CN110571087A - 一种电动操作装置及接地开关操作柜 - Google Patents

Abstract

一种电动操作装置及接地开关操作柜。解决了现有接地开关操作麻烦且只能手动操作的问题。它包括柜体，所述的柜体内设有接地开关、用于带动接地开关动作的接地操作轴，所述的接地开关上设有上述的电动操作装置，所述的电动操作装置包括驱动元件、输出机构和离合机构，所述的驱动元件通过离合机构与输出机构相连接，所述的离合机构与输出机构之间设有保护器，所述的保护器具有与离合机构、输出机构同步运动的第一状态和超过设定扭矩时分离使得离合机构、输出机构不能同步运动的第二状态。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长，安全性能高等优点。

Description

一种电动操作装置及接地开关操作柜

技术领域

本发明涉及一种接地开关操作柜，具体涉及一种电动操作装置及接地开关操作柜。

背景技术

开关柜（switch cabinet）是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。开关柜（switchgear）的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器、接地开关以及各种保护装置等组成。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等，主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。

接地开关(earthing switch)，用于电路接地部分的机械式开关，中、高压开关柜中的接地开关是作为检修时保证人身安全，用于接地的一种机械接地装置。其作用为代替携带型地线，在高压设备和线路检修时将设备接地，保护人身安全；造成人为接地，满足保护要求；接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边，起到断路器检修时两侧接地的作用。现有的接地开关通常通过接地操作主轴带动其断开或者闭合，所述的接地操作主轴上设置联锁装置，当后门(封板)关闭时，联锁装置解锁可以进行操作接地开关；当接地开关处于合闸状态后门(封板)打开时，联锁装置锁死，使接地操作主轴不能转动，接地开关无法分闸，保证检修人员的安全。

现有的接地开关通常只能通过手动进行接地开关的操作，即通过操作手柄动作带动接地操作轴，从而使得接地开关合拢或分开，操作费时费力，且必须现场操作，效率低下。而简单的增加电动操作机构，虽然能实现接地开关的合分闸操作，但是安全性较差，比如接地开关作为主要的保护措施，通常接地开关与打开的柜门（后门）会存在联锁，与断路器的操作机构也会操作联锁，即电动操作机构误动作或接地操作轴卡滞干涉时，电动操作机构容易损坏，甚至影响人身安全。

发明内容

为解决背景技术中现有接地开关操作麻烦且只能手动操作的问题，本发明提供一种电动操作装置及接地开关操作柜。

本发明的技术方案是：一种电动操作装置，包括驱动元件、输出机构和离合机构，所述的驱动元件通过离合机构与输出机构相连接，所述的离合机构具有电动操作时合闭时使得驱动元件带动输出机构动作的第一状态和手动操作时使得驱动元件与输出机构分离不能同步运动的第二状态，所述的离合机构与输出机构之间设有保护器，所述的保护器具有与离合机构、输出机构同步运动的第一状态和超过设定扭矩时分离使得离合机构、输出机构不能同步运动的第二状态。

作为本发明的一种改进，所述的输出机构包括用于带动操作部件动作的输出轮，所述的保护器包括锁定轮，所述的离合机构与锁定轮相连接，所述的锁定轮与输出轮相连接。

作为本发明的进一步改进，所述的保护器包括第一传动轴和离合组件，所述的锁定轮套设于第一传动轴上，所述的离合组件具有使得锁定轮与第一传动轴同步转动的第一位置和超过设定扭矩时使得锁定轮与第一传动轴分离不能同步转动的第二位置。

作为本发明的进一步改进，所述的离合组件包括连接件，所述的第一传动轴上设有传动槽，所述的连接件在离合组件处于第一位置时设于第一传动轴的传动槽内并使得锁定轮与第一传动轴能同步转动，所述的连接件在离合组件处于第二位置时使得锁定轮相对第一传动轴转动。

作为本发明的进一步改进，所述的所述的离合组件包括调节盘、弹性件和调节件，所述的弹性件设于连接件和调节件之间，所述的调节件固定于调节盘上并用于调节弹性件的弹性力，所述的弹性件具有按压连接件使得连接件趋于第一传动轴的运动趋势。

作为本发明的进一步改进，所述的锁定轮上设有法兰部，所述的法兰部上设有连通孔和安装孔，所述的调节盘套设于锁定轮的法兰部外，所述的弹性件设于连通孔内，所述的调节盘上设有用于固定锁定轮和调节盘的固定件。

作为本发明的进一步改进，所述的第一传动轴上设有第一传动轮，所述的的第一传动轮与输出轮相啮合，所述的离合机构通过齿轮组件与锁定轮相啮合。

作为本发明的进一步改进，所述的离合机构包括转轴、轴套和转动轮，所述的转动轮与保护器传动连接，所述的轴套套设于转轴上，所述的转动轮套设于轴套外，所述的转轴上设有滚珠，所述的滚珠具有在驱动元件动作时通过保护器带动输出机构动作的第一位置和手动操作时分离使得驱动元件不能带动输出机构动作的第二位置。

所述转轴的径向上设有多个安放槽，每个安放槽内对应的设置所述的滚珠，所述的轴套上设有与安放槽一一对应的槽孔，所述转动轮的内壁凹陷形成与安放槽对应的凹槽，所述的滚珠在驱动元件动作的第一位置时穿出槽孔使得转轴与转动轮周向联动配合，在手动操作时落入安放槽、槽孔内使得转轴与转动轮分离。

一种接地开关操作柜，包括柜体，所述的柜体内设有接地开关、用于带动接地开关动作的接地操作轴，所述的接地开关上设有上述的电动操作装置，所述的输出机构套设于接地操作轴上并用于驱动接地操作轴转动，所述的离合机构和输出机构均设于壳体内，所述的壳体外设有辅助开关，所述的输出机构上设有用于切换辅助开关的开关切换件，所述的开关切换件套设于联轴套上，所述的联轴套套设于接地操作轴上并与输出机构联动连接。

本发明的有益效果是，在接地操作轴上设置电动操作装置，通过驱动元件、离合机构和输出机构的配合控制接地操作轴转动，从而能实现电动控制接地操作轴转动，接地开关操作省时省力，效率高，便于系统监控，在手动操作时离合机构使得接地操作轴动作时不会影响损伤驱动元件，影响产品使用寿命。保护器的设置在驱动元件误动作或接地操作轴卡滞干涉时，即输出扭矩超出设定扭矩时，能使得离合机构空转且不带动输出机构及接地操作轴动作。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长，安全性能高等优点。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图。

附图2为附图1中电动操作装置4的结构示意图。

附图3为附图2的爆炸结构示意图。

附图4为附图2中保护器8处的爆炸结构示意图。

附图5为附图3中的离合机构7的爆炸结构示意图。

图中，1、柜体；2、接地开关；3、接地操作轴；4、电动操作装置；5、驱动元件；6、输出机构；61、输出轮；7、离合机构；71、转轴；711、安放槽；72、轴套；721、槽孔；73、转动轮；731、凹槽；74、滚珠；8、保护器；81、锁定轮；811、法兰部；812、连通孔；813、安装孔；82、第一传动轴；821、传动槽；83、离合组件；831、连接件；832、调节盘；833、弹性件；834、调节件；84、固定件；85、第一传动轮；86、齿轮组件；9、壳体；91、辅助开关；92、开关切换件；93、联轴套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

由图1结合图2-5所示，一种接地开关操作柜，包括柜体1，所述的柜体1内设有接地开关2、用于带动接地开关2动作的接地操作轴3，所述的接地开关2上设有电动操作装置4，所述的电动操作装置4包括驱动元件5、输出机构6和离合机构7，所述的驱动元件5通过离合机构7与输出机构6相连接，所述的离合机构7具有电动操作时合闭时使得驱动元件5带动输出机构6动作的第一状态和手动操作时使得驱动元件5与输出机构6分离不能同步运动的第二状态，所述的离合机构7与输出机构6之间设有保护器8，所述的保护器8具有与离合机构7、输出机构6同步运动的第一状态和超过设定扭矩时分离使得离合机构7、输出机构6不能同步运动的第二状态。所述的输出机构6套设于接地操作轴3上并用于驱动接地操作轴3转动，所述的离合机构7和输出机构6均设于壳体9内，所述的壳体9外设有辅助开关91，所述的输出机构6上设有用于切换辅助开关91的开关切换件92，所述的开关切换件92套设于联轴套72上，所述的联轴套72套设于接地操作轴3上并与输出机构6联动连接。这样的结构在接地开关运动到位后能可靠切换辅助开关，通过辅助开关使得柜体内的其他部件可靠配合，联锁可靠，大大提高了产品的安全性能。本发明在接地操作轴上设置电动操作装置，通过驱动元件、离合机构和输出机构的配合控制接地操作轴转动，从而能实现电动控制接地操作轴转动，接地开关操作省时省力，效率高，便于系统监控，在手动操作时离合机构使得接地操作轴动作时不会影响损伤驱动元件，影响产品使用寿命。保护器的设置在驱动元件误动作或接地操作轴卡滞干涉时，即输出扭矩超出设定扭矩时，能使得离合机构空转且不带动输出机构及接地操作轴动作。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长，安全性能高等优点。具体的说，手动操作时，由于离合机构的设置使得接地操作轴带动输出轮转动，输出轮带动齿轮组件转动，此时离合机构处于第二状态（即分离），不会损伤驱动元件；当电动操作时，驱动元件带动离合机构的转轴运动，此时滚珠带动转动轮运动，通过齿轮组件的减速功能带动保护器从而带动输出轮转动，从而带动接地操作轴转动，接地开关动作；当接地开关处于联锁位置、被干涉不能动作或驱动元件误动作时接地开关实际上不能动作，即此时需要控制接地操作轴转动的扭力增大，当扭力大于保护器的设定值时，保护器就会空转，从而保护用电设备及人身安全。

所述的输出机构6包括用于带动操作部件（接地操作轴）动作的输出轮61，所述的保护器8包括锁定轮81，所述的离合机构7与锁定轮81相连接，所述的锁定轮81与输出轮61相连接。这样的结构通过齿轮进行传动，传动可靠，结构简单，动作平稳，扭力传递迅速。

所述的保护器8包括第一传动轴82和离合组件83，所述的锁定轮81套设于第一传动轴82上，所述的离合组件83具有使得锁定轮81与第一传动轴82同步转动的第一位置和超过设定扭矩时使得锁定轮81与第一传动轴82分离不能同步转动的第二位置。当接地开关处于联锁位置、被干涉不能动作或驱动元件误动作时接地开关实际上不能动作，即此时需要控制接地操作轴转动的扭力增大，当扭力大于保护器的设定值时，保护器就会空转，从而保护用电设备及人身安全。

所述的离合组件83包括连接件831，所述的第一传动轴82上设有传动槽821，所述的连接件831在离合组件83处于第一位置时设于第一传动轴82的传动槽821内并使得锁定轮81与第一传动轴82能同步转动，所述的连接件831在离合组件83处于第二位置时使得锁定轮81相对第一传动轴82转动。具体的说，所述的所述的离合组件83包括调节盘832、弹性件833和调节件834，所述的弹性件833设于连接件831和调节件834之间，所述的调节件834固定于调节盘832上并用于调节弹性件833的弹性力，所述的弹性件833具有按压连接件831使得连接件831趋于第一传动轴82的运动趋势。连接件通过弹性件压在第一传动轴上从而使得锁定轮与第一传动轴同步转动，当接地操作轴干涉或者不能转动时，第一传动轴通过第一传动轮输出的扭力增大，当扭力超过设定值时，连接件压缩弹性件，从而使得连接件脱离传动槽，实现锁定轮的空转，起到保护作用。具体的说，所述的弹性件为弹簧。

所述的锁定轮81上设有法兰部811，所述的法兰部811上设有连通孔812和安装孔813，所述的调节盘832套设于锁定轮81的法兰部811外，所述的弹性件833设于连通孔812内，所述的调节盘832上设有用于固定锁定轮81和调节盘832的固定件84。固定件使得调节盘和锁定轮固定，具体的说，固定件与调节件交错设置于调节盘上。这样使得调节盘固定方便可靠，同时便于调节件调节弹性件的压力，从而调节保护器的开启力。

所述的第一传动轴82上设有第一传动轮85，所述的的第一传动轮85与输出轮61相啮合，所述的离合机构7通过齿轮组件86与锁定轮81相啮合。具体的说，所述的转动轮通过齿轮组件与输出齿轮相连接并形成减速传动。通过减速齿轮组的设置使得驱动元件通过离合机构能可靠的带动接地操作轴转动，且扭力较大，能可靠带动接地开关动作，结构简单，安装方便，控制可靠。

所述的离合机构7包括转轴71、轴套72和转动轮73，所述的转动轮73与保护器8传动连接，所述的轴套72套设于转轴71上，所述的转动轮73套设于轴套72外，所述的转轴71上设有滚珠74，所述的滚珠74具有在驱动元件5动作时通过保护器8带动输出机构6动作的第一位置和手动操作时分离使得驱动元件5不能带动输出机构6动作的第二位置。具体的说，所述转轴71的径向上设有多个安放槽711，每个安放槽711内对应的设置所述的滚珠74，所述的轴套72上设有与安放槽711一一对应的槽孔721，所述转动轮73的内壁凹陷形成与安放槽711对应的凹槽731，所述的滚珠74在驱动元件5动作的第一位置时穿出槽孔721使得转轴71与转动轮73周向联动配合，在手动操作时落入安放槽711、槽孔721内使得转轴71与转动轮73分离。当手动操作时，可以更换上手柄，手柄插入柜体内并与接地操作轴相连接，此时滚珠处于第二位置（自然状态时滚珠也处于第二位置），此时转动轮转动滚珠被压在安放槽内，通过摇动手柄，使得接地操作轴运动从而实现接地开关的分合操作；当驱动元件动作时，此时转轴被驱动电机带动旋转，由于离心力的作用，使得滚珠从安放槽的底部沿安放槽边沿上移直至与转动轮的凹槽相卡，此时滚珠分别落在安放槽、槽孔和凹槽内，滚珠处于第一位置，使得转轴和转动轮相联动，转动轮转动带动传动机构动作，传动机构套设于接地操作轴上并与传动机构同步转动，接地操作轴运动从而实现接地开关的分合操作。本发明采用驱动电机驱动离合机构上的转动轮转动，从而带动输出齿轮转动，输出齿轮使得接地操作轴转动控制接地开关分合，结构简单，能实现电动控制操作。而且本发明中的离合机构结构简单、体积小、生产、装配方便，占用空间小，便于其他零部件的安装，离合机构安装的设置，能快速、简单、可靠的实现手动和电动的切换，可以实现就地或者远程控制接地开关动作或者可靠实现联锁，大幅度提高供电安全可靠性。

所述的安放槽711以三个为一排且每排的安放槽711均匀的设置在转轴71外壁的圆周上，所述的安放槽711为锥形槽。具体的说，所述的安放槽711至少有两排。设置多排安放槽及滚珠，使得可以可靠传递扭力，从而带动接地操作轴可靠动作，结构简单，操作方便可靠。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动操作装置，其特征在于:包括驱动元件（5）、输出机构（6）和离合机构（7），所述的驱动元件（5）通过离合机构（7）与输出机构（6）相连接，所述的离合机构（7）具有电动操作时合闭时使得驱动元件（5）带动输出机构（6）动作的第一状态和手动操作时使得驱动元件（5）与输出机构（6）分离不能同步运动的第二状态，所述的离合机构（7）与输出机构（6）之间设有保护器（8），所述的保护器（8）具有与离合机构（7）、输出机构（6）同步运动的第一状态和超过设定扭矩时分离使得离合机构（7）、输出机构（6）不能同步运动的第二状态。

2.根据权利要求1所述的一种电动操作装置，其特征在于所述的输出机构（6）包括用于带动操作部件动作的输出轮（61），所述的保护器（8）包括锁定轮（81），所述的离合机构（7）与锁定轮（81）相连接，所述的锁定轮（81）与输出轮（61）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种电动操作装置，其特征在于所述的保护器（8）包括第一传动轴（82）和离合组件（83），所述的锁定轮（81）套设于第一传动轴（82）上，所述的离合组件（83）具有使得锁定轮（81）与第一传动轴（82）同步转动的第一位置和超过设定扭矩时使得锁定轮（81）与第一传动轴（82）分离不能同步转动的第二位置。

4.根据权利要求3所述的一种电动操作装置，其特征在于所述的离合组件（83）包括连接件（831），所述的第一传动轴（82）上设有传动槽（821），所述的连接件（831）在离合组件（83）处于第一位置时设于第一传动轴（82）的传动槽（821）内并使得锁定轮（81）与第一传动轴（82）能同步转动，所述的连接件（831）在离合组件（83）处于第二位置时使得锁定轮（81）相对第一传动轴（82）转动。

5.根据权利要求4所述的一种电动操作装置，其特征在于所述的所述的离合组件（83）包括调节盘（832）、弹性件（833）和调节件（834），所述的弹性件（833）设于连接件（831）和调节件（834）之间，所述的调节件（834）固定于调节盘（832）上并用于调节弹性件（833）的弹性力，所述的弹性件（833）具有按压连接件（831）使得连接件（831）趋于第一传动轴（82）的运动趋势。

6.根据权利要求5所述的一种电动操作装置，其特征在于所述的锁定轮（81）上设有法兰部（811），所述的法兰部（811）上设有连通孔（812）和安装孔（813），所述的调节盘（832）套设于锁定轮（81）的法兰部（811）外，所述的弹性件（833）设于连通孔（812）内，所述的调节盘（832）上设有用于固定锁定轮（81）和调节盘（832）的固定件（84）。

7.根据权利要求3所述的一种电动操作装置，其特征在于所述的第一传动轴（82）上设有第一传动轮（85），所述的的第一传动轮（85）与输出轮（61）相啮合，所述的离合机构（7）通过齿轮组件（86）与锁定轮（81）相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种电动操作装置，其特征在于所述的离合机构（7）包括转轴（71）、轴套（72）和转动轮（73），所述的转动轮（73）与保护器（8）传动连接，所述的轴套（72）套设于转轴（71）上，所述的转动轮（73）套设于轴套（72）外，所述的转轴（71）上设有滚珠（74），所述的滚珠（74）具有在驱动元件（5）动作时通过保护器（8）带动输出机构（6）动作的第一位置和手动操作时分离使得驱动元件（5）不能带动输出机构（6）动作的第二位置。

9.根据权利要求8所述的一种电动操作装置，其特征在于所述转轴（71）的径向上设有多个安放槽（711），每个安放槽（711）内对应的设置所述的滚珠（74），所述的轴套（72）上设有与安放槽（711）一一对应的槽孔（721），所述转动轮（73）的内壁凹陷形成与安放槽（711）对应的凹槽（731），所述的滚珠（74）在驱动元件（5）动作的第一位置时穿出槽孔（721）使得转轴（71）与转动轮（73）周向联动配合，在手动操作时落入安放槽（711）、槽孔（721）内使得转轴（71）与转动轮（73）分离。

10.一种接地开关操作柜，包括柜体（1），其特征在于：所述的柜体（1）内设有接地开关（2）、用于带动接地开关（2）动作的接地操作轴3（），所述的接地开关（2）上设有权利要求1-9中任意一项所述的电动操作装置，所述的输出机构（6）套设于接地操作轴（3）上并用于驱动接地操作轴（3）转动，所述的离合机构（7）和输出机构（6）均设于壳体（9）内，所述的壳体（9）外设有辅助开关（91），所述的输出机构（6）上设有用于切换辅助开关（91）的开关切换件（92），所述的开关切换件（92）套设于联轴套（72）上，所述的联轴套（72）套设于接地操作轴（3）上并与输出机构（6）联动连接。