一种断路器与三工位隔离开关的联锁装置及开关设备的制作方法

1.本发明涉及机械联锁装置技术领域，特别是涉及一种断路器与三工位隔离开关的联锁装置及开关设备。


背景技术：

2.随着电力工业的发展，充气柜的应用越来越成熟，对其联锁的要求也越来越高。其中，三工位隔离开关具有明显的断开点，能实现隔离功能和接地功能，主要作为设备检修维护用。但三工位隔离开关不具有分断功能，不能带负荷分合闸，只有在负荷断开情况下才能进行隔离开关的分合。而断路器能正常分合闸和分断负荷，作为设备控制用。但是断路器无明显的断开点，不能直观判断回路是否断开，不适合作为设备检修用。
3.因此，为了达到能够带负荷分断回路，又能使回路具有明显的断开点，方便检修维护的目的，通常在三工位隔离开关与断路器之间设置机械联锁装置，实现两者的联锁操作。
4.然而，目前的机械联锁装置通常设置为刚性连接结构，即三工位隔离开关与断路器之间为刚性连接，且结构较为复杂，不仅使用不便，而且容易因操作不当而导致机械联锁装置内部结构遭到损坏，从而无法正常工作。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有机械联锁装置结构复杂，不便于使用且机械动作不灵敏的问题，提供一种结构简单，性能可靠的断路器与三工位隔离开关的联锁装置及开关设备。
6.第一方面，本技术提供一种断路器与三工位隔离开关的联锁装置，包括：
7.操作件，设于三工位隔离开关上，且能够受控移动，以在所述三工位隔离开关的接地档位与隔离档位之间切换；
8.第一连接组件，与所述操作件转动连接；
9.第二连接组件，设于断路器内部，且与所述第一连接组件活动连接；以及
10.拐臂，受控相对所述第二连接组件转动，以在使所述断路器合闸的第一位置及使所述断路器分闸的第二位置之间切换；
11.当所述拐臂位于所述第一位置时，所述拐臂与所述第二连接组件相连，以使所述第二连接组件通过所述第一连接组件锁止所述操作件，当所述拐臂位于所述第二位置时，所述拐臂与所述第二连接组件分离，以使所述操作件受控移动并带动所述第一连接组件转动，所述第一连接组件转动时控制所述第二连接组件锁止所述断路器的合闸按钮。
12.在一些实施例中，所述第一连接组件包括连接轴与压板，所述连接轴一端与所述操作件转动连接，另一端与所述压板相连，且所述压板垂直于所述连接轴的轴向，所述压板与所述第二连接组件活动连接。
13.在一些实施例中，所述第一连接组件还包括滚轮，所述滚轮转动连接于所述压板上，且所述压板通过所述滚轮与所述第二连接组件活动连接。
14.在一些实施例中，所述第二连接组件包括联锁板与挡板，所述联锁板可移动地设
于所述断路器内部，且位于所述拐臂的转动路径上，所述联锁板一端与所述第一连接组件接触连接，另一端与所述挡板转动连接，所述联锁板能够在所述第一连接组件的抵接力作用下移动，并带动所述挡板转动，以锁止所述合闸按钮。
15.在一些实施例中，所述联锁板上开设用于容纳所述拐臂的容纳口，当所述拐臂位于所述第一位置时，所述拐臂抵接于所述容纳口的内壁，以锁止所述联锁板，当所述拐臂位于所述第二位置时，所述拐臂与所述容纳口的内壁分离，以解锁所述联锁板。
16.在一些实施例中，所述联锁板上还开设连接孔，所述连接孔沿所述联锁板的移动方向延伸，且可供所述断路器上的插销插入。
17.在一些实施例中，所述挡板具有相对设置的连接端与自由端，所述连接端与所述联锁板转动连接，所述自由端能够与所述合闸按钮连接或分离，且当所述自由端与所述合闸按钮连接时，所述自由端与所述合闸按钮卡接配合，以锁止所述合闸按钮。
18.在一些实施例中，所述第二连接组件包括复位件，所述复位件连接于所述联锁板与所述挡板之间，以提供使所述挡板由锁止所述合闸按钮位置恢复至解锁所述合闸按钮位置的作用力。
19.在一些实施例中，所述复位件包括复位扭簧。
20.第二方面，本技术提供一种开关设备，包括三工位隔离开关、断路器以及如上所述的断路器与三工位隔离开关的联锁装置，所述断路器与三工位隔离开关的联锁装置连接于所述三工位隔离开关与所述断路器之间。
21.上述断路器与三工位隔离开关的联锁装置及开关设备，第一连接组件与操作件转动连接，且与第二连接组件活动连接，第二连接组件又与拐臂活动连接，由此，通过第一连接组件及第二连接组件实现操作件与拐臂之间的柔性连接，即实现三工位隔离开关与断路器之间的柔性连接，相比于现有联锁装置中的刚性连接，不仅结构更加简单，性能可靠，而且能够保护联锁装置内部结构，提高工作效率。
附图说明
22.图1为本技术一实施例中联锁装置的整体结构示意图；
23.图2为图1所示的联锁装置的结构示意图；
24.图3为图1所示的联锁装置中操作件的结构示意图；
25.图4为图1所示的联锁装置中第一连接组件的结构示意图；
26.图5为图1所示的联锁装置中联锁板的结构示意图；
27.图中：100、联锁装置；201、三工位隔离开关；202、断路器；203、合闸按钮；204、主轴；10、操作件；20、第一连接组件；30、第二连接组件；40、拐臂；11、定位缺口；21、连接轴；22、压板；23、滚轮；31、联锁板；32、挡板；33、复位件；311、容纳口；312、连接孔；321、连接端；322、自由端。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不
违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.图1及图2均示出了本发明一实施例中的联锁装置的结构示意图。为便于描述，附图仅示出了与本发明实施例相关的结构。
35.参阅图1及图2，本发明一实施例提供了一种断路器与三工位隔离开关的联锁装置100，包括操作件10、第一连接组件20、第二连接组件30以及拐臂40。其中，操作件10设于三工位隔离开关201上，且能够受控移动，以在三工位隔离开关201的接地档位与隔离档位之间切换。第一连接组件20与操作件10转动连接，第二连接组件30设于断路器202内部，且与第一连接组件20活动连接。拐臂40受控相对第二连接组件30转动，以在使断路器202合闸的第一位置及使断路器202分闸的第二位置之间切换。
36.当拐臂40位于第一位置时，拐臂40与第二连接组件30相连，以使第二连接组件30通过第一连接组件20锁止操作件10。当拐臂40位于第二位置时，拐臂40与第二连接组件30分离，以使操作件10受控移动并带动第一连接组件20转动，第一连接组件20转动时控制第二连接组件30锁止或解锁断路器202的合闸按钮203。
37.需要说明的是，操作件10用于在外力作用下切换接地档位与隔离档位。因此，操作件10可以设置为操作板或者操作轴等便于操作的结构。为了便于描述，本实施例以操作板
为例进行说明。
38.图3示出了本发明一实施例中的操作件的结构示意图。请参看图3，具体的，操作件10的一端开设有定位缺口11，定位缺口11与三工位隔离开关201上的档位切换杆卡接配合。由此，移动操作件10时，可同步切换三工位隔离开关201的接地档位与隔离档位。
39.操作件10的另一端与第一连接组件20转动连接，当向操作件10施加一外力使其在接地档位与隔离档位之间移动时，通过转动连接将操作件10上的直线运动转换成第一连接组件20的旋转运动。
40.请再次参看图1及图2，进一步地，拐臂40用于操作断路器202的开闸与合闸，此外，拐臂40可实现将断路器202的开闸与合闸关联至第二连接组件30及第一连接组件20，通过第二连接组件30与第一连接组件20实现操作件10的锁止，即可实现三工位隔离开关201的锁止。
41.为了便于操作拐臂40，可以将拐臂40设置于断路器202的主轴204上。主轴204可在外力作用下旋转，并且在旋转过程中实现断路器202的开闸与合闸。拐臂40跟随主轴204旋转过程中，具有使断路器202合闸的第一位置及使断路器202分闸的第二位置，由此，通过旋转主轴204，可实现拐臂40在第一位置与第二位置之间切换。
42.具体到本实施例中，操作板沿水平方向设置，而由于断路器202的主轴204通常为水平设置，因此，将第二连接组件30沿竖直方向设置于断路器202内部，以便于主轴204上的拐臂40与第二连接组件30连接或分离。
43.当拐臂40位于第一位置时，拐臂40向上顶撑第二连接组件30，使得第二连接组件30向上顶撑第一连接组件20，第一连接组件20因此无法实现转动。由此，第一连接组件20可实现对操作件10的锁止，即操作件10无法移动，从而无法在接地档位与隔离档位之间切换。此时，实现断路器202合闸过程中，三工位隔离开关201无法操作的目的。
44.当拐臂40位于第二位置时，拐臂40向下旋转一定角度并与第二连接组件30分离。此时，移动操作件10切换接地档位与隔离档位时，操作件10沿水平方向移动一定距离，带动第一连接组件20转动。由此，第一连接组件20对第二连接组件30施加一向下的压力，第二连接组件30在压力作用下向下移动，从而实现第二连接组件30与断路器202的合闸按钮203之间的连接，锁止断路器202的合闸按钮203。此时，合闸按钮203无法被按下，从而实现断路器202的锁止。因此实现断路器202分闸过程中，可操作三工位隔离开关201的目的，并且确保在操作三工位隔离开关201时无法对断路器202进行合闸，避免误操作，提高安全性。
45.图4示出了本发明一实施例中的第一连接组件的结构示意图。如图4所示，在一些实施例中，第一连接组件20包括连接轴21与压板22，连接轴21一端与操作件10转动连接，另一端与压板22相连，且压板22垂直于连接轴21的轴向，压板22与第二连接组件30活动连接。
46.具体的，连接轴21呈z字型，其一端与操作件10转动连接，另一端与压板22焊接固定。压板22垂直于连接轴21的轴向，并且与第二连接组件30接触连接。当连接轴21未发生转动时，压板22与第二连接组件30接触，且两者之间不存在相互作用力。当连接轴21在操作件10的带动下发生转动时，压板22随连接轴21转动，并且向下抵压第二连接组件30，使第二连接组件30向下移动，从而锁止断路器202的合闸按钮203。
47.进一步地，第二连接组件30设于断路器202内部，而连接轴21与压板22位于断路器202外部，为了便于第二连接组件30与压板22的连接，在断路器202的壳体上开设连接口，且
连接轴21设于断路器202的壳体外表面上，压板22在旋转过程中可以通过连接口进出断路器202，并实现与第二连接组件30的抵接。
48.此外，连接轴21通过一固定块固定于断路器202的壳体外表面上，从而避免操作件10在移动时带动连接轴21移动，使连接轴21无法实现转动。
49.在一些实施例中，第一连接组件20还包括滚轮23，滚轮23转动连接于压板22上，且压板22通过滚轮23与第二连接组件30活动连接。
50.具体的，滚轮23包括相对设置于压板22两端的两个，通过滚轮23的设置，当压板22与第二连接组件30相对运动时，可以将压板22与第二连接组件30之间的滑动作用转换成滚动作用，使压板22带动第二连接组件30移动的过程更加顺利。
51.请再次参看图1及图2，在一些实施例中，第二连接组件30包括联锁板31与挡板32，联锁板31可移动地设于断路器202内部，且位于拐臂40的转动路径上。联锁板31一端与第一连接组件20接触连接，另一端与挡板32转动连接。联锁板31能够在第一连接组件20的抵接力作用下移动，并带动挡板32转动，以锁止合闸按钮203。
52.具体到本实施例中，联锁板31沿竖直方向延伸设置于断路器202内部，其一端与压板22上的滚轮23接触连接，另一端与挡板32转动连接。当拐臂40位于第一位置时，拐臂40向上顶撑联锁板31，使联锁板31抵接于压板22，导致压板22无法转动，从而操作件10无法移动，无法实现三工位隔离开关201的档位切换操作。
53.当拐臂40位于第二位置时，拐臂40向下转动并且与联锁板31分离。此时，操作件10可以在外力作用下移动，以在接地档位与隔离档位之间切换。操作件10移动时带动连接轴21转动，压板22跟随连接轴21转动并且向下抵压联锁板31。联锁板31在压力作用下向下移动，带动挡板32转动。挡板32转动后从与合闸按钮203分离的位置转换成与合闸按钮203连接的位置，从而实现对合闸按钮203的锁止，确保此时无法对断路器202进行合闸。
54.图5示出了本发明一实施例中的联锁板的结构示意图。请结合图1及图5，进一步地，联锁板31上开设用于容纳拐臂40的容纳口311，当拐臂40位于第一位置时，拐臂40抵接于容纳口311的内壁，以锁止联锁板31。当拐臂40位于第二位置时，拐臂40与容纳口311的内壁分离，以解锁联锁板31。
55.由于拐臂40在跟随主轴204旋转过程中需要上下转动一定角度，为了在拐臂40转动过程中实现拐臂40与联锁板31的连接与分离，使拐臂40容纳于容纳口311中。当拐臂40位于第一位置时，拐臂40向上与容纳口311的上内壁接触并向上顶撑联锁板31。当拐臂40位于第二位置时，拐臂40向下转动一定角度，虽然仍位于容纳口311内，但此时拐臂40与容纳口311的内壁处于分离状态，拐臂40与联锁板31两者互不影响，可通过操作件10实现三工位隔离开关201的档位切换。
56.上述结构不仅能够实现拐臂40与联锁板31之间的连接，还能够缩小连锁装置在断路器202内的安装空间，提高断路器202内部空间的使用率。
57.在一些实施例中，联锁板31上还开设连接孔312，连接孔312沿联锁板31的移动方向延伸，且可供断路器202上的插销插入。
58.具体地，连接孔312沿竖直方向延伸开设于联锁板31上，断路器202内部的插销插入连接孔312内，通过插销与连接孔312的相对移动可实现将联锁板31沿竖直方向可移动地设于断路器202内部。
59.可以理解地，在一些其他的实施例中，联锁板31也可以通过其他结构实现可移动设置于断路器202内部，例如通过滑轨与滑块的配合实现联锁板31的移动，在此不做赘述。
60.请再次参看图2，在一些实施例中，挡板32具有相对设置的连接端321与自由端322，连接端321与联锁板31转动连接，自由端322能够与合闸按钮203连接或分离，且当自由端322与合闸按钮203连接时，自由端322与合闸按钮203卡接配合，以锁止合闸按钮203。
61.具体地，挡板32的连接端321通过转轴转动设置于联锁板31上，当联锁板31沿竖直方向移动时，可带动挡板32在竖直平面内转动。
62.此外，当拐臂40位于第二位置时，移动操作件10并带动压板22旋转，压板22向下抵压联锁板31使联锁板31向下移动。由此，联锁板31带动挡板32沿顺时针旋转，挡板32从与合闸按钮203分离的位置转动至卡合于合闸按钮203上，此时，合闸按钮203因受到挡板32的阻挡而无法按下，从而无法对断路器202进行合闸操作，避免操作三工位隔离开关201的过程中出现误操作。
63.请再次参看图1，在一些实施例中，第二连接组件30包括复位件33，复位件33连接于联锁板31与挡板32之间，以提供使挡板32由锁止合闸按钮203位置恢复至解锁合闸按钮203位置的作用力。
64.完成三工位隔离开关201的操作之后，可以手动将操作件10移动至接地档位与隔离档位之间的中间位置，此时压板22与联锁板31之间没有相互的作用力，联锁板31和挡板32可通过复位件33的作用恢复至原始位置，即联锁板31向上移动并与压板22接触连接，挡板32沿逆时针旋转一定角度与合闸按钮203分离。此时，可以对合闸按钮203进行操作，实现断路器202的合闸。
65.在一些实施例中，复位件33包括复位扭簧。具体地，复位件33可以设置为复位扭簧，当然也可以设置为其他复位结构，在此不做赘述。
66.基于与上述断路器202与三工位隔离开关201的联锁装置100，本技术提供一种开关设备，包括三工位隔离开关201、断路器202以及如上所述的断路器202与三工位隔离开关201的联锁装置100。其中，断路器202与三工位隔离开关201的联锁装置100连接于三工位隔离开关201与断路器202之间。
67.本技术具体使用时，初始状态时，操作件10位于接地档位与隔离档位之间的中间位置。此时若需要对断路器202进行合闸时，旋转主轴204并带动拐臂40使其位于第一位置。此时，拐臂40向上顶撑联锁板31，使联锁板31向上抵接于压板22，此时压板22无法旋转，从而使得操作件10无法移动，即无法对三工位隔离开关201进行档位切换操作。
68.当需要操作三工位隔离开关201时，首先旋转主轴204使拐臂40转动至第二位置，此时，拐臂40与联锁板31分离。移动操作件10使其位于接地档位或者位于隔离档位，操作件10移动过程中带动连接轴21旋转，从而带动压板22旋转，压板22向下抵压联锁板31，使联锁板31向下移动。联锁板31向下移动时，带动挡板32沿顺时针旋转，挡板32从与合闸按钮203分离的位置转动至与合闸按钮203卡接的位置，从而锁止合闸按钮203，避免误操作而导致合闸断路器202。
69.当完成三工位隔离开关201的操作后，再次移动操作件10使其位于接地档位与隔离档位之间的中间位置，此时压板22处于水平状态，联锁板31在复位件33的作用下向上移动至与压板22接触，挡板32在复位件33的作用下沿逆时针旋转至与合闸按钮203分离，此时
可正常操作合闸按钮203，实现断路器202的合闸。
70.以上实施例中的断路器202与三工位隔离开关201的联锁装置100及开关设备，至少具有以下优点：
71.1)第一连接组件20与第二连接组件30可以实现三工位隔离开关201与断路器202之间的柔性联锁，在实现三工位隔离开关201与断路器202之间联锁的基础上，避免因操作不当而损坏联锁结构，有效提高联锁装置100的实用性；
72.2)本技术中的联锁装置100结构简单，一方面便于操作，另一方面可有效避免因连接结构损坏而导致的联锁装置100失效的问题，可以提高联锁装置100的可靠性。
73.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
74.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。