CN103258664B - 一种自动转换开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开关技术领域，具体的说是一种自动转换开关，其特征在于所述的指示装置包括罩壳、指示件及与转换开关联动的转轴，所述的指示件由支撑架、弧形面板及标牌构成，所述支撑架的一端固设在转轴上，与转轴联动，所述支撑架的另一端固定连接弧形面板的下表面，所述弧形面板的上表面贴有标牌，所述指示件的上方设有罩壳，在所述罩壳上设有透明玻璃罩；本发明与现有技术相比，出线装置结构紧凑、合理；在显示装置整体结构简单，采用了可拆卸式结构，使用方式灵活多变；采用了特殊的导电结构，减少动触头和静触头之间的烧损。

Description

一种自动转换开关

[技术领域]

本发明涉及开关技术领域，具体的说是一种自动转换开关。

[背景技术]

现有技术中的自动转换开关在以下几个方面均存在缺陷，具体的说：

在指示装置方面，现有的PC级自动转换开关指示装置一般以整体为基准，指示开关整体的合、分闸状态，当转换开关的主回路中存在一相或多相(时)电源回路时，例如常用电源及备用电源两相回路时，无法得知具体的回路合、分闸状态，如果主回路的其中一相或其中几相出现故障，指示牌不能准确显示是哪一相出现问题，问题排查较为复杂，无法及时排除问题；其次，在指示结构上，是将指示牌平放在转轴上，依靠转轴上的凸点固定，当指示牌平放在转轴的凸点上时，由自动转换开关的电磁传动机构带动平移，指示电源的合、分闸状态，两者之间存在较大间隙，会造成指示牌OFF和ON位置不容易掌握，显示效果不佳，且容易脱落。

在出线装置方面，现有的自动转换开关往往采用单种出线方式，例如新一代的PC级自动转换开关的出线方式，将备用接线端与负载接线端在壳体的同侧出线，而将常用接线端设置在壳体的另一侧单独出线，主要目的是考虑到常用电源经常使用，而备用电源使用频率较少；又如CB级自动转换开关，由于采用两个塑壳断路器或两个微型断路器拼装而成，常用电源与备用电源在同一侧出线，负载在另一侧出线；由于两种自动转换开关的结构均具有固定性，无法实现出线方式的灵活调整。

在显示装置方面，但是现有的PC级自动转换开关的控制器显示装置，其显示模块与安装卡槽为不可拆分的结构，这使得在实际使用时，无法取出显示模块，并灵活地调整显示模块的位置及方向，使用十分不便。

在导电结构方面，主要是利用其上的控制器带动电动操作机构来控制开关中的动触头与静触头接触，实现开关从断开位置切换到闭合位置过程。当开关在从断开位置切换到闭合位置过程中，动触头系统绕转轴旋转一定角度后动触头和静触头接触时，会产生触头压力和触头超程，触头压力是用来保证动触头在通过短路电流后不致因电动斥力斥开而产生跳动而熔焊，触头超程是用来保证开关在做好额定短路接通和分断能力实验后仍能可靠的接触，保持必需的压力，触头就必须有一定的超程。但是自动转换开关的额定短路接通和分断能力实验的电流是正常壳架额定电流的10倍，动触头和静触头在接触一瞬间因触头间极大的电场强度将产生极大的电弧，电弧在触头之间燃烧造成动静触头烧损，从而影响触头压力和超程，继而会影响转换开关的性能。

[发明内容]

本发明的目的在于解决现有技术中存在的缺陷，提供一种新型结构的指自动转换开关。

为实现上述目的，设计一种自动转换开关，包括壳体，所述壳体内部设有指示装置、导电结构、出线装置及显示装置，其特征在于所述的指示装置包括罩壳、指示件及与转换开关联动的转轴，所述的指示件由支撑架、弧形面板及标牌构成，所述支撑架的一端固设在转轴上，与转轴联动，所述支撑架的另一端固定连接弧形面板的下表面，所述弧形面板的上表面贴有标牌，所述指示件的上方设有罩壳，在所述罩壳上设有透明玻璃罩。

所述的支撑架由圆弧支撑板、支撑杆及扇形支撑板构成，所述圆弧支撑板和扇形支撑板分别位于支撑杆的两端且异侧，支撑架的一端通过所述的圆弧支撑板与转轴连接，支撑架的另一端通过所述扇形支撑板连接弧形面板的下表面。

所述的标牌包括表示断开状态的绿色标牌和表示合闸状态的红色标牌，所述红色标牌与绿色标牌形状大小形同，并水平方向并列贴附在弧形面板的上表面，所述透明玻璃罩的形状大小与标牌相同。

所述的透明玻璃罩通过熔焊的方式与罩壳连接。

所述的导电结构包括动触头、静触头、静触头支撑座及转轴，所述转轴通过第一联动板和第二联动板连接接触板支承架，所述接触板支承架内设有接触板，所述接触板一端的下表面上设有动触头，所述转轴通过第一联动板、第二联动板及接触板支承架与接触板构成联动机构；在所述联动机构的正下方设有静触头支撑座，在所述静触头支撑座上设有与动触头相对应的静触头，所述静触头的侧旁还设有与接触板一端端部相对应的引弧脚，所述的第一联动板、第二联动板及接触板支承架构成Z字形联动结构，所述转轴通过联动机构带动接触板转动至与引弧脚接触时，动触头与静触头之间未接触，并具有一定间隙；转轴继续转动，动触头与静触头接触, 此时接触板与引弧脚分开。

所述的出线装置包括常用接线端、备用接线端及负载接线端，所述壳体一侧的上部内侧壁上设有常用接线端，所述壳体该侧的下部内侧壁上设有备用接线端，所述壳体另一侧的下部内侧壁上设有与备用接线端对称的负载接线端，所述常用接线端、备用接线端及负载接线端上均设有接线孔，所述接线孔分别对应壳体上的常用接线、备用接线及负载接线的出线口，所述常用接线端采用半口字型，所述备用接线端与负载接线端采用形状大小相同的板型结构，所述常用接线端、备用接线端及负载接线端通过壳体内设的对应安装插槽与壳体侧壁呈插入式连接。

上述出线装置可替换为，所述壳体一侧的上部内侧壁上设有常用接线端，所述壳体该侧的下部内侧壁上设有第一负载接线端，所述壳体另一侧的上部内侧壁上设有与常用接线端对称的备用接线端，所述壳体该侧的下部内侧壁上设有与第一负载接线端对称的第二负载接线端，所述常用接线端、备用接线端及第一、第二负载接线端上均设有接线孔，所述接线孔分别对应壳体上的常用接线、备用接线及第一、第二负载接线的出线口，所述常用接线端与备用接线端采用形状大小相同的半口字型，所述第一负载接线端与第二负载接线端采用形状大小相同的板型结构，所述常用接线端、备用接线端及负载接线端通过壳体内设的对应安装插槽与壳体侧壁呈插入式连接。

所述的显示装置包括开关本体、控制连接所述开关本体的开关控制器及显示模块，所述开关控制器的上表面设有开关本体操作面板，所述显示模块的左右两端对称设有导槽，所述导槽内设有卡板，所述卡板上设有弹性突块，所述显示模块的安装卡槽位于开关本体操作面板上，所述安装卡槽的左右内侧壁上分别设有与弹性突块对应的弹性卡扣，显示模块即与安装卡槽呈可拆卸式连接结构，所述显示模块的下表面还设有DB9接线插头，所述安装卡槽的底面上对应设有DB9接线插孔，所述DB9接线插头与DB9接线插孔呈插入连接，所述安装卡槽的上边缘高于开关本体控制面板的水平面，高出部分的两侧对称设有半圆形缺口；所述的开关本体操作面板上还设有与卡板对应的安装插孔，当显示模块与安装卡槽分离时，所述显示模块通过卡板与安装插孔的结合与开关本体操作面板直接固定连接，所述显示模块下表面的DB9接线插头通过一根两头分别带有DB9接线插头和DB9接线插孔的信号线与安装卡槽内的DB9接线插孔连接；或者所述的显示模块直接与开关柜控制面板呈嵌入式连接。

该自动转换开关的指示方法，其特征在于所述的方法为当开关从断开位置转换到电源合闸位置时，转轴带动指示件旋转，通过透明玻璃罩显示标牌从绿色转换到红色；当开关从电源合闸位置到断开位置时，转轴反向旋转，转轴带动固定在转轴上的指示件也反向旋转，通过透明玻璃罩显示标牌从红色转换到绿色。

所述的指示方法适用于常用电源及备用电源。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

①在指示装置上，指示件固定在转轴上随转轴一起做旋转运动，运动距离大，印有红色和绿色的标牌不容易错位；指示件由于固定在转轴上，不容易脱落；当主回路中存在一相或多相时，每一相都可增加指示件和透明玻璃罩，当主回路的其中一相或几相出现问题，通过看透明玻璃罩里标牌的颜色就能准确找到问题点。

②在出线装置上，在原有单种出线方式的基础上，增加为两种出线方式：其一，常用电源与备用电源在同一侧出线，而负载在另一侧出线；其二，常用电源与常用负载在同一侧出线，备用电源与备用负载在另一侧出线。在不更改整体设计的前提下，可根据各种客户的不同要求，选择不同的出线方式，机构紧凑、合理；其次，常用接线端、备用接线端及负载接线端与壳体侧壁利用安装插槽进行连接或拆卸，因此配合接线端形状的变更，在进行结构间的变换。

③在显示装置上，整体装置结构简单，由于采用了显示模块与安装卡槽的可拆卸式结构，使用方式灵活多变，且可实现不更改整体结构的前提下，根据各种客户的不同要求，选择不同的显示模块安装结构，增加了灵便性。

④在导电结构上，采用了联动结构，接触板跟引弧脚先接触先产生极大的电弧，电弧在接触板和引弧脚之间首先被燃烧；此时当动触头和静触头后接触时，产生电弧较少，减少动触头和静触头之间的烧损，从而保证动静触头之间的触头压力和触头超程。

[附图说明]

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体半剖示图；

图3为本发明指示装置的指示件结构示意图一；

图4为本发明指示装置的指示件结构示意图二；

图5为本发明指示装置的罩壳结构示意图；

图中 1.罩壳2.转轴 3.弧形面板 4.圆弧支撑板 5.支撑杆 6.扇形支撑板 7.标牌 8.透明玻璃罩。

图6为本发明第一种出线装置结构示意图；

图7为本发明另一种出线装置结构示意图；

图中 61.常用接线端 62.备用接线端63.负载接线端 64.接线孔65.出线口。

图8为本发明导电结构示意图；

图中 81.动触头 82.第一联动板83.转轴84.第二联动板 85.接触板86.静触头 87.引弧脚 88.静触头支撑座 89.接触板支承架。

图9为本发明显示装置的整体结构示意图；

图10为本发明显示装置的部件拆分示意图；

图中 91.开关本体 92.开关控制器 93.显示模块 94.操作面板95.安装卡槽 96.导槽 97.卡板 98.弹性突块 99.锁止螺钉。

[具体实施方式]

现结合附图及具体实施例对本发明的技术方案作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。

实施例

本自动转换开关，包括壳体，所述壳体内部设有指示装置、导电结构、出线装置及显示装置，下面一一阐述。

1.本发明中的指示装置，包括以下部件：

(1)罩壳1，如图5所示，所述罩壳1上通过在熔焊的方式设置透明玻璃罩8，该透明玻璃罩8的形状大小与标牌相同，可用于观察标牌7的状态。

(2)指示件，如图3及图4所示，所述的指示件由支撑架、弧形面板3及标牌7构成。

其中，所述的支撑架由圆弧支撑板4、支撑杆5及扇形支撑板6构成，所述圆弧支撑板4和扇形支撑板6分别位于支撑杆5的两端且异侧；

所述的标牌7包括表示断开状态的绿色标牌和表示合闸状态的红色标牌，所述红色标牌与绿色标牌形状大小形同。

将上述部件按图2所示的结构进行组装，具体的说，将指示件的支撑架的一端通过所述的圆弧支撑板4固设在转轴上，与转轴联动，所述支撑架的另一端通过所述扇形支撑板6固定连接弧形面板3的下表面，即完成指示件与转轴的联动结构；其次，在所述弧形面板3的上表面水平向并列贴附红色标牌和绿色标牌；最后，在指示件的上方放置罩壳1，即构成如图1所示的指示装置。

为当开关从断开位置转换到电源合闸位置时，转轴带动指示件旋转，通过透明玻璃罩显示标牌从绿色转换到红色；当开关从电源合闸位置到断开位置时，转轴反向旋转，转轴带动固定在转轴上的指示件也反向旋转，通过透明玻璃罩显示标牌从红色转换到绿色。

当转换开关的主回路中存在一相或多相时电源回路时，例如常用电源及备用电源，均可在每一相回路上增设本指示装置，该指示方法均可适用。

2.本发明中的出线装置包括以下部件：

(1)壳体，本实施例中所用的壳体如图6所示，为凸字形结构；

(2)接线组件，包括常用接线端61、备用接线端62及负载接线端63，均设于所述壳体内部；在本实施例中常用接线端61采用半口字型，备用接线端62与负载接线端63采用形状大小相同的板型结构。

(3)连接组件采用安装插槽；

将上述部件按图6所示的结构进行组装，具体的说，在壳体一侧的上部内侧壁上设有常用接线端61，在壳体该侧的下部内侧壁上设有备用接线端62，在壳体另一侧的下部内侧壁上设有与备用接线端62对称的负载接线端63，所述常用接线端61、备用接线端62及负载接线端63上均设有接线孔64，用以常用接线、备用接线及负载接线的穿插，所述的接线孔64分别对应壳体上的常用接线、备用接线及负载接线的出线口65，即完成出线装置的组装。

所述常用接线端61、备用接线端62及负载接线端63通过壳体内设的对应安装插槽与壳体侧壁呈插入式连接。

3.本发明中的导电结构，包括以下部件：

(1)动触头组件，包括动触头81、第一联动板82、第二联动板84以及转轴83；

(2)静触头组件，包括静触头86、静触头支撑座88；

(3)保护组件，包括引弧脚87，接触板85及接触板支承架89。

将上述部件的连接关系如图8所示，将转轴83通过第一联动板82和第二联动板84连接接触板支承架89，所述接触板支承架89内设有接触板85，具体的说，所述第一联动板82的一端通过轴接孔、并配合轴销及轴承与第二联动板84的一端活性连接，所述第一联动板82的另一端通过嵌套方式与转轴83固定；所述第二联动板84的另一端通过螺母与接触板支承架89的一端固定，所述接触板支承架89的另一端通过螺母与接触板85固定连接，所述转轴83通过第一联动板82、第二联动板84及接触板支承架89与接触板85构成联动机构；此时，在接触板85一端的下表面上通过焊接的方式安装动触头81；所述的第一联动板82、第二联动板84及接触板支承架89构成Z字形联动结构，完成了动触头联动机构的组装。

接着，在所述联动机构的正下方设有静触头支撑座88，在所述静触头支撑座88上设有与动触头81相对应的静触头86，所述静触头86的侧旁还设有与接触板85一端端部相对应的引弧脚87，此时即完成了保护组件的组装。

当所述转轴83通过联动机构带动接触板85转动至与引弧脚87接触时，动触头81与静触头86之间未接触，并具有一定间隙；转轴3继续转动，动触头1与静触头6接触，完成电路的导通, 同时接触板85与引弧脚87分开。

4.本发明中的显示装置，包括以下部件：

(1)开关本体91、控制连接所述开关本体的开关控制器92及显示模块93，以及位于开关控制器92的上表面设有开关本体操作面板94；

(2)位于开关本体操作面板94上的固定组件，包括安装卡槽95、弹性卡扣；

(3)位于显示模块93上的固定组件，包括导槽96、卡板97以及弹性突块98；

(4)数据传输部件，包括DB9接线插头和DB9接线插孔。

将上述部件按图9及图10所示的结构进行组装，具体的说，首先，在显示模块93的左右两端对称设有导槽96，在所述导槽96内以呈插承或卡口的连接方式安装卡板97，在所述卡板97上设有弹性突块98，及完成显示模块93上的固定组件的安装；

其次，在开关本体操作面板94上安装显示模块的安装卡槽95，所述安装卡槽95的上边缘高于开关本体控制面板94的水平面，高出部分的两侧对称设有半圆形缺口；在所述安装卡槽95的左右内侧壁上分别设有与弹性突块98对应的弹性卡扣，显示模块即与安装卡槽呈可拆卸式连接结构；在安装卡槽95的左侧外侧壁上还设有锁止螺钉99，用以加强固定显示模块。

同时，在开关本体操作面板94上还设有与显示模块卡板97对应的安装插孔，备用；

最后，所述显示模块93的下表面还设有DB9接线插头，所述安装卡槽的底面上对应设有DB9接线插孔，所述DB9接线插头与DB9接线插孔呈插入连接。

显示模块93可以直接插入安装卡槽95内，形成第一种组装方式；由于显示模块93与安装卡槽95为可拆分式结构，因此当显示模块与安装卡槽分离时，所述显示模块93通过卡板97与安装插孔的结合与开关本体操作面板94直接固定连接，所述显示模块93下表面的DB9接线插头通过一根两头分别带有DB9接线插头和DB9接线插孔的信号线与安装卡槽95内的DB9接线插孔连接，即构成第二种组装方式；当显示模块93与安装卡槽95分离时，显示模块93还可以直接与开关柜控制面板呈嵌入式连接，所述显示模块93下表面的DB9接线插头通过一根两头分别带有DB9接线插头和DB9接线插孔的信号线与安装卡槽5内的DB9接线插孔连接，即构成第三种组装方式。

实施例二

可将实施例一种的出线装置替换为第二种结构，包括以下部件：

(1)壳体，本实施例中所用的壳体如图7所示，为凸字形结构；

(2)接线组件，包括常用接线端61、备用接线端62及两个形状大小相同的负载接线端63，下述采用第一负载接线端和第一负载接线端以示区分，均设于所述壳体内部；在本实施例中常用接线端61与备用接线端62采用形状大小相同的半口字型，负载接线端63采用板型结构；

(3)连接组件采用安装插槽；

将上述部件按图7所示的结构进行组装，具体的说，在壳体一侧的上部内侧壁上设有常用接线端61，在壳体该侧的下部内侧壁上设有第一负载接线端，在所述壳体另一侧的上部内侧壁上设有与常用接线端61对称的备用接线端62，在壳体该侧的下部内侧壁上设有与第一负载接线端对称的第二负载接线端，所述常用接线端61、备用接线端62及第一、第二负载接线端上均设有接线孔64，用以常用接线、备用接线及负载接线的穿插，所述接线孔64分别对应壳体上的常用接线、备用接线及第一、第二负载接线的出线口65，即完成出线装置的组装。

所述常用接线端61、备用接线端62、第一及第二负载接线端63通过壳体内设的对应安装插槽与壳体侧壁呈插入式连接。

由于所述常用接线端61、备用接线端62及负载接线端63与壳体侧壁利用安装插槽进行连接或拆卸，因此配合接线端结构间变换。

Claims (5)

1.一种自动转换开关，包括壳体，所述的壳体内部设有指示装置、导电结构、出线装置及显示装置，所述的指示装置包括罩壳、指示件及与转换开关联动的转轴，所述的指示件由支撑架、弧形面板及标牌构成，其特征在于所述的支撑架由圆弧支撑板、支撑杆及扇形支撑板构成，所述圆弧支撑板和扇形支撑板分别位于支撑杆的两端且异侧，支撑架的一端通过所述的圆弧支撑板与转轴连接，支撑架的另一端通过所述扇形支撑板连接弧形面板的下表面。

2.如权利要求1所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的出线装置包括常用接线端、备用接线端及负载接线端，所述壳体一侧的上部内侧壁上设有常用接线端，所述壳体该侧的下部内侧壁上设有备用接线端，所述壳体另一侧的下部内侧壁上设有与备用接线端对称的负载接线端，所述常用接线端、备用接线端及负载接线端上均设有接线孔，所述接线孔分别对应壳体上的常用接线、备用接线及负载接线的出线口，所述常用接线端采用半口字型，所述备用接线端与负载接线端采用形状大小相同的板型结构，所述常用接线端、备用接线端及负载接线端通过壳体内设的对应安装插槽与壳体侧壁呈插入式连接。

3.如权利要求1所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的显示装置包括开关本体、控制连接所述开关本体的开关控制器及显示模块，所述开关控制器的上表面设有开关本体操作面板，所述显示模块的左右两端对称设有导槽，所述导槽内设有卡板，所述卡板上设有弹性突块，所述显示模块的安装卡槽位于开关本体操作面板上，所述安装卡槽的左右内侧壁上分别设有与弹性突块对应的弹性卡扣，显示模块即与安装卡槽呈可拆卸式连接结构，所述显示模块的下表面还设有DB9接线插头，所述安装卡槽的底面上对应设有DB9接线插孔，所述DB9接线插头与DB9接线插孔呈插入连接，所述安装卡槽的上边缘高于开关本体控制面板的水平面，高出部分的两侧对称设有半圆形缺口；所述的开关本体操作面板上还设有与卡板对应的安装插孔，当显示模块与安装卡槽分离时，所述显示模块通过卡板与安装插孔的结合与开关本体操作面板直接固定连接，所述显示模块下表面的DB9接线插头通过一根两头分别带有DB9接线插头和DB9接线插孔的信号线与安装卡槽内的DB9接线插孔连接；或者所述的显示模块直接与开关柜控制面板呈嵌入式连接。

4.一种如权利要求1所述的自动转换开关的指示方法，其特征在于所述的方法为当开关从断开位置转换到电源合闸位置时，转轴带动指示件旋转，通过透明玻璃罩显示标牌从绿色转换到红色；当开关从电源合闸位置到断开位置时，转轴反向旋转，转轴带动固定在转轴上的指示件也反向旋转，通过透明玻璃罩显示标牌从红色转换到绿色。

5.如权利要求4所述的自动转换开关的指示方法，其特征在于所述的指示方法适用于常用电源及备用电源。