CN104678139A - 一种新型集成式端子座 - Google Patents

Abstract

本发明属于电表技术领域，是一种新型集成式端子座，包括基座结构件和上盖结构件，基座结构件内侧有互感器安装工位、继电器安装工位、分流器安装工位以及各工位上对应安装的互感器、继电器和分流器，外侧有输入端子，面部有接线板，其与基座结构件背面有至少一个的信号插孔，背面有计量器安装工位并安装计量器，计量器通过内侧的外接端口安装孔实现外部连接；上盖结构件对应基座结构件输入端子有相应安装工位并与其通过卡槽连接或分子结合形式连接。本发明集继电器、互感器、端子座、计量器、分流器五项功能为一体，通过接线板接插形式直接与控制单元连接，节约不少于十根导线的焊接以及紧固工序，半成品周转需求减少，铜材使用率提高。

Description

一种新型集成式端子座

技术领域

本发明属于电表技术领域，尤其涉及一种新型集成式端子座。 

背景技术

现有端子座为一体式嵌件设计，因塑料件与铜材先天的热膨胀系数不同，长期工作下容易产生嵌件脱落情况，造成产品失效；加工工序多且杂，不容易实现自动化、流程简化；一体式结构较难满足IP54或更高防水级别，容易渗水。 

另外，在现有端子座结构下的电表回路过长，热聚点多，且存在温升高的质量问题；现有电表内置负荷开关为独立部件形式安装在电表端子座上，两个部件的连接通过紧固件固定，而紧固件固定存在先天条件上的不稳定性因素；智能电表内的计量取样容易受到工频磁场干扰，容易导致计量失真；现有电表回路长零件多，工艺复杂，长期工作可靠性不高。 

再者，现有互感器设计为通用件设计，测量范围窄小不适用于广域测量范围，对不同的测量需求则需要大量不同型号的产品与之对应。另外，现有通用型互感器体积大，无法满足客户对紧凑型边缘尺寸的产品要求，现有通用型互感器的成本高昂，材料利用率低。 

发明内容

鉴于以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型集成式端子座，将所有外部嵌件统一集成在端子座结构件内，可实现一体式机械安装，固定牢靠，使用安全，生产成本低。 

本发明的目的：从结构件本身(1)通过更改端子座结构设计，从一体式改为双体卡扣固定，大幅度降低加工难易度，提高注塑质量；(2)简化端子座以及后续工序生产流程，大幅度降低所需人力；(3)提高产品的可靠性，拉拔力增加5倍以上，在不破坏注塑件条件下不存在脱落可能性；(4)改善防水防尘表现，(5)空间利用率提高，整体设计紧凑。从回路上看(6)最短路径设计，降低回路阻抗从而降低温升效应；(7)减少热聚效应、电流瓶颈，提高产品可靠性；(8)降低计量取样误差值；(9)简化加工工艺，减少零件数量；(10)完全取消信号线或导线的使用，采用接插式连接以提高质量问题性，以及可制造性，同时简化加工工序降低人力需求。从嵌入部件上看(11)采用微型互感器设计，可通过核心通用件与导流材料的配合来适应广域测量要求，并且体积紧凑，边缘尺寸可根据需求调整。 

本发明是这样实现的，一种新型集成式端子座，其特征在于，所述端子座包括基座结构件和上盖结构件，其中：所述基座结构件内侧设置有互感器安装工位、继电器安装工位、分流器安装工位以及所述各工位上对应安装的互感器、继电器和分流器，基座结构件外侧设置输入端子，基座结构件面部设置接线板，接线板上与基座结构件背面 设置至少一个的信号插孔，基座结构件背面设置计量器安装工位并安装计量器，计量器通过基座结构件内侧的外接端口安装孔实现外部连接；所述上盖结构件对应基座结构件输入端子设置相应安装工位，上盖结构件与基座结构件通过卡槽连接或分子结合形式连接。 

进一步的，所述分子结合形式为热熔或超声波焊接。 

进一步的，所述分流器安装工位设置在第一端子与第二端子之间。 

进一步的，所述互感器包括外壳与互感器分流电路组件，所述外壳与组件分别连接在端子座基座结构件上。 

最优选择，所述外壳内设置有外径≤10的磁芯，互感器分流电路导线穿过外壳中心孔固定连接在外置导流片的两侧端头。 

最佳实施方案为，所述端子座输入端子与继电器的连接为：动簧片与静簧片分别固定在两个端子上，继电器的静触点与动触点在水平方向的断开闭合。 

最佳实施方案为，所述端子座输入端子与继电器的连接为：动簧片与静簧片分别固定在两个端子上，继电器的静触点与动触点在垂直方向的断开闭合。 

最佳实施方案为，所述端子座输入端子与继电器的连接为：动簧片与静簧片固定在同一个端子上，继电器的静触点与动触点在水平方向的断开闭合。 

最佳实施方案为，所述端子座输入端子与继电器的连接为：动簧片与静簧片固定在同一个端子上，继电器的静触点与动触点在垂直方 向的断开闭合。 

进一步的，所述端子座在不改变簧片形状及模穴配合下，通过检测仪在线探测触点并由机械推动装置发生动作到磁路结构以自动完成固定连接。 

进一步的，所述在线探测触点具体为探测触点压力及触点间隙。 

进一步的，所述动作具体为推动动作和拉动动作。 

进一步的，所述端子座通过分流回路电流与线圈匝数的测算实现输入电流测量。 

本发明提供的新型端子座结构件，具有如下的有益效果： 

从结构件本身来看，(1)双体卡扣连接方案，永久固定。(2)增加取样控制单元——分流器的安装工位位置。(3)能满足IP54或更高防水级别。(4)减少12根或以上的导线连接。 

从结构件电路回路上看，(1)原有导线或信号线取消，使用接插方式固定以及加工，实现更短的回路设计。(2)节约铜材，使用更少的材料以及更少的废料。(3)从原有的紧固件连接方式更改为分子结合，实现回路阻抗值降低，热聚现象(瓶颈)减少。(4)现有使用中的计量取样片容易受到工频磁场影响，特别是电表内部变压器(干扰源)。本方案把计量取样片分流器与电表互感器的距离拉远，增加气隙隔绝，另外通过把取样片分流器集成在两个回路端子中间，进一步降低磁场干扰。 

从嵌入部件上看，(1)拥有外置导流片，导流片与互感器导流比可根据实际需求调整，实现广域测量；(2)体积较现有通用型互感器 体积小，可满足边缘尺寸要求较高及安装空间窄小的产品；(3)使用磁芯材料，成本低，价格竞争力高。 

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图。 

图2是本发明实施例基座结构件结构示意图。 

图3是本发明实施例上盖结构件结构示意图。 

图4为本发明实施例基座结构件接线板结构示意图。 

图5为本发明实施例基座结构件背面结构示意图。 

图6为本发明实施例磁路校正原理图。 

图7是本发明实施例回路端子与继电器的连接示意图。其中，7-1为回路连接方式一结构示意图，7-2为回路连接方式二结构示意图，7-3为回路连接方式三结构示意图，7-4为回路连接方式四结构示意图，7-5为回路连接方式五结构示意图，7-6为回路连接方式六结构示意图。 

图8为本发明实施例互感器原理图。 

图9为本发明实施例互感器外壳与组件连接结构图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

图1示出了本发明实施例提供的新型集成式端子座结构，包括基座结构件1和上盖结构件2，上盖结构件2侧面设置有卡槽9，基座结构件1与卡槽9对应处设置有卡扣8，上盖结构件2与基座结构件1通过卡槽9和卡扣8卡式连接。当然这里不仅局限于卡式连接，还可以是分子结合形式连接，包括热熔或超声波焊接。本实施例给出的是卡式连接，还可是卡式、热熔、超声波焊接的任意一种或其组合形式的连接。 

下面结合附图图2至图9及具体实施例对本发明作进一步描述。 

本发明实施例提供的新型集成式端子座，包括基座结构件1和上盖结构件2，基座结构件1内侧设置有互感器安装工位3、继电器安装工位4，在各工位上安装其工位对应的互感器和继电器，基座结构件1外侧有输入端子6，上盖结构件2对应基座端子6设置相应安装工位，基座结构件1面部设置接线板，接线板上与基座结构件1背面设置至少一个的信号插孔10，基座结构件1背面设置计量器安装工位11并安装计量器，计量器通过基座结构件1内侧的外接端口安装孔5实现外部连接，在第一端子与第二端子之间设置分流器安装工位7，基座上的接线板上有至少一个的信号插孔10，基座背面也设置有至少一个的信号插孔10。 

本实施例在回路端子与继电负荷开关的连接上有以下衍生： 

连接方式一： 

参考图7-1，静簧片C通过分子连接固定在端子座A内侧上，锰 铜D焊接在静簧片C上；动簧片E通过分子连接固定在端子座B内侧上；电接触部分F的静触点固定在静簧片C上，其动触点在弹性元件动簧片E上，驱动弹性元件，接触部分实现水平方向的闭合、断开电气动作。 

连接方式二 

参考图7-2，静簧片C通过分子连接固定在端子座B内侧上，锰铜D焊接在静簧片C上；动簧片E通过分子连接固定在端子座A内侧上；电接触部分F的静触点固定在静簧片C上，其动触点在弹性元件动簧片E上，驱动弹性元件，接触部分实现水平方向的闭合、断开电气动作。 

连接方式三： 

参考图7-3，静簧片C通过分子连接固定在端子座B底部上，锰铜D焊接在静簧片C上；动簧片E通过分子连接固定在端子座A底部上；电接触部分F的静触点固定在静簧片C上，其动触点在弹性元件动簧片E上，驱动弹性元件，接触部分实现垂直方向的闭合、断开电气动作。 

连接方式四： 

参考图7-4，静簧片C通过分子连接固定在端子座B内侧上，锰铜D焊接在静簧片C上；动簧片E通过分子连接固定在锰铜D上；电接触部分F的静触点固定在端子座A内侧上，其动触点在弹性元件动簧片E上，驱动弹性元件，接触部分实现水平方向的闭合、断开电气动作。 

连接方式五： 

参考图7-5，静簧片C通过分子连接固定在端子座B底部上，锰铜D焊接在静簧片C上；动簧片E通过分子连接固定在锰铜D上；电接触部分F的静触点固定在端子座A底部上，其动触点在弹性元件动簧片E上，驱动弹性元件，接触部分实现垂直方向的闭合、断开电气动作。 

连接方式六： 

参考图7-6，静簧片C通过分子连接固定在端子座A底部上，锰铜D焊接在静簧片C上；动簧片E通过分子连接固定在锰铜D上；电接触部分F的静触点固定在端子座B底部上，其动触点在弹性元件动簧片E上，驱动弹性元件，接触部分实现垂直方向的闭合、断开电气动作。 

以上连接变形的回路中，回路端子保障内部盲孔长度条件下端子整体长度的减少，回路路径也相对减少。回路端子与负荷开关的连接由紧固件连接更改为分子结合方式；连接位置从回路端子的根部位移到头部附近，连接面积增大，取消紧固件以及相应辅材，计量取样金属片分流器位置更改到两个回路端子的中间位置，有效减少工频磁场干扰，取样引出线从引出线连接更换为接插件方式。可根据客户需求额外增加一个金属屏蔽罩，进一步降低工频磁场的干扰。 

在回路的磁路校正中，采用全机械操作工艺，在不改变簧片形状及模穴配合的情况下，通过检测仪在线探测触点并由机械推动装置发生动作到磁路结构以自动完成固定。如图6先把b转轴装入基座；把 c磁路部件装入基座；把d传动件插入b转轴上；把e推动块装入基座；机械手固定c磁路部分，然后推动到位置x；影像检测，仪通过光学探测触点间隙，计算目标值与实际值的偏差以及所需要移动范围；机械手推动磁路部件到位置y；通过铆接固定c磁路部件在基座上，在线调制完成；把产品推动到下一个工序。 

本实施例采用的互感器为广域测量微型互感器，是通过分流回路电流与线圈匝数的测算实现输入电流测量。P1、P2为总回路，I₁、I₂为分流回路电流，S1、S2为输出端，假设x为电流回路分流比，n为互感器线圈匝数，i为输出信号测量电流，I为输入待检电流，次级回路电流分别为I₁、I₂，则I₂=I／(X+1)，(1)；设次级回路互感器匝数为n，则输出信号电流i=I₂／n，(2)；将公式(1)代入公式(2)，则有：i=I/(X+1)*n，即：输入待检电流I=(x+1)ni。广域测量微型互感器包括互感器外壳12与互感器分流电路组件，所述外壳12内设置有外径≤10的磁芯13，组件外置导流片14两端则焊接在端子座上，互感器分流电路导线15穿过外壳中心孔16固定连接在外置导流片14的两侧端头。外壳12通过互感器安装工位3内嵌连接在端子座上，可根据实际需求，通过端子座上连接的计量模块内嵌式软件实现导流片14与互感器导流比1：10或1：100之间的调整，测量范围广。 

本实施例所描述的新型集成式端子座，集继电器、互感器、端子座、计量器、分流器五项功能为一体，通过接线板接插形式直接与控制单元连接，节约不少于十根导线的焊接以及紧固工序，紧凑简洁的 设计对生产工序要求降低，半成品周转需求减少，通过减少废料使铜材使用率提高。 

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (13)

1.一种新型集成式端子座，其特征在于，所述端子座包括基座结构件和上盖结构件，其中：所述基座结构件内侧设置有互感器安装工位、继电器安装工位、分流器安装工位以及所述各工位上对应安装的互感器、继电器和分流器，基座结构件外侧设置输入端子，基座结构件面部设置接线板，接线板上与基座结构件背面设置至少一个的信号插孔，基座结构件背面设置计量器安装工位并安装计量器，计量器通过基座结构件内侧的外接端口安装孔实现外部连接；所述上盖结构件对应基座结构件输入端子设置相应安装工位，上盖结构件与基座结构件通过卡槽连接或分子结合形式连接。

2.根据权利要求1所述的端子座，其特征在于，所述分子结合形式为热熔或超声波焊接。

3.根据权利要求1-2所述的端子座，其特征在于，所述分流器安装工位设置在第一端子与第二端子之间。

4.根据权利要求1-3所述的端子座，其特征在于，所述互感器包括外壳与互感器分流电路组件，所述外壳与组件分别连接在端子座基座结构件上。

5.根据权利要求4所述的端子座，其特征在于，所述外壳内设置有外径≤10的磁芯，互感器分流电路导线穿过外壳中心孔固定连接在外置导流片的两侧端头。

6.根据权利要求5所述的端子座，其特征在于，所述端子座输入端子与继电器的连接为：动簧片与静簧片分别固定在两个端子上，继电器的静触点与动触点在水平方向的断开闭合。

7.根据权利要求5所述的端子座，其特征在于，所述端子座输入端子与继电器的连接为：动簧片与静簧片分别固定在两个端子上，继电器的静触点与动触点在垂直方向的断开闭合。

8.根据权利要求5所述的端子座，其特征在于，所述端子座输入端子与继电器的连接为：动簧片与静簧片固定在同一个端子上，继电器的静触点与动触点在水平方向的断开闭合。

9.根据权利要求5所述的端子座，其特征在于，所述端子座输入端子与继电器的连接为：动簧片与静簧片固定在同一个端子上，继电器的静触点与动触点在垂直方向的断开闭合。

10.根据权利要求1-9所述的端子座，其特征在于，所述端子座在不改变簧片形状及模穴配合下，通过检测仪在线探测触点并由机械推动装置发生动作到磁路结构以自动完成固定连接。

11.根据权利要求10所述的端子座，其特征在于，所述在线探测触点具体为探测触点压力及触点间隙。

12.根据权利要求11所述的端子座，其特征在于，所述动作具体为推动动作和拉动动作。

13.根据权利要求12所述的端子座，其特征在于，所述端子座通过分流回路电流与线圈匝数的测算实现输入电流测量。