一种数控隔爆兼本质安全型真空馈电开关的制作方法

本实用新型属于馈电开关领域技术领域，尤其涉及一种数控隔爆兼本质安全型真空馈电开关。

背景技术：

隔爆式馈电开关广泛应用于煤矿井下和其它周围介质中含有爆炸性气体(甲烷混合物)的环境中，在交流50hz，电压660v、1140v，多回路电流至2000a及以下的中性不接地三相电网中，作为配电总开关或分支开关之用。但是由于其工作环境复杂，地面潮湿，电气设备频繁启动等原因，或是当馈电开关中的断路器分闸时，发生真空管触头粘连、击穿等故障时，常常需要对其进行维护或检修，而目前使用的馈电开关均采用开门断电的方式，或是不开门进行手动分闸，但是难以确定模块式馈电开关在隔爆主腔体内是否处于完全脱离主电路的状态，因此如果工作人员采用开门断电或是模块式馈电开关未能完全脱离主电路就开门进行检修及排除故障时，均会给煤矿安全生产及人身安全带来重大安全隐患。

现有的模块式馈电开关，例如本申请人于2016年1月20日公开的专利号为cn201520465222.0的一种隔爆兼本质安全型模块式馈电开关，具有隔爆外壳和置于隔爆外壳内腔的模块式馈电开关，隔爆外壳具有主腔前门，模块式馈电开关从主腔前门处进出隔爆外壳的内腔，主腔前门的内侧下部设有闭锁机构，隔爆外壳设有闭锁槽；闭锁机构包括锁壳，锁壳内设有与锁壳活动连接的锁键和锁舌，锁键的活动方向与模块式馈电开关在隔爆外壳内腔中的活动方向一致，锁键与锁舌配合，当锁键向锁壳内移动时，锁舌向锁壳内移动，主腔前门可打开；当锁键向锁壳外移动时，锁舌向锁壳外伸出作用于闭锁槽将主腔前门与隔爆外壳锁住。避免了因模块式馈电开关脱离主电路电气间隙不够而产生电气故障引燃矿井甲烷、煤尘等爆炸的危险，对维修人员提供安全保障。

但该技术方案第一，启闭主腔前门的操作繁琐，工作效率低，且内部结构复杂，故障点多难于排查，维修不方便，更换元器件繁琐，普通人员无法进行维修，需要专业技术人员前来维修或者返厂送修，耽误矿下工作进程，造成巨大生产损失；第二采用弹簧针动端子座与静端子座配合，由于环境潮湿，弹簧针动端子座容易生锈，导致接触不良，产生虚连，影响导电性能，寿命短；第三,该隔爆兼本质安全型模块式馈电开关采用摇把、退出杆、底托和滑道实现模块式馈电开关与主腔进行推拉式滑动连接，虽然避免工作人员手动进行插拔推拉，一定程度保护了工作人员的安全，但该技术方案无法确认主腔内状况，无法保证开关本体完全脱离主电路端子组的安全距离，且滑动连接仍然存在分离不到位的情况，工作人员在检查或维修时可能产生打火花，给煤矿安全生产及人身安全带来重大安全隐患。因此，有必要在保障安全的情况下，针对安全防护作进一步改进。

技术实现要素：

综上所述，为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种隔爆兼本质安全型模块式馈电开关。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种数控隔爆兼本质安全型真空馈电开关，包括隔爆外壳和主腔前门，所述隔爆外壳包括前板、后板和侧板，所述前板和所述后板之间设置有隔爆隔板，所述隔爆隔板将所述隔爆外壳分割为主腔和接线腔，所述主腔内设置有开关本体，所述隔爆隔板上对应所述开关本体的位置上设置有主电路端子组，所述主腔前门上设置有用于通断所述开关本体与所述主电路端子组之间连接的操作装置，所述主腔底部设置有用于控制所述开关本体接触或远离所述主电路端子组的电动底盘车，所述开关本体固定设置在电动底盘车上，所述操作装置分别与所述开关本体、所述电动底盘车电连接，所述主腔前门与所述前板之间设置有闭锁装置，所述闭锁装置分别与所述操作装置、所述开关本体电连接。

通过采用上述技术方案，在主腔内放置开关本体，开关本体包括专利号为201410377866.4的一种模块式永磁断路器（以下简称模块断路器）和控制器，在所述主腔前门与所述前板之间设置闭锁机构，避免开关本体中的开关本体在工作运行状态下，人为退出引发电气事故的危险，在矿井内粉尘和潮湿的环境下，用闭锁装置与开关本体电连接实现开关本体的开合闸，相较于现有技术采用弹簧针动端子座与静端子座的配合实现开关本体的开合闸，可避免弹簧针动端子座产生生锈，导致接触不良，产生虚连，影响导电性能，寿命短，本技术方案无机械辅助触点，采用光电形式检测，与机械形式的辅助触头相比较、寿命可认为无限长；相较于现有技术采用螺旋杆、推拉杆等组合配合实现模块断路器的前移和后退，本技术方案将模块断路器固定设置在电动底盘车上，通过操作装置与所述电动底盘车电连接，控制电动底盘车带动模块断路器移动，结构简化，操作方便，采用电动，省时省力。

本实用新型进一步设置：所述闭锁装置包括设置于所述前板上的急停脱扣机构和设置于所述主腔内的转换开关，所述转换开关与所述开关本体电连接，所述急停脱扣机构包括用于启闭转换开关的启闭组件和用于定位启闭组件的定位组件，所述前板上设置有通孔，所述启闭组件对应所述后板的一端穿过通孔与所述转换开关相配合。

通过采用上述技术方案，急停脱扣机构采用独立电容储能，通过启闭组件带动转换开关对独立电容储能进行启闭，可实现24小时内可靠实现急停脱扣；双套独立电容，无公用点，实现一用、一备，确保断路器分闸安全脱扣；启闭组件连动转换开关在断电时，接通分闸继电器信号，导通永磁铁线圈放电，开门前所有电容放电完毕；正常保护合、分闸及特性参数由另一套独立电容完成，断电后自动放电；通过定位组件对启闭组件进行定位，确保启闭组件在不同状态时不会随意进行切换，加强稳定性，加强使用的安全性，相较于现有技术，在保留多重安全保护的同时，将急停脱扣简化为两个步骤，操作简单。

本实用新型进一步设置：所述启闭组件包括安装座、手把和转动轴，所述安装座固定设置于所述前板对应所述转换开关的位置上，所述安装座上设置有与所述转动轴相适配的通孔，所述转动轴对应所述转换开关的一端设置有用于启闭所述转换开关的凹槽，另一端穿过通孔与所述手把相连接。

通过采用上述技术方案，现场紧急状态使用，若断路器停电不分闸，手动转动门前的手把，通过转动轴带动小腔体内的转换开关启闭，确保24小时内无电手动分闸；提高分闸能力和速度，使断路器瞬时实现20ka的分断能力，当在发生异常情况需要切断电路回路时，能够方便且可靠的切断相应的电路回路，具有很好的使用效果。

本实用新型进一步设置：所述侧板上设置有安装架，所述安装架包括用于与所述侧板相连接的固定板和用于与所述转换开关相连接的安装板，所述安装板与所述前板相平行，所述安装板设置有通孔，所述转换开关设置于所述安装板后端面，所述转换开关对应所述转动轴的一端设置有用于启闭所述转换开关的转动块，所述转动块穿过所述安装板的通孔与所述凹槽相配合。

通过采用上述技术方案，安装架呈l型，固定板与侧板固定，转换开关固定在安装板上，固定板和安装板可一体成型，与现有技术相比，本安装架安装方便，结构简单，成本低，转换开关的转动块设置于转动轴的凹槽内，通过转动转动轴启闭转换开关，操作简单。

本实用新型进一步设置：所述定位组件包括设置于所述手把上方的固定座和设置于所述固定座上方的定位件，所述固定座上设置有供所述定位件上下滑动的滑动通道，所述滑动通道与所述定位件相适配，所述定位件相对于所述固定座的另一端设置有拉环，所述手把上设置有用于定位电源开启状态的第一定位孔和用于定位电源关闭状态的第二定位孔，所述第一定位孔与所述第二定位孔之间的夹角等于180度，所述第一定位孔、所述第二定位孔与所述定位件相适配。

通过采用上述技术方案，拉动拉环使定位件上提脱离手把，然后转动手把通过转换开关改变控制电路的电源状态，此时转动手把使第一定位孔与定位件对齐，然后再将拉环放开，定位件随着重力自动下落，对第一定位孔进行定位，而转动手把使第二定位孔与定位件对齐，即对第二定位孔进行定位，通过定位件使转动开关不能直接转动，增加稳定性、安全性，先驱动电动底盘车断开开关本体与主电路端子组的连接，然后通过启闭组件完成开关本体控制电源的通断，再通过定位组件限制启闭组件，具有三道安全防护充分保证位于隔爆壳内的模块式馈电开关在完全脱离主电路的状态下，才可以开启主腔门，避免了因模块式馈电开关中的断路器脱离主电路电气间隙不够而产生电气故障引燃矿井甲烷、煤尘等爆炸的危险，对维修人员提供安全保障。

本实用新型进一步设置：所述闭锁装置还包括用于锁定主腔前门的锁定机构，所述锁定机构包括设置于所述前板上的固定架和设置于所述主腔前门对应所述前板的一面的卡件，所述卡件相对于所述主腔前门的另一端设置有卡部，所述固定架上设置有用于供所述卡部穿过的卡槽，所述卡部与所述卡槽相适配，所述锁定机构还包括所述用于带动所述主腔前门向所述手把方向平移的联动组件，所述联动组件通过带动所述主腔前门向所述手把方向平移使所述卡部卡设于固定架后。

通过采用上述技术方案，闭锁装置还包括用于限制前门打开的锁定机构，通过操作联动组件使主腔前门向所述手把方向平移，主腔前门上的卡部对准卡槽，然后再通过联动组件使卡部穿过卡槽从而打开主腔前门，主腔前门需先向所述手把方向平移再转动才能打开，否则卡部不与卡槽对齐，卡设于固定架背后，可防止主腔前门被轻易碰开或者未经培训的人员意外打开，加强安全性。

本实用新型进一步设置：所述手把上设置有用于阻挡所述主腔前门平移的扇形卡部，所述卡部的半径和所述手把与所述主腔前门之间的间距相适配。

通过采用上述技术方案，由于主腔前门需先向手把方向平移才能打开，而手把上设置有扇形卡部，主腔前门不可向手把方向平移，所以无法打开，即需先转动把手（完成开关本体控制电源的断开），使扇形卡部随着把手转动不再在把手与主腔前门之间，然后才能打开主腔前门，增加安全防护，采用四重以上的电气保护充分保证位于隔爆壳内的模块式馈电开关在完全脱离主电路的状态下，才可以开启主腔门，避免了因模块式馈电开关中的断路器脱离主电路电气间隙不够而产生电气故障引燃矿井甲烷、煤尘等爆炸的危险，对维修人员提供安全保障。

本实用新型进一步设置：所述操作装置包括设置于所述主腔前门上的控制机构和设置于所述侧板内壁的电源盒，所述控制机构、所述开关本体分别与所述电源盒电连接。

通过采用上述技术方案，本技术方案中包括控制机构、电源盒、模块断路器以及闭锁装置，各个部分均通过模块化设置，各部分之间通过rs—485通讯实现互动，相较于现有技术中复杂的机构，结构更加清楚，部件模块化，便于检查、更换，维修简单，无需专业技术人员前来进行维修或者返厂送修，不会耽误矿下工作进程，避免造成巨大生产损失。

本实用新型进一步设置：所述控制机构包括按钮组件和用于观察所述主腔内状况的显示屏，所述显示屏分别与所述电源盒、所述开关本体和所述按钮组件电连接，所述按钮组件分别与所述转换开关、所述开关本体和所述电动底盘车电连接。

通过采用上述技术方案，观察主腔前门上的显示屏，会显示模块断路器的开、合闸状态以及所述模块断路器退出是否到位（即模块断路器是否完全脱离主电路，进入安全距离）等隔爆外壳内的状态，通过操作主腔前门上的按钮组件控制主腔内模块断路器开合、闸的状态以及控制电动底盘车带动模块断路器推进、退出（主电路通、断），相较于现有技术，通过动弹簧针座控制主电路通、断，需要增加抬针机构，结构复杂，通过推拉杆上的扳手旋转转轴，完成推进、退出，费时费力，本技术方案只需根据显示屏内容，操作按钮组件即可完成一系列操作，省时省力，操作简单，且更为精准。

本实用新型进一步设置：所述隔爆隔板还设置有控制及通讯电路端子组和辅助线端子组，所述侧板包括左侧板和右侧板，所述左侧板对应所述接线腔的位置上设置有主电路进线喇叭口和本安接线箱，所述右侧板对应所述接线腔的位置上设置有主电路出线喇叭口和辅助线出口。

通过采用上述技术方案，接线腔内放置主电路端子组、控制及通讯电路端子组和辅助线端子组的连接线，使得主腔内无需接线使用，检修十分方便；右侧板对应所述接线腔的位置上设有主电路出线喇叭口和辅助线出口，左侧板对应所述接线腔的位置上设有主电路进线喇叭口和本安接线箱（用于连接控制及通讯电路进出线），满足了各进出线的需求；同时相较于现有技术左右前后侧皆有线路，本技术方案中，所有线左进右出，清楚简洁，便于安装和维修；当需要进行开关组合对接时，可将接线腔壳体左侧的主电路进线喇叭口替换成对接法兰，通过开关与开关之间的对接法兰实现积木式使用组合。

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式。

附图说明

图1为本实用新型实施例的局部结构俯视图；

图2为本实用新型实施例的局部结构侧视图；

图3为本实用新型实施例的锁定机构的结构图一；

图4为本实用新型实施例的锁定机构的结构图二；

图5为本实用新型实施例电源启动状态的局部结构主视图；

图6为本实用新型实施例急停脱扣机构和转换开关的剖视图；

图7为本实用新型实施例的馈电原理图；

附图标记：1.隔爆外壳，11.前板，12.后板，13.侧板，131.左侧板，132.右侧板，14.隔爆隔板，15.主腔，16.接线腔，2.操作装置，21.控制机构，211.按钮组件，212.显示屏，22.电源盒，3.开关本体，4.主电路端子组，5.电动底盘车，6.主腔前门，7.闭锁装置，71.急停脱扣机构，711.启闭组件，7111.安装座，7112.手把，71121.第一定位孔，71122.第二定位孔，71124.扇形卡部，7113.转动轴，71131.凹槽，712.定位组件，7121.固定座，7122.定位件，71221.拉环，72.转换开关，721.转动块，73.锁定机构，731.固定架，7311.卡槽，732.卡件，7321.卡部，8.安装架，81.固定板，82.安装板，9.联动组件，110.控制及通讯电路端子组，120.辅助线端子组，130.主电路进线喇叭口，140.本安接线箱，150.主电路出线喇叭口，160.辅助线出口。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

参见附图1-7，本实施例公开的一种数控隔爆兼本质安全型真空馈电开关，包括隔爆外壳1和主腔前门6，所述隔爆外壳1包括前板11、后板12和侧板13，所述前板11和所述后板12之间设置有隔爆隔板14，所述隔爆隔板14将所述隔爆外壳1分割为主腔15和接线腔16，所述主腔15内设置有开关本体3，所述隔爆隔板14上对应所述开关本体的位置上设置有主电路端子组4，所述主腔前门6上设置有用于通断所述开关本体3与所述主电路端子组4之间连接的操作装置2，所述主腔15底部设置有用于控制所述开关本体3接触或远离所述主电路端子组4的电动底盘车5，所述开关本体3固定设置在电动底盘车5上，所述操作装置2分别与所述开关本体3、所述电动底盘车5电连接，所述主腔前门6与所述前板11之间设置有闭锁装置7，所述闭锁装置7与所述开关本体3电连接。

本实施例进一步设置：所述闭锁装置7包括设置于所述前板11上的急停脱扣机构71和设置于所述主腔15内的转换开关72，所述转换开关72与所述开关本体3电连接，所述急停脱扣机构71包括用于启闭转换开关72的启闭组件711和用于定位启闭组件711的定位组件712，所述前板11上设置有通孔，所述启闭组件711对应所述后板12的一端穿过通孔与所述转换开关72相配合。

本实施例进一步设置：所述启闭组件711包括安装座7111、手把7112和转动轴7113，所述安装座7111固定设置于所述前板11对应所述转换开关72的位置上，所述安装座7111上设置有与所述转动轴7113相适配的通孔，所述转动轴7113对应所述转换开关72的一端设置有用于启闭所述转换开关72的凹槽71131，另一端穿过通孔与所述手把7112相连接。

本实施例进一步设置：所述侧板13上设置有安装架8，所述安装架8包括用于与所述侧板13相连接的固定板81和用于与所述转换开关72相连接的安装板82，所述安装板82与所述前板11相平行，所述安装板82设置有通孔，所述转换开关72设置于所述安装板82后端面，所述转换开关72对应所述转动轴7113的一端设置有用于启闭所述转换开关72的转动块721，所述转动块721穿过所述安装板82的通孔与所述凹槽71131相配合。

本实施例进一步设置：所述定位组件712包括设置于所述手把7112上方的固定座7121和设置于所述固定座7121上方的定位件7122，所述固定座7121上设置有供所述定位件7122上下滑动的滑动通道，所述滑动通道与所述定位件7122相适配，所述定位件7122相对于所述固定座7121的另一端设置有拉环71221，所述手把7112上设置有用于定位电源开启状态的第一定位孔71121和用于定位电源关闭状态的第二定位孔71122，所述第一定位孔71121与所述第二定位孔71122之间的夹角等于180度，所述第一定位孔71121、所述第二定位孔71122与所述定位件7122相适配。

本实用新型技术方案中，优选的进一步设置：所述手把7112上还设置有用于定位电源分闸脱扣状态的第三定位孔，所述第三定位孔设置于所述第一定位孔71121与定位定位孔之间，所述第三定位孔与所述第二定位孔71122之间的夹角为90度。

本实施例进一步设置：所述闭锁装置7还包括用于锁定主腔前门6的锁定机构73，所述锁定机构73包括设置于所述前板11上的固定架731和设置于所述主腔前门6对应所述前板11的一面的卡件732，所述卡件732相对于所述主腔前门6的另一端设置有卡部7321，所述固定架731上设置有用于供所述卡部7321穿过的卡槽7311，所述卡部7321与所述卡槽7311相适配，所述锁定机构73还包括所述用于带动所述主腔前门6向所述手把7112方向平移的联动组件9，所述联动组件9通过带动所述主腔前门6向所述手把7112方向平移使所述卡部7321卡设于固定架731后。

本实施例进一步设置：所述手把7112上设置有用于阻挡所述主腔前门6平移的扇形卡部71124，所述卡部7321的半径和所述手把7112与所述主腔前门6之间的间距相适配。

本实施例进一步设置：所述操作装置2包括设置于所述主腔前门6上的控制机构21和设置于所述侧板13内壁的电源盒22，所述控制机构21、所述开关本体3分别与所述电源盒22电连接。

本实施例进一步设置：所述控制机构21包括按钮组件211和用于观察所述主腔151内状况的显示屏212，所述显示屏212分别与所述电源盒22、所述开关本体3和所述按钮组件211电连接，所述按钮组件211分别与所述开关本体3和所述电动底盘车5电连接。

上述的“之间”并不仅仅指方位、位置之间，还包括指不同零件的相互作用之间的意思。上述的左右是相对于以馈电开关的主腔前门为主视方向而言的。

尽管本文较多地使用了隔爆外壳1，前板11，后板12，侧板13，左侧板131，右侧板132，隔爆隔板14，主腔15，接线腔16，操作装置2，控制机构21，电源盒22，按钮组件211，显示屏212，开关本体3，主电路端子组4，电动底盘车5，主腔前门6，闭锁装置7，急停脱扣机构71，启闭组件711，安装座7111，手把7112，第一定位孔71121，第二定位孔71122，第三定位孔71123，扇形卡部71124，转动轴7113，凹槽71131，定位组件712，固定座7121，定位件7122，拉环71221，转换开关72，转动块721，锁定机构73，固定架731，卡槽7311，卡件732，卡部7321，安装架8，固定板81，安装板82，联动组件9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。