开关柜的制作方法

1.本公开属于电气控制设备技术领域，具体涉及一种开关柜。


背景技术：

2.目前，由于高压开关柜需要更多的空间以实现“五防”联锁功能，即在高压开关柜内设计防止带负荷推拉断路器手车、防止误分误合断路器、防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入带电隔室等的安防结构。因此，高压开关柜的体积普遍偏大，难以实现高压开关柜的小型化。


技术实现要素：

3.本公开的目的在于提供一种开关柜，不仅实现了“五防”联锁功能，还降低了高压开关柜的整体体积。
4.本公开第一方面提供了一种开关柜，包括：
5.柜体；
6.柜门，活动安装于所述柜体上，所述柜门能够打开或关闭所述柜体，所述柜门具有配合部；
7.地刀闸，安装于所述柜体上，所述地刀闸具有转动轴，所述转动轴能够在所述地刀闸进行分闸或合闸的过程中发生转动；
8.联锁机构，所述联锁机构包括齿轮组、联锁件与限位件，所述联锁件与所述转动轴通过所述齿轮组连接，且所述联锁件能够在所述齿轮组的作用下与所述转动轴同步转动，所述限位件与所述联锁件连接，所述限位件能够在所述联锁件的转动时切换至锁紧位置或释放位置；其中，
9.所述限位件能够在所述地刀闸处于分闸状态时与所述配合部相卡合，以处于所述锁紧位置，所述限位件能够在所述地刀闸处于合闸状态时与所述配合部相分离，以使处于所述释放位置。
10.在本公开的一种示例性实施例中，所述配合部包括主体部、卡合部和连接部，所述主体部与卡合部相对设置，所述连接部连接于所述主体部与所述卡合部之间，所述主体部与卡合部间隔设置形成卡槽，其中，
11.所述限位件处于所述锁紧位置时，其位于所述卡槽内，
12.所述限位件处于所述释放位置时，其位于所述卡槽外。
13.在本公开的一种示例性实施例中，所述地刀闸在进行分闸与合闸切换时，所述限位件与所述联锁件同轴转动；其中，
14.所述限位件还设有避让缺口；
15.所述限位件处于所述锁紧位置时，所述卡合部以及所述主体部沿着所述限位件的轴线方向与所述限位件相对设置；
16.所述限位件处于所述释放位置时，所述卡合部沿着所述限位件的轴线方向与所述
避让缺口对应设置。
17.在本公开的一种示例性实施例中，所述齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合；
18.所述联锁件包括锁杆和安装座，所述锁杆的一端与安装座连接，并可相对所述安装座转动，所述限位件与所述锁杆连接；所述锁杆的另一端与所述第一齿轮连接，并能够随着所述第一齿轮转动，所述安装座与所述柜体连接；
19.所述转动轴与所述第二齿轮连接，所述第二齿轮能够随着所述转动轴转动。
20.在本公开的一种示例性实施例中，所述第一齿轮的运动方向与所述第二齿轮的运动方向相交。
21.在本公开的一种示例性实施例中，所述齿轮组还包括第三齿轮，所述第三齿轮与所述第一齿轮相对设置，且所述第二齿轮啮合连接在所述第一齿轮与所述第三齿轮之间，其中，
22.所述第三齿轮安装于所述柜体上，并能够随着所述第一齿轮和所述第二齿轮发生转动。
23.在本公开的一种示例性实施例中，所述第一齿轮、所述第二齿轮与所述第三齿轮均为螺旋伞齿轮，且所述第一齿轮与所述第三齿轮的齿数相等，所述第二齿轮的齿数大于所述第一齿轮的齿数。
24.在本公开的一种示例性实施例中，所述安装座上连接有定位结构；
25.所述限位件处于所述释放位置时，所述定位结构与所述限位件卡合连接，所述地刀闸不能自合闸状态切换为分闸状态。
26.在本公开的一种示例性实施例中，所述限位件处于所述释放位置时，所述定位结构位于所述避让缺口内；所述限位件处于所述锁紧位置时，所述定位结构位于所述避让缺口外。
27.在本公开的一种示例性实施例中，所述定位结构包括定位件和弹性复位件，所述定位件可活动地连接在所述安装座上，所述弹性复位件安装于所述定位件与所述安装座之间，以使所述定位件能够在第一位置和第二位置之间相互切换，其中，
28.所述定位件位于所述第一位置时，至少部分所述定位件位于所述避让缺口内；
29.所述定位件位于所述第二位置时，所述定位件弹性抵靠与所述限位件。
30.本公开方案的有益效果：
31.本公开开关柜通过齿轮组连接在地刀闸的转动轴与联锁件之间，并通过地刀闸在合闸或分闸的过程中带动齿轮组转动，以使得联锁件转动。当限位件与联锁件连接后，能够在联锁件的带动下切换在锁紧位置和释放位置之间相互切换。进而使得限位件能够在地刀闸处于分闸状态时与柜门的配合部相卡合，即柜门不能打开，以使其处于锁紧位置；在地刀闸处于合闸状态时与柜门的配合部相分离，以使其处于释放位置，即柜门能够打开，最终实现了开关柜的“五防”联锁功能。
32.并且，无需通过柜门主动与联锁机构以及地刀闸形成联锁关系，降低了设计难度，最后，通过齿轮组直接传递驱动力，节约了成本，还使得整个联锁机构结构简单，占用空间小，也即降低了开关柜的整体体积。
33.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开
的实践而习得。
34.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
35.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1示出了本公开实施例所述的开关柜的局部结构示意图；
37.图2示出了本公开实施例的图1中a处的放大结构示意图；
38.图3示出了本公开实施例的图1中b处的放大结构示意图；
39.图4示出了本公开实施例的限位件处于锁紧位置时与配合部的位置关系示意图；
40.图5示出了本公开实施例中图4的另一视角的结构示意图；
41.图6示出了本公开实施例的限位件处于释放位置时与配合部的位置关系示意图；
42.图7示出了本公开实施例中图6的局部放大的结构示意图；
43.图8示出了本公开实施例中图6的另一视角的结构示意图；
44.图9示出了本公开实施例中联锁件的立体结构示意图；
45.图10示出了本公开实施例中安装座的立体结构示意图；
46.图11示出了本公开实施例中图1的另一视角的结构示意图。
47.附图标记说明：
48.11、柜体；12、柜门；a、仪表室；b、断路器手车室；c、母线室；d、电缆室；13、地刀闸；131、转动轴；14、齿轮组；141、第一齿轮；142、第二齿轮；143、第三齿轮；15、联锁件；151、锁杆；152、安装座；1521、第一安装板；1522、第二安装板；1523、第三安装板；153、定位结构；1531、定位件；1532、第一环台；1533、第二环台；1534、弹性复位件；16、限位件；16b、第一表面；16a、第二表面；101、避让缺口；17、配合部；171、主体部；172、卡合部；173、连接部；102、卡槽。
具体实施方式
49.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
50.在本公开中，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一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
51.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，
或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
52.请参照图1至图11，本公开实施例提供了一种开关柜。
53.可选地，该开关柜例如为12kv的小型化高压开关柜。
54.应理解的是，12kv的小型化高压开关柜(例如应用于12kv三相交流50hz单母线及单母线分段系统的成套配电开关柜)，可以广泛的用于户内配电室、楼宇地下配电室等空间有限的地方。其在对环保有着严格要求的地方，就可以作为sf6绝缘高压柜的替代产品。因此，真正做到了低消耗、高环保、安全便捷。并且，在节能方面，与其相似的高压开关柜kyn-28相比，体积上减少40％左右，如此以来，对钢材、铜排等的消耗减少不少，一定程度上支持了能耗的节省、集约利用。
55.如图1和图11所示，在一些实施例中，开关柜包括柜体11和柜门12。
56.可选地，开关柜的外壳主要采用具有很强耐腐蚀性能的敷铝锌钢板，经cnc机床加工折弯组装而成；柜体11采用组装式结构，用拉铆螺母、高强度的螺栓和抽芯铆钉联接而成，这样使安装简便、外形美观，提高了生产效率。
57.此外，开关柜包括低压隔室和高压隔室，低压隔室是独立的单元，与开关设备的高压隔室完全隔开，具有防震、防火的功能。柜门12与柜体11可采用冷轧钢板，经净化和防腐处理后，并用喷塑工艺，使其表面抗冲击耐腐蚀，保证了外形的美观。
58.进一步地，开关柜整体是由柜体11和中置式可抽出部件(即手车)两大部分组成，柜体11分四个单独的隔室，具有架空进出线，电缆出线及其它功能方案，经排列组合后能成为各种方案的配电装置。
59.如图11所示，示例的，开关柜的主要电气元件都有其独立的隔室，即：仪表室a、断路器手车室b、母线室c、电缆室d。各隔室间的防护等级达到ip2x；除仪表室a外，其它三个高压室都分别有其泄压通道。
60.可选地，在断路器手车室b，母线室c和电缆室d的上方均设有泄压装置，当断路器手车室b的断路器手车或母线室c的母线发生内部故障电弧时，伴随电弧的出现，开关柜内部气压升高，装设在柜门12上的特殊密封圈把柜门12封闭起来，柜体11顶部装备的泄压金属板将被自动打开，释放压力和排泄气体，以确保操作人员和开关柜的安全。
61.应理解的是，当断路器手车室b的断路器手车移开时，活门自动关闭，开关设备仍保持ip2x的防护等级。
62.如图1至图9所示，在一些实施例中，开关柜还包括安装于柜体11上的地刀闸13。
63.示例的，地刀闸13具有转动轴131，转动轴131能够在地刀闸13进行合闸或分闸的过程中发生转动。
64.应理解的是，地刀闸13是安装于柜体11内代替接地线的一种安全机构。根据五防的要求，地刀闸13只有在对开关柜内的设备检修、且开关柜内的断路器手车和隔离开关断开时才能闭合，也即合闸，相当于一根接地线。而开关柜正常运行时，地刀闸13必须是断开，也即分闸。
65.在一些实施例中，开关柜还包括联锁机构，联锁机构包括齿轮组14、联锁件15与限位件16，联锁件15与转动轴131通过齿轮组14连接，且联锁件15能够在齿轮组14的作用下与转动轴131同步转动，限位件16与联锁件15连接，限位件16能够在联锁件15的转动时切换至
锁紧位置或释放位置。
66.进一步地，柜门12与柜体11铰接，以能够打开或关闭柜体11，且柜门12具有配合部17。
67.应理解的是，限位件16能够在地刀闸13处于分闸状态时与配合部17相卡合，以处于锁紧位置。限位件16能够在地刀闸13处于合闸状态时与配合部17相分离，以使其处于释放位置。
68.在本公开的实施例中，开关柜通过齿轮组14连接在地刀闸13的转动轴131与联锁件15之间，并通过地刀闸13在合闸或分闸的过程中带动齿轮组14转动，以使得联锁件15转动，当限位件16与联锁件15连接后，能够在联锁件15的带动下在锁紧位置和释放位置之间相互切换。进而使得限位件16能够在地刀闸13处于分闸状态时与柜门12的配合部17相卡合，以使其处于锁紧位置；在地刀闸13处于合闸状态时与柜门12的配合部17相分离，以使其处于释放位置，最终实现了开关柜的“五防”联锁功能。并且，无需通过柜门12主动与联锁机构以及地刀闸13形成联锁关系，降低了设计难度，最后，通过齿轮组14直接传递驱动力，节约了成本，还使得整个联锁机构结构简单，占用空间小，也即降低了开关柜的整体体积。
69.在一些实施例中，配合部17包括主体部171、卡合部172和连接部173，主体部171与卡合部172相对设置，连接部173连接于主体部171与卡合部172之间，主体部171与卡合部172间隔设置形成卡槽102。
70.示例的，限位件16处于锁紧位置时，其位于卡槽102内；限位件16处于释放位置时，其位于卡槽102外。
71.应理解的是，地刀闸13处于分闸状态时，限位件16处于锁紧位置。此时，若地刀闸13未从分闸状态切换至合闸状态，进行打开柜门12操作时，会使得限位件16与卡槽102的槽壁互相发生干涉，即限位件16会限制配合部17的移动，进而使得柜门12的配合部17一直与限位件16处于卡合状态，无法打开柜门12。当地刀闸13从分闸状态切换至合闸状态后，进行打开柜门12操作时，由于限位件16位于卡槽102外，故限位件16与卡槽102的槽壁不会发生干涉，即限位件16不会限制配合部17的移动，进而使得柜门12的配合部17与限位件16相脱离，可以打开柜门12。
72.在一些实施例中，地刀闸13在进行分闸与合闸之间切换时，限位件16与联锁件15同轴转动。
73.如图7所示，在一些实施例中，限位件16包括相对设置的第一表面16b和第二表面16a，限位件16处于锁紧位置时，卡合部172可以与第一表面16b相抵接，主体部171也可以选择与第二表面16a相抵接；或者，在保证柜门12不能打开的情况下；卡合部172可以与第一表面16b不相抵接，主体部171也可以选择与第二表面16a不相抵接。
74.可选地，限位件16处于释放位置时，可以是在联锁件15的运动下将其带动发生位移，以离开卡槽102内。
75.可选地，限位件16上还设有避让缺口101，限位件16处于锁紧位置时，卡合部172以及主体部171沿着限位件16的轴线方向与限位件16相对设置；限位件16处于释放位置时，卡合部沿着限位件16的轴线方向与避让缺口101对应设置。
76.应理解的是，进行打开柜门12操作时，卡合部172能够通过避让缺口101沿着限位件16的轴线方向自第一表面16b的一侧移动至第二表面16a的一侧；即卡合部172不会与第
一表面16b相抵接进而发生干涉，主体部171不会与第二表面16a相抵接进而发生干涉。关闭柜门12后，若拉动柜门12，合部172会与第一表面16b相抵接进而发生干涉，以使得柜门12不能打开。
77.在一些实施例中，限位件16呈圆盘状，圆盘状的限位件16自其边缘向着圆心凹陷形成避让缺口101。当联锁件15与圆盘连接，且联锁件15与圆盘同轴设置后，限位件16会随着联锁件15一起同轴转动，此时，地刀闸13在分闸和合闸之间切换时，限位件16和联锁件15几乎不会发生位移。
78.应理解的是，若能够在保证限位件16和联锁件15不发生位移的情况下，使得限位件16可以在释放位置和锁紧位置切换，就无需在柜体11内预留部分空间用于避让限位件16和联锁件15发生位移，因此，地刀闸13在分闸和合闸之间切换时，限位件16会随着联锁件15一起同轴转动，几乎不会发生位移，能够进一步的提升开关柜的空间利用率。
79.如图3所示，在一些实施例中，齿轮组14包括第一齿轮141、第二齿轮142和第三齿轮143，第一齿轮141、第二齿轮142与第三齿轮143相互啮合。
80.进一步的，联锁件15还包括锁杆151，锁杆151的一端与限位件16连接，锁杆151的另一端与第一齿轮141连接，并能够随着第一齿轮141转动。
81.示例的，第二齿轮142啮合连接在第一齿轮141与第三齿轮143之间；第一齿轮141与第三齿轮143能够随着第二齿轮142同步转动，转动轴131与第二齿轮142连接，第二齿轮142能够随着转动轴131转动。第三齿轮143与第一齿轮141相对设置，且第三齿轮143安装于柜体11上，并能够随着第一齿轮141和第二齿轮142发生转动。
82.其中，锁杆151与第一齿轮141同轴转动，转动轴131与第二齿轮142同轴转动。
83.应理解的是，通过齿轮组14实现地刀闸13与限位件16的联动，其结构简单，成本低。
84.在一些实施例中，第一齿轮141的运动方向与第二齿轮142的运动方向相交。
85.示例的，第一齿轮141的运动方向与第二齿轮142的运动方向相垂直，且第一齿轮141与第三齿轮143的运动方向相同。
86.应理解的是，由于在不同的开关柜内，其地刀闸13与限位件16的相对位置可能会不同，因此，第一齿轮141的运动方向与第二齿轮142的运动方向相交，能够改变力的传递方向，进而能够满足地刀闸13的转动轴131可以顺利带动限位件16的转动。
87.此外，第三齿轮143安装于柜体11上，并能够随着第一齿轮141和第二齿轮142发生转动。可以起到加固整个齿轮组14的稳定性。
88.如图10所示，在一些实施例中，联锁件15还包括安装座152，安装座152与柜体11连接，且锁杆151远离第一齿轮141的一端与安装座152连接，并能够相对安装座152转动。
89.其中，锁杆151远离第一齿轮141的一端自安装座152穿出后与限位件16连接。
90.应理解的是，锁杆151的一端与第一齿轮141连接，锁杆151远离第一齿轮141的一端与安装座152连接，且安装座152与柜体11连接，能够加强整个联锁机构的牢靠性。
91.在一些实施例中，第一齿轮141、第二齿轮142与第三齿轮143均为螺旋伞齿轮，且第一齿轮141与第三齿轮143的齿数相等，第二齿轮142的齿数大于第一齿轮141的齿数。
92.应理解的是，螺旋伞齿轮传动效率高，传动比稳定，圆弧重叠系数大，承载能力高，传动平稳平顺，工作可靠，结构紧凑，节能省料，节省空间，耐磨损，寿命长，噪音小。
93.此外，第一齿轮141与第三齿轮143的齿数相等，第二齿轮142的齿数大于第一齿轮141的齿数，能够在转动轴131的转动下满足限位件16在锁紧位置和释放位置相互切换。
94.在一些实施例中，如图6至图10所示，安装座152上连接有定位结构153。限位件16处于释放位置时，定位结构153与限位件16卡合连接，此时，地刀闸13不能自合闸状态切换为分闸状态。
95.应理解的是，打开柜门12后，地刀闸13应是处于合闸状态，此时，开关柜内的电源是处于关闭状态，维修人员进行维修开关柜内部设备时无危险。但打开柜门12后，在某些特定情况下(例如机械故障，人为操作等原因)，将地刀闸13应自合闸状态切换为分闸状态后，开关柜内的电源是处于打开状态，此时，会对维修人员造成安全隐患。因此，通过在安装座152上连接有定位结构153，且限位件16处于释放位置时，定位结构153与限位件16卡合连接，以防止限位件16转动，进而防止地刀闸13自合闸状态切换为分闸状态，保证了维修人员的安全性。
96.在一些实施例中，限位件16处于释放位置时，定位结构153位于避让缺口101内，用以限制限位件16从释放位置切换至锁紧位置，进而限制地刀闸13自合闸状态切换为分闸状态。
97.其中，限位件16处于锁紧位置时，定位结构153位于避让缺口101外，且弹性抵靠于限位件16的第一表面16b。
98.应理解的是，当关闭柜门12时，配合部17的卡合部172能够通过避让缺口101自第二表面16a的一侧移动至第一表面16b的一侧，同时，卡合部172挤压定位结构153，使其发生弹性形变，进而离开避让缺口101，当限位件16处于锁紧位置后，定位结构153弹性抵靠于第一表面16b。
99.在一些实施例中，定位结构153包括定位件1531和弹性复位件1534，定位件1531可活动地连接在安装座152上，弹性复位件1534安装于定位件1531与安装座152之间，以使定位件1531能够在第一位置和第二位置之间相互切换。
100.其中，定位件1531为柱状，且定位件1531与锁杆151的轴线相平行。
101.应理解的是，定位件1531位于第一位置时，至少部分定位件1531位于避让缺口101内；定位件1531位于第二位置时，定位件1531沿限位件16的轴线方向弹性抵靠于限位件16的第一表面16b。
102.可选地，安装座152包括第一安装板1521、第二安装板1522和第三安装板1523，第一安装板1521与第二安装板1522相对设置，第三安装板1523连接在第一安装板1521与第二安装板1522之间并形成“u”形结构。
103.可选地，第一安装板1521与第二安装板1522上均设有供锁杆151穿过的第一通孔，进而使得锁杆151依次穿过第一安装板1521与第二安装板1522后与限位件16固定连接。其中，第二安装板1522靠近限位件16设置。
104.可选地，第一安装板1521与第二安装板1522上还设有供定位件1531穿过的第二通孔。定位件1531沿其径向方向环绕设置有第一环台1532和第二环台1533。其中，第一环台1532与第二环台1533间隔设置在定位件1531的两端。当定位件1531安装于安装座152上后，定位件1531的一端自第一安装板1521的第二通孔伸出，且第一环台1532位于第一安装板1521远离第二安装板1522的一侧，用以限制定位件1531自第一安装板1521的第二通孔完全
移动至第一安装板1521与第二安装板1522之间；定位件1531的另一端自第二安装板1522的第二通孔伸出，且第一环台1532位于第一安装板1521与第二安装板1522之间，弹性复位件1534安装于第一环台1532与第一安装板1521之间。
105.可选地，弹性复位件1534例如为弹簧，弹簧套设在定位件1531上，并位于第一环台1532与第一安装板1521之间。
106.应理解的是，当限位件16处于锁紧位置时，相应地，定位件1531位于第二位置时，此时，弹簧的两端分别弹性抵靠于第一环台1532与第一安装板1521之间，且弹簧发生弹性形变，其产生的弹性张力驱使第一环台1532推动定位件1531，以将定位件1531与限位件16的第一表面16b相弹性抵靠。当限位件16处于释放位置时，相应地，定位件1531位于第一位置时，此时，弹簧恢复弹性形变，其产生的弹性张力通过第一环台1532推动定位件1531，直至定位件1531移动至避让缺口101内，限制限位件16转动，进而防止地刀闸13自合闸状态切换为分闸状态。
107.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
108.尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本公开的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本公开专利涵盖的范围之内。