专利名称：接地开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种接地开关，尤其涉及ー种安全装置，其能够在不许可接地开关与真空断路器协作的情况下，限制接地开关的操作。
背景技术：
真空断路器是ー种在真空容器内执行触点之间的连接和分离的电カ设备，其凭借能够快速熄灭断路器中产生的电弧的良好的灭弧性能而用于切換和保护高压或超高压电力线路。真空断路器通常与多个测量単元和诸如数字继电器等继电器一起嵌入在发电站和变电站中用于操作、监控和控制的配电板中。真空断路器大体上包括支架和 断路器主体。支架具有可移动地支撑断路器主体并可连接至外部电源侧和负载侧电路的端子，所述支架固定至配电板的外売。断路器主体包括端子，其连接至支架的端子或与支架的端子分离；主电路部，其具有各自设置有活动触点和静止触点的真空断续器；切换机构，其用于将真空断续器的活动触点驱动到闭合位置或打开位置以闭合或断开电路；以及控制器，其用于检测电路上诸如短路电流的故障电流的发生，并在检测到故障电流时控制切换机构切断电路。而且，断路器主体可移动到三个位置，包括连接位置，其中根据装载断路器主体的活动滑架的移动，断路器主体的端子连接至支架的端子；测试位置，其中由于断路器主体的端子与支架的端子分离而断开主电路，但为用于断路器主体的切换测试的控制器供应电力；以及断开位置，其中由于断路器主体的端子与支架的端子分离而断开主电路，并且切断至用于切换测试的控制器的电源供应。这里，在断开位置处，断路器主体的主电路与支架断开，并且切断供应至用于切换操作测试的控制器的电力，从而保护电路免于安全事故。在连接位置处，当诸如短路电流或接地电流的故障电流发生时，真空断路器中的控制器检测故障电流，并驱动切换机构切断电路，从而保护电路和用户免于事故。然而，在测试位置处，不存在安全构件，因此，进ー步设置了接地开关以确保测试位置处的用户的安全。真空断路器安装在配电板中的ー个立方体形外壳处，以与接地开关协作。因此，在闭合位置，接地开关的接地活动接触器连接至与电源侧或电负载侧主电路连接的端子(即支架的端子)，从而使主电路接地。而且，在打开位置，接地开关的活动接触器与连接至电源侧或电负载侧主电路的端子分离，从而使主电路与地断开。同时，在现有技术中，在任何时间都能够对接地开关进行操作，甚至在连接位置及测试位置，这导致了相对于主电路的接地故障事故。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供ー种接地开关，其能够通过仅当许可(允许)接地开关的操作时，才允许用户使得接地开关接近驱动轴，防止与安全相关的故障。为了实现这些目的和其他优势，如此处所实施和广泛描述的，根据本公开的目的提供了ー种接地开关，其具有可旋转地操作其位置的驱动轴，以及带有挡板的操作轴,所述操作轴能够旋转至允许操作手柄连接所述驱动轴的位置和用于限制该连接的位置，其特征在于，所述接地开关包括限制板，其连接至所述操作轴以能够与所述操作轴一起旋转；以及安装在所述限制板邻近位置处的电磁锁止组件，所述电磁锁止组件具有锁止位置，即伸入所述限制板的旋转轨迹中以限制所述限制板的旋转；以及释放位置，即从所述限制板的旋转轨迹中抽出以允许所述限制板的旋转。通过下文给出的详细说明书，本申请的进一步应用范围将变得更加明显。然而，应 该理解的是，因为通过这些详细说明，在本发明的精神和范围之内的各种不同的变型和改进对于本领域的技术人员将变得明显，所以虽然示出了本发明的优选实施例，但是详细说明书和具体示例仅是以例证方式给出的。
附图被包含以提供对本发明进ー步的理解，其并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的示例性实施例并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中图I为示出了根据本公开的接地开关、配电板和真空断路器的主视图；图2为接地开关、配电板和真空断路器的主视立体图；图3为接地开关、配电板和真空断路器的后视立体图；图4为示出了移除了真空断路器的断路器主体之后的接地开关、配电板和真空断路器的主视立体图；图5为示出了在接地开关的前操作単元中不许可手柄与驱动轴连接的状态的立体图；图6为示出了在接地开关的前操作单元中许可手柄与驱动轴连接的状态的立体图；图7为示出了在接地开关的前操作单元中当在允许手柄与驱动轴连接的状态下连接手柄时的操作状态的视图；图8为示出了在接地开关的前操作単元中不许可手柄连接状态即通过挡板闭合驱动轴的手柄连接孔的立体图；图9为示出了在接地开关的前操作単元中许可手柄连接状态即闭合驱动轴的手柄连接孔的挡板打开的立体图；图10为示出了用于接地开关和控制信号线路的电磁锁止组件的安装状态，并且同时示出了电磁锁止组件的锁止销的突出状态的立体图；图11为示出了接地开关中的电磁锁止组件的锁止销的退回(抽回)状态的立体图；图12为示出了接地开关中的电磁锁止组件、限制板、操作轴和驱动轴的相对安装位置的立体图；图13为示出了电磁锁止组件和限制板的构造的放大立体图，同时也是示出了限制操作轴被旋转到手柄连接允许状态的操作状态的视图；图14为示出了允许操作轴被旋转到手柄连接许可状态的操作状态的状态；以及图15为示出了电磁锁止组件的细节的剖视图。
具体实施例方式现在将參照附图详细说明示例性实施例。为了简化參照附图的说明，将为相同或等同的部件提供相同的附图标记，并且将不再重复其说明。在下文中，将參照图I至图4描述具有接地开关的配电板的整体构造。根据示例性实施例，具有接地开关30的配电板100包括外壳10 (即所谓的箱子)。 真空断路器的断路器主体20可以在纵向上納入外壳10的中央部分内，并且接地开关30纳入外壳10的下部的ー侧中。图I或图2示出了接地开关30的前面，并且图4示出了已经移除了断路器主体20的外壳10的内部和支架50。支架50可移动地支撑断路器主体20，并包括连接至断路器主体20及外部电源侧和电负载侧电路的支架端子50a和50b (见图2至图4)。支架端子50a和50b中的每个都可以分别电气地和机械地连接至外部电源侧或电负载侧电路。支架端子50a和50b中的下支架端子50b具有由导电材料制成的端子延伸部50b-l。图3中的附图标记34表示接地开关30的动カ传递机构，其用于传递驱动轴31 (将在后面进行说明)的旋转驱动力，从而旋转接触臂(接触器)，以使得接触臂能够移动到闭合位置(接地位置)以接触支架端子50b，或移动到打开位置(非接地位置)以与支架端子50b分离。这里，动カ传递机构34包括没有附图标记的凸轮、连接杆、旋转轴、接触臂杆等。在下文中，将參照图5至图9描述接地开关的前操作单元的构造和操作。如图5和图6所示，根据本公开的接地开关的前操作単元包括驱动轴连接孔部31a和操作轴杆32a。參照图8或图9，挡板33可以安装在前操作单元的前板的后面处，以与操作轴杆32a同轴。基于作为旋转轴的操作轴32，挡板33整体地或分离地连接至操作轴杆32a。參照图5或图8，当操作轴轴杆32a朝向驱动轴连接孔部31a旋转时，挡板33闭合驱动轴连接孔部31a。因此，操作手柄H不能经由驱动轴连接孔部31a连接至驱动轴31的前部，也就是说，位于操作限制位置(即，处于操作限制状态)，在该位置不允许将接地开关30操作到闭合位置(接地位置)或打开位置(非接地位置)。而且，參照图6或图9，当使操作轴控制杆32a从驱动轴连接孔部31a的位置沿逆时针方向旋转预定角度(例如，大约90° )时，挡板33可以打开驱动轴连接孔部31a。由于挡板33打开驱动轴31的前部，操作手柄H能够经由驱动轴连接孔部31a连接至驱动轴31,也就是说，位于操作允许位置处(即，处于操作允许状态)，在该位置允许将接地开关30操作到闭合位置(接地位置)或打开位置(非接地位置)。这里，借助于操作杆32a的操作，能够在任何时间将接地开关30操作至操作允许状态。然而，在断路器主体20的端子(未示出)连接至支架端子50a和50b (即真空断路器的连接位置)，并且断路器主体20内用于每个相位的活动接触器和静止接触器彼此接触(即接触器的闭合位置)的情况下，当接地开关30被操作到接地位置时，可能产生发生接地故障的风险。
因而，根据本公开的优选实施例的接地开关30包括用于仅当供应电气控制电力时才允许操作轴32的操作的装置，在断路器主体20的连接位置和接触器的闭合位置的情况下，可以限制操作轴32的旋转并且因此可以限制接地开关30被操作到闭合(接地)或打开(非接地)位置，由于避免了与安全相关的电气事故，从而导致了对于可靠性的确保。在下文中，将參照图10至图15描述作为特性部件的，用于仅当供应控制电カ时才允许操作轴的操作的装置的构造和 操作。根据示例性实施例的接地开关包括驱动轴31，其可旋转以操作接地开关30的位置；以及具有挡板33的操作轴32，操作轴32可以旋转至允许操作手柄H连接至驱动轴31的位置和其连接禁止位置。根据本公开的优选实施例的接地开关进一歩包括图12至图14中所示的限制板60，以及图10至图15中所示的电磁锁止组件40。接地开关30可以进一歩包括用于容纳和支撑电磁锁止组件40的壳体41。如图12至图14所示，限制板60联接至操作轴32以能够与操作轴32 —起旋转。操作轴32可以是具有多个平面的角轴的形式。如图13和图14所示，限制板60包括第一平面部60a，其诸如在表面接触状态下通过螺钉联接在所述多个平面中的ー个上；以及第ニ平面部60b，其以预定角度(例如，90° )从第一平面部60a延伸出并具有可与电磁锁止组件40接触的至少ー个表面。限制板60可以进一歩包括第三平面部60c，其以预定角度(例如，90° )从第二平面部60b延伸出并具有可与电磁锁止组件40接触的至少ー个表面。參照图12至图14，电磁锁止组件40邻近于限制板60而安装。根据是否供应电源，电磁锁止组件40包括锁止位置，其中电磁锁止组件40在限制板60的旋转轨迹内移动以限制限制板60的旋转；以及释放位置，其中电磁锁止组件40远离限制板60的旋转轨迹而移动以允许限制板60的旋转。为了将电磁锁止组件40固定在限制板60的邻近位置处，具有预定高度的支撑架42可以紧固在接地开关30的支撑座(未给出附图标记)处，以支撑电磁锁止组件40。电磁锁止组件40可以通过固定螺钉联接至支撑架42的上表面。參照图15，电磁锁止组件40包括线圈40b、锁止销40a和弹簧40d。而且，电磁锁止组件40可以进一歩包括被线圈40b缠绕的绕线筒40c。线圈40b构造电磁体，在经由图10和图11所示的信号线LI和L2及连接器C供应电气控制电力信号即电カ时所述电磁体被磁化，并在无电カ供应时被去磁。參照图10和图11，信号线LI和L2及连接器C可以连接至电磁锁止组件40。信号线LI和L2是来自诸如断路器主体20的过电流继电器的控制器(未示出)的电气控制电カ线，以及连接在连接器C和电磁锁止组件40之间的控制电カ线，即线圈40b (见图15)。连接器C是用于连接两条控制电カ线的构件，并且包括内部传导部和外部绝缘部。參照图15,锁止销40a被安装为可移进和移出线圈40b。当线圈40b被磁化时,锁止销40a在线圈40b的磁力吸引作用下退回(抽回)到相对于限制板60的释放位置。相反地，当线圈40b被去磁时，锁止销40b可以被弹簧40d的弾性力挤压以相对于限制板60突出到锁止位置。仍然參照图15，当线圈40b被去磁时，弹簧40d可以对锁止销40a施加弾性カ以相对于限制板60突出到锁止位置。在下文中，将參照图10至图15描述根据示例性实施例的限制装置的操作，所述限制装置用于限制接地开关的操作，尤其是操作轴的旋转。首先，将參照图10和图13描述限制操作轴旋转的操作。当没有经由信号线LI和L2及连接器C供应电气控制电力信号(即电力)吋，线圈40b (见图15)被去磁。因而，弹簧40d挤压锁止销40a。然后，如图13所示，锁止销40a伸入限制板60的旋转轨迹中。因此，即使试图通过沿逆时针方向旋转操作轴杆32a而以预定角度(例如，90° )操作操作轴32旋转，锁止销40a限制限制板60的第三平面部60c的旋转，因此，不能允许 操作轴32沿逆时针方向旋转相应角度。因此，图8中所示的挡板33防止了操作手柄H接近，即连接到驱动轴31，从而使得接地开关30无法被操作到闭合(接地)位置或打开(非接地)位置。因此，即使当真空断路器处于连接位置且内部触点处于闭合位置时，接地开关30也无法被操作到接地位置，这可以导致避免接地故障的发生。在下文中，将參照图11和图14描述当真空断路器处于测试位置时，即断路器主体的端子与支架端子分离但供应控制电カ时，允许操作轴旋转的操作。当经由信号线LI和L2及连接器C供应电气控制电力信号(即电力)时，线圈40b (參见图5)被磁化。然后，由于锁止销40a被线圈40b的磁吸カ吸引，锁止销40a通过克服弹簧40d(见图15)的弹性カ而向后移动。因而，如图14所示，锁止销40a抽回到限制板60的旋转轨迹之外的位置。因此，在沿逆时针方向旋转操作轴杆32a而以预定角度(例如，90° )操作操作轴32吋，锁止销40a不会中断限制限制板60的第三平面部60c的旋转，以使得操作轴32能够沿逆时针方向被旋转相应角度。因而，如图9所示，挡板沿逆时针方向旋转以打开驱动轴连接孔部31a，以允许操作手柄H接近，即连接到驱动轴31。因此，接地开关30能够被操作到闭合(接地)位置或打开(非接地)位置。在此构造中，操作手柄H连接至驱动轴31，并且驱动轴31因此被驱动以将接地开关30操作到接地位置，从而防止电气事故的发生，诸如对测试操作员的电击。如前所述，根据本公开的接地开关包括限制板，其连接至接地开关的操作轴以ー起旋转；以及电磁锁止组件，根据是否供应了电源，电磁锁止组件具有锁止位置，其中其伸入所述限制板的旋转轨迹中以限制所述限制板的旋转，以及释放位置，其中其远离所述限制板的旋转轨迹移动以允许所述限制板的旋转。因此，通过使得电磁锁止组件磁化或去磁，可以允许或限制接地开关的操作轴的操作。结果，在真空断路器处于闭合位置(导电连接位置)并且必须限制接地开关被操作到闭合位置(接地位置)的情形下，不允许操作接地开关的操作轴，从而预先防止接地故障的发生。根据本公开的电磁锁止组件包括线圈，其在应用电源时被磁化并在不应用电源时去磁；锁止销，其被安装为可线性移进和移出所述线圏，当所述线圈被磁化时所述锁止销被抽回到释放位置，并且当所述线圈被去磁时所述线圈突出到锁止位置；以及弹簧，其对所述锁止销施加弾性力以突出到锁止位置。因此，所述电磁锁止组件能够被有效控制或驱动到锁止位置和释放位置，在锁止位置和释放位置根据是否应用电源以简单方式来限制和允许操作轴的旋转。接地开关的操作轴可以是具有多个平面的角轴，而限制板可以包括第一平面部，其在表面接触状态下连接至所述操作轴的多个平面中的一个；以及第二平面部，其以预定角度从所述第一平面部延伸出且具有能够与所述电磁锁止组件接触的至少ー个表面。通过这个构造，在表面接触状态下，由于所述限制板的第一平面部连接至角轴的ー个表面，所述操作轴和所述限制板能够更牢固地相互连接。而且，通过电磁锁止组件能够控制第二平面部，以使得能够限制或允许限制板旋转或者释放以被旋转。上述实施例和优势仅为示例性的，而不解释为对本公开的限制。本教导可以容易地应用到其他类型的装置。本说明书g在提供示例性说明，而不限制权利要求的范围。许多可选方式、改进和变型对于本领域的技术人员来说都将是明显的。在此描述的这些示例性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以用各种方式进行组合，以获得另外的和/或可选的示例性实施例。
因为本发明的特征可以在不偏离其特性的情况下体现为多种形式，所以应当理解，上述实施例不受前述说明书的任何细节限制，除非另外说明，而是应当在所附的权利要求书限定的范围内做广义地解释，因此落入权利要求书的范围或等同范围内的所有变化和改进因而理当包含在所附的权利要求书内。
权利要求
1.ー种接地开关，其具有可旋转地操作其位置的驱动轴，以及带有挡板的操作轴，所述操作轴能够旋转至允许操作手柄连接所述驱动轴的位置和用于限制其连接的位置，其特征在于，所述接地开关包括 限制板，其连接至所述操作轴以能够与所述操作轴一起旋转；以及安装在所述限制板邻近位置处的电磁锁止组件，所述电磁锁止组件具有锁止位置，即伸入所述限制板的旋转轨迹中以禁止所述限制板的旋转；以及释放位置，即从所述限制板的旋转轨迹中抽出以允许所述限制板的旋转。
2.根据权利要求I所述的开关，其中所述电磁锁止组件包括 线圈，其当供应电源时被磁化并当不供应电源时被去磁； 锁止销，其被安装为能够线性移进或者移出所述线圈，当所述线圈被磁化时所述锁止销被抽回到释放位置，当所述线圈被去磁时所述锁止销突出到锁止位置；以及弹簧，其对所述锁止销施加弾性カ以突出到锁止位置。
3.根据权利要求I所述的开关，其中所述操作轴为具有多个平面的角轴， 其中所述限制板包括 第一平面部，其在表面接触状态下，连接至所述操作轴的多个平面中的一个；以及第二平面部，其以预定角度从所述第一平面部延伸出且具有能够与所述电磁锁止组件接触的至少ー个表面。
全文摘要
本发明提供了一种接地开关，其通过仅当其操作不受限制时才允许连接至驱动轴而能够防止发生与安全相关的故障。所述接地开关包括限制板，其连接至操作轴以能够与所述操作轴一起旋转；以及安装在所述限制板邻近位置处的电磁锁止组件，所述电磁锁止组件具有锁止位置，即伸入所述限制板的旋转轨迹中以限制所述限制板的旋转；以及释放位置，即从所述限制板的旋转轨迹中抽出以允许所述限制板的旋转。
文档编号H01H31/04GK102683088SQ20121005873
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者安吉荣, 杨弘益, 梁承必, 金仁谦 申请人:Ls产电株式会社