CN104183438A - 一种智能控制与保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种智能控制与保护装置，包括机座，灭弧罩，动触头支撑机构，静触头连接板，静触头支撑架，动触头连接板和固定构件，所述机座内设有圆环形的动触头支撑机构卡座，所述动触头支撑机构卡入固定在所述动触头支撑机构卡座中，所述机座上设有通孔，所述静触头连接板通过螺栓固定在所述机座通孔的两侧，所述静触头支撑架通过螺栓在所述静触头连接板上方，所述动触头支撑机构的支撑柱自通孔中穿出，所述动触头连接板通过固定构件固定在所述动触头支撑机构上，所述灭弧罩罩合在所述机座上方，其灭弧快速，更加安全可靠，结构简单，安装方便，大大提高了组装效率，节约了人工和成本。

Description

一种智能控制与保护装置

技术领域

本发明涉及一种智能控制与保护装置，属于输配电技术领域。

背景技术

智能控制与保护装置是指能够智能控制的关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压、漏电等故障时能自动切断电路，其功能相当于塑料外壳式开关与交流接触器、触电保安器、电动机保护器等的组合。

传统的控制与保护装置包括静触头连接板，动触头连接板和灭弧罩，灭弧罩内设有灭弧栅，当动触头与静触头相互接触时会产生电弧，但是由于动触头连接板结构限制，其与灭弧栅之间的吸附性不是很好，电弧会通过动触头连接板直接击穿至灭弧罩的壳体，损坏灭弧罩、引起火灾烧，对设备和人员的安全造成威胁，同时，动触头连接板需要固定在动触头支撑机构上，动触头支撑机构包括动触头支撑座、永磁操作机构和弹簧结构，动触头支撑座与永磁操作机构之间通常使用螺栓或者焊接的方式来进行固定，操作繁琐，安装不便，灵活性差，大大浪费了人力和物力，且弹簧结构一般包括四个弹簧，装配复杂，作用力不均匀，平稳性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种智能控制与保护装置，其灭弧快速，更加安全可靠，结构简单，安装方便，大大提高了组装效率，节约了人工和成本。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种智能控制与保护装置，包括机座，灭弧罩，动触头支撑机构，静触头连接板，静触头支撑架，动触头连接板和固定构件，所述机座内设有圆环形的动触头支撑机构卡座，所述动触头支撑机构卡入固定在所述动触头支撑机构卡座中，所述机座上设有通孔，所述静触头连接板通过螺栓固定在所述机座通孔的两侧，所述静触头支撑架通过螺栓在所述静触头连接板上方，静触头支撑架上设有静触点，所述动触头支撑机构的支撑柱自通孔中穿出，所述动触头连接板通过固定构件固定在所述动触头支撑机构上，所述灭弧罩罩合在所述机座上方；

所述动触头连接板，包括主连接板，辅连接板和动触点，所述的主连接板包括矩形的主连接板本体，所述主连接板本体向两侧延伸地各设有一个卡接部件，所述卡接部件外侧垂直于卡接部件向上的设有挡板，卡接部件上设有矩形的卡接口，所述卡接口的宽度与所述卡接部件的宽度相同，所述主连接板向两端延伸地各设有一个引导板，所述引导板的两个边角为圆弧形结构，所述主连接板本体长度为所述引导板的长度的7-8倍，所述引导板与水平方向的夹角a为30-65°，所述辅连接板两端各设有一个圆形的固定孔，辅连接板的形状、大小与所述主连接板本体的形状、大小相同，所述辅连接板焊接连接在所述主连接板的上方，所述主连接板的下方焊接连接有两个动触点；

所述动触头支撑机构，包括动触头支撑座、永磁操作机构和反力簧，所述反力簧包括簧座和一个主弹簧，所述簧座为圆环结构，簧座上周向设有一圈固定槽，所述主弹簧固定在固定槽中，所述永磁操作机构底端周向设有一圈凸出结构作为卡箍结构，所述卡箍结构的外径＜簧座的内径＜1.05*卡箍结构的外径，所述簧座卡接固定在所述永磁操作机构底端的卡箍结构上，所述主弹簧卡接固定在所述簧座上，并套在永磁操作机构的外部；

所述动触头支撑座包括基座，所述基座上垂直设有三个支撑柱，所述支撑柱上设有两个连接部件，所述基座包括矩形的主基座，主基座两侧边各设有一个圆弧形的连接座，主基座与连接座为一体式结构，且主基座的高度大于连接座的高度，所述主基座与连接座底端向内凹陷形成一个一体式的第一空腔，所述第一空腔内安装有连接板，所述连接板的形状、大小与所述第一空腔的形状、大小相配合，所述连接板通过螺栓固定在基座上，所述连接板主体为圆形结构，其中部向外凸出形成第二腔体，所述第二腔体上设有卡口，所述卡口由过渡口和卡接口组成，所述过渡口为圆形结构，卡接口为矩形结构，卡接口的一端为半圆形结构，所述卡接口的半圆形结构的圆心与连接板主体的圆形结构的圆心为同一点，所述永磁操作机构包括一个圆柱形的机构主体，机构主体上设有连接拉杆，所述连接拉杆顶端设有第一卡盘，第一卡盘下方设有第二卡盘，所述第一卡盘与第二卡盘的直径相等，且第一卡盘的厚度大于第二卡盘，所述动触头支撑座与永磁操作机构之间通过连接拉杆、第一、第二卡盘与卡口相互配合实现卡接连接，所述连接板的厚度＜第一卡盘与第二卡盘之间的间距＜1.2*连接板的厚度，所述连接拉杆的直径＜卡接口顶端半圆结构的直径＜1.1*连接拉杆的直径，所述第一卡盘的直径＜过渡口直径＜1.5*第一卡盘的直径；

所述固定构件包括连接柱和固定板，所述固定板中部设有M形的突出结构，所述动触头支撑机构的连接部件穿过所述动触头的卡接口，所述突出结构压合在动触头连接板上，连接柱压合在突出结构M形的凹陷结构中，并固定在两个连接部件的内壁上，所述固定板底端两侧设有两个凸起，所述凸起与所述动触头辅连接板上的固定孔相配合。

上述一种智能控制与保护装置，其中，所述的卡接部件的形状为等腰梯形，等腰梯形的两个侧边为弧形结构。

上述一种智能控制与保护装置，其中，所述永磁操作机构主体的直径=所述连接板主体的直径。

上述一种智能控制与保护装置，其中，所述第二腔体的深度=第一卡盘的厚度*1.2。

本发明的有益效果为：

1、本发明动触头连接板放置在在智能控制与保护装置的动触头支撑机构上，然后将动触头支撑机构的连接部件穿过卡接部件上的卡接口，卡接口的长度与宽度略大于连接部件的长度与宽度，再通过固定构件将其固定在动触头支撑机构上即可，固定部件上的凸起通过辅连接板上的固定孔可以实现与动触头连接板的进一步固定，防止滑脱，而挡板与动触头支撑机构的连接部件配合使用，能够防止动触头连接板因连接不牢固而进行晃动，M形结构的固定板加强了固定作用，更加安全可靠；

使用时，当动触头连接板的动触点与静触头的静触点接触时会产生电弧，电弧通过引导板引导至灭弧罩中的灭弧栅中，并通过灭弧罩进行灭弧，因为当灭弧栅装入灭弧罩中时，灭弧栅的顶端不可能会和灭弧罩的罩顶相接触，所以将引导板与水平方向的夹角a设置为30-65°，长度设置为引导板的1/7-1/8，如此一来，无论动触头连接板在灭弧罩中如何运动，其引导板均不会直接与灭弧罩的壳体相接触，而是直接将电弧引导至灭弧栅中，大大增强了动触头连接板与灭弧栅之间的吸附性，灭弧性能大幅增加，灭弧时间缩短，散热更快，降低了产品的损坏率，节约了成本，同时保证了设备和人员的安全，更加安全可靠；

与此同时，本动触头连接板的边角均采用圆弧形结构作为过渡结构，避免了其在安装与使用过程中对设备和人员造成伤害，更加安全合理。

2、本发明组装使用时，先将永磁操作机构放入智能控制与保护装置的机座内，将反力簧的簧座卡接在永磁操作机构的卡箍结构上，将主弹簧卡入簧座中，然后，将连接拉杆的第一卡盘通过过渡口放入第二腔体中，第二卡盘位于第二腔体外，向左移动永磁操作机构，使连接拉杆进入卡接口中，通过第一卡盘与第二卡盘将永磁操作机构卡接连接在动触头支撑座上，反力簧对动触头支撑座起到支撑作用，再顺时针90°转动动触头支撑座，即可将动触头支撑机构组织完毕，本发明结构简单，安装拆卸快捷，维修维护方便，使组装、拆卸效率提高了三倍以上，大大节约了人力和物力。

3、以一根主弹簧作为反力簧套在永磁操作机构的外部，结构简单，弹簧作用力更加均匀，操作更加稳定，大大增加了动触头支撑机构的作用效果。

4、同时以下设计：（1）第一卡盘的厚度大于第二卡盘，增加了第一卡盘的承重能力，避免拉力过大多设备造成损坏；（2）连接板的厚度＜第一卡盘与第二卡盘之间的间距＜1.2*连接板的厚度，既能保证连接板顺利卡入连接拉杆的两个卡盘之间，不至于因为间距过大而连接松动甚至脱落，又增加了连接板的承重能力，更加安全可靠；（3）连接拉杆的直径＜卡接口顶端半圆结构的直径＜1.1*连接拉杆的直径，即保证连接拉杆在第二腔体内自由移动，又不会因间距过大而连接松动甚至脱落，更加安全；（4）所述第一卡盘的直径＜过渡口直径＜1.5*第一卡盘的直径，保证了第一卡盘能顺利伸入第二腔体内。上述设计可靠合理，进一步增加了本发明的安全性能，使组装简单合理。

附图说明

图1为本发明剖视图

图2为本发明左视图

图3为本发明动触头连接板的俯视图

图4为本发明动触头连接板的侧视图

图5为本发明主连接板的俯视图

图6为本发明主连接板的仰视图

图7为本发明辅连接板的俯视图

图8为本发明动触头支撑结构的结构图

图9为本发明动触头支撑座的俯仰视图

图10为本发明永磁操作机构的结构图

图11为本发明连接板的剖视图

图12为本发明簧座的俯视图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图所示一种智能控制与保护装置，包括机座1，灭弧罩2，动触头支撑机构3，静触头连接板4，静触头支撑架5，动触头连接板6和固定构件7，所述机座1内设有圆环形的动触头支撑机构卡座8，所述动触头支撑机构3卡入固定在所述动触头支撑机构卡座8中，所述机座1上设有通孔9，所述静触头连接板4通过螺栓10固定在所述机座通孔9的两侧，所述静触头支撑架5通过螺栓9在所述静触头连接板4上方，静触头支撑架5上设有静触点11，所述动触头支撑机构3的支撑柱315自通孔9中穿出，所述动触头连接板6通过固定构件7固定在所述动触头支撑机构3上，所述灭弧罩2罩合在所述机座1上方；

所述动触头连接板6包括主连接板61，辅连接板62和动触点63，所述的主连接板61包括矩形的主连接板本体64，所述主连接板本体64向两侧延伸地各设有一个卡接部件65，所述的卡接部件65的形状为等腰梯形，等腰梯形的两个侧边651为弧形结构，所述卡接部件65外侧垂直于卡接部件向上的设有挡板66，卡接部件65上设有矩形的卡接口67，所述卡接口67的宽度h6与所述卡接部件65的宽度h7相同，所述主连接板61向两端延伸地各设有一个引导板68，所述引导板68的两个边角681为圆弧形结构，所述主连接板本体64长度A1为所述引导板68的长度A3的7-8倍，所述引导板68与水平方向的夹角b为30-65°，所述辅连接板62两端各设有一个圆形的固定孔69，辅连接板62的形状、长度A2、宽度B2与所述主连接板本体64的形状、长度A1、宽度B1相同，即A1=A2，B1=B2，所述辅连接板62焊接连接在所述主连接板61的上方，所述主连接板61的下方焊接连接有两个动触点63；

所述动触头支撑机构3，包括动触头支撑座31、永磁操作机构32和反力簧319，所述反力簧319包括簧座320和一个主弹簧321，所述簧座320为圆环结构，簧座320上周向设有一圈固定槽322，所述主弹簧321卡入固定槽322中，所述永磁操作机构32底端周向设有一圈凸出结构作为卡箍结构323，所述卡箍结构323的外径d9＜簧座320的内径d8＜1.05卡箍结构323的外径d9，所述簧座320卡接固定在所述永磁操作机构底端的卡箍结构323上，所述主弹簧332卡接固定在所述簧座330上，并套在永磁操作机构32的外部；

所述动触头支撑座31包括基座313，所述基座313上垂直设有三个支撑柱315，所述支撑柱315上设有两个连接部件311，所述基座313包括矩形的主基座314，主基座314两侧边各设有一个圆弧形的连接座316，主基座314与连接座316为一体式结构，且主基座314的高度h1大于连接座316的高度h2，所述主基座314与连接座316底端向内凹陷形成一个一体式的第一空腔317，所述第一空腔317内安装有连接板318，所述连接板318的形状、大小与所述第一空腔317的形状、大小相配合，所述连接板318通过螺栓319固定在基座313上，所述连接板主体3110为圆形结构，其中部向外凸出形成第二腔体3111，所述第二腔体3111上设有卡口3112，所述卡口3112由过渡口3113和卡接口3114组成，所述过渡口3113为圆形结构，卡接口3114为矩形结构，卡接口3114的一端为半圆形结构，所述卡接口3114的半圆形结构的圆心A与连接板主体3110的圆形结构的圆心A1为同一点，所述永磁操作机构32包括一个圆柱形的机构主体3215，机构主体3215上设有连接拉杆3216，所述连接拉杆3216顶端设有第一卡盘3217，第一卡盘3217下方设有第二卡盘3218，所述第一卡盘3217的直径d2与第二卡盘3218的直径d4相等，且第一卡盘的厚度h3大于第二卡盘的厚度h4，所述动触头支撑座31与永磁操作机构32之间通过连接拉杆3216、第一、第二卡盘3217、3218与卡口3212相互配合实现卡接连接，所述连接板318的厚度H1＜第一卡盘3217与第二卡盘3218之间的间距L1＜1.2*连接板318的厚度H1，所述连接拉杆3216的直径d1＜卡接口3114顶端半圆结构的直径d6＜1.1*连接拉杆3216的直径d1，所述第一卡盘3217的直径d2＜过渡口3113直径d3＜1.5*第一卡盘的直径d2，所述永磁操作机构主体的直径d5=所述连接板主体的直径d7，所述第二腔体的深度h5=第一卡盘的厚度h3*1.2；

所述固定构件7包括连接柱71和固定板72，所述固定板72中部设有M形的突出结构73，所述动触头支撑机构的连接部件311穿过所述动触头的卡接口67，所述突出结构73压合在动触头连接板6上，连接柱71压合在突出结构73M形的凹陷结构中，并固定在两个连接部件311的内壁上，所述固定板底端两侧设有两个凸起，所述凸起与所述动触头辅连接板上的固定孔相配合。

本发明的有益效果为：

1、本发明动触头连接板放置在在智能控制与保护装置的动触头支撑机构上，然后将动触头支撑机构的连接部件穿过卡接部件上的卡接口，卡接口的长度与宽度略大于连接部件的长度与宽度，再通过固定构件将其固定在动触头支撑机构上即可，固定部件上的凸起通过辅连接板上的固定孔可以实现与动触头连接板的进一步固定，防止滑脱，而挡板与动触头支撑机构的连接部件配合使用，能够防止动触头连接板因连接不牢固而进行晃动，M形结构的固定板加强了固定作用，更加安全可靠；

使用时，当动触头连接板的动触点与静触头的静触点接触时会产生电弧，电弧通过引导板引导至灭弧罩中的灭弧栅中，并通过灭弧罩进行灭弧，因为当灭弧栅装入灭弧罩中时，灭弧栅的顶端不可能会和灭弧罩的罩顶相接触，所以将引导板与水平方向的夹角a设置为30-65°，长度设置为引导板的1/7-1/8，如此一来，无论动触头连接板在灭弧罩中如何运动，其引导板均不会直接与灭弧罩的壳体相接触，而是直接将电弧引导至灭弧栅中，大大增强了动触头连接板与灭弧栅之间的吸附性，灭弧性能大幅增加，灭弧时间缩短，散热更快，降低了产品的损坏率，节约了成本，同时保证了设备和人员的安全，更加安全可靠；

与此同时，本动触头连接板的边角均采用圆弧形结构作为过渡结构，避免了其在安装与使用过程中对设备和人员造成伤害，更加安全合理。

2、本发明组装使用时，先将永磁操作机构放入智能控制与保护装置的机座内，将反力簧的簧座卡接在永磁操作机构的卡箍结构上，将主弹簧卡入簧座中，然后，将连接拉杆的第一卡盘通过过渡口放入第二腔体中，第二卡盘位于第二腔体外，向左移动永磁操作机构，使连接拉杆进入卡接口中，通过第一卡盘与第二卡盘将永磁操作机构卡接连接在动触头支撑座上，反力簧对动触头支撑座起到支撑作用，再顺时针90°转动动触头支撑座，即可将动触头支撑机构组织完毕，本发明结构简单，安装拆卸快捷，维修维护方便，使组装、拆卸效率提高了三倍以上，大大节约了人力和物力。

3、以一根主弹簧作为反力簧套在永磁操作机构的外部，结构简单，弹簧作用力更加均匀，操作更加稳定，大大增加了动触头支撑机构的作用效果。

4、同时以下设计：（1）第一卡盘的厚度大于第二卡盘，增加了第一卡盘的承重能力，避免拉力过大多设备造成损坏；（2）连接板的厚度＜第一卡盘与第二卡盘之间的间距＜1.2*连接板的厚度，既能保证连接板顺利卡入连接拉杆的两个卡盘之间，不至于因为间距过大而连接松动甚至脱落，又增加了连接板的承重能力，更加安全可靠；（3）连接拉杆的直径＜卡接口顶端半圆结构的直径＜1.1*连接拉杆的直径，即保证连接拉杆在第二腔体内自由移动，又不会因间距过大而连接松动甚至脱落，更加安全；（4）所述第一卡盘的直径＜过渡口直径＜1.5*第一卡盘的直径，保证了第一卡盘能顺利伸入第二腔体内。上述设计可靠合理，进一步增加了本发明的安全性能，使组装简单合理。

现对实例中的动触头连接板引导板68与水平方向的夹角b分别取值为：

将上述四个实验组与两个传统的动触头连接板之间的灭弧时间进行对比，每组实例进行1万次实验，取其实验结果平均值，对比实验情况如下：

	平均灭弧时间（s）	灭弧罩壳体完好程度
			实验组一	0.006	壳体完好无损坏
实验组二	0.003	壳体完好无损坏
			实验组三	0.008	壳体完好无损坏
实验组四	0.010	壳体完好无损坏
			传统组一	0.015	壳体有不明显的烧焦痕迹
传统组二	0.013	壳体有明显的烧焦痕迹

由上述实验可以得出，使用本发明的动触头连接板，灭弧时间大幅缩短，效率大大增加，对灭弧罩无损坏，更加安全可靠。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (4)

1.一种智能控制与保护装置，包括机座，灭弧罩，动触头支撑机构，静触头连接板，静触头支撑架，动触头连接板和固定构件，其特征为，所述机座内设有圆环形的动触头支撑机构卡座，所述动触头支撑机构卡入固定在所述动触头支撑机构卡座中，所述机座上设有通孔，所述静触头连接板通过螺栓固定在所述机座通孔的两侧，所述静触头支撑架通过螺栓在所述静触头连接板上方，静触头支撑架上设有静触点，所述动触头支撑机构的支撑柱自通孔中穿出，所述动触头连接板通过固定构件固定在所述动触头支撑机构上，所述灭弧罩罩合在所述机座上方；

所述动触头连接板，包括主连接板，辅连接板和动触点，所述的主连接板包括矩形的主连接板本体，所述主连接板本体向两侧延伸地各设有一个卡接部件，所述卡接部件外侧垂直于卡接部件向上的设有挡板，卡接部件上设有矩形的卡接口，所述卡接口的宽度与所述卡接部件的宽度相同，所述主连接板向两端延伸地各设有一个引导板，所述引导板的两个边角为圆弧形结构，所述主连接板本体长度为所述引导板的长度的7-8倍，所述引导板与水平方向的夹角a为30-65°，所述辅连接板两端各设有一个圆形的固定孔，辅连接板的形状、大小与所述主连接板本体的形状、大小相同，所述辅连接板焊接连接在所述主连接板的上方，所述主连接板的下方焊接连接有两个动触点；

所述动触头支撑机构，包括动触头支撑座、永磁操作机构和反力簧，所述反力簧包括簧座和一个主弹簧，所述簧座为圆环结构，簧座上周向设有一圈固定槽，所述主弹簧固定在固定槽中，所述永磁操作机构底端周向设有一圈凸出结构作为卡箍结构，所述卡箍结构的外径＜簧座的内径＜1.05*卡箍结构的外径，所述簧座卡接固定在所述永磁操作机构底端的卡箍结构上，所述主弹簧卡接固定在所述簧座上，并套在永磁操作机构的外部；

所述动触头支撑座包括基座，所述基座上垂直设有三个支撑柱，所述支撑柱上设有两个连接部件，所述基座包括矩形的主基座，主基座两侧边各设有一个圆弧形的连接座，主基座与连接座为一体式结构，且主基座的高度大于连接座的高度，所述主基座与连接座底端向内凹陷形成一个一体式的第一空腔，所述第一空腔内安装有连接板，所述连接板的形状、大小与所述第一空腔的形状、大小相配合，所述连接板通过螺栓固定在基座上，所述连接板主体为圆形结构，其中部向外凸出形成第二腔体，所述第二腔体上设有卡口，所述卡口由过渡口和卡接口组成，所述过渡口为圆形结构，卡接口为矩形结构，卡接口的一端为半圆形结构，所述卡接口的半圆形结构的圆心与连接板主体的圆形结构的圆心为同一点，所述永磁操作机构包括一个圆柱形的机构主体，机构主体上设有连接拉杆，所述连接拉杆顶端设有第一卡盘，第一卡盘下方设有第二卡盘，所述第一卡盘与第二卡盘的直径相等，且第一卡盘的厚度大于第二卡盘，所述动触头支撑座与永磁操作机构之间通过连接拉杆、第一、第二卡盘与卡口相互配合实现卡接连接，所述连接板的厚度＜第一卡盘与第二卡盘之间的间距＜1.2*连接板的厚度，所述连接拉杆的直径＜卡接口顶端半圆结构的直径＜1.1*连接拉杆的直径，所述第一卡盘的直径＜过渡口直径＜1.5*第一卡盘的直径；

所述固定构件包括连接柱和固定板，所述固定板中部设有M形的突出结构，所述动触头支撑机构的连接部件穿过所述动触头的卡接口，所述突出结构压合在动触头连接板上，连接柱压合在突出结构M形的凹陷结构中，并固定在两个连接部件的内壁上，所述固定板底端两侧设有两个凸起，所述凸起与所述动触头辅连接板上的固定孔相配合。

2.如权利要求1所述的一种智能控制与保护装置，其特征为，所述的卡接部件的形状为等腰梯形，等腰梯形的两个侧边为弧形结构。

3.如权利要求1所述的一种智能控制与保护装置，其特征为，所述永磁操作机构主体的直径=所述连接板主体的直径。

4.如权利要求1所述的一种智能控制与保护装置，其特征为，所述第二腔体的深度=第一卡盘的厚度*1.2。