CN203300502U - 一种接地开关电动操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接地开关电动操作机构，包括：底架及电磁离合器、电机、指示面板、操作轴、电机固定弯板、机械闭锁机构；机械闭锁机构包括：推杆、拉簧、旋转弯板、挡板、操作手柄插入口、操作选择柄；拉簧一端连接推杆，另一端连接固定在底架上的电机固定弯板上；电磁离合器通过推杆连接机械闭锁机构的挡板，挡板在推杆的带动下能够遮盖操作手柄插入口；电机驱动操作轴运动。该接地开关电动操作机构的电磁离合器带电时，电磁离合器处于合状态，电机带动传动单元驱动接地开关完成电动分合操作，且此时不能进行手动操作；在电磁离合器失电的情况下，电磁离合器自动切换到分状态，此时可直接手动操作接地开关，且手动操作时不能进行电动操作。

Description

一种接地开关电动操作机构

技术领域

本专利涉及一种电力设备，特别涉及一种开关设备中的接地开关相关的接地开关电动操作机构。

背景技术

高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，电压等级在3.6kV-40.5kV的交流金属封闭开关设备，主要包括高压断路器、接地开关、互感器等，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。高压开关柜中的接地开关是作为检修时保证人身安全，用于接地的一种机械接地装置。在对电气设备进行检修时，对于可能送电至停电设备的各个方向或停电设备可能产生感应电压的线路都要合上接地开关(或挂上接地线)，这是为了防止检修人员在停电设备(或停电工作点)工作时突然来电，确保检修人员人身安全的可靠安全措施，同时开关柜所断开的电器设备上的剩余电荷，也可由接地开关合上接地而释放。

40.5kV交流金属封闭开关设备中的接地开关操作力较大，目前对该接地开关的操作大多需要操作人员现场手动完成，出现误操作时容易发生操作人员的人身伤亡事故，并且不能实现远程控制接地开关操作，是变电站智能化水平提高的严重障碍。因此需要一种新的方式来完成接地开关的分合操作。

专利内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型目的是提供一种结构简单，互换性好，方便实用的接地开关电动操作机构，来完成对接地开关的电动操作，以提高变电站智能化水平，减少操作人员的劳动强度，并防止对操作人员造成人身伤害。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种接地开关电动操作机构，包括：底架及设于所述底架上的：电磁离合器、电机、指示面板、操作轴、电机固定弯板、机械闭锁机构；所述机械闭锁机构包括推杆、拉簧、旋转弯板、挡板、操作手柄插入口、操作选择柄；所述拉簧一端连接所述推杆，另一端连接固定在所述底架上的电机固定弯板上；所述电磁离合器通过所述推杆连接所述机械闭锁机构的挡板，所述挡板在所述推杆的带动下能够遮盖所述操作手柄插入口；所述电机驱动所述操作轴运动。本实用新型中所述的操作轴的另一端连接传动机构，所述传动机构是用来将所述接地开关电动操作机构与开关柜中的接地开关相连，所述传动机构包括传动轴、万向联轴器、蜗轮蜗杆减速机构。本实用新型所述的接地开关电动操作机构，利用电磁铁来控制闭锁装置：当电磁铁通电时，电磁铁的动铁芯在磁力作用下伸出，通过推杆驱动机械闭锁机构的档板旋转，使挡板堵住手动操作手柄插入口，防止在接地开关电动操作时进行手动操作；在电磁铁失电后，档板会在拉簧的作用下离开操作手柄插入口的位置，此时操作人员可以将手动操作摇把插入操作手柄插入口内，手动操作接地开关。并且本实用新型中，如果手动操作摇把在接地开关电动操作前已经插入操作孔时，因档板旋转受阻，推杆不能压下，电磁铁动铁芯不能完全伸出，电磁离合器无法吸合到位，则接地开关不能进行电动操作，从而避免手动操作时电动误操作接地开关。

优选的，所述电机的主轴上设有第一齿轮。

优选的，所述电磁离合器包括电磁铁、杠杆导板、第二传动齿轮、第三传动齿轮，空心轴，所述第二传动齿轮与所述第三传动齿轮通过所述空心轴相连接，所述第三传动齿轮与所述电机主轴上的第一齿轮啮合。

优选的，所述空心轴内还设有一拉杆，所述拉杆上套设一弹簧，所述拉杆靠近第三传动齿轮的一端设有一销，所述空心轴上设有一组长圆形孔，所述销能够插入所述长圆形孔内并沿所述空心轴轴向滑动；所述第二传动齿轮的内壁设有数组凹槽，所述销能够嵌入所述凹槽内。

优选的，所述操作轴上设有第四齿轮，所述第一齿轮与所述第三传动齿轮啮合，所述第四齿轮与所述第二传动齿轮啮合。

本实用新型中通过电机主轴上的第一齿轮与第三传动齿轮的啮合来带动空心轴运动；同时也利用电磁离合器的杠杆导板拉动拉杆，拉杆上的销使第二传动齿轮与空心轴产生固定连接关系，并通过第二传动齿轮与操作轴上的第四齿轮的啮合来带动操作轴运动。

优选的，上述接地开关电动操作机构还包括电动操作进度监测机构，所述电动操作进度监测机构包括脉冲监测传感器，所述操作轴上相对应脉冲监测传感器的部位设有圆环，所述圆环的外缘设有凸起，所述脉冲监测传感器通过感应凸起与其接近和远离的次数来监测电动操作的进度。

本实用新型中在电动操作过程中，操作轴在电机带动下转动，设在操作轴上的圆环上的凸起会随着操作轴的运动而远离或接近脉冲监测传感器的感应端，脉冲监测传感器的感应端靠近或远离凸起会使脉冲监测传感器的输出状态发生变化，接地开关电动操作机构的控制装置会根据已监测到的脉冲个数判断当前电动操作的完成进度。

优选的，上述接地开关电动操作机构还包括状态指示机构，所述状态指示机构包括连杆、连板及状态显示牌，所述连板连接所述连杆和所述状态显示牌，所述状态显示牌设于所述指示面板上。本实用新型所述的接地开关电动操作机构安装在开关柜上时，所述连杆连接拉杆，所述拉杆与所述接地开关相连，由于通过连杆与拉杆将接地开关与所述状态显示牌进行了连接，故当接地开关状态改变时，状态显示牌会随着接地开关状态的改变而正确指示接地开关的状态。

优选的，上述接地开关电动操作机构还包括电气闭锁机构，所述电气闭锁机构包括辅助开关和与之对应的拨板，所述拨板固定在所述操作选择柄上，所述拨板压下所述辅助开关的触柄来改变所述辅助开关的状态。

优选的，所述的底架上设有操作选择手柄。当操作选择手柄没有旋转到操作位置时，设在操作选择柄上的拨板不能与辅助开关触柄接触，辅助开关的触点状态为断开，即此时接地开关电动操作机构不能进行电动操作。

上述技术方案具有如下有益效果：当本实用新型所述的接地开关电动操作机构安装在开关柜中，与接地开关相连时，电磁离合器处于合状态时，电机带动传动机构可实现接地开关的电动分合操作，提高了变电站的自动化水平，减少操作人员的劳动强度，并大大减少对操作人员造成人身伤害的可能性。即使电动操作过程中停电或其它因素导致电动操作未完成时，只要电磁离合器失电，电机与操作轴之间的传动关系会自动分离，也能通过手动操作方式完成操作。

上述说明仅是本专利技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本实用新型实施例中接地开关电动操作机构安装于开关柜中的结构示意图；

图2为图1中蜗轮蜗杆减速结构示意图；

图3为图1中接地开关电动操作机构中的指示面板的结构示意图；

图4为图1中接地开关电动操作机构的结构示意图；

图5为图4中接地开关电动操作机构中C-C剖面结构示意图；

图6为图4中电磁离合器结构示意图；

图7为图4中第二传动齿轮的结构示意图；

图8为图4中电磁离合器中的空心轴的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利的优选实施例进行详细介绍。

请参考图1至图8：一种接地开关电动操作机构安装于开关柜中并与接地开关相连，所述接地开关电动操作机构包括：底架7-1、电磁离合器7-4、电机7-11、电机固定弯板7-30、操作轴7-19、机械闭锁机构、电气闭锁机构；所述机械闭锁机构包括：拉簧7-12、推杆7-13、旋转弯板7-14、拉簧7-15、挡板7-16、操作手柄插入口7-17、操作选择柄7-18；拉簧7-12一端连接所述推杆7-13，另一端连接固定在底架7-1上的电机固定弯板7-30上；电磁离合器7-4通过推杆7-13和旋转弯板7-14连接所述机械闭锁机构的挡板7-16，挡板7-16在推杆7-13和旋转弯板7-14的带动下能够遮盖操作手柄插入口7-17；请参考图5，所述电气闭锁机构包括辅助开关7-24、固定安装在操作选择柄7-18上的拨板7-25；电机7-11驱动操作轴7-19运动，操作轴7-19连接传动机构，传动机构与开关柜中的接地开关1相连，所述的传动机构包括：传动轴4、万向连轴器3、蜗轮蜗杆减速机构2。请参考图1，本实用新型所述的接地开关电动操作机构安装于所述开关柜中，接地开关电动操作机构7通过安装板6固定安装在高压开关柜侧板8上，并通过万向连轴器3、传动轴4、蜗轮蜗杆减速机构2与接地开关1连接。

本实施例中，电机7-11的主轴上设有第一齿轮7-8。所述电磁离合器包括电磁铁7-2、杠杆导板7-3、拉杆7-5，第二传动齿轮7-6、第三传动齿轮7-9，空心轴7-10，第二传动齿轮7-6与第三传动齿轮7-9通过空心轴7-10相连接，第二传动齿轮7-6内还设有一拉杆7-5，拉杆7-5嵌入空心轴7-10内，第三传动齿轮7-9与电机7-11主轴上的第一齿轮7-8啮合。

请参考图6、图7、图8，本实施例中，拉杆7-5上套设一弹簧7-26，拉杆7-5靠近第三传动齿轮7-9的一端设有一销7-27，销7-27与拉杆7-5呈“T”形；空心轴7-10上设有一组长圆形孔7-10-1，销7-27能够插入长圆形孔7-10-1内并沿其轴向滑动；第二传动齿轮7-6的内壁设有数组凹槽7-6-1，销7-27能够嵌入凹槽7-6-1内。

本实施例中，操作轴7-19上设有第四齿轮7-7，第一齿轮7-8与第三传动齿轮7-9啮合，第四齿轮7-7与第二传动齿轮7-6啮合。通过电机7-11主轴上的第一齿轮7-8与第三传动齿轮7-9的啮合来带动空心轴7-10运动；同时也利用电磁离合器的杠杆导板7-3拉动拉杆7-5，使销7-27沿空心轴7-10上的长圆孔7-10-1向左移动，销7-27两端插入第二传动齿轮7-6内孔的凹槽7-6-1中，使第二传动齿轮7-6与空心轴7-10同轴转动，第二传动齿轮7-6与第四齿轮7-7的啮合来带动操作轴7-19运动。

本实施例中，初始状态下，销7-27在弹簧7-26的作用下移到远离第二传动齿轮7-6的一侧。当电磁铁7-2通电时，其动铁芯7-2-1在磁力作用下伸出，通过杠杆导板7-3拉动安装在空心轴7-10内孔中的拉杆7-5，使位于拉杆7-5末端的销7-27沿空心轴7-10上的长圆孔7-10-1方向移入第二传动齿轮7-6内孔径向的凹槽7-6-1中，在销7-27的卡合作用下，使第二传动齿轮7-6和空心轴7-10同步转动。空心轴7-10与第三传动齿轮7-9固定连接，第三传动齿轮7-9与电机7-11输出轴上固定安装的第一齿轮7-8啮合，第二传动齿轮7-6与操作轴7-19上固定连接的第四齿轮7-7啮合。电机7-11转动时，带动操作轴7-19转动，通过传动机构驱动接地开关1完成电动操作。当电磁铁7-2失电时，因磁力消失，其动铁芯7-2-1不再压住杠杆导板7-3，销7-27在弹簧7-26的作用下从第二传动齿轮7-6内孔的凹槽7-6-1中弹出，此时第二传动齿轮7-6可绕空心轴7-10自由转动。电机7-11与操作轴7-19之间的传动分离。

本实施例中，接地开关电动操作机构还包括电动操作进度监测机构，所述电动操作监测机构包括脉冲监测传感器7-21，操作轴7-19上相对应脉冲监测传感器7-21的部位设有圆环7-20，圆环7-20的外缘设有凸起，脉冲监测传感器7-21通过感应圆环7-20的外缘凸起与其间的距离变化的次数来监测电动操作的进度。在电动操作过程中，操作轴7-19在电机7-11带动下转动，设在操作轴7-19上的圆环7-20上的凸起会随着操作轴7-19的运动而远离或接近脉冲监测传感器7-21的感应端，脉冲监测传感器7-21的输出状态会发生相应变化，接地开关电动操作机构的控制装置会根据已监测到的脉冲个数判断当前电动操作的完成进度。

请参考图1、图3及图4，本实施例中的接地开关电动操作机构还包括状态指示机构，所述状态指示机构包括连杆7-22、连板7-23及状态显示牌7-28，连板7-23连接连杆7-22和状态显示牌7-28，连杆7-22连接拉板5，拉板5与接地开关1相连。本实用新型中在接地开关电动操作机构工作时，由于通过连板7-23、连杆7-22和拉板5将接地开关1与状态显示牌7-28进行了连接，故当接地开关状态改变时，状态显示牌7-28会随着接地开关1状态的改变而正确指示接地开关1的状态。

本实用新型所述的接地开关电动操作机构，利用电磁铁来控制闭锁装置：当电磁铁7-2通电时，电磁铁的动铁芯7-2-1在磁力作用下伸出，压下推杆7-13使旋转弯板7-14绕固定轴旋转，旋转弯板7-14另一侧使档板7-16旋转并堵住手动操作手柄的插入口7-17，防止在接地开关电动工作时进行手动操作；在电磁铁7-2失电后，推杆7-13在拉簧7-12的作用移向电磁铁7-2一侧，推杆7-13不再压住档板7-16，档板7-16会在拉簧7-15的作用下离开操作手柄插入口7-17的位置，此时操作人员可以将手动操作摇把插入操作手柄插入口7-17内，进行手动操作接地开关。并且本实用新型中，如果手动操作摇把在接地开关电动操作前已经插入操作孔时，因档板7-16旋转受阻，推杆7-13不能压下，电磁铁的动铁芯7-2-1不能完全伸出，电磁离合器无法吸合到位，不能进行电动操作，从而避免了手动操作时接地开关再进行电动操作的误操作事件。本实用新型中所述的操作选择柄7-18与控制面板上的操作选择手柄盖7-29连接，当操作选择柄7-18没能旋转到操作位置时，设在操作选择柄7-18上的拨板7-25不能压下辅助开关7-24的触柄使其触点状态变为闭合，此时不能进行电动操作。

本实用新型中通过电磁离合器7-4、电机7-11、操作轴7-19间的相互配合作用，实现了在通电状态下，通过电磁离合器中第二传动齿轮7-6、第三传动齿轮7-9与电机7-11、操作轴7-19之间的动能传递，使操作轴7-19能实现对接地开关1的分合操作，并同时能利用脉冲监测传感器7-21和圆环7-20的配合来实时监测电动操作的进度，并通过连杆7-22、连板7-13与拉板5来使状态指示机构同步显示接地开关1的状态。

综上所述的，该接地开关电动操作机构具有如下优点：

1.该接地开关电动操作机构成本低廉，可与不同厂家生产的普通接地开关配合实现电动操作功能，为实现开关柜智能化奠定了基础，可降低变电站的运行成本，避免对现场操作人员造成人身伤害。

2.该接地开关电动操作机构的电磁离合器在通电时为电动操作模式，在失电时自动切换到手动操作模式，即使在电动操作过程中出现停电等故障时也可通过手动操作完成接地开关分合操作。

3.该接地开关电动操作机构的外形及安装尺寸与普通手动操作机构一致，互换性好，便于推广应用。

以上系以一优选实施例对本实用新型进行了详细介绍，但在不背离实用新型精神及其实质之情况下，本领域技术人员当可根据本实用新型之技术内容做出各种相应的改变和变形，惟此类改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种接地开关电动操作机构，其特征在于，包括：底架及设于所述底架上的：电磁离合器、电机、指示面板、操作轴、电机固定弯板、机械闭锁机构；所述机械闭锁机构包括推杆、拉簧、旋转弯板、挡板、操作手柄插入口、操作选择柄；所述拉簧一端连接所述推杆，另一端连接固定在所述底架上的电机固定弯板上；所述电磁离合器通过所述推杆连接所述机械闭锁机构的挡板，所述挡板在所述推杆的带动下能够遮盖所述操作手柄插入口；所述电机驱动所述操作轴运动。

2.根据权利要求1所述的接地开关电动操作机构，其特征在于，所述电机的主轴上设有第一齿轮。

3.根据权利要求2所述的接地开关电动操作机构，其特征在于，所述电磁离合器包括电磁铁、杠杆导板、第二传动齿轮、第三传动齿轮，空心轴，所述第二传动齿轮与所述第三传动齿轮通过所述空心轴相连接，所述第三传动齿轮与所述电机主轴上的第一齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的接地开关电动操作机构，其特征在于，所述空心轴内还设有一拉杆，所述拉杆上套设一弹簧，所述拉杆靠近第三传动齿轮的一端设有一销，所述空心轴上设有一组长圆形孔，所述销能够插入所述长圆形孔内并沿所述空心轴轴向滑动；所述第二传动齿轮的内壁设有数组凹槽，所述销能够嵌入所述凹槽内。

5.根据权利要求4所述的接地开关电动操作机构，其特征在于，所述操作轴上设有第四齿轮，所述第一齿轮与所述第三传动齿轮啮合，所述第四齿轮与所述第二传动齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的接地开关电动操作机构，其特征在于，还包括电动操作进度监测机构，所述电动操作进度监测机构包括脉冲监测传感器，所述操作轴上相对应脉冲监测传感器的部位设有圆环，所述圆环的外缘设有凸起，所述脉冲监测传感器通过感应凸起与其接近和远离的次数来监测电动操作的进度。

7.根据权利要求1所述的接地开关电动操作机构，其特征在于，还包括状态指示机构，所述状态指示机构包括连杆、连板及状态显示牌，所述连板连接所述连杆和所述状态显示牌，所述状态显示牌设于所述指示面板上。

8.根据权利要求1所述的接地开关电动操作机构，其特征在于，所述接地开关电动操作机构还包括电气闭锁机构，所述电气闭锁机构包括辅助开关和与之对应的拨板，所述拨板固定在所述操作选择柄上，所述拨板通过压下所述辅助开关的触柄来改变所述辅助开关的状态。

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