用于开关装置的联锁机构和开关装置的制作方法

1.本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及用于开关装置的联锁机构和开关装置。


背景技术：

2.手车式开关装置(或称为移开式开关装置)凭借检修便利、供电可靠等优点而被广泛应用，其通常包括固定的柜子和可进出柜子的手车。手车上一般主要设有断路器、互感器等一次电气元件，用于与柜子内的电气元件连接形成一次回路。手车相对于柜子有三个位置，即工作位置、试验位置和断开位置(又称检修位置)。其中，处于断开位置的手车被移出柜子，其与柜子内的电气元件之间没有任何连接。处于试验位置时，手车被推进柜子内，一次回路尚未导通，而手车上的二次插头可以与柜子内的二次插座接合以导通二次回路。处于工作位置时，手车相较于试验位置被进一步推入柜子内，一次回路和二次回路全都导通。
3.二次保护对开关装置，尤其是高压开关装置至关重要，只有二次回路导通后，开关装置的电气联锁和保护才能起作用，当开关装置或者关联设备发生故障时，保护系统才能够立即动作，有效保护操作人员和设备设施的安全。因此开关装置需要设置相应的防误操作机构，以禁止二次插头未与二次插座接合的状态下将手车推至工作位置。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种至少能够解决上述部分问题的用于开关装置的联锁机构。
5.本实用新型还旨在提供一种应用上述改进的联锁机构的开关装置。
6.根据本实用新型的一个方面，提供了
7.一种用于开关装置的联锁机构，其中所述开关装置包括：柜子，其具有柜体和能开闭所述柜体的柜门，其中所述柜体内设有二次插座；手车，其能移动进出所述柜体并设有能与所述二次插座可拆卸接合的二次插头，其中所述手车具有在所述柜体内的试验位置和工作位置；其中，所述联锁机构包括：支座，其设置在所述柜体内；联锁件，其活动连接至所述支座并具有朝向所述柜门的第一端和朝向所述二次插座的第二端；止挡件，其随动地接合至所述联锁件；其中，所述联锁机构具有在所述手车处于试验位置且所述二次插座与所述二次插头未接合状态下的联锁姿态和在所述手车处于试验位置且所述二次插座与所述二次插头接合状态下的避让姿态；在所述联锁姿态下，所述联锁件的第一端与所述柜门形成关门止挡配合，且所述止挡件与所述手车形成沿进入柜体方向的止挡配合；在所述避让姿态下，所述联锁件的第一端让开所述柜门，且所述止挡件响应于所述联锁件的运动而让开所述手车。
8.根据本实施例提供的联锁机构，借助于联锁件、支座和止挡件的相互配合，实现二次回路的导通状态、手车位置和柜门开闭的联锁，即当小车处于试验位置下但二次回路尚未导通期间，柜门不能关闭且手车不能继续推进。直至二次回路导通，才解除联锁并允许手
车继续推进至工作位置并能关闭柜门。这样，可以直观提醒工作人员二次回路的导通与否，避免因疏忽导致的二次插头与二次插座尚未接合而手车已被推入工作位置的情况，提高了开关装置的安全性。本实施例仅借助于联锁件、支座和止挡件这三个构件的相互配合，即可实现上述的联锁功能，结构简单易实施，且占用空间很小，在具备良好经济效益的同时，也提高了联锁机构的适用性，即使是尺寸或内部空间很小的开关装置也可以应用。
9.在一些实施例中，所述联锁件如此布置，使得在所述手车沿进入所述柜体方向移动至所述试验位置期间，所述联锁件与所述手车接触并被所述手车驱动至使所述第一端与所述柜门形成关门止挡配合。本实施例提供了简单的方式将手车位置与联锁件的姿态相关联，即由手车直接接触并驱动联锁件运动，以控制联锁件的姿态转换。
10.在一些实施例中，所述联锁件设置有可枢转的滚动件，在所述手车沿进入所述柜体方向移动至所述试验位置期间，所述滚动件与所述手车形成滚动摩擦配合。本实施例的技术方案能有效减小联锁件与手车之间的摩擦，在保证手车能依靠接触来驱动联锁件转换姿态的同时，减小因接触摩擦而带来的构件的磨损。
11.在一些实施例中，所述联锁件如此布置，使得：在所述联锁姿态下，所述第二端以足以妨碍所述二次插头接合至所述二次插座的间距靠近所述二次插座；在所述二次插头靠近并接合所述二次插座期间，所述第二端被所述二次插头驱动，以使所述第一端让开所述柜门。根据本实施例的技术方案，确保了二次回路的导通与否与联锁件的姿态转换相关联，进而控制小车的继续推进和柜门的关闭。
12.在一些实施例中，所述支座和所述止挡件中的一个具有竖向槽，另一个具有开孔，所述开孔和竖向槽中穿设有销，其中，在所述联锁件运动至其第一端让开所述柜门期间，所述止挡件被所述联锁件推动并沿所述竖向槽上移至让开所述手车，而在所述联锁件运动至第一端与所述柜门形成关门止挡配合期间，所述止挡件位于所述竖向槽下端并与所述手车形成止挡配合。根据本实施例的技术方案，止挡件和联锁件形成为两个构件且彼此具有联动关系，从而实现二次导通回路、小车位置和柜门的联锁。
13.在一些实施例中，所述联锁件包括：第一板段，其枢转连接在所述支座上；第二板段，其成角度地连接至所述第一板段；其中，所述第一板段的远离所述第二板段的端部限定出所述联锁件的所述第一端，而所述第二板段的远离所述第一板段的端部限定出所述联锁件的所述第二端。根据本实施例，提供了一种结构简单且易实施的联锁件，可以有效控制成本并减小占用空间。此外，枢转连接可以使联锁件在满足第一端和第二端的各种行程要求的前提下，尽量减小联锁机构因这些行程而占据的空间，提高联锁机构在各种尺寸开关装置中的适用性。
14.在一些实施例中，所述联锁机构还具有在所述手车尚未进入试验位置状态下的静置姿态，在所述静置姿态下，所述联锁件的所述第一端让开所述柜门。
15.在一些实施例中，所述支座设有限位件，在所述静置姿态下，所述联锁件受重力作用抵靠在所述限位件上。
16.根据本实用新型的另一个方面，提供了一种开关装置，包括：柜子，其具有柜体和能开闭所述柜体的柜门，其中所述柜体内设有二次插座；手车，其能移动进出所述柜体并设有能与所述二次插座可拆卸接合的二次插头，其中所述手车具有在所述柜体内的试验位置和工作位置；其中，所述开关装置还包括前述的联锁机构。
17.在一些实施例中，所述柜门具有朝向柜子内部延伸的突起，用于与所述联锁件的所述第一端形成关门止挡配合。
18.本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本技术后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。
附图说明
19.以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：
20.图1是根据本实用新型的实施例的柜子和联锁机构的示意图，其中联锁机构处于静置姿态；
21.图2是图1的a处放大图；
22.图3是根据本实用新型的实施例的手车和联锁机构的示意图，其中联锁机构处于联锁姿态；
23.图4是图3的b处放大图；
24.图5是根据本实用新型的实施例的手车和联锁机构的示意图，其中联锁机构处于避让姿态；
25.图6是图5的c处放大图；
26.图7是根据本实用新型的实施例的手车和联锁机构的示意图，其中联锁机构处于避让姿态，而手车推进至工作位置。
27.附图标记说明：
28.1、开关装置；2、柜子；21、柜体；22、柜门；221、突起；3、手车；31、二次插头；4、联锁机构；41、支座；411、第一座体；412、第二座体；413、限位件；42、联锁件；421、滚动件；422、第一板段；423、第二板段；424、第一端；425、第二端；426、枢转轴；43、止挡件；5、二次插座
具体实施方式
29.现参考附图，详细说明本实用新型所公开的联锁机构及其所应用的开关装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。
30.在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。
31.本实用新型中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本实用新型中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。
32.图1至图7以示例的方式示出了本实用新型的开关装置1，其包括柜子2、手车3和联锁机构4。开关装置1例如可以是高压开关装置。柜子2包括限定出内部空间和与该内部空间连通的开口的柜体21，以及可运动以打开或封闭该开口的柜门22。电气元件，例如静触头，被容纳在柜子2的内部空间中。柜门22例如以可枢转、可平移或可拆卸的方式连接至柜体
21。当柜门22打开，手车3可移进柜子2的内部空间中或从内部空间中移出。在一个实施例中，可以在柜体21内设置轨道，并借助于外接致动和/或传动机构使手车3沿轨道移动以进出柜体21。手车3相对于柜体21来说具有断开位置、试验位置和工作位置。当手车3处于断开位置时，手车3离开柜体21，且手车3与柜体21内的电气元件之间没有连接，可以对手车3进行检修。试验位置下，手车3处于柜体21的内部空间中，手车3上的一次电气元件与柜体21内的电气元件之间没有连接，手车3上的二次插头可以插入柜体21内的二次插座5中。工作位置下，手车3相对于试验位置被进一步推进柜体21内，手车3上搭载的一次电气元件，例如动触头与柜体21内的静触头接合到位，使手车3与柜体21之间的一次回路导通，同时二次回路保持导通。本实用新型所示的技术方案中，开关装置1的一次回路和二次回路与现有技术中开关装置的一次回路和二次回路的作用相同，在此不再详述。
33.在一个实施例中，二次插头31可经由软连接接合至手车3的外侧，以使二次插头31可以相对于手车3具有一定的位移行程。
34.如图1至图7所示，在示出的实施例中，联锁机构4包括支座41、联锁件42和止挡件43。支座41固定安装在柜体21的内侧面上，例如柜体21的顶面上。固定连接方式例如可以是焊接、螺栓连接、粘接等。在一个实施例中，支座41可以包括固定至柜体21内侧面上的第一座体411和成角度(例如垂直)连接至第一座体411的第二座体412。在第一座体411与第二座体412之间限定出容纳空间。支座41可选用钣金件例如通过折弯、打孔等方式一体成型，以控制成本并简化制造难度。
35.联锁件42借助于枢转轴426可枢转地安装在支座41上，例如可以安装在第二座体412上。在所示出的实施例中，联锁件42包括第一板段422和第二板段423，其中第一板段422与支座41枢转连接，第二板段423成角度地连接至第一板段422。第一板段422的远离第二板段423的端部限定出联锁件42的朝向柜门22的第一端424，而第二板段423的远离第一板段422的端部限定出联锁件42的朝向二次插座5的第二端425。该第一端424和第二端425分别位于联锁件42的枢转轴线的相对两侧。联锁件42可选用钣金件例如通过折弯、打孔等方式一体成型，以控制成本并简化制造难度。
36.止挡件43可滑动地安装在支座41上并能被联锁件42驱动以实现预定功能。在一个实施例中，支座41具有竖向槽，止挡件43限定出开孔，销穿设在竖向槽和开孔中，并能够沿竖向槽滑动，借此，止挡件43能够沿竖向槽上下滑动。竖向槽例如可以形成在支座41的第一座体411上，并且止挡件43容置在支座41的由第一座体411与第二座体412限定出的容纳空间中。止挡件43可选用钣金件例如通过折弯、打孔等方式一体成型，以控制成本并简化制造难度。
37.在所示出的实施例中，止挡件43与联锁件42之间的关系如此构造，使得止挡件43的沿竖向槽的向上移动由联锁件42的枢转运动而引起。例如，如图3至图6所示，联锁件42的绕枢转轴426的旋转运动使得其第二端425接合(或抵靠)止挡件43的一部分部段的下侧面，且该第二端425随着旋转运动而顶起或推动止挡件43沿竖向槽自下向上运动。
38.下面结合附图1至7具体介绍根据本实用新型的开关装置1中的联锁机构4的工作原理。
39.如图1和图2所示，在此手车3因处于断开位置而未在图中示出。图1和图2示出了联锁机构4处于静置姿态的示意图。静置姿态也可以称为是联锁机构4的初始姿态，在此姿态
下，联锁机构4不与手车3和二次插头31接触。因受重力作用，联锁件42的第二端425自然下垂，且第一端424相应翘起，从而第一端424得以避开柜门22，例如避开柜门22内侧设置的突起221，以允许柜门22关闭。为了稳定实现静置姿态，可以将枢转轴426偏离于联锁件42的中部并靠近第一端424而设置。为了准确控制联锁件42在静置姿态下绕枢转轴426的偏转角度，以稳定实现后续联锁机构4与手车3和二次插头31的联动效果，在支座41，例如第二座体412上，设置有限位件413。静置姿态下，联锁件42的第一端424的上侧面抵靠在限位件413上，以控制联锁件42绕枢转轴426的偏转角度。在一个未示出的实施例中，限位件413可以被弧形限位槽替代，并在联锁件42上设置插入限位槽中的销。通过对限位槽的弧度设计，也可以实现对联锁件42偏转角度的控制。
40.在静置姿态下，联锁件42不与止挡件43接触或不会驱动止挡件43运动，止挡件43在重力作用下自然落置在竖向槽的下端。在此，止挡件43的一部分，例如下端，延伸至足以与被推进柜内的手车3发生干涉的位置，为与手车3形成沿推进方向的止挡配合做准备。
41.如图3和图4所示，在此手车3被推入柜体21内直至到达试验位置。图3和图4示出了手车3处于试验位置且二次插头31尚未连接至二次插座5这一状态下的联锁机构4的姿态，即联锁姿态。在联锁姿态下，柜门22不被允许关闭，且手车3不被允许进一步推进。
42.具体来说，在手车3向柜体21内推进到试验位置期间，手车3的顶部接触到联锁件42，例如接触到联锁件42的第一板段422，通过摩擦力带动联锁件42绕枢转轴426转动，使得联锁件42的第一端424和第二端425同步旋转。直至手车3停在试验位置，此时联锁件42的第一端424正好对准柜门22，例如对准柜门22内侧的突起221，阻止柜门22关闭。同时，联锁件42的第二端425在旋转过程中靠近二次插座5，且二次插座5与联锁件42的第二端425之间的间距足够小，以致于能够对二次插头31插入二次插座5的动作造成妨碍。在一个实施例中，足够小的间距被设计成小于二次插头31的外形尺寸。
43.在联锁姿态下，联锁件42仍旧不与止挡件43接触，或者仅与止挡件43接触而不足抵抗重力使止挡件43移动，因此，止挡件43在重力作用下落置在竖向槽的下端。在此，止挡件43的一部分，例如下端，与手车3形成沿推进方向的干涉，手车3无法被继续推进至工作位置。由此，在手车3已经到达试验位置而二次插头31与二次插座5尚未接合时，联锁机构4与手车3和柜门22形成了联锁效果，阻止误操作造成的手车3被推进至工作位置或柜门22关闭，开关装置1的安全性能得以大幅度提升。而且这一联锁效果是直观、可以使操作人员立即察觉的，杜绝了误操作的可能性。
44.在一个实施例中，可以在联锁件42，例如联锁件42的第一板段422上设置滚动件421，该滚动件421借助于枢转轴可枢转地安装在联锁件42上，且滚动件421的外圆周与手车3的顶面相切。滚动件421与手车3之间形成的滚动摩擦可以有效减少在手车3与联锁件42接触期间对手车3的磨损。
45.如图5和图6所示，在此手车3处于试验位置且二次插头31接合至二次插座5。此时联锁机构4处于避让姿态。在避让姿态下，柜门22被允许关闭，且手车3被允许进一步向柜内推进。
46.具体来说，在将二次插头31插入二次插座5的过程中，由于联锁件42的第二端425与二次插座5之间的间距不足以容纳下二次插头31，导致二次插头31必须将联锁件42的第二端425移开才能够实现二次回路的导通。二次插头31移开联锁件42的第二端425的动作会
带动联锁件42的第一端424同步运动并让开柜门22，例如让开柜门22的突起221，使得柜门22能够关闭。同时，联锁件42的第二端425的运动也驱动止挡件43让开手车3，使得手车3能够继续推进至工作位置。
47.在所示出的实施例中，二次插头31通过顶起或抬起联锁件42的第二端425而得以能够插入到二次插座5中。联锁件42通过顶起或抬起止挡件43，使其沿支座41的例如第一座体411上的竖向槽上移，以避让手车3。当二次插头31已经完成与二次插座5的插接后，二次插头31还起到支撑联锁件42的第二端425的作用，使得联锁件42连同止挡件43保持在避让姿态下的定位。
48.如图7所示，当联锁机构4处于避让姿态后，手车3可以被继续向柜内推进直到工作位置。
49.虽然以上以具体示例的方式描述了本实用新型的开关装置1中联锁机构4的构型和工作原理，但是本领域技术人员将理解，根据上述的工作原理，联锁机构4可以存在多种变型及其相互组合。
50.例如，在一个未示出的实施例中，联锁件以可线性滑动的方式连接至支座，并具有相对的第一端和第二端，其中第一端朝向柜门，而第二端朝向二次插座。支座可以设置有滑槽以限制联锁件的滑动。静置姿态下，联锁件处于使其第一端能够与柜门形成关门止挡配合的位置。手车向试验位置的推进驱动联锁件向远离柜门的方向滑动，但仍旧保证联锁件的第二端能够与柜门形成关门止挡配合，同时其第二端与二次插座之间的距离缩小到足以妨碍二次插头向二次插座的插入。止挡件在此处于与手车形成沿推进方向的干涉的位置。由此实现联锁机构的联锁姿态。避让姿态通过使二次插头推动联锁件的第二端，使得联锁件向上滑动，同时联锁件向上推动止挡件来实现。联锁件的滑动可以是多段式的，每一段滑动行程与另一段滑动行程成一定角度。
51.在另一个未示出的实施例中，联锁件与止挡件可以是一个构件的两个部分，或者说止挡件可以连接在联锁件上，该构件的设计满足以下条件：联锁姿态下，联锁件的第一端与柜门形成关门止挡配合，第二端与二次插座之间的距离小到足以妨碍二次插头向二次插座的插入，同时止挡件处于能够与手车形成沿推进方向的止挡配合的位置。而在避让姿态下，联锁件的第二端被二次插头推开且由二次插头支撑，第一端避开柜门，且止挡件随之运动至让开手车的位置。
52.在又一个未示出的实施例中，可以在手车与联锁件之间设置传动结构。
53.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。
54.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。