CN110993425A - 一种直流隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明适用于低压电器技术领域，提供了一种直流隔离开关，包括：接触机构，用于电源接线端子和负载接线端子的电路连通；传动机构，连接设置在接触机构两侧，用于控制接触机构电路连通；蓄能机构，联动设置在传动机构上，用于通过传动机构控制接触机构切换电路连通状态。本发明中通过运行驱动传动机构带动接触机构运行，与此同时，蓄能机构在驱动的同时能够持续保持蓄能状态；而在远程控制线路失效后，蓄能机构的驱动力由远程控制线路控制的驱动变为蓄能机构本身蓄能作为驱动，从而通过传动机构带动接触机构继续运行一个周期，保证在远程控制接触机构分闸的指令不会因为远程控制线路问题而失效。

Description

一种直流隔离开关

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，尤其涉及一种直流隔离开关。

背景技术

直流隔离开关是一种防止交直流短路的装置，它在交流电机供电开关柜的电源进线端与三相交流电源进线之间连接有一个隔离变压器，并且三相交流电源的进线与隔离变压器的一次绕组连接，隔离变压器的二次绕组与交流电机供电开关柜的电源进线端连接。

现在市场上的大电流直流隔离开关都是通过电动操作机构远程控制隔离开关的断路，如果控制回路出现故障，就无法控制隔离开关的断路，造成下端负载不能切断，对生产、生活造成严重的影响。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种直流隔离开关，旨在解决控制回路出现故障，就无法控制隔离开关的断路的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种直流隔离开关，包括：

接触机构，用于电源接线端子和负载接线端子的电路连通；

传动机构，连接设置在接触机构两侧，用于控制接触机构电路连通；

蓄能机构，联动设置在传动机构上，用于通过传动机构控制接触机构切换电路连通状态。

本发明实施例的另一目的在于，所述接触机构包括：

触头结构，用于通过分合闸控制电路连通；

接排结构，安装设置在触头结构的侧部，用于触头结构中的线路连接。

本发明实施例的另一目的在于，所述触头结构设有垂直分布的两排，且同排的触头结构在传动机构带动下同步运动。

本发明实施例的另一目的在于，所述触头结构包括：

闸门组件，同步联动设置在传动机构输出端，用于通过接触控制线路连通；

安装组件，设置在闸门组件外围，用于支撑保护闸门组件；

灭弧组件，设置在安装组件内，用于熄灭分合闸产生的电弧。

本发明实施例的另一目的在于，所述传动机构包括：

变比传动结构，用于在蓄能机构驱动下变比传动；

闸门传动结构，闸门传动结构和变比传动结构连接配合，且和闸门组件同步联动，用于在变比传动结构带动下驱动闸门组件进行定角度转动。

本发明实施例的另一目的在于，所述传动机构还包括：

主动蓄能结构，输出端和变比传动结构连接传动，用于主动驱动变比传动结构带动蓄能结构转动蓄能。

本发明实施例的另一目的在于，所述蓄能机构包括：

蓄能驱动结构，蓄能驱动结构和变比传动结构连接传动，用于驱动变比转动机构转动；

转动蓄能结构，连接设置在蓄能驱动结构上，用于储能，并在蓄能驱动结构驱动力撤除后提供蓄能驱动结构运行动力。

本发明实施例提供的一种直流隔离开关，通过运行驱动传动机构带动接触机构运行，并且通过接触机构控制电源接线端子和负载接线端子的连通，与此同时，蓄能机构在驱动的同时能够持续保持蓄能状态；而在远程控制线路失效后，蓄能机构的驱动力由远程控制线路控制的驱动变为蓄能机构本身蓄能作为驱动，从而通过传动机构带动接触机构继续运行一个周期，保证在远程控制接触机构分闸的指令不会因为远程控制线路问题而失效

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种直流隔离开关的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的一种直流隔离开关中蓄能机构的立体图；

图3为本发明实施例提供的一种直流隔离开关中传动机构的爆炸图；

图4为本发明实施例提供的一种直流隔离开关中变比传动结构和闸门传动结构的配合示意图；

图5为本发明实施例提供的一种直流隔离开关中接触机构的立体图；

图6为本发明实施例提供的一种直流隔离开关中触头单元的爆炸图。

附图中：2、蓄能主体；21、反力弹簧；22、输出轴；23、蓄能电机；24、位置信号开关；3、第一齿轮箱板；4、第一齿轮轴套；51、传动主齿轮；52、传动分齿轮；53、第一传动变比齿轮；54、第二传动变比齿轮；6、第二齿轮轴套；71、第二齿轮箱板；8、固定座；9、支撑座；10、支架；13、短接排；14、触头单元；141、第一壳体；142、静接触片；143、灭弧系统；144、第二壳体；145、上盖；146、支持件；15、接线排。

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。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为本发明一个实施例提供的一种直流隔离开关，包括：

接触机构，用于电源接线端子和负载接线端子的电路连通；

传动机构，连接设置在接触机构两侧，用于控制接触机构电路连通；

蓄能机构，联动设置在传动机构上，用于通过传动机构控制接触机构切换电路连通状态。

在本发明的一个实例中，蓄能机构在远程控制正常进行时，通过运行驱动传动机构带动接触机构运行，并且通过接触机构控制电源接线端子和负载接线端子的连通，与此同时，蓄能机构在驱动的同时能够持续保持蓄能状态；而在远程控制线路失效后，蓄能机构的驱动力由远程控制线路控制的驱动变为蓄能机构本身蓄能作为驱动，从而通过传动机构带动接触机构继续运行一个周期，保证在远程控制接触机构分闸的指令不会因为远程控制线路问题而失效。

如图5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述接触机构包括：

触头结构，用于通过分合闸控制电路连通；

接排结构，安装设置在触头结构的侧部，用于触头结构中的线路连接。

在本发明的一个实例中，优选的，触头结构可以采用触头单元14，触头单元14的一侧用短接排13短接，另一侧用接线排15连接，通过触头单元14和接线排15的连接配合构成电源接线端子和负载接线端子的直流接触系统，一侧的端子接直流电源的正负极，另一侧端子接通直流负载。

如图5和6所示，作为本发明的一种优选实施例，所述触头结构设有垂直分布的两排，且同排的触头结构在传动机构带动下同步运动。

闸门组件，同步联动设置在传动机构输出端，用于通过接触控制线路连通；

安装组件，设置在闸门组件外围，用于支撑保护闸门组件；

灭弧组件，设置在安装组件内，用于熄灭分合闸产生的电弧。

在本发明的一个实例中，优选的，触头结构设有十二组，分上下两排，每排六组触头结构，六组触头结构之间通过连接件使触头结构中的闸门组件同步运动，保证六组触头结构在传动机构带动下同时旋转，同时六组触头结构用四根双头螺柱固定在固定座8上。

在本发明的一个实例中，优选的，其中的触头结构每三组为一部分，该部分一侧用短接排13短接，另一侧用接线排15连接，这样就构成了两个电源接线端子和两个负载接线端子的直流接触系统，其中一侧的两个端子接直流电源的正负极，另外一侧的两个端子接直流负载两端。

在本发明的一个实例中，优选的，安装组件包括第一壳体141和第二壳体144，第一壳体141和第二壳体144通过螺钉连接或活动卡接的方式装配组成空腔结构，第一壳体141和第二壳体144组成的结构上方镶嵌设置有上盖145，上盖145为可视的透明材质结构，第一壳体141和第二壳体144中转动连接设置有阀门组件，阀门组件可以采用支持件146和静接触片142配合组成，支持件146包括触头支持件、动触头、导磁片和弹簧片，弹簧片位于导磁片上部，导磁片上有凸台结构，用于固定弹簧片，导磁片的作用是在电路接通时在导磁片上形成吸力，增加了触头压力，提高了开关参数；弹簧片的作用是增加触头压力的作用。

在本发明的一个实例中，优选的，动触头在触头支持件上对称设置，且通过触头支持件在第一壳体141和第二壳体144组成的空腔结构内转动，第一壳体141和第二壳体144组成的空腔内还对称设置有静接触片142，静接触片142和支持件146位置相对且活动相抵，当静接触片142和支持件146抵合时，电路形成通路，静接触片142和支持件146的接触和分开，达到合闸和分闸的目的。

在本发明的一个实例中，优选的，灭弧组件可以采用灭弧系统143，灭弧系统143由多片金属片组成，通过把电弧分成小段，提高电弧电压和冷却电弧，达到熄弧的效果。

如图3和4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述传动机构包括：

变比传动结构，用于在蓄能机构驱动下变比传动；

闸门传动结构，闸门传动结构和变比传动结构连接配合，且和闸门组件同步联动，用于在变比传动结构带动下驱动闸门组件进行定角度转动。

所述传动机构还包括：

主动蓄能结构，输出端和变比传动结构连接传动，用于主动驱动变比传动结构带动蓄能结构转动蓄能。

在本发明的一个实例中，优选的，闸门传动结构可以采用连接在触头结构之间连接件末端的第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54，第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54分别与不同排的支持件146形成同步转动，第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54均和变比传动结构通过啮合方式联动。

在本发明的一个实例中，优选的，变比传动结构包括通过啮合方式转动设置在第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54一侧的传动分齿轮52，传动分齿轮52远离第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54的一侧还通过啮合传动方式配合设置有传动主齿轮51，传动主齿轮51和传动分齿轮52的传动比为1：1，第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54与传动分齿轮52的传动比为2:1，传动主齿轮51的转动轴心位置固定连接设置有蓄能机构，蓄能机构输出带动传动主齿轮51转动，传动主齿轮51可以采用扇形齿轮等不完全齿轮方式，因为传动主齿轮51咬合过程中只用到其中几个齿，如果设计成全齿会增加开关的体积，扇形可以减少占用空间。

在本发明的一个实例中，优选的，传动主齿轮51、传动分齿轮52、第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54的固定均依靠第一齿轮轴套4和第二齿轮轴套6同轴夹持限位传动主齿轮51、传动分齿轮52、第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54的左右凸台，并将传动主齿轮51、传动分齿轮52、第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54转动设置在第一齿轮箱板3和第二齿轮箱板71装配组成的空腔内，使传动主齿轮51、传动分齿轮52、第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54能够固定位置并能灵活自如转动，第二齿轮轴套6上设有限位凸台，与传动主齿轮51、传动分齿轮52、第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54的凸台配合，当传动主齿轮51和传动分齿轮52转动45°时，第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54能够精准的输出90°，最终输出的角度作用在支持件146上，使整个开关合闸与分闸到位。

在本发明的一个实例中，优选的，第二齿轮箱板71内铆接五个支柱并设有内螺纹，用来固定第一齿轮箱板3，从第一齿轮箱板3外侧用盘头螺钉通过支柱固定使第一齿轮箱板3和7固定组成整个齿轮箱骨架。

在本发明的一个实例中，优选的，主动蓄能结构包括一端和传动分齿轮52同轴转动的把手杆，在远程控制失效后，通过把手杆的主动运动可以驱动传动分齿轮52转动，从而带动第一传动变比齿轮53和第二传动变比齿轮54运动，以实现支持件146的转动，从而手动控制分闸合闸，并手动完成蓄能机构的蓄能。

如图1和2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述蓄能机构包括：

蓄能驱动结构，蓄能驱动结构和变比传动结构连接传动，用于驱动变比转动机构转动；

转动蓄能结构，连接设置在蓄能驱动结构上，用于储能，并在蓄能驱动结构驱动力撤除后提供蓄能驱动结构运行动力。

在本发明的一个实例中，优选的，蓄能机构采用蓄能主体2，蓄能主体2中包括有蓄能驱动结构和转动蓄能结构，其中蓄能驱动结构包括蓄能电机23和蓄能电机23输出端连动设置的输出轴22，输出轴22远离蓄能电机23的一端和传动主齿轮51连接传动，蓄能电机23和输出轴22均安装设置在支架10上，输出轴22上还安装设置有转动蓄能结构。

在本发明的一个实例中，优选的，转动蓄能结构可以采用反力弹簧21，反力弹簧21的一端和输出轴22连接固定，另一端连接固定在支撑座9上，支撑座9位于支架10上且和输出轴22相对设置。

在本发明的一个实例中，优选的，反力弹簧21在输出轴22上设有两组，且两组中一组处于受力蓄能状态，蓄能电机23通电情况下会带动输出轴22旋转，传动主齿轮51同步转动，反力弹簧21转动蓄能，反力弹簧21蓄能完成后蓄能电机23关闭，此时完成蓄能动作，当远程控制输出分闸指令时，反力弹簧21将之前所蓄的能量释放出来带动输出轴22顺时针或逆时针旋转45°，此过程中反力弹簧21一端与9连接，另一端与输出轴22连接，当输出轴22旋转45°时反力弹簧21的另一端也随之旋转45°，此时其中一组反力弹簧21蓄能，为分闸做储能准备，与此同时蓄能电机23重新启动，使另一组反力弹簧21一直保持蓄能状态，为下一个循环的合闸做蓄能准备。

在本发明的一个实例中，优选的，也就是说，其中一组反力弹簧21的作用是释能使输出轴22顺时针旋转45°，旋转45°有的两个作用：一是用来使开关合闸；二是用来使另一组反力弹簧21蓄能，也就是说其中一组反力弹簧21是释能使开关合闸的同时又使另外一组反力弹簧21蓄能；而相对的，另一组反力弹簧21的释能主要作用是使开关分闸，因为每次合闸动作都会使反力弹簧21蓄能，所以每个循环的合闸动作后反力弹簧21始终处于蓄能状态，即使控制回路出现故障开关也能通过反力弹簧21所蓄的能量使开关分闸，减少负载一侧的财产损失。

在本发明的一个实例中，优选的，蓄能电机23的主要任务是反力弹簧21释能后马上使其蓄能，使反力弹簧21始终保持在蓄能状态中，蓄能电机23由电机、齿轮组和停止微动开关组成，蓄能电机23输出一定扭矩，输出能够驱动反力弹簧21蓄能的力。

在本发明的一个实例中，优选的，输出轴22一端还设有曲柄，且在输出轴22转动时会带动曲臂转动并触发位于支架10上的位置信号开关24，通过位置信号开关24发出位置信号来判断开关的位置状态，即判断直流开关是分闸还是合闸状态。

以上所述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 (7)

1.一种直流隔离开关，其特征在于，包括：

接触机构，用于电源接线端子和负载接线端子的电路连通；

传动机构，连接设置在接触机构两侧，用于控制接触机构电路连通；

蓄能机构，联动设置在传动机构上，用于通过传动机构控制接触机构切换电路连通状态。

2.根据权利要求1所述的直流隔离开关，其特征在于，所述接触机构包括：

触头结构，用于通过分合闸控制电路连通；

接排结构，安装设置在触头结构的侧部，用于触头结构中的线路连接。

3.根据权利要求2所述的直流隔离开关，其特征在于，所述触头结构设有垂直分布的两排，且同排的触头结构在传动机构带动下同步运动。

4.根据权利要求3所述的直流隔离开关，其特征在于，所述触头结构包括：

闸门组件，同步联动设置在传动机构输出端，用于通过接触控制线路连通；

安装组件，设置在闸门组件外围，用于支撑保护闸门组件；

灭弧组件，设置在安装组件内，用于熄灭分合闸产生的电弧。

5.根据权利要求4所述的直流隔离开关，其特征在于，所述传动机构包括：

变比传动结构，用于在蓄能机构驱动下变比传动；

闸门传动结构，闸门传动结构和变比传动结构连接配合，且和闸门组件同步联动，用于在变比传动结构带动下驱动闸门组件进行定角度转动。

6.根据权利要求5所述的直流隔离开关，其特征在于，所述传动机构还包括：

主动蓄能结构，输出端和变比传动结构连接传动，用于主动驱动变比传动结构带动蓄能结构转动蓄能。

7.根据权利要求5或6所述的直流隔离开关，其特征在于，所述蓄能机构包括：

蓄能驱动结构，蓄能驱动结构和变比传动结构连接传动，用于驱动变比转动机构转动；

转动蓄能结构，连接设置在蓄能驱动结构上，用于储能，并在蓄能驱动结构驱动力撤除后提供蓄能驱动结构运行动力。

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