CN203589571U - 具有模块化操作机构的高压开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有模块化操作机构的高压开关柜，包括柜体，操作室，驱动机构，控制端用于控制前、后门闭锁传动机构以及断路器的接通与断开；驱动机构设有传动主轴和传动轮、驱动辅助开关的辅助传动机构以及用于驱动后门闭锁的传动机构，传动轮传动辅助开关和后门闭锁传动机构，在控制端口旋转到高压开关柜操作状态时，操作盘可旋转；如后门或前门没有关闭，前门操作孔无法开启；当传动轴传动离开隔离开关操作端，使接地开关操作手柄旋转将接地开关分闸，分断路器，操作孔被开启前断路器已被强制分闸；合上、下隔离开关及合断路器即送电完毕。本装置解决了操作过程中前后顺序出错的问题，可达到“五防”高可靠要求，减少误操作发生。

Description

具有模块化操作机构的高压开关柜

技术领域

本实用新型涉及电器成套开关技术设备领域，特别是一种具有模块化操作机构的固定式高压开关柜。

背景技术

在高压成套电气设备中，为了保障金属封闭开关设备的可靠运行和操作者的人身安全，高压开关柜的隔离开关、断路器、接地开关、柜门的操作按照国家规定必须满足“五防”联锁要求：1、防止误分和误合断路器；2、防止带负荷分、合隔离触头；3、防止带电挂接地线；4、防止带地线合隔离开关；5、防止误入带电间隔。传统的高压开关柜，其隔离开关和联体真空短路器的防误操作普遍采用可移式程序锁，但这种可移式程序锁因为移动程序部件可人为改变而变得不可靠，并且有多个孔与销的选择性***配合，也容易卡滞而不可靠；还因为可移动部件有时会位移，致使其卡滞等导致使用不方便。

也有在柜门上安装高压带电显示器，门上安装电磁锁，这样在柜内有高压时，显示器亮，提醒有电，同时柜门电磁锁被锁闭，柜门无法打开。这种设计的缺点是所需元件费用较高、在柜门上必须开设用来安装带电显示器和电磁锁的孔，尤其是当柜门处于开启状态时，由于电磁锁不起作用，还必须采取锁住隔离开关不允许其合闸的措施；另一种就是真空接触器的分、合采用转换开关，如采用业界普遍熟知的LWR转换开关，用程序锁进行程序控制，这种设计不能用按钮操作真空接触器，并且在柜门上需要开孔以安装程序锁，整个操作繁琐，成本也较高。

还有的采用四个横向布置的操作盘，操作盘通过连杆连接上、下隔离开关，上、下接地开关，操作孔直接设在操作盘上，操作孔未设遮挡装置，其与断路器联锁复杂，这种机构造成开关柜横向尺寸大且对操作要求特别高，还容易误操作；有的操作机构采用被动式强制锁定四条操作轴来实现开关柜内上、下隔离开关，上、下接地开关，断路器的联锁；这种被动式联锁机构操作时容易损坏操作机构。也有操作孔阻挡采用多片连接形式，连接支点多，零部件多，与开关柜安装难度高，可靠性差，还有可能误操作。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种联动性好且安全可靠、操作简单体积小，能满足“五防”联锁要求，具有模块化操作机构的高压开关柜操作机构。

本实用新型提出如下技术方案：一种具有模块化操作机构的高压开关柜，包括柜体，柜体的下部及侧部分别设置操作室及联动箱，柜体内设有与操作室中的操作装置相连的驱动机构，控制端用于控制前门闭锁、后门闭锁传动机构以及断路器的接通与断开；操作装置中的操作盘上设有操作口，驱动机构设有传动主轴和置于传动主轴上的传动轮，操作装置经传动机构带动传动主轴旋转，与传动主轴传动连接的槽轮装置用于驱动隔离开关、接地开关，驱动机构还包括设置的驱动辅助开关的辅助开关传动机构以及用于驱动后门闭锁的后门闭锁传动机构，由传动轮传动辅助开关传动机构和后门闭锁传动机构，其特征是：操作盘经固定轴设置在柜体内，固定轴与传动主轴和连接轴相垂直，传动装置的第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，设在连接轴上的第一直齿轮以及设在传动主轴上的第二直齿轮相啮合；联动箱中设有安装在柜体内可旋转的第一联动板与第二联动板，第一拐臂、第二联动板上均设有复位弹簧，在机构外壳1内设有可滑移的第一拐臂与第二拐臂，第一联动板和第二联动板的一端连接着第一拐臂，第二拐臂的一端连接着第二联动板；第一拐臂的内拐角与第二拐臂的外拐角均为切角斜面；第一拐臂、第二拐臂上均设有滑道孔，滑道孔内均设置定位杆，定位杆的端部与柜体外壳相固定；在控制端设有控制端口，由控制端口控制的第一联动板与旋转叶片同轴铰接；紧靠旋转叶片外轮缘上设有齿杆，控制端口处设有与旋转叶片的齿杆相配合的齿条，齿条上的连接触点与断路器分闸装置呈接触式连接；隔离开关分设上、下隔离开关，接地开关分设上、下接地开关，传动主轴联动的槽轮装置驱动控制上、下隔离开关与上、下接地开关；槽轮装置通过固定轴安装在旋转槽臂上，槽臂上设有与传动销对应配合的传动槽，传动槽呈对称双翼型，设置在传动主轴上的槽轮上安装有传动销，传动销平行于固定轴方向设置，槽轮旋转经传动销带动槽臂旋转实现对隔离开关、接地开关工位的驱动。

所述控制端的控制端口控制旋转叶片、第一联动板经前门联锁把手控制其旋转，第一拐臂一端与第一联动板一端及第二联动板一端铰接，第一拐臂另一端设有与操作口相匹配的挡板，第二联动板的另一端与第二拐臂铰接。

所述的槽臂、槽轮和固定轴各为两个，每个固定轴上设置一个槽臂，在传动主轴旋转时，由槽轮按隔离开关、接地开关合、分顺序逐个带动槽臂运动，实现对上隔离开关、下隔离开关、上接地开关、下接地开关的控制。

所述的后门闭锁传动机构设有闭锁板、连杆和用于使闭锁板复位的弹簧，闭锁板上装有定位销，连杆一端与闭锁板连接，连杆的另一端连接控制后门锁中挡片的开闭；在传动轮上设有缺口，闭锁板上设有与缺口相匹配的凸起，传动轮旋转时，缺口经过凸起带动闭锁板运动，以实现对后门闭锁的驱动。

所述的辅助开关传动机构包括有第一连杆、第二连杆，第一连杆与第二连杆的连接端相互垂直，所述的传动轮上设有曲槽，第一连杆一端置于曲槽内，另一端与第二连杆连接，传动轮旋转经第一连杆带动第二连杆运动构成对辅助开关工位的驱动。

本实用新型解决了操作过程中前后顺序出错的问题，从而保证操作过程符合操作规程，达到“五防”高可靠要求，最大程度的减少了误操作的发生，操作更加简单、省力，最大程度的提高了供电设备维护的安全性，运行的稳定性和可靠性。其显著效果是：1、隔离开关、断路器、接地开关能互动联锁，使联锁机构在操作过程中自然实现以下功能：操作程序正确，操作成功，操作程序不正确，操作不成功；2、结构简单、机械灵活、功能可靠；3、零件加工简单，能在进线柜、出线柜、PT柜等多种柜型机中使用。

附图说明

图1为本高压开关柜操作机构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为开关柜操作传动机构示意图。

图4后门闭锁及辅助开关驱动机构示意图。

图5断路器及柜门连锁机构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型具有模块化操作机构的高压开关柜，包括柜体1，柜体的下部及侧部分别设置操作室及联动箱36，柜体1内设有与操作室中的操作装置3相连的驱动机构14，控制端2用于控制前门闭锁、后门闭锁传动机构28以及断路器的接通与断开；操作装置3中的操作盘10上设有操作口43，驱动机构14设有传动主轴15和置于传动主轴15上的传动轮16，操作装置3经传动机构22带动传动主轴15旋转，与传动主轴15传动连接的槽轮装置19用于驱动隔离开关、接地开关，驱动机构14还包括设置的驱动辅助开关5的辅助开关传动机构24以及用于驱动后门闭锁的后门闭锁传动机构28，由传动轮16传动辅助开关传动机构24和后门闭锁传动机构28。

如图1、图3和图4所示，传动主轴15上沿径向装有传动轮16，与传动主轴15传动连接的槽轮装置19用于驱动隔离开关、接地开关，所述的操作装置3经传动机构22带动传动主轴15旋转；操作盘10经固定轴9设置在柜体1外壳内，固定轴9与传动主轴15和连接轴13相垂直，传动装置22的第一锥齿轮12与第二锥齿轮20相啮合，设在连接轴13上的第一直齿轮21以及设在传动主轴15上的第二直齿轮23相啮合；由控制端2控制的断路器合、分的合闸状态阻隔在隔离开关同定轴6的正前方；隔离开关分设上、下隔离开关，接地开关分设上、下接地开关，传动主轴15联动的槽轮装置19驱动控制上、下隔离开关与上、下接地开关；槽轮装置19通过固定轴6安装在旋转槽臂8上，槽臂8上设有与传动销18对应配合的传动槽7，传动槽7呈对称双翼型，设置在传动主轴15上的槽轮17上安装有传动销18，传动销18平行于固定轴6方向设置，槽轮17旋转经传动销18带动槽臂8旋转实现对隔离开关、接地开关工位的驱动。设在槽轮装置19中的槽臂8、槽轮17和固定轴6各为两个，每个固定轴6上设置一个槽臂8，在传动主轴15旋转时，由槽轮17按隔离开关、接地开关合、分顺序逐个带动槽臂8运动，实现对上隔离开关、下隔离开关、上接地开关、下接地开关的控制，而不会出现同分、同合现象。

如图4所示，后门闭锁及辅助开关驱动机构中的隔离开关分为上隔离开关与下隔离开关，接地开关分为上接地开关与下接地开关，后门闭锁传动机构28设有闭锁板34、连杆31和用于使闭锁板34复位的弹簧35，闭锁板34上装有定位销33，装有连杆帽30的连杆31一端与闭锁板34连接，连杆31的另一端连接控制后门锁中挡片的开闭；在传动轮16上设有缺口26，闭锁板34上设有与缺口26相匹配的凸起27，传动轮16旋转时，缺口26经过凸起27带动闭锁板34运动，以实现对后门闭锁的驱动。

在辅助开关传动机构24设有第一连杆32，第二连杆29，第一连杆32与第二连杆29的连接端相互垂直，在传动轮16上设有曲槽25，所述的第一连杆32一端置于曲槽25内，另一端与第二连杆29连接，所述传动轮16的旋转经第一连杆32带动第二连杆29运动进而实现对辅助开关工位的驱动。

如图5所示，联动箱36中设有安装在柜体1内可旋转的第一联动板53与第二联动板38，第一拐臂45、第二联动板38上均设有复位弹簧37，在机构外壳1内设有可滑移的第一拐臂45与第二拐臂41，第一联动板53和第二联动板38的一端连接着第一拐臂45，第二拐臂41的一端连接着第二联动板38；第一拐臂45的内拐角与第二拐臂41的外拐角均为切角斜面42，第二拐臂41上的切角斜面42位于连接套11的侧壁非平端面位置，使得柜门无法打开，防止误入带电间隔；第一拐臂45、第二联动板38上设置的复位弹簧37在控制未端操作时带动第一拐臂45、第二联动板38复位；第一拐臂45、第二拐臂41上均设有两条相互平行的滑道孔(46、39)，滑道孔内均设置定位杆(47、40)，定位杆(47、40)的端部与柜体1外壳相固定，使第一拐臂45、第二拐臂41在各自的滑道孔(46、39)内滑移。

如图2、图5所示，在控制端2设有控制端口51，由控制端口51控制的第一联动板53与旋转叶片50同轴铰接，当控制端口51旋转到高压开关柜工作状态时，断路器才能合闸；紧靠旋转叶片50外轮缘上设有齿杆52，控制端口51处设有与旋转叶片50的齿杆52相配合的齿条49，齿条49上的连接触点48与断路器分闸装置呈接触式连接，当齿杆52在操作位置时，使断路器处于分闸状态，以防止带负荷分、合隔离刀。

由控制端口51控制旋转叶片50、第一联动板53经前门联锁把手4控制其旋转，第一拐臂45一端与第一联动板53一端及第二联动板38一端铰接，第一拐臂45另一端设有与操作口43相匹配的挡板44，第二联动板38的另一端与第二拐臂41铰接；第一锥齿轮12与操作盘10之间轴向设置连接套11，连接套11侧壁上设置为平端面。在控制端口51旋转到高压开关柜维修状态时，该切角斜面42位于连接套11的下方，可以开门维修，操作孔43被遮挡；在控制端口51旋转到高压开关柜操作状态时，该切角斜面42位于连接套11上方，此时操作盘10上的操作孔43被打开，操作盘10即可以旋转。

本高压开关柜的送电步骤：先关后门，再关前门，在控制端口旋转到高压开关柜操作状态时，此时操作盘上的操作孔被打开，操作盘可以旋转；如后门或前门没有关闭，前门操作孔无法开启；分断路器，操作孔被开启之前断路器已被强制分闸，传动轴传动离开隔离开关操作端的正前方，使接地开关操作手柄旋转将接地开关分闸；合上、下隔离开关及合断路器即送电完毕，断路器分闸前无法操作隔离开关，防止带负载分合隔离开关。

Claims (5)

1.一种具有模块化操作机构的高压开关柜，包括柜体(1)，柜体的下部及侧部分别设置操作室及联动箱(36)，柜体内设有与操作室中的操作装置(3)相连的驱动机构(14)，控制端(2)用于控制前门闭锁、后门闭锁传动机构(28)以及断路器的接通与断开；操作装置(3)中的操作盘(10)上设有操作口(43)，驱动机构设有传动主轴(15)和置于传动主轴上的传动轮(16)，操作装置经传动机构(22)带动传动主轴旋转，与传动主轴传动连接的槽轮装置(19)用于驱动隔离开关、接地开关，驱动机构还包括设置的驱动辅助开关(5)的辅助开关传动机构(24)以及用于驱动后门闭锁的后门闭锁传动机构，由传动轮(16)传动辅助开关传动机构和后门闭锁传动机构，其特征是：操作盘(10)经固定轴(9)设置在柜体内，固定轴与传动主轴和连接轴(13)相垂直，传动装置(22)的第一锥齿轮(12)与第二锥齿轮(20)相啮合，设在连接轴上的第一直齿轮(21)以及设在传动主轴上的第二直齿轮(23)相啮合；联动箱中设有安装在柜体内可旋转的第一联动板(53)与第二联动板(38)，第一拐臂(45)、第二联动板上均设有复位弹簧(37)，在机构外壳1内设有可滑移的第一拐臂与第二拐臂(41)，第一联动板和第二联动板的一端连接着第一拐臂，第二拐臂的一端连接着第二联动板；第一拐臂的内拐角与第二拐臂的外拐角均为切角斜面(42)；第一拐臂、第二拐臂上均设有滑道孔(46、39)，滑道孔内均设置定位杆(47、40)，定位杆的端部与柜体外壳相固定；在控制端(2)设有控制端口(51)，由控制端口控制的第一联动板(53)与旋转叶片(50)同轴铰接；紧靠旋转叶片外轮缘上设有齿杆(52)，控制端口处设有与旋转叶片的齿杆相配合的齿条(49)，齿条上的连接触点(48)与断路器分闸装置呈接触式连接；隔离开关分设上、下隔离开关，接地开关分设上、下接地开关，传动主轴(15)联动的槽轮装置(19)驱动控制上、下隔离开关与上、下接地开关；槽轮装置通过固定轴(6)安装在旋转槽臂(8)上，槽臂上设有与传动销(18)对应配合的传动槽(7)，传动槽呈对称双翼型，设置在传动主轴上的槽轮(17)上安装有传动销(18)，传动销平行于固定轴方向设置，槽轮旋转经传动销18带动槽臂8旋转实现对隔离开关、接地开关工位的驱动。

2.根据权利要求1所述的具有模块化操作机构的高压开关柜，其特征是：所述控制端(2)的控制端口(51)控制旋转叶片(50)、第一联动板(53)经前门联锁把手(4)控制其旋转，第一拐臂(45)一端与第一联动板一端及第二联动板(38)一端铰接，第一拐臂另一端设有与操作口(43)相匹配的挡板(44)，第二联动板的另一端与第二拐臂(41)铰接。

3.根据权利要求1所述的具有模块化操作机构的高压开关柜，其特征是：所述的槽臂(8)、槽轮(17)和固定轴(6)各为两个，每个固定轴上设置一个槽臂，在传动主轴(15)旋转时，由槽轮(17)按隔离开关、接地开关合、分顺序逐个带动槽臂运动，实现对上隔离开关、下隔离开关、上接地开关、下接地开关的控制。

4.根据权利要求1所述的具有模块化操作机构的高压开关柜，其特征是：所述的后门闭锁传动机构(28)设有闭锁板(34)、连杆(31)和用于使闭锁板复位的弹簧(35)，闭锁板上装有定位销(33)，连杆一端与闭锁板连接，连杆(31)的另一端连接控制后门锁中挡片的开闭；在传动轮(16)上设有缺口(26)，闭锁板上设有与缺口相匹配的凸起(27)，传动轮旋转时，缺口经过凸起带动闭锁板运动，以实现对后门闭锁的驱动。

5.根据权利要求1所述的具有模块化操作机构的高压开关柜，其特征是：所述的辅助开关传动机构(24)包括有第一连杆(32)，第二连杆(29)，第一连杆与第二连杆的连接端相互垂直，所述的传动轮(16)上设有曲槽(25)，第一连杆一端置于曲槽内，另一端与第二连杆连接，传动轮旋转经第一连杆带动第二连杆运动构成对辅助开关工位的驱动。

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