CN111146027A - 一种空气开关机械互锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气柜空气开关机械互锁装置，包括：用于安装空气开关的卡轨；支撑组件，包括：第一支撑板，第二支撑板和导向件，第一支撑板的左右两侧为空气开关的放置位，第一支撑开关的一端安装在卡轨上，另一端伸出于空气开关外；第二支撑板设置在第一支撑板的另一端；导向件设置在第二支撑板上；挡板组件，包括：滑动板和设置在滑动板上的抵挡件，滑动板可滑动的安装在导向件上，以在相邻两个空气开关之间往复移动；抵挡件用于在滑动板沿导向件滑动时抵挡一空气开关的操作手柄，以保持该空气开关处于断开状态。本装置结构简单，易于操作，可避免两个空气开关同时接通，不仅可以提高用电设备使用安全性，还可降低产品生产成本。

Description

一种空气开关机械互锁装置

技术领域

本申请涉及供电配电设备领域，具体涉及一种空气开关机械互锁装置。

背景技术

通常情况下，用电设备通常采用主电源和备用电源切换的方式进行供电，主电源一般采用市电供电，备用电源一般采用汽油发电机或柴油发电机发电以取电的方式进行供电。为了达到主电源和备用电源的自由选取，需使用ATS转换开关。如图1所示，在该用电设备中，主电源取电空气开关QF1、备用电源取电空气开关QF2、ATS转换开关、输出至用电设备的空气开关QF3、用电设备等通过线缆连接，实现在电气上的互锁。在上述设备运行时，绝不允许主电源取电空气开关QF1与备用电源取电空气开关QF2同时上电的情况出现，两个空气开关的工作状态必须满足主电源取电空气开关QF1在开启状态时，备用电源取电空气开关QF2需处于关闭状态；当备用电源取电空气开关QF2处于关闭状态时，主电源取电空气开关QF1需处于开启状态。从而在主电源取电和备用电源取电都有接线并保证用电设备正常用电的情况下，可以保证任意单独一种状态都能运行。

如果图1中的用电设备不做空气开关断开或接通的机械互锁装置，那么该用电设备存在主电源取电空气开关和备用电源取电空气开关同时上电的危险；如果采用现有的空气开关互锁装置(ATS转换开关)，其控制条件相对复杂，将会导致产品成本的增加。

发明内容

本申请旨在提供一种空气开关机械互锁装置，可避免两个空气开关同时接通而引起短路，提高用电设备使用安全性。

本申请提供了一种空气开关机械互锁装置，包括：

用于安装空气开关的卡轨；

支撑组件，包括：第一支撑板，第二支撑板和导向件，所述第一支撑板的左右两侧为空气开关放置位，所述第一支撑板的一端安装在所述卡轨上，另一端伸出于所述空气开关外；所述第二支撑板设置在第一支撑板的另一端；所述导向件设置在第二支撑板上；

挡板组件，包括：滑动板和设置在所述滑动板上的抵挡件，所述滑动板可滑动的安装在所述导向件上，以在相邻两个所述空气开关之间往复移动；所述抵挡件用于在滑动板沿导向件滑动时抵挡一所述空气开关的操作手柄，以保持该空气开关处于断开状态。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述挡板组件还包括：设置在所述滑动板上的拨动件，所述拨动件凸出于所述滑动板的厚度方向，其用于在外力的作用下拨动所述滑动板，以使所述滑动板沿导向件在相邻两个所述空气开关之间往复移动。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述抵挡件设置在所述滑动板朝向空气开关操作手柄的一侧边上，所述拨动件设置在所述抵挡件上；所述抵挡件和所述拨动件均为板状结构，所述抵挡件上开设有通孔，所述拨动件倾斜的设置在所述通孔的周向边沿上。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述导向件包括：凸出于所述第二支撑板厚度方向的至少两个凸起，和固定在所述凸起远离于所述第二支撑板的一端的阻挡部；所述滑动板上设置有至少一个适配于所述至少两个凸起的条形导向通孔，所述至少两个凸起之间的连线与所述条形导向通孔的长度方向均平行于所述卡轨的长度方向；所述条形导向通孔的宽度小于所述阻挡部的周向大小，且大于所述凸起的径向大小，所述凸起穿设在所述条形导向通孔中。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述条形导向通孔设置的数量与所述凸起的数量一致，且一一对应，各所述凸起分别穿设在对应的所述条形导向通孔中；所述条形导向通孔的长度大于等于相邻两个所述空气开关的操作手柄之间间隔的距离。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述凸起设置有内螺纹孔，所述阻挡部的周向外壁上设置有适配于所述内螺纹孔的外螺纹，所述阻挡部螺接在所述凸起上。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述凸起为设置在所述第二支撑板上的定位柱，所述定位柱包括：定位柱本体和环绕在所述定位柱本体一端周向上的定位柱凸台，所述内螺纹孔设置在所述定位柱本体上；所述第二支撑板上设置有同轴的第一台阶孔和第二台阶孔，所述第一台阶孔位于第二支撑板的背面，其适配于所述定位柱凸台，所述定位柱凸台容置在第一台阶孔中；所述定位柱本体穿过所述第一台阶孔、第二台阶孔并外露于第二支撑板的正面；所述阻挡部包括：阻挡部本体和设置在阻挡部本体一端周向上的阻挡部凸台，所述外螺纹设置在所述阻挡部本体的外壁上。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述定位柱凸台沿垂直于所述定位柱本体轴向方向的截面形状为多边形。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述卡轨的长侧边设置有滑槽，所述第一支撑板的一端设有用于卡入所述滑槽的卡槽。

进一步地，所述的空气开关机械互锁装置，其中，所述第一支撑板和第二支撑板为一体式结构，所述第二支撑板由第一支撑板的一端弯折形成。

本发明的有益效果是：

本申请提供的空气开关机械互锁装置，通过滑动板沿导向件在相邻两个空气开关之间的移动，使得抵挡件抵挡一空气开关的操作手柄，而使得该空气开关保持为断开状态，另一空气开关的操作手柄不被抵挡件抵挡，该另一空气开关可处于接通状态。如此，本装置能够确保一空气开关接通主电源时另一空气开关连接的备用电源断开，以避免主电源和备用电源同时接通而造成短路。由此可见，本装置结构简单，易于操作，相对于传统采用ATS转换开关切换的方式，可避免两个空气开关同时接通，不仅可以提高用电设备使用安全性，还可降低产品生产成本。

附图说明

图1为现有技术中空气开关互锁方式的原理图；

图2为本申请提供的空气开关机械互锁装置安装在电气柜的结构示意图一；

图3为本申请提供的空气开关机械互锁装置安装在电气柜的结构示意图二；

图4为本申请提供的空气开关机械互锁装置中支撑组件和挡板组件连接后的结构示意图；

图5为本申请提供的空气开关机械互锁装置中支撑组件的结构示意图；

图6为本申请提供的空气开关机械互锁装置中挡板组件的结构示意图；

图7为本申请提供的空气开关机械互锁装置中凸起的结构示意图；

图8为本申请提供的空气开关机械互锁装置中阻挡部的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请提供了一种空气开关机械互锁装置，能够确保一空气开关接通主电源时另一空气开关连接的备用电源断开，以避免主电源和备用电源同时接通而造成短路。本装置结构简单，易于操作，相对于传统采用ATS转换开关切换的方式，可避免两个空气开关同时接通，不仅可以提高用电设备使用安全性，还可降低产品生产成本。

参见图2至图8所示，本实施例提供的空气开关机械互锁装置主要包括：用于安装空气开关20的卡轨10，安装在卡轨10上的支撑组件30，以及安装在支撑组件30上的挡板组件40。

卡轨10安装在电气柜100中，空气开关20安装在卡轨10上，卡轨10上至少安装有两个空气开关20，且各空气开关20两两相邻。支撑组件30位于相邻的两个空气开关之间，每个空气开关20的正面都设置操作手柄，通过推动该操作手柄转动，而控制空气开关20处于接通或断开状态。前述的支撑组件30用于支撑挡板组件40，挡板组件40可相对于支撑组件40在相邻的两个空气开关20之间往复移动，以抵挡相邻两个空气开关20中的一个空气开关的操作手柄转动(由断开状态转换为接通状态)，使得该空气开关保持为断开状态，而另一个空气开关则可保持为接通状态，如此，可避免两个空气开关同时接通而出现短路，以提高用电设备使用安全性。

本实施例中，空气开关20设置有两个，两个空气开关的输入端分别连接主电源(市电电源)和备用电源(发电机发电产生的电源，或者，通过电池供电的电源)，输出端都连接至用电设备。以下实施例中，为示区分，将输入端连接至主电源的空气开关定义为第一空气开关21，将输入端连接至备用电源的空气开关定义为第二空气开关22。

如图2和图3所示，电气柜100为内部形成有中空腔室101的中空柜体结构，卡轨10固定在电气柜100的中空腔室101中，第一空气开关21和第二空气开关22都安装在卡轨10上。

继续参见图3所示，卡轨10为长条形结构，本卡轨10的两个长侧边上设置有滑槽11，该滑槽11为卡轨10的长侧边通过两次翻折而形成。在第一空气开关21的背面和第二空气开关22的背面都还设置有两个卡合部(图中未示出)，该两个卡合部分别用于卡合在两个滑槽11中。

第一空气开关21和第二空气开关22通过卡合部卡合在滑槽11中的连接方式，使得第一空气开关21和第二空气开关22卡合固定在卡轨10上，并通过第一空气开关21和第二空气开关22上的锁紧件锁紧在卡轨10上。如此，卡合部与滑槽11的配合方式，便于安装和拆卸空气开关。并且，该卡合部卡合到滑槽11中后，使得第一空气开关21和第二空气开关22可沿卡轨10的长度方向移动，便于调整第一空气开关21和第二空气开关22至实际安装所需位置要求。

如图4和图5所示，支撑组件30包括：第一支撑板31，第二支撑板32和导向件33。第一支撑板31的左右两侧分别设置第一空气开关21和第二空气开关22，即，第一支撑板31位于第一空气开关21和第二空气开关22之间。第一支撑板31的一端安装在卡轨10上，另一端伸出于第一空气开关21和第二空气开关22外，即，第一支撑板31的另一端外露于第一空气开关21和第二空气开关22的正面。第二支撑板32设置在第一支撑板31的另一端，也即，第二支撑板32位于第一空气开关21和第二空气开关22的正面。第一支撑板31和第二支撑板32基本垂直，使得二者形成为T型或L型形状。导向件33设置在第二支撑板32上，挡板组件40可沿该导向件33在第一空气开关21和第二空气开关22之间往复移动，以切换位置。

本实施例中，第一支撑板31和第二支撑板32均为板状结构，第一支撑板31的一个表面与第一空气开关21的侧面接触，第一支撑板31的另一个表面与第二空气开关22相对于第一空气开关21的侧面的一侧面接触，如此，使得第一支撑板31夹持在第一空气开关21和第二空气开关20之间，节约安装空间。

继续参见图4和图5所示，在第一支撑板31安装到卡轨10上的一端设置有两个卡槽311，该两个卡槽311用于卡合在卡轨10两个长侧边上的滑槽11中，如此，便于第一支撑板31的安装和拆卸，并且，通过卡槽311与滑槽11卡合的配合方式，第一支撑板31也可沿卡轨10的长度方向移动。

本实施例中，第二支撑板32为第一支撑板31的另一端通过弯折形成，使得第一支撑板31和第二支撑板32形成为整体式结构。当然，在其他实施例中，第二支撑板32也可通过焊接等固定方式固定在第一支撑板31的另一端上。

如图5所示，第一支撑板31的宽度大于第二支撑板32的宽度，第一支撑板31的宽度基本等于或小于第一空气开关21和/或第二空气开关22的侧面的宽度，将第一支撑板31沿其长度方向的一部分裁切为与第二支撑板32宽度相等的部分，将该部分通过两次折叠从而形成第二支撑板32。

参见图4和图6所示，挡板组件40包括：滑动板41和抵挡件42，抵挡件42设置在滑动板41上，具体是，抵挡件42设置在滑动板41朝向第一空气开关21(或第二空气开关22)的操作手柄的侧边上。滑动板41可滑动的安装在前述的导向件33上，以使得滑动板41可在第一空气开关21和第二空气开关22之间往复移动。抵挡件42用于在滑动板41沿导向件33滑动时抵挡第一空气开关21的操作手柄，以阻挡第一空气开关21的操作手柄转动，从而保持该第一空气开关21处于断开状态，而第二空气开关22的操作手柄不被抵挡件42阻挡，第二空气开关22的操作手柄可以转动，使得第二空气开关22可以处于接通状态，或者，抵挡件42用于在滑动板41沿导向件33滑动时抵挡第二空气开关22的操作手柄，以阻挡第二空气开关22的操作手柄转动，从而保持该第二空气开关22处于断开状态，而第一空气开关21的操作手柄不被抵挡件42阻挡，第一空气开关21的操作手柄可以转动，使得第一空气开关21可以处于接通状态。

可以理解的是，滑动板41安装在导向件33上，使得滑动板41位于第一空气开关21和第二空气开关22的正面，并且，抵挡件42处于第一空气开关21(或者第二空气开关22)操作手柄的上方，以抵挡第一空气开关21(或者第二空气开关22)的操作手柄。

上述实施方式中，滑动板41沿导向件33在第一空气开关21和第二空气开关22之间往复移动，以切换抵挡件41相对于第一空气开关21和第二空气开关22的位置，使得抵挡件41仅在抵挡第一空气开关21或第二空气开关22的操作手柄时，可以避开第二空气开关22或第一空气开关21的操作手柄。如此，在第一空气开关21断开且第二空气开关22接通时，通过备用电源向用电设备供电，或者，在第二空气开关22断开且第一空气开关21接通时，通过主电源向用电设备供电。

本实施例中，抵挡件42与滑动板41为一体式结构。当然，在其他实施例中，抵挡件42也可以是通过焊接等固定方式固定在滑动板41朝向空气开关操作手柄的一侧边上，而形成分体式结构。

本空气开关机械互锁装置通过将滑动板41沿导向件33在第一空气开关21和第二空气开关22之间的往复移动，使得抵挡件42能够抵挡第一空气开关21或第二空气开关22的操作手柄，使得第一空气开关21或第二空气开关22保持为断开状态，并使得第二空气开关22或第一空气开关21保持为接通状态。可以理解的是，滑动板41在沿导向件33在第一空气开关21和第二空气开关22之间往复移动时，抵挡件42在滑动板41每移动一次时，仅可抵挡一个空气开关的操作手柄，而避开另一个空气开关的操作手柄。

本申请中，滑动板41的移动时借助外力完成的，因此，前述的挡板组件40还包括：拨动件43，该拨动件43设置在前述的滑动板41上，且该拨动件43凸出于滑动板41的厚度方向，通过操作人员向拨动件43施加推力，该拨动件43在外力(操作人员所施加的推力)的作用下拨动滑动板41，使得滑动板41沿导向件33在第一空气开关21和第二空气开关22之间往复移动。

继续参见图4和图6所示，前述的抵挡件42设置在滑动板41朝向空气开关操作手柄的一侧边上，前述的拨动件43设置在抵挡件42上。具体的是，抵挡件42和拨动件43均为板状结构，在抵挡件42上开设有通孔421，拨动件43倾斜的设置在该通孔421的周向边沿上。

当然，在其他实施例中，拨动件43也可设置在滑动板41上，并且，拨动件43的结构不局限于板状结构，也可为其他诸如凸起形式的结构等。

参见图4至图6所示，前述的导向件33包括：至少两个凸起331和设置在各凸起331远离于第二支撑板32的一端的阻挡部332。至少两个凸起331凸出于第二支撑板32的厚度方向，以朝向第一空气开关21和第二空气开关22的正面方向凸出。在滑动板41上设置有至少一个适配于前述的所有凸起331的条形导向通孔411，各凸起331之间的连线与条形导向通孔411的长度方向均平行于卡轨10的长度方向，前述条形导向通孔411的宽度小于前述阻挡部332的周向大小，且大于凸起331的径向大小，使得前述的各凸起331均可穿设在条形导向通孔411中，如此，至少两个凸起331不仅可以保持滑动板41的滑动方向平行于卡轨10，而且，条形导向通孔411长度方向的两端与各凸起311中沿卡轨10长度方向两端的凸起311限制滑动板41移动的长度，该长度的大小足以使得滑动板41在沿导向件33移动后，抵挡件42仅抵挡一个空气开关的操作手柄。

本实施例中，前述的条形导向通孔411设置的数量与前述凸起331设置的数量一致，且一一对应，各凸起331分别均穿设在对应的条形导向通孔331中。前述条形导向通孔331的长度大于等于第一空气开关21的操作手柄和第二空气开关22的操作手柄之间间隔的距离。

如图7所示，在凸起331上设置有内螺纹孔3311，如图8所示，在阻挡部332的周向外壁上设置有适配于前述内螺纹孔3311的外螺纹3321，阻挡部332通过外螺纹3321螺接在内螺纹孔3311中的方式，可拆卸的安装在前述的凸起331上，如此，方便组装。

继续参见图7所示，前述的凸起331为设置在第二支撑板上的定位柱，该定位柱包括：定位柱本体3312和环绕在该定位柱本体3312一端周向上的定位柱凸台3313，前述的内螺纹孔3311设置在该定位柱本体3312上。在第二支撑板上设置有同轴的第一台阶孔(图中未示出)和第二台阶孔(图中未示出)，第一台阶孔位于第二支撑板32的背面(即相对于空气开关的背面所处的方向)，该第一台阶孔适配于前述的定位柱凸台3313，该定位柱凸台3313容置在第一台阶孔中，定位柱凸台3313可以采用过盈配合的方式固定在第一台阶孔之间，或者，也可通过其他方式固定在第一台阶孔中。前述的定位柱本体3312穿过第一台阶孔、第二台阶孔并外露于第二支撑板32的正面。

继续参见图8所示，前述阻挡部332包括：阻挡部本体3322和设置在阻挡部本体3312一端周向上的阻挡部凸台3323，前述的外螺纹3321设置在该阻挡部本体3322的外壁上。

如图8所示，为便于转动阻挡部332，以便于将阻挡部332螺接在凸起331中，在阻挡部凸台3323的顶部还设置有凸包3324，该凸包3324上设置有适配于十字螺丝刀的十字口，以通过十字螺丝刀旋拧该阻挡部332，便于安装和拆卸阻挡部332。当然，在其他实施例中，前述凸包3324上也可设置适配于一字螺丝刀的一字口，以通过一字螺丝刀旋拧该阻挡部332。

一些实施例中，继续参见图7所示，前述的定位柱凸台3313沿垂直于定位柱本体3312轴向方向的截面形状为多边形，第一台阶孔形成为适配于该多边形的形状，如此，可限制定位柱本体3312轴向方向的转动。

另一些实施例中，前述的定位柱凸台3313的周向边沿形成有至少一个限位面3314，第一台阶孔的周向侧壁上形成有适配于该限位面3314的定位面，该限位面包括平面、曲面等中的至少一种，且该限位面3314可紧密的贴合在定位面上，从而也可限制定位柱本体3312轴向方向的转动。

综上所述，本实施例所提供的空气开关机械互锁装置，通过滑动板沿导向件在相邻两个空气开关之间的移动，使得抵挡件抵挡一空气开关的操作手柄，而使得该空气开关保持为断开状态，另一空气开关的操作手柄不被抵挡件抵挡，该另一空气开关可处于接通状态。如此，本装置能够确保一空气开关接通主电源时另一空气开关连接的备用电源断开，以避免主电源和备用电源同时接通而造成短路。由此可见，本装置结构简单，易于操作，相对于传统采用ATS转换开关切换的方式，不仅可以提高用电设备使用安全性，还可降低产品生产成本。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种空气开关机械互锁装置，其特征在于，包括：

用于安装空气开关的卡轨；

支撑组件，包括：第一支撑板，第二支撑板和导向件，所述第一支撑板的左右两侧为空气开关放置位，所述第一支撑板的一端安装在所述卡轨上，另一端伸出于所述空气开关外；所述第二支撑板设置在第一支撑板的另一端；所述导向件设置在第二支撑板上；

挡板组件，包括：滑动板和设置在所述滑动板上的抵挡件，所述滑动板可滑动的安装在所述导向件上，以在相邻两个所述空气开关之间往复移动；所述抵挡件用于在滑动板沿导向件滑动时抵挡一所述空气开关的操作手柄，以保持该空气开关处于断开状态。

2.如权利要求1所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述挡板组件还包括：设置在所述滑动板上的拨动件，所述拨动件凸出于所述滑动板的厚度方向，其用于在外力的作用下拨动所述滑动板，以使所述滑动板沿导向件在相邻两个所述空气开关之间往复移动。

3.如权利要求2所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述抵挡件设置在所述滑动板朝向空气开关操作手柄的一侧边上，所述拨动件设置在所述抵挡件上；所述抵挡件和所述拨动件均为板状结构，所述抵挡件上开设有通孔，所述拨动件倾斜的设置在所述通孔的周向边沿上。

4.如权利要求1所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述导向件包括：凸出于所述第二支撑板厚度方向的至少两个凸起，和固定在所述凸起远离于所述第二支撑板的一端的阻挡部；所述滑动板上设置有至少一个适配于所述至少两个凸起的条形导向通孔，所述至少两个凸起之间的连线与所述条形导向通孔的长度方向均平行于所述卡轨的长度方向；所述条形导向通孔的宽度小于所述阻挡部的周向大小，且大于所述凸起的径向大小，所述凸起穿设在所述条形导向通孔中。

5.如权利要求4所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述条形导向通孔设置的数量与所述凸起的数量一致，且一一对应，各所述凸起分别穿设在对应的所述条形导向通孔中；所述条形导向通孔的长度大于等于相邻两个所述空气开关的操作手柄之间间隔的距离。

6.如权利要求4所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述凸起设置有内螺纹孔，所述阻挡部的周向外壁上设置有适配于所述内螺纹孔的外螺纹，所述阻挡部螺接在所述凸起上。

7.如权利要求6所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述凸起为设置在所述第二支撑板上的定位柱，所述定位柱包括：定位柱本体和环绕在所述定位柱本体一端周向上的定位柱凸台，所述内螺纹孔设置在所述定位柱本体上；所述第二支撑板上设置有同轴的第一台阶孔和第二台阶孔，所述第一台阶孔位于第二支撑板的背面，其适配于所述定位柱凸台，所述定位柱凸台容置在第一台阶孔中；所述定位柱本体穿过所述第一台阶孔、第二台阶孔并外露于第二支撑板的正面；所述阻挡部包括：阻挡部本体和设置在阻挡部本体一端周向上的阻挡部凸台，所述外螺纹设置在所述阻挡部本体的外壁上。

8.如权利要求7所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述定位柱凸台沿垂直于所述定位柱本体轴向方向的截面形状为多边形。

9.如权利要求1所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述卡轨的长侧边设置有滑槽，所述第一支撑板的一端设有用于卡入所述滑槽的卡槽。

10.如权利要求1所述的空气开关机械互锁装置，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板为一体式结构，所述第二支撑板由第一支撑板的一端弯折形成。

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