一种安全性高的中置式开关柜的制作方法

本发明涉及供电设备领域，尤其是一种安全性高的中置式开关柜。

背景技术：

中置式开关柜是供电设备中的常用设备，其内部常有高电压，但此设备又常需维护人员手动控制、进柜维护及肉眼观察，但柜内高压很容易在柜门处形成感应电势甚至产生外泄电弧（弧光），因此在柜门处需要对人员的手控操作进行充分优化，以保障维护人员的操控安全。

技术实现要素：

本发明提出一种安全性高的中置式开关柜，在开关柜的各柜门处为现场人员的手控操作进行了充分优化以保障维护人员安全。

本发明采用以下技术方案。

一种安全性高的中置式开关柜，所述开关柜的柜门处设有开关柜紧急跳闸操作机构；开关柜内部设有柜门合门状态闭锁机构和柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构。

所述开关柜紧急跳闸操作机构包括设置于开关柜跳闸操作柜门后侧的安装板，所述安装板的一侧端与设置于柜门后侧的铰接座相铰接，安装板上设置有自后向前穿出柜门用于驱动安装板绕铰接座转动的驱动部，所述柜门上位于铰接座的下侧设置有自前向后穿过柜门的驱动按钮，所述安装板的下部横向设置有安装板转动后一端位于驱动按钮后侧且另一端位于紧急跳闸按钮前侧的滑动杆。

所述柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构，包括纵向设置于开关柜内用于驱动接地开关启闭的操作转轴，所述操作转轴的前端设置有驱动端头并由开关柜前侧伸出，操作转轴的后端支撑于开关柜后侧柜门的门框上，所述操作转轴的后端部上且位于门框的内侧设置有锁扣件，所述锁扣件的上端一侧设置向下凹陷的缺口，所述开关柜内位于锁扣件的上侧纵向设置有一弹性滑杆，所述弹性滑杆的后端由开关柜后侧柜门的门框伸出并在后侧柜门锁闭时抵接在后侧柜门上，弹性滑杆上设置有用于在后侧柜门开启状态时随弹性滑杆向后移动并落入缺口内与锁扣件相配合阻挡操作转轴转动的限位挡块。

所述柜门合门状态闭锁机构包括设置于开关柜后侧且与开关柜一侧相铰接的后侧柜门；所述柜门的另一侧垂设有钩板，所述钩板上的前侧部设置有卡槽，所述门框上位于操作转轴的一侧纵向开设有用于钩板穿入开关柜内的槽口，所述锁扣件的一侧端设置有用于嵌入卡槽内的限位凸部。

所述开关柜紧急跳闸操作机构处，所述安装板一侧端的上部设置有向外延伸的铰接部，所述铰接部的上下侧分别设置有拐向后侧的折边，所述铰接座上竖向穿设有上下端分别穿过铰接部折边的销轴；所述销轴中部套置有一侧端抵接在铰接座上且另一端抵接在铰接部上的扭簧；位于铰接部上侧的折边前侧设置有向前的凸起部，所述凸起部自后向前穿出设置于柜门上的槽口并连接有一驱动杆，所述驱动杆的另一端固定有绝缘手柄以形成驱动部；所述滑动杆包括一套管，所述安装板下部的两侧端分别设置有拐向后侧的折板，所述套管的两端分别穿出两折板，套管的一端螺接有前部调节螺栓，套管的另一端螺接有后部调节螺栓，所述后部调节螺栓的另一端固定有绝缘块；所述套管上位于两折板之间套置有复位弹簧，套管上还径向穿设有与复位弹簧一端相抵接的限位杆；所述滑动杆的一端在安装板转动后与驱动按钮相抵接，所述驱动按钮为绝缘按钮。

开关柜用于观察柜内工况的柜门处设有观察窗，观察窗处设有防触电结构；所述观察窗处的防触电结构包括窗体玻璃、接地片和接地电缆；所述窗体玻璃内设夹层，所述夹层内装有金属网；所述金属网以接地电缆与接地片相连；所述接地片固定于柜门上，接地片的导电部位与柜门的导电部位相接；所述观察窗处的防触电结构处，所述接地片以螺栓固定于柜门上，接地片的导电部位经螺栓与柜门的金属部分相接；所述窗体玻璃由两层玻璃拼合而成；所述窗体玻璃安装于开关柜柜门内侧，与窗体玻璃相邻的柜门处开设有多个大形孔用于观察柜内工况；所述窗体玻璃为钢化玻璃；所述接地片数量为二且相互平行，所述窗体玻璃被两个接地片夹持固定，窗体玻璃与柜门内面相邻并与柜门平行。

所述柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构处，所述后侧柜门的门框上设置有拐向内侧的折板，所述折板上设置有用于安装弹性滑杆的固定板，所述固定板的前后侧分别设置有折边；所述弹性滑杆包括前端设置有限位凸块的杆体，所述杆体自前向后纵向穿过固定板的两折边并穿出后侧柜门的门框，所述限位挡块固定于杆体上并位于固定板的两折边之间，所述杆体上位于限位挡块与固定板前侧的折边之间还套置有压簧；所述限位挡块经紧定螺栓固定于杆体上；所述固定板经锁定螺栓固定于折板上，位于固定板前侧的折边下部还设置有用于操作轴纵向穿过的通孔。

所述柜门合门状态闭锁机构处，所述门框上位于槽口的一侧垂设有支撑板，所述支撑板的后侧端面上设置有用于后侧柜门合门状态时与后侧柜门相抵接的减震密封条；所述锁扣件经径向紧定螺栓固定于操作转轴的后侧端部上；所述门框上还设置有与后侧柜门相配合的锁扣机构；所述锁扣机构包括垂设于门框上的垂杆，所述后侧柜门上设置有用于垂杆穿出的通孔，位于后侧柜门的后侧面上还设置有用于垂杆穿出的锁定块，所述垂杆穿出锁定块的端部上设置有用于锁定插件穿过的通孔；所述锁定插件为锁销或插销。

所述驱动端头从开关柜前侧的转轴操控柜门的通口伸出，所述柜门的前侧面上设置有固定板，所述固定板上设置有与通口相对应的安装孔，所述安装孔上安装有伸入通口并经柜门限位的环形橡胶密封件，位于环形橡胶密封件的前侧端口上封盖有一压板，所述压板的一端与固定板相铰接，压板的另一端设置有与固定板另一端相配合的锁定结构。

所述环形橡胶密封件的前端设置有环形凸起，环形橡胶密封件的后端设置有伸入通口内的延伸管部，所述延伸管部的外侧壁间隔设置有若干个位于柜门后侧的限位凸起，所述通口的周部间隔设置有若干个用于限位凸起穿过并在环形橡胶密封件转动后实现环形橡胶密封件限位的缺口；所述固定板经纵向穿过柜门的铆钉固定，固定板一侧端的上下部分别设置有拐向前侧的折边，所述压板的一端竖向设置有铰接部，所述铰接部内设置有上下端分别穿过两折边的铰接销轴；所述锁定结构包括设置于固定板另一端并拐向前侧的第一折板，所述压板的另一端设置有拐向前侧的第二折板，所述第一折板和第二折板上对应设置有锁定孔；所述柜门上位于通口后侧还设置有弹性橡胶封板，所述弹性橡胶封板上设置有用于转动螺杆的驱动端穿过的通孔。

本发明中，紧急跳闸操作机构不仅结构紧凑，而且便于在柜门闭合状态下，隔门操作紧急跳闸按钮，安全性高，速度快，有效避免安全隐患。

本发明中，中置式开关柜柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构，该闭锁机构不仅结构紧凑，而且可以在柜门开启状态时防止操作轴转动，避免出现接地开关误操作的情况发生；这样当人员钻进开关柜内部进行维护时，只要柜门打开，接地开关即无法操作，开关柜内的部件就能始终处于接地状态，有效地保护了人员安全。

本发明中，中置式开关柜柜门合门状态闭锁机构不仅结构简单，而且在接地开关断开状态下可以防止柜门开启，并且对柜门的安装精度要求降低，节约安装调试的工作量，提高开关柜的生产效率。

本发明通过在驱动端头伸出端所处的柜门通口处设置防护结构，能避免粉尘通过通口进入柜内，从而把开关柜柜门处的防护等级提升至ip4x，而且此防护结构能有效防止电弧弧光外泄，防止操作人员在开关柜附件、就近操作或巡视时被电伤。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

附图1a是本发明开关柜紧急跳闸操作机构的示意图；

附图1b是本发明开关柜紧急跳闸操作机构的a-a剖切示意图；

附图1c是本发明开关柜紧急跳闸操作机构的b-b剖切示意图；

附图1d是本发明开关柜紧急跳闸操作机构的使用示意图；

附图2a是本发明柜门合门状态闭锁机构的示意图（接地开关断开状态）；

附图2b是本发明柜门合门状态闭锁机构的a-a剖切示意图；

附图2c是本发明柜门合门状态闭锁机构的b-b剖切示意图；

附图2d是本发明柜门合门状态闭锁机构的钩板结构示意图；

附图3a是本发明柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构的示意图；

附图3b是本发明柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构的a-a剖切示意图；

附图3c是本发明柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构的b-b剖切示意图；

附图3d是本发明柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构的操作轴解锁状态示意图；

附图4a是本发明观察窗的防触电结构的位置示意图；

附图4b是本发明驱动端头的伸出通口处的放大示意图；

附图4c是本发明驱动端头的伸出通口处的俯视示意图；

附图4d是本发明驱动端头的伸出通口处的b-b剖视示意图；

附图4e是本发明驱动端头的伸出通口处的通口结构示意图；

附图4f是本发明驱动端头的伸出通口处环形橡胶密封件的结构示意图；

附图5a是本发明观察窗防触电结构的示意图；

附图5b是本发明观察窗防触电结构的夹层示意图；

图1a-1d中：1010-跳闸操作柜门1011-槽口1020-安装板1021-铰接部1022-折边1023-凸起部1024-驱动杆1025-绝缘手柄1026-折板1030-铰接座1031-销轴1032-扭簧1040-驱动按钮1050-滑动杆1051-套管1052-前部调节螺栓1053-后部调节螺栓1054-绝缘块1055-复位弹簧1056-限位杆1060-紧急跳闸按钮；

图2a-2d中：2010-后侧柜门2011-门框2012-槽口2013-支撑板2014-减震密封条2020-操作转轴2030-钩板2031-槽口2032-锁定螺栓2040-锁扣件2041-限位凸部2042-紧定螺栓2051-垂杆2052-锁定块2053-通孔；

图3a-3d中：3010-开关柜3011-门框3012-折板3013-后侧柜门3020-操作转轴3021-驱动端头3022-绝缘层3030-锁扣件3031-缺口3040-弹性滑杆3041-杆体3042-限位凸块3043-压簧3044-紧定螺栓3050-限位挡块3060-固定板3061-折边3062-锁定螺栓3063-通孔；

图4a-4f中，4010-转轴操控柜门4011-通口4012-缺口4013-转动螺杆4020-固定板4021-铆钉4022-折边4023-第一折板4024-锁定孔4030-环形橡胶密封件4031-环形凸起4032-延伸管部4033-限位凸起4040-压板4041-铰接部4042-铰接销轴4043-第二折板4044-锁定孔4050-弹性橡胶封板；

图5a-5b中，1-接地电缆；2-大形孔；3-螺栓；4-金属网；5-开关柜用于观察柜内工况的柜门；6-窗体玻璃；7-接地片；8-夹层。

具体实施方式

如附图所示，一种安全性高的中置式开关柜，所述开关柜的柜门处设有开关柜紧急跳闸操作机构；开关柜内部设有柜门合门状态闭锁机构和柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构。

所述开关柜紧急跳闸操作机构包括设置于开关柜跳闸操作柜门1010后侧的安装板1020，所述安装板1020的一侧端与设置于柜门1010后侧的铰接座1030相铰接，安装板1020上设置有自后向前穿出柜门用于驱动安装板1020绕铰接座1030转动的驱动部，所述柜门1010上位于铰接座1030的下侧设置有自前向后穿过柜门1010的驱动按钮1040，所述安装板1020的下部横向设置有安装板1020转动后一端位于驱动按钮1040后侧且另一端位于紧急跳闸按钮1060前侧的滑动杆1050。

所述柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构，包括纵向设置于开关柜内用于驱动接地开关启闭的操作转轴3020，所述操作转轴3020的前端设置有驱动端头3021并由开关柜3010前侧伸出，操作转轴3020的后端支撑于开关柜后侧柜门3013的门框上，所述操作转轴的后端部上且位于门框的内侧设置有锁扣件3030，所述锁扣件3030的上端一侧设置向下凹陷的缺口3031，所述开关柜内位于锁扣件的上侧纵向设置有一弹性滑杆3040，所述弹性滑杆3040的后端由开关柜后侧柜门的门框伸出并在后侧柜门锁闭时抵接在后侧柜门上，弹性滑杆3040上设置有用于在后侧柜门开启状态时随弹性滑杆向后移动并落入缺口内与锁扣件相配合阻挡操作转轴3020转动的限位挡块3050。

所述柜门合门状态闭锁机构包括设置于开关柜后侧且与开关柜一侧相铰接的后侧柜门2010；所述柜门的另一侧垂设有钩板2030，所述钩板2030上的前侧部设置有卡槽，所述门框2011上位于操作转轴2020的一侧纵向开设有用于钩板2030穿入开关柜内的槽口2012，所述锁扣件2040的一侧端设置有用于嵌入卡槽内的限位凸部2041。

所述开关柜紧急跳闸操作机构处，所述安装板1020一侧端的上部设置有向外延伸的铰接部1021，所述铰接部1021的上下侧分别设置有拐向后侧的折边1022，所述铰接座1030上竖向穿设有上下端分别穿过铰接部折边1022的销轴1031；所述销轴1031中部套置有一侧端抵接在铰接座1030上且另一端抵接在铰接部上的扭簧1032；位于铰接部1021上侧的折边前侧设置有向前的凸起部1023，所述凸起部1023自后向前穿出设置于柜门上的槽口1011并连接有一驱动杆1024，所述驱动杆的另一端固定有绝缘手柄1025以形成驱动部；所述滑动杆1050包括一套管1051，所述安装板1020下部的两侧端分别设置有拐向后侧的折板1026，所述套管1051的两端分别穿出两折板1026，套管1051的一端螺接有前部调节螺栓1052，套管的另一端螺接有后部调节螺栓1053，所述后部调节螺栓1053的另一端固定有绝缘块1054；所述套管1051上位于两折板之间套置有复位弹簧1055，套管1051上还径向穿设有与复位弹簧1055一端相抵接的限位杆1056；所述滑动杆1050的一端在安装板1020转动后与驱动按钮1040相抵接，所述驱动按钮1040为绝缘按钮。

所述柜门上还设置有罩在驱动按钮上的防护锁。

开关柜用于观察柜内工况的柜门5处设有观察窗，观察窗处设有防触电结构；所述观察窗处的防触电结构包括窗体玻璃6、接地片7和接地电缆1；所述窗体玻璃内设夹层8，所述夹层内装有金属网4；所述金属网4以接地电缆1与接地片7相连；所述接地片7固定于柜门5上，接地片7的导电部位与柜门的导电部位相接；所述观察窗处的防触电结构处，所述接地片以螺栓3固定于柜门5上，接地片的导电部位经螺栓与柜门的金属部分相接；所述窗体玻璃由两层玻璃拼合而成；所述窗体玻璃安装于开关柜柜门内侧，与窗体玻璃相邻的柜门处开设有多个大形孔2用于观察柜内工况；所述窗体玻璃为钢化玻璃；所述接地片数量为二且相互平行，所述窗体玻璃被两个接地片夹持固定，窗体玻璃与柜门内面相邻并与柜门平行。

所述柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构处，所述后侧柜门的门框3011上设置有拐向内侧的折板3012，所述折板3012上设置有用于安装弹性滑杆的固定板3060，所述固定板的前后侧分别设置有折边3061；所述弹性滑杆3040包括前端设置有限位凸块3042的杆体3041，所述杆体3041自前向后纵向穿过固定板3060的两折边3061并穿出后侧柜门的门框3011，所述限位挡块3050固定于杆体上并位于固定板的两折边3061之间，所述杆体上位于限位挡块3050与固定板前侧的折边3061之间还套置有压簧3043；所述限位挡块3050经紧定螺栓3044固定于杆体3041上；所述固定板3060经锁定螺栓3062固定于折板3012上，位于固定板前侧的折边下部还设置有用于操作轴纵向穿过的通孔3063。

所述柜门合门状态闭锁机构处，所述门框2011上位于槽口2012的一侧垂设有支撑板2013，所述支撑板2013的后侧端面上设置有用于后侧柜门2010合门状态时与后侧柜门相抵接的减震密封条2014；所述锁扣件2040经径向紧定螺栓2042固定于操作转轴2020的后侧端部上；所述门框2011上还设置有与后侧柜门2010相配合的锁扣机构；所述锁扣机构包括垂设于门框2011上的垂杆2051，所述后侧柜门2010上设置有用于垂杆2051穿出的通孔，位于后侧柜门2010的后侧面上还设置有用于垂杆2051穿出的锁定块2052，所述垂杆2051穿出锁定块2052的端部上设置有用于锁定插件穿过的通孔2053；所述锁定插件为锁销或插销。

所述驱动端头从开关柜前侧的转轴操控柜门4010的通口4011伸出，所述柜门4010的前侧面上设置有固定板4020，所述固定板4020上设置有与通口4011相对应的安装孔，所述安装孔上安装有伸入通口4011并经柜门限位的环形橡胶密封件4030，位于环形橡胶密封件4030的前侧端口上封盖有一压板4040，所述压板4040的一端与固定板4020相铰接，压板4020的另一端设置有与固定板4020另一端相配合的锁定结构。

所述环形橡胶密封件4030的前端设置有环形凸起4031，环形橡胶密封件4030的后端设置有伸入通口内的延伸管部4032，所述延伸管部4032的外侧壁间隔设置有若干个位于柜门后侧的限位凸起4033，所述通口4011的周部间隔设置有若干个用于限位凸起4033穿过并在环形橡胶密封件转动后实现环形橡胶密封件限位的缺口4012；所述固定板4020经纵向穿过柜门4010的铆钉固定，固定板4020一侧端的上下部分别设置有拐向前侧的折边4022，所述压板4040的一端竖向设置有铰接部4041，所述铰接部4041内设置有上下端分别穿过两折边的铰接销轴4042；所述锁定结构包括设置于固定板另一端并拐向前侧的第一折板4023，所述压板的另一端设置有拐向前侧的第二折板4043，所述第一折板4023和第二折板4043上对应设置有锁定孔4024；所述柜门上位于通口后侧还设置有弹性橡胶封板4050，所述弹性橡胶封板4050上设置有用于转动螺杆的驱动端穿过的通孔。

实施例1：

开关柜紧急跳闸操作机构的使用方法如下；安装板初始状态是贴覆在柜门的后侧面上。操作时，通过绝缘手柄使安装板绕铰接座转动90°，使安装板与柜门呈垂直状态，同时另一只手自前向后推动驱动按钮，从而使滑动杆向后滑动，使滑动杆的另一端驱动紧急跳闸按钮。操作完成后，松开绝缘手柄，安装板即会在扭簧的作用力下复位。

实施例2：

柜门合门状态闭锁机构的工作方法为；后侧柜门闭合后，钩板通过槽口伸入开关柜没，此时该机构允许接地开关（地刀）操作，使用者将操作转轴逆时针转动90°，完成接地开关的断开操作，接地开关断开后，柜门即被锁定不可打开，此时固定在操作转轴后端部上的锁扣件的限位凸部嵌入钩板的卡槽内完成后侧柜门的锁闭。需开启后侧柜门时，必须顺时针转动操作转轴使接地开关闭合，此时锁扣件的限位凸部与卡槽脱开，才能开启后侧柜门。

实施例3：

柜门开门状态接地开关操作轴闭锁机构的工作方式为；当检修人员需进入柜内维护时，首先使接地开关闭合（地刀接地），然后开启后侧柜门，弹性滑杆在压簧的作用力下向开关柜的后侧滑动，从而使得限位挡块落入锁扣件的缺口中将锁扣件卡住，从而使得操作转轴无法转动，锁定接地状态，避免出现误操作操作转轴造成接地开关断开的情况发生，保护进柜人员的安全；当人员检修完毕从柜内离开后，闭合开关柜的后侧柜门，后侧柜门抵接在弹性滑杆后端上使得弹性滑杆向前滑动，此时限位凸块从缺口中脱出，操作转轴可以转动，此时可对接地开关进行断开操作。

实施例4：

当需要对驱动端头进行旋动以驱动操作转轴时，打开压板4040；以转把与驱动端头对接并手动转动。