CN109994954A - 一种低压抽屉柜开关联动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低压抽屉柜开关联动机构，有效的解决了现有的开关柜抽屉容易出现带电操作等误操作，人员及元器件的安全无法保证的问题；其解决的技术方案是，包括开关柜柜体，柜体内有多个抽屉，抽屉前侧板内侧固定有矩形的壳体，壳体内有第一转轴，第一转轴上有第一凸轮，壳体的上下侧板上均贯穿有一个竖直状且能上下移动的活动板；第一转轴后端套装有空心筒，空心筒后端固定有转盘；壳体左侧有与第一转轴平行的第二转轴，第二转轴后侧有能前后移动的第一顶杆；第二转轴后端固定有第二凸轮，壳体后侧固定有纵板，纵板上贯穿有横杆；第一顶杆右侧有第二顶杆，第二凸轮后端面上有楔形块。

Description

一种低压抽屉柜开关联动机构

技术领域

本发明涉及开关柜技术领域，特别是一种低压抽屉柜开关联动机构。

背景技术

GCS型交流低压开关柜是本着安全、经济、合理、可靠的原则而设计的低压配电柜，低压开关柜适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。

GCS型交流低压开关柜中的抽屉，分为五种状态，具体如下：1. “抽出位置”为一次、二次回路与主回路断开，抽屉与柜体联锁打开，可进行抽屉的推进、抽出操作；2. “隔离位置”为一次、二次回路与主回路断开，抽屉与柜体联锁，抽屉是不可抽出的；3. “试验位置”为一次回路与主回路断开，二次回路与主回路连接，此位置可进行二次回路试验；4.“分闸位置”为一次、二次回路均与主回路连接，但抽屉内断路器处于分闸位置；5. “合闸位置”为一次、二次回路均与主回路连接，且通过手柄旋转使抽屉内断路器处于合闸位置。

开关柜要求定期清灰维修，送电时，必须严格要求按照上述五个步骤进行依次操作，断电维修时，反向操作即可抽出抽屉，但实际操作中，现在使用的旋柄很容易引起误操作，而且，现有的旋柄在操作全过程中会出现各种误操作，如分闸和开闸的闸刀一直处于可操作状态，如在抽出位置时可能出现闸刀未分离，如一次回路与主回路未接通的情况下合闸产生电弧甚至火灾等等。

目前，为了减少抽屉错误打开的情形，每个抽屉都有机械锁定结构，但是调查显示，还会有相当一部分人员会产生误操作，现有技术中，例如申请公布号为CN105552766A、CN109346972A、CN204967100U中所提出的方案，仅限于三种状态的连锁，但是对开闸与合闸并未关联，很容易导致在合闸时，元器件之间出现电弧，损坏元器件，甚至发生火灾，或者人员伤亡。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种低压抽屉柜开关联动机构，有效的解决了现有的开关柜抽屉容易出现带电操作等误操作，人员及元器件的安全无法保证的问题。

其解决的技术方案是，包括开关柜柜体，柜体内有多个抽屉，抽屉后侧有与柜体上连接的插头，抽屉前侧板内侧固定有矩形的壳体，壳体内有沿前后方向布置的第一转轴，第一转轴前端贯穿抽屉前侧板且置于抽屉前方，第一转轴上有椭圆状的第一凸轮，第一凸轮能随第一转轴转动，壳体的上下侧板上均贯穿有一个竖直状且能上下移动的活动板，活动板一端保持与第一凸轮接触，第一凸轮转动能使得活动板伸出抽屉并卡住柜体；第一转轴后端套装有空心筒，空心筒能随第一转轴转动，空心筒后端贯穿壳体且置于壳体后侧，空心筒后端固定有转盘，转盘转动控制一次回路与主电源接通与断开；壳体左侧有与第一转轴平行的第二转轴，当活动板伸出抽屉时第二转轴能前后移动，第二转轴后侧有能前后移动的第一顶杆，第二转轴前后移动能使第一顶杆的前后移动，第一顶杆前后移动控制二次回路与主回路的断开与闭合；第二转轴后端固定有第二凸轮，壳体后侧固定有沿前后方向布置且竖直的纵板，纵板上贯穿有能左右移动的横杆，第二凸轮转动控制横杆的左右移动进而控制二次回路与主电源的接通与断开；第一顶杆右侧有与其平行且能前后移动的第二顶杆，第二凸轮后端面上有与第二顶杆配合的楔形块，第二凸轮经楔形块使得第二顶杆的前后移动进而控制一次回路与主回路的断开或者闭合；当一次回路、二次回路均未与主回路接通时，第一转轴只能带动第一凸轮转动，当一次回路、二次回路均与主回路接通时，第一转轴只能带动空心筒转动。

本发明结构巧妙，有效的避免了开关柜的抽屉带电操作，能帮助操作人员按照特有的顺序进行操作，尽量避免电弧产生，保证操作人员安全。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明处于抽出位置时的俯视剖视图。

图3为图2中A-A剖视图。

图4为图3中B-B剖视图。

图5为本发明处于隔离位置时的俯视剖视图。

图6为本发明处于试验位置时的俯视剖视图。

图7为本发明处于分闸位置时的俯视剖视图。

图8为图7中C-C剖视图。

图9为本发明处于分闸位置时的俯视剖视图。

图10为本发明中的第一转轴、空腔的结构图。

图11为本发明中的滑块、第一卡块、第二卡块的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图11给出，本发明包括开关柜柜体，柜体内有多个抽屉1，抽屉1后侧有与柜体上连接的插头2，抽屉1前侧板内侧固定有矩形的壳体3，壳体3内有沿前后方向布置的第一转轴4，第一转轴4前端贯穿抽屉1前侧板且置于抽屉1前方，第一转轴4上有椭圆状的第一凸轮5，第一凸轮5能随第一转轴4转动，壳体3的上下侧板上均贯穿有一个竖直状且能上下移动的活动板6，活动板6一端保持与第一凸轮5接触，第一凸轮5转动能使得活动板6伸出抽屉1并卡住柜体；第一转轴4后端套装有空心筒7，空心筒7能随第一转轴4转动，空心筒7后端贯穿壳体3且置于壳体3后侧，空心筒7后端固定有转盘8，转盘8转动控制一次回路与主电源接通与断开；壳体3左侧有与第一转轴4平行的第二转轴9，当活动板6伸出抽屉1时第二转轴9能前后移动，第二转轴9后侧有能前后移动的第一顶杆10，第二转轴9前后移动能使第一顶杆10的前后移动，第一顶杆10前后移动控制二次回路与主回路的断开与闭合；第二转轴9后端固定有第二凸轮11，壳体3后侧固定有沿前后方向布置且竖直的纵板12，纵板12上贯穿有能左右移动的横杆13，第二凸轮11转动控制横杆13的左右移动进而控制二次回路与主电源的接通与断开；第一顶杆10右侧有与其平行且能前后移动的第二顶杆14，第二凸轮11后端面上有与第二顶杆14配合的楔形块15，第二凸轮11经楔形块15使得第二顶杆14的前后移动进而控制一次回路与主回路的断开或者闭合；当一次回路、二次回路均未与主回路接通时，第一转轴4只能带动第一凸轮5转动，当一次回路、二次回路均与主回路接通时，第一转轴4只能带动空心筒7转动。

为了实现在同一时间下，空心筒7与第一凸轮5中只有一个能随着第一转轴4转动，所述的第一转轴4内有空腔16，空腔16内有能沿第一转轴4径向移动的滑块17，滑块17前端下侧有第一卡块18，第一凸轮5下端有竖直的通孔，当第一卡块18置于通孔内时第一转轴4只能带动第一凸轮5转动，滑块17后端上侧有第二卡块19，空心筒7内侧壁上有开口向左的定位孔20，当第二卡块19置于定位孔20内时第一转轴4只能带动空心筒7转动；滑块17与空腔16上侧壁之间连接有压簧，压簧使得第一卡块18置于第一凸轮5的通孔内。

为了实现只有在抽屉1固定在柜体上的情况下第二转轴9才能向后移动，所述的壳体3左侧板上贯穿有能左右移动的卡销21，卡销21右端与第一凸轮5接触，卡销21右端有环形凸起，环形凸起与壳体3左侧板之间连接有压簧，第二转轴9上有第三凸轮22，第三凸轮22的近休止角处有与卡销21配合的卡孔，卡销21置于卡孔内，第一凸轮5转动使活动板6卡住柜体时，此时卡销21处于第一凸轮5的近休止角，卡销21在压簧的作用下与卡孔脱离，此时第二转轴9能向后移动。

为了实现第二顶杆14处于最后侧且一次回路与主电源接通时第一转轴4只能带动空心筒7转动，所述的第三凸轮22转动能使卡销21右端进入通孔内，当卡销21处于第三凸轮22的远休止角处时第一卡块18与脱离，且第二卡块19置于空心筒7上的定位孔20内。

为了实现第二转轴9向后移动使得第一顶杆10向后移动，使得二次回路与主回路保持闭合，所述的第二转轴9向后移动经第二凸轮11挤压使得第一顶杆10向后移动，第二转轴9前端有圆板，圆板与抽屉1前侧板之间连接有压簧，第三凸轮22前端面上有凸起块23，抽屉1前侧板上有缺口，凸起块23置于缺口内，当凸起块23与缺口脱离并且产生错位时，第一顶杆10向后移动并使得二次回路与主回路接通。

为了安装第一顶杆10及第二顶杆14，所述的纵板12后端左侧有立板，立板与纵板12构成L状结构，第一顶杆10及第二顶杆14均贯穿立板，第一顶杆10与第二顶杆14前端均有环形凸起，环形凸起与立板之间连接有压簧，第一顶杆10的前端与第二凸轮11之间的距离大于第二顶杆14前端与第二凸轮11之间的距离；第一顶杆10后端与第二顶杆14后端上均固定有动触头，抽屉1内有沿左右方向布置且抽屉1前侧板平行的隔板，隔板将抽屉1分为前后两部分，隔板上固定有与动触头一一对应的静触头。

为了实现第二转轴9前后移动不会影响横杆13的左右移动，所述的横杆13左端固定有沿前后方向固定的纵杆，纵杆与纵板12之间连接有压簧，纵杆在压簧的作用下与第二凸轮11保持接触，纵杆的长度大于第二转轴9前后移动的位移。

为了实现试验状态下一次回路彻底断开且尽量避免产生电弧，所述的壳体3后侧有断路器开关24，断路器开关24上有两个沿前后方向布置的按钮，其中处于左侧的按钮控制二次回路与主电源的接通与断开，横杆13向右移动按压左侧的按钮使得二次回路与主电源接通。

为了实现转盘8转动控制一次回路与主电源接通与断开，所述的断路器开关24与转盘8之间有间隔，转盘8上的有与转盘8不同心的半球形凸块，转盘8转动经半球形凸块能按压处于右侧的按钮，使得一次回路与主电源接通

为了保持活动板6与第一凸轮5保持接触，所述的活动板6靠近凸轮的一端上有环形凸起，环形凸起与壳体3侧板之间连接有压簧。

值得注意的是，为了实现只有在一次回路、二次回路均与主电源断开的情况下抽屉1才可以抽出，所述的卡销21处于第一凸轮5的近休止角时，卡销21左端距第二转轴9轴心的距离等于第三凸轮22的基圆半径，使得卡孔与卡销21错位后，卡销21左端顶着第三凸轮22的外圆面；由于第三凸轮22前侧的凸起块23的存在，只有在凸起块23与缺口对应时第二转轴9才能向前恢复原状，以此实现了只有在一次回路彻底与主回路断开且横杆13脱离按钮时，才能将二次回路与主回路断开，防止事故发生；当一次回路、二次回路均与主回路接通时，销钉右端将第一卡块18顶出第一凸轮5上的通孔，并且第二卡块19进入到定位孔20内，第一转轴4转动只能带动空心筒7转动；第二转轴9前后移动的最大位移小于第三凸轮22厚度。

所述的第一转轴4、第二转轴9前端均有圆板，圆板前端有沿其径向布置且与其垂直的平板，手捏平板能使得圆板转动。

使用时，假设现给设备送电，即将抽屉1安装至柜体中，具体分五步：

1.先将抽屉1送入柜体内，此时抽头后端的插头2与母线牢固连接，此时为“抽出位置”，即抽屉1可以自由抽出；此时的第一凸轮5上的通孔呈水平状且与卡销21同轴；

2.柜体中设置有与活动板6相对应的卡槽，将卡槽与活动板6上下对应之后，拧动第一转轴4，第一转轴4转动带动第一凸轮5转动，第一凸轮5使得活动板6向远离第一转轴4一侧移动，活动板6伸出壳体3并卡在柜体的卡槽上，此时处于“隔离位置”，即一次、二次回路与主回路断开，抽屉1与柜体联锁，抽屉1是不可抽出的，一次回路、二次回路均与主电源断开，且第一转轴4只能带动第一凸轮5转动；

3.在“隔离位置”时，卡销21在压簧的作用下脱离卡孔，向后推动第二转轴9，第二转轴9经第二凸轮11使得第一顶杆10上的动触头插入隔板上对应的静触头内，一次回路与主回路接通，旋转第二转轴9使得凸起块23与抽屉1前侧板上的缺口错位，放开第二转轴9，此时处于“试验位置”，即一次回路与主回路断开，二次回路与主回路连接，此位置可进行二次回路试验，在该状态下，继续拧动第二转轴9，第二转轴9转动带动第二凸轮11转动，第二凸轮11使得横杆13向右移动并且按压按钮，此时二次回路与主电源接通，可以检查二次回路是否正常；

4.在“试验位置”时，第二转轴9转动带动第三凸轮22转动，第三凸轮22转动迫使卡销21向右移动并进入到通孔内，卡销21右端将第一卡块18顶出通孔，与此同时，第二卡块19卡入空心筒7上的定位孔20内，此时第一转轴4只能带动空心筒7转动，在此过程中，二次回路保持与主回路接通，二次回路与主电源保持接通，一次回路与主回路保持接通，此为“分闸位置”，即一次、二次回路均与主回路连接，但抽屉1内断路器开关24上控制第一回路的按钮处于断开状态；

5.最后，在“分闸位置”基础上，再次拧动第一转轴4转动，第一转轴4经第二卡块19带动空心筒7转动，空心筒7转动带动转盘8转动，转盘8经凸块按压与其对应的按钮，此时主电源与一次回路接通，开始正常送电，此为“合闸位置”，即一次、二次回路均与主回路连接，且通过手柄旋转使抽屉1内断路器处于合闸位置。

若是需要清灰、维修，需要断电，将上述五个步骤从后往前倒序进行操作即可。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本发明相对于传统的机械联动锁，考虑的更加全面，将断路器开关24也与联动锁本身关联起来，形成一个逻辑，利用多个部件之间相互限位的关系，使得操作者只能按照上述1-2-3-4-5的五个步骤进行送电，有且只有这一种方式方式依次进行，避免误操作。

2.本发明中，处于试验位置、分闸位置、合闸位置时，卡销21左端顶在第三凸轮22的外缘面上，卡钉右端卡在第一凸轮5上的通孔内限制住第一凸轮5，使得第一凸轮5不能转动，进而实现了活动板6一直卡在柜体上，使得抽屉1不能自由抽出，避免元器件损坏，避免事故发生。

3.本发明中当一次回路与主电源接通时，销钉右端将第一卡块18顶出第一凸轮5上的通孔，使得第一转轴4与第一凸轮5脱离，与此同时，第二卡块19进入定位孔20内使得第一转轴4只能带动空心筒7转动；若是需要拆卸抽屉1，只能先第一卡块18与通孔对齐，此时一次回路与主电源已经断开连接，尽量避免产生电弧，也避免触头的损伤，保护元器件，保证人员安全。

4.传统的断路器开关24只有一个，所以在试验位置也会使得一次回路的动触头上带电，此时若是动触头与静触头之间的电压变大时，极有可能出现电弧，极其危险。而本发明中，将传统的断路器开关24一分为二，分别控制一次回路与二次回路，分工更加合理，无论是一次回路还是二次回路，都是先与主回路接通，然后再打开断路器开关24进行送电，避免电弧出现，保护设备及操作人员人身安全。

Claims (9)

1.一种低压抽屉柜开关联动机构，包括开关柜柜体，柜体内有多个抽屉（1），抽屉（1）后侧有与柜体上连接的插头（2），其特征在于，所述的抽屉（1）前侧板内侧固定有矩形的壳体（3），壳体（3）内有沿前后方向布置的第一转轴（4），第一转轴（4）前端贯穿抽屉（1）前侧板且置于抽屉（1）前方，第一转轴（4）上有椭圆状的第一凸轮（5），第一凸轮（5）能随第一转轴（4）转动，壳体（3）的上下侧板上均贯穿有一个竖直状且能上下移动的活动板（6），活动板（6）一端保持与第一凸轮（5）接触，第一凸轮（5）转动能使得活动板（6）伸出抽屉（1）并卡住柜体；第一转轴（4）后端套装有空心筒（7），空心筒（7）能随第一转轴（4）转动，空心筒（7）后端贯穿壳体（3）且置于壳体（3）后侧，空心筒（7）后端固定有转盘（8），转盘（8）转动控制一次回路与主电源接通与断开；壳体（3）左侧有与第一转轴（4）平行的第二转轴（9），当活动板（6）伸出抽屉（1）时第二转轴（9）能前后移动，第二转轴（9）后侧有能前后移动的第一顶杆（10），第二转轴（9）前后移动能使第一顶杆（10）的前后移动，第一顶杆（10）前后移动控制二次回路与主回路的断开与闭合；第二转轴（9）后端固定有第二凸轮（11），壳体（3）后侧固定有沿前后方向布置且竖直的纵板（12），纵板（12）上贯穿有能左右移动的横杆（13），第二凸轮（11）转动控制横杆（13）的左右移动进而控制二次回路与主电源的接通与断开；第一顶杆（10）右侧有与其平行且能前后移动的第二顶杆（14），第二凸轮（11）后端面上有与第二顶杆（14）配合的楔形块（15），第二凸轮（11）经楔形块（15）使得第二顶杆（14）的前后移动进而控制一次回路与主回路的断开或者闭合；当一次回路、二次回路均未与主回路接通时，第一转轴（4）只能带动第一凸轮（5）转动，当一次回路、二次回路均与主回路接通时，第一转轴（4）只能带动空心筒（7）转动。

2.根据权利要求1所述的一种低压抽屉柜开关连动锁，其特征在于，所述的第一转轴（1）内有空腔（16），空腔（16）内有能沿第一转轴（4）径向移动的滑块（17），滑块（18）前端下侧有第一卡块（18），第一凸轮（5）下端有竖直的通孔，当第一卡块（18）置于通孔内时第一转轴（4）只能带动第一凸轮（5）转动，滑块（17）后端上侧有第二卡块（19），空心筒（7）内侧壁上有开口向左的定位孔（20），当第二卡块（19）置于定位孔（20）内时第一转轴（4）只能带动空心筒（7）转动；滑块（17）与空腔（16）上侧壁之间连接有压簧，压簧使得第一卡块（18）置于第一凸轮（5）的通孔内。

3.根据权利要求1所述的一种低压抽屉柜开关联动锁，其特征在于，所述的壳体（3）左侧板上贯穿有能左右移动的卡销（21），卡销（21）右端与第一凸轮（5）接触，卡销（21）右端有环形凸起，环形凸起与壳体（3）左侧板之间连接有压簧，第二转轴（9）上有第三凸轮（22），第三凸轮（22）的近休止角处有与卡销（21）配合的卡孔，卡销（21）置于卡孔内，第一凸轮（5）转动使活动板（6）卡住柜体时，此时卡销（21）处于第一凸轮（5）的近休止角，卡销（21）在压簧的作用下与卡孔脱离，此时第二转轴（9）能向后移动。

4.根据权利要求1所述的一种低压抽屉柜开关联动机构，其特征在于，所述的第三凸轮（22）转动能使卡销（21）右端进入通孔内，当卡销（21）处于第三凸轮（22）的远休止角处时第一卡块（18）与脱离，且第二卡块（19）置于空心筒（7）上的定位孔（20）内。

5.根据权利要求1所述的一种低压抽屉柜开关联动机构，其特征在于，所述的第二转轴（9）向后移动经第二凸轮（11）挤压使得第一顶杆（10）向后移动，第二转轴（9）前端有圆板，圆板与抽屉（1）前侧板之间连接有压簧，第三凸轮（22）前端面上有凸起块（23），抽屉（1）前侧板上有缺口，凸起块（23）置于缺口内，当凸起块（23）与缺口脱离并且产生错位时，第一顶杆（10）向后移动并使得二次回路与主回路接通。

6.根据权利要求1所述的一种低压抽屉柜开关联动机构，其特征在于，所述的纵板（12）后端左侧有立板，立板与纵板（12）构成L状结构，第一顶杆（10）及第二顶杆（14）均贯穿立板，第一顶杆（10）与第二顶杆（14）前端均有环形凸起，环形凸起与立板之间连接有压簧，第一顶杆（10）的前端与第二凸轮（11）之间的距离大于第二顶杆（14）前端与第二凸轮（11）之间的距离；第一顶杆（10）后端与第二顶杆（14）后端上均固定有动触头，抽屉（1）内有沿左右方向布置且抽屉（1）前侧板平行的隔板，隔板将抽屉（1）分为前后两部分，隔板上固定有与动触头一一对应的静触头。

7.根据权利要求1所述的一种低压抽屉柜开关联动机构，其特征在于，所述的横杆（13）左端固定有沿前后方向固定的纵杆，纵杆与纵板（12）之间连接有压簧，纵杆在压簧的作用下与第二凸轮（11）保持接触，纵杆的长度大于第二转轴（9）前后移动的位移。

8.根据权利要求1所述的一种低压抽屉柜开关联动机构，其特征在于，所述的壳体（3）后侧有断路器开关（24），断路器开关（24）上有两个沿前后方向布置的按钮，其中处于左侧的按钮控制二次回路与主电源的接通与断开，横杆（13）向右移动按压左侧的按钮使得二次回路与主电源接通；所述的断路器开关（24）与转盘（8）之间有间隔，转盘（8）上的有与转盘（8）不同心的半球形凸块，转盘（8）转动经半球形凸块能按压处于右侧的按钮，使得一次回路与主电源接通。

9.根据权利要求1所述的一种低压抽屉柜开关联动机构，其特征在于，所述的活动板（6）靠近凸轮的一端上有环形凸起，环形凸起与壳体（3）侧板之间连接有压簧。