CN107331582A - 一种高低压隔离型高压直流继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高低压隔离型高压直流继电器，主体包含有包括有激磁线圈和动铁芯的低压控制系统，包括有左右定触点和条状动触头的高压被控系统，包括有轴套和杆轴的非金属连杆轴，内设有具有阻止外界电磁干扰功能的绝缘屏蔽内衬和具有阻止低压控制系统和高压被控系统工作时内部电磁波互窜干扰功能的中间屏蔽隔离层的壳体。非金属连杆轴具有良好的电磁电气隔离功能，对在条状动触头上流过的大电流无分流作用，对激磁线圈工作时产生的电磁场不会产生电磁感应效应，不仅能确保继电器按设计指标在无额外干扰的情况下正常且稳定地工作，而且还能使继电器的工作免受负载电压电流大小的限制影响，因而具有很大的工作适用面。

Description

一种高低压隔离型高压直流继电器

技术领域

本发明涉及电子控制器件技术领域，特别是一种高低压隔离型高压直流继电器。

背景技术

继电器是一种具有利用较小输入电流去控制较大电流输出功能的自动控制器件，本质上是一种当输入电流量达到一定量值时触发工作、使输出电流量产生跳跃式变化的“自动开关”，多用于机电一体化的自动控制系统中，具有简化电路结构、自动转换电路工作模式和保护或调节电路正常工作的功能，能给使用继电器的系统或设备带来确保安全运行、降低生产成本和一定的节能效果。继电器品种较多，应用也日趋广泛。其中主体包含有由激磁线圈和动铁心构成的低压控制系统，由左右动触点和条状动触头构成的高压被控系统，和一端与条状动触头固定相连、另一端固设在动铁心上的金属联动轴的柱塞型高压直流继电器，由于具有当电流通过线圈时，柱塞形动铁心作轴向直线运动，使另一端固设在动铁心上金属联动轴同步作轴向移动，驱使固设在其一端的条状动触头与左右定触点接通或断开负载电路的工作特点，可以允许选择较长的触点间距，故特别适用于直流高至几百伏、短时间达数十安至150安左右大电流的接通或断开。目前该类高压直流继电器已开始应用于高铁动车及电动汽车、储能类安全稳定性要求极高、具有一定节能要求的应用领域，已初步显现了其优异的市场应用前景。但随着时间的推移，在实践中逐步发现了一些不足之处，虽然现有的该类高压直流继电器能基本上满足220V/380VAC普通负载系统的使用要求，但当用于900VDC电压的高铁、新能源汽车、储能类高压大电流输出要求的负载系统时，该类高压直流继电器的抗干扰性能明显不佳，时会发生工作灵敏度降低、工作稳定性差的不良状况，使使用这类继电器的系统或设备存在不确定性安全隐患。因此，如何提高这类继电器的抗干扰性能，提高这类继电器在高压大电流负载工作过程中的稳定性，以确保使用这类继电器的系统或设备的运行安全性和工作可靠性，成为目前业界迫切需要解决的技术难点。对此，目前业界除了为这类继电器的出厂前例行试验中增加了电磁兼容测试项目，以应对产品辐射超标问题外，还采取了对继电器外壳增加设置电磁屏蔽内衬层、腔内设置中间隔离层的方法以谋求改善这类继电器的整体抗外界电磁干扰能力和抑制控制系统和被控系统间的内部相互窜扰。从理论上讲，应该是行之有效的。但事实证明效果甚微。虽然经这样处理后表面上可以确保投入应用的是达标产品，但又同时发现了测试新产品数据重复性差的问题，所以，对那些即便是检验合格的产品的使用可信度也仍存疑虑。由此可见，如何从根本上改善这类继电器的工作灵敏度和工作稳定性问题，有待业界进一步探讨和研究。

发明内容

本发明的目的是要克服现有柱塞型高压直流继电器不适用于高压大电流负载的自动控制系统或设备上的不足，提供一种结构相对科学且合理、能抑制继电器自身内部电磁窜扰、切实确保继电器正常工作灵敏度和工作稳定性的高低压隔离型高压直流继电器。

本发明的高低压隔离型高压直流继电器主体包含有低压控制系统、高压被控系统、连杆轴、壳体、上部压缩弹簧和下部压缩弹簧，特征在于：所述的低压控制系统中设置有激磁线圈和动铁芯；所述的高压被控系统中设置有左右定触点和条状动触头；所述的连杆轴由非金属刚性材料制成，包括有轴套和杆轴；所述的壳体外设有低压电气接线柱和高压电气接线柱，内设有绝缘屏蔽内衬、中间屏蔽隔离层、低压电气设置仓和高压电气设置仓；

在装配状态下，所述的低压控制系统设置在低压电气设置仓内，激磁线圈与低压电气接线柱电气相连，所述的高压被控系统设置在高压电气设置仓内，左右定触点与高压电气接线柱电气相连，所述的连杆轴的轴套固定设置在中间屏蔽隔离层的中心位置上，所述的杆轴伸置在轴套内，杆轴的一端与条状动触头固定相连，杆轴的另一端固设在动铁芯的底部上，杆轴的上部杆轴上套设有上部压缩弹簧，下部杆轴上套设有下部压缩弹簧；

工作时，控制电压通过低压电气接线柱输入、施加于激磁线圈两端，动铁芯在电磁力作用下带动杆轴向上位移，驱使条状动触头同步上移、与左右定触点相接触，使被控电路闭合，输出工作电流，由于连杆轴由非金属刚性材料制成，对在条状动触头上流过的大电流无分流作用，对激磁线圈工作时产生的电磁场也不会产生电磁感应效应，从电磁电气角度隔离了低压控制系统和高压被控系统，克服了采用金属连杆轴时因分流和电磁感应作用而成为电磁发射天线所产生的影响继电器正常工作灵敏度、导致影响继电器工作稳定性的内部额外电磁干扰， 从而确保继电器的正常工作灵敏度及工作稳定性。

基于上述构思的本发明高低压隔离型高压直流继电器，由于将传统高压直流继电器的结构进行了综合性设计，采取了抗内外干扰的全面隔离措施的，不仅在壳体上设置了具有阻止外界电磁干扰功能的绝缘屏蔽内衬，在低压电气设置仓和高压电气设置仓之间的中间隔板上设置了具有阻止低压控制系统和高压被控系统工作时产生的电磁波互窜干扰功能的屏蔽隔离层，同时，将在互连低压控制系统和高压被控系统之间起动力传递、协调联动工作功能的金属联动轴改由非金属刚性材料制成，可以有效杜绝现有技术中因金属联动轴对条状动触头上流经大电流的分流作用引发的在金属联动轴周围产生的电磁波对激磁线圈中的激磁电流，及由激磁线圈正常工作时产生的电磁场的冲击性工作干扰，从而降低继电器的工作灵敏度、最终影响继电器的工作稳定性的不良状况，同时也可杜绝过大分流电流对低压控制系统构件的损坏。所以，由非金属刚性材料制成的联动轴有效隔离了低压控制系统和高压被控系统之间的电气电磁窜扰，避免了现有继电器中金属联动轴在工作过程中的发射天线效应，使本发明采用由非金属刚性材料制成联动轴的继电器不仅能在免受外界和内部的额外电磁干扰的情况下正常工作，而且还能确保继电器的正常工作免受负载系统的电压电流大小的影响，从而带来具有更大工作适用面的积极技术效果，与现有的同类继电器相比，明显具有结构更趋科学和合理，更能确保继电器性能参数与设计要求一致，更能确保继电器具有正常的工作灵敏度，从而确保工作的稳定性和可靠工作寿命，确保使用本发明继电器的高压大电流负载的系统或设备的安全运行。本发明有效解决了现有技术中困扰业界的一大难题，为高压直流继电器的拓展应用消除了一大屏障，实是高压直流继电器制造领域的一大技术突破，是现有高压直流继电器的理想更新换代产品，市场应用广阔。

附图说明

图1是本发明实施例的基本结构示意图。

图中：

1.低压控制系统 11.激磁线圈 12.动铁芯 2.高压被控系统

21.左右定触点 22.条状动触头 3.连杆轴 31.轴套

32.杆轴 4.壳体 41.绝缘屏蔽内衬 42.中间屏蔽隔离层

43.低压电气设置仓 44.高压电气设置仓 5.上部压缩弹簧

6.下部压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本发明作进一步说明。

在图1中，本发明的一种高低压隔离型高压直流继电器，主体包含有低压控制系统1、高压被控系统2、连杆轴3、壳体4、上部压缩弹簧5和下部压缩弹簧6，其特征在于:所述的低压控制系统1中设置有激磁线圈11和动铁芯12；所述的高压被控系统2中设置有左右定触点21和条状动触头22；所述的连杆轴3由非金属刚性材料制成，包括有轴套31和杆轴32；所述的壳体4外设有低压电气接线柱和高压电气接线柱，内设有绝缘屏蔽内衬41、中间屏蔽隔离层42、低压电气设置仓43和高压电气设置仓44；

在装配状态下，所述的低压控制系统1设置在低压电气设置仓43内，激磁线圈11与低压电气接线柱电气相连，所述的高压被控系统2设置在高压电气设置仓44内，左右定触点21与高压电气接线柱电气相连，所述的连杆轴3的轴套31固定设置在中间屏蔽隔离层42的中心位置上，所述的杆轴32伸置在轴套31内，杆轴32的一端与条状动触头22固定相连，杆轴32的另一端固设在动铁芯12的底部上，杆轴32的上部杆轴上套设有上部压缩弹簧5，下部杆轴上套设有下部压缩弹簧6；

工作时，控制电压通过低压电气接线柱输入、施加于激磁线圈11两端，动铁芯12在电磁力作用下带动杆轴32向上位移，驱使条状动触头22同步上移、与左右定触点21相接触，使被控电路闭合，输出工作电流，由于连杆轴3由非金属刚性材料制成，对在条状动触头22上流过的大电流无分流作用，对激磁线圈工作时产生的电磁场也不会产生电磁感应效应，从电磁电气角度隔离了低压控制系统1和高压被控系统2，克服了采用金属连杆轴时因分流和电磁感应作用而成为电磁发射天线所产生的影响继电器正常工作灵敏度、导致影响继电器工作稳定性的内部额外电磁干扰， 从而确保继电器的正常工作灵敏度及工作稳定性。

Claims (1)

1.一种高低压隔离型高压直流继电器，主体包含有低压控制系统（1）、高压被控系统（2）、连杆轴（3）、壳体（4）、上部压缩弹簧（5）和下部压缩弹簧（6），其特征在于:

所述的低压控制系统（1）中设置有激磁线圈（11）和动铁芯（12）；

所述的高压被控系统（2）中设置有左右定触点（21）和条状动触头（22）；

所述的连杆轴（3）由非金属刚性材料制成，包括有轴套（31）和杆轴（32）；

所述的壳体（4）外设有低压电气接线柱和高压电气接线柱，内设有绝缘屏蔽内衬（41）、中间屏蔽隔离层（42）、低压电气设置仓（43）和高压电气设置仓（44）；

在装配状态下，所述的低压控制系统（1）设置在低压电气设置仓（43）内，激磁线圈（11）与低压电气接线柱电气相连，所述的高压被控系统（2）设置在高压电气设置仓（44）内，左右定触点（21）与高压电气接线柱电气相连，所述的连杆轴（3）的轴套（31）固定设置在中间屏蔽隔离层（42）的中心位置上，所述的杆轴（32）伸置在轴套（31）内，杆轴（32）的一端与条状动触头（22）固定相连，杆轴（32）的另一端固设在动铁芯（12）的底部上，杆轴（32）的上部杆轴上套设有上部压缩弹簧（5），下部杆轴上套设有下部压缩弹簧（6）；

工作时，控制电压通过低压电气接线柱输入、施加于激磁线圈（11）两端，动铁芯（12）在电磁力作用下带动杆轴（32）向上位移，驱使条状动触头（22）同步上移、与左右定触点（21）相接触，使被控电路闭合，输出工作电流，由于连杆轴（3）由非金属刚性材料制成，对在条状动触头（22）上流过的大电流无分流作用，对激磁线圈（11）工作时产生的电磁场也不会产生电磁感应效应，从电磁电气角度隔离了低压控制系统（1）和高压被控系统（2），克服了采用金属连杆轴时因分流和电磁感应作用而成为电磁发射天线所产生的影响继电器正常工作灵敏度、导致影响继电器工作稳定性的内部额外电磁干扰，从而确保继电器的正常工作灵敏度及工作稳定性。