CN201656309U - 一种模块式功能单元 - Google Patents

Abstract

一种模块式功能单元，包括：功能模块壳体、电器回路、抽插操作机构和安全连锁机构；其中，功能模块壳体包括：电器安装板；设置于电器安装板上防护罩；设置于所述防护罩上的面板；所述电器回路安装于功能模块壳体内；所述抽插操作机构以及安全连锁机构安装于功能模块壳体上。本实用新型提供的模块式功能单元在实现抽屉单元功能的基础上，不仅满足了电器元件的安装条件，而且使得模块式功能单元的整体结构得到简化，抽插操作机构和安全联锁机构，防止带负荷抽出或插入模块式功能单元的误操作；并且，在主开关合闸状态下，能为专业人员提供打开面板的安全操作程序，保证了操作的安全性和可靠性。

Description

一种模块式功能单元

技术领域

本申请涉及低压成套开关设备技术领域，特别是涉及一种可抽插模块式功能单元。

背景技术

目前，众所周知的低压抽出式开关柜的基本构成部件和基本单元是抽屉单元，抽屉单元有抽屉框架、接插件、电器元件、操作机构、推进机构以及连锁机构等构成，抽屉单元的构成零部件繁多，各部件构成复杂，使得抽屉单元本身结构复杂，维修难度和工作量大，制作成本和维护成本高，且电器元件的安装有悖于其安装要求，以致影响其动作特性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种可抽插模块式功能单元，以代替现有的抽屉单元，解决现有抽屉单元构成复杂，电器元件安装有悖于其安装要求的问题，技术方案如下：

一种模块式功能单元，包括：功能模块壳体、电器回路、抽插操作机构和安全连锁机构；

其中，功能模块壳体包括：

电器安装板；

设置于电器安装板上防护罩；

设置于所述防护罩上的面板；

所述电器回路安装于功能模块壳体内；

所述抽插操作机构以及安全连锁机构安装于功能模块壳体上。

所述电器安装板包括：

进线插头，所述进线插头包括绝缘板和安装于所述绝缘板第一板面上的插头导体；

电器元件安装板，所述电器元件安装板与所述绝缘板平行；

设置于所述电器元件安装板上的主开关进线桩头；

位于所述电器元件安装板第二板面和所述绝缘板第二板面间，连接所述进线插头和所述进线桩头的过渡母线。

所述进线插头还包括：第一汇流母线和第二汇流母线，其中：

所述插头导体安装在两个平行的汇流母线之间；

所述插头导体为V型结构，其两端通过压铸嵌入在所述绝缘板上，且其中一端伸出绝缘板外与绝缘板呈角度α。

所述电器回路包括：主回路电器元件、信号和主令电器元件；

所述主回路电器元件安装于所述电器安装板上；

所述信号和主令电器元件安装在功能单元壳体内的面板上。

所述安全连锁机构包括：第一卡板、第二卡板、弹性元件、锁扣和主开关操作手柄，其中：

所述第一卡板具有第一锁孔、第一调节孔和第一专用孔，所述第一卡板的一端铰接在所述主开关操作手柄上；

所述第二卡板具有第二锁孔、第二调节孔和第二专用孔，所述第二卡板通过所述弹性元件安装在所述防护罩上；

所述锁扣安装在所述面板内侧上，当所述面板盖住所述防护罩时，所述锁扣穿过所述第一锁孔后被所述第二锁孔卡紧；

所述主开关操作手柄具有开断和闭合档位，当所述主开关操作手柄为开断档位时，通过所述第一调节孔与所述第二调节孔调节所述第二卡板的位置，使所述第二锁孔与所述第一锁孔具有使所述锁扣抽出的重合部分；

当所述主开关操作手柄为闭合档位时，通过所述第一专用孔和所述第二专用孔调节所述第二卡板的位置，使所述第二锁孔与所述第一锁孔具有使所述锁扣抽出的重合部分。

所述安全连锁机构还包括设置于所述面板外侧的拉手。

所述第一卡板通过连杆与所述主开关操作手柄铰接。

所述安全连锁机构还包括设置于面板上的插销。

所述抽插操作机构包括：

设置于所述面板上的拉手；

设置于所述拉手内的第二弹簧；

设置于所述拉手内，与所述第二弹簧相连的内拉手；

设置于主体内与所述内拉手相连的设置有槽口的拉杆，所述拉杆的槽口与所述第一卡板相对应；

与所述拉杆另一端相连的绕第一支点转动的拐臂；

设置于所述功能模块壳体外，与所述拐臂另一端相连的插销；

设置于所述功能模块壳体外的绝缘隔板上，具有与所述插销相对应的凹槽的卡子；

设置于所述功能模块外与所述卡子另一凹槽相对应的挡板；

与所述挡板另一端相连的绕设置于所述面板上的第二支点转动的杠杆；

与所述杠杆连接的连杆，所述连杆与所述主开关操作手柄连接；所述连杆的另一端与所述第一卡板相连；

当所述功能模块壳体插入绝缘板，且所述主开关操作手柄为开断状态时，所述插销插入所述卡子的凹槽内；当所述主开关操作手柄为闭合状态时，所述挡板插入所述卡子的另一凹槽，所述第一卡板卡入所述拉杆的槽口中；

当所述主体从所述绝缘板上抽出，且所述主开关操作手柄为开断状态时，所述插销在所述拉手作用下，从所述卡子的凹槽内脱离。

所述的模块式功能单元，还包括：

设置于所述功能模块壳体下方的支撑点；

与所述支撑点相对应的设置于所述绝缘板上的支撑槽。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本实用新型实施例中的可抽插模块式功能单元，在实现了抽屉单元功能的基础之上，满足了电器元件的安装条件，大大简化了各部件的结构，从而使得模块式功能单元的整体结构得到简化，抽插操作机构和安全联锁机构，防止带负荷抽出或插入模块式功能单元的误操作；并且，在主开关合闸状态下，有特殊需要时，为专业人员提供打开面板的安全操作程序，同时，保证了模块式功能单元不会被非法打开，保证了操作的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例模块式功能单元的结构示意图；

图2为本申请实施例电器安装板的结构示意图；

图3为本申请实施例电气安装板中进线插头的结构示意图；

图4a为本申请实施例安全连锁机构的结构示意图；

图4b为本申请实施例安全连锁机构的锁孔、调节孔和专用孔的示意图；

图5为本申请实施例抽插操作机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

本实用新型提供一种模块式功能单元，以解决现有抽屉单元构成零部件繁多，工艺复杂的问题。具体方案如下所述：

实施例一：

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的可抽插模块式功能单元的结构示意图。

本实施例提供的可抽插模块式功能单元包括：功能模块壳体1、电器回路2、安全连锁机构3以及抽插操作机构4；

所述电器回路2、安全连锁机构3以及抽插操作机构4均安装于功能模块壳体1上。

其中，功能模块壳体1包括：

电器安装板11；

设置于电器安装板11上的防护罩12；

设置于所述防护罩12上与电器安装板11相对面上的面板13；

其中，所述防护罩12设置于电器安装板11上板面上，将此板面沿其四周包围，然后在与此板面相对的面上安装有面板13，从而使得电器安装板11、防护罩12和面板13组成了一个封闭的空间，主回路电器元件安装在此封闭的空间内。实现了电气连接的同时能有效的防止人体直接触及带电导体的电器安装板11。防护罩12的上下面为网状板材，有助于获得良好的通风和散热性能。而且从整体上看来，本实施例中的功能模块结构简单、紧凑，节省了占用的空间。

图2为本实施例电器安装板的结构示意图，如图所示，电器安装板11包括：包括：三相进线插头111、电器元件安装板112、过渡母线113和主开关进线桩头114。

其中，进线插头111的绝缘板的第一板面1111上安装有进线插头导体，绝缘板与电器元件安装板112平行设置，电器元件安装板112上设置有主开关进线桩头114，过渡母线113位于所述绝缘板的第二板面1112和所述电器元件安装板112的第二板面1112之间，连接所述进线插头111和所述主开关进线桩头114，从而实现进线插头和主开关的电气连接与相序调整。主回路电器元件安装在电器元件安装板112的第一板面1121上，防护罩12安装在此板面上。本实施例中的电器安装板结构紧凑，节省了空间。绝缘板第二板面和电器元件安装板112的第二板面间设置有母线防护罩115，其功能与防护罩12的功能相近，保证人体不会接触到带电母线，绝缘板的下方还设置有附加安装板116，以适应当电器元件较多，安装空间不够的情况，同时可以实现电器元件的合理布局。

本实施例中的电器安装板中的进线插头结构如图3所示，包括：插头导体1113、绝缘板1114、第一汇流母线1115和第二汇流母线1116。其中，所述插头导体1113安装在平行的第一汇流母线1115和第二汇流母线1116之间；所述插头导体1113为V型结构，其两端通过压铸嵌入在所述绝缘板1114上，且其中一端伸出绝缘板1114外与绝缘板呈一定的角度α，α角度可以根据实际情况设定，只要能够保证接线方便，比如说，当α为0°。所述插头导体与所述汇流母线相对应的v型结构内部设有弹簧或者弹片等弹性元件，如螺旋式、板式弹簧等。弹性元件在安装时要保证有一定的预紧力。

本实用新型中所述电器回路2包括：主回路电器单元、信号和主令电器单元；

其中，所述主回路电器单元安装于功能模块壳体1内的电器安装板11上；

所述信号和主令电器单元安装于功能模块壳体1的面板13上；

本实用新型中的功能模块壳体不仅具有抽屉单元的所有功能而且结构简单紧凑，节省了占用空间，并且，符合电器元件的安装条件，保障其动作特性不变。本实用新型中的防护罩和面板能够防止人体直接接触带电导体，保证了人身安全。

通过改进进线插头的结构，依靠电动补偿力，提高插头的抗熔焊性能，从而不需要加大接触压力，使得功能模块壳体可以自由的插拔于母线之间。

实施例二：

如图4a所示为实施例二中提供的模块式功能单元中安全连锁机构3的结构示意图，所述的安全连锁机构3安装于所述功能模块壳体1上，包括：弹簧31、第一卡板32、锁扣33、拉手34、第二卡板35、连杆36、主开关操作手柄37和插销130。第一卡板32、第二卡板35和面板13上相应的锁孔、调节孔和专用孔的布局如图4b。

所述第一卡板32具有第一锁孔A、第一调节孔C和第一专用孔F，所述第一卡板32的一端通过连杆36铰接在所述主开关操作手柄37上；所述第二卡板35具有第二锁孔B、第二调节孔D和第二专用孔E，所述第二卡板35通过所述弹簧安装在所述防护罩12的内壁上；所述锁扣33安装在所述面板13内侧上，当所述面板13盖住所述防护罩12上时，所述锁扣33穿过所述第一锁孔A后被所述第二锁孔B卡紧。面板13上设置有与所述第一调节孔C和第二调节孔D相对应的第三调节孔H，以及与所述第一专用孔F和第二专用孔E相对应的第三专用孔G。

所述主开关操作手柄37具有开断和闭合档位，当所述主开关操作手柄37为开断档位时，用通用工具(如起子)穿过面板13上的第三调节孔H、所述第一调节孔C和所述第二调节孔D调节所述第二卡板35的位置，使其上下移动，从而实现所述第二锁孔B与所述第一锁孔A具有重合部分，并且所述的重合部分可使所述锁扣33抽出，在拉手34作用下，锁扣33从卡板中脱离出来，将面板13打开。

当所述主开关操作手柄37为闭合档位时，有特殊需要时，使用专用钥匙穿过面板13上的第三专用孔G、所述第一专用孔F和所述第二专用孔E，使连杆36和主开关操作手柄37的铰接解除，即可调节所述第二卡板35的位置，使其上下移动，从而实现所述第二锁孔B与所述第一锁孔A具有重合部分，并且所述的重合部分可使所述锁扣33抽出，在拉手34的作用下，锁扣33从卡板中脱离出来，将面板13打开。

本实施例中的安全联锁机构还包括设置在面板13上的用于将面板13固定在防护罩12上的插销130。

本安全联锁机构应用在本实用新型所提供的可抽插模块式功能单元中，结构简单、容易维护；利用卡板上锁孔位置的变化实现对面板的锁紧和打开，使得功能模块壳体不会被非法打开，安全性高；且通过设置有专用的锁孔能够实现在特殊情况下打开面板的目的，便于处理紧急状况。

实施例三：

如图5所示为实施例三中提供的可抽插模块式功能单元中抽插操作机构4的结构示意图，所述抽插操作机构4与安全连锁机构配合使用安装于所述功能模块壳体1上，包括：

设置于面板13上的拉手414；设置于所述拉手414内的第二弹簧413；设置于所述拉手414内，与所述第二弹簧413相连的内拉手412；设置于壳体406内与所述内拉手412相连的设置有槽口的拉杆408；与所述拉杆408另一端相连的绕第一支点405转动的拐臂404；设置于壳体406外，与所述拐臂404另一端相连的插销，所述插销包括：插头4031、第一弹簧4032和插销套4033；设置于壳体406外的绝缘隔板418上，具有与所述插销的插头4031相对应的凹槽的卡子402；设置于壳体406外与所述卡子402上另一凹槽相对应的挡板401；与所述挡板401另一端相连的绕设置于所述面板上的第二支点411转动的杠杆407；与所述杠杆407直接连接的连杆409；与所述连杆407铰接，具有开断和闭合档位的主开关操作手柄415；与所述拉杆408槽口相对应的第一卡板410，所述第一卡板410的另一端与所述连杆409相连。

此外，为了保证壳体上的进线插头420能稳定的插入汇流母线419，而不会在重力作用下下滑，所述抽插操作机构还包括：设置于主体下方的支撑点417；与所述支撑点417相对应的设置于所述绝缘隔板418上的支撑槽416。将支撑点417插入到支撑槽416内，使得支撑槽416能够给壳体一个向上的支撑力，从而保证其与汇流母线419的连接更加稳定。

本实施例中的壳体406为实施例一中的功能模块壳体1，第一卡板410为实施例二中安全连锁机构的第一卡板32。

所述抽插操作机构的工作原理如下所述：

当需要将功能模块插入汇流母线419上时，将支撑点417压入支撑槽416中，推动拉手414，进线插头420穿过绝缘隔板418插入平行汇流母线419之间，此时主开关处于开断状态，主开关操作手柄415处于向下位置，所以与其相连的连杆409将杠杆407拉下，同时将与杠杆相连的挡板401拉下；在拉手414的推动下，插头4031的斜面碰到卡子402的斜面，第一弹簧4032被压缩，插头4031在弹力作用下滑入卡子402的凹槽中，将功能模块扣住并固定在绝缘隔板419上。

当需要将功能模块从汇流母线419上抽出时，首先将主开关操作手柄415扳至开断状态，此时挡板401在杠杆407的拉动下从其嵌入的凹槽中脱离出来，第一卡板410也从拉杆408的槽口中脱离出来，用手握紧拉手414和内拉手412，压缩第二弹簧413，拉动拉杆408，拐臂404绕第一支点405转动，插销套4033在第一弹簧4032的拉力下，拉动插头4031向壳体406内收缩，直至插头4031从卡子402的凹槽中脱离出来，水平拉动拉手414，将进线插头从平行汇流母线419中抽出。

当模块式功能单元处于抽出位置时，闭合主开关，主开关操作手柄415扳处于向上位置，与主开关操作手柄415相连的连杆409将杠杆407抬起，同时将与杠杆407相连的挡板401抬起，模块式功能单元的插入将因挡板401碰到卡子402的前端，功能壳体不会在拉手414的推动下继续推进，不致发生带负荷将模块式功能单元插入汇流母线419的误操作，同时第一卡板410卡入拉杆408的槽口中，使得拉杆408不能移动，即使此时转动拉手414，也无法将插头4031从其对应的凹槽中脱出，保证了功能壳体在主开关闭合的情况下，不会在外力的作用下，从汇流母线419上脱离，也不致发生带负荷从汇流母线419上抽出模块式功能单元的误操作。实现了安全操作的目的。

当在特殊情况下需要在主开关闭合时将功能壳体从汇流母线上抽出时，由于抽插操作机构与安全连锁机构配合使用，可以采用安全连锁机构在特殊情况下打开面板的方式，解除连杆与主开关操作手柄的铰接，使得挡板从其嵌入的凹槽内脱出，从而实现安全抽出模块式功能单元的目的。

所述抽插操作机构应用在本实用新型所提供的模块式功能单元中，结构简单，协调性好，并且通过抽插操作机构上的插销和卡子的配合实现功能壳体稳定的安插于汇流母线上，使模块式功能单元结构稳定，同时采用挡板防止发生误操作，提高了模块功能单元工作的可靠性。

综上所述的实施例，本实用新型提供的模块式功能单元在实现抽屉单元功能的基础上，简化各部件的结构，从而使得模块式功能单元的整体结构得到简化，抽插操作机构和安全联锁机构，防止带负荷抽出或插入模块式功能单元的误操作；并且，在主开关合闸状态下，有特殊需要时，为专业人员提供打开面板的安全操作程序，同时，保证了模块式功能单元不会被非法打开，保证了操作的安全性和可靠性。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块式功能单元，其特征在于，包括：功能模块壳体、电器回路、抽插操作机构和安全连锁机构；

其中，功能模块壳体包括：

电器安装板；

设置于电器安装板上防护罩；

设置于所述防护罩上的面板；

所述电器回路安装于功能模块壳体内；

所述抽插操作机构以及安全连锁机构安装于功能模块壳体上。

2.根据权利要求1所述的模块式功能单元，其特征在于，所述电器安装板包括：

进线插头，所述进线插头包括绝缘板和安装于所述绝缘板第一板面上的插头导体；

电器元件安装板，所述电器元件安装板与所述绝缘板平行；

设置于所述电器元件安装板上的主开关进线桩头；

位于所述电器元件安装板第二板面和所述绝缘板第二板面间，连接所述进线插头和所述进线桩头的过渡母线。

3.根据权利要求2所述的模块式功能单元，其特征在于，所述进线插头还包括：第一汇流母线和第二汇流母线，其中：

所述插头导体安装在两个平行的汇流母线之间；

所述插头导体为V型结构，其两端通过压铸嵌入在所述绝缘板上，且其中一端伸出绝缘板外与绝缘板呈角度α。

4.根据权利要求2所述的模块式功能单元，其特征在于，所述电器回路包括：主回路电器元件、信号和主令电器元件；

所述主回路电器元件安装于所述电器安装板上；

所述信号和主令电器元件安装在功能单元壳体内的面板上。

5.根据权利要求1所述的模块式功能单元，其特征在于，所述安全连锁机构包括：第一卡板、第二卡板、弹性元件、锁扣和主开关操作手柄，其中：所述第一卡板具有第一锁孔、第一调节孔和第一专用孔，所述第一卡板的一端铰接在所述主开关操作手柄上；

所述第二卡板具有第二锁孔、第二调节孔和第二专用孔，所述第二卡板通过所述弹性元件安装在所述防护罩上；

所述锁扣安装在所述面板内侧上，当所述面板盖住所述防护罩时，所述锁扣穿过所述第一锁孔后被所述第二锁孔卡紧；

所述主开关操作手柄具有开断和闭合档位，当所述主开关操作手柄为开断档位时，通过所述第一调节孔与所述第二调节孔调节所述第二卡板的位置，使所述第二锁孔与所述第一锁孔具有使所述锁扣抽出的重合部分；

当所述主开关操作手柄为闭合档位时，通过所述第一专用孔和所述第二专用孔调节所述第二卡板的位置，使所述第二锁孔与所述第一锁孔具有使所述锁扣抽出的重合部分。

6.根据权利要求5所述的模块式功能单元，其特征在于，还包括设置于所述面板外侧的拉手。

7.根据权利要求5所述的模块式功能单元，其特征在于，所述第一卡板通过连杆与所述主开关操作手柄铰接。

8.根据权利要求5所述的模块式功能单元，其特征在于，还包括设置于面板上的插销。

9.根据权利要求5所述的模块式功能单元，其特征在于，所述抽插操作机构包括：

设置于所述面板上的拉手；

设置于所述拉手内的第二弹簧；

设置于所述拉手内，与所述第二弹簧相连的内拉手；

设置于主体内与所述内拉手相连的设置有槽口的拉杆，所述拉杆的槽口与所述第一卡板相对应；

与所述拉杆另一端相连的绕第一支点转动的拐臂；

设置于所述功能模块壳体外，与所述拐臂另一端相连的插销；

设置于所述功能模块壳体外的绝缘隔板上，具有与所述插销相对应的凹槽的卡子；

设置于所述功能模块外与所述卡子另一凹槽相对应的挡板；

与所述挡板另一端相连的绕设置于所述面板上的第二支点转动的杠杆；

与所述杠杆连接的连杆，所述连杆与所述主开关操作手柄连接；所述连杆的另一端与所述第一卡板相连；

当所述功能模块壳体插入绝缘板，且所述主开关操作手柄为开断状态时，所述插销插入所述卡子的凹槽内；当所述主开关操作手柄为闭合状态时，所述挡板插入所述卡子的另一凹槽，所述第一卡板卡入所述拉杆的槽口中；

当所述主体从所述绝缘板上抽出，且所述主开关操作手柄为开断状态时，所述插销在所述拉手作用下，从所述卡子的凹槽内脱离。

10.根据权利要求9所述的模块式功能单元，其特征在于，还包括：

设置于所述功能模块壳体下方的支撑点；

与所述支撑点相对应的设置于所述绝缘板上的支撑槽。

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