CN103531371A - 一种快速双向三状态切换电力开关装置 - Google Patents

一种快速双向三状态切换电力开关装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速双向三状态切换电力开关装置，具有向前、向后、空接三种位置切换状态，包括壳体以及设置在壳体内部可横向移动作三种状态切换的移动电极，所述移动电极两端设置有主触点，所述壳体的前、后两侧分别设置有与主触点相对应的固定接点，两个固定接点分别连接一路电源的接线端；所述壳体的前、后两侧分别设置有弹簧机构，移动电极在横向移动的过程中可压缩弹簧机构；所述移动电极上方连接有用于驱动移动电极作切换动作的前磁铁和后磁铁，以及用于固定移动电极位置的驱动锁紧机构。本发明具有切换时间短、体积小、接触可靠的优点。

Description

一种快速双向三状态切换电力开关装置
技术领域
本发明涉及一种双电源切换开关装置，特别是涉及一种快速双向三状态切换电力开关装置。
背景技术
随着社会的发展，各行业对供电的可靠性要求越来越高，现时很多场合均采用两路电源来保证供电的可靠性，双电源切换开关就是一种能在两路电源之间进行可靠切换的装置。目前常见的双电源切换开关装置主要包括电机、两个断路器、电动操作机构和控制器，其中两个断路器分别连接在两路电源上；当一路电源发生故障而需要切换时，在控制器的控制下利用电机带动电动操作机构进行转动，从而将两个断路器进行分、合，以将一个负载电路从一个故障电源切换至另一个电源。现有的双电源切换开关主要存在以下几方面缺陷：
（1）切换时间长，普通的双电源切换开关的切换时间在数秒到数十秒之间，目前最快速的国外品牌切换时间也在秒级，且价格非常昂贵。在一些精密仪器以及需要稳定供电的场所，能够允许的停电时间要求在几个周期内也就是数十个毫秒内就必须再送电。
（2）体积大，由于采用了两个断路器，因此开关体积较大，多数配电柜内仅能安装一台双电源切换开关。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种切换时间短、体积小、接触可靠的双向切换电力开关装置。
本发明采用的技术方案是：
一种快速双向三状态切换电力开关装置，具有向前、向后、空接三种位置切换状态，包括壳体以及设置在壳体内部可横向移动作三种状态切换的移动电极，所述移动电极两端设置有主触点，所述壳体的前、后两侧分别设置有与主触点相对应的固定接点，两个固定接点分别连接一路电源的接线端；所述壳体的前、后两侧分别设置有弹簧机构，移动电极在横向移动的过程中可压缩弹簧机构；所述移动电极上方连接有用于驱动移动电极作切换动作的前磁铁和后磁铁，以及用于固定移动电极位置的驱动锁紧机构。
进一步，所述移动电极套接有横向导向件，所述横向导向件中部处连接有随横向导向件前、后移动时将弹簧机构压缩的支撑台阶。
进一步，所述移动电极套接有接点伸缩弹簧，横向导向件设置有限定接点伸缩弹簧位置的限位结构。
进一步，所述前电磁铁、后电磁铁设置在壳体顶部，壳体顶部上方设置有用于使移动电极从向前或向后的位置状态复位至空接位置状态的复位脱扣电磁铁，前电磁铁、后电磁铁分别设置有开口相对的导向孔，复位脱扣电磁铁设置有开口向下的导向孔；所述驱动锁紧机构包括可在前电磁铁和后电磁铁的导向孔内前、后移动的导向驱动轴芯、及可在复位脱扣电磁铁的导向孔内上、下移动的复位脱扣驱动轴芯，所述导向驱动轴芯通过连动杆与支撑台阶连接，导向驱动轴芯上方两端设置有楔形槽；复位脱扣驱动轴芯底部连接有横接部，横接部的底部两端设置有用于与导向驱动轴芯两端的楔形槽配合卡紧的楔齿。
进一步，所述复位脱扣驱动轴芯套接有复位弹簧，所述复位弹簧限位在横接部和复位脱扣电磁铁的导向孔之间。
进一步，所述移动电极通过导线连接有负载端。
本发明的有益效果是：本发明采用的一种快速双向三状态切换电力开关装置，使用时，只需向前电磁铁/后电磁铁/复位脱扣电磁铁输入脉冲电流，即能驱动移动电极双向移动，实现向前/向后/空接的工作位置状态切换。在切换的过程中，本装置通过弹簧蓄势加快移动电极移动的速度，具有快速切换的效果。当移动电极完成切换动作后，驱动锁紧机构的T型杆件和复位脱扣驱动轴芯互相配合卡紧，保证主触点和固定接点间有足够的压力，从而达到接触可靠的目的；而且锁紧后不需靠不断输入脉冲电流来维持移动电极的位置状态，因而又具有节能省电的效果。与传统的设置有两个断路器的双电源切换开关相比，本发明采用的结构简单、容易实现、产品体积较小，适合大规模推广应用。
附图说明
以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明在空接状态时的结构示意图；
图2是本发明向前切换的工作状态示意图；
图3是本发明向后切换的工作状态示意图。
附图标记说明：1 壳体，2 移动电极，3 横向导向件，4 主触点，5 固定接点，6 接线端，7 负载端，8 弹簧机构，9 支撑台阶，10复位脱扣驱动轴芯，11 横接部，12 连动杆，13 前电磁铁，14 后电磁铁，15 复位脱扣电磁铁，16 复位弹簧，17 接点伸缩弹簧, 18 导向驱动轴芯，19 楔形槽，20 楔齿。
具体实施方式
参照图1至图3，本发明的一种快速双向三状态切换电力开关装置，具有向前、向后、空接三种位置切换状态，包括壳体1以及设置在壳体1内部的移动电极2，所述移动电极2两端设置有主触点4，所述壳体1的前、后两侧分别设置有与主触点4相对应的固定接点5，两个固定接点5分别连接一路电源的接线端6，所述移动电极2通过导线连接有负载端7；所述壳体1的前、后两侧分别设置有弹簧机构8，移动电极2在横向移动的过程中可压缩弹簧机构8。具体的，所述移动电极2套接有横向导向件3，所述横向导向件3中部处连接有随横向导向件3前、后移动时将弹簧机构8压缩的支撑台阶9。所述移动电极2套接有接点伸缩弹簧17，横向导向件3设置有限定接点伸缩弹簧17位置的限位结构。
所述移动电极2上方连接有用于驱动移动电极2作切换动作的前磁铁13和后磁铁14，以及用于固定移动电极2位置的驱动锁紧机构。所述前电磁铁13、后电磁铁14设置在壳体1顶部，壳体1顶部上方设置有用于使移动电极2从向前或向后的位置状态复位至空接位置状态的复位脱扣电磁铁15，前电磁铁13、后电磁铁14分别设置有开口相对的导向孔，复位脱扣电磁铁15设置有开口向下的导向孔；所述驱动锁紧机构包括可在前电磁铁13和后电磁铁14的导向孔内前、后移动的导向驱动轴芯18、及可在复位脱扣电磁铁15的导向孔内上、下移动的复位脱扣驱动轴芯10，所述导向驱动轴芯10通过连动杆12与支撑台阶9连接，导向驱动轴芯18上方两端设置有楔形槽19；复位脱扣驱动轴芯10底部连接有横接部11，横接部11的底部两端设置有用于与导向驱动轴芯18两端的楔形槽19配合卡紧的楔齿20。所述复位脱扣驱动轴芯10套接有复位弹簧16，所述复位弹簧16限位在横接部11和复位脱扣电磁铁15的导向孔之间。
本发明在工作时，将本发明与控制器相连，当控制器收到外界需要切换电源的命令后，输出脉冲电流至前电磁铁13/后电磁铁14/复位脱扣电磁铁15，分别控制移动电极2实现向前/向后/空接三种位置状态切换，具体工作过程如下：
当需要控制移动电极2向前移动，即开关连接前方电源时，控制器向前电磁铁13输出脉冲电流，使前电磁铁13通电产生磁性，吸引导向驱动轴芯18向前移动，进而驱使横向导向件3以及移动电极2向前移动，使移动电极2前端的主触点4与壳体1前侧的固定接点5接触，同时横接部11后端的楔齿20与导向驱动轴芯18后端的楔形槽19互相配合卡紧，既能保证主触点4和固定接点5间具有足够的压力，达到接触可靠的目的，又能使移动电极2在前电磁铁13断开电流后也无法向后复位，具有节能省电的效果。移动电极2、横向导向件3、支撑台阶9在向前移动的过程中，壳体1前侧的弹簧机构8和移动电极2上的接点伸缩弹簧均被压缩，使弹簧机构8、接点伸缩弹簧17储存有弹性势能。
同理，当需要控制移动电极2向后移动，即开关连接后方电源时，控制器向后电磁铁14输出一个脉冲电流，使后电磁铁14通电产生磁性，吸引导向驱动轴芯18向后移动，进而驱使横向导向件3以及移动电极2向后移动，而此时壳体1前侧的弹簧机构8和移动电极2上的接点伸缩弹簧之前储存的弹性势能转化为动能，加快横向导向件3以及移动电极2的移动速度，使移动电极2快速切换至后方电源，移动电极2后端的主触点4与壳体1后侧的固定接点5接触，横接部11的前端的楔齿20与导向驱动轴芯18前端的楔形槽19互相配合卡紧。移动电极2、横向导向件3、支撑台阶9在向后移动的过程中，壳体1后侧的弹簧机构8和移动电极2上的接点伸缩弹簧均被压缩，使弹簧机构8、接点伸缩弹簧17均储存有弹性势能。
当需要控制移动电极2移动至中间位置，即开关处于空接状态时，控制器向复位脱扣电磁铁15输出一个脉冲电流，使复位脱扣电磁铁15产生磁性，吸引复位脱扣驱动轴芯10向上移动，进而使横接部11的楔齿20与导向驱动轴芯18的楔形槽19松开，横向导向件3以及移动电极2在弹性机构8和接点伸缩弹簧17的弹力作用下，快速向中间移动复位。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种快速双向三状态切换电力开关装置，具有向前、向后、空接三种位置切换状态，其特征在于：包括壳体以及设置在壳体内部可横向移动作三种状态切换的移动电极，所述移动电极两端设置有主触点，所述壳体的前、后两侧分别设置有与主触点相对应的固定接点，两个固定接点分别连接一路电源的接线端；所述壳体的前、后两侧分别设置有弹簧机构，移动电极在横向移动的过程中可压缩弹簧机构；所述移动电极上方连接有用于驱动移动电极作切换动作的前磁铁和后磁铁，以及用于固定移动电极位置的驱动锁紧机构。
2.根据权利要求1所述的一种快速双向三状态切换电力开关装置，其特征在于：所述移动电极套接有横向导向件，所述横向导向件中部处连接有随横向导向件前、后移动时将弹簧机构压缩的支撑台阶。
3.根据权利要求2所述的一种快速双向三状态切换电力开关装置，其特征在于：所述移动电极套接有接点伸缩弹簧，横向导向件设置有限定接点伸缩弹簧位置的限位结构。
4.根据权利要求2所述的一种快速双向三状态切换电力开关装置，其特征在于：所述前电磁铁、后电磁铁设置在壳体顶部，壳体顶部上方设置有用于使移动电极从向前或向后的位置状态复位至空接位置状态的复位脱扣电磁铁，前电磁铁、后电磁铁分别设置有开口相对的导向孔，复位脱扣电磁铁设置有开口向下的导向孔；所述驱动锁紧机构包括可在前电磁铁和后电磁铁的导向孔内前、后移动的导向驱动轴芯、及可在复位脱扣电磁铁的导向孔内上、下移动的复位脱扣驱动轴芯，所述导向驱动轴芯通过连动杆与支撑台阶连接，导向驱动轴芯上方两端设置有楔形槽；复位脱扣驱动轴芯底部连接有横接部，横接部的底部两端设置有用于与导向驱动轴芯两端的楔形槽配合卡紧的楔齿。
5.根据权利要求4所述的一种快速双向三状态切换电力开关装置，其特征在于：所述复位脱扣驱动轴芯套接有复位弹簧，所述复位弹簧限位在横接部和复位脱扣电磁铁的导向孔之间。
6.根据权利要求1所述的一种快速双向三状态切换电力开关装置，其特征在于：所述移动电极通过导线连接有负载端。
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