CN209201044U - 用于柱上开关的光电开关及柱上开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于柱上开关的光电开关及柱上开关，该光电开关安装在柱上开关的操作机构中。其中，该光电开关包括屏蔽保护罩和安装在该屏蔽保护罩中的光电开关主体，在该光电开关主体上设置有电源接口、发射端、接收端、联动组件和信号输出接口，该柱上开关的配电自动化终端通过线缆与信号输出接口连接，该电源接口接工作电源，用于接入使光电开关工作的电源。该发射端与该接收端彼此匹配且相对布置，该信号输出接口与该柱上开关的配电自动化终端连接，该联动组件的一端位于该发射端与该接收端之间，另一端位于该屏蔽保护罩外，光电开关联动轴与柱上开关操作机构主轴固定连接。

Description

用于柱上开关的光电开关及柱上开关

技术领域

本实用新型涉及配电设备领域，特别涉及一种用于柱上开关的光电开关及柱上开关。

背景技术

目前，柱上开关中的开关量信号采集往往采用传统机械式的金属触点式开关(RCSK-1)，通过机械式的位置按压配合，使金属触点式开关的触点位置改变，从而实现了对应的功能信号采集。该金属触点式开关的响应速度慢，且由于金属触点容易氧化，因此会导致触点接触不良，电路虚接，从而使得信号接点输出不稳定，易受环境影响。同时由于机械式的金属触点式开关的打开和关闭是通过机械配合实现的，而机械配合易出现松动，从而使得触点不能可靠的固定在所需位置处，由此容易出现信号传输中断，进而无法实时确定柱上开关的位置状态等信息。且现如今随着智能电网的不断升级、改造，配电设备所需采集的功能信号越来越多，要求也越来越严格，采用传统机械式的金属触点式开关作为功能信号的采集传输，已经无法满足当前智能电网自动化的需求。

有鉴于此，确有必要提供一种响应速度快、无金属触点且不会电路虚接、信号接点输出稳定可靠的能够用于柱上开关的光电开关以及柱上开关。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本实用新型提供了一种用于柱上开关的光电开关及柱上开关。所述技术方案如下：

本实用新型的一个目的是提供了一种用于柱上开关的光电开关。

本实用新型的另一目的是提供了一种柱上开关。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于柱上开关的光电开关，所述光电开关安装在所述柱上开关中，其中，

所述光电开关包括屏蔽保护罩和安装在所述屏蔽保护罩中的光电开关主体，在所述光电开关主体上设置有电源接口、发射端、接收端、联动组件和信号输出接口，所述电源接口与所述柱上开关的工作电源连接，所述发射端与所述接收端彼此匹配且相对布置，所述信号输出接口与所述柱上开关的配电自动化终端连接，所述联动组件的一端位于所述发射端与所述接收端之间，另一端位于所述屏蔽保护罩外且与所述柱上开关的操作机构的主轴固定连接。

具体地，所述屏蔽保护罩具有壳体，在所述壳体的表面上设置有金属屏蔽网，所述金属屏蔽网紧贴在所述壳体的表面上。

优选地，所述光电开关主体的形状设置为n型，所述电源接口和信号输出接口分别位于所述光电开关主体的顶部，且所述发射端位于所述光电开关主体的第一端，所述接收端位于所述光电开关主体的第二端，所述第一端与所述第二端彼此相对设置，且所述顶部位于所述第一端与所述第二端之间。

进一步地，所述联动组件包括彼此固定连接的联动挡片和联动轴，所述联动挡片沿所述光电开关主体的纵长方向设置，所述联动轴沿垂直于所述光电开关主体的纵长方向的方向设置，

所述联动挡片的第一端位于所述发射端与接收端之间，所述联动挡片与所述第一端相对的第二端与所述联动轴的一端固定连接，所述联动轴的另一端与所述柱上开关中的操作机构的主轴固定连接。

具体地，所述屏蔽保护罩的壳体的截面形状为方形，在所述壳体的底面上沿所述底面的宽度方向设置有沟槽，所述联动挡片的第二端从所述屏蔽保护罩的内腔穿过所述沟槽之后在所述屏蔽保护罩外与所述联动轴固定连接。

具体地，所述发射端为多个红外线发射管，所述接收端为多个红外线接收管，所述多个红外线发射管沿所述光电开关主体的纵长方向彼此间隔布置，且所述多个红外线接收管沿所述光电开关主体的纵长方向彼此间隔布置。

进一步地，所述多个红外线发射管中的每一个红外线发射管均沿垂直于所述光电开关主体的纵长方向的方向布置，

所述多个红外线接收管中的每一个红外线接收管均沿垂直于所述光电开关主体的纵长方向的方向布置，

且所述多个红外线发射管与所述多个红外线接收管彼此一一对应布置。

根据实用新型的另一方面，提供了一种柱上开关，所述柱上开关包括机构箱和安装在所述机构箱中的操作机构，其中，

所述柱上开关还包括权利要求1-7中任一项所述的光电开关，所述光电开关设置在所述操作机构中。

根据本实用新型的用于柱上开关的光电开关及柱上开关具有以下优点中的至少一个：

(1)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关安装于专门设计的屏蔽保护罩内，有效的避免了光电开关受到外部环境中粉尘和油污的污染，从而避免了对光束发射与接收的影响；

(2)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关在光电开关的屏蔽保护罩外表面上设计有用于防止外部信号干扰的屏蔽网，从而进一步增强了该光电开关的抗干扰能力，进而保证了光电开关能够正常稳定的工作；

(3)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关能够替代传统的机械式的金属触点式开关，融入到柱上开关的操作机构中来实现功能信号的采集，且易于安装，调试简单；

(4)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关不仅响应速度快，由于无物理金属触点，从而不会由于金属触点氧化而造成电路虚接，而且该光电开关的信号输出接口所输出的信号稳定、可靠；

(5)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关通过屏蔽保护罩的设计，有效避免了由于周围环境光线对光电开关中的红外线接收器的影响，而造成的错误信号传输。

附图说明

本实用新型的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的用于柱上开关的光电开关的结构示意图；

图2是图1所示的用于柱上开关的光电开关的仰视图；

图3是图1所示的光电开关主体的左视图；

图4是图1所示的光电开关主体的右视图；

图5是根据本实用新型一个实施例的柱上开关的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

结合图1至图5所示，本实用新型提供了一种光电开关100，还提供了一种柱上开关200，该光电开光100安装在所述柱上开关200中。该柱上开关主要包括：开关本体201，操作机构202、机构箱203，配电自动化终端303。其中，所述柱上开关200包括上述的光电开关100。所述柱上开关本体201为主体结构，能够关合、承载正常条件下的电流。所述操作机构202安装于开关本体201的机构箱203中，用来控制开关本体的分或合。所述配电自动化终端303通过线缆204与柱上开关200连接，用于控制操作机构202动作及采集开关位置信号等。通过控制操作机构202动作，操作机构主轴2021连接的光电开关联动轴242同时动作，联动挡片241也同步位移，使得光电开关联动挡片241处于光电开关发射端22和接收端23之间或之外。光电开关信号输出接口25输出信号传输于配电自动化终端303，使配电自动化终端303可靠的采集到柱上开关200开关位置。光电开关100包括屏蔽保护罩10和安装在所述屏蔽保护罩10中的光电开关主体20。在一个示例中，所述光电开关主体20的形状设置为n型，或者为倒U型。本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员可以根据需要设计光电开关主体20的形状，例如C型，只要能够实现光电开关的光信号的传输即可。

当操作柱上开关操作机构202时，操作机构主轴2021动作同时联动轴242联动，与联动轴242固定连接的联动挡片241同步动作，位置发生变化，使得光电开关发射端22光信号传送与接收端23，信号输出接口25同时输出信号通过电缆传输给柱上开关的配电自动化终端303，即可同步采集到柱上开关开关位置的变化。

柱上开关操作机构主轴2021与光电开关联动轴242机械固定连接，当操作柱上开关操作机构202时，操作机构主轴2021位置动作，光电开关联动轴242同步动作及与联动轴固定连接的联动挡片241位置同步位移。光电开关联动轴242与操作机构主轴2021连接并随主轴机械保持固定位置不动，使得光电开关联动挡片241处于光电开关发射端22和接收端23之间或之外。

在一个示例中，屏蔽保护罩10的截面形状为方形，例如长方形或正方形，本领域技术人员可以明白，屏蔽保护罩10的形状可以根据需要进行相应的设计，例如还可以设计为截面形状为梯形或多边形等形状，只要能够将光电开关主体容纳在该屏蔽保护罩10中即可，本示例仅是一种说明性示例，不应当理解为对本实用新型的一种限制。

在一个示例中，在所述屏蔽保护罩10具有壳体，所述壳体的外表面上设置有金属屏蔽网11，所述金属屏蔽网紧贴或覆盖在所述壳体的外表面上。

如图2所示，在屏蔽保护罩10的壳体11的底面111上设置有用于所述联动组件24穿过且移动的沟槽12。所述沟槽12沿所述底面111的宽度方向(即沿如图1所示的Z轴方向)设置。在一个示例中，所述沟槽12的形状设置为长方形，当然本领域技术人员应当明白，沟槽12的形状还可以设置为椭圆形、菱形等形状，本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员不应当理解为对本实用新型的一种限制。

在所述光电开关主体20上设置有电源接口21、发射端22、接收端23、联动组件24和信号输出接口25。所述柱上开关200的配电自动化终端303与所述信号输出接口25连接，所述电源接口21外接柱上开关的工作电源，用于接入使光电开关工作的电源。所述联动组件24包括彼此固定连接的联动挡片241和联动轴242，所述联动轴242与柱上开关操作机构的主轴2021固定连接。所述联动挡片241沿所述光电开关主体20的纵长方向(即沿如图1所示的Y轴方向)设置，所述联动轴242沿垂直于所述光电开关主体的纵长方向的方向(即沿如图1所示的X轴方向)设置。

在一个示例中，槽型的光电开关主体20的中部为一空腔27，所述沟槽12设置在所述空腔27下方所对应的壳体11的底面上。结合图1和图2所示，联动挡片241的第一端位于所述屏蔽保护罩10的内腔中，联动挡片241的第二端(与联动挡片241的第一端相对)从屏蔽保护罩10的内腔开始延伸并穿过所述沟槽12位于所述屏蔽保护罩10外，之后与所述联动轴242固定连接。

在一个示例中，联动挡片241可以通过螺钉、焊接等方式与所述联动轴242固定连接。当然，联动挡片241与联动轴242还可以为一体成型的整体部件，即联动挡片241为所述整体部件的一部分，而联动轴242为所述整体部件的另一部分。本领域技术人员可以根据需要进行相应的选择，例如可以选择将联动挡片和联动轴分别设计为两个部件，在使用时进行组装即可。也可以将联动挡片和联动轴设计为一个整体部件。本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员不应当理解为对本实用新型的一种限制。

结合图1、图3和图4所示，在一个示例中，联动挡片241的截面形状设置为大致长方形，当然还可以将联动挡片241的形状设置为椭圆形、圆形、梯形等，只要能够实现在联动挡片241位于所述发射端22与所述接收端23之间时，可以遮挡所述发射端22发射至所述接收端23的光信号即可。

在一个示例中，联动轴242的形状设计为圆柱形，当然本领域技术人员还可以将联动轴242的形状设计为圆台形、长方体等形状，本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员不应当理解为对本实用新型的一种限制。

在一个示例中，如图1所示，发射端22和接收端23分别位于n型的光电开关主体20的两端，且彼此相对设置。在一个示例中，发射端22和接收端23可以设置为多个且彼此一一对应设置，例如发射端22可以设置为2个、5个或更多个，接收端23也可以设置为2个、5个或更多个，当发射端22设置为2个时，对应地接收端23也设置为2个，当发射端22设置为3个时，对应地接收端23也设置为3个。

在一个示例中，n型的光电开关主体20设计为槽型，多个发射端22布置在光电开关主体20的第一端261处，沿光电开关主体20的纵长方向彼此间隔设置。多个接收端23布置在光电开关主体20的与所述第一端261相对的第二端262处，且沿光电开关主体20的纵长方向彼此间隔设置。多个发射端22中的每一个发射端22均沿垂直于光电开关主体20的纵长方向的方向朝向所述第二端262突出，相应地多个接收端23中的每一个接收端23均沿垂直于光电开关主体20的纵长方向的方向朝向所述第一端261突出，所述第一端261和第二端262为所述光电开关主体20的两个端部。

所述发射端22与所述接收端23彼此匹配且相对布置，所述信号输出接口25与所述柱上开关的配电自动化终端303连接。

在一个示例中，所述发射端22为多个红外线发射管，所述接收端23为多个红外线接收管，所述多个红外线发射管沿所述光电开关主体20的纵长方向布置，且所述多个红外线接收管沿所述光电开关主体20的纵长方向布置，并所述多个红外线发射管与所述多个红外线接收管彼此一一对应布置。

在一个示例中，所述电源接口21和信号输出接口25分别位于所述光电开关主体20的顶部263，所述顶部263靠近所述屏蔽保护罩10的壳体的顶面112(即与壳体的底面111相对)设置，且所述顶部263位于所述光电开关主体20的第一端261与第二端262之间。在一个示例中，电源接口21位于所述发射端22的上方，信号输出接口25位于接收端23的上方。本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员可以根据需要来布置电源接口21和信号输出接口25的位置，不应当将本示例作为对本实用新型的一种限制。

下面通过对本实用新型的光电开关100的工作原理进行详细的描述来进一步说明本实用新型所提供的柱上开关和光电开关的具体结构。

将光电开关100安装在柱上开关200的操作机构202处，当操作柱上开关操作机构202时(可手动操作也可通过配电自动化终端303电动操作等)，当操作机构主轴2021发生位置变化时，操作机构中的主轴动作联动轴242移动，当联动轴位于所述沟槽12的中间位置时，即当联动挡片241垂直向下时，联动挡片241位于发射端22和接收端23之间，由于联动挡片241位于发射端22与接收端23之间，此时阻挡发射端(即红外线发射管)的光信号，使得红外线发射管所发射的光信号被联动挡片241遮挡，而无法传递至红外线接收管23处。由于接收管23未收到任何光信号，从而信号输出接口25位置变化，通过线缆204传递至柱上开关200的配电自动化采集终端303。

当再次操作柱上开关操作机构202，柱上开关操作机构主轴2021再次发生位置变化，使得联动挡片241不再位于发射端22和接收端23之间，此时发射端(即红外线发射管)22将光信号并发射至接收端(即红外线接收管)23，形成光轴。接收端23将接收到的光信号，通过信号输出接口25传递至柱上开关200的配电自动化终端303。

由此该配电自动化终端303通过是否接收到信号输出接口25的状态来检测光电开关的开关量信号的变化，从而实现了信号的采集。

光电开关联动轴242与柱上开关操作机构主轴2021机械固定连接，操作柱上开关操作机构202使操作机构主轴2021位置发生变化。

柱上开关操作机构主轴2021位置变化，与主轴固定连接的光电开关联动轴242同步动作使得联动挡片241位置移动，光电开关联动轴242与联动挡片241固定连接，联动轴242与柱上开关操作机构主轴2021固定连接，并随操作机构主轴2021机械保持固定位置不动，控制联动轴242的移动与停止，使得光电开关联动挡片241处于光电开关发射端22和接收端23之间或之外。

柱上开关200主要包括：开关本体201，操作机构202、机构箱203，配电自动化终端303；柱上开关包括上述的光电开关100。

柱上开关本体(高压开关)201为主体结构，能够关合、承载正常条件下的电流。操作机构202安装于开关本体201的机构箱203中，用来控制开关本体(高压开关)的分或合。

配电自动化终端303通过线缆204与开关本体201连接，用于控制操作机构202动作及采集开关位置信号等。通过控制操作机构202动作，操作机构主轴2021连接的光电开关联动轴242同时动作，联动挡片241也同步位移，使得光电开关联动挡片241处于光电开关发射端22和接收端23之间或之外。光电开关信号输出接口25输出信号传输于配电自动化终端303，使配电自动化终端303可靠的采集到柱上开关200开关位置。

根据本实用新型的用于柱上开关的光电开关及柱上开关具有以下优点中的至少一个：

(1)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关安装于专门设计的屏蔽保护罩内，有效的避免了光电开关受到外部环境中粉尘和油污的污染，从而避免了对光束发射与接收的影响；

(2)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关在光电开关的屏蔽保护罩外表面上设计有用于防止外部信号干扰的屏蔽网，从而进一步增强了该光电开关的抗干扰能力，进而保证了光电开关能够正常稳定的工作；

(3)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关能够替代传统的机械式的金属触点式开关，融入到柱上开关的操作机构中来实现功能信号的采集，且易于安装，调试简单；

(4)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关不仅响应速度快，由于无物理金属触点，从而不会由于金属触点氧化而造成电路虚接，而且该光电开关的信号输出接口所输出的信号稳定、可靠；

(5)本实用新型提供的用于柱上开关的光电开关及柱上开关通过屏蔽保护罩的设计，有效避免了由于周围环境光线对光电开关中的红外线接收器的影响，而造成的错误信号传输。

虽然本总体实用新型构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于柱上开关的光电开关，所述光电开关安装在所述柱上开关中，其特征在于，

所述光电开关包括屏蔽保护罩和安装在所述屏蔽保护罩中的光电开关主体，在所述光电开关主体上设置有电源接口、发射端、接收端、联动组件和信号输出接口，所述电源接口与所述柱上开关的工作电源连接，所述发射端与所述接收端彼此匹配且相对布置，所述信号输出接口与所述柱上开关的配电自动化终端连接，所述联动组件的一端位于所述发射端与所述接收端之间，另一端位于所述屏蔽保护罩外且与所述柱上开关的操作机构的主轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于柱上开关的光电开关，其特征在于，

所述屏蔽保护罩具有壳体，在所述壳体的表面上设置有金属屏蔽网，所述金属屏蔽网紧贴在所述壳体的表面上。

3.根据权利要求2所述的用于柱上开关的光电开关，其特征在于，

所述光电开关主体的形状设置为n型，所述电源接口和信号输出接口分别位于所述光电开关主体的顶部，且所述发射端位于所述光电开关主体的第一端，所述接收端位于所述光电开关主体的第二端，所述第一端与所述第二端彼此相对设置，且所述顶部位于所述第一端与所述第二端之间。

4.根据权利要求3所述的用于柱上开关的光电开关，其特征在于，

所述联动组件包括彼此固定连接的联动挡片和联动轴，所述联动挡片沿所述光电开关主体的纵长方向设置，所述联动轴沿垂直于所述光电开关主体的纵长方向的方向设置，

所述联动挡片的第一端位于所述发射端与接收端之间，所述联动挡片与所述第一端相对的第二端与所述联动轴的一端固定连接，所述联动轴的另一端与所述柱上开关中的操作机构的主轴固定连接。

5.根据权利要求4所述的用于柱上开关的光电开关，其特征在于，

所述屏蔽保护罩的壳体的截面形状为方形，在所述壳体的底面上沿所述底面的宽度方向设置有沟槽，所述联动挡片的第二端从所述屏蔽保护罩的内腔穿过所述沟槽之后在所述屏蔽保护罩外与所述联动轴固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于柱上开关的光电开关，其特征在于，

所述发射端为多个红外线发射管，所述接收端为多个红外线接收管，所述多个红外线发射管沿所述光电开关主体的纵长方向彼此间隔布置，且所述多个红外线接收管沿所述光电开关主体的纵长方向彼此间隔布置。

7.根据权利要求6所述的用于柱上开关的光电开关，其特征在于，

所述多个红外线发射管中的每一个红外线发射管均沿垂直于所述光电开关主体的纵长方向的方向布置，

所述多个红外线接收管中的每一个红外线接收管均沿垂直于所述光电开关主体的纵长方向的方向布置，

且所述多个红外线发射管与所述多个红外线接收管彼此一一对应布置。

8.一种柱上开关，所述柱上开关包括机构箱和安装在所述机构箱中的操作机构，其特征在于，

所述柱上开关还包括权利要求1-7中任一项所述的光电开关，所述光电开关设置在所述操作机构中。