一种五防联锁机构及具有其的开关电气柜

技术领域

本发明涉及电气开关柜领域，具体涉及一种五防联锁机构及具有其的开关电气柜。

背景技术

传统联锁机构多为间接传动，操作力矩大，费力，并且传动联锁体积大安装不方便。针对这情况我司研发一种体积小，结构简单，操作简便，安装方便，联锁、联动、防操动效果好的机械结构的五防联锁机构，刚性的连接在结构上闭锁联锁结构刚性不足导致的联锁失效等问题，有效的杜绝误操作引起的事故，该联锁方案能够显著的提高供电质量，保护设备及人身安全。

在申请号为：CN202010160194.7，申请名称为“一种手动和电动一体化的三工位机构”中，记载了：“该三工位机构无论是电动还是手动操作，当三工位机构不处于导通位、隔离位、接地位中的任何一个工位时，联锁板只能向右滑动，不能向左滑动，向右滑动联锁版能解锁手动操作，同时电动操作也被禁止；有且仅当三工位机构处于导通位、隔离位、接地位时，联锁板既能向右滑动，又能向左滑动，同时解锁和锁定手动和电动操作。”实现了三工位机构的切换，能满足两工位或三工位等多种运用的环境。

但是，仅仅三工位机构的设计不能满足电器开关柜的使用需求，因为电器开关柜具有较高的危险性，因此需要即为规范的操作流程，以满足安全性的要求。特别的，在电器开关柜中操作的联防结构设计，有助于简化操作流程，同时提高操作的安全性和限制性，防止出现错误或不规范的操作，导致危险情况的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种五防联锁机构及具有其的开关电气柜，旨在改善现有的电器开关柜在联防的结构设计上，结构设置复杂、操作较为繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种五防联锁机构，包括：

三工位架板，其沿着水平横向方向滑动设置有推杆和滑板，且所述推杆和所述滑板相互平行布置，所述滑板的底面设置有第一折边板和第二折边板；及断路器架板，其相对于所述三工位架板独立设置，所述断路器架板上设置有位于顶部进行竖直滑动的合闸联锁板、位于中部的断路器机构、沿着竖直方向上设置的伸缩杆以及沿着水平横向方向设置的转轴；

所述第一折边板与所述合闸联锁板顶抵或分离设置，所述转轴上设置有与所述第二折边板阻挡或分离的拐臂，所述伸缩杆的顶面设置在所述拐臂旋转摆动的轨迹位置上；

所述伸缩杆的中部设置在断路器架板上，且所述伸缩杆由上至下依次设置有门联锁板、位于所述伸缩杆固定位置与顶面之间的复位弹簧、分闸板、用于与柜门的锁扣相插接锁固或分离的转接杆以及用于与柜门的撞弓板相顶抵移动或分离的平板；

所述推杆上设置有门联锁驱动板，且所述门联锁驱动板的底面设置有与所述门联锁板相顶抵的阶梯面，所述阶梯面朝向所述合闸连锁板一侧的方向阶梯向下设置，所述断路器机构上设置有与所述分闸板相卡合或分离的分闸闭锁板。

优选的，所述三工位架板上旋转铰接的设置有指示牌，所述推杆还用于带动所述指示牌往返摆动，所述指示牌的侧边设置有多个档位槽，所述合闸联锁板上设置有与所述档位槽卡合限位的限位杆。

优选的，所述指示牌包括一板体和沿着所述板体一侧凸起延伸形成的一摆臂，所述档位槽设置有三个，且三个所述档位槽位于所述板体另一侧上，所述推杆的杆端上设置有凸轴，所述摆臂上设置有与所述凸轴滑动配合的长条孔。

优选的，所述推杆上还设置有水平横向设置的丝杆，所述三工位架板上设置有带动所述丝杆正转或反转的电机。

优选的，所述伸缩杆包括上杆和下杆，所述断路器架板上设置有固定板，所述上杆的一端贯穿所述固定板设置在所述下杆一端上，所述上杆的中部设置有挡块，所述复位弹簧设置在所述挡块与所述固定板之间。

优选的，所述门锁联板上设置有至少一个沿着竖直方向设置的腰型孔，所述断路器架体上设置有与所述腰型孔滑动卡合的滑动轴。

优选的，所述分闸闭锁板朝向所述分闸板的一侧上设置有限位缺口，所述分闸板设置有与所述限位缺口相卡合的倒钩。

优选的，所述断路器架板包括两个竖直平行设置的安装板以及连接与两个所述安装板之间连接杆；所述合闸联锁板设置在一所述安装板的顶部上，所述滑动轴设置在另一所述安装板的顶部上，且具有滑动轴的所述安装板设置在所述拐臂与具有所述合闸联锁板的所述安装板之间。

优选的，所述滑板上设置有限位条形孔，所述三工位架板上设置有与所述限位条形孔滑动限位的凸杆或螺栓。

还提供一种具有五防联锁机构的开关电气柜，包括如上述的五防联锁机构。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

1、五防联锁机构利用机械结构之间的配合实现联动，且在操作每一个动作时都会具有相应的限制或联动，以防止误操作的可能，提高安全性能。

2、五防联锁机构机构采用刚性的连接，在结构上可以提供较高的稳定性，保证连锁结构之间配合联动，有效的杜绝误操作而引起事故的问题，提高供电的质量，以及达到对设备与人身安全的防护目的。

3、在操作上，也会比较简单、便捷，还可根据指示牌知晓电气开关柜处于何种状态下(即接地、隔离或导通的状态)，例如在导通状态时，操作人员无法打开电气开关柜的柜门，形成操作流程上具有规范的操作，形成安全、便捷的操作动作，提高实用性。

附图说明

图1为本发明所述的五防联锁机构的结构示意图；

图2为本发明所述的五防联锁机构于三工位架板处的结构示意图；

图3为本发明所述的五防联锁机构于三工位架板处的局部结构示意图；

图4为本发明所述的五防联锁机构的局部示意图；

图5为本发明所述的五防联锁机构于断路器架板处的结构示意图；

图6为本发明所述的五防联锁机构的指示板的结构示意图；

图7为本发明所述的五防联锁机构的门联锁板的结构示意图。

附图标记说明：

10、三工位架板；

101、推杆；102、滑板；103、门联锁驱动板；104、指示牌；105、凸杆；

1011、凸轴；1012、丝杆；1013、电机；

1021、第一折边板；1022、第二折边板；1023、限位条形孔；

1031、阶梯面；

1041、档位槽；1042、板体；1043、摆臂；1044、长条孔；

20、断路器架板；21、安装板；22、连接杆；

201、合闸联锁板；202、断路器机构；203、伸缩杆；204、转轴；

205、门联锁板；206、复位弹簧；207、分闸板；208、转接杆；

209、平板；210、滑动轴；

2011、限位杆；

2021、分闸闭锁板；2022、固定板；2023、限位缺口；

2031、上杆；2032、下杆；2033、挡块；

2041、拐臂；2051、腰型孔；

30、撞弓板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。另外，需要说明的是：

术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示本发明的装置或者元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

当元件被称为“固定于”或者“设置于”或者“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体地连接；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者两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

实施例一

请参照图1和图4所示，本实施提供了一种五防联锁机构，包括三工位架板10和断路器架板20，三工位架板10沿着水平横向方向滑动设置有推杆101和滑板102，且推杆101和滑板102相互平行布置，滑板102的底面设置有第一折边板1021和第二折边板1022。

如图4和图5所示，断路器架板20相对于三工位架板10独立设置，断路器架板20上设置有位于顶部进行竖直滑动的合闸联锁板201、位于中部的断路器机构202、沿着竖直方向上设置的伸缩杆203以及沿着水平横向方向设置的转轴204；第一折边板1021与合闸联锁板201顶抵或分离设置，转轴204上设置有与第二折边板1022阻挡或分离的拐臂2041，伸缩杆203的顶面设置在拐臂2041旋转摆动的轨迹位置上。

如图4和图5所示，伸缩杆203的中部设置在断路器架板20上，且伸缩杆203由上至下依次设置有门联锁板205、位于伸缩杆203固定位置与顶面之间复位弹簧206、分闸板207、用于与柜门的锁扣相插接锁固或分离的转接杆208以及用于与柜门的撞弓板30相顶抵移动或分离的平板209。

推杆101上设置有门联锁驱动板103，且门联锁驱动板103的底面设置有与门联锁板205相顶抵的阶梯面1031，阶梯面1031朝向合闸联锁板一侧的方向阶梯面向下设置，断路器机构202上设置有与分闸板207相卡合或分离的分闸闭锁板2021。

为了便于说明，限定在空间内三工位架板10位于断路器架板20的上方，推杆101和滑板102的移动方向为水平面的横向，伸缩杆203和合闸联锁板201移动方向为竖直方向进行升降或上下移动。断路器机构202为断路器中用于带动极柱的内部零件进行开关的结构，为现有技术，在此不进行详细赘述。

合闸状态：如图4所示，此时拐臂2041会与滑板102的第二折边板1022顶抵形成阻挡，使得滑板102无法沿着水平横向滑动，如此在合闸的状态下，则无法进行操作。

断路器的合闸操作过程：当旋转转轴204，带动拐臂2041转动与第二折边板1022分离后，滑板102可以进行滑动。滑动过程中，滑板102上的第一折边板1021会与合闸连锁板进行顶抵，使得合闸连锁板向下移动，进而限制断路器机构202进行合闸操作，即合闸连锁板下移与断路器机构202的闸门进行顶抵限位，使得断路器机构202无法进行合闸操作。如此，在对电气柜进行操作时，则可以防止出现合闸的情况，提高操作的安全性。

而当滑板102上的第一折边板1021与合闸联锁板201分离后，合闸联锁板201通过断路器机构202内部的连锁组件的作用，进行自复位的向上运动(对于合闸联锁板201的移动形成也可以通过长条形孔或腰型孔进行限位，以提供一个安全的移动行程)。当合闸联锁板201复位后，此时则可以对断路器机构202进行合闸操作。但是，在该过程中，对于三工位架板10上的滑板102和推杆101需要移动到位后，再进行合闸操作。

接地操作：如图3和图4所示，当转轴204带动拐臂2041进行转动，使得第二折边板1022与拐臂2041分离。而转动后的拐臂2041会与伸缩杆203的顶部进行触碰，拐臂2041可以对伸缩杆203进行顶抵向下驱动，使得分闸板207与分闸闭锁板2021进行分离(即可以进行分闸操作，或同步完成分闸操作)，并使得转接杆208插入电气开关柜的仓门锁扣中，形成在断路器结构202分闸状态时，无法开启柜门的目的。同时，转动后的拐臂2041会与伸缩杆203的顶部进行触碰，还具有限制伸缩杆203向上运动的目的。

同时，拐臂2041与第二折边板1022分离后，可推动推杆101进行移动，继而同步带动门联锁驱动板103进行移动，会使得门联锁板205与门联锁驱动板103进行顶抵接触，同时门联锁板205沿着阶梯面1031进行滑动，使得门联锁板205进行上下移动。具体的，在阶梯面1031的第一阶梯上滑动时，此时门联锁板205保持初始的状态不进行上下移动，此时三工位机构及其上的结构处于接地到位状态；因此，应用至电气开关柜中时，则可以实现电气开关柜的整柜接地操作具体的可以为按断路器机构合闸按钮，即电气开关柜整柜接地(即是人为设定为接地状态，可以理解为在该状态下，电气开关柜处于接地的状态)。

在完成接地到位后，继续移动推杆101使得门联锁板205移动至第二阶梯面上时，门联锁驱动板103顶抵门联锁板205向下移动，继而带动伸缩杆203向下移动，即移动至阶梯面1031的第二阶梯面上时，则可以确认完成断开接地的动作。同理，将其应用至电气开关柜中时，则是电气开关柜的非接地状态的操作动作。

而当进行复位时，推杆101反向移动至第一阶梯面上时，伸缩杆203通过复位弹簧206进行上升复位，则重新进入接地位置。

断路器的分闸操作过程：如图4和图5所示，电气柜的柜门为关闭状态时，柜门上的撞弓板30会与伸缩杆203上的平板209顶抵带动下移(撞弓板30的凸出端具有一个向上翘起的弧面，而平板209上凸出端则具有一个向下弯曲的弧面，因此顶抵接触后带动平板209下移)，同步使得伸缩杆203下移(此时虽然转接杆208也同步向下移动，但是移动的距离有限，不足以使得转接杆208插入电气开关柜的仓门锁扣中)，进而伸缩杆203上的分闸板207与分闸闭锁板2021分离，此时可以对断路器机构202进行分闸操作，同时也可以对电气开关柜的柜门进行开启或关闭操作。

而当柜门开启时，柜门上的撞弓板30与平板209分离，伸缩杆203通过复位弹簧206的弹力向上复位，使得分闸板207与分闸闭锁板2021进行卡合，形成分闸闭锁板2021无法进行移动，达到对断路器机构202进行分闸限位的目的，形成无法操作断路器机构202进行分闸的效果。

如图3所示，当门联锁驱动板103进行移动，使得阶梯面1031上的第二阶梯面与门联锁板205接触顶抵时，会带动门联锁板205、伸缩杆203和转接杆208同步下移(此时下移的距离会大于撞弓板30与平板209顶抵下移的距离)，使得转接杆208插入电气开关柜的仓门锁扣中，形成柜门无法被开启的状态。此时，伸缩杆203通过拐臂2041旋转顶抵，实现电气开关柜处于非接地的状态中，同时柜门无法被开启，达到提高操作的安全性。

综上，形成五防联锁机构，不同结构之间进行相互限位或联动操作，形成有规则的操作的目的，同时每个操作都在能保证安全的情况下才能进行，否则该操作被相应机构所限制，保证操作员的安全，有规则的操作方法，则使得操作简单便捷。

进一步地，图1、图2和图6所示，本实施例中三工位架板10上旋转铰接的设置有指示牌104，推杆101还用于带动指示牌104往返摆动，指示牌104的侧边设置有多个档位槽1041，合闸联锁板201上设置有与档位槽1041卡合限位的限位杆2011。

具体的，推杆101在进行移动时，形成是否接地的操作；滑板102在滑动时，会形成第一折边板1021与合闸连锁板进行限位卡合或分离，以及第二折边板1022与拐臂2041形成限位或分离，如此形成电器开关柜的接地、隔离或导通三个状态的体现。如此，在指示牌104上的多个档位槽1041上依次设置接地档位槽1041、隔离档位槽1041和导通档位槽1041。当推杆101朝向指示牌104移动，带动指示牌104旋转摆动时，直至门联锁驱动板103移动至第一阶梯面上与门联锁板205顶抵形成接地。此时，指示牌104卡位在接地档位槽1041内，指示在接地状态。

若拐臂2041与第二折边板1022顶抵限位时，此时为合闸状态(即导通状态)，无法进行操作，如此滑板102不进行移动，可通过推杆101移动切换至导通档位槽1041中。

当转动转轴204，解除拐臂2041与第二折边板1022顶抵限位，推动滑板102移动，使得合闸连锁板下移与断路器机构202的闸门进行顶抵限位，使得断路器机构202无法进行合闸操作，防止误合断路器机构202。

综上，可以通过推杆101带动指示牌104进行接地档位槽、隔离档位槽和导通档位槽之间往返运动，指示牌104进行相应的摆动，如此形成对电气开关柜的状态进行指示和对断路器机构202合闸限位的效果。

具体的，如图6所示，本实施例中指示牌104包括一板体1042、沿着板体1042一侧凸起延伸形成的一摆臂1043以及位于板体1042另一侧上的三个档位槽1041，推杆101的杆端上设置有凸轴1011，摆臂1043上设置有与凸轴1011滑动配合的长条孔1044。因此通过推杆101水平直线移动时，使得凸轴1011沿着长条孔1044移动，同时带动摆臂1043绕着铰接轴进行摆动，实现在三个档位槽1041之间切换的目的，形成可靠稳定的机械结构配合的效果。

如图2所示，本实施例中推杆101上还设置有水平横向设置的丝杆1012，三工位架板10上设置有带动丝杆1012正转或反转的电机1013，电机1013可以为减速电机1013，通过电机1013带动丝杆1012转动，进而带动推杆101沿着丝杆1012进行往返移动，可以通过电机1013带动驱动推杆101移动至所需的位置，进而再继续相应操作，可以提高使用的自动化。

如图4和图5所示，本实施例中伸缩杆203包括上杆2031和下杆2032，断路器架板20上设置有固定板2022，固定板2022上具有水平状态的平面用于安装，上杆2031的一端贯穿固定板2022设置在下杆2032一端上，上杆2031的中部设置有挡块2033，复位弹簧206设置在挡块2033与固定板2022之间。通过上杆2031和下杆2032的对接安装在固定板2022上，通过复位弹簧206的安装，使得由上向下顶抵上杆2031或者向下拉动下杆2032后，可通过复位弹簧206进行复位；由下向上顶抵下杆2032，则可以通过下杆2032的顶面顶抵在固定板2022上(即下杆2032的直径大于固定板2022上的安装孔)，形成对伸缩杆203的限位，达到对伸缩杆203的上下移动的设计和限位。

如图3、图5和图7所示，本实施例中门锁联板上设置有至少一个沿着竖直方向设置的腰型孔2051，断路器架体上设置有与腰型孔2051滑动卡合的滑动轴210(滑动轴210可以为螺栓、销轴或杆等)。通过腰型孔2051和滑动轴210的设计，可以限定门锁联板移动的行程，精确的控制移动行程，以便行程准确的控制目的，提高实用性。

如图4和图5所示，本实施例中分闸闭锁板2021朝向分闸板207的一侧上设置有限位缺口2023，分闸板207设置有与限位缺口2023相卡合的倒钩，通过倒钩卡位至限位缺口2023中，使得分闸闭锁板2021无法进行转动和向下移动，形成对断路器机构202的分闸限位目的。

如图4所示，本实施例中断路器架板20包括两个竖直平行设置的安装板21以及连接与两个安装板21之间连接杆22；合闸联锁板201设置在一安装板21的顶部上，滑动轴210设置在另一安装板21的顶部上，且具有滑动轴210的安装板21位于拐臂2041与具有合闸联锁板201的安装板21之间。通过两个安装板21和连接杆22的组装形成的断路器架板20，能够提高足够的安装空间，便于安装设计相应的结构，提高设计的灵活度。

如图2所示，本实施例中滑板102上设置有限位条形孔1023(例如长方形孔或腰型孔)，三工位架板10上设置有与限位条形孔1023滑动限位的凸杆105或螺栓。在滑板102上，开设所需移动形成的限位条形孔1023，配合凸杆105或螺栓进行滑动限位，形成对滑板102移动距离的人为设定的目的。

实施例二

还提供一种具有五防联锁机构的开关电气柜，包括如实施例一中所记载的五防联锁机构。通过五防连锁机构的使用，使得开关电气柜在操作上安全、便捷，且机械化结构的配合联动，使得结构操作上具有较高的稳定性，提高实用性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。