具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中的三工位隔离接地刀闸的安全性低的问题，本发明提供了一种隔离接地刀闸。

如图1至图21所示的一种隔离接地刀闸，包括触头组件10和机构组件20，触头组件10包括动触头11和多个静触头，多个静触头包括馈线静触头12和接地静触头13，动触头11活动设置，并具有与馈线静触头12接触的合闸位置、与接地静触头13接触的接地位置、以及与馈线静触头12和接地静触头13均不接触的分闸位置；机构组件20与触头组件10驱动连接，且二者之间可分离设置，机构组件20能够带动、控制动触头11在各静触头之间切换，机构组件20位于触头组件10的前方，并且避让触头组件10的动触头11和静触头的正前方。

本实施例通过将触头组件10与机构组件20二者采用模块化分离式设计，使得两部分形成相对独立的两个组件，从而在安装时可以快速地实现拆卸和安装，实现现场快速地实现故障机构的更换。由于模块化分离式设计，从而使得触头组件10与机构组件20二者可以根据需要独立地进行操作，在后续进行维护等操作时，维护人员只需要拆卸机构组件20即可，无需拆卸一次的触头组件10以及相关的线缆，从而提高了人员操作的安全性，并且可以实现迅速更换新的机构组件20，快速实现对刀闸产品的维护检修，同时现场还可以可实现带电更换机构组件20，不需要对刀闸进行断电处理，从而不影响正常使用。同时，本实施例的机构组件20设置在触头组件10的前方，配合触头组件10与机构组件20的分离式设计的方式，使得整个刀闸在安装时可以将一次的触头组件10安装在一次室，二次的机构组件20安装在二次室，维护人员在进行维护或者接线采集辅助节点时，只需要打开二次室即可，无需面对高压区域的触头组件10，使得隔离接地刀闸的设计更安全、更可靠。此外，机构组件20避让了触头组件10的正前方，从而在保证了触头组件10与机构组件20分离的同时，使得机构组件20不会遮挡触头组件10，操作者可以轻松观察到触头组件10的分合闸情况，解决了触头部分被遮挡而使操作者无法观测触头状态的问题。

需要说明的是，本实施例所说的前后是按照隔离接地刀闸正常使用时的方向，即维护人员正常使用时，靠近维护人员的方向即为前方，远离维护人员的方向即为后方。

如图1和图2所示，触头组件10还包括主安装板14，动触头11和静触头均设置在主安装板14上，本实施例的静触头固定设置在主安装板14上，动触头11与接触网连通，动触头11的一端可转动地设置在主安装板14上，动触头11的另一端能够与各静触头配合。机构组件20包括副安装板21，主安装板14与副安装板21之间平行间隔设置，本实施例在主安装板14与副安装板21之间设置有连接柱30，连接柱30的端部与主安装板14和副安装板21之间通过螺栓等紧固件连接，从而使得二者之间连接成一个整体，当需要更换机构组件20时，可以将紧固件拆卸，即可将副安装板21及其上的部件整体取下，从而将机构组件20与触头组件10分离，实现机构组件20的维修更换。并且本实施例的动触头11和静触头位于副安装板21在主安装板14上的投影范围之外，这样，副安装板21不会遮挡动触头11和静触头，使得维护人员能够直观地观察到动触头11与静触头之间的配合关系，实现对隔离接地刀闸的状态的判断。

如图1和图8所示，本实施例的副安装板21的表面大小小于主安装板14的表面大小，并且副安装板21位于主安装板14上部区域，动触头11和静触头位于主安装板14的中部、下部区域，这样，副安装板21位于动触头11和静触头上方，在避让动触头11和静触头的同时便于拆下机构组件20。当然，副安装板21与主安装板14以及动触头11和静触头之间的位置关系也可以根据需要进行调整，只要保证机构组件20位于主安装板14前方并且避让动触头11和静触头即可。

如图2所示，本实施例的触头组件10除了动触头11、静触头和主安装板14外，还包括主轴15、曲柄连杆机构和绝缘子17。其中，主轴15穿设在主安装板14上，主轴15与机构组件20的连接轴23驱动连接，主轴15和连接轴23上分别开设一非圆形凸起和非圆形凹槽，如图9所示，非圆形凸起伸入至非圆形凹槽内，从而实现主轴15与连接轴23之间的驱动连接，使得机构组件20可以通过连接轴23带动主轴15转动，同时主轴15与连接轴23之间也通过上述配合方式实现可分离设置，在拆下机构组件20时，将非圆形凸起从非圆形凹槽内脱出，即可将主轴15与连接轴23之间分离，从而实现机构组件20与触头组件10分离。曲柄连杆机构包括曲柄18和连杆19，曲柄18的一端与主轴15驱动连接，且二者同步转动，连杆19的一端与曲柄18远离主轴15的一端连接，另一端和动触头11的中部连接，这样，机构组件20通过连接轴23带动主轴15转动时，主轴15带动曲柄18转动，曲柄18带动连杆19转动，连杆19即可带动动触头11绕一端转动，实现另一端与各静触头进行配合。在动触头11和各静触头与主安装板14之间均设置有绝缘子17，绝缘子17能够隔绝动触头11和静触头与主安装板14之间的导通关系，从而避免主安装板14受到动触头11和静触头影响而带电。当然，触头组件10与机构组件20之间的配合方式也可以根据需要改变，例如采用齿轮啮合等方式。

本实施例的机构组件20包括驱动件22和连接轴23，驱动件22为电机，且安装在副安装板21的前方，连接轴23穿设在副安装板21上，并与主轴15驱动连接，当需要动触头11转动时，驱动件22通过连接轴23和主轴15带动动触头11转动。

如图10和图11所示，本实施例的机构组件20还包括驱动控制开关24、辅助节点开关25、用于触发驱动控制开关24的驱动控制凸轮26和用于触发辅助节点开关25的辅助节点凸轮27。其中，驱动控制开关24与驱动件22电连接，并能够控制驱动件22启停，当驱动控制凸轮26触发驱动控制开关24时，驱动控制开关24即可控制驱动件22停止。辅助节点开关25与外部件配合，用于向外部件传递连接轴23的转动位置，并判断隔离接地刀闸的状态，使得外部件与隔离接地刀闸的状态相配合。驱动控制凸轮26和辅助节点凸轮27套设在连接轴23上，并且二者与连接轴23驱动连接，三者之间同步转动。在连接轴23转动时，连接轴23上的驱动控制凸轮26和辅助节点凸轮27一同转动，从而在动触头11转动至合闸位置、接地位置、分闸位置时，驱动控制凸轮26和辅助节点凸轮27可以分别触发驱动控制开关24和辅助节点开关25。并且本实施例的辅助节点凸轮27的触发端的宽度大于驱动控制凸轮26的触发端的宽度，以使辅助节点凸轮27触发辅助节点开关25的动作先于驱动控制凸轮26触发驱动控制开关24的动作。之所以采用该种设置方式，是考虑到在加工时，驱动控制凸轮26和辅助节点凸轮27由于加工工艺的限制，二者之间无法完全一致，存在误差，从而使得连接轴23在转动时，驱动控制凸轮26和辅助节点凸轮27很难同时触发驱动控制开关24和辅助节点开关25。在连接轴23转动很快时，该误差对检测的影响很小，可以忽略不计，驱动控制开关24和辅助节点开关25几乎是被同时触发的；而在低温环境下，由于驱动件22的速度变慢，连接轴23的转速变慢，这就导致驱动控制凸轮26和辅助节点凸轮27之间的误差被放大，可能会出现驱动控制开关24先于辅助节点开关25被触发，导致驱动件22停止，一旦驱动件22停止后，辅助节点凸轮27则无法继续触发辅助节点开关25，导致后台采集到的辅助节点状态与电机实际状态不一致的情况，从而影响外部件与隔离接地刀闸之间的配合，甚至发生安全事故。为了避免该情况，本实施例将辅助节点凸轮27的触发端的宽度大于驱动控制凸轮26的触发端的宽度，这样，辅助节点凸轮27触发辅助节点开关25的动作必然会优先于驱动控制凸轮26触发驱动控制开关24，从而保证辅助节点开关25触发的可靠性。

优选地，辅助节点凸轮27的触发端的宽度比驱动控制凸轮26的触发端的宽度大15-25％。进一步优选为20％，在保证辅助节点凸轮27优先触发辅助节点开关25的前提下，避免辅助节点凸轮27的运动距离过大而对辅助节点开关25造成损害的情况。

驱动控制开关24、辅助节点开关25、驱动控制凸轮26和辅助节点凸轮27的数量可以根据需要进行相应设置即可。

如图4、图12至图14所示，在本实施例中，机构组件20还包括第一限位件28、中间限位组件29和端部限位块210。第一限位件28设置在副安装板21的背面，并与连接轴23连接，且二者同步转动，本实施例的第一限位件28设置成扇形结构。与动触头11的三个位置相配合，第一限位件28也对应具有三个位置。具体而言，端部限位块210设置有两个，两个端部限位块210分别位于第一限位件28两个方向的转动路径上，当动触头11转动至合闸位置或接地位置时，第一限位件28与端部限位块210抵接，以控制动触头11的转动范围，该位置为第一限位件28的极限位置，也就是动触头11可转动的极限位置。而中间限位组件29控制第一限位件28保持在两极限位置之间位置，本实施例的第一限位件28开设有限位孔281，中间限位组件29具有活动的限位端，当动触头11位于分闸位置时，限位孔281与限位端对齐，限位端能够伸入至限位孔281内，从而将第一限位件28的位置进行保持，也就将动触头11保持在分闸位置，实现动触头11准确可靠地在三个位置之间切换。

在本实施例中，中间限位组件29包括底座291、弹珠292和弹性件293，其中，底座291开设有安装孔，弹珠292呈柱状，且活动穿设在安装孔内，弹珠292的一端可以伸出安装孔，从而伸入到第一限位件28的限位孔281内，该端即作为中间限位组件29的限位端，并且该端设置成弧形，本实施例设置成半球形，这样，当动触头11转动至分闸位置时，弹珠292与限位孔281对齐，弹珠292即可伸出底座291并伸入到限位孔281内，实现对第一限位件28位置的稳定，使得动触头11能够稳定在分闸位置而无法随意移动。需要说明的是，弹珠292对第一限位件28的限位作用是由一定限度的，其并不会完全阻碍第一限位件28的运动，换而言之，当动触头11由分闸位置向合闸位置或者接地位置运动时，连接轴23带动第一限位件28转动，此时，第一限位件28挤压弹珠292的限位端，由于限位端呈半球形，因而限位端在第一限位件28的挤压下退出限位孔281，从而不会再对第一限位件28起到限位作用，使得第一限位件28可以自由转动。本实施例的弹性件293采用弹簧，其设置在底座291内，并且弹性件293的两端分别与底座291和弹珠292抵接，这样，弹性件293使得弹珠292始终具有伸出底座291并伸入限位孔281的弹力，使得动触头11转动至分闸位置时，弹珠292能够在弹性件293的作用下自动伸入至限位孔281内。

如图5至图7所示，静触头包括馈线静触头12、接地静触头13和中间静触头16，沿动触头11的运动轨迹线，中间静触头16位于馈线静触头12和接地静触头13之间，其中，馈线静触头12与馈线导通，接地静触头13与接地线导通，而中间静触头16不与线路导通。通常隔离接地刀闸的电机需要在45°的范围内实现从隔离合闸到中间分闸或者接地位置到中间分闸之间的运动，这对电机的运动速度提出要求，电机的运动速度不能过快，否则会造成分闸位置运动过快出现较大的冲击，无法准确在分闸位置停止，基于此，本实施例设置有中间静触头16，中间静触头16的作用在于当动触头11运动至分闸位置时，动触头11与中间静触头16接触，利用中间静触头16与动触头11之间的接触摩擦，中间静触头16作为电机减速的辅助结构设计，实现对动触头11的制动，使得动触头11稳定准确地停止在分闸位置。上述中间静触头16和中间限位组件29二者的作用效果相似，均能够使得动触头11稳定在分闸位置，从而保证动触头11位置的可靠性。当然，上述两种结构也可以根据需要选择性地设置一种。

如图16至图21所示，机构组件20除了包括副安装板21、连接轴23外，还包括第一手动轴220、第二手动轴230、摇把240和第二限位件250。其中，第一手动轴220和第二手动轴230均与连接轴23驱动连接；摇把240能插接到第一手动轴220或第二手动轴230中，与第一手动轴220或第二手动轴230配合，通过第一手动轴220或第二手动轴230带动动触头11切换位置，摇把240具体配合的手动轴是根据实际需要进行调节的。第二限位件250与连接轴23连接，且二者同步转动，第二限位件250位于第一手动轴220和第二手动轴230的前方，第二限位件250能够遮挡或避让第一手动轴220或第二手动轴230的前方，以阻碍或避让摇把240对接第一手动轴220或第二手动轴230。

上述各部件之间的具体配合过程如下：隔离接地刀闸正常使用时，如图16所示，动触头11位于合闸位置，此时第二限位件250避让第一手动轴220并遮挡第二手动轴230，因而摇把240只能够插接到第一手动轴220上，与第一手动轴220驱动连接，而无法与第二手动轴230进行配合，这样，摇把240通过第一手动轴220、连接轴23、主轴15、曲柄18、连杆19等部件带动动触头11由合闸位置切换至分闸位置，在转动过程中，第二限位件250逐渐靠近摇把240。直到当动触头11运动至分闸位置时，如图17所示，第二限位件250与摇把240抵接，此时，第二限位件250无法继续转动，连接轴23、第一手动轴220、摇把240也就无法转动，从而实现阻碍摇把240带动动触头11继续转动的效果，以此同时，第二限位件250避让第二手动轴230，摇把240可以对第二手动轴230对接，此时，操作人员手动将摇把240由第一手动轴220拔出并切换插接至第二手动轴230上，如图18所示，这样，第二限位件250不再对摇把240进行止挡，连接轴23等部件可以继续转动，操作人员通过转动摇把240即可通过第二手动轴230带动动触头11继续转动，并由分闸位置切换至接地位置。上述设置方式使得摇把240与第二限位件250之间形成相互自锁限位的关系，从而可以使得摇把240可以单独地控制合闸位置到分闸位置、分闸位置到接地位置的两个过程，从而在手动操作防误的设计上更简便。

在本实施例中，第二限位件250呈非整圆的盘状，其相对的两边分别开设有第一避让凹部2501和第二避让凹部2502，如图15所示，其中，第一避让凹部2501用于避让第一手动轴220，第二避让凹部2502用于避让第二手动轴230。具体而言，当动触头11位于合闸位置时，虽然第一避让凹部2501与第一手动轴220错开、第二避让凹部2502与第二手动轴230错开，但是第二限位件250避让第一手动轴220的前方、第二限位件250遮挡第二手动轴230，这样，摇把240只能够与第一手动轴220驱动连接，而无法与第二手动轴230对接，摇把240只能够通过第一手动轴220带动动触头11转动。当动触头11运动至分闸位置时，由于摇把240必然是与第一手动轴220配合的，因而第一避让凹部2501的侧壁必然会与摇把240抵接，实现阻碍摇把240、动触头11继续转动的效果，与此同时，第二限位件250转动至第二避让凹部2502与第二手动轴230对齐，此时，摇把240就能够由第一手动轴220切换至第二手动轴230，然后通过第二手动轴230带动动触头11继续转动。

优选地，第一避让凹部2501和第二避让凹部2502之间的距离与第一手动轴220和第二手动轴230之间的距离相等，以保证第一避让凹部2501止挡摇把240时，第二避让凹部2502能够与第二手动轴230对齐。

如图19所示，在本实施例中，第二限位件250还具有止挡部2503，当摇把240带动动触头11运动至接地位置时，止挡部2503与摇把240抵接，使得连接轴23无法继续转动，实现阻碍摇把240带动动触头11继续转动的效果。本实施例的第二限位件250和第一限位件28均能够对动触头11转动到合闸位置和接地位置时进行限位，当然，第二限位件250和第一限位件28的限位作用也可以根据需要选择性地设置。例如第二限位件250不设置止挡部2503，仅通过第一限位件28对动触头11转动到合闸位置和接地位置时进行限位。

在将隔离接地刀闸安装到柜体内时，只需要对摇把240穿设的孔进行闭锁，即可实现防误的操作。具体而言，可以在柜体的柜门上设置第一电磁锁和第二电磁锁两个电磁锁，第一电磁锁和第二电磁锁的闭锁孔分别与第一手动轴220和第二手动轴230对齐，用于对摇把240进行闭锁防误管控。在手动操作之前，第一电磁锁和第二电磁锁均闭锁，摇把240无法穿过电磁锁与手动轴连接。当满足隔离接地刀闸从合闸位置分闸到分闸位置的条件时，第一电磁锁的闭锁孔解锁，此时摇把240可以穿过第一电磁锁的闭锁孔，并穿过第二限位件250，与第一手动轴220连接，并摇动动触头11，使得动触头11运动到分闸位置，此时在第二限位件250的作用下，动触头11运动停止。然后操作人员将摇把240从第一手动轴220拔出，第一电磁锁可自动闭锁。当满足隔离接地刀闸从分闸位置运动到接地位置的条件时，第二电磁锁的闭锁孔解锁，此时摇把240可以穿过第二电磁锁的闭锁孔，并穿过第二限位件250，与第二手动轴230连接，并摇动动触头11，使得动触头11运动到接地位置，此时在第二限位件250和第一限位件28的作用下，动触头11运动停止。这样，使得整个隔离接地刀闸的操作得到防误，使得使用更安全。

如图21所示，本实施例的机构组件20设置有一安装箱，连接轴23、第一手动轴220和第二手动轴230均穿设在安装箱内，安装箱内还设置有齿轮，齿轮套设在连接轴23、第一手动轴220和第二手动轴230上，第一手动轴220和第二手动轴230分别位于连接轴23相对的两侧，且三者通过齿轮啮合驱动配合，从而实现第一手动轴220和第二手动轴230均能够带动连接轴23转动的效果。

如图3所示，本实施例的机构组件20由于驱动控制开关24、辅助节点开关25、驱动控制凸轮26和辅助节点凸轮27的设置，因而机构组件20整体也是分前后两层设置的，具体而言，机构组件20还包括一辅助安装板280，辅助安装板280位于副安装板21的前方，并且与副安装板21之间具有间隔，连接轴23穿设在副安装板21和辅助安装板280上，辅助节点开关25和辅助节点凸轮27均设置在副安装板21与主安装板14之间的间隔内，驱动件22、驱动控制开关24、驱动控制凸轮26、安装箱、第二限位件250等部件均设置在辅助安装板280的前方。当然，机构组件20的具体布置方式也可以根据需要进行调节。

如图20所示，本实施例的机构组件20还包括减速机构260和传动机构270，减速机构260和传动机构270均设置在辅助安装板280的前方，减速机构260与驱动件22驱动连接；传动机构270与减速机构260和连接轴23驱动连接，驱动件22通过减速机构260和传动机构270驱动连接轴23转动。电动控制与手动操作之间互不干扰。本实施例的减速机构260采用行星减速机构，传动机构270采用蜗轮蜗杆机构，当然，也可以根据需要采用其他机构替换。

需要说明的是，上述实施例中的多个指的是至少两个。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、解决了现有技术中的三工位隔离接地刀闸的安全性低的问题；

2、触头组件与机构组件二者采用模块化分离式设计，使得两部分形成相对独立的两个组件，从而在安装时可以快速地实现拆卸和安装，实现现场快速地实现故障机构的更换；

3、维护人员只需要拆卸机构组件即可，无需拆卸一次的触头组件以及相关的线缆，从而提高了人员操作的安全性；

4、实现迅速更换新的机构组件，快速实现对刀闸产品的维护检修；

5、现场还可以可实现带电更换机构组件，不需要对刀闸进行断电处理，从而不影响正常使用；

6、维护人员在进行维护或者接线采集辅助节点时，只需要打开二次室即可，无需面对高压区域的触头组件，使得隔离接地刀闸的设计更安全、更可靠；

7、机构组件避让了触头组件的正前方，从而在保证了触头组件与机构组件分离的同时，使得机构组件不会遮挡触头组件，操作者可以轻松观察到触头组件的分合闸情况；

8、辅助节点凸轮触发辅助节点开关的动作必然会优先于驱动控制凸轮触发驱动控制开关，从而保证辅助节点开关触发的可靠性；

9、中间限位组件实现了动触头准确可靠地保持在分闸位置；

10、中间静触头作为电机减速的辅助结构设计，实现对动触头的制动，使得动触头稳定准确地停止在分闸位置；

11、摇把与第二限位件之间形成相互自锁限位的关系，从而可以使得摇把可以单独地控制合闸位置到分闸位置、分闸位置到接地位置的两个过程，从而在手动操作防误的设计上更简便；

12、在防误设计方面，只需要对摇把穿设的孔进行闭锁，即可实现防误的操作，使得整个防误设计更简单。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。