CN217719376U - 用于高压开关设备的联锁机构和高压开关设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及用于高压开关设备的联锁机构和高压开关设备。联锁机构包括：第一联锁部件，耦接至接地操作轴并且被配置为响应于接地操作轴转动至接地位置而移动以与断路器的主轴耦接，并且第一联锁部件还被配置为在与主轴耦接的情形下响应于主轴转动至合闸位置而枢转；第二联锁部件，耦接至第一联锁部件并且被配置为响应于第一联锁部件枢转而移动；以及门锁部件，耦接至柜门并且被配置为响应于柜门的开关而移动。第二联锁部件被配置为响应于第一联锁部件枢转至解锁位置而离开能够与门锁部件抵接的第一交点，以允许柜门打开。以这样的方式，能够在确保隔离开关接地并且断路器合闸后，才能打开柜门，避免了可能的误操作带来安全隐患。

Description

用于高压开关设备的联锁机构和高压开关设备

技术领域

本公开的实施例总体上涉及电气领域，更具体地涉及一种用于高压开关设备的联锁机构和高压开关设备。

背景技术

高压开关设备通常是指工作电压在10kv-42kv的电气设备。例如，环网柜是一组将高压开关装置安装在金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的高压电气设备。环网柜是环网供电和终端供电的重要开关设备。由于高压开关设备通常在高压环境中使用，由此对其使用提出了安全规范。例如，在一些标准中提出了针对环网柜的“五防”要求：1.防止带负荷分、合隔离开关；2.防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器；3.防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关；4.防止在带电时误合接地开关；5.防止误入带电室。

在常规上，要在同一个机构上要满足这些要求，就必须实现手动及电动操作隔离开关与手动及电动操作接地开关之间的联锁。因此，如何使三工位开关、断路器和柜门能够更加有效地满足防护要求，是设计者面临的一项挑战。

实用新型内容

本公开的实施例提供了一种高压开关设备联锁装置，旨在至少能够克服现有技术中所存在的问题。

本公开的第一方面涉及一种高压开关设备联锁装置。高压开关设备包括断路器，联锁机构包括：第一联锁部件，耦接至接地操作轴并且被配置为响应于接地操作轴转动至接地位置而移动以与断路器的主轴耦接，并且第一联锁部件还被配置为在与主轴耦接的情形下响应于主轴转动至合闸位置而枢转，其中接地操作轴被配置为转动以使高压开关设备接地或解除接地，并且断路器主轴被配置为转动以使断路器合闸或者分闸；第二联锁部件，耦接至第一联锁部件并且被配置为响应于第一联锁部件枢转而移动；以及门锁部件，耦接至高压开关设备的柜门并且被配置为响应于柜门的开关而移动，其中第二联锁部件被配置为响应于第一联锁部件枢转至解锁位置而离开能够与门锁部件抵接的第一交点，以允许门锁部件移动通过第一交点并允许柜门打开。

根据本实用新型的实施例，第一联锁部件能够响应于接地操作轴转动而耦接至断路器的主轴，并且之后响应于主轴的转动、即断路器合闸而转动以致动第二联锁部件，使得第二联锁部件从能够与门锁部件抵接的第一交点处移开，从而门锁部件能够移动通过第一交点，以允许打开柜门。在这样的实施例中，通过第一联锁部件、第二联锁部件以及门锁部件之间的联动，实现了与它们的动作相关联的隔离开关、断路器以及柜门之间的联锁以及互锁。以这样的方式，能够在确保隔离开关接地并且断路器合闸后，才能打开柜门，避免了可能的误操作带来安全隐患。此外，现有的联锁装置通常包括两套机构，即与断路器关联的断路器联锁部件以及三工位开关关联的三工位开关联锁部件。断路器联锁部件是一直与断路器耦接的。因此，在断路器每次动作时，断路器联锁部件都会随之动作。例如，断路器在生命周期内可能要动作上万次，那么断路器联锁部件也需要动作上万次。因此，对断路器联锁部件的强度要求较高。与此相对地，由于根据本公开的第一联锁部件只有在接地开关合闸接地时才与断路器耦接并随之动作，而在整个生命周期中柜门需要打开的次数只有数百次，即第一联锁部件大概只需要动作数百次。因此，在相同的产品生命周期内通过联锁耦接的设计，使得动作次数大幅度减小，从而大大降低了对第一联锁部件强度的要求，降低了产品成本。材料的强度成本减小，并间接提高了可靠性。同时，将两套联锁机构合并后，整体结构得以简化，节约了成本，也节省了空间。

在一些实施例中，第一联锁部件包括：第一摆臂，被配置为围绕相对于高压开关设备固定的第一转轴摆动并且包括第一引导槽；延伸臂，邻近第一摆臂设置并且包括：第二引导槽，设置在第一转轴外周，以及第一突出部，位于第一引导槽中，并且延伸臂被配置为围绕第一转轴转动或者沿第二引导槽移动；其中第一摆臂被配置为响应于延伸臂围绕第一转轴转动而围绕第一转轴转动。

在这样的实施例中，通过第一突出部与第一引导槽之间的配合，使得延伸臂的移动受到第一引导槽的引导，从而能够按预设的路径移动。同时，第二引导槽与第一转轴的配合使得延伸臂能够滑动和转动，提供了联锁动作所需要的自由度。

在一些实施例中，第一摆臂经由第二复位件耦接至高压开关设备上并被配置为响应于第一联锁部件与主轴解耦而被第二复位件拉动，以将第二联锁部件移动至第一交点处。

在这样的实施例中，通过第二复位件施加的力，能够使第一联锁部件在不与主轴耦接的情况下始终将第二联锁部件保持在第一交点处。

在一些实施例中，延伸臂经由第一传动机构耦接至接地操作轴，并且延伸臂还经由第一复位件耦接至第一摆臂，其中延伸臂被配置为响应于接地操作轴转动至接地位置而被第一传动机构拉动，以沿远离第一摆臂的方向移动，并且响应于接地操作轴转动至解除接地位置而被第一复位件拉动，以沿朝向第一摆臂的方向移动。

在这样的实施例中，当接地操作轴转动至接地位置时，传动机构受到的力大于第一复位件所施加的恢复力，使得延伸臂沿远离第一摆臂的方向移动，并耦接至断路器的主轴。相应地，当接地操作轴转动至接触接地位置时，传动机构受到的力小于第一复位件所施加的恢复力，使得延伸臂沿朝向第一摆臂的方向移动，并且解除与断路器的主轴的耦接。

在一些实施例中，延伸臂还包括与第二引导槽连通的第一凹槽，主轴包括沿轴向延伸的突轴，突轴与主轴偏心设置并且被配置为响应于主轴转动而移动、响应于延伸臂沿远离第一摆臂的方向移动而从第一凹槽进入第二引导槽中。

在这样的实施例中，在断路器的主轴的端侧包括向外延伸的凸轴，并且凸轴的轴线与主轴的轴线平行并间隔开，从而使得主轴在转动时，凸轴能够围绕主轴的轴线做圆周运动。当接地操作轴在解除接地位置时，凸轴在第一凹槽中，此时凸轴不与第一凹槽的侧壁抵接，并且在凸轴随主轴运动时也不会与第一凹槽的侧壁抵接，即未与延伸臂耦接。当接地操作轴在解除接地位置时，凸轴进入到第二引导槽中。由于第二引导槽的宽度与凸轴的直径大致相等，因此凸轴能够在运动使驱动延伸臂运动，即实现了延伸臂与主轴的耦接。

在一些实施例中，第一传动机构包括凸轮，被设置在隔离操作轴的外周，并且被配置为响应于接地操作轴转动而转动，隔离操作轴被配置为转动以使高压开关设备接通或断开；第二摆臂，被设置在接地操作轴的外周并且与凸轮抵靠，第二摆臂被配置为响应于凸轮转动而围绕隔离操作轴摆动；以及第一牵引件，其第一端耦接至第二摆臂并且第二端耦接至延伸臂，并且被配置为响应于第二摆臂摆动而拉动延伸臂。

在这样的实施例中，接地操作轴在沿第一转动方向(例如，顺时针方向)转动至接地位置时，隔离操作轴同时沿第一转动方向的反向 (例如，逆时针方向)转动。在一些实施例中，第二摆臂能滑动地设置在接地操作轴的外周，而凸轮固定地设置在隔离操作轴外周并随隔离操作轴一起转动。由此，在接地操作轴在沿第一转动方向转动至接地位置时，凸轮随隔离操作轴转动并推动与其抵靠的第二摆臂。第二摆臂在被推动的过程中，通过第一牵引件拉动延伸臂，从而实现了接地操作轴与延伸臂进而与第一联锁部件的联动。

在一些实施例中，联锁机构还包括：联动机构，耦接至选择器并被配置为响应于选择器的状态改变而移动，其中选择器被配置为响应于操作而在阻止接地操作轴和隔离操作轴中的至少一者的状态之间改变；第三联锁部件，耦接至门锁部件并且被配置为响应于门锁部件通过第一交点而移动至能够与联动机构抵接的第二交点处，以阻止联动机构移动，从而使选择器阻止接地操作轴转动分离接地位置。

在这样的实施例中，当柜门打开时，门锁部件通过第一交点，第三联锁部件能够锁止与选择器联动的联动机构，从而锁定选择器，使其无法被操作。由此，确保了在柜门打开时，选择器无法被操作以打开与接地操作轴对应的操作孔，进而接地操作轴无法被操作。由于在三工位机构中，只有接地分闸后才能进行后续的隔离合分闸，因此，此时的接地操作轴和隔离操作轴都无法被操作。

在一些实施例中，第三联锁部件包括弯折件，弯折件包括：第一臂，其一端适于围绕相对于高压开关设备固定的第二转轴转动，并且经由第二牵引件耦接至门锁部件，经由第二复位件耦接高压开关设备；以及第二臂，耦接至第一臂，并且适于阻挡联动机构。

在这样的实施例中，当柜门没有打开，即门锁部件没有移动通过第一交点时，弯折件受到第二牵引件的制约，不会移动到第二交点中。当柜门打开时，门锁部件移动通过第一交点，弯折件受到的第二复位件所施加的恢复力大于第二牵引件的力，从而弯折件转动至第二交点处。能够转动的弯折件的设置，在保证第三联锁部件的刚度的情况下，能够减少在单一维度上的空间需求，使得结构更加紧凑。

在一些实施例中，门锁部件包括经由第二牵引件耦接至第三联锁部件的第一滑动件，被配置为相对高压开关设备滑动并且响应于柜门打开而拉动第一滑动件以移动通过第一交点。

在这样的实施例中，在没有柜门所施加的压力后，第一滑动件被第二牵引件拉动通过第一交点，从而能够实现柜门与第三联锁部件的联动。

在一些实施例中，第一滑动件包括第二凹槽，以及柜门包括突出部，突出部被配置为卡接在第二凹槽中，以关闭柜门。

在这样的实施例中，通过突出部与凹槽的卡接，实现了柜门与门锁部件的相对限制，使得门锁部件当被联锁部件抵住时能够阻止柜门被打开，并且在柜门关闭时能够阻止门锁部件被移动。

在一些实施例中，第二联锁部件包括第二滑动件，第二滑动件被配置为相对高压开关设备滑动并且包括摆臂槽，摆臂槽被配置为接纳第一联锁部件。

在这样的实施例中，第一摆臂的一端伸入到第二滑动件的摆臂槽中。由此，当第一摆臂枢转时，便能够带动第二滑动件移动，实现了第一联锁部件与第二联锁部件之间的联动。

本公开的第二方面涉及一种高压开关设备。高压开关设备，包括：三工位机构，适于驱动三工位开关，包括：接地操作轴，被配置为转动以使高压开关设备接地或解除接地；隔离操作轴，被配置为转动以使高压开关设备接通或断开；以及选择器，被配置为响应于操作而在阻止接地操作轴和隔离操作轴中的至少一者的状态之间改变；断路器，包括主轴，主轴被配置为转动以使断路器合闸或者分闸；柜门，适于安装在高压开关设备处；以及联锁机构，包括：第一联锁部件，耦接至接地操作轴并且被配置为响应于接地操作轴转动至接地位置而移动以与主轴耦接，并且第一联锁部件还被配置为当与主轴耦接时响应于主轴转动至合闸位置而枢转；第二联锁部件，耦接至第一联锁部件并且被配置为响应于第一联锁部件枢转而移动；以及门锁部件，耦接至柜门并且被配置为响应于柜门的开关而移动，其中第二联锁部件被配置为响应于第一联锁部件枢转至解锁位置而离开能够与门锁部件抵接的第一交点，以允许门锁部件移动通过第一交点并允许柜门打开。

在一些实施例中，第一联锁部件包括：第一摆臂，被配置为围绕相对于高压开关设备固定的第一转轴摆动并且包括第一引导槽，延伸臂，邻近第一摆臂设置并且包括：第二引导槽，设置在第一转轴外周，以及第一突出部，位于第一引导槽中，并且延伸臂被配置为围绕第一转轴转动或者沿第二引导槽移动；其中第一摆臂被配置为响应于延伸臂围绕第一转轴转动而围绕第一转轴转动，和/或其中第一摆臂经由第二复位件耦接至高压开关设备上并被配置为响应于第一联锁部件与主轴解耦而被第二复位件拉动，以将第二联锁部件移动至第一交点处。

在一些实施例中，延伸臂经由第一传动机构耦接至接地操作轴，并且延伸臂还经由第一复位件耦接至第一摆臂，其中延伸臂被配置为响应于接地操作轴转动至接地位置而被第一传动机构拉动，以沿远离第一摆臂的方向移动，并且响应于接地操作轴转动至解除接地位置而被第一复位件拉动，以沿朝向第一摆臂的方向移动。

在一些实施例中，延伸臂还包括与第二引导槽连通的第一凹槽，主轴包括沿轴向延伸的突轴，突轴与主轴偏心设置并且被配置为响应于主轴转动而移动、响应于延伸臂沿远离第一摆臂的方向移动而从第一凹槽进入第二引导槽中。

在一些实施例中，第一传动机构包括：凸轮，被设置在隔离操作轴的外周，并且被配置为响应于接地操作轴转动而转动，隔离操作轴被配置为转动以使高压开关设备接通或断开；第二摆臂，被设置在接地操作轴的外周并且与凸轮抵靠，第二摆臂被配置为响应于凸轮转动而围绕隔离操作轴摆动；以及第一牵引件，其第一端耦接至第二摆臂并且第二端耦接至延伸臂，并且被配置为响应于第二摆臂摆动而拉动延伸臂。

在一些实施例中，还包括：联动机构，耦接至选择器并被配置为响应于选择器的状态改变而移动，选择器，被配置为响应于操作而在阻止接地操作轴和隔离操作轴中的至少一者的状态之间改变；第三联锁部件，耦接至门锁部件并且被配置为响应于门锁部件通过第一交点而移动至能够与联动机构抵接的第二交点处，以阻止联动机构移动，从而使选择器阻止接地操作轴转动分离接地位置。

在一些实施例中，第三联锁部件包括弯折件，弯折件包括：第一臂，其一端适于围绕相对于高压开关设备固定的第二转轴转动，并且经由第二牵引件耦接至门锁部件，经由第二复位件耦接高压开关设备；以及第二臂，耦接至第一臂，并且适于阻挡联动机构。

在一些实施例中，门锁部件包括经由第二牵引件耦接至第三联锁部件的第一滑动件，被配置为相对高压开关设备滑动并且响应于柜门打开而拉动第一滑动件以移动通过第一交点。

在一些实施例中，第一滑动件包括第二凹槽，以及柜门包括突出部，突出部被配置为卡接在第二凹槽中，以关闭柜门。

在一些实施例中，第二联锁部件包括第二滑动件，第二滑动件被配置为相对高压开关设备滑动并且包括摆臂槽，摆臂槽被配置为接纳第一联锁部件。

针对本公开第一方面的描述及其优点同样适用于第二方面的相关部件。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：

图1A-1D示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备的整体结构以及部件的示意图；

图2A-2D示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备的在额定工作时的多个部分的示意图；

图3A-3C示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备在接地操作轴被操作后的多个部分的示意图；

图4A-4C示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备在断路器合闸后的局部示意图；以及

图5A-5C示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备在柜门打开时的局部示意图。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开的原理。

如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

如上所讨论的，在高压开关设备、例如环网柜中应当设置三工位机构、断路器以及柜门之间的联锁，以提高安全性。根据安全标准，在三工位机构被操作过程中，断路器不应被合闸并且柜门不应当被打开，并且只有在确认隔离开关接地后、选择器居中并且断路器合闸的情况下才能够打开柜门。在柜门打开后，三工位机构的操作轴都不允许操作。

现有的联锁装置虽然可以实现一定程度上的联锁，但其安全性仍然是不够的。例如，现有的联锁装置不具备各个部件之间的可靠的自动互锁功能，多个锁定操作都需要人工完成，由此便产生了误操作所带来的安全隐患。

对此，本公开提供了一种三工位机构、断路器与柜门之间的联锁结构。设置有在隔离开关接地后才与断路器耦接并联动的第一联锁部件，并通过第一联锁部件与第二联锁部件和门锁部件的联动，实现了三工位机构、断路器与柜门之间多种相互制约的机制，从而能够在每个操作阶段的全面地实现联锁机制，以避免误操作。下面将结合图1A 至图5C，描述根据本公开的示例性实施例的高压开关设备的柜门的打开过程以及在每个阶段的联锁机制的细节。

图1A-1D示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备的整体结构以及部件的示意图，其中图1A示出了高压开关设备的整体示意图，图1B示出高压开关设备总的选择器部分的示意图，图 1C示出了高压开关设备中的断路器部分的示意图，图1D示出了高压开关设备联锁结构的示意图。

如图1A所示，高压开关设备1包括用于驱动隔离开关的三工位机构10。三工位机构10包括接地操作轴11和隔离操作轴12(未示出)。接地操作轴11能够被操作以转动至接地位置和解除接地位置，以实现高压开关设备的接地和解除接地。在高压开关设备未接地时，隔离操作轴12能够被操作以转动至闭合位置或者隔离位置以实现隔离开关的合闸和隔离。三工位机构10还包括选择器20，其设置在接地操作轴11与隔离操作轴12的外侧。选择器20能够被操作以选择性地允许接地操作轴11或隔离操作轴12被操作。下面结合图1B来描述在三工位机构10的选择器20具体结构。

如图1B所示，在该实施例中，在选择器20的朝向高压开关设备外侧的一面设置有操作面板25。在操作面板25上设置有两个操作孔 23、24，操作孔23、24的位置分别与接地操作轴11和隔离操作轴12 对应，以允许操作人员将手柄伸出到对应的操作孔23、24中以实现对接地操作轴11和隔离操作轴12的操作。在操作面板25上设置有操作杆21和挡板22。操作杆21被配置为响应于被操作而沿着设置在操作面板25上的导轨26移动。当操作杆21沿导轨26移动时，与操作杆21连接的挡板22一起运动。如图1B所示，操作杆21位于导轨 26中部，挡板22同时阻挡接地操作轴11和隔离操作轴12的操作孔，即选择器20处于同时阻止接地操作轴11和隔离操作轴12转动的状态。当操作杆21沿图1A所示的X方向的正向(如图箭头指向正向) 移动时，挡板22移动以让开接地操作轴11的操作孔23并继续阻挡隔离操作轴12的操作孔24，即选择器20处于阻止隔离操作轴12的状态。对应地，当操作杆21沿X方向的反向(与箭头方向相反的方向)移动时，挡板22移动让开隔离操作轴12的操作孔24并继续阻挡接地操作轴11的操作孔23，即选择器20处于阻止接地操作轴11 的状态。在操作面板25后面还设置有耦接至接地操作轴11和隔离操作轴12的传动机构500。传动机构500的详细操作将在下面结合图 2B和图2C来描述。

返回图1A，在三工位机构10和选择器20的下方安装有断路器 30。断路器30包括安装框架33。框架33包括顶壁34、第一侧壁35 以及第二侧壁36。在第二侧壁36上设置有第一联锁部件100。第一联锁部件100下方的柜体中设置有第二联锁部件200。在邻近第二联锁部件200的门框部分设置有门锁部件400。在顶壁34上设置有第三联锁部件300。断路器30的其他部件安装在安装框架33内部。图1C 示出了高压开关设备中的包括断路器30的部分的示意图。

如图1C所示，断路器30包括一个跨接在安装框架33的X方向上的第一侧壁35和第二侧壁36上的主轴31。主轴31在断路器30 被操作时转动以实现断路器30的合闸和分闸。在安装框架33的侧壁上安装有第一联锁部件100。第一联锁部件100包括第一摆臂110和延伸臂120。第一摆臂110经由第一转轴130能够选择地设置在第二侧壁36上。延伸臂120包括第二引导槽121，并利用第二引导槽121 套设在第一转轴130上，从而形成滑槽-轴配合机构，使得延伸臂120 既能够滑动也可以围绕第一转轴130转动。第一摆臂110还包括用以接纳延伸臂120的第一突出部122的第一引导槽111，以对延伸臂120 的运行进行引导。通过第一引导槽111对第一突出部122的引导，以及第一转轴130与第二引导槽121的限定，能够使延伸臂120始终保持与第一摆臂110在同一方向上延伸。第一突出部122经由第一复位件51耦接至第一摆臂110的第二突出部112。

此外，在断路器30的安装框架33的顶壁34上安装与选择器20 联动的联动机构70，例如用于断路器30与选择器20之间的互锁机制的中间联锁部件。联动机构70耦接至选择器20并能够随选择器20 动作而在X方向上移动。此外，在联动机构70附近还安装有第三联锁部件300。第三联锁部件300能够与柜门60联动以在柜门60打开时锁定联动机构70，并在柜门60关闭后，解除对联动机构70的锁定。

返回图1A，在断路器30下方设置有电缆线室，在电缆线室上设置有柜门40，用来保护高压开关设备内部的各种电气设备，并且在对高压开关设备进行维护时被打开。柜门40可以沿Z方向移动，并且在Z方向的反向运动到最高点后，沿Y方向的反向开打。应理解，本实施例中所描述的柜门40只是示例性的，对于以其他方式的开关的柜门，本公开的技术方案同样适用。在与柜门40耦接的门框中设置有门锁部件400。在门锁部件400的位置在图1D中示出。图1D示出了用于高压开关设备的联锁机构的示意图。

如图1D所示，三工位机构10经由传动机构500耦接至位于断路器30的第二侧壁36上的第一联锁部件100。第一联锁部件100与下方的第二联锁部件200耦接，并通过第二联锁部件200对设置在门框中的门锁部件400的移动进行限制，从而限制柜门40的开关。门锁部件400还经由第二牵引件60(同上图1D标的是70)耦接至位于断路器30的顶壁34上的第三联锁部件300，从而实现柜门40的打开对联动机构70(未示出)的锁定。

至此，结合图1A至图1D描述了高压开关设备以及相应的联锁机构的整体结构，下面将参照图2A至图5C并结合柜门打开的过程来描述联锁结构的机制。

图2A-2D示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备的在额定工作时的多个部分的示意图。图2A示出了高压开关设备的在正常工作时的剖面侧视图；图2B示出了三工位机构10的后侧视角的示意图，图2C示出了第一联锁部件100和第二联锁部件200的部分的局部示意图，图2D示出了第二联锁部件200和门锁部件400 的部分的局部示意图。

如图2A所示，此时接地操作轴11处于解除接地位置，因此传动机构500的第一牵引件530不拉动第一联锁部件100的延伸臂120。图2B详细地示出了三工位机构10与传动机构500联动的示意图。如图2B所示，传动机构500包括凸轮520、第二摆臂510以及第一牵引件530。凸轮520设置在隔离操作轴12的六面型的外周上，并经由六面体配合而随隔离操作轴12一起转动。第二摆臂510被设置在接地操作轴11的外周，并且不随接地操作轴11转动。当接地操作轴11 沿逆时针方向(应理解，本文所提到的顺时针方向和逆时针方向都是以附图所示出的视角为参照)转动时，隔离操作轴12同时沿顺时针方向转动，并带动凸轮520一起沿顺时针方向转动。凸轮520推动第二摆臂510，以使其围绕接地操作轴11沿顺时针方向枢转并拉动第一牵引件530，以使第一牵引件530沿Z方向的反向移动。在图2B所示的时刻，接地操作轴11处于解除接地位置，使得第二摆臂510未被推动。因此，第一牵引件530不沿Z方向的反向移动。

返回图2A，此时由于延伸臂120没有受到第一牵引件530的在Z 方向的反向上的力，而在第一复位件51的作用下处于未伸出的状态，并且不与断路器30的主轴31耦接，因此延伸臂120不与主轴(31) 联动。第一摆臂110的用于耦接第二联锁部件200的端部113与固定在门框附近的第二复位件52连接。在受到第二复位件52施加的力的情况下，第一摆臂110围绕第一转轴130沿逆时针方向转动，以将第二滑动件210移动至第一交点处。图2C详细地示出了区域A的示意图。如图2C所示，延伸臂120包括三角形的第一凹槽123。凸轴32 从主轴31的端面沿X方向的正向延伸进入到第一凹槽123中。在延伸臂120没有沿远离第一摆臂110的方向移动时，凸轴32处于第一凹槽123的中部。此时，凸轴32在断路器30合闸和分闸随主轴31 的移动过程中，都不会抵靠到第一凹槽123的内壁上。因此，主轴31 不与延伸臂110耦接。凸轴32在断路器30分闸时与竖直方向形成大致24度的夹角。由于第一摆臂110在受到了第二复位件52的力，因此第一摆臂110沿顺时针转动。端部113输入到第二滑动件210的顶部开设的摆臂槽220中，并抵靠在摆臂槽220的侧壁上，以推动第二滑动件210。第二滑动件210在该位置能够阻止第一滑动件410沿Z 方向的反向的移动。第二联锁部件200和门锁部件400的联锁机制在图2D中示出。应该理解的是，这里提到的第一凹槽123的三角形形状仅仅是示意性的，第一凹槽123还可以具有其他适合本公开的构思的方案。

如图2D所示，第二滑动件210能够相对于高压开关设备在Y方向上滑动。第一滑动件410能够相对于高压开关设备在Z方向上滑动。第一滑动件410与第二滑动件210能够在它们的移动路径重叠的部分、即第一交点J(以虚线框表示)处抵接。因此，当第二滑动件210位于第一交点J处时，能够阻挡第一滑动件410在Z方向的反向上的移动。第一滑动件410包括第二凹槽411。在第二凹槽411中卡接有柜门40的突出部41，使得柜门40和第一滑动件410能够相互制约。因此，在第一滑动件410不能沿Z方向的反向移动时，柜门40也无法沿Z方向的反向移动，从而使得柜门40无法被打开。

之后，为了打开柜门40，首先需要将隔离开关接地。图3A-3C 示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备在接地操作轴位于接地位置时的多个部分的示意图。图3A示出了高压开关设备在接地操作轴位于接地位置时的剖面侧视图；图3B示出了三工位机构10的后侧视角的示意图，图3C示出了第一联锁部件100和第二联锁部件200的部分的局部示意图。

如图3A所示，在接地操作轴11被操作以移动至接地位置时，传动机构500的第一牵引件530拉动第一联锁部件100的延伸臂120。图3B详细地示出了三工位机构10与传动机构500联动的示意图。如图3B所示，传动机构500的凸轮520在接地操作轴11沿逆时针方向转动后，随隔离操作轴12一起沿顺时针方向转动。凸轮520推动第二摆臂510，以使其围绕接地操作轴11沿顺时针方向枢转并拉动第一牵引件530，从而第一牵引件530沿Z方向的反向移动。第一牵引件 530沿Z方向的反向的移动，使得与其耦接的延伸臂120被拉动。

返回图3A，此时延伸臂120受到第一牵引件530的在Z方向的反向上的力大于第一复位件51的作用力，使得延伸臂120在大致Z 方向的反向上移动以远离第一摆臂110，以与主轴31耦接，使得延伸臂120能够与主轴31联动。图3C详细地示出了区域B的示意图。如图3C所示，延伸臂120的第一凹槽123在三角形的一个角处与第二引导槽121连通。通过这样的形状设置，能够在凸轴32从第一凹槽123进入到第二引导槽121时起到引导的作用，从而使得整个动作更加平滑。由于凸轴32的直径与第二引导槽121的宽度近似，因此，凸轴32在断路器30合闸和分闸随主轴31的移动过程中，将抵靠到第二引导槽121的内壁上，并推动延伸臂120，以使其围绕第一转轴 130转动，即，主轴31与延伸臂110耦接。凸轴32在断路器30分闸时与竖直方向形成大致24度的夹角，因此，凸轴32在竖直方向上不与第一转轴130共线，使得此时的第一摆臂110与图2A至2D所示的实施例中的位置相同。同样地，第二滑动件210依然第一交点J处阻止第一滑动件410沿Z方向的反向的移动，从而使得柜门40仍然无法被打开。由于此时的第二联锁部件200与门锁部件400没有移动，在此不再进行描述。应该理解的是，这里提到的凸轴32在断路器30 分闸时与竖直方向形成的夹角的具体数值仅仅是示意性的，夹角可以根据不用的特定断路器而具有不同的值。

在隔离开关接地后，需要将断路器30合闸。图4A-4C示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备在断路器合闸后的局部示意图。图4A示出了高压开关设备在在断路器合闸后的剖面侧视图；图4B示出了区域C的示意图，图4C示出了第三联锁部件300 的部分的俯视示意图。

如图4A所示，此时延伸臂120与主轴31耦接，并与主轴31联动。在断路器30合闸后，主轴31转动至合闸位置，并使凸轴32移动至居中的位置，即凸轴32在主轴31截面在竖直方向上对齐。由此，凸轴32与第一转轴130在竖直方向上对齐，使得延伸臂120被凸轴 32推动至竖直位置。延伸臂120的第一突出部121推动第一摆臂110，使其围绕第一转轴130沿逆时针方向转动。第一转轴130在沿逆时针方向转动的过程中，端部113推动第二滑动件210，以使其沿Y方向的正向移动，离开第一交点J。图4B详细地示出了区域C的示意图。

如图4B所示，第一滑动件410与第二牵引件60的第二端62连接。第二牵引件60的第一端61与第三联锁部件300的弯折件310连接。第二牵引件60与第三联锁部件300在图4C中详细示出。

图4C示出了断路器30的顶壁34上方的俯视图。如图4C所示，在顶壁34上方设置有与选择器20联动的联动结构70，在邻接联动结构70处设置第三联锁部件300。第三联锁部件300的弯折件310包括第一臂311和第二臂312。第一臂311(同上312和311标反了)的一端能够围绕相对于高压开关设备固定的第二转轴320转动，并且经由第二牵引件60耦接至所述门锁部件400，经由第三复位件53耦接高压开关设备。第二臂312从第一臂311远离第二转轴320的自由端沿垂直于第一臂311的方向延伸，并且能够在第二交点处阻挡联动机构70。由此，弯折件310始终受到来自第三复位件53的沿Y方向的反向的拉力，以及来自第二牵引件60的沿X方向的正向的拉力。此时的弯折件310没有阻挡联动结构70在X方向上的运动。

返回到4B，根据力的作用原理，第一滑动件410同样始终受到来自第二牵引件60的沿Z方向的反向的拉力，使得第一滑动件410 在Z方向的反向上预紧。第二滑动件210从第一交点J处移开，使得第一滑动件410沿Z方向的反向的移动路径不再有阻碍，从而使得第一滑动件410在没有柜门40的压力时能够在第二牵引件60的带动下沿Z方向的反向的移动。下面将参考图5A至图5C来描述柜门打开的过程。

图5A-5C示出了根据本公开的一个示例性实施例的高压开关设备在柜门打开时的局部示意图。图5A示出了高压开关设备在在柜门打开时的剖面侧视图；图5B示出了区域D的示意图，图5C示出了第三联锁部件300的部分的俯视示意图。

如图5A所示，此时柜门40在Z方向的反向上移动到最高点。图 5B详细地示出了区域C的示意图。如图5B所示，第一滑动件410 在第二牵引件60的牵引下移动通过第一交点J。同时，第二牵引件 60也沿Z方向的反向移动。在此过程中，弯折件310受到的来自第三复位件53的拉力大于第二牵引件60的拉力，使得弯折件310发生转动。第三联锁部件300的具体位置在图5C中详细示出。如图5C 所示，在第一滑动件410在Z方向的反向移动的过程中，弯折件310 从图4C所示的位置，沿逆时针方向转动当前位置，使得第二臂312 移动至能够与联动结构70抵接的第二交点处，从而限制联动结构70 在X方向上的移动，使得与联动结构70联动的选择器20也无法被操作。即，在柜门40打开后，选择器20无法被操作，进而使得操作接地操作轴11也无法被操作。从而确保了在柜门打开后的安全性。

以此方式，通过在各个操作阶段的联锁机制，确保了环网柜在每个阶段都能被安全地操作，提高了环网柜整体的安全性。虽然以上各图清楚地示出了实现本公开的具体可行的结构，然而需要说明的是，这些仅仅是示意性的，本领域技术人员可以在不脱离本公开的实施例的前提下对这些结构行调整，以实现相应的功能。

虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。

Claims (20)

1.一种用于高压开关设备的联锁机构，其特征在于，所述高压开关设备包括断路器(30)，所述联锁机构包括：

第一联锁部件(100)，耦接至接地操作轴(11)并且被配置为响应于所述接地操作轴(11)转动至接地位置而移动以与所述断路器(30)的主轴(31)耦接，并且所述第一联锁部件(100)还被配置为在与所述主轴(31)耦接的情形下响应于所述主轴(31)转动至合闸位置而枢转至解锁位置，其中所述接地操作轴(11)被配置为转动以使所述高压开关设备接地或解除接地，并且所述主轴(31)被配置为转动以使所述断路器(30)合闸或者分闸；

第二联锁部件(200)，耦接至所述第一联锁部件(100)并且被配置为响应于所述第一联锁部件(100)枢转而移动；以及

门锁部件(400)，耦接至所述高压开关设备的柜门(40)并且被配置为响应于所述柜门(40)的开关而移动，

其中所述第二联锁部件(200)被配置为响应于所述第一联锁部件(100)枢转至所述解锁位置而离开能够与所述门锁部件(400)抵接的第一交点，以允许所述门锁部件(400)移动通过所述第一交点并允许所述柜门(40)打开。

2.根据权利要求1所述的联锁机构，其特征在于，所述第一联锁部件(100)包括：

第一摆臂(110)，被配置为围绕相对于所述高压开关设备固定的第一转轴(130)摆动并且包括第一引导槽(111)；

延伸臂(120)，邻近所述第一摆臂(110)设置并且包括：

第二引导槽(121)，设置在所述第一转轴(130)外周，以及

第一突出部(122)，位于所述第一引导槽(111)中，并且所述延伸臂(120)被配置为围绕所述第一转轴(130)转动或者沿所述第二引导槽(121)移动；

其中所述第一摆臂(110)被配置为响应于所述延伸臂(120)围绕所述第一转轴(130)转动而围绕所述第一转轴(130)转动，和/或

其中所述第一摆臂(110)经由第二复位件(52)耦接至所述高压开关设备上并被配置为响应于所述第一联锁部件(100)与所述主轴(31)解耦而被所述第二复位件(52)拉动，以将所述第二联锁部件(200)移动至所述第一交点处。

3.根据权利要求2所述的联锁机构，其特征在于，

所述延伸臂(120)经由第一传动机构(500)耦接至所述接地操作轴(11)，并且所述延伸臂(120)还经由第一复位件(51)耦接至所述第一摆臂(110)，

其中所述延伸臂(120)被配置为响应于所述接地操作轴(11)转动至所述接地位置而被所述第一传动机构(500)拉动，以沿远离所述第一摆臂(110)的方向移动，并且响应于所述接地操作轴(11)转动至所述解除接地位置而被所述第一复位件(51)拉动，以沿朝向所述第一摆臂(110)的方向移动。

4.根据权利要求3所述的联锁机构，其特征在于，所述延伸臂(120)还包括与所述第二引导槽(121)连通的第一凹槽(123)，

所述主轴(31)包括沿轴向延伸的突轴(32)，所述突轴(32)与所述主轴(31)偏心设置并且被配置为响应于所述主轴(31)转动而移动、响应于所述延伸臂(120)沿远离所述第一摆臂(110)的方向移动而从所述第一凹槽(123)进入所述第二引导槽(121)中。

5.根据权利要求3所述的联锁机构，其特征在于，

所述第一传动机构(500)包括：

凸轮(520)，被设置在隔离操作轴(12)的外周，并且被配置为响应于所述接地操作轴(11)转动而转动，所述隔离操作轴(12)被配置为转动以使所述高压开关设备接通或断开；

第二摆臂(510)，被设置在所述接地操作轴(11)的外周并且与所述凸轮(520)抵靠，所述第二摆臂(510)被配置为响应于所述凸轮(520)转动而围绕所述隔离操作轴(12)摆动；以及

第一牵引件(530)，其第一端(531)耦接至所述第二摆臂(510)并且第二端(532)耦接至所述延伸臂(120)，并且被配置为响应于所述第二摆臂(510)摆动而拉动所述延伸臂(120)。

6.根据权利要求1所述的联锁机构，其特征在于，还包括：

联动机构(70)耦接至选择器(20)并被配置为响应于所述选择器(20)的状态改变而移动，所述选择器(20)被配置为响应于操作而在阻止所述接地操作轴(11)和隔离操作轴(12)中的至少一者的状态之间改变；

第三联锁部件(300)，耦接至所述门锁部件(400)并且被配置为响应于所述门锁部件(400)通过所述第一交点而移动至能够与所述联动机构(70)抵接的第二交点处，以阻止所述联动机构(70)移动，从而使所述选择器(20)阻止所述接地操作轴(11)转动分离接地位置。

7.根据权利要求6所述的联锁机构，其特征在于，所述第三联锁部件(300)包括弯折件(310)，所述弯折件(310)包括：

第一臂(311)，其一端适于围绕相对于高压开关设备固定的第二转轴(320)转动，并且经由第二牵引件(60)耦接至所述门锁部件(400)，经由第三复位件(53)耦接所述高压开关设备；以及

第二臂(312)，耦接至所述第一臂(311)，并且适于阻挡所述联动机构(70)。

8.根据权利要求6所述的联锁机构，其特征在于，所述门锁部件(400)包括经由第二牵引件(60)耦接至所述第三联锁部件(300)的第一滑动件(410)，被配置为相对所述高压开关设备滑动并且响应于所述柜门(40)打开而拉动所述第一滑动件(410)以移动通过所述第一交点。

9.根据权利要求8所述的联锁机构，其特征在于，所述第一滑动件(410)包括第二凹槽(411)，以及

所述柜门(40)包括突出部(41)，所述突出部(41)被配置为卡接在所述第二凹槽(411)中，以关闭所述柜门(40)。

10.根据权利要求1所述的联锁机构，其特征在于，所述第二联锁部件(200)包括第二滑动件(210)，所述第二滑动件(210)被配置为相对所述高压开关设备滑动并且包括摆臂槽(220)，所述摆臂槽(220)被配置为接纳所述第一联锁部件(100)。

11.一种高压开关设备，其特征在于，包括：

三工位机构(10)，适于驱动三工位开关，包括：

接地操作轴(11)，被配置为转动以使高压开关设备接地或解除接地；

隔离操作轴(12)，被配置为转动以使所述高压开关设备接通或断开；以及

选择器(20)，被配置为响应于操作而在阻止所述接地操作轴(11)和隔离操作轴(12)中的至少一者的状态之间改变；

断路器(30)，包括主轴(31)，所述主轴(31)被配置为转动以使所述断路器(30)合闸或者分闸；

柜门(40)，适于安装在所述高压开关设备处；以及

联锁机构，包括：

第一联锁部件(100)，耦接至所述接地操作轴(11)并且被配置为响应于所述接地操作轴(11)转动至接地位置而移动以与所述主轴(31)耦接，并且所述第一联锁部件(100)还被配置为当与所述主轴(31)耦接时响应于所述主轴(31)转动至合闸位置而枢转至解锁位置；

第二联锁部件(200)，耦接至所述第一联锁部件(100)并且被配置为响应于所述第一联锁部件(100)枢转而移动；以及

门锁部件(400)，耦接至所述柜门(40)并且被配置为响应于所述柜门(40)的开关而移动，

其中所述第二联锁部件(200)被配置为响应于所述第一联锁部件(100)枢转至所述解锁位置而离开能够与所述门锁部件(400) 抵接的第一交点，以允许所述门锁部件(400)移动通过所述第一交点并允许所述柜门(40)打开。

12.根据权利要求11所述的高压开关设备，其特征在于，所述第一联锁部件(100)包括：

第一摆臂(110)，被配置为围绕相对于所述高压开关设备固定的第一转轴(130)摆动并且包括第一引导槽(111)；

延伸臂(120)，邻近所述第一摆臂(110)设置并且包括：

第二引导槽(121)，设置在所述第一转轴(130)外周，以及

第一突出部(122)，位于所述第一引导槽(111)中，

并且所述延伸臂(120)被配置为围绕所述第一转轴(130)转动或者沿所述第二引导槽(121)移动；

其中所述第一摆臂(110)被配置为响应于所述延伸臂(120)围绕所述第一转轴(130)转动而围绕所述第一转轴(130)转动，和/或

其中所述第一摆臂(110)经由第二复位件(52)耦接至所述高压开关设备上并被配置为响应于所述第一联锁部件(100)与所述主轴(31)解耦而被所述第二复位件(52)拉动，以将所述第二联锁部件(200)移动至所述第一交点处。

13.根据权利要求12所述的高压开关设备，其特征在于，

所述延伸臂(120)经由第一传动机构(500)耦接至所述接地操作轴(11)，并且所述延伸臂(120)还经由第一复位件(51)耦接至所述第一摆臂(110)，

其中所述延伸臂(120)被配置为响应于所述接地操作轴(11)转动至所述接地位置而被所述第一传动机构(500)拉动，以沿远离所述第一摆臂(110)的方向移动，并且响应于所述接地操作轴(11)转动至所述解除接地位置而被所述第一复位件(51)拉动，以沿朝向所述第一摆臂(110)的方向移动。

14.根据权利要求13所述的高压开关设备，其特征在于，所述延伸臂(120)还包括与所述第二引导槽(121)连通的第一凹槽(123)，

所述主轴(31)包括沿轴向延伸的突轴(32)，所述突轴(32)与所述主轴(31)偏心设置并且被配置为响应于所述主轴(31)转动而移动、响应于所述延伸臂(120)沿远离所述第一摆臂(110)的方向移动而从所述第一凹槽(123)进入所述第二引导槽(121)中。

15.根据权利要求13所述的高压开关设备，其特征在于，

所述第一传动机构(500)包括：

凸轮(520)，被设置在隔离操作轴(12)的外周，并且被配置为响应于所述接地操作轴(11)转动而转动，所述隔离操作轴(12)被配置为转动以使所述高压开关设备接通或断开；

第二摆臂(510)，被设置在所述接地操作轴(11)的外周并且与所述凸轮(520)抵靠，所述第二摆臂(510)被配置为响应于所述凸轮(520)转动而围绕所述隔离操作轴(12)摆动；以及

第一牵引件(530)，其第一端(531)耦接至所述第二摆臂(510)并且第二端(532)耦接至所述延伸臂(120)，并且被配置为响应于所述第二摆臂(510)摆动而拉动所述延伸臂(120)。

16.根据权利要求11所述的高压开关设备，其特征在于，还包括：

联动机构(70)，耦接至选择器(20)并被配置为响应于所述选择器(20)的状态改变而移动，所述选择器(20)，被配置为响应于操作而在阻止所述接地操作轴(11)和所述隔离操作轴(12)中的至少一者的状态之间改变；

第三联锁部件(300)，耦接至所述门锁部件(400)并且被配置为响应于所述门锁部件(400)通过所述第一交点而移动至能够与所述联动机构(70)抵接的第二交点处，以阻止所述联动机构(70)移动，从而使所述选择器(20)阻止所述接地操作轴(11)转动分离接地位置。

17.根据权利要求16所述的高压开关设备，其特征在于，所述第三联锁部件(300)包括弯折件(310)，所述弯折件(310)包括：

第一臂(311)，其一端适于围绕相对于高压开关设备固定的第二转轴(320)转动，并且经由第二牵引件(60)耦接至所述门锁部件(400)，经由第二复位件(52)耦接所述高压开关设备；以及

第二臂(312)，耦接至所述第一臂(311)，并且适于阻挡所述联动机构(70)。

18.根据权利要求16所述的高压开关设备，其特征在于，所述门锁部件(400)包括经由第二牵引件(60)耦接至所述第三联锁部件(300)的第一滑动件(410)，被配置为相对所述高压开关设备滑动并且响应于所述柜门(40)打开而拉动所述第一滑动件(410)以移动通过所述第一交点。

19.根据权利要求18所述的高压开关设备，其特征在于，所述第一滑动件(410)包括第二凹槽(411)，以及

所述柜门(40)包括突出部(41)，所述突出部(41)被配置为卡接在所述第二凹槽(411)中，以关闭所述柜门(40)。

20.根据权利要求11所述的高压开关设备，其特征在于，所述第二联锁部件(200)包括第二滑动件(210)，所述第二滑动件(210)被配置为相对所述高压开关设备滑动并且包括摆臂槽(220)，所述摆臂槽(220)被配置为接纳所述第一联锁部件(100)。

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