一种负荷开关及其操动机构的制作方法

本发明涉及一种负荷开关及其操动机构。

背景技术：

为实现电能的生产、传输和分配，除了发电机、变压器和输电线外，还要有各种形式的开关电器来关合和开断电路。其中，用于开断和关合负载电流的电器开关称为负荷开关，负荷开关不具备切断和关合短路电流的能力。负荷开关主要用于10-35kV的小容量配电系统中。而且，为了能在电力系统发生短路故障时及时切除故障，负荷开关通常与熔断器联合应用，由熔断器来判断故障和切除故障。

负荷开关实质上可看作是一种开断能力较低的断路器，其同样具有用于进行分合动作的动静触头以及相应的操动机构，由操动机构输出驱动力，控制动触头动作以进行分合闸操作。

在授权公告号为CN205303294U的中国实用新型专利中公开了一种采用永磁型操动机构的柱上负荷开关，包括开关主箱体，开关主箱体的外部固定有机构箱，机构箱内设有永磁型操动机构，永磁型操动机构设有电动分合闸永磁驱动装置，机构箱内还设有手动分合闸操动机构，开关主箱体内设有对应联锁的分合摆臂和手动拐臂，电动分合闸永磁驱动装置与分合摆臂连接，手动分合闸操动机构包括与手动拐臂传动连接的分合闸手柄，分合闸手柄正反向转动即可进行手动分合闸操作，通过电动分合闸永磁驱动装置和手动分合闸操动机构对应实现电动、手动分合闸操作。

但上述这种自身配置有电动、手动操动机构的负荷开关结构较为复杂，成本相对较高，组装维护也较为不便，并且现有的仅带手动操动机构的负荷开关无法满足配网自动化建设，应用领域受限。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种负荷开关操动机构，以解决现有技术中单独配置电动、手动操动机构导致负荷开关整体结构较为复杂的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述操动机构的负荷开关。

为实现上述目的，本发明所提供的负荷开关操动机构的技术方案是：一种负荷开关操动机构，包括用于安装在负荷开关的开关主箱体上的手动操动机构，该手动操动机构包括用于转动装配在开关主箱体上的分合闸手柄，负荷开关操动机构还包括驱动电机，驱动电机的输出轴上固设有主动拐臂，主动拐臂通过传动连杆与所述分合闸手柄传动连接，主动拐臂、传动连杆及分合闸手柄构成曲柄摇杆机构以使得驱动电机在转动过程中驱动分合闸手柄摆动进行电动分合闸操作。

将驱动电机通过主动拐臂、传动连杆驱动分合闸手柄摆动进而实现电动分合闸操作时的转动方向定为正向转动，驱动电机的输出轴上设有用于避免驱动电机反向转动而影响所述曲柄摇杆机构的超越离合器。

负荷开关操动机构包括用于安装在开关主箱体外的机构箱，所述驱动电机布置在所述机构箱中，在机构箱中还设有用于在负荷开关合闸或分闸时控制驱动电机停转的控制微动开关和用于监测负荷开关分合闸状态的监控微动开关，驱动电机的输出轴上设有用于触发所述控制微动开关与监控微动开关的微动开关挡板。

所述分合闸手柄上于分合闸手柄的转动中心位置处固设分合闸指针，所述机构箱上设有与所述分合闸指针对应配合使用的分合闸指示牌。

本发明所提供的使用上述操动机构的负荷开关的技术方案是：一种负荷开关，包括开关主箱体，开关主箱体上设有负荷开关操动机构，负荷开关操动机构包括手动操动机构，手动操动机构包括转动装配在开关主箱体上的分合闸手柄，负荷开关操动机构还包括驱动电机，驱动电机的输出轴上固设有主动拐臂，主动拐臂通过传动连杆与所述分合闸手柄传动连接，主动拐臂、传动连杆及分合闸手柄构成曲柄摇杆机构以使得驱动电机在转动过程中驱动分合闸手柄摆动进行电动分合闸操作。

将驱动电机通过主动拐臂、传动连杆驱动分合闸手柄摆动进而实现电动分合闸操作时的转动方向定为正向转动，驱动电机的输出轴上设有用于避免驱动电机反向转动而影响所述曲柄摇杆机构的超越离合器。

负荷开关操动机构包括用于安装在开关主箱体外的机构箱，所述驱动电机布置在所述机构箱中，在机构箱中还设有用于在负荷开关合闸或分闸时控制驱动电机停转的控制微动开关和用于监测负荷开关分合闸状态的监控微动开关，驱动电机的输出轴上设有用于触发所述控制微动开关与监控微动开关的微动开关挡板。

所述分合闸手柄上于分合闸手柄的转动中心位置处固设分合闸指针，所述机构箱上设有与所述分合闸指针对应配合使用的分合闸指示牌。

所述开关柜主箱体中设有电流互感器，机构箱中设有与上述电流互感器对应连接的排线插头，机构箱上还设有与排线插头对应连接以实现电流互感器与外部控制器通讯连接的航空插头。

所述机构箱中设有端子排，端子排上连接有用于控制驱动电机工作的电机信号线和用于输出所述监控微动开关监测信号的开关信号线，排线插头与所述端子排对应信号连接，所述端子排通过所述航空插头与所述外部控制器连接以实现电流互感器、驱动电机及所述监测微动开关与所述外部控制器的通讯连接。

本发明的有益效果是：本发明所提供的负荷开关操动机构中，主动拐臂、传动连杆及分合闸手柄形成曲柄摇杆机构，由驱动电机驱动主动拐臂、传动连杆动作，进而驱动分合闸手柄摆动，实现电动分合闸操作。本发明所提供的负荷开关操动机构中，利用驱动电机和曲柄摇杆机构即可实现电动分合闸操作，整体结构较为简单，制作、使用均较为方便，便于产品安装维护。

进一步地，在驱动电机的输出轴上设置超越离合器，避免驱动电机反向转动时对曲柄摇杆机构造成影响。

进一步地，分合闸手柄上于分合闸手柄的转动中心位置处固设分合闸指针，便于操作人员观察，防止出现误操作。

附图说明

图1为本发明所提供的负荷开关的一种实施例的结构示意图；

图2为图1所示负荷开关的曲柄摇杆机构的结构示意图；

图3为图1所示负荷开关的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明所提供的负荷开关的具体实施例，如图1至图3所示，该实施例中的负荷开关包括开关主箱体1，开关主箱体1上设有相应的静触头和动触头，开关主箱体1上设有负荷开关操动机构，以驱动动触头动作，通过控制动静触头的关合和开断，实现负荷开关的分合闸操作。

本实施例中，负荷开关操动机构包括手动操动机构，该手动操动机构的机构与现有技术中的负荷开关中的手动操动机构的结构相同，在此不再过多赘述。

手动操动机构包括转动装配在开关主箱体上的分合闸手柄2，使用时，可由操作人员手动驱动分合闸手柄2往复摆动以实现分合闸操作。

与现有技术中的负荷开关操动机构不同的是，本实施例中的负荷开关操动机构还可进行电动分合闸操作，负荷开关操动机构包括驱动电机7，驱动电机7固定安装在机构箱6内部设有的电机安装板10上，该驱动电机7的输出轴33上固设有主动拐臂32，主动拐臂32通过传动连杆31与分合闸手柄2传动连接，传动连杆31的两端对应与主动拐臂32、分合闸手柄2铰接以使得主动拐臂32、传动连杆31及分合闸手柄2构成曲柄摇杆机构3，这样一来，在驱动电机7的输出轴31转动过程中可驱动分合闸手柄2摆动以进行电动分合闸操作。

在本实施例中，将驱动电机7通过主动拐臂32、传动连杆31驱动分合闸手柄2摆动进而实现电动分合闸操作时的转动方向定为正向转动，驱动电机7的输出轴上设有超越离合器，以保证只有在驱动电机正向转动时才向曲柄摇杆机构输出驱动作用力，避免曲柄摇杆机构反向转动造成干扰。

另外，负荷开关操动机构包括用于安装在开关主箱体下方的机构箱6，此处的机构箱6作为支撑腿以安装在相应的支撑基础上。上述的驱动电机7对应的布置在机构箱6中，而且，在机构箱6中还设有用于在负荷开关合闸时控制驱动电机停转的控制微动开关81和用于监测负荷开关分合闸状态的监控微动开关82，驱动电机7的输出轴31上设有用于触发控制微动开关81与监控微动开关82的微动开关挡板9。

具体来说，控制微动开关81和监控微动开关82的结构与现有技术中的微动开关的结构相同，均包括一个常开点和一个常闭点，其结构不再赘述。

本实施例中，微动开关挡板9在负荷开关分闸过程中与控制微动开关机及监控微动开关脱离，在负荷开关合闸过程中与控制微动开关及监控微动开关接触以触发相应的微动开关。

当控制微动开关被触发时，驱动电机停止转动，表示合闸完成，有效避免合闸过操作。

当监控微动开关被触发时，监控微动开关发出合闸信号，表示负荷开关处于合闸状态。

在机构箱的对应分合闸手柄的一端设有分合闸指示牌4，该分合闸指示牌4上对应合闸指示区域和分闸指示区域，在分合闸手柄2上于分合闸手柄的转动中心位置处固设分合闸指针5，分合闸指针5与分合闸指示牌4配合使用以标记负荷开关操动机构的分合闸操作。

本实施例所提供的负荷开关操动机构中，主动拐臂32、传动连杆32及分合闸手柄2构成曲柄摇杆机构3，主动拐臂32作为曲柄，分合闸手柄2作为摇杆，在驱动电机驱动主动拐臂转动时，可驱动分合闸手柄进行往复式摆动，从而实现电动的分合闸操作。

另外，在开关主箱体1中设有电流互感器（图中未显示），机构箱6中设有与上述电流互感器对应连接的排线插头12，即13P端子，机构箱上还设有与排线插头12对应连接以实现电流互感器与外部控制器通讯连接的航空插头13。

实际上，为优化布局，在机构箱6中设有端子排11，端子排11上连接有用于控制驱动电机7工作的电机信号线和用于输出监控微动开关82监测信号的开关信号线，排线插头12与端子排11对应信号连接，端子排11通过航空插头13与外部控制器连接以实现电流互感器、驱动电机及所述监测微动开关与所述外部控制器的通讯连接，进而实现配网自动化功能。

本实施例中，在驱动电机的输出轴上设置超越离合器以避免驱动电机反向转动时给曲柄摇杆机构造成影响。

本实施例中，在开关主箱体下方设置机构箱，机构箱一方面用于布置驱动电机等结构，另一方面也作为支撑腿结构，这样便于在现有技术中的带手动操动机构的负荷开关上进行改造。在其他实施例中，如果在直接设计时，也可省去另外增设的机构箱，直接将驱动电机等结构布置在开关主箱体中。

本实施例中，利用分合闸指示牌和监控微动开关来实现对负荷开关分合闸操作的监控，在其他实施例中，也可以仅设置一种监控方式。

本发明还提供一种负荷开关操动机构的实施例，该实施例中的操动机构的结构与上述负荷开关实施例中的操动机构的结构相同，在此不再赘述。