CN105261501B - 双电源转换开关及其中线重叠转换结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双电源转换开关及其中线重叠转换结构，中线重叠转换结构包括绝缘壳体、绝缘安装座、A电源动触头和B电源动触头、负载接线板、A电源接线板以及B电源接线板；A电源动触头、B电源动触头与绝缘安装座之间相对可转动，负载接线板位于A电源动触头和B电源动触头的一端之间，且与A电源动触头和B电源动触头一端可分离电性接触；A电源接线板和B电源接线板分别位于A电源动触头和B电源动触头另一端一侧，且A电源接线板与A电源动触头的另一端可分离电性接触，B电源接线板与B电源动触头的另一端可分离电性接触。本发明有效实现了中性线重叠转换合闸，避免双电源开关在转换过程中出现的中性线电压瞬变现象，有效保护用电设备。

Description

双电源转换开关及其中线重叠转换结构

技术领域

本发明涉及电源开关技术领域，尤其涉及一种双电源转换开关及其中线重叠转换结构。

背景技术

目前带中性线(N极)的四极双电源转换开关广泛应用在供配电系统中，此类产品有N极开路转换和闭合转换之分，也就是说有N极同步转换和重叠转换之分。

N极同步转换：四极开关固定在同一转轴上，N极与另外三极结构完全相同，包括触头材料，触头参数等。其优点有：使两个电源成为独立的电源；四极同步转换，结构及运动机构简单；N极触头开距大，能满足隔离距离要求。缺点是：N极同步转换时电压瞬变可能对设备造成损害。

N极重叠转换：N极与另外三极不同时转动，即N极先合后分，并且转换过程中保持接通状态，不断电。根据两路电源间N极存在的电压低的特点，N极结构设计也不相同，一般不考虑灭弧，触头材料及参数也可适当降低要求。

在一些重要负荷的供电系统(如电信业)，要求负荷的中性线(N极)任何时候都不能有分断。针对目前的N极重叠转换的双电源转换开关，存在N极结构复杂，可靠性差等缺点。因此，很有必要设计一种新型的双电源开关的中性线重叠转换结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种实现中性线重叠转换合闸且可靠性高的双电源转换开关及其中线重叠转换结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双电源转换开关的中线重叠转换结构，包括绝缘壳体、设置在所述绝缘壳体上且与双电源转换开关上驱动方轴配合的绝缘安装座、相对设置在所述绝缘安装座两侧上的A电源动触头和B电源动触头、设置在所述绝缘壳体上的负载接线板、A电源接线板以及B电源接线板；

所述A电源动触头和B电源动触头均与所述绝缘安装座之间相对可转动，所述负载接线板位于所述A电源动触头和B电源动触头的一端之间，且与所述A电源动触头和B电源动触头的一端可分离电性接触；所述A电源接线板和B电源接线板分别位于所述A电源动触头和B电源动触头的另一端一侧，且所述A电源接线板与所述A电源动触头的另一端可分离电性接触，所述B电源接线板与所述B电源动触头的另一端可分离电性接触。

在所述双电源转换开关的A电源和B电源均断开时，所述A电源动触头与所述负载接线板、A电源接线板电性接触，所述B电源动触头与所述负载接线板、B电源接线板电性接触；

在所述双电源转换开关的A电源合闸时，所述A电源动触头与所述负载接线板、A电源接线板电性接触，所述B电源动触头与所述负载接线板、B电源接线板断开接触；

在所述双电源转换开关的B电源合闸时，所述B电源动触头与所述负载接线板、B电源接线板电性接触，所述A电源动触头与所述负载接线板、A电源接线板断开接触。

优选地，所述绝缘安装座上设有供所述驱动方轴穿设其中的通孔，以使所述绝缘安装座随所述驱动方轴转动而转动；所述通孔位于所述A电源动触头和B电源动触头之间。

优选地，所述A电源动触头通过至少一个第一销轴设置在所述绝缘安装座一侧上，所述B电源动触头通过至少一个第二销轴设置在所述绝缘安装座相对另一侧上。

优选地，所述绝缘安装座上设有第一弧形槽和第二弧形槽，分别供所述第一销轴和第二销轴可滑动配合其中。

优选地，所述第一弧形槽和第二弧形槽位于所述绝缘安装座转动方向的圆周上。

优选地，所述A电源动触头包括第一段、自所述第一段一端向一侧弯曲延伸的第一负载接触部、以及自所述第一段另一端向另一侧弯曲延伸的第一接线部；

所述B电源动触头包括第二段、自所述第二段一端向一侧弯曲延伸的第二负载接触部、以及自所述第二段另一端向另一侧弯曲延伸的第二接线部；

所述第一负载接触部和第二负载接触部相对，所述负载接线板位于第一负载接触部和第二负载接触部之间；所述第一接线部和第二接线部相背，所述A电源接线板和B电源接线板分别与所述第一接线部和第二接线部对应。

优选地，该中线重叠转换结构还包括可伸缩地连接在所述A电源动触头和B电源动触头之间的弹性件。

优选地，所述弹性件包括相间隔的触头压簧和触头拉簧；所述触头压簧靠近所述A电源接线板和B电源接线板，所述触头拉簧靠近所述负载接线板。

优选地，所述绝缘安装座上设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板于所述A电源动触头和B电源动触头之间设置在所述触头压簧的一侧，所述第二挡板于所述A电源动触头和B电源动触头之间设置在所述触头拉簧的一侧。

本发明还提供一种双电源转换开关，包括驱动控制部和开关主体，所述驱动控制部连接开关主体以对所述开关主体进行开关控制；所述开关主体包括依次设置的第一极、第二极、第三极以及上述任一项所述的中线重叠转换结构。

本发明的有益效果：有效实现了中性线重叠转换合闸，避免了双电源开关在转换过程中出现的中性线电压瞬变现象，有效保护了用电设备；并且结构简单，零部件的生产加工以及产品维护方便，使用可靠性也有很大程度提高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的双电源转换开关的结构示意图；

图2是图1所示双电源转换开关的内部结构示意图；

图3是本发明一实施例的中线重叠转换结构的结构示意图；

图4是图3所示中线重叠转换结构在双电源转换开关处于中间分闸时的状态示意图；

图5是图3所示中线重叠转换结构在双电源转换开关A电源处于合闸时的状态示意图；

图6是图3所示中线重叠转换结构在双电源转换开关B电源处于合闸时的状态示意图；

图7是图3所示中线重叠转换结构中动触头组件的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

在双电源转换开关中，具有两个电源侧分别为A电源侧和B电源侧，其中A电源即为常用电源，B电源即为备用电源。

如图1、2所示，本发明一实施例的双电源转换开关，包括驱动控制部10和开关主体20，驱动控制部10连接开关主体20，提供动力对开关主体20进行开关控制。开关主体20包括依次设置的第一极1、第二极2、第三极3以及中线重叠转换结构(N极)4。

驱动控制部10与开关主体20通过驱动方轴101及螺杆102连接，开关主体20的四个极的动触头组件均与驱动方轴101配合，从而通过驱动方轴101转动可以驱动动触头组件进行动作，实现导通或断开。该双电源转换开关中，第一极1至第三极3的结构相同，且可采用现有技术实现。而N极4不同于第一极1至第三极3。

如图3所示，中线重叠转换结构(N极)4的一实施例中，包括绝缘壳体41、设置在绝缘壳体41上且与驱动方轴101配合的绝缘安装座42、设置在绝缘安装座42上的A电源动触头43和B电源动触头44、设置在绝缘壳体41上的负载接线板45、A电源接线板46以及B电源接线板47。绝缘安装座42、A电源动触头43和B电源动触头44一起构成该中线重叠转换结构4的动触头组件。

其中，A电源动触头43和B电源动触头44相对设置在绝缘安装座42上，且与绝缘安装座42之间相对可转动；负载接线板45位于A电源动触头43和B电源动触头44的一端之间，且负载接线板45与A电源动触43头的一端、B电源动触头44的一端可分离电性接触；A电源接线板46和B电源接线板47相对且分别位于A电源动触头43和B电源动触头44的另一端一侧，且A电源接线板46与A电源动触头43的另一端可分离电性接触，B电源接线板47与B电源动触头44的另一端可分离电性接触。

如图4所示，在双电源转换开关的A电源和B电源均断开时(两路电源第一至第三极都断开)，A电源动触头43与负载接线板45、A电源接线板46电性接触，B电源动触头44与负载接线板45、B电源接线板47电性接触，从而A电源和B电源与负载同时导通，满足中性线重叠合闸的基本条件。

如图5所示，在双电源转换开关的A电源合闸时，A电源动触头与负载接线板、A电源接线板电性接触，B电源动触头与负载接线板、B电源接线板断开接触。

如图6所示，在双电源转换开关的B电源合闸时，B电源动触头与负载接线板、B电源接线板电性接触，A电源动触头与所述负载接线板、A电源接线板断开接触。

从上述可知，在双电源转换开关电源转换(分闸、合闸)过程中，中线重叠转换结构4的A电源动触头43或B电源动触头44始终保持与A电源或B电源导通，有效实现了中性线重叠转换合闸，避免了双电源开关在转换过程中出现的中性线电压瞬变现象，有效保护了用电设备。

绝缘安装座42可转动设置在绝缘壳体41上，其转动由驱动方轴101转动驱动。绝缘安装座42上设有通孔420供驱动方轴101穿设其中，以使绝缘安装座42随驱动方轴101转动而转动。通孔420位于A电源动触头43和B电源动触头44之间。可以理解地，该通孔420对应驱动方轴101为方形孔。通孔420还贯穿绝缘壳体41，驱动方轴101从绝缘壳体41外穿进绝缘安装座42。

负载接线板45、A电源接线板46和B电源接线板47均固定设置在绝缘壳体41上。

参考图3、7所示，A电源动触头43通过至少一个第一销轴51设置在绝缘安装座42一侧上。本实施例中，第一销轴51设有两个，相间隔穿设在A电源动触头43和绝缘安装座42上。对应地，绝缘安装座42上设有第一弧形槽421供第一销轴51可滑动配合其中。当绝缘安装座42在驱动方轴101驱动下圆周转动时，通过第一弧形槽421与第一销轴51配合来驱使A电源动触头43转动以与负载接线板45、A电源接线板46电性接触或断开。

B电源动触头44通过至少一个第二销轴52设置在绝缘安装座42相对另一侧上，从而B电源动触头44和A电源动触头43相对。本实施例中，第二销轴52设有两个，相间隔穿设在B电源动触头44和绝缘安装座42上。对应地，绝缘安装座42上设有第二弧形槽422供第二销轴52可滑动配合其中。当绝缘安装座42在驱动方轴101驱动下圆周转动时，通过第二弧形槽422与第二销轴52配合来驱使B电源动触头44转动以与负载接线板45、B电源接线板47电性接触或断开。

第一弧形槽51和第二弧形槽52位于绝缘安装座42转动方向的圆周上。

进一步地，本实施例中，第一销轴51贯穿A电源动触头43和绝缘安装座42，其顶部伸出A电源动触头43，底部伸出绝缘安装座42的底面，且底部通过垫圈和挡圈定位；第二销轴52贯穿B电源动触头44和绝缘安装座42，其顶部伸出B电源动触头44，底部伸出绝缘安装座42的底面，且底部通过垫圈和挡圈定位。

在双电源转换开关的A电源和B电源均断开状态，如图4中所示，第一销轴51和第二销轴52分别位于第一弧形槽421和第二弧形槽422的一端。以图4中动触头组件放置方向为例，第一销轴51位于第一弧形槽421顺时针方向的一端处，第二销轴52位于第二弧形槽422逆时针方向的一端处。

在双电源转换开关的A电源从断开到合闸时，如图4到图5所示，绝缘安装座42在驱动方轴101的驱动下顺时针转动，使得第一销轴51从第一弧形槽421的一端滑动至另一端，此时并未带动A电源动触头43转动，A电源动触头43始终保持与负载接线板45、A电源接线板46电性接触；而第二销轴52在绝缘安装座42的转动中抵压其所在第二弧形槽422的一端，从而带动B电源动触头44转动，B电源动触头44转动断开与负载接线板45、B电源接线板47的电性接触。

在双电源转换开关的B电源从断开到合闸时，如图4到图6所示，绝缘安装座42在驱动方轴101的驱动下逆时针转动，使得第二销轴52从第二弧形槽422的一端滑动至另一端，此时并未带动B电源动触头44转动，B电源动触头44始终保持与负载接线板45、B电源接线板47电性接触；而第一销轴51在绝缘安装座42的转动中抵压其所在第一弧形槽421的一端，从而带动A电源动触头43转动，A电源动触头43转动断开与负载接线板45、A电源接线板46的电性接触。

具体地，如图3、7所示，A电源动触头43可包括第一段431、自第一段431一端向一侧弯曲延伸的第一负载接触部432、以及自第一段431另一端向另一侧弯曲延伸的第一接线部433。B电源动触头44可包括第二段441、自所述第二段441一端向一侧弯曲延伸的第二负载接触部442、以及自第二段441另一端向另一侧弯曲延伸的第二接线部443。

在绝缘安装座42上，第一负载接触部432和第二负载接触部442相向弯曲延伸，第一负载接触部432和第二负载接触部442相对，负载接线板45位于第一负载接触部432和第二负载接触部442之间，使得第一负载接触部432和第二负载接触部442可与负载接线板45电性接触。第一接线部433和第二接线部443相背弯曲延伸，A电源接线板46和B电源接线板47分别与第一接线部433和第二接线部443对应，以分别与A电源接线板46和B电源接线板47电性接触。

另外，该中线重叠转换结构4还包括可伸缩地连接在A电源动触头和B电源动触头之间的弹性件，可通过自身弹力作用A电源动触头43和B电源动触头44，促使两者与负载接线板45、A电源接线板46和B电源接线板47的电性接触。

如图3所示，本实施例中，弹性件包括相间隔的触头压簧61和触头拉簧62。触头压簧61靠近A电源接线板46和B电源接线板47，触头拉簧62靠近负载接线板45。优选地，触头压簧61与一第一销轴51和一第二销轴52对应，触头拉簧62与另一第一销轴51和另一第二销轴52对应。

在图4所示状态中，触头压簧61和触头拉簧62处于自然伸展状态；在图5和图6所示的状态中，触头压簧61压缩，触头拉簧62拉伸。

进一步地，如图3、7所示，绝缘安装座42上还设有第一挡板71和第二挡板72，分别对触头压簧61和触头拉簧62起限位作用。其中，第一挡板71于A电源动触头43和B电源动触头44之间设置在触头压簧61的一侧，第二挡板72于A电源动触头43和B电源动触头44之间设置在触头拉簧62的一侧。

在绝缘安装座42上，触头压簧61和触头拉簧62位于通孔420的两侧，而第一挡板71和第二挡板72分别位于触头压簧61和触头拉簧62远离通孔420的一侧。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种双电源转换开关的中线重叠转换结构，其特征在于，中线重叠转换结构(4)包括绝缘壳体(41)、设置在所述绝缘壳体(41)上且与双电源转换开关上驱动方轴(101)配合的绝缘安装座(42)、相对设置在所述绝缘安装座(42)两侧上的A电源动触头(43)和B电源动触头(44)、设置在所述绝缘壳体(41)上的负载接线板(45)、A电源接线板(46)以及B电源接线板(47)；

所述A电源动触头(43)和B电源动触头(44)均与所述绝缘安装座(42)之间相对可转动，所述负载接线板(45)位于所述A电源动触头(43)和B电源动触头(44)的一端之间，且与所述A电源动触头(43)和B电源动触头(44)的一端可分离电性接触；所述A电源接线板(46)和B电源接线板(47)分别位于所述A电源动触头(43)和B电源动触头(44)的另一端一侧，且所述A电源接线板(46)与所述A电源动触头(43)的另一端可分离电性接触，所述B电源接线板(47)与所述B电源动触头(44)的另一端可分离电性接触；

在所述双电源转换开关的A电源和B电源均断开时，所述A电源动触头(43)与所述负载接线板(45)、A电源接线板(46)电性接触，所述B电源动触头(44)与所述负载接线板(45)、B电源接线板(47)电性接触；

在所述双电源转换开关的A电源合闸时，所述A电源动触头(43)与所述负载接线板(45)、A电源接线板(46)电性接触，所述B电源动触头(44)与所述负载接线板(45)、B电源接线板(47)断开接触；

在所述双电源转换开关的B电源合闸时，所述B电源动触头(44)与所述负载接线板(45)、B电源接线板(47)电性接触，所述A电源动触头(43)与所述负载接线板(45)、A电源接线板(46)断开接触；

所述A电源动触头(43)包括第一段(431)、自所述第一段(431)一端向一侧弯曲延伸的第一负载接触部(432)、以及自所述第一段(431)另一端向另一侧弯曲延伸的第一接线部(433)；

所述B电源动触头(44)包括第二段(441)、自所述第二段(441)一端向一侧弯曲延伸的第二负载接触部(442)、以及自所述第二段(441)另一端向另一侧弯曲延伸的第二接线部(443)；

所述第一负载接触部(432)和第二负载接触部(442)相对，所述负载接线板(45)位于第一负载接触部(432)和第二负载接触部(442)之间；所述第一接线部(433)和第二接线部(443)相背，所述A电源接线板(46)和B电源接线板(47)分别与所述第一接线部(433)和第二接线部(443)对应。

2.根据权利要求1所述的中线重叠转换结构，其特征在于，所述绝缘安装座(42)上设有供所述驱动方轴(101)穿设其中的通孔(420)，以使所述绝缘安装座(42)随所述驱动方轴(101)转动而转动；所述通孔(420)位于所述A电源动触头(43)和B电源动触头(44)之间。

3.根据权利要求1所述的中线重叠转换结构，其特征在于，所述A电源动触头(43)通过至少一个第一销轴(51)设置在所述绝缘安装座(42)一侧上，所述B电源动触头(44)通过至少一个第二销轴(52)设置在所述绝缘安装座(42)相对另一侧上。

4.根据权利要求3所述的中线重叠转换结构，其特征在于，所述绝缘安装座(42)上设有第一弧形槽(421)和第二弧形槽(422)，分别供所述第一销轴(51)和第二销轴(52)可滑动配合其中。

5.根据权利要求4所述的中线重叠转换结构，其特征在于，所述第一弧形槽(421)和第二弧形槽(422)位于所述绝缘安装座(42)转动方向的圆周上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的中线重叠转换结构，其特征在于，该中线重叠转换结构(4)还包括可伸缩地连接在所述A电源动触头(43)和B电源动触头(44)之间的弹性件。

7.根据权利要求6所述的中线重叠转换结构，其特征在于，所述弹性件包括相间隔的触头压簧(61)和触头拉簧(62)；所述触头压簧(61)靠近所述A电源接线板(46)和B电源接线板(47)，所述触头拉簧(62)靠近所述负载接线板(45)。

8.根据权利要求7所述的中线重叠转换结构，其特征在于，所述绝缘安装座(42)上设有第一挡板(71)和第二挡板(72)，所述第一挡板(71)于所述A电源动触头(43)和B电源动触头(44)之间设置在所述触头压簧(61)的一侧，所述第二挡板(72)于所述A电源动触头(43)和B电源动触头(44)之间设置在所述触头拉簧(62)的一侧。

9.一种双电源转换开关，包括驱动控制部(10)和开关主体(20)，所述驱动控制部(10)连接开关主体(20)以对所述开关主体(20)进行开关控制；其特征在于，所述开关主体(20)包括依次设置的第一极(1)、第二极(2)、第三极(3)以及权利要求1-8任一项所述的中线重叠转换结构(4)。