CN112072536B - 开关柜的抽屉功能位置显示机构 - Google Patents

Abstract

一种开关柜的抽屉功能位置显示机构，包括开关柜，开关柜设有抽屉和回路隔室，在抽屉的其中一侧下边沿固定安装有主磁铁块；还设有三套位置指示单元，每套位置指示单元包括有位置指示灯、竖向导杆、副磁铁块，副磁铁块中央开设有导孔，导孔的纵向截面形成有上大而下小的锥度，竖向导杆穿过副磁铁块中央的导孔；三套位置指示单元的位置指示灯安装在开关柜的面板上，每个位置指示灯对应设有导电回路，每个导电回路设有磁控开关，磁控开关包括有第一固定铜电极、第二固定铜电极；每一套位置指示单元的副磁铁块上还安装有第一活动铜电极、第二活动铜电极。本发明能够准确清晰地显示抽屉所处的功能位置。

Description

开关柜的抽屉功能位置显示机构

技术领域

本发明属于电源开关柜的技术领域，具体涉及一种开关柜的抽屉功能位置显示机构。

背景技术

电源开关柜对运行的安全可靠性要求很高。大多数开关柜上的功能回路设计为可抽出式的单元模块，可抽出式的单元模块在行业内习惯上称为抽屉，抽屉能纵向活动地安装在抽屉回路隔室中。在抽屉沿着纵向向后推进或向前抽出的过程中，抽屉会经过三个重要的功能性位置，行业内分别称为分离位置、试验位置和工作位置，在每个功能位置都执行相应的功能。当抽屉位于分离位置时，抽屉一次电路和二次电路均断开，下游负载不带电，不可执行动作；当抽屉位于试验位置时，一次电路断开，二次电路接通，下游负载不带电，可对下游负载执行相关的试验项目；当抽屉位于连接位置时，一次电路和二次电路均接通，下游负载正常运行，此时不可执行试验项目。当需要对抽屉进行改变功能位置的操作时，必须明确抽屉所处的位置，如果不明确抽屉位置而进行改变功能位置的操作，就会存在误操作的重大安全隐患。因此，抽屉必须配套有一个能够明确指示其所处纵向位置（功能位置）的机构。

传统的抽屉功能位置显示机构大多是带有圆盘式指示牌的机械结构，例如CN201820727235.4、CN201710949254.1、CN201821276146.9D的专利文献公开的结构均为上述结构，它们在圆盘式指示牌设有三个位置指示标识，该三个位置指示标识位于圆盘式指示牌的不同方位，在开关柜的正面设有观察窗口，圆盘式指示牌位于观察窗口的后方，并且圆盘式指示牌只通过观察窗口露出一个局部部位。在抽屉纵向移动过程中，通过与抽屉运动系统联动的机械传动系统驱动位置指示牌相应转动；当抽屉纵向移动到某一功能位置时，该功能位置对应的位置指示标识就刚好来到观察窗口后面而显现出来，从而为操作人员指示出抽屉的功能位置。

但现有上述依靠机械结构的位置显示机构存在以下缺陷：由于位置指示牌显示内容的变化过程是连续无级渐变的，而且三个功能位置之间的纵向间距本来就很小，加上存在齿侧间隙、机械磨损等机械误差因素，使得位置指示牌的转动角度与抽屉的纵向移动幅度难以精确匹配，导致位置指示牌的功能位置显示不准确、不明朗。例如，当抽屉的纵向位置刚好位于试验位置时，位置指示牌由于转动角度的误差，就可能显示为处于试验位置和分离位置之间，此时，操作人员难以判断抽屉究竟是处于试验位置，还是处于分离位置。又例如，当抽屉的纵向位置刚刚刚靠近但尚未真正到达试验位置时，位置指示牌转动角度由于误差，就可能显示刚好处于试验位置。因此，传统的开关柜的抽屉位置显示机构存在显示不准确的隐患，容易导致误读，无法满足开关柜安全可靠的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种开关柜的抽屉功能位置显示机构，它能够准确清晰地显示抽屉所处的功能位置。

其目的可以按以下方案实现：一种开关柜的抽屉功能位置显示机构，包括开关柜，开关柜设有抽屉和回路隔室，抽屉能纵向移动地安装在回路隔室中；抽屉的纵向移动轨迹中包括有三个功能位置，三个功能位置分别为分离位置、试验位置和连接位置；其特征在于，在抽屉的其中一侧下边沿固定安装有主磁铁块，主磁铁块随同抽屉纵向移动；还设有三套位置指示单元，每套位置指示单元分别与抽屉的其中一个功能位置对应，三套位置指示单元分别为第一套位置指示单元、第二套位置指示单元、第三套位置指示单元；

每套位置指示单元包括有位置指示灯、竖向导杆、副磁铁块，副磁铁块中央开设有导孔，导孔的纵向截面形成有上大而下小的锥度，竖向导杆穿过副磁铁块中央的导孔；

三套位置指示单元的位置指示灯安装在开关柜的面板上，每个位置指示灯对应设有导电回路，每个导电回路设有磁控开关，磁控开关包括有第一固定铜电极、第二固定铜电极，第一固定铜电极、第二固定铜电极分别作为磁控开关的两极；每一套位置指示单元的副磁铁块上还安装有第一活动铜电极、第二活动铜电极，第一活动铜电极、第二活动铜电极随同该副磁铁块同步移动，其中第一活动铜电极与第二活动铜电极之间固定形成电连接，第一活动铜电极、第二活动铜电极分别位于对应一套位置指示单元的竖向导杆的前后两侧，第一活动铜电极位于第一固定铜电极的正下方，第二活动铜电极位于第二固定铜电极的正下方；当副磁铁块沿竖向导杆向上移动到其竖向移动轨迹的最上端时，第一活动铜电极接触第一固定铜电极，第二活动铜电极接触第二固定铜电极, 磁控开关闭合；

三套位置指示单元的副磁铁块沿纵向依次排列布置；当抽屉沿纵向移动到分离位置时，主磁铁块位于第一套位置指示单元的副磁铁块的正下方；当抽屉沿纵向移动到试验位置时，主磁铁块位于第二套位置指示单元的副磁铁块的正下方；当抽屉沿纵向移动到连接位置时，主磁铁块位于第三套位置指示单元的副磁铁块的正下方；

当主磁铁块移动到任意一套位置指示单元的副磁铁块的正下方时，该副磁铁块与主磁铁块两者的相邻端磁极相同而形成磁力相斥关系，且该磁斥力大小与副磁铁块的重量形成以下配合关系：当该副磁铁块沿竖向导杆向上移动到其竖向移动轨迹的最上端时，主磁铁块对副磁铁块的向上磁斥力相当于副磁铁块和第一活动铜电极、第二活动铜电极三者重量之和的1.02～1.05倍。

本发明具有以下优点和效果：

一、本发明的抽屉移动到任意一个功能位置时，主磁铁块移动到对应一套位置指示单元的副磁铁块的正下方，该副磁铁块与主磁铁块两者的相邻端磁极相同而形成磁力相斥关系，该副磁铁块在主磁铁块的磁力作用下沿竖向导杆向上移动到远离主磁铁块的一端，主磁铁块对副磁铁块的向上磁斥力相当于副磁铁块和第一活动铜电极、第二活动铜电极三者重量之和的1.02～1.05倍,因而使得对应的第一活动铜电极接触第一固定铜电极且同时对应的第二活动铜电极接触第二固定铜电极，对应回路的磁控开关打开，对应的导电回路接通，对应的位置指示灯亮起，从而显示出抽屉的功能位置。

二、当抽屉的纵向位置只是刚刚靠近但未真正到达任意一个功能位置时，由于副磁铁块与主磁铁块两者的纵向位置稍微错开，主磁铁块在副磁铁块前后两端周围形成的磁场不对称，因而副磁铁块前后端受到的向上磁斥力不均衡；另一方面，由于导孔的纵向截面形成有上大而下小的锥度，因而在副磁铁块前后两端受到的向上磁斥力不均衡的情况下，副磁铁块会发生前后方向的倾斜，使得两个活动铜电极不会同时接触到对应的固定铜电极，对应回路的磁控开关没有打开，即对应的位置指示灯不会亮起。

三、同样，当抽屉的纵向位置从任意一个功能位置刚刚离开时，由于副磁铁块与主磁铁块两者的纵向位置稍微错开，因而副磁铁块前后两端受到的向上磁斥力不均衡，副磁铁块会发生前后方向的倾斜，使得两个活动铜电极不会同时接触到对应的固定铜电极，对应回路的磁控开关没有打开，即对应的位置指示灯会熄灭。

四、本发明的位置显示信息是离散型的（只有亮与不亮两种信号），而不是传统技术的连续渐变信号，因此本发明的显示信息更加清晰明确（就好像数字信号比模拟信号更加清晰一样），使得本发明位置显示准确清晰。

总之，本发明中，只有当抽屉精确位于功能位置时，第一活动铜电极和第二活动铜电极才同时接触对应的固定铜电极，位置指示灯才亮起。反之，位置指示灯不会在抽屉只是靠近功能位置但尚未真正到达功能位置时出现误亮的情况，也不会在抽屉刚刚离开功能位置时出现误亮的情况；且本发明显示信号是离散型的，解决了传统技术中由于机械误差而显示不准确、不清晰的问题，从而保证设备的运行安全和操作人员的人身安全。

附图说明

图1是本发明具体实施例的抽屉与各套位置指示单元的纵向投影位置关系示意图。

图2是图1所示结构的俯视示意图。

图3是图2中A-A剖面示意图。

图4是每一套位置指示单元的结构示意图。

图5是副磁铁块的结构示意图。

图6是本发明具体实施例在抽屉到达分离位置时的状态示意图。

图7是本发明具体实施例在抽屉到达试验位置时的状态示意图。

图8是本发明具体实施例在抽屉到达连接位置时的状态示意图。

图9是主磁铁块移动到任意一套位置指示单元的副磁铁块正下方时的结构示意图。

图10是图9所示状态下的导电回路示意图。

图11是主磁铁块的纵向位置稍微偏离任意一套位置指示单元的副磁铁块时的变化状态示意图。

具体实施方式

图1、图2、图3所示的一种开关柜的抽屉功能位置显示机构，包括开关柜，开关柜设有抽屉9和回路隔室，抽屉9能纵向移动地安装在回路隔室中；抽屉9的纵向移动轨迹中包括有三个功能位置，三个功能位置分别为分离位置、试验位置和连接位置；在抽屉的其中一侧下边沿固定安装有主磁铁块2，主磁铁块2随同抽屉纵向移动（纵向移动的方向如图2箭头所示）；还设有三套位置指示单元6，每套位置指示单元6分别与抽屉的其中一个功能位置对应配套，三套位置指示单元分别为第一套位置指示单元、第二套位置指示单元、第三套位置指示单元。图3、图4、图5所示，每套位置指示单元6包括有位置指示灯、竖向导杆3、副磁铁块4，副磁铁块4中央开设有导孔40，导孔40的纵向截面形成有上大而下小的锥度，竖向导杆3穿过副磁铁块中央的导孔40。

三套位置指示单元的位置指示灯安装在开关柜的面板上，每个位置指示灯对应设有导电回路，如图10所示，每个导电回路设有磁控开关，磁控开关包括有第一固定铜电极71、第二固定铜电极72，第一固定铜电极71、第二固定铜电极72分别作为磁控开关的两极；每一套位置指示单元的副磁铁块4上还安装有第一活动铜电极81、第二活动铜电极82，第一活动铜电极81、第二活动铜电极82随同该副磁铁块4同步移动，其中第一活动铜电极81与第二活动铜电极82之间固定形成电连接，第一活动铜电极81、第二活动铜电极82分别位于对应一套位置指示单元的竖向导杆3的前后两侧，第一活动铜电极81位于第一固定铜电极71的正下方，第二活动铜电极82位于第二固定铜电极72的正下方，如图4所示；当副磁铁块4沿竖向导杆3向上移动到其竖向移动轨迹的最上端时，第一活动铜电极81接触第一固定铜电极71，第二活动铜电极82接触第二固定铜电极72,如图9所示，磁控开关闭合；

三套位置指示单元的副磁铁块4沿纵向依次排列布置；当抽屉9沿纵向移动到分离位置时，主磁铁块2位于第一套位置指示单元的副磁铁块4的正下方，如图6所示；当抽屉9沿纵向移动到试验位置时，主磁铁块2位于第二套位置指示单元的副磁铁块4的正下方，如图7所示；当抽屉沿纵向移动到连接位置时，主磁铁块2位于第三套位置指示单元的副磁铁块4的正下方，如图8所示。

图9所示，当主磁铁块2移动到任意一套位置指示单元6的副磁铁块4的正下方时，该副磁铁块4与主磁铁块2两者的相邻端磁极相同而形成磁力相斥关系，且该磁斥力大小与副磁铁块4和第一活动铜电极81、第二活动铜电极82的重量形成以下配合关系：当该副磁铁块4沿竖向导杆3向上移动到其竖向移动轨迹的最上端时，主磁铁块2对副磁铁块4的向上磁斥力相当于副磁铁块4和第一活动铜电极81、第二活动铜电极82三者重量之和的1.03倍。

上述实施例中使用过程中，当抽屉9移动到任意一个功能位置时，主磁铁块2移动到对应一套位置指示单元的副磁铁块4的正下方，该副磁铁块4与主磁铁块2两者的相邻端磁极相同而形成磁力相斥关系，该副磁铁块4在主磁铁块2的磁力作用下沿竖向导杆3向上移动到远离主磁铁块2的一端，因而使得对应的第一活动铜电极81接触第一固定铜电极71且同时对应的第二活动铜电极82接触第二固定铜电极72，对应回路的磁控开关打开，如图9、图10所示，对应的导电回路接通，对应的位置指示灯亮起，从而显示出抽屉的功能位置。

图11所示，只要抽屉9稍微偏离功能位置，则副磁铁块4会发生前后方向的倾斜，使得两个活动铜电极不会同时接触到对应的固定铜电极，对应回路的磁控开关没有打开，即对应的位置指示灯会熄灭。

上述实施例中，主磁铁块2对副磁铁块4的向上磁斥力也可以改为相当于副磁铁块4和第一活动铜电极81、第二活动铜电极82三者重量之和的1.02倍，或者1.05倍。

Claims (2)

1.一种开关柜的抽屉功能位置显示机构，包括开关柜，开关柜设有抽屉和回路隔室，抽屉能纵向移动地安装在回路隔室中；抽屉的纵向移动轨迹中包括有三个功能位置，三个功能位置分别为分离位置、试验位置和连接位置；其特征在于，在抽屉的其中一侧下边沿固定安装有主磁铁块，主磁铁块随同抽屉纵向移动；还设有三套位置指示单元，三套位置指示单元分别为第一套位置指示单元、第二套位置指示单元、第三套位置指示单元；

每套位置指示单元包括有位置指示灯、竖向导杆、副磁铁块，副磁铁块中央开设有导孔，导孔的纵向截面形成有上大而下小的锥度，竖向导杆穿过副磁铁块中央的导孔；

三套位置指示单元的位置指示灯安装在开关柜的面板上，每个位置指示灯对应设有导电回路，每个导电回路设有磁控开关，磁控开关包括有第一固定铜电极、第二固定铜电极，第一固定铜电极、第二固定铜电极分别作为磁控开关的两极；每一套位置指示单元的副磁铁块上还安装有第一活动铜电极、第二活动铜电极，第一活动铜电极、第二活动铜电极随同该副磁铁块同步移动，其中第一活动铜电极与第二活动铜电极之间固定形成电连接，第一活动铜电极、第二活动铜电极分别位于对应一套位置指示单元的竖向导杆的前后两侧，第一活动铜电极位于第一固定铜电极的正下方，第二活动铜电极位于第二固定铜电极的正下方；当副磁铁块沿竖向导杆向上移动到其竖向移动轨迹的最上端时，第一活动铜电极接触第一固定铜电极，第二活动铜电极接触第二固定铜电极, 磁控开关闭合；

三套位置指示单元的副磁铁块沿纵向依次排列布置；当抽屉沿纵向移动到分离位置时，主磁铁块位于第一套位置指示单元的副磁铁块的正下方；当抽屉沿纵向移动到试验位置时，主磁铁块位于第二套位置指示单元的副磁铁块的正下方；当抽屉沿纵向移动到连接位置时，主磁铁块位于第三套位置指示单元的副磁铁块的正下方；

当主磁铁块移动到任意一套位置指示单元的副磁铁块的正下方时，该副磁铁块与主磁铁块两者的相邻端磁极相同而形成磁力相斥关系，且磁斥力大小与副磁铁块的重量形成以下配合关系：当该副磁铁块沿竖向导杆向上移动到其竖向移动轨迹的最上端时，主磁铁块对副磁铁块的向上磁斥力相当于副磁铁块和第一活动铜电极、第二活动铜电极三者重量之和的1.02～1.05倍。

2.根据权利要求1的位置显示机构，其特征在于：当该副磁铁块沿竖向导杆向上移动到其竖向移动轨迹的最上端时，主磁铁块对副磁铁块的向上磁斥力相当于副磁铁块和第一活动铜电极、第二活动铜电极三者重量之和的1.03倍。

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