本发明专利技术公开了一种用于工位切换的操作机构、三工位开关及快速接地开关。其中，操作机构包括一个机构壳体以及安装在所述机构壳体内的一个齿轮、一个主体轴、一个绝缘部件、一个弹性元件和一个限位销。所述主体轴上设置有一齿条和至少一个限位槽，其中所述齿条能够与所述齿轮相啮合。所述绝缘部件与所述主体轴的一端相连。所述弹性元件的一端固定在所述主体轴上远离所述绝缘部件的一端，其另一端固定在所述机构壳体上。本发明专利技术中的技术方案结构简单，操作方便，且成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气控制
，尤其是一种用于工位切换的操作机构，以及采用 这种工位切换的操作机构的三工位开关和快速接地开关。
技术介绍
在电气控制
内，如高压输变电行业的气体绝缘金属封闭开关设备(简称 GIS)中，断路器出线端一般装有一组隔离开关和两组接地开关，接地开关分列于隔离开关 两侧，在隔离开关后侧一般还装有具有短路关合能力的快速接地开关。目前在有些电压等 级中，通常把隔离开关与靠近断路器侧的一组接地开关复合，简化为三工位开关，有合闸、 隔离、接地三个工作位置。在输变电网络中，三工位开关起着载流、转换母线和接地保护等 重要作用，使用量巨大。 中国专利申请201110276456. 7中公开了一种GIS中的三工位隔离/接地开关，该 三工位隔离/接地开关包括隔离触头、动触头和接地触头；动触头呈筒状，其上设有弧形触 指，隔离触头和接地触头设置于动触头上下两侧，动触头旋转时其外周的弧形触指旋转，使 弧形触指可以分别与隔离触头、接地触头连接，或者与隔离触头和接地触头均不连接；三工 位隔离/接地的三个功能，隔离合、接地分；隔离分，接地合；隔离分，接地分。该三工位隔 离/接地的传动装置包括依次连接的电机、减速机、二级减速机构；二级减速机构包括蜗杆 和蜗轮，蜗轮连接一绝缘套管，该绝缘套管与动触头固定连接。A、B、C三相的三个蜗杆通过 两个相间传动拉杆同轴连接。电机通过减速机带动A相蜗杆转动，进而相间拉杆带动三相 的三个蜗轮同步旋转，同时绝缘套管带动三相的三个动触头同步旋转,A、B、C三相联动实现 三工位隔离/接地开关的隔离/接地/双分功能。可见，该三工位隔离/接地开关组件较 多、结构复杂，且由于三相之间需要互相配合联动，使得装配关系及操作过程复杂。 此外，中国专利申请201110439906.X中公开了一种GIS中的三工位开关的操作机 构，同样，该操作机构的结构及装配关系也较复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术一方面提出了一种用于工位切换的操作机构，用以降低操作机 构的复杂性及成本；另一方面提出了一种三工位开关及快速接地开关，用以降低三工位开 关及快速接地开关的复杂性及成本。 本专利技术提出的用于工位切换的操作机构包括一个机构壳体以及安装在所述机构 壳体内的一个齿轮、一个主体轴、一个绝缘部件、一个弹性元件和一个限位销。所述主体轴 上设置有一齿条和至少一个限位槽，其中所述齿条能够与所述齿轮相啮合。所述绝缘部件 与所述主体轴的一端相连。所述弹性元件的一端固定在所述主体轴上远离所述绝缘部件的 一端，其另一端固定在所述机构壳体上。当所述主体轴在所述齿轮的驱动下带动所述绝缘 部件沿一个方向运动至第二位置时，所述限位销插入所述限位槽内，且所述弹性元件发生 弹性形变；当所述限位销退出所述限位槽时，所述弹性元件带动所述绝缘部件沿与所述方 向相反的方向运动回第一位置，其中所述第一位置和所述第二位置对应不同的工位位置。 依据本专利技术的一个方面，所述操作机构还包括一个第三位置。当所述主体轴在所 述齿轮的驱动下带动所述绝缘部件沿相反方向运动至所述第三位置时，所述限位销插入另 一限位槽内，且所述弹性元件发生弹性形变；当所述限位销退出所述另一限位槽时，所述弹 性元件带动所述绝缘部件沿所述方向运动回第一位置，其中所述第一位置、所述第二位置 和所述第三位置对应不同的工位位置，且所述第一位置位于所述第二位置和所述第三位置 之间。 依据本专利技术的另一方面，所述齿条具有特定长度，使得当所述绝缘部件运动至第 二位置时，所述齿轮位于所述齿条的所有齿的外侧，从而使所述齿轮在停转前处于空转状 态。 依据本专利技术的再一方面，所述特定长度还使得当所述绝缘部件运动至第三位置 时，所述齿轮也位于所述齿条的所有齿的外侧，从而使所述齿轮在停转前处于空转状态。 依据本专利技术的又一方面，所述主体轴上进一步设置有至少一个导向结构，用于对 所述主体轴在所述机构壳体内的轴向运动进行轴向导向。 依据本专利技术的又一方面，所述导向结构为导向环。 依据本专利技术的又一方面，所述操作机构进一步包括一个电机和/或一个手动摇 柄，用于对所述齿轮进行驱动。所述电机安装在所述机构壳体内，且与位于所述齿轮一侧的 驱动轴相连。所述手动摇柄设置在所述机构壳体外，并与位于所述齿轮另一侧的驱动轴上 的一个安装接口相连接。 依据本专利技术的又一方面，所述主体轴设置有两个限位槽，所述两个限位槽分别对 应于所述第二位置和所述第三位置。 依据本专利技术的又一方面，所述限位销为电磁限位销。 本专利技术提出的一种三工位开关，包括一个进线导体、一个接地导体、一个出线导体 和一个运动导体，以及上述操作机构。所述运动导体具有一个第一连接端、一个第二连接端 和一个第三连接端。所述运动导体的所述第一连接端与所述操作机构的绝缘部件固定连 接，所述第二连接端与所述进线导体接触式电连接，且能够在所述绝缘部件的带动下与所 述进线导体进行接触式滑动。当所述绝缘部件运动至第一位置时，所述第三连接端与所述 接地导体和所述出线导体均处于电绝缘状态，并处于隔离工位；当所述绝缘部件运动至第 二位置时，所述第三连接端与所述接地导体接触式电连接，并处于接地工位；当所述绝缘部 件运动至第三位置时，所述第三连接端与所述出线导体接触式电连接，并处于合闸工位。 依据本专利技术的一个方面，所述第二连接端具有一第一套孔或轴状结构，所述第三 连接端具有一第二套孔或凸台。所述进线导体具有与所述第一套孔或轴状结构相配合的轴 状结构或第一套孔。所述出线导体和所述接地导体分别具有与所述第二套孔或凸台相配合 的凸台或第二套孔。 本专利技术所提出的一种快速接地开关，包括一个进线导体、一个接地导体和一个运 动导体，以及上述操作机构。所述运动导体的第一连接端与所述操作机构的绝缘部件固定 连接。当所述绝缘部件运动至第二位置时，所述第二连接端与所述进线导体接触式电连接， 且所述运动导体与所述接地导体电绝缘；当所述绝缘部件运动至第一位置时，所述第二连 接端与所述接地导体接触式电连接，且所述第一连接端与所述进线导体电连接。 依据本专利技术的一个方面，所述运动导体具有筒状结构。所述进线导体和所述接地 导体具有与所述筒状结构相配合的套孔。 从上述方案中可以看出，由于本专利技术中仅通过齿轮、带有齿条及限位槽的主体轴、 用于插入限位槽进行定位的限位销以及一弹性元件来实现用于工位切换的操作机构，并且 通过驱动齿轮齿条传动使主体轴可带动通过一绝缘部件连接的运动导体运动，实现与其它 固定导体之间的至少一个工位切换，同时通过弹性元件的复位弹力使主体轴可带动通过该 绝缘部件连接的运动导体运动至又一位置，实现与其它固定导体之间的其它工位，从而可 方便实现工位切换，并且该操作机构结构简单，实现方便，且成本低廉。 此外，通过对上述齿条的长度进行限定，使得驱动运动导体运动至目标位置时，齿 条上的所有齿都位于齿轮的一侧，从而在齿轮到位未停止时，可以使齿轮处于空转状态，从 而可以防止齿轮到位未停所导致的工位过冲问题。 进一步地，通过为主体轴设当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于工位切换的操作机构，包括一个机构壳体（151、241）以及安装在所述机构壳体（151、241）内的一个齿轮（152、242）、一个主体轴（153、243）、一个绝缘部件（154、244）、一个弹性元件（155、245）和一个限位销（156、246），其中：所述主体轴（153、243）上设置有一齿条（1531、2431）和至少一个限位槽（1532、1533、2432），其中所述齿条（1531、2431）能够与所述齿轮（152、242）相啮合；所述绝缘部件（154、244）与所述主体轴（153、243）的一端相连；所述弹性元件（155、245）的一端固定在所述主体轴（153、243）上远离所述绝缘部件（154、244）的一端，其另一端固定在所述机构壳体（151、241）上；当所述主体轴（153、243）在所述齿轮（152、242）的驱动下带动所述绝缘部件（154、244）沿一个方向运动至第二位置时，所述限位销（156、246）插入所述限位槽（1532、2432、1533）内，且所述弹性元件（155、245）发生弹性形变；当所述限位销（156、246）退出所述限位槽（1532、2432、1533）时，所述弹性元件（155、245）带动所述绝缘部件（154、244）沿与所述方向相反的方向运动回第一位置，其中所述第一位置和所述第二位置对应不同的工位位置。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贾银川，张红星，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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