CN111599629B - 一种开关柜接地开关与后门的联锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关柜接地开关与后门的联锁机构，包括用于使接地开关合闸和分闸的操纵轴，还包括限位装置和联动装置，所述限位装置包括：第一导向杆、第二导向杆、联锁压块、第三导向杆，第三导向杆下端连接移动块，上端连接限位块；所述操纵轴上固定连接有固定拐臂和第一传动拐臂，所述固定拐臂位于所述限位块行程的上段，限位块上移至上段时阻挡固定拐臂；所述联动装置包括：连杆，第二传动拐臂，操纵轴旋转时通过所述第一传动拐臂、连杆和第二传动拐臂带动所述第一导向杆转动；所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆连接有各自的复位模块。本发明可避免给带来开关柜短路风险，提高安全性。

Description

一种开关柜接地开关与后门的联锁机构

技术领域

本发明涉及一种开关柜接地开关与后门的联锁机构。

背景技术

开关柜接地开关与后门的设计需要满足“五防”要求中的“防止误入带电间隔”。需实现：接地开关合闸时，后门才可以打开；后门打开时，接地开关不能分闸，当后门关闭时，接地开关才可以分闸。

图1中是现有技术中一种接地开关与后门联锁机构的原理示意图，开关柜23的操作轴21转动完成接地开关22的合闸与分闸操作，操作轴21还与后传动轴24连接，后传动轴24与操作轴21的中心轴线重合，操作轴21控制接地开关分闸时，后传动轴24转动，后传动轴24末端的锁块将后门20锁紧，无法打开后门。后门20打开后，后传动轴24限制操作轴21的转动，接地开关无法分闸。该联锁机构中，若后传动轴24、操作轴21为金属材质，传动轴24、操作轴21与开关柜线路侧铜排25的最小空气间隙需要达到125mm，才符合电力标准DL/T 404-2007《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》第5.106，对于12kV开关设备的要求，然而由于开关柜结构本身的特点，可能无法满足该间隙要求。当前的处理方式是将传动轴24、操作轴21外套绝缘管，或者更换为绝缘轴，使联锁机构符合电力标准DL/T 404-2007《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》第5.106，对于12kV开关设备，带电体与绝缘轴之间的最小空气间隙不少于30mm的要求。但在实际的工程应用中，采用绝缘轴的方式出现了如下问题，行业内有人使用劣质绝缘管或绝缘轴，绝缘性随时间的流逝而下降，引发短路事故，严重者致开关柜爆炸，后果不堪设想，存在很大的安全隐患。为完全避免上述安全隐患，特开发一种新型的接地开关与后门的联锁机构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就在于提供一种开关柜接地开关与后门的联锁机构，避免开关柜短路的风险。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种开关柜接地开关与后门的联锁机构，包括用于使接地开关合闸和分闸的操纵轴，其特征在于，还包括限位装置和联动装置，

为便于描述，本发明中，第一导向杆、第二导向杆的两端分别命名为第一端和第二端，第三导向杆的两端分别命名为上端和下端。

所述限位装置包括：

第一导向杆，能够左右移动和转动，其连接有第一锁块和第二锁块，所述第一锁块连接在所述第一导向杆的第一端，用于和开关柜的后门配合锁紧后门，所述第二锁块位于第一导向杆的第一端和第二端之间，用于锁止第一导向杆，后门打开后，防止第一导向杆移动，

第二导向杆，其第一端转动连接在所述第一导向杆的第二端，第一导向杆左右移动时，第二导向杆能够和所述第一导向杆一起左右移动，第一导向杆转动时，第二导向杆不会随第一导向杆转动，

联锁压块，连接在所述第二导向杆的第二端，能够和所述第二导向杆一起左右移动，

第三导向杆，其下端连接一个与所述联锁压块匹配的移动块，所述移动块随所述联锁压块的左右移动进行上下移动，可以是第一导向杆右移时，通过联锁压块下压移动块，使移动块下移，第一导向杆左移时，移动块上移，如此使所述第三导向杆上下移动，所述第三导向杆的上端连接一个限位块，限位块上下移动的行程分为上段和下段；

所述操纵轴上固定连接有固定拐臂和第一传动拐臂，所述固定拐臂位于所述限位块行程的上段，所述限位块上移至上段时，阻止所述固定拐臂和所述操纵轴转动，所述限位块下移至下段时，所述固定拐臂不再受限位块阻挡，能够和所述操纵轴转动；

所述联动装置包括：

连杆，与所述第一传动拐臂铰接，

第二传动拐臂，一端与所述连杆铰接，另一端与所述第一导向杆固定连接，所述操纵轴转动时，通过所述第一传动拐臂、连杆和第二传动拐臂带动所述第一导向杆转动；

所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆连接有各自的复位模块。

本发明中操作轴通过旋转的方式操纵接地开关合闸与分闸，作为一种可行的实施方式，操作轴顺时针旋转到位时，接地开关处于合闸状态，操作轴逆时针旋转到位时，接地开关处于分闸状态。后门打开时，第一导向杆、第二导向杆在其复位模块的作用下左移，联锁压块左移与移动块分离，第三导向杆不受联锁压块的压力作用，在其复位模块的作用下上移使限位块挡住固定拐臂，此时操作轴已顺时针旋转到位，接地开关合闸，固定拐臂被限位块阻挡后，无法使操作轴逆时针旋转，接地开关不能分闸；只有关闭后门时，后门推动第一导向杆、第二导向杆右移，联锁压块与移动块接触致使移动块带着第三导向杆、限位块一起下移，限位块不再阻挡固定拐臂，此时操作轴可以逆时针旋转，使接地开关分闸，操作轴逆时针旋转时，第一传动拐臂也跟随逆时针旋转，进而通过连杆和第二传动拐臂带动第一导向杆旋转，第一导向杆上的第一锁块和第二锁块也一起旋转，第一锁块锁紧后门，第二锁块锁住第一导向杆使其不能左右移动，后门就无法打开。

所述联锁压块是下侧加工成斜面的楔形块，所述移动块为滚轮，所述滚轮的滚动轴连接在所述第三导向杆的下端。楔形块左移，通过斜面下压滚轮，滚轮转动的同时会向下移动，第三导向杆因为连接在滚轮的滚轮轴上，所以会和滚轮一起向下移动。

所述第一导向杆安装在两个固定连接在所述开关柜内部的第一支撑板上，所述第一导向杆能够相对所述第一支撑板左右移动和转动，作为一种可行的实施方式，可以在第一支撑板上开设通孔，第一导向杆穿过通孔并与所述通孔间隙配合，其中一个第一支撑板开设有与所述第二锁块匹配的让位缺口，所述第二锁块随所述第一导向杆每转动一次，当转动至第二锁块与所述让位缺口位置相对，可通过进入该第一支撑板所述的让位缺口使所述第一导向杆能够左右移动，再转一定角度，第二锁块与所述让位缺口的位置错开，通过该第一支撑板限制所述第一导向杆的左右移动；根据上述结构的特点，可以使第一导向杆通过第一锁块、第二锁块锁止与解锁第一导向杆的动作与操纵轴控制接地开关合闸与分闸的动作同步。

另一第一支撑板还用于安装所述第一导向杆的第一复位模块，所述第一复位模块包括第一复位弹簧和固定于所述第一导向杆上的第一卡簧，所述第一复位弹簧套接在所述第一导向杆上，两端分别顶接该第一支撑板和所述的第一卡簧。

所述第二导向杆安装在一个固定连接在所述开关柜内部的第二支撑板上，所述第二导向杆能够相对所述第二支撑板左右移动和转动，所述第二支撑板还用于安装所述第二导向杆的第二复位模块，所述第二复位模块包括第二复位弹簧和固定于所述第二导向杆上的第二卡簧，所述第二复位弹簧套接在所述第二导向杆上，两端分别顶接所述第二支撑板和所述的第二卡簧。

所述第三导向杆安装在一个固定接在所述开关柜内部的第三支撑板上，所述第三导向杆能够相对所述第三支撑板上下移动，所述第三支撑板还用于安装所述第三导向杆的第三复位模块，所述第三复位模块包括第三复位弹簧和固定于所述第三导向杆上的第三卡簧，所述第三复位弹簧套接在所述第三导向杆上，两端分别顶接所述第三支撑板和所述的第三卡簧。

本发明中的所述第一导向杆、第二导向杆和所述第三导向杆均可以是直线型杆，所述第一导向杆和所述第二导向杆同轴设置并与所述的第三导向杆相垂直。

所述后门开设有锁孔，所述第一锁块能够通过角度旋转穿过所述后门的锁孔，第一锁块旋转使第一锁块正对锁孔时，可以打开和关闭后门，第一锁块再旋转一定角度，使其与锁孔位置错开，后门被锁后就不能打开。所述第一导向杆的第一端还固定套接有一个轴套，使所述轴套顶接于所述后门内壁、所述第一锁块顶接在所述后门外壁时锁紧后门。

本发明具有以下优点：

1.本发明适用于高压铠装移开式户内交流金属封闭开关柜等设备，实现接地开关与后门的联锁控制，并且本发明的限位装置、联动装置的位置选择更加自由，可完美避开关柜内带电体，并符合与带电体之间的最小间隙要求，完全避免了因增加联锁机构导致开关柜短路的现象，提升了安全性。

2.本发明的限位装置、联动装置占用空间小，结构简单，可以降低联锁机构的材料成本和加工成本，并且组成联锁机构的各个零部件结构简单，便于组装，可以提高产品的装配效率，降低装配生产的成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

图1为现有技术中一种接地开关与后门联锁机构的示意图；

图2为本发明开关柜接地开关与后门联锁机构的原理图，该图为后门打开状态；

图3为图2中A处放大图；

图4为图2中B处放大图；

图5为图2中C—C剖视图；

图6为图2中D—D剖视图；

图7为图2中E—E剖视图；

图8为图2中F—F剖视图；

图9为图2中G处局部向视图；

图10为图2中联锁机构安装在开关柜上的状态图；

图11为图10中H处的放大图；

图12为本发明开关柜接地开关与后门联锁机构的原理图，该图为后门关闭状态；

图13为图12中C—C剖视图；

图14为图12中D—D剖视图；

图15为图12中F—F剖视图；

图16为图12中G处局部向视图；

图17为图12中联锁机构安装在开关柜上的状态图；

图18为图17中I处的放大图。

具体实施方式

如图2至图18所示，一种开关柜23上接地开关22与后门20的联锁机构，包括用于使接地开关22合闸和分闸的操纵轴21，还包括限位装置和联动装置，

为便于描述，本实施例中，第一导向杆、第二导向杆的两端分别命名为第一端和第二端，第三导向杆的两端分别命名为上端和下端。

所述限位装置包括：

第一导向杆4，能够左右移动和转动，其连接有第一锁块1和第二锁块19，第一锁块1连接在第一导向杆4的第一端，用于和开关柜的后门20配合锁紧后门，第二锁块19位于第一导向杆4的第一端和第二端之间，用于锁止第一导向杆4，后门20打开后，第二锁块19可防止第一导向杆4移动，

第二导向杆9，其第一端转动连接在第一导向杆4的第二端，第一导向杆4左右移动时，第二导向杆9能够和第一导向杆4一起左右移动，第一导向杆4转动时，第二导向杆9不会随第一导向杆4转动，

联锁压块10，连接在第二导向杆9的第二端，能够和第二导向杆9一起左右移动，

第三导向杆13，其下端连接一个与联锁压块10匹配的移动块，所述移动块随联锁压块10的左右移动进行上下移动，本实施例中，第一导向杆4右移时，通过联锁压块10下压移动块，使移动块下移，第一导向杆4左移时，移动块上移，如此使第三导向杆13上下移动，第三导向杆13的上端连接一个限位块15，限位块15上下移动的行程分为上段和下段；

操纵轴21上固定连接有固定拐臂16和第一传动拐臂17，固定拐臂16位于限位块15行程的上段，限位块15上移至上段时，阻止固定拐臂16和操纵轴21转动，限位块15下移至下段时，固定拐臂16不再受限位块15阻挡，能够和操纵轴21转动；

如图1和图6所示，所述联动装置包括：

连杆18，其与第一传动拐臂17铰接，

第二传动拐臂7，其一端与连杆18铰接，另一端与第一导向杆4固定连接，操纵轴21转动时，通过第一传动拐臂17、连杆18和第二传动拐臂7带动第一导向杆4转动；

第一导向杆4、第二导向杆9和第三导向杆13连接有各自的复位模块。

作为优选实施例：

如图2和图12所示，联锁压块10是下侧加工成斜面的楔形块，所述移动块为滚轮11，滚轮11的滚动轴12连接在第三导向杆13的下端。楔形块左移，通过斜面下压滚轮11，滚轮11转动的同时会向下移动，第三导向杆13连接在滚轮11的滚轮轴12上，会和滚轮11一起向下移动。

第一导向杆4安装在两个固定连接在开关柜23内部的第一支撑板3上，第一导向杆4能够相对第一支撑板3左右移动和转动，第一支撑板3上开设通孔，第一导向杆4穿过通孔并与所述通孔间隙配合。其中一个第一支撑板3开设有与第二锁块19匹配的让位缺口，第二锁块19随第一导向杆4每转动一次可解锁第一导向杆或锁止第一导向杆，当其转动至第二锁块19与所述让位缺口位置相对，即图8所示，第二锁块19通过进入该第一支撑板3所述的让位缺口使第一导向杆4能够左右移动，此时第一导向杆4解锁，再转一定角度，第二锁块19与所述让位缺口的位置错开，即图15中所示，第二锁块19右侧受该第一支撑板3阻挡，该第一支撑板3限制第一导向杆4的左右移动，此时第一导向杆被锁止；

另一第一支撑板3还用于安装第一导向杆4的第一复位模块，如图4所示，所述第一复位模块包括第一复位弹簧6和固定于第一导向杆4上的第一卡簧5，第一复位弹簧6套接在第一导向杆4上，两端分别顶接该第一支撑板3和的第一卡簧5，后门20关闭后，第一导向杆4右移，第一复位弹簧6被压缩蓄有弹簧力，后门打开后，第一导向杆4在弹簧力作用下左移。

第二导向杆9安装在一个固定连接在开关柜23内部的第二支撑板8上，第二导向杆9能够相对第二支撑板8左右移动和转动，第二支撑板8还用于安装第二导向杆9的第二复位模块，与第一复位模块的结构及工作原理相似，所述第二复位模块包括第二复位弹簧和固定于所述第二导向杆上的第二卡簧，所述第二复位弹簧套接在所述第二导向杆上，两端分别顶接所述第二支撑板和所述的第二卡簧。

第三导向杆13安装在一个固定接在开关柜23内部的第三支撑板14上，第三导向杆13能够相对所述第三支撑板14上下移动，第三支撑板14还用于安装第三导向杆13的第三复位模块，与第一复位模块的结构和工作原理相似，所述第三复位模块包括第三复位弹簧和固定于第三导向杆上13的第三卡簧，所述第三复位弹簧套接在第三导向杆13上，两端分别顶接所述第三支撑板和所述的第三卡簧。

本实施例中的第一导向杆4、第二导向杆9和第三导向杆13均可以是直线型杆，第一导向杆4和第二导向杆9同轴设置并与第三导向杆13相垂直。

如图9和图16所示，后门20开设有锁孔，第一锁块1旋转相应角度使其正对锁孔时，其穿过锁孔可以打开和关闭后门，第一锁块1再旋转一定角度，使其与锁孔位置错开，后门20被锁后就不能打开。第一导向杆4的第一端还固定套接有一个轴套2，使轴套2顶接于后门20内壁、第一锁块1顶接在后门20外壁时锁紧后门20。

本发明的工作过程如下：

本实施例中操作轴21通过旋转的方式操纵接地开关22合闸与分闸，作为优选，操作轴21顺时针旋转到位时，接地开关22处于合闸状态，操作轴21逆时针旋转到位时，接地开关22处于分闸状态。后门20打开时，第一导向杆4、第二导向杆9在其复位模块的作用下左移，联锁压块10也左移与移动块分离，第三导向杆13不受联锁压块10的压力作用，在其复位模块的作用下上移使限位块15挡住固定拐臂16，此时操作轴21已顺时针旋转到位，接地开关22合闸，固定拐臂16被限位块15阻挡后，无法使操作轴21逆时针旋转，接地开关22不能分闸；只有关闭后门20时，后门20推动第一导向杆4、第二导向杆9右移，联锁压块10与移动块接触致使移动块带着第三导向杆13、限位块15一起下移，限位块15不再阻挡固定拐臂16，此时操作轴21可以逆时针旋转，使接地开关22分闸，操作轴21逆时针旋转时，第一传动拐臂17也跟随逆时针旋转，进而通过连杆18和第二传动拐臂7带动第一导向杆4旋转，第一导向杆4上的第一锁块1和第二锁块19也一起旋转，第一锁块1锁紧后门，第二锁块19锁住第一导向杆4使其不能向右移动，后门20就无法打开。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种开关柜接地开关与后门的联锁机构，包括用于使接地开关合闸和分闸的操纵轴，其特征在于，还包括限位装置和联动装置，所述限位装置包括：

第一导向杆，能够左右移动和转动，其连接有第一锁块和第二锁块，所述第一锁块连接在所述第一导向杆的第一端，所述第二锁块位于第一导向杆的第一端和第二端之间，第二导向杆，其第一端转动连接在所述第一导向杆的第二端，能够和所述第一导向杆一起左右移动，

联锁压块，连接在所述第二导向杆的第二端，能够和所述第二导向杆一起左右移动，第三导向杆，其下端连接一个与所述联锁压块匹配的移动块，所述移动块随所述联锁压块的左右移动进行上下移动，使所述第三导向杆上下移动，所述第三导向杆的上端连接一个限位块，限位块上下移动的行程分为上段和下段；

所述操纵轴上固定连接有固定拐臂和第一传动拐臂，所述固定拐臂位于所述限位块行

程的上段；

所述联动装置包括：

连杆，与所述第一传动拐臂铰接，

第二传动拐臂，一端与所述连杆铰接，另一端与所述第一导向杆固定连接，所述操纵轴转动时，通过所述第一传动拐臂、连杆和第二传动拐臂带动所述第一导向杆转动；

所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆连接有各自的复位模块；

后门打开时，第一导向杆、第二导向杆在其复位模块的作用下左移，联锁压块也左移与移动块分离，第三导向杆不受联锁压块的压力作用，在其复位模块的作用下上移使限位块挡住固定拐臂，此时操纵轴已顺时针旋转到位，接地开关合闸，固定拐臂被限位块阻挡后，无法使操纵轴逆时针旋转，接地开关不能分闸；只有关闭后门时，后门推动第一导向杆、第二导向杆右移，联锁压块与移动块接触致使移动块带着第三导向杆、限位块一起下移，限位块不再阻挡固定拐臂，此时操纵轴可以逆时针旋转，使接地开关分闸，操纵轴逆时针旋转时，第一传动拐臂也跟随逆时针旋转，进而通过连杆和第二传动拐臂带动第一导向杆旋转，第一导向杆上的第一锁块和第二锁块也一起旋转，第一锁块锁紧后门，第二锁块锁住第一导向杆使其不能向右移动，后门就无法打开。

2.根据权利要求1所述的开关柜接地开关与后门的联锁机构，其特征在于：所述联锁压块是下侧加工成斜面的楔形块，所述移动块为滚轮，所述滚轮的滚动轴连接在所述第三导向杆的下端。

3.根据权利要求2所述的开关柜接地开关与后门的联锁机构，其特征在于：所述第一导向杆安装在两个固定连接在所述开关柜内部的第一支撑板上，所述第一导向杆能够相对所述第一支撑板左右移动和转动，其中一个第一支撑板开设有与所述第二锁块匹配的让位缺口，所述第二锁块随所述第一导向杆每转动一次，能够通过进入该第一支撑板所述的让位缺口使所述第一导向杆能够左右移动或者通过该第一支撑板限制所述第一导向杆的左右移动；

另一第一支撑板还用于安装所述第一导向杆的第一复位模块，所述第一复位模块包括第一复位弹簧和固定于所述第一导向杆上的第一卡簧，所述第一复位弹簧套接在所述第一导向杆上，两端分别顶接该第一支撑板和所述的第一卡簧。

4.根据权利要求3所述的开关柜接地开关与后门的联锁机构，其特征在于：所述第二导向杆安装在一个固定连接在所述开关柜内部的第二支撑板上，所述第二导向杆能够相对所述第二支撑板左右移动和转动，所述第二支撑板还用于安装所述第二导向杆的第二复位模块，所述第二复位模块包括第二复位弹簧和固定于所述第二导向杆上的第二卡簧，所述第二复位弹簧套接在所述第二导向杆上，两端分别顶接所述第二支撑板和所述的第二卡簧。

5.根据权利要求4所述的开关柜接地开关与后门的联锁机构，其特征在于：所述第三导向杆安装在一个固定接在所述开关柜内部的第三支撑板上，所述第三导向杆能够相对所述第三支撑板上下移动，所述第三支撑板还用于安装所述第三导向杆的第三复位模块，所述第三复位模块包括第三复位弹簧和固定于所述第三导向杆上的第三卡簧，所述第三复位弹簧套接在所述第三导向杆上，两端分别顶接所述第三支撑板和所述的第三卡簧。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的开关柜接地开关与后门的联锁机构，其特征在

于：所述第一导向杆、第二导向杆和所述第三导向杆均为直线型杆，所述第一导向杆和所述第二导向杆同轴设置并与所述的第三导向杆相垂直。

7.根据权利要求6所述的开关柜接地开关与后门的联锁机构，其特征在于：所述第一导向杆的第一端还固定套接有一个轴套，所述后门开设有锁孔，所述轴套顶接于所述后门内壁、所述第一锁块顶接在所述后门外壁用于锁紧后门，所述第一锁块能够通过角度旋转穿过所述后门的锁孔。