一种手动和电动操作一体化的三工位隔离开关的制作方法

本实用新型涉及高压配电行业，特别是涉及一种手动和电动操作一体化的三工位隔离开关。

背景技术：

在现有技术中，目前高压开关柜在实际运行中需要停电进行维护检修，更换电流互感器等柜内元器件时也需要停电，停电会造成工矿企业停工或居民用电不变，对此，需要一种能实现等电位切换的隔离开关，可以实现进线电路的选择，从而实现不停电的负荷转移。而普通的手动操作隔离开关机构已经不能满足人们的需求，需要新的三工位的操作机构，能实现手动操作，同时能实现电动操作，实现高安全性能，自动化智能化，在检修或维护过程就可以自由转移负荷，实现不停电检修。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种手动和电动操作一体化的三工位隔离开关，通过设置三相三工位双隔离刀，其操作机构可以分别电动或手动操作，然后带动隔离刀的转轴旋转，实现双隔离刀的位置转换，进而完成开关的分合功能及负荷调配功能。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种手动和电动操作一体化的三工位隔离开关，

包括开关本体，所述的开关本体上设有下进线桩头和下出线桩头，下出线桩头可转动地连接隔离刀，隔离刀通过摇臂连杆机构与下进线桩头接触或分离，所述的下进线桩头上方悬设有上进线桩头，上进线桩头与摇臂连杆机构驱动隔离刀相接触或分离，摇臂连杆机构的转轴与操作机构相连，所述的操作机构包括支架机构，所述的支架机构包括位于支撑轴上依次设置的下隔板和底板，下隔板和底板之间安装有四个限位板，限位板上穿设有销轴，销轴外套设扭簧；

弹操组件，所述的弹操组件包括位于下隔板和底板之间的输出轴，输出轴上下分别延伸出卡板，卡板上加工对称的弧形槽，弧形槽中滑动设置有第一半圆轴，卡板边缘设有限位卡口，限位卡口与限位板相配合，输出轴的中心贯穿设有中心轴，中心轴上下分别固定有驱动板，驱动板上安装有一对第二半圆轴，第二半圆轴和第一半圆轴之间通过弹性连接相连，中心轴顶部还连接操作轴，操作轴外圆周上加工有卡槽，操作轴位于下隔板上；选向组件，所述的选向组件包括可转动设于下隔板上的限位块，限位块与操作轴的卡槽相配合，限位块通过联锁轴连接选向片；

电动组件，所述的电动组件包括设于底板的电机和减速机构，减速机构的输出轴与操作轴同轴相连。

所述的隔离刀包括隔离a刀和隔离b刀，摇臂连杆机构包括铰接隔离刀的连杆，连杆铰接拐臂，拐臂安装在转轴上，转轴与输出轴同轴相连。

所述的输出轴的上下两个卡板通过立柱连接，第二半圆轴与立柱相对设置，弧形槽对称设置于立柱与中心轴构成的直线两侧。

所述的第二半圆轴和第一半圆轴之间通过杆件连接，杆件外部套设有压簧。

所述的操作轴外圆周上的两个卡槽之间的弧度为110度，限位块的两个延伸臂互相垂直，两个延伸臂的末端截面互相垂直。

所述的弧形槽的弧度为50度，卡板外圆周上两个限位卡口的弧度为130度，第二半圆轴和第一半圆轴的数量均为两个，第二半圆轴和第一半圆轴之间相连的杆件和压簧数量均为两个。

所述的支撑轴上还安装有上隔板和操作面板，上隔板和操作面板均开设有正对操作轴的通孔，选向片位于操作面板外，操作面板上固定有两个位于选向片两侧的限位片，两个限位片之间的夹角为30度。

所述的输出轴与中心轴之间通过键槽相连，中心轴与操作轴之间通过棱柱面相连，操作轴外部连接链轮，链轮通过链条连接电机，电机为双向离合减速电机。

所述的隔离a刀通过拐臂连接隔离a刀转轴，隔离b刀通过拐臂连接隔离b刀转轴，隔离a刀转轴和隔离b刀转轴相对设置且二者均位于下进线桩头和下出线桩头之间，隔离a刀转轴上固定的拐臂和隔离b刀转轴上固定的拐臂均位于开关本体上的空腔。

所述的操作机构设有两个，上进线桩头、下进线桩头和下出线桩头的数量均为三个，上进线桩头、下进线桩头和下出线桩头的外部均设有绝缘件，连杆为绝缘材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置设有三相三工位双隔离刀，其操作机构可以分别电动或手动操作，然后带动隔离刀的转轴旋转，实现双隔离刀的位置转换，进而完成开关的分合功能及负荷调配功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸示意图；

图3为本实用新型的操作机构的立体图；

图4为本实用新型的操作机构的侧视图；

图5为本实用新型的操作机构的爆炸示意图；

图6为本实用新型的操作机构的局部视图；

图7为图6的分解示意图；

图8为本实用新型的三工位隔离开关的结构示意图；

图9为本实用新型的三工位隔离开关的局部结构图；

图10为本实用新型的三工位隔离开关的电路原理图。

附图中的标记为：1.操作机构；2.壳体；3.三工位隔离开关；11.操作面板；12.上隔板；13.支撑轴；14.下隔板；15.底板；16.限位板；17.扭簧；18.销轴；20.第一半圆轴；21.输出轴；22.中心轴；23.压簧；24.驱动板；25.第二半圆轴；26.操作轴；27.链轮；28.限位卡口；29.卡板；31.选向片；32.联锁轴；33.限位块；41.链条；42.电机；51.上进线桩头；52.下出线桩头；53.绝缘件；56.隔离a刀转轴；57.隔离b刀转轴；58.连杆；59.拐臂；60.开关本体；61.下进线桩头；62.隔离b刀；63.隔离a刀。

具体实施方式

下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本实用新型的技术特征及优点进行更深入的诠释。

如图1-10所示，本实用新型的一种手动和电动操作一体化的三工位隔离开关，包括开关本体60，所述的开关本体上设有相对设置的下进线桩头61和下出线桩头52，下出线桩头可转动地连接隔离刀，隔离刀通过摇臂连杆机构与下进线桩头接触或分离，所述的下进线桩头上方悬设有上进线桩头51，上进线桩头与摇臂连杆机构驱动隔离刀相接触或分离，三工位隔离开关3用于二个进线接线端和一个出线接线端的工作场合，可以实现两路进线的等电位切换功能，同时也还可以增加出线端接地功能，如图10所示。摇臂连杆机构的转轴与操作机构1相连，操作机构安装在壳体2中，壳体中设有给操作机构供电的电池或备用电源。包括支架机构，所述的支架机构包括位于支撑轴13上依次设置的下隔板14和底板15，下隔板和底板之间安装有四个限位板16，限位板上穿设有销轴18，销轴外套设扭簧17，限位板可在扭簧作用下沿着销轴做一定角度旋转；弹操组件，所述的弹操组件包括位于下隔板和底板之间的输出轴21，输出轴上下分别延伸出卡板29，卡板上加工对称的弧形槽，弧形槽中滑动设置有第一半圆轴20，卡板边缘设有限位卡口28，限位卡口与限位板相配合，输出轴的中心贯穿设有中心轴22，中心轴上下分别固定有驱动板24，驱动板上安装有一对第二半圆轴25，第二半圆轴和第一半圆轴之间通过弹性连接相连，中心轴顶部还连接操作轴26，操作轴外圆周上加工有卡槽，操作轴位于下隔板上；选向组件，所述的选向组件包括可转动设于下隔板上的限位块33，限位块与操作轴的卡槽相配合，限位块通过联锁轴32连接选向片31；电动组件，所述的电动组件包括设于底板的电机42和减速机构，减速机构的输出轴与操作轴同轴相连。弹操组件安装在机构支架中心，可以在机构支架中心做左右45度旋转，具体角度参数设计见下文参数设定。

进一步的，所述的隔离刀包括隔离a刀63和隔离b刀62，为双隔离刀，即具有两个隔离断口，摇臂连杆机构包括铰接隔离刀的连杆58，连杆铰接拐臂59，拐臂安装在转轴上，转轴与输出轴同轴相连，如通过花键槽传递动力。所述的输出轴的上下两个卡板通过立柱连接，第二半圆轴与立柱相对设置，弧形槽对称设置于立柱与中心轴构成的直线两侧，弧形槽的弧度为50度，卡板外圆周上两个限位卡口的弧度为130度，所述的操作轴外圆周上的两个卡槽之间的弧度为110度，第二半圆轴和第一半圆轴之间通过杆件连接，具体的，杆件两端分别螺纹连接螺母，两个螺母之间的杆件外部套设有第一半圆轴和第二半圆轴，杆件外部套设有压簧23，即第一半圆轴和第二半圆轴可以沿杆件相对滑动，压簧位于第一半圆轴和第二半圆轴之间处于受压状态或复位状态，第二半圆轴和第一半圆轴的数量均为两个，第二半圆轴和第一半圆轴之间相连的杆件和压簧数量均为两个，所述的限位块的两个延伸臂互相垂直，两个延伸臂的末端截面互相垂直。

进一步的，所述的支撑轴上还安装有上隔板12和操作面板11，上隔板和操作面板均开设有正对操作轴的通孔，便于外部手动操作旋转操作轴，选向片位于操作面板外，操作面板上固定有两个位于选向片两侧的限位片，两个限位片之间的夹角为30度。所述的输出轴与中心轴之间通过键槽相连，中心轴与操作轴之间通过棱柱面相连，操作轴外部连接链轮27，链轮通过链条41连接电机，电机为双向离合减速电机，电机通过壳体中的电池或备用电源供电。

进一步的，所述的隔离a刀通过拐臂连接隔离a刀转轴56，隔离b刀通过拐臂连接隔离b刀转轴57，隔离a刀转轴和隔离b刀转轴相对设置且二者均位于下进线桩头和下出线桩头之间，隔离a刀转轴上固定的拐臂和隔离b刀转轴上固定的拐臂均位于开关本体上的空腔。所述的操作机构设有两个，上进线桩头、下进线桩头和下出线桩头的数量均为三个，上进线桩头、下进线桩头和下出线桩头的外部均设有绝缘件53，绝缘件的安装位置不能干涉隔离刀，即隔离刀的运动轨迹不会与绝缘件重合，以免影响操作使用，连杆为绝缘材料制成。

本实用新型装置中操作机构的工作原理为：选向机构的设计，所述的选向片可以向左或向右旋转，选向片通过联锁轴带动限位块向左或向右旋转，当限位块向左旋转15度时，操作轴只能向左旋转45度；当限位块向右旋转15度时，操作轴只能向右旋转45度，实现弹操组件的操作机构旋转方向选择。所述的操作轴顺时针或逆时针旋转时，操作轴带动驱动板，驱动板联动第二半圆轴旋转，对压簧压缩做功，当操作轴转动45度时，驱动板推动限位板动作，限位板转动，分离限位卡口，压簧释放弹性势能，推动第一半圆轴，第一半圆轴带动输出轴旋转做功，输出轴旋转45度后限位板在扭簧弹力作用下卡进限位卡口限制输出轴转动，实现操作轴旋转45度，输出轴在弹操组件作用下旋转45度。由于双向离合减速电机具有双向离合功能，所述的操作轴旋转时，电机不会旋转，当电机旋转时，会通过减速机构带动操作轴旋转，实现手动操作和电动操作互不干扰操作。

本实用新型装置中三工位隔离开关的工作原理为，操作机构的输出轴转动，带动隔离a刀转轴和隔离b刀转轴转动，进而使拐臂旋转，从而带动连杆运动，分别使隔离a刀和隔离b刀发生转动，当隔离a刀和隔离b刀可以同时接触上进线桩头合刀或下进线桩头合刀，实现进线供电；当隔离a刀和隔离b刀可以分别接触上进线桩头或下进线桩头合刀，实现进线供电；当隔离a刀和隔离b刀同时与上进线桩头和下进线桩头分离断开时，实现断电。

本实用新型装置的功能特点如下；

一、双隔离刀接触供电，当两个进线接线端无电压时,可以选择将隔离a刀、隔离b刀都合到上进线桩头，实现双隔离刀上进线供电，也可以选择将隔离a刀、隔离b刀都合到下进线桩头，实现双隔离刀下进线供电，上述操作，双隔离刀供电提高供电可靠性。

二、双隔离刀实现等电位切换供电功能，当等其中一个进线接线端在供电时，另一进线接线端带电等电位(上下进线接线端都带等电压)时，可以将其中一个隔离刀分开，合到另一个进线接线端上，实现双电源同时供电，再将另一个隔离刀分开，合到另一个进线接线端上，从而实现一个供电进线接线端切换到另一个进线接线端，实现等电位切换进线接线端。

综上所述，双隔离刀旋转角度的不同选择，可以实现多位置自由选择，负荷自由调配。三工位隔离开关的操作机构为弹性操作机构，操作机构为弹操，通过压簧储能，再释放弹性势能实现隔离开关分合，具体的，电动操作与手动操作一体化，既可以手动操作，也可以电动操作，二者不会相互干扰，满足电气装备的智能化和安全稳定性要求。结合三工位隔离开关的结构设计，通过操作机构能够隔离开关的实现等电位切换，可以实现进线电路的选择，从而实现不停电的负荷转移，因而在检修或维护过程就可以自由转移负荷，实现不停电检修。各种静触头、绝缘件、电机的选型及其控制系统为现有技术或材料，所属的技术人员根据所需的产品型号和规格，可以直接从市面购买或者订做。

文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电或工业用电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制作用的常规已知设备。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被认为“安装在”另一个元件上，它可以直接安装在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

通过以上实施例中的技术方案对本实用新型进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例为本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。