开关柜与用于开关柜的接地开关联锁装置的制作方法

本发明涉及开关柜领域，特别涉及一种开关柜与用于开关柜的接地开关联锁装置。

背景技术：

目前，市面上常见的高压开关柜，对接地开关的联锁方案多数采用“五防”挂锁或电气回路闭锁(闭锁电磁铁)等解决地刀闭锁。“五防”挂锁方案必须由专人进行操作，且接地开关的合锁、分锁都由人为控制，存在误操作可能；而电气回路闭锁方式存在局限性，受电气接点、元器件的质量好坏影响大；以上两种闭锁方案都无法很好的实现安全可靠闭锁的目的。

技术实现要素：

本发明提出一种开关柜与用于开关柜的接地开关联锁装置，旨在提高对开关柜中接地开关的闭锁可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于开关柜的接地开关联锁装置，所述开关柜具有柜体、设置于所述柜体内的接地开关以及用于控制所述接地开关合闸或分闸的操作主轴；所述操作主轴具有对应于所述接地开关合闸状态时的合闸位置和对应于所述接地开关分闸状态时的分闸位置；所述联锁装置包括联锁件、锁定机构、程序锁：联锁件其上具有卡合位；所述联锁件与所述操作主轴连接而随所述操作主轴移动，以使得所述操作主轴位于所述合闸位置或所述分闸位置时，所述卡合位移动至待锁定位置；锁定机构包括依次连接的操作件、传动组件以及锁定件；所述操作件可相对于所述柜体移动，并通过所述传动组件而带动所述锁定件移动，以使得在所述卡合位位于所述待锁定位置时，所述锁定件能够移动至与所述卡合位卡合，从而锁定所述操作主轴的位置；程序锁与所述柜体连接，所述程序锁具有锁定状态和打开状态；在所述锁定件与所述卡合位处于卡合状态时，所述程序锁与所述锁定机构连接，以锁定所述锁定机构的位置。

可选的，所述操作主轴通过转动以切换至所述合闸位置或所述分闸位置；所述联锁件随所述操作主轴转动；当所述卡合位位于所述待锁定位置时，所述卡合位位于所述联锁件的底部；所述传动组件通过提升所述锁定件，以使所述锁定件与所述卡合位卡合。

可选的，所述开关柜还包括与所述柜体连接的支架，所述传动组件包括设置在所述支架上的连杆、转动件、连接板、以及提升杆；所述操作件呈长条状，所述操作件可相对于所述支架滑动，所述操作件与所述连杆的一端转动连接，所述连杆的另一端固定在所述支架上，且与所述转动件的转轴固定连接，所述转动件转轴的另一端与所述连接板的一端固定连接，所述连接板另一端与所述提升杆的一端转动连接，所述提升杆的另一端与所述锁定件转动连接；其中，所述连杆的延伸方向与所述转动件转轴的延伸方向呈夹角设置；所述转动件转轴的延伸方向与所述连接板的延伸方向呈夹角设置。

可选的，所述支架包括主板，以及连接于所述主板板面上的第一支板，所述操作件与所述连杆分设于所述第一支板的两侧；所述第一支板上开设有供所述连杆端部滑动的导向滑道，所述导向滑道沿所述操作件的滑动方向延伸；所述传动组件还包括连接件联锁销，所述连杆的端部设有切口，所述联锁销贯穿所述切口、以及所述导向滑道与所述操作件连接。

可选的，所述传动组件还包括第二支板，所述第二支板连接于所述主板板面上，且位于所述第一支板的一侧；所述第二支板上开设有供所述转动件端部贯穿的安装孔；所述转动件的端部贯穿所述装配孔，以与所述连杆连接。

可选的，所述开关柜具有两套所述联锁装置，两所述联锁装置分别用于锁定所述操作主轴的合闸位置和分闸位置；两所述联锁装置的联锁件沿所述操作主轴的延伸方向依次设置；所述支架包括均连接于所述主板同一表面上的两所述第一支板，两所述第一支板相对设置，两所述第二支板相对设置，两所述联锁装置对应与位于同一侧的第一支板和第二支板连接。

可选的，所述锁定件包括两相对设置的锁定片，以及沿所述锁定片厚度方向穿设于两所述锁定片之间的联锁套；所述联锁件呈片状，且夹设于两所述锁定片之间；所述卡合位为自所述锁定片边缘开设的联锁开口；所述锁定片、联锁件上均具有供所述操作主轴贯穿的安装孔；所述锁定片的安装孔对应沿所述锁定片的运动方向延伸，以使所述锁定片能够相对所述操作主轴移动，从而带动所述联锁套卡合于所述联锁开口内。

可选的，所述锁定件还包括连接杆，所述连接杆的一端夹设于两所述锁定片之间，并与两所述锁定片连接，所述连接杆的另一端与所述传动组件连接。

可选的，所述程序锁安装于所述主板上，所述程序锁包括锁芯轴；所述联锁装置还包括舌片，所述舌片侧向凸伸于所述锁芯轴；所述操作件上设有锁定缺口，当所述锁定件与所述联锁件卡合时，所述锁芯轴转动，以带动所述舌片卡持于所述锁定缺口内。

本发明还提出一种开关柜，包括柜体，设置于所述柜体内的接地开关，操作主轴以及所述的用于开关柜的接地开关联锁装置；所述操作主轴与所述接地开关连接，以控制所述接地开关工作；所述柜体上具有安装口，所述联锁装置的操作件一端贯穿所述安装口，以凸出于所述柜体外。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：

本发明方案的联锁装置包括联锁件、以及锁定机构；锁定机构包括依次连接的操作件、传动组件以及锁定件。通过设置联锁件连接在操作主轴上，以在操作主轴控制接地开关合闸或分闸时，带动所述联锁件移动，而在联锁件的移动过程中，会改变联锁件上卡合位相对于所述主轴的位置，以使得所述在所述操作主轴位于所述合闸位置或所述分闸位置时，所述卡合位移动至待锁定位置；并且本方案通过操作件以带动传动组件运动，进而带动所述锁定件移动，从而使得锁定件能够移动至与所述卡合位卡合，从而锁定所述操作主轴的位置。本发明技术方案进一步通过程序锁在所述锁定件与所述联锁件卡合时，使所述程序锁与所述锁定机构连接，以锁定所述锁定机构的位置，由此实现锁定机构保持锁定操作主轴的位置。本发明技术方案一方面通过机械传动机构实现对操作主轴的位置锁定，有效提高了锁定的可靠性，避免了使用电气元件进行位置锁定所带来的不可控性。另一方面，本方案中在没有拿到程序锁钥匙许可的情况下，无法对程序锁进行控制，以操作接地开关的合闸或者分闸操作，因此提高了联锁装置的闭锁可靠性，且能够有效避免误操作。

附图说明

图1是本发明开关柜一实施例的内部结构侧视图；

图2是本发明联锁装置一实施例的结构示意图；

图3是图2中传动组件、操作件安装在支架上的一实施例的结构示意图；

图4是图3中操作件的结构示意图；

图5是图3中分闸解锁装置的转动件结构示意图；

图6是图3中合闸解锁装置的转动件结构示意图；

图7是操作主轴、锁定件、联锁件的装配结构示意图；

图8是图7中锁定件的结构示意图；

图9是图8的侧视图；

图10是图7中联锁件的结构示意图；

图11是图3中支架的结构示意图；

图12是当接地开关处于分闸状态，暂未操作分闸联锁装置时，分闸联锁装置和合闸联锁装置的位置状态侧视图；

图13是图12中操作主轴、传动组件的位置状态图；

图14是图12中合闸联锁装置中联锁套与合闸联锁开口的位置状态图；

图15是图12中分闸联锁装置中联锁套与分闸联锁开口的位置状态图；

图16是图12中合闸舌片、分闸舌片的位置状态图；

图17是分闸联锁装置锁定操作主轴后，分闸联锁装置和合闸联锁装置的位置状态侧视图；

图18是图17中操作主轴、传动组件的位置状态图；

图19是图17中分闸联锁装置中联锁套与分闸联锁开口的位置状态图；

图20是图17中合闸联锁装置中联锁套与合闸联锁开口的位置状态图；

图21是当接地开关处于合闸状态，暂未操作合闸联锁装置时，合闸联锁装置中联锁套与合闸联锁开口的位置状态图；

图22是合闸联锁装置锁定操作主轴后，分闸联锁装置和合闸联锁装置的位置状态侧视图；

图23是图22中操作主轴、传动组件的位置状态图；

图24是图22中分闸联锁装置中联锁套与分闸联锁开口的位置状态图；

图25是图22中合闸联锁装置中联锁套与合闸联锁开口的位置状态图；

图26是图22中合闸舌片、分闸舌片的位置状态图。

附图标记说明如下：

1、开关柜；10、柜体；20、接地开关；30、操作主轴；

40、联锁装置；40a、分闸联锁装置40b、合闸联锁装置；

410、联锁件，411、卡合位；411a、分闸联锁开口；411b、合闸联锁开口、412、联锁件的安装孔；

420、锁定机构，422、传动组件；

422、传动组件；4221、连杆；42211、切口；4223、转动件；4223a、分闸联锁装置的转动件；4223b、分闸联锁装置的转动件；4224、连接板；4225、提升杆；4226、联锁销；

50、支架；51、主板；512、程序锁安装孔；511、安装缺口；52、第一支板；521、让位缺口；522、导向滑道；53、第二支板；531、装配孔；

421、操作件；421a、分闸操作滑板；421b、合闸操作滑板；4211、锁定缺口；

423、锁定件；4234、锁定件的安装孔；423a、分闸锁定件；423b、合闸锁定件；4231、锁定片；4232、联锁套；4232a、分闸联锁套；4232b、合闸联锁套；4233、连接杆；430、程序锁；431、舌片；431a、分闸舌片；431b、合闸舌片。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

请参阅图1，本发明实施例提出一种开关柜1，所述开关柜1具有柜体10、接地开关20以及用于控制所述接地开关20合闸或分闸的操作主轴30。柜体10包括一腔体，柜体10具有面板。所述面板上装设有控制按钮、电气仪表、显示板等。在所述柜体10通常还包括隔板，以将柜体10内的腔体分隔成多个部分。所述接地开关20、操作主轴30均安装于柜体10内。

具体的，接地开关20具有分闸状态和合闸状态。在一实施例中，操作主轴30可以通过传动齿轮与接地开关20连接；当然本方案不限定操作主轴30以其他的方式与所述接地开关20连接。操作人员通过手动或电动方式控制操作主轴30，以使操作主轴30通过转动、平移等方式实现控制接地开关20的状态。所述操作主轴30具有对应于所述接地开关20合闸状态时的合闸位置和对应于所述接地开关20分闸状态时的分闸位置。

请参阅图2至图4，本实施例中的开关柜1还包括联锁装置40，所述联锁装置40对应于所述操作主轴30的合闸位置或分闸位置设置，所述联锁装置40包括联锁件410、锁定机构420以及程序锁430：联锁件410上具有卡合位411；所述联锁件410与所述操作主轴30连接而随所述操作主轴30移动，以使得所述在所述操作主轴30位于所述合闸位置或所述分闸位置时，所述卡合位411移动至待锁定位置。锁定机构420包括依次连接的操作件421、传动组件422以及锁定件423；所述操作件421可相对于所述柜体10移动，并通过所述传动组件422而带动所述锁定件423移动，以使得在所述卡合位411位于所述待锁定位置时，所述锁定件423能够移动至与所述卡合位411卡合，从而锁定所述操作主轴30的位置；程序锁430与所述柜体10连接，所述程序锁430具有锁定状态和打开状态；在所述锁定件423与所述卡合位411处于卡合状态时，所述程序锁430与所述锁定机构420连接，以锁定所述锁定机构420的位置。

在本实施例中，所述开关柜1具有两套所述联锁装置40，两所述联锁装置40分别用于锁定所述操作主轴30的合闸位置和分闸位置；在以下实施例中称两联锁装置40分别为合闸联锁装置和分闸联锁装置。两所述联锁装置40的联锁件410沿所述操作主轴30的延伸方向依次设置。

在一些实施例中，传动组件422可以是通过电动部件，如电机、气缸等驱动锁定片4231提升，操作人员通过控制操作件421，例如按钮或控制器，以操控传动组件422提升锁定片，从而使锁定片与联锁件410的卡合位411连接。本实施例中，所述操作件421呈长条板状，主板51上具有供操作件421贯穿的缺口，主板51板面与操作件421的滑动方向大致垂直。所述操作件421可相对于所述柜体10滑动，且操作件421远离连杆4221的一端为操作端，该操作端具有把手，且该把手伸出与面板外侧，以供操作人员握持。

本方案中，锁定机构420移动的方向可以有多种，当操作主轴30为合闸或分闸位置时，锁定机构420通过水平移动、或转动等方式，从而实现与联锁件410上的卡合位411卡合。在本实施例中，所述操作主轴30通过转动以切换至所述合闸位置或所述分闸位置；所述联锁件410跟随所述操作主轴30转动；当所述操作主轴30在合闸状态或分闸状态时，所述卡合位411位于所述联锁件410的底部；所述锁定机构420包括锁定件423以及与带动所述锁定件423提升的提升组件；所述提升组件通过提升所述锁定件423，以使所述锁定件423与所述卡合位411卡合。

在本实施例中，操作主轴30通过转动以切换至所述合闸位置或所述分闸位置；所述联锁件410随所述操作主轴30转动；当所述卡合位411位于所述待锁定位置时，所述卡合位411位于所述联锁件410的底部；所述传动组件422通过提升所述锁定件423，以使所述锁定件423与所述卡合位411卡合。

在此以接地开关20由合闸切换至分闸为例说明本方案连锁装置的工作过程。当操作主轴30通过转动，以将接地开关20由合闸状态切换至分闸状态时，由于联锁件410是所述操作主轴30连接，因此联锁件410会随着操作主轴30的转动而同步转动，进而所述联锁件410上的卡合位411也会随所述操作主轴30转动而同步发生转动。当接地开关20切换至分闸状态时，操作主轴30对应转动至分闸位置时，此时锁定机构420发生移动，以与卡合位411实现连接，从而锁定卡合位411的位置，进而所述闭锁片的位置，由于闭锁片是连接在操作主轴30上的，因此通过将闭锁片的位置进行锁定，从而达到锁定操作主轴30的目的。

进一步的，程序锁430具有锁定状态和打开状态，在所述锁定件423与所述卡合位411处于卡合状态时，所述程序锁430与所述锁定机构420连接，以锁定所述锁定机构420的位置，由此锁定机构420与卡合位411保持连接状态，从而将操作主轴30锁定在分闸位置。

请参阅图11，于本实施例中，所述开关柜1还包括与所述柜体10连接的支架50，支架50用于安装以及承载联锁装置40。具体的，本方案中的支架50包括主板51、操作板、第一支板52、第二支板53。其中，操作板与所述主板51贴合设置，所述操作板位于所述主板51背离所述传动组件422的一侧；所述程序锁430的锁口、所述操作件421的一端凸伸于所述操作板表面；所述柜体10上具有供所述支架50安装的安装口，所述安装口对应所述操作板设置，以使所述操作板裸露于所述柜体10外侧，所述主板51与所述柜体10连接。主板51上具有供操作件421贯穿的安装缺口511以及程序锁安装孔512。

第一支板52、第二支板53用于连接并支撑传动组件422，第一支板52和第二支板53均连接于所述主板51的同一板面上，且第二支板53位于所述第一支板52的一侧；可选的，第二支板53位于第一支板52的正下方。

请参阅图2至图10，所述传动组件422包括连杆4221、转动件4223、连接板4224、以及提升杆4225；所述操作件421与所述连杆4221的一端转动连接，所述连杆4221的另一端固定在所述第一支板52上。具体的，所述操作件421与所述连杆4221分设于所述第一支板52的两侧；所述第一支板52上开设有供所述连杆4221端部滑动的导向滑道522，所述导向滑道522沿所述操作件421的滑动方向延伸；所述传动组件422还包括联锁销4226，所述连杆4221的端部设有切口42211，所述联锁销4226贯穿所述切口42211、以及所述导向滑道522与所述操作件421连接。导向滑道522大致呈腰形，且沿水平方向延伸。连杆4221端部的切口42211的壁面呈弧形，以供导向销在切口42211内转动。该导向销可以为螺栓，导向销与滑道配合，以实现对连杆4221的滑动进行导向。

进一步的，连杆4221的另一端与所述转动件4223的转轴固定连接，所述转动件4223转轴的另一端与所述连接板4224的一端固定连接。所述连接板4224另一端与所述提升杆4225的一端转动连接，所述提升杆4225的另一端与所述锁定件423转动连接；其中，所述连杆4221的延伸方向与所述转动件4223转轴的延伸方向呈夹角设置；所述转动件4223转轴的延伸方向与所述连接板4224的延伸方向呈夹角设置。

具体的，所述第二支板53上开设有供所述转动件4223端部贯穿的装配孔531；所述转动件4223的端部贯穿所述装配孔531，以与所述连杆4221连接。转动件4223端部大致呈截面为方形的柱状，连接板4224、连杆4221通过与转动件4223的端部固定连接，从而实现连杆4221带动转动件4223转动，进而转动件4223带动连接板4224转动的目的。

在此需要说明的是，提升杆4225的两端可以均通过轴承，分别与连接板4224和锁定件423连接。且转动件4223的转轴同时垂直于连杆4221的延伸方向以及连接板4224的延伸方向，提升杆4225大致沿竖直方向延伸。

在此以开关柜1正常使用时的方位为参照，操作主轴30沿水平方向延伸，因此当操作主轴30位于合闸状态或分闸状态时，卡合位411位于联锁件410的下部。操作件421沿水平方向延伸，当沿水平方向拉动操作件421时，连杆4221的端部跟随所述滑板一同大致沿水平方向移动，连杆4221的另一端会带动转动件4223发生转动，当转动件4223转动时，会一同带动连接板4224的一端转动，从而在所述连接板4224的另一端会大致以转动件4223为圆心发生转动，由于连接板4224的端部与提升杆4225是通过轴承连接的，因此提升杆4225便会沿上下方向移动，从而带动锁定件423沿上下方向移动。

本实施例中，合闸联锁装置和分闸联锁装置均设置在同一支架50上。因此支架50包括均连接于所述主板51同一表面上的两所述第一支板52，两所述第一支板52相对设置，两所述第二支板53相对设置，两所述联锁装置40对应与位于同一侧的第一支板52和第二支板53连接。在一可选实施例中，通过设置一u形槽结构，连接于主板51表面上，u形槽的两个槽壁分别作为两第二支板53。

在此以开关柜1正常使用时的方位为参照，第二支板53大致位于第一支板52的正下方。合闸联锁装置的转动件4223b长于分闸联锁装置的转动件4223a，合闸联锁装置的转动件4223b自合闸联锁装置的第二支板53穿过分闸联锁装置的第二支板53，以与合闸联锁装置的连接板4224连接。

程序锁430的种类、结构可以参照现有技术。所述程序锁430安装于所述主板51上，主板51上设有程序锁安装孔512。所述程序锁430与所述操作件421分设于第一支板52的两侧。所述程序锁430包括锁芯轴以及侧向凸伸于所述锁芯轴的闭锁片。所述操作件421上设有锁定缺口4211，第一支板52对应闭锁片的位置开设有让位缺口521。当所移动所述操作件421，以使所述锁定件423与所述联锁件410卡合时，此时第一支板52上的让位缺口521移动至与锁定缺口4211连通的位置，此时程序锁430通过插入对应钥匙控制锁芯轴转动，锁芯轴带动闭锁片转动，以使闭锁片旋入并同时卡持于让位缺口521与锁定缺口4211内，此时程序锁430呈锁定状态，而后可以拔出钥匙。

请参阅图8，本实施例中，所述锁定件423包括两相对设置的锁定片，以及沿所述锁定片厚度方向穿设于两所述锁定片之间的联锁套4232；所述联锁件410呈片状，且夹设于两所述锁定片之间；所述卡合位411为自所述锁定片边缘开设的联锁开口；所述锁定片、联锁件410上均具有供所述操作主轴30贯穿的安装孔；所述锁定件的安装孔4234对应沿所述锁定片的运动方向延伸，以使所述锁定件423能够相对所述操作主轴30移动，从而带动所述联锁套4232卡合于所述联锁开口内。

具体的，可以通过螺栓将联锁套4232固定在两锁定片之间。联锁件410呈片状，且联锁件410的安装孔412呈五边形的，以实现与操作主轴30之间紧配合，防止舌片431与操作主轴30之间发生相对转动。

需要说明的是，当操作主轴30位于分闸状态时，分闸联锁装置的锁定片大致位于操作主轴30正下方的位置，而合闸联锁装置的锁定片大致位于操作主轴30正上方的位置，两者大致呈180°。

进一步的，所述锁定件423还包括连接杆4233，所述连接杆4233的一端夹设于两所述锁定片之间，并与两所述锁定片连接，所述连接杆4233的另一端与所述传动组件422连接。连接杆4233可以通过螺钉与两所述锁定片连接。

基于上述实施例，说明本申请分闸联锁装置、合闸联锁装置的工作过程。

(1)请参阅图12至图16。当接地开关20处于分闸状态，暂未操作分闸联锁装置。此时操作主轴30已转动至分闸位置，待分闸联锁装置予以锁定。分闸联锁装置的舌片431(在此称为分闸舌片431a)、合闸联锁装置的舌片431(在此称为合闸舌片431b)均在初始状态。分闸联锁装置的联锁开口(以下称分闸联锁开口411a)朝下，合闸联锁装置的联锁开口(以下称合闸联锁开口411b)朝上。

(2)请参阅图17至图20。分闸联锁装置的锁定过程。首先通过向外侧拉动分闸操作滑板421a，此时通过传动组件422，分闸锁定件423a上升，从而使分闸联锁套4232a卡入分闸联锁开口411a内。然后再顺时针操作分闸程序锁430钥匙90度，从而带动分闸舌片431a逆时针旋转90度，分闸舌片431a卡住分闸联锁滑板上的锁定缺口4211。此时，接地开关20被锁定在分闸位置，无法进行合闸操作。

(3)分闸联锁装置的解锁过程。逆时针操作分闸程序锁430的钥匙，使分闸舌片431a顺时针转动90°，进而分闸锁定件423a在自重的作用下，与分闸联锁开口411a分离，同时通过传动组件422，带动分闸操作滑板421a复位。

(4)请参阅图21。当接地开关20处于合闸状态，暂未操作合闸联锁装置。此时操作主轴30已转动至合闸位置，待合闸联锁装置予以锁定。分闸舌片431a、合闸舌片431b均在初始状态。合闸联锁装置的合闸联锁开口411b朝下，分闸联锁装置的分闸联锁开口411a朝上。

(5)请参阅图22至图26。分闸联锁装置的锁定过程。首先通过向外侧拉动合闸操作滑板421b，此时通过传动组件422，合闸锁定件423b上升，从而使合闸联锁套4232b卡入合闸联锁开口411b内。然后再顺时针操作合闸程序锁430钥匙90度，从而带动合闸舌片431b逆时针旋转90度，合闸舌片431b卡住分闸联锁滑板上的锁定缺口4211。此时，接地开关20被锁定在合闸位置，无法进行分闸操作。

(6)合闸联锁装置的解锁过程。逆时针操作合闸程序锁430的钥匙，使合闸舌片431b顺时针转动90°，进而合闸锁定件423b在自重的作用下，与合闸联锁开口411b分离，同时通过传动组件422，带动合闸操作滑板421b复位。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。