CN117613744B - 一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,属于馈电开关技术领域,包括隔爆壳,隔爆壳内分为上、下两腔室,所述隔爆壳前侧与下腔室通过铰链与前门连接,上腔室与隔爆壳的对接法兰、进线喇叭口以及出线喇叭口连通,从进线喇叭口穿入下腔室的进线导线与继电器结构连接;在断电时,铁芯磁性消失,插杆沿着竖槽从A点移动至B点,静触点和动触点分离,进线导线和中间导线断开,完成一次初步断电闭锁;推架左移推动下绝缘板也同步向左移动,电源上导电片和电源下导电片会慢慢分开,实现中间导线以及出线导线断开,完成二次初步断电闭锁,实施有效的切断,避免电源侧还有电流,通过灯光进行提示是否放电完成,保护人员安全。

Description

一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关
技术领域
本发明涉及馈电开关技术领域,特别涉及一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关。
背景技术
隔爆型馈电开关主要用于具有爆炸性危险气体(甲烷混合物)的煤矿井下,对额定电压、额定频率50HZ、额定电流不超过400A的供电系统进行控制、保护和测量,简称配电装置。
配电装置的结构分为隔爆外壳和机芯小车两大部分。防爆外壳由箱体、箱门、盖板、接线腔、二次接线腔、电源腔、底架等主要部分组成。主要电器元件包括:矿用高压永磁真空断路器、高压综合保护装置、电流互感器、高压氧化锌压敏电阻器。
而开关本身电源侧带电,容易发生触电事故。检修配电装置期间,上级电源给检修的配电装置电源侧送电,检修期间存在带电安全隐患,未形成可靠的闭锁装置,不能保证电工的人身安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,静触点和动触点分离,进线导线和中间导线断开,完成一次初步断电闭锁,电源上导电片和电源下导电片会慢慢分开,实现中间导线以及出线导线断开,完成二次初步断电闭锁,通过二次断开闭锁,实施有效的切断,避免电源侧还有电流,并且电源下导电片和第二侧片移动与导电片接触,放电提示灯会发光通过灯光进行提示,以保护人员安全,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,包括隔爆壳,隔爆壳内分为上、下两腔室,所述隔爆壳前侧与下腔室通过铰链与前门连接,上腔室与隔爆壳的对接法兰、进线喇叭口以及出线喇叭口连通,从进线喇叭口穿入下腔室的进线导线与继电器结构连接,继电器结构与传动组件和手闸驱动结构连接,传动组件还与下腔室中的电源通断结构连接,继电器结构和电源通断结构之间通过中间导线连接,电源通断结构连接的出线导线通过出线喇叭口穿出隔爆壳;
所述隔爆壳的顶部还设置有放电提示灯,放电提示灯通过导线与下腔室中的导电片电连接。
进一步地,继电器结构包括动触点部件、静触点部件和保护盒,静触点部件位于保护盒中,动触点部件移动插入保护盒中与静触点部件接触。
进一步地,静触点部件包括静触点、铁芯、线圈和第一侧片,铁芯通过支撑环装配在保护盒中,铁芯的侧面与第一侧片连接,静触点固定在第一侧片朝向动触点部件的一面上,进线导线的一端穿过保护盒的第一侧片与静触点接触;
所述线圈缠绕在铁芯上,并且线圈的两端并联在进线导线上。
进一步地,动触点部件包括容纳架、支撑架、绝缘弹簧、动触点、铁杆和第二侧片,容纳架与保护盒的侧面连接,保护盒和容纳架通过支撑架安装在隔爆壳内;
所述容纳架的一侧面加工有条形槽,容纳架与保护盒贴合的侧面上还加工有槽口,铁杆穿过槽口且端口第二侧片固定,另一端插入条形槽中与滑块固定,铁杆上套有的绝缘弹簧两端分别与滑块和容纳架固定;
所述动触点设有两个,对称固定在第二侧片的两面上。
进一步地,滑块对称的两侧面上还固定有导向块,条形槽的对称的两侧面上加工有供导向块插入的导向槽,滑块沿着导向槽滑动。
进一步地,传动组件包括齿条、齿轮和传动轴,齿条固定在滑块上,齿轮的一部分穿入条形槽中与齿条啮合,齿轮圆心处贯穿的传动轴与支撑架上的轴承连接。
进一步地,手闸驱动结构包括手闸旋钮、旋钮轴、套筒、推板、驱动槽以及插杆,旋钮轴的一端穿出隔爆壳,旋钮轴位于隔爆壳外部的端口上固定手闸旋钮,旋钮轴的另一端与套筒固定,套筒的外壁上加工驱动槽;
所述插杆的一端插入驱动槽中,插杆的另一端与推板固定,推板设置在滑块上。
进一步地,驱动槽包括螺旋槽和竖槽,螺旋槽设置一圈,竖槽沿着套筒的轴向方向设置,竖槽的两端与螺旋槽连通,插杆在螺旋槽和竖槽中滑动。
进一步地,电源通断结构包括通断盒、下绝缘板、上绝缘板、电源下导电片、电源上导电片、导向柱、滑座、转杆和推架,通断盒的底部开设有槽道,通断盒的侧面开设矩形孔,上绝缘板固定在通断盒内,电源上导电片安装在上绝缘板上,下绝缘板穿过矩形孔,下绝缘板上设置电源下导电片,电源下导电片与电源上导电片位于下绝缘板和上绝缘板相向面上,动触点上连接的中间导线与电源上导电片端口电连接,出线导线穿入通断盒与电源下导电片电连接;
所述传动轴的端口上安装定位座,定位座被转杆的一端贯穿,定位座和转杆活动连接,转杆另一端通过销轴与推架活动连接;
所述推架套在滑座的连杆上,滑座被导向柱贯穿,导向柱的两端通过支架固定在支撑架上;
所述下绝缘板与电源下导电片对称的另一侧面上设置有凸起块,凸起块位于槽道内,推架顶部与凸起块相互卡合。
进一步地,第二侧片在绝缘弹簧的推动下与第一侧片脱离,第二侧片上的动触点与一个导电片接触,电源下导电片与另一个导电片接触,两个导电片与放电提示灯并联,用于放电。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提出的一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,在断电时,线圈中无电流,铁芯磁性消失,插杆沿着竖槽从A点移动至B点,静触点和动触点分离,进线导线和中间导线断开,完成一次初步断电闭锁;随着齿条的移动,齿轮反向旋转,推架左移推动下绝缘板也同步向左移动,电源上导电片和电源下导电片会慢慢分开,实现中间导线以及出线导线断开,完成二次初步断电闭锁,通过二次断开闭锁,实施有效的切断,避免电源侧还有电流,并且电源下导电片和第二侧片移动至与导电片接触,放电提示灯会发光,以提示还有电流残留,不得打开前门,在放电提示灯熄灭后,才能将前门打开,通过灯光进行提示,以保护人员安全。
附图说明
图1为本发明的前门关闭隔爆壳结构图;
图2为本发明的前门打开隔爆壳内部结构图;
图3为本发明的继电器结构断开结构图;
图4为本发明的继电器结构导通剖面结构图;
图5为本发明的继电器结构断开剖面结构图;
图6为本发明的图5的C处放大图;
图7为本发明的动触点部件结构图;
图8为本发明的手闸旋钮结构图;
图9为本发明的滑块、传动组件和电源通断结构正面连接图;
图10为本发明的滑块、传动组件和电源通断结构侧面连接图;
图11为本发明的电源通断结构局部分解图;
图12为本发明的容纳架俯视图;
图13为本发明的通断盒内部分解图;
图14为本发明的电源上导电片和电源下导电片脱离后与导电片接触示意图。
图中:1、隔爆壳;11、前门;12、对接法兰;13、进线喇叭口;14、出线喇叭口;2、导电片;3、继电器结构;31、静触点部件;311、静触点;312、铁芯;313、线圈;314、第一侧片;32、动触点部件;321、容纳架;3211、条形槽;322、支撑架;323、绝缘弹簧;324、动触点;325、铁杆;326、第二侧片;327、滑块;3271、导向块;33、保护盒;4、传动组件;41、齿条;42、齿轮;43、传动轴;431、定位座;5、手闸驱动结构;51、手闸旋钮;52、旋钮轴;53、套筒;54、推板;55、驱动槽;551、螺旋槽;552、竖槽;56、插杆;6、电源通断结构;61、通断盒;62、下绝缘板;63、上绝缘板;64、电源下导电片;65、电源上导电片;66、导向柱;67、滑座;68、转杆;69、推架;7、放电提示灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图14,一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,包括隔爆壳1,隔爆壳1内分为上、下两腔室,隔爆壳1前侧与下腔室通过铰链与前门11连接,上腔室与隔爆壳1的对接法兰12、进线喇叭口13以及出线喇叭口14连通,从进线喇叭口13穿入下腔室的进线导线与继电器结构3连接,继电器结构3与传动组件4和手闸驱动结构5连接,继电器结构3和电源通断结构6之间通过中间导线连接,传动组件4还与下腔室中的电源通断结构6连接,电源通断结构6连接的出线导线通过出线喇叭口14穿出隔爆壳1;
隔爆壳1的顶部还设置有放电提示灯7,放电提示灯7通过导线与下腔室中的两个导电片2电连接。
具体的,进线导线断电时,继电器结构3上的磁力消失,实现断开,在断开的过程中,还通过传动组件4驱动电源通断结构6断开,继续实现断开,通过双重断开,并且断开后继电器结构3和电源通断结构6与导电片2接触,若电路中还有电流则放电提示灯7点亮,通过放电提示灯7来确定电路中电流是否存在,在放电提示灯7熄灭后,电路中无电流了,以便打开馈电开关,保护人员的安全。
继电器结构3包括静触点部件31、动触点部件32和保护盒33,静触点部件31位于保护盒33中,动触点部件32移动插入保护盒33中与静触点部件31接触,保护盒33采用塑料制备,能够起到绝缘的目的。
静触点部件31包括静触点311、铁芯312、线圈313和第一侧片314,铁芯312通过支撑环装配在保护盒33中,铁芯312的侧面与第一侧片314连接,静触点311固定在第一侧片314朝向动触点部件32的一面上,进线导线的一端穿过保护盒33的第一侧片314与静触点311接触;
线圈313缠绕在铁芯312上,并且线圈313的两端并联在进线导线上。
具体的,线圈313由于并联在进线导线上,进线导线有电流时,线圈313上也会流过电流,被线圈313缠绕的铁芯312就会产生磁性,以吸住动触点部件32。
动触点部件32包括容纳架321、支撑架322、绝缘弹簧323、动触点324、铁杆325和第二侧片326,容纳架321与保护盒33的侧面连接,保护盒33和容纳架321通过支撑架322安装在隔爆壳1内;
容纳架321的一侧面加工有条形槽3211,容纳架321与保护盒33贴合的侧面上还加工有槽口,铁杆325穿过槽口且端口与第二侧片326固定,另一端插入条形槽3211中与滑块327固定,铁杆325上套有的绝缘弹簧323两端分别与滑块327和容纳架321固定;
动触点324设有两个,对称固定在第二侧片326的两面上。
滑块327对称的两侧面上还固定有导向块3271,条形槽3211的对称的两侧面上加工有供导向块3271插入的导向槽,导向块3271沿着导向槽滑动。
具体的,容纳架321与保护盒33装配在支撑架322上固定,导向块3271固定在滑块327上,导向块3271插入条形槽3211对称的导向槽内,在线圈313通电后铁芯312产生磁性会吸住铁杆325,第一侧片314上的静触点311与第二侧片326上的动触点324贴合,继电器实现导通。
手闸驱动结构5包括手闸旋钮51、旋钮轴52、套筒53、推板54、驱动槽55以及插杆56,旋钮轴52的一端穿出隔爆壳1,旋钮轴52位于隔爆壳1外部的端口上固定手闸旋钮51,旋钮轴52的另一端与套筒53固定,套筒53的外壁上加工驱动槽55;
插杆56的一端插入驱动槽55中,插杆56的另一端与推板54固定,推板54设置在滑块327上。
驱动槽55包括螺旋槽551和竖槽552,螺旋槽551设置一圈,竖槽552沿着套筒53的轴向方向设置,竖槽552的两端与螺旋槽551连通,竖槽552的两端与螺旋槽551的连接处分别为A点和B点,插杆56在螺旋槽551和竖槽552中滑动。
具体的,在铁芯312吸住铁杆325时,动触点324和静触点311接触,插杆56位于螺旋槽551上,并处于A点,线路断电后,线圈313上也没有电流流过,则铁芯312的磁性消失,在绝缘弹簧323的弹力作用下,会推动滑块327朝向手闸旋钮51的方向移动,也带动插杆56沿着竖槽552从A点移动至B点,完成一次断电闭锁的目的;
手闸驱动结构5实现手动合闸动作,手动合闸时,转动手闸旋钮51。
传动组件4包括齿条41、齿轮42和传动轴43,齿条41固定在滑块327上,齿轮42的一部分穿入条形槽3211中与齿条41啮合,齿轮42圆心处贯穿的传动轴43与支撑架322上的轴承连接。
具体的,滑块327在往复移动的过程中会带动齿条41同步移动,则齿轮42绕传动轴43正旋或者反旋。
电源通断结构6包括通断盒61、下绝缘板62、上绝缘板63、电源下导电片64、电源上导电片65、导向柱66、滑座67、转杆68和推架69,通断盒61的底部开设有槽道,通断盒61的侧面开设矩形孔,上绝缘板63固定在通断盒61内,电源上导电片65安装在上绝缘板63上,下绝缘板62穿过矩形孔,下绝缘板62上设置电源下导电片64,电源下导电片64与电源上导电片65位于下绝缘板62和上绝缘板63相向面上,动触点324上连接的中间导线与电源上导电片65端口电连接,出线导线穿入通断盒61与电源下导电片64电连接;
传动轴43的端口上安装定位座431,定位座431被转杆68的一端贯穿,定位座431和转杆68活动连接,转杆68另一端通过销轴与推架69活动连接;
推架69套在滑座67的连杆上,滑座67被导向柱66贯穿,导向柱66的两端通过支架固定在支撑架322上;
下绝缘板62与电源下导电片64对称的另一侧面上设置有凸起块,凸起块位于槽道内,推架69顶部与凸起块相互卡合。
第二侧片326在绝缘弹簧323的推动下与第一侧片314脱离,动触点324与一个导电片2接触,电源下导电片64与另一个导电片2接触,两个导电片2与放电提示灯7并联,用于放电。
具体的,传动轴43往复旋转驱动定位座431和转杆68也同步旋转,在转杆68朝一个方向旋转时,转杆68带动滑座67和推架69沿导向柱66朝左侧移动,推架69在朝左侧移动时推动下绝缘板62也同步移动,电源上导电片65和电源下导电片64脱离,实现二次断电闭锁的目的,而断电后,第二侧片326和电源下导电片64均与导电片2接触,若隔爆壳1内断开的电路中还残留电荷,则放电提示灯7会发光,以提示还有电流残留,不得打开前门11,在放电提示灯7熄灭后,才能将前门11打开。
工作原理:需要进线导线、中间导线以及出线导线连通时,进线导线通电后,线圈313缠绕的铁芯312产生磁性,手动合闸时,手动转动手闸旋钮51旋转360°,套筒53也旋转360°,插杆56这时从B点沿着螺旋槽551移动至A点,铁杆325与铁芯312相吸,在插杆56沿着螺旋槽551移动时,会带动推板54、铁杆325、滑块327和齿条41同步朝保护盒33方向移动,绝缘弹簧323被压缩;
齿条41移动推动齿轮42正旋转,齿条41旋转转杆68带动滑座67和推架69沿导向柱66朝右侧移动,推架69在朝右侧移动时推动下绝缘板62也同步向右移动,电源上导电片65和电源下导电片64会慢慢接触,实现进线导线、中间导线以及出线导线连通。
在断电时,线圈313中无电流,铁芯312磁性消失,绝缘弹簧323的弹力推动推板54、铁杆325、滑块327和齿条41远离保护盒33,插杆56沿着竖槽552从A点移动至B点,动触点324和静触点311分离,进线导线和中间导线断开,完成一次初步断电闭锁;
随着齿条41的移动,齿轮42反向旋转,齿条41旋转转杆68带动滑座67和推架69沿导向柱66朝左侧移动,推架69左移推动下绝缘板62也同步向左移动,电源上导电片65和电源下导电片64会慢慢分开,实现中间导线以及出线导线断开,完成二次初步断电闭锁,电源下导电片64和第二侧片326移动与导电片2接触,放电提示灯7会发光,以提示还有电流残留,不得打开前门11,在放电提示灯7熄灭后,才能将前门11打开。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,其特征在于,包括隔爆壳(1),隔爆壳(1)内分为上、下两腔室,所述隔爆壳(1)前侧与下腔室通过铰链与前门(11)连接,上腔室与隔爆壳(1)的对接法兰(12)、进线喇叭口(13)以及出线喇叭口(14)连通,从进线喇叭口(13)穿入下腔室的进线导线与继电器结构(3)连接,继电器结构(3)与传动组件(4)和手闸驱动结构(5)连接,传动组件(4)还与下腔室中的电源通断结构(6)连接,继电器结构(3)和电源通断结构(6)之间通过中间导线连接,电源通断结构(6)连接的出线导线通过出线喇叭口(14)穿出隔爆壳(1);
继电器结构(3)包括静触点部件(31)、动触点部件(32)和保护盒(33),静触点部件(31)位于保护盒(33)中,动触点部件(32)移动插入保护盒(33)中与静触点部件(31)接触;
传动组件(4)包括齿条(41)、齿轮(42)和传动轴(43),齿条(41)固定在滑块(327)上,齿轮(42)的一部分穿入条形槽(3211)中与齿条(41)啮合,齿轮(42)圆心处贯穿的传动轴(43)与支撑架(322)上的轴承连接;
手闸驱动结构(5)包括手闸旋钮(51)、旋钮轴(52)、套筒(53)、推板(54)、驱动槽(55)以及插杆(56),旋钮轴(52)的一端穿出隔爆壳(1),旋钮轴(52)位于隔爆壳(1)外部的端口上固定手闸旋钮(51),旋钮轴(52)的另一端与套筒(53)固定,套筒(53)的外壁上加工驱动槽(55);
所述插杆(56)的一端插入驱动槽(55)中,插杆(56)的另一端与推板(54)固定,推板(54)设置在滑块(327)上;
所述隔爆壳(1)的顶部还设置有放电提示灯(7),放电提示灯(7)通过导线与下腔室中的两片导电片(2)电连接;
电源通断结构(6)包括通断盒(61)、下绝缘板(62)、上绝缘板(63)、电源下导电片(64)和电源上导电片(65),通断盒(61)安装在支撑架(322)上,通断盒(61)的底部开设有槽道,通断盒(61)的侧面开设矩形孔,上绝缘板(63)固定在通断盒(61)内,电源上导电片(65)安装在上绝缘板(63)上,下绝缘板(62)穿过矩形孔,下绝缘板(62)上设置电源下导电片(64),电源下导电片(64)与电源上导电片(65)位于下绝缘板(62)和上绝缘板(63)相向面上。
2.如权利要求1所述的一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,其特征在于,静触点部件(31)包括静触点(311)、铁芯(312)、线圈(313)和第一侧片(314),铁芯(312)通过支撑环装配在保护盒(33)中,铁芯(312)的侧面与第一侧片(314)连接,静触点(311)固定在第一侧片(314)朝向动触点部件(32)的一面上,进线导线的一端穿过保护盒(33)的第一侧片(314)与静触点(311)接触;
所述线圈(313)缠绕在铁芯(312)上,并且线圈(313)的两端并联在进线导线上。
3.如权利要求2或1所述的一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,其特征在于,动触点部件(32)包括容纳架(321)、支撑架(322)、绝缘弹簧(323)、动触点(324)、铁杆(325)和第二侧片(326),容纳架(321)与保护盒(33)的侧面连接,保护盒(33)和容纳架(321)通过支撑架(322)安装在隔爆壳(1)内;
所述容纳架(321)的一侧面加工有条形槽(3211),容纳架(321)与保护盒(33)贴合的侧面上还加工有槽口,铁杆(325)穿过槽口且一端口与第二侧片(326)固定,另一端插入条形槽(3211)中与滑块(327)固定,铁杆(325)上套有的绝缘弹簧(323)两端分别与滑块(327)和容纳架(321)固定;
所述动触点(324)设有两个,对称固定在第二侧片(326)的两面上。
4.如权利要求3所述的一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,其特征在于,滑块(327)对称的两侧面上还固定有导向块(3271),条形槽(3211)的对称的两侧面上加工有供导向块(3271)插入的导向槽,导向块(3271)沿着导向槽滑动。
5.如权利要求4所述的一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,其特征在于,驱动槽(55)包括螺旋槽(551)和竖槽(552),螺旋槽(551)设置一圈,竖槽(552)沿着套筒(53)的轴向方向设置,竖槽(552)的两端与螺旋槽(551)连通,插杆(56)在螺旋槽(551)和竖槽(552)中滑动。
6.如权利要求5所述的一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,其特征在于,电源通断结构(6)还包括导向柱(66)、滑座(67)、转杆(68)和推架(69),动触点(324)上连接的中间导线与电源上导电片(65)端口电连接,出线导线穿入通断盒(61)与电源下导电片(64)电连接;
所述传动轴(43)的端口上安装定位座(431),定位座(431)被转杆(68)的一端贯穿,定位座(431)和转杆(68)活动连接,转杆(68)另一端通过销轴与推架(69)活动连接;
所述推架(69)套在滑座(67)的连杆上,滑座(67)被导向柱(66)贯穿,滑座(67)和导向柱(66)活动连接,导向柱(66)的两端通过支架固定在支撑架(322)上;
所述下绝缘板(62)与电源下导电片(64)对称的另一侧面上设置有凸起块,凸起块位于槽道内,推架(69)顶部与凸起块相互卡合。
7.如权利要求6所述的一种矿用断电闭锁的本质安全型馈电开关,其特征在于,第二侧片(326)在绝缘弹簧(323)的推动下与第一侧片(314)脱离,第二侧片(326)上的动触点(324)与一个导电片(2)接触,电源下导电片(64)与另一个导电片(2)接触,两个导电片(2)与放电提示灯(7)并联,用于放电。
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