CN110098517A - 直流插座 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种直流插座，包括：壳体，具有容纳槽和与容纳槽连通的开口，直流插座的动触头能够插入容纳槽；静触头，分布于容纳槽；电极，分布于容纳槽，电极与静触头电连接，并位于静触头的远离开口的一侧，以使动触头由开口处进入容纳槽内时，能够依次与静触头和电极连接；限流器，电连接于静触头和电极之间。本发明实施例能够消除插头插入或拔出直流插座时产生的电弧。

Description

直流插座

技术领域

本发明涉及直流电路电力器件技术领域，尤其涉及一种直流插座。

背景技术

随着光伏发电、新能源汽车的大量应用，直流插座、插头的应用也越 来越多。直流电特性与交流电特性有很大的区别。交流电存在周期性，电 压，电流都有过零点，插头在插入与拔出插座时虽然也产生电弧，但是因 为有过零点的特性，所以电弧持续很短时间就自行灭弧了；但是直流性不 同，直流电没有周期性，产生电弧后不会自行灭掉，需要外部施加条件后 才能灭弧。电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，使得电力系 统存在短路故障的隐患。而且电弧表面会产生高温，造成电插座的簧片以 及插头出现电蚀现象，使得插座以及插头的使用寿命大大缩短；充油电气 设备中存在的电弧还可能引起火灾爆炸的危险。

因此，亟需一种新的直流插座。

发明内容

本发明实施例提供一种直流插座，旨在消除插头插入或拔出该直流插 座时产生的电弧。

本发明实施例一方面提供了一种直流插座，包括：

壳体，具有容纳槽和与容纳槽连通的开口，直流插座的动触头能够插 入容纳槽；

静触头，分布于容纳槽；

电极，分布于容纳槽，电极与静触头电连接，并位于静触头的远离开 口的一侧，以使动触头由开口进入容纳槽时，依次与静触头和电极连接；

限流器，电连接于静触头和电极之间。

根据本发明的一个方面，容纳槽沿第一方向进深设置；

静触头和限流器均为两个或多个，静触头和限流器沿第一方向并排设 置于容纳槽，且每一个静触头和电极之间均电连接有限流器。

根据本发明的一个方面，静触头和限流器依次交替分布，并且相互串 联，以使动触头插入容纳槽内部时，静触头和限流器串联连接在动触头和 电极之间。

根据本发明的一个方面，每一个静触头分别跟一个或多个限流器串联 构成电连接对，多个电连接对并联于电极，以使动触头插入容纳槽内部时， 多个电连接对并联连接在动触头和电极之间。

根据本发明的一个方面，沿靠近电极的方向，电连接对包含的限流器 的个数逐渐减小；或者，沿靠近电极的方向，电连接对包含的限流器的限 流值逐渐减小。

根据本发明的一个方面，还包括磁吸部件，与静触头沿第二方向并排 设置。

根据本发明的一个方面，磁吸部件产生的磁力线垂直于第一方向。

根据本发明的一个方面，磁吸部件为电磁元件；或者，

磁吸部件包括沿第二方向并排设置的N极磁铁和S极磁铁，第二方向 垂直于第一方向。

根据本发明的一个方面，容纳槽为两个，且沿第二方向并排设置；

磁吸部件设置于两个容纳槽之间。

根据本发明的一个方面，还包括阻断部件，设置于容纳槽，阻断部件 沿第一方向延伸，并与静触头相对设置；

阻断部件上设置有凹槽，凹槽由阻断部件靠近静触头的侧面沿第二方 向凹陷形成。

根据本发明的一个方面，凹槽为多个，多个凹槽沿第一方向并排间隔 设置。

在本发明实施例中，插入直流插座的动触头会依次连接静触头及固定 触头，当动触头连接静触头时，由于静触头和电极之间连接有限流器，通 过限流器的限流作用，可以有效降低通过动触头的电流，从而减弱甚至消 除动触头插入直流插座时产生的电弧，当动触头与固定触头连接时，限流 器被短路，因此限流器不会影响动触头和电极之间的正常连接，当动触头 从直流插座内拔出时，动触头与固定触头之间断开，同时动触头与静触头 连接，通过限流器的限流作用，会减少通过动触头的电流，然后动触头与 静触头断开，通过动触头的电流为零，从而实现在动触头从直流插座内拔 出时，电流逐步减小，从而减弱甚至消除动触头从直流插座拔出时产生的 电弧，因此本发明实施例能够消除插头插入或拔出直流插座时产生的电弧。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的 其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表 示相同或相似的特征。

图1是本发明实施例的一种直流插座的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的一种直流插座的主示意图；

图3是本发明实施例的一种直流插座的左视图；

图4是图3中A-A处的剖视图；

图5是本发明实施例的一种直流插座的电连接原理图；

图6是本发明另一实施例的一种直流插座的电连接原理图；

图7是本发明又一实施例的一种直流插座的电连接原理图；

图8是本发明实施例的一种直流插座的灭弧原理图。

附图标记说明：

100、直流插座；

110、壳体；111、容纳槽；112、开口；

120、静触头；

130、电极；131、固定触头；

140、限流器；

150、磁吸部件；

160、阻断部件；161、凹槽；

170、导线；

200、动触头。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的 详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是， 对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节 中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本 发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少 部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊； 并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特 征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的实 施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另 有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可 以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连， 也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上 述术语在本发明中的具体含义。

直流插座在触头闭合时，由于电流刚开始接通，在外施电压的作用下 产生较大的电流，造成强烈的发热过程，以至局部气体被高温电离，使成 离子电流通道而产生电弧。电弧不仅会造成电插座的簧片以及插头出现电 蚀现象，使得插座以及插头的使用寿命大大缩短，还存在较大的安全隐患。 针对此问题，本发明实施例提供了一种直流插座100，旨在消除插头插入 或拔出该直流插座100时产生的电弧。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图8根据本发明实施例的电 直流插座100进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种直流插座100的立体结构示意图，图 2是本发明实施例的一种直流插座100的主示意图；图3是本发明实施例 的一种直流插座100的左视图；图4是图2中A-A处的剖视图直流插座 100。该直流插座100包括：壳体110，具有容纳槽111和与容纳槽111连 通的开口112，直流插座100的动触头200能够插入容纳槽111；静触头120，分布于容纳槽111；电极130，分布于容纳槽111，电极130与静触 头120电连接，并位于静触头120的远离开口112的一侧，以使动触头 200由开口112处进入容纳槽111内部时，依次与静触头120和电极130 连接；限流器140，电连接于静触头120和电极130之间。

在本发明实施例中，插入直流插座100的动触头200会依次连接静触 头120及固定触头131，当动触头200连接静触头120时，由于静触头120 和电极130之间连接有限流器140，通过限流器140的限流作用，可以有 效降低通过动触头200的电流，从而减弱甚至消除动触头200插入直流插 座100时产生的电弧，当动触头200与固定触头131连接时，限流器140 被短路，因此限流器140不会影响动触头200和电极130之间的正常连接。 当动触头200从直流插座100内拔出时，动触头200与固定触头131之间 断开，同时动触头200与静触头120连接，通过限流器140的限流作用， 会减少通过动触头200的电流，然后动触头200与静触头120依次断开， 从而实现在动触头200从直流插座100内拔出时，电流逐步减小，从而减弱甚至消除动触头200从直流插座100拔出时产生的电弧，因此本发明实 施例能够消除插头插入或拔出直流插座100时产生的电弧。

可以理解的是，动触头200与电极130的连接方式在此不做限定，例 如电极130包括固定触头131，固定触头131设置于静触头120远离开口 112的一侧，动触头200能够通过固定触头131连接于电极130。

其中，文中所述的第一方向是如图4中所示的竖直方向，文中所述的 第二方向是图4中所示的水平方向。

静触头120、电极130和限流器140之间的连接方式在此不做限定， 例如静触头120、电极130和限流器140之间利用导线170连接，导线170 可以设置在容纳槽111内，可以理解的是，导线170的设置方式不仅限于 此，导线170还可以埋设在壳体110内，或者设置在壳体110外，当导线 170设置在壳体110外时，静触头120、电极130和限流器140上均设置有插接头，该插接头延伸至壳体110外，以便让导线170通过该插接头实现 静触头120、电极130和限流器140之间的相互连接。

容纳槽111的设置方式有多种，作为一种可选的实施方式，容纳槽111沿第一方向进深设置，其中第一方向与动触头200插入直流插座100 时的运动方向一致。容纳槽111沿第一方向延伸设置，便于静触头120和 电极130依次布置于容纳槽111内，从而令动触头200在插入直流插座 100时依次连接静触头120和电极130的固定触头131，同时动触头200在拔出直流插座100时依次断开固定触头131和静触头120。

可以理解的是，限流器140的设置方式有多种，例如，限流器140的 限流值大小可调，当动触头200逐渐靠近电极130时，可以调节限流器 140的限流值逐渐减小，从而令通过动触头200的电流逐渐增大，当动触 头200逐渐远离电极130时，可以调节限流器140的限流值逐渐增大，从 而令通过动触头200的电流逐渐减小，从而达到灭弧效果。

可以理解的是，此处对静触头120和限流器140的数量不做限制，例 如静触头120和限流器140分别为一个，此时限流器140的限流值大小可 调，使得通过动触头200的电流可以逐渐增大或减小；或者，静触头120 和限流器140均为两个或多个，静触头120和限流器140沿第一方向并排 设置于容纳槽111，且每一个静触头120和电极130之间均电连接有限流 器140。在这些可选的实施例中，静触头120为多个，且每一个静触头 120和电极130之间均电连接有限流器140，在动触头200插入直流插座 100的过程中，动触头200依次连接多个静触头120，令通过动触头200内 的电流逐步增大，此时限流器140的限流值大小可以固定，因此无需设置 调节限流器140大小的调节部件，简化了直流插座100的结构，还能够充 分保证灭弧效果。

请一并参阅图5，可以理解的是，多个静触头120连接于电极130的 方式有多种，作为一种多个静触头120和电极130的连接方式的可选实施 例，静触头120和限流器140依次交替分布，并相互串联，以使动触头 200插入容纳槽111内部时，静触头120和限流器140串联连接在动触头 200和电极130之间。在这些可选的实施例中，多个静触头120和限流器140依次交替电连接于电极130，多个静触头120和多个限流器140均串联， 因此不同静触头120与电极130之间的限流器140不同，且沿靠近电极的 方向，静触头120与电极130之间的限流器140个数逐渐减小，动触头200由开口112处插入容纳槽111内时，会依次连接于多个静触头120，当 动触头200连接于靠近开口112的第一个静触头120时，由于第一个静触 头120和电极130之间分布有多个限流器140，此时流过动触头200的电 流值最小，当动触头200继续靠近电极130时，动触头200连接于从开口 112处与第一个静触头120相继分布的第二个静触头120，此时第一个静 触头120和第二个静触头120之间的限流器140被短路，动触头200和电 极130之间的限流器140个数减少，通过动触头200的电流增大，随着动 触头200不断插入直流插座100，最终动触头200连接于固定触头131， 所有的限流器140均被短路，动触头200和电极130直接连通。在整个动 触头200的插入过程中，多个限流器140依次被短路，通过动触头200的 电流值不断增大，实现通过动触头200的电流逐步增大，避免了动触头 200与固定触头131直接接触时造成电流的急剧增大，避免了电弧的产生。 同样的，在动触头200从直流插座100中拔出，与电极130断开的过程中， 限流器140逐步加入到电路中，使得通过动触头200的电流逐步减小，避 免了电弧的产生。

请一并参阅图6和图7，作为另一种静触头120和电极130的连接方 式的可选实施例，每一个静触头120和分别跟一个或多个限流器140串联 形成电连接对，多个电连接对并联于电极130，以使动触头200插入容纳 槽111内部时，多个电连接对并联连接在动触头200和电极1330之间。在 这些可选的实施例中，当动触头200依次与多个电连接对的静触头120接 触连接时，该电连接对所包含的限流器140会起到限流作用，使得通过动 触头200的电流不会急剧增大，达到灭弧的效果。

可以理解的是，电连接对的设置方式有多种，如图6所示，沿靠近电 极130的方向，电连接对包含的限流器140的限流值逐渐减小，在这些可 选的实施例中，由于限流器140的限流值沿靠近电极130的方向逐渐减小， 因此动触头200在靠近电极130的过程中，动触头200和电极130之间限 流器140的限流值逐渐减小，通过动触头200的电流逐渐增大，同样的， 在动触头200远离电极130的过程中，通过动触头200的电流逐渐减小， 保证灭弧效果。

作为另一种电连接对的设置方式，如图7所示，沿靠近电极130的方 向，电连接对包含的限流器140的个数逐渐减小，在这些可选的实施例中， 由于电连接对包含的限流器140的个数沿靠近电极130的方向逐渐减小， 因此动触头200在靠近电极130的过程中，动触头200和电极130之间连 接的限流器140个数逐渐减小，通过动触头200的电流逐渐增大，同样的， 在动触头200远离电极130的过程中，通过动触头200的电流逐渐减小， 从而保证灭弧效果。

在一些可选的实施例中，直流插座100还包括磁吸部件150，与静触 头120沿第二方向并排设置。在这些可选的实施例中，当动触头200和电 极130之间产生触头时，于静触头120并排设置的磁吸部件150能够吸引 电弧，使得电弧弯曲，从而增长电弧的长度，电弧在增长的过程中会减弱 甚至消失，从而进一步提高直流插座100的灭弧效果。

可以理解的是，磁吸部件150的磁力线方向在此不做限定，可以利用 磁场“吸”电弧或者“吹”电弧的方式来灭弧。

在一些可选的实施例中，磁吸部件150产生的磁力线垂直于第一方向。 在这些可选的实施例中，容纳槽111沿第一方向延伸，动触头200沿第一 方向逐渐靠近电极130，从而使得动触头200和电极130之间产生的电弧 沿第一方向延伸，磁吸部件150产生的磁力线垂直于第一方向，增强磁吸 部件150的磁吸效果，增强电弧的弯曲，进一步增长电弧的长度，从而充 分保证灭弧效果。

可以理解的是，磁吸部件150的具体设置方式在此不做限定，例如磁 吸部件150可以为电磁元件，或者磁吸部件150包括沿第二方向并排设置 的N极磁铁和S极磁铁，第二方向垂直于第一方向，只要磁吸部件150产 生的磁力线垂直于第一方向即可。

在一些可选的实施例中，容纳槽111为两个，且沿第二方向并排设置； 磁吸部件150设置于两个容纳槽111之间。在这些可选的实施例中，容纳 槽111沿第二方向并排设置，磁吸部件150设置在两个容纳槽111之间， 与两个容纳槽111均沿第二方向并排设置，从而使得磁吸部件150能够同 时作用于其两侧的容纳槽111内的动触头200，使得两个动触头200在逐 渐靠近电极130过程中产生的电弧均发生弯曲，简化了直流插座100的结 构，同时还保证了灭弧效果。

在一些可选的实施例中，还包括阻断部件160，设置于容纳槽111， 阻断部件160沿第一方向延伸，并与静触头120相对设置；阻断部件160 上设置有凹槽161，凹槽161由阻断部件160靠近静触头120的侧面沿第 二方向凹陷形成。在这些可选的实施例中，当磁吸部件150使得电弧弯曲 时，弯曲的电弧通过凹槽161会被阻断部件160阻断，从而实现灭弧的目的。

在一些可选的实施例中，凹槽161为多个，多个凹槽161沿第一方向 并排间隔设置。在这些可选的实施例中，多个凹槽161能够将电弧阻断为 多段，从而进一步提高灭弧效果。

请一并参阅图8，图中带箭头的实线为电弧线，带箭头的虚线为磁感 线，通过图中可以看出磁感线改变了电弧线的路径，使得电弧线发生弯曲 并靠近阻断部件160，阻断部件160上的凹槽161可以把电弧线阻断，从 而起到良好的灭弧效果。

可以理解的是，阻断部件160的具体设置方式在此不做限定，例如阻 断部件160可以单独设置，或者阻断部件160与壳体110一体设置，此处 为了简化直流插座100的结构，增加直流插座100各零部件之间的连接强 度，阻断部件160和壳体110一体设置。

进一步的，阻断部件160可以设置为一个或者两个，当阻断部件160 为一个时，阻断部件160的两侧均开设有凹槽161，使得阻断部件160能 够同时对其两侧的动触头200与电极130之间产生的电弧进行阻断。或者 阻断部件160为两个，沿第二方向并排设置，每一个阻断部件160上均设 置有凹槽161，分别阻断两个动触头200和电极130之间产生的电弧，此 处为了简化直流插座100的结构，阻断部件160设置为两个，且沿第二方 向间隔并排设置，磁吸部件150设置于两个阻断部件160之间，能够同时 使得磁吸部件150能够同时作用于其两侧的容纳槽111内的动触头200。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例 如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本 发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而 非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落 入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的 范围之中。

Claims (11)

1.一种直流插座(100)，其特征在于，包括：

壳体(110)，具有容纳槽(111)和与所述容纳槽(111)连通的开口(112)，所述直流插座(100)的动触头(200)能够插入所述容纳槽(111)；

静触头(120)，分布于所述容纳槽(111)；

电极(130)，分布于所述容纳槽(111)，所述电极(130)与所述静触头(120)电连接，并位于所述静触头(120)的远离所述开口(112)的一侧，以使所述动触头(200)由所述开口(112)进入容纳槽(11)时，依次与所述静触头(120)和所述电极(130)连接；

限流器(140)，电连接于所述静触头(120)和所述电极(130)之间。

2.根据权利要求1所述的直流插座(100)，其特征在于，

所述容纳槽(111)沿第一方向进深设置；

所述静触头(120)和所述限流器(140)均为两个或多个，所述静触头(120)和所述限流器(140)沿所述第一方向并排设置于所述容纳槽(111)，且每一个所述静触头(120)和所述电极(130)之间均电连接有所述限流器(140)。

3.根据权利要求2所述的直流插座(100)，其特征在于，所述静触头(120)和所述限流器(140)依次交替分布，并且相互串联，以使所述动触头(200)插入所述容纳槽(111)内部时，所述静触头(120)和所述限流器(140)串联连接在所述动触头(200)和所述电极(130)之间。

4.根据权利要求2所述的直流插座(100)，其特征在于，每一个所述静触头(120)分别跟一个或多个所述限流器(140)串联构成电连接对，多个所述电连接对并联于所述电极(130)，以使所述动触头(200)插入所述容纳槽(111)内部时，多个所述电连接对并联连接在所述动触头(200)和所述电极(130)之间。

5.根据权利要求4所述的直流插座(100)，其特征在于，

沿靠近所述电极(130)的方向，所述电连接对包含的限流器(140)个数逐渐减小；或者，

沿靠近所述电极(130)的方向，所述电连接对包含的限流器(140)的限流值逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的直流插座(100)，其特征在于，还包括磁吸部件(150)，与所述静触头(120)沿第二方向并排设置。

7.根据权利要求6所述的直流插座(100)，其特征在于，所述磁吸部件(150)产生的磁力线垂直于第一方向。

8.根据权利要求7所述的直流插座(100)，其特征在于，

所述磁吸部件(150)为电磁元件；或者，

所述磁吸部件(150)包括沿所述第二方向并排设置的N极磁铁和S极磁铁，所述第二方向垂直于所述第一方向。

9.根据权利要求6所述的直流插座(100)，其特征在于，

所述容纳槽(111)为两个，且沿第二方向并排设置；

所述磁吸部件(150)设置于两个所述容纳槽(111)之间。

10.根据权利要求1所述的直流插座(100)，其特征在于，

还包括阻断部件(160)，设置于所述容纳槽(111)，所述阻断部件(160)沿第一方向延伸，并与所述静触头(120)相对设置；

所述阻断部件(160)上设置有凹槽(161)，所述凹槽(161)由所述阻断部件(160)靠近所述静触头(120)的侧面沿第二方向凹陷形成。

11.根据权利要求10所述的直流插座(100)，其特征在于，所述凹槽(161)为多个，多个所述凹槽(161)沿所述第一方向并排间隔设置。