一步的，所述圆轮与凸轮为高副连接。

进一步的，旋转所述凸轮，能改变与所述凸轮间接连接的所述顶柱与凹槽之间的距离。

进一步的，所述横孔、凸轮的通孔和防护板的孔洞在同一水平线上，分别一一对应，并且截面形状均为圆形相切、连通于矩形。

更进一步的，所述操作门上还设有显示灯，所述显示灯与电磁铁电性连接。

进一步的，所述钥匙的锁端顶部为电极，手执部为绝缘材料，中部为带有凸起的导电体。

进一步的，所述钥匙的锁端和中部的形状与所述横孔、凸轮的通孔、防护板的孔洞的形状相对应，能相互匹配转动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种开关柜防误操作闭锁装置，能够防止带电合接地、误入带电间隔，并且能检验是否带电，而且能通过指示灯直观判断，并且巧妙地引入电磁铁和凸轮结构，利用电磁铁的磁场作用吸住防护板和利用凸轮的独特结构改变操作门的启闭，实现用电锁紧操作门的目的，指示灯与电磁铁的双重设计，有效地防止误操作发生，大大增加了操作的安全性，极大地保障了设备和人员的安全，且验电和解锁操作一步完成。该装置设计简单合理，易操作，功能齐全，社会效益和经济效益明显。

附图说明

图1为本发明提供的一种一种开关柜防误操作闭锁装置的横截面示意图。

图2为本发明提供的一种一种开关柜防误操作闭锁装置正视图的示意图。

图3为本发明提供的一种一种开关柜防误操作闭锁装置正视图的分散示意图。

图4为本发明提供的一种一种开关柜防误操作闭锁装置控制装置闭锁和解锁的状态示意图。

图5为本发明提供的一种一种开关柜防误操作闭锁装置的钥匙示意图。

附图标记说明：

1-操作门；2-控制装置；3-防护板；4-电磁铁；5-导线；6-顶柱；

7-弹簧；8-圆轮；9-凸轮；10-凸部；11-孔洞；12-指示灯；13-钥匙；

14-圆轴；15-开关柜；16-缺口一；17-缺口二。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1、2、3和4所示，本发明提供一种开关柜防误操作闭锁装置，包括操作门1、控制装置2、防护板3和钥匙13。所述控制装置2设在所述操作门1的正下方，所述防护板3安装在所述操作门1的背面。所述控制装置2固定在开关柜15上。所述操作门1是开关柜15中接地闸刀与外界连通并且能开启操作的一扇门，它与开关柜15为铰接连接，能以竖向轴为中心旋转向外打开。所述防护板3是为了进一步防止人们在开关柜带电状态下开启操作门所设。所述操作门1内设有电磁铁4，底部开设有凹槽，背部设有凸部10，所述电磁铁4通过导线5与外界连通，具体为在远离所述电磁铁4的导线5的另一端设有接线端子，所述接线端子放置在所述凹槽内。所述电磁铁4的放置方向平行于所述操作门1，使所述电磁铁4通电后产生的磁场线的方向垂直于所述操作门1，产生的磁场力同样垂直于所述操作门1，吸住所述操作门1背面的防护板3。所述凹槽的设置一方面为了将所述操作门1定位锁紧，另一方面为了形成通电回路。所述控制装置2包括顶柱6、弹簧7、圆轮8和凸轮9，它们依次连接后置于所述控制装置2的竖孔中，即所诉凸轮9处于最下方，与所述圆轮8高副连接，而所述圆轮8往上通过连接件连接弹簧7，所述弹簧7的顶端连接顶柱6的底端。所述顶柱6的底端还套设有限位部，防止其脱离所述控制装置2的竖孔。所述竖孔位于所述操作门1凹槽的正下方；所述顶柱6顶端能伸入所述操作门1凹槽并与凹槽内的接线端子抵接且电性连接。所述控制装置2还开设有横孔，所述凸轮9中心处开设有通孔，所述横孔与通孔正对，供所述钥匙13穿过；所述防护板3的下方设有孔洞11，与所述横孔正对，上方设有缺口一16，在与所述缺口一相对的另一侧开设有缺口二17；所述防护板3通过所述缺口一16悬挂在所述操作门1的所述凸部10上。所述凸部10固定在所述操作门1背面上方，凸出所述操作门1背面，供所述防护板3的缺口一16挂设。所述凸部10的伸出长度与所述缺口一16的通孔长度相当或稍长于所述缺口一16的通孔长度，这是为了保证所述防护板3通过所述缺口一16悬挂在所述操作门1的凸部10上不会掉落。另外，所述缺口一16开在所述防护板3的边角上，与所述凸部10位置相对应。所述缺口一16的一侧留空，是为了当所述防护板3在没有被吸紧时，能以所述防护板3的孔洞11为轴心旋转，使所述防护板3旋转180度，不会阻挡所述操作门1的开启和操作人员的操作。所述防护板3在与所述孔洞11正对的另一侧面上枢接一根圆轴14，即所述圆轴14与所述孔洞11、横孔、通孔同在一水平线上，保证了所述钥匙13在转动所述防护板3时，所述防护板3的旋转轴心与所述圆轴14重合，不会出现转动困难的问题。所述圆轴14固定在开关柜15上，所述圆轴14是弯折两次90度后固定在开关柜15上的，即固连所述开关柜15的一端与枢接所述防护板3的一端平行。所述防护板3能绕着所述圆轴14为轴心转动。所述防护板3的缺口二17的位置与所述圆轴位置关于所述孔洞11轴对称。当所述防护板3由在所述操作门1的背面旋转至所述操作门1的下方时，所述缺口二17能卡在所述圆轴与所述开关柜15固连的一端上。所述圆轴14的设置是为了使所述防护板3更好地成为开关柜15的一部分，更好地连接在所述开关柜15内，不会因为所述防护板3的缺口一16没有卡接在操作门1上而掉落，更好地发挥所述防护板3在开关柜内带电状态下的防护作用。

所述凸轮9为不等径的曲轮，外周上的点到中心的距离不相等。所述圆轮8与凸轮9为高副连接，即所述圆轮8与凸轮9为点接触或线接触，也就是所述圆轮8沿着所述凸轮9的外周移动，又因为所述圆轮8连接的弹簧7和顶柱6被限制在所述控制装置2的竖孔内，使得所述凸轮9在转动时，所述圆轮8以及其连接的弹簧7和顶柱6间歇地上升或下降，当上升至最高处时，所述圆轮8与凸轮9的中心距离最远，所述顶柱6顶端被顶出所述控制装置2上端面，进入所述操作门1底部的凹槽，锁紧所述操作门1；当上升至最低处时，所述圆轮8与凸轮9的中心距离最近，所述顶柱6被拉回，落回所述控制装置2竖孔内，没有进入所述操作门1底部的凹槽，不能锁紧所述操作门1，此时可以打开所述操作门1。也就是说，旋转所述凸轮9，能改变与所述凸轮9间接连接的所述顶柱6与凹槽之间的距离。而所述凸轮9的旋转，是通过将所述钥匙13插入所述凸轮9的通孔内，两者卡接住后，转动所述钥匙13实现的。所述横孔、凸轮9的通孔和防护板的孔洞11在同一水平线上，分别一一对应，并且截面形状均为圆形相切、连通于矩形。三者的圆形中心连成一条直线，并且穿过所述圆轴14的圆心，保证所述防护板3的旋转中心与所述钥匙13的转动中心在同一直线上。所述钥匙13的锁端和中部的形状与所述横孔、凸轮9的通孔、防护板的孔洞11的形状相对应，能相互匹配转动。这样设置的结构就是为了所述钥匙13能依次插入所述横孔、凸轮通孔和防护板的孔洞，并且能卡住所述凸轮9和防护板3，当转动所述钥匙13时，能带动卡住的所述凸轮9和防护板3转动。

所述钥匙13的锁端顶部为电极，手执部为绝缘材料，中部为带有凸起的导电体。所述钥匙13的结构设计保证了锁端能导电，而手执部不通电，保障了操作人员的生命安全。另外所述控制装置2竖孔内由上到下一次设置的所述顶柱6、弹簧7、圆轮8和凸轮9均为导电体，并且所述防护板3为导电材质，与开关柜内负荷开关的出线端连接，当负荷开关处于闭合通电状态时，所述防护板3也同时带电。这样一来，当操作人员用所述钥匙13依次插入所述控制装置2的所述横孔、凸轮9的通孔和防护板的孔洞11时，如果开关柜内负荷开关带电，即电缆带电时，电会通过所述防护板3通到所述钥匙13，再通过所述钥匙13将电通过所述顶柱6、弹簧7、圆轮8和凸轮9带到所述操作门1底部凹槽，所述凹槽留有的接线端子连接到电磁铁，使得电磁铁4通电产生磁场，吸引着所述防护板3。此时，所述防护板3紧紧吸附在所述操作门1背面，使得所述钥匙13无法转动，从而无法打开所述操作门1。所述操作门1的材质为绝缘材料，其内部设有的导线和电磁铁4才是导电的，并且所述操作门1外表面采用绝缘涂料，保证操作人员不会因为柜体带电而触电。如果开关柜内电缆不带电，所述钥匙13以及其卡接的所述顶柱6、弹簧7、圆轮8和凸轮9均不带电，所以所述操作门1内的电磁铁4不会带电，也不会产生磁场，产生磁场力吸引所述防护板3，此时，可以转动所述钥匙13，使所述圆轮8与凸轮9的中心距离最近，使所述顶柱6落回所述控制装置2竖孔内，解开所述顶柱6与所述操作门1的卡接，打开所述操作门1。

所述操作门1上还设有显示灯12，所述显示灯12与电磁铁电性连接。所述显示灯12的设置是为了操作人员在插入所述钥匙13时能直观判断开关柜内电缆是否带电。所述显示灯12与电磁铁4采用并联方式连接，这是为了当其中一条电路出现断路时，另一条电路仍能起作用，使防误闭锁装置的防误保障有两重，双重保护，当电磁铁4无法吸紧防护板3时，显示灯还会亮起，提醒操作人员开关柜内带电，不能进行开柜操作；当显示灯坏了，电磁铁还能紧紧吸住防护板3，使所述钥匙13无法转动，无法开启所述操作门1。当开关柜内电缆带电时，所述显示灯12亮起，所述电磁铁4通电产生磁场，吸住所述防护板3，双重反应告诉操作人员开关柜内电缆带电。

在一个实施例中，所述操作门1处于关闭状态，所述控制装置2的所述凸轮9与所述圆轮8距离最远，顶柱6顶端顶在所述操作门1底部的凹槽内，所述防护板3悬挂在所述操作门1的背面凸部10上。在需要合接地闸刀时，操作人员将所述钥匙13插入所述控制装置2的横孔中，当开关柜内电缆带电时，在操作人员将所述钥匙13依次插入所述横孔、凸轮通孔和防护板的孔洞时，所述防护板3将电缆中的电通过所述钥匙13作为中介传导至所述凸轮9、圆轮8、弹簧7和顶柱6，然后传导至所述操作门1的电磁铁4和显示灯12，使所述电磁铁4通电产生磁场，吸住防护板3；所述显示灯12亮起，提醒操作人员开关柜内带电，此时所述钥匙13无法转动，所述顶柱6紧紧被顶在所述操作门1的底部凹槽内，锁紧所述操作门1，装置处于闭锁状态。当开关柜内电缆不带电时，所述防护板3、钥匙13、凸轮9、圆轮8、弹簧7和顶柱6均不带电，使得所述操作门1的电磁铁4和显示灯12均不通电，所述显示灯12不亮，所述钥匙13可以转动。在本实施例中，顺时针转动所述钥匙13，同时带动所述防护板3和凸轮9转动，所述防护板3以其上的孔洞11和所述圆轴14为轴心旋转，使所述防护板3逐渐旋转180度，让所述防护板3转至所述操作门1的下方，此位置不会阻挡所述操作门1的开启和操作人员的操作；所述凸轮9由与所述圆轮8距离最远旋转至两者距离最近，使所述顶柱6由被顶在所述操作门1的底部凹槽内的位置落回所述控制装置2的竖孔内并低于竖孔顶端，解开所述操作门1的锁紧，装置处于解锁状态。操作人员可以打开操作门，对开关柜内的器件进行操作。操作完毕后，闭合所述操作门1，然后逆时针转动所述钥匙13，使所述防护板3反向旋转180度，由所述操作门1的下方转至所述操作门1上方，同时使所述防护板3的缺口一16重新回到所述操作门1的凸部10上；同时使所述凸轮9由与所述圆轮8距离最近旋转至两者距离最远，将所述顶柱6由处于所述控制装置2的竖孔内的位置逐渐升高，伸入所述操作门1的底部凹槽内，锁紧所述操作门1，装置重新回到闭锁状态。为了方便开启关闭操作门1，可在所述操作门1的外表面设置把手，方便操作人们实施水平推拉力。

本发明提供一种开关柜防误操作闭锁装置，能够防止带电合接地、误入带电间隔，并且能检验是否带电，而且能通过指示灯直观判断，并且利用开关柜内的电实现操作门的锁紧，达到双重保障的目的，大大增加了操作的安全性，极大地保障了设备和人员的安全，且验电和解锁操作一步完成。该装置设计简单合理，易操作，功能齐全，社会效益和经济效益明显。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种开关柜防误操作闭锁装置，包括操作门(1)、控制装置(2)、防护板(3)和钥匙(13)，其特征在于，操作门(1)内设有电磁铁(4)，底部开设有凹槽，背部设有凸部(10)，所述电磁铁(4)通过导线(5)连接到所述凹槽与外界连通；所述控制装置(2)包括均为导电体的顶柱(6)、弹簧(7)、圆轮(8)和凸轮(9)，它们依次连接后置于所述控制装置(2)的竖孔中，所述竖孔位于所述操作门(1)凹槽的正下方；所述控制装置(2)还开设有横孔，所述凸轮(9)中心处开设有通孔，所述横孔与通孔正对，供所述钥匙(13)穿过；所述防护板(3)的下方设有孔洞(11)，与所述横孔正对，上方设有缺口一(16)；所述防护板(3)通过所述缺口一(16)悬挂在所述操作门(1)的所述凸部(10)上；所述防护板(3)在与所述孔洞(11)正对的另一侧面上枢接一根圆轴(14)，所述圆轴(14)固定在开关柜(15)上；

且所述圆轮(8)与凸轮(9)为高副连接；所述钥匙(13)的锁端和中部的形状与所述横孔、凸轮(9)的通孔、防护板的孔洞(11)的形状相对应，能相互匹配转动；

所述钥匙(13)的锁端顶部为电极，手执部为绝缘材料，中部为带有凸起的导电体。

2.根据权利要求1所述的一种开关柜防误操作闭锁装置，其特征在于，所述防护板(3)为导电材质，与开关柜(15)内的电缆电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种开关柜防误操作闭锁装置，其特征在于，所述凸轮(9)为不等径的曲轮，外周上的点到中心的距离不相等。

4.根据权利要求1所述的一种开关柜防误操作闭锁装置，其特征在于，旋转所述凸轮(9)，能改变与所述凸轮(9)间接连接的所述顶柱(6)与凹槽之间的距离。

5.根据权利要求1所述的一种开关柜防误操作闭锁装置，其特征在于，所述横孔、凸轮(9)的通孔和防护板的孔洞(11)在同一水平线上，分别一一对应，并且截面形状均为圆形相切、连通于矩形。

6.根据权利要求1所述的一种开关柜防误操作闭锁装置，其特征在于，所述操作门(1)上还设有显示灯(12)，所述显示灯(12)与电磁铁电性连接。