CN108649368B - 带电插拔耐弧接触对 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带电插拔耐弧接触对，目的在于解决现有的电连接器中常采用电信号通断辅助控制设计或高压互锁设计，成本偏高，存在结构相对复杂或体积偏大缺陷的问题。其包括插针组件、插孔组件，插孔组件包括第一连接安装部、与第一连接安装部连接为一体的插孔插合段、弹性工作件、绝缘件、弹性保护针，插孔插合段呈管状或筒状，弹性保护针设置在插孔插合段的中心部，绝缘件设置在插孔插合段的端面处。本发明能在不增加任何电信号通断辅助控制系统或高压互锁机构情况下，让连接器可以直接进行带电插拔操作，在保证设备安全的同时，也易于设备后期维护保养、节约成本、提高效率等。本发明能够满足高压环境下的连接需求，具有较好的应用前景。

Description

带电插拔耐弧接触对
技术领域
本发明涉及电连接器领域，具体为带电插拔耐弧接触对。
背景技术
现有的电连接器在使用过程中进行带电插拔操作时，连接器（接触对）发生烧蚀，可能存在导致设备损坏等安全事故的问题。为解决这一问题，现有电连接器中常采用电信号通断辅助控制设计或高压互锁设计，成本偏高，存在结构相对复杂或体积偏大的缺陷。
例如，中国专利CN201120411094.3公开了一种带电插拔的连接器，并具体公开了如下技术方案：该连接器包括相互配合的公接头和母接头，所述公接头包括公接头壳体，在所述公接头壳体内固定有公接头内套，所述公接头内套内固定有公接头绝缘体，所述公接头绝缘体内设有插孔，公接头绝缘体固定连接有与插孔相对应的插孔焊接面，所述母接头包括母接头壳体，所述母接头壳体内固定有母接头绝缘体，所述母接头绝缘体内连接有与插孔相配合的插针，母接头绝缘体固定连接有与插针相对应的插针焊接面，所述母接头绝缘体内还设有信号控制针，公接头绝缘体内设有与信号控制针相匹配的控制针插孔，插针的长度应大于信号控制针的长度。该结构中，由于在母接头绝缘体内还设有信号控制针，公接头绝缘体内设有与信号控制针相匹配的控制针插孔，插针的长度应大于信号控制针的长度，这样连接器插拔时信号控制针起到后接触先分离的效果，这样可以控制电流信号在连接器连接时后连通，在连接器分离时又先断开，有效避免因带插拔时瞬间放电而损坏连接器。
如前所述，该连接器中采用电信号通断辅助控制设计，成本偏高。为此，迫切需要一种新的结构或装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对现有电连接器中常采用电信号通断辅助控制设计或高压互锁设计，成本偏高，存在结构相对复杂或体积偏大缺陷的问题，提供一种带电插拔耐弧接触对。本发明能在不增加任何电信号通断辅助控制系统或高压互锁机构情况下，让连接器可以直接进行带电插拔操作，在保证设备安全的同时，也易于设备后期维护保养、节约成本、提高效率等目的。本发明设计合理，构思巧妙，结构简单，易于操作，能够满足高压大电流环境下的连接需求，具有较好的应用前景。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
带电插拔耐弧接触对，包括插针组件、与插针组件相配合的插孔组件，所述插孔组件包括第一连接安装部、与第一连接安装部相连为一体的插孔插合段、弹性工作件、绝缘件、弹性保护针，所述插孔插合段呈管状或筒状，所述弹性保护针设置在插孔插合段的中心部，所述绝缘件设置在插孔插合段的端面处；沿插合方向，所述弹性工作件、绝缘件依次设置在插孔插合段内壁上；
所述插针组件包括第二安装连接部、与第二安装连接部相连为一体的插针插合段、保护连接件，所述插针插合段呈柱状，所述保护连接件内嵌于插针插合段的端部中心，所述保护连接件的中心设置有与弹性保护针相配合的连接孔；
所述保护连接件、弹性保护针分别采用耐高温导电金属材料制备而成。
所述弹性保护针呈柱状。
所述柱状为圆柱状或椭圆柱状或多边形柱状。
所述保护连接件呈环状或套状。
所述弹性工作件为片簧、冠簧、环簧中的一种或多种。
还包括限位件，所述限位件设置在第一安装连接部或第二安装连接部上。
现有的连接件中，通常在母接头绝缘体内设有信号控制针，公接头绝缘体内设有与信号控制针相匹配的控制针插孔，插针的长度应大于信号控制针的长度，这样连接器插拔时信号控制针起到后接触先分离的效果，这样可以控制电流信号在连接器连接时后连通，在连接器分离时又先断开，有效避免因带电插拔时瞬间放电而损坏连接器。
上述结构能够解决毫安级、低电流、低电压环境下，带电插拔时瞬间放电而损坏连接器的问题，其通过信号控制针与控制针插孔的相互配合实现，因此，结构较为复杂。为此，本发明采用了一种完全不同的结构形式，提供一种用于高电压、大电流下、新的带电插拔耐弧接触对。
该带电插拔耐弧接触对包括插针组件、与插针组件相配合的插孔组件。其中，插孔组件包括第一连接安装部、与第一连接安装部相连为一体的插孔插合段、弹性工作件、绝缘件、弹性保护针，插孔插合段呈管状或筒状，弹性保护针设置在插孔插合段的中心部，绝缘件设置在插孔插合段的端面处；沿插合方向，弹性工作件、绝缘件依次设置在插孔插合段内壁上。同时，插针组件包括第二安装连接部、与第二安装连接部相连为一体的插针插合段、保护连接件，插针插合段呈柱状，保护连接件内嵌于插针插合段的端部中心，保护连接件的中心设置有与弹性保护针相配合的连接孔。该结构中，保护连接件、弹性保护针分别采用耐高温导电金属材料制备而成，弹性保护针呈柱状。
在插针组件与插孔组件带电插合时，插孔组件内弹性保护针与插针组件上的保护连接件先接触；插针组件与插孔组件分离时，插孔组件内弹性保护针与插针组件上的保护连接件最后脱离。上述带电操作过程中，烧蚀情况将会出现在弹性保护针的头部圆角与保护连接件的孔口圆角上，从而有效确保弹性工作件及插针组件的工作面在插拔过程中不会烧蚀。经实际测定，弹性保护针和保护连接件耐高温，烧蚀轻微，可以多次使用，在连接器寿命期内无需维护。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：1）在分离或插合过程中，当插针组件和插孔组件碰撞或盲插不正时，若不采用绝缘件，会导致插孔插合段口部及插针插合段烧蚀；2）非金属绝缘材料的比热比金属大，进而能够提高起弧电压。
进一步，柱状为圆柱状或椭圆柱状或多边形柱状，保护连接件呈环状或套状。
进一步，弹性工作件为片簧、冠簧、环簧中的一种或多种。上述连接方式，能够保证连接的可靠性和稳定性。
进一步，还包括限位件，限位件设置在第一安装连接部或第二安装连接部上，限位件可以为凸台结构。限位件的设置有利于带电插拔耐弧接触对的安装和维护，具有更好的效果。
进一步，弹性保护针无加工或轴向开1个以上的槽。
综上所述，本发明采用了与现有信号控制针不同的带电插拔耐弧接触对；基于结构的改进，其能实现高电压、大电流下带电插拔。另外，本发明结构简单，使用方便，具有较高的应用价值。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为插孔组件的结构示意图。
图2为插针组件的结构示意图。
图3为带电插拔耐弧接触对的整体结构示意图。
图4为图3的剖视图。
图中标记：1、第一连接安装部，2、插孔插合段，3、弹性工作件，4、绝缘件，5、弹性保护针，6、第二安装连接部，7、插针插合段，8、保护连接件，9、连接孔。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
如图所示，该带电插拔耐弧接触对包括插针组件、与插针组件相配合的插孔组件。
如图1所示，插孔组件包括第一连接安装部、与第一连接安装部相连为一体的插孔插合段、弹性工作件、绝缘件、弹性保护针，插孔插合段呈管状或筒状，弹性保护针设置在插孔插合段的中心部，绝缘件设置在插孔插合段的端面处。沿插合方向，弹性工作件、绝缘件依次设置在插孔插合段内壁上。
本实施例中，弹性保护针呈柱状。进一步，柱状为圆柱状或椭圆柱状或多边形柱状。弹性保护针上不设开槽或沿轴向设至少一个开槽。
本实施例中，弹性工作件为片簧、冠簧、环簧中的一种或多种。采用弹性连接件，能够使插针插合段外壁与插孔插合段内壁相应部件更好的接触。
同时，插针组件包括第二安装连接部、与第二安装连接部相连为一体的插针插合段、保护连接件，插针插合段呈柱状，保护连接件内嵌于插针插合段的端部中心，保护连接件的中心设置有与弹性保护针相配合的连接孔。保护连接件、弹性保护针分别采用耐高温导电金属材料制备而成。本实施例中，保护连接件呈环状或套状。
作为优选，该接触对还包括限位件，限位件分别设置在第一安装连接部、第二安装连接部上。限位件的设置能够使接触对与其他部件更好的接触，提高连接效果。
综上，本实施例中，接触对包含插针组件和插孔组件两部分，插针组件的插合一端中间有一轴向孔，插针组件插合端的端面中间有金属环或套或片或垫。插针组件和插孔组件插合，即实现两者的连接；拔出过程，即插针组件与插孔组件分离即可。
（一）实验测定
（1）带电插拔实验
将本实施例的装置在DC110V 、130A条件下，进行4对样品插拔测试。经测定，在经过500次带电插拔测试后，工作部位没有发生烧蚀，弹性保护针的头部圆角和保护连接件的孔口圆角上出现轻微点蚀。
（2）接触电阻：0.087mΩ，0.081 mΩ，0.096 mΩ，0.087 mΩ，均小于0.15 mΩ的标准要求。
（3）温升实验
将依次经实验（1）、实验（2）测试后的样品进行温升实验。4对样品实验结果如下：37.4℃，38.1℃，35.5℃，35.8℃，均小于55℃的标准要求。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.带电插拔耐弧接触对，其特征在于，包括插针组件、与插针组件相配合的插孔组件，所述插孔组件包括第一连接安装部、与第一连接安装部相连为一体的插孔插合段、弹性工作件、绝缘件、弹性保护针，所述插孔插合段呈管状或筒状，所述弹性保护针设置在插孔插合段的中心部，所述绝缘件设置在插孔插合段的端面处；沿插合方向，所述弹性工作件、绝缘件依次设置在插孔插合段内壁上；
所述插针组件包括第二安装连接部、与第二安装连接部相连为一体的插针插合段、保护连接件，所述插针插合段呈柱状，所述保护连接件内嵌于插针插合段的端部中心，所述保护连接件的中心设置有与弹性保护针相配合的连接孔；
所述保护连接件、弹性保护针分别采用耐高温导电金属材料制备而成；
所述弹性保护针呈柱状，弹性保护针上不设开槽或沿轴向设至少一个开槽，所述弹性保护针的头部呈圆角状；
所述保护连接件呈环状或套状；
在插针组件与插孔组件带电插合时，插孔组件内弹性保护针与插针组件上的保护连接件先接触；插针组件与插孔组件分离时，插孔组件内弹性保护针与插针组件上的保护连接件最后脱离；
上述带电操作过程中，烧蚀情况将会出现在弹性保护针的头部圆角与保护连接件的孔口圆角上，从而有效确保弹性工作件及插针组件的工作面在插拔过程中不会烧蚀。
2.根据权利要求1所述带电插拔耐弧接触对，其特征在于，所述柱状为圆柱状或椭圆柱状或多边形柱状。
3.根据权利要求1所述带电插拔耐弧接触对，其特征在于，所述弹性工作件为片簧、冠簧、环簧中的一种。
4.根据权利要求1或3所述带电插拔耐弧接触对，其特征在于，还包括限位件，所述限位件设置在第一安装连接部或第二安装连接部上。
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