CN111403196A - 一种复合轴操作的开关自动断开机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合轴操作的的开关自动断开机构,包括壳体、贯穿壳体并与开关主轴一体化设置的主轴,所述壳体呈长方体状,其前端面设置有与其配合的封盖,所述封盖上设置有与所述主轴配合的圆孔一,所述壳体后端面设置有与所述主轴配合的圆孔二,所述主轴上设置有与其固定连接的轴销,所述壳体内部设置有转动轴套、扭力弹簧、触发杆、磁通变换器、触发杆复位弹簧、复位按钮、复位按钮弹簧。本发明操作方便,实现逆变器的电路系统遇到过载、短路等特殊工况时,无需人工操作即可实现远程断开逆变器系统回路的目的。当开关因异常情况导致断开时需要更大的扭矩,这样可以同正常的断开操作区分开来,同时不影响电气开关的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电路保护技术领域,具体是指一种复合轴操作的的开关自动断开机构。
背景技术
光伏,即太阳能光伏发电系统的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网并网运行两种方式。随着光伏系统在中国的广泛建设,光伏系统的安全问题也逐渐为广大群众所关注,成为近年来行业内的热点问题。光伏系统中的光伏直流开关应用于逆变器中,控制着多个核心部件的工作状态。光伏直流开关的可靠性不仅关系到整个光伏系统的良好运行,更关系到光伏行业的稳定发展。
回顾过去几年光伏产业的发展历程,行业内逐渐制定了采用光伏开关的标准。各大厂商也一直在研究以增强开关触点灭弧能力和断开速度。但是,目前市场上使用的旋钮式光伏开关基本是手动操作的,在发现故障后需要操作人员手动断开光伏开关,这无疑增大了操作人员安全风险。同时不能实现遇到问题自动迅速断开,极易引起逆变器等烧毁、火灾的发生,严重威胁光伏电站的安全运行。因此,在电路出现问题时,如何迅速切断直流开关成了光伏系统技术领域技术人员一个亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种复合轴操作的的开关自动断开机构,包括壳体、贯穿壳体并与开关主轴一体化设置的主轴,所述壳体呈长方体状,其前端面设置有与其配合的封盖,所述封盖上设置有与所述主轴配合的圆孔一,所述壳体后端面设置有与所述主轴配合的圆孔二,所述主轴上设置有与其固定连接的轴销,所述壳体内部设置有转动轴套、扭力弹簧、触发杆,所述转动轴套套设于所述主轴上,其上设置有与所述轴销配合的扇形孔,所述转动轴套外圈一侧设置有与所述触发杆配合的导销,所述扭力弹簧套设于所述转动轴套与壳体之间的主轴上,其一端与所述壳体固定连接,另一端与所述转动轴套固定连接,所述触发杆设置于所述转动轴套一侧,其与所述壳体旋转连接。
作为改进,所述触发杆包括止动板、水平板,所述止动板与水平板的连接处套设于与所述壳体固定连接的短轴一上,所述止动板、水平板之间设有夹角,所述壳体内还设置有磁通变换器、触发杆复位弹簧、复位按钮、复位按钮弹簧,所述封盖上设置有与所述复位按钮配合的孔。
作为改进,所述磁通变换器设置于所述水平板下方,其与所述壳体固定连接,所述触发杆复位弹簧设置于所述水平板下方所述磁通变换器的一侧,其一端与所述壳体固定连接,另一端与所述水平板远离所述止动板的一端固定连接,所述复位按钮设置于所述水平板上方,其与与所述壳体固定连接的短轴二滑动连接,所述复位按钮弹簧套设于所述短轴二上。
作为改进,所述触发杆包括止动板、水平板,所述止动板与水平板的连接处套设于与所述壳体固定连接的短轴一上,所述止动板、水平板之间设有夹角,所述壳体内还设置有电磁铁、触发杆复位弹簧。
作为改进,所述电磁铁设置于所述水平板上方,其与所述壳体固定连接,所述触发杆复位弹簧设置于所述水平板下方,其一端与所述壳体固定连接,另一端与所述水平板远离所述止动板的一端固定连接。
作为改进,所述触发杆包括与所述壳体旋转连接的横杆、设置于横杆上远离所述转动轴套的一端的圆板,所述圆板与横杆固定连接,所述壳体内还设置有磁通变换器、触发杆复位弹簧、复位按钮、复位按钮弹簧,所述壳体后端面设置有圆柱形凸起,所述封盖上设置有与所述复位按钮配合的孔。
作为改进,所述磁通变换器设置于所述圆板与壳体之间,其与所述壳体固定连接,所述触发杆复位弹簧套设于所述磁通变换器上,所述复位按钮设置于所述圆板上方,其与与所述壳体固定连接的短轴二滑动连接,所述复位按钮弹簧套设于所述短轴二上。
作为改进,所述触发杆包括与所述壳体旋转连接的横杆、设置于横杆上远离所述转动轴套的一端的圆板,所述圆板与横杆固定连接,所述壳体内还设置有电磁铁、触发杆复位弹簧,所述壳体后端面设置有圆柱形凸起。
作为改进,所述电磁铁设置于所述圆板与壳体之间,所述电磁铁与所述壳体固定连接,所述触发杆复位弹簧套设于所述电磁铁上,其一端与所述壳体固定连接,另一端与所述圆板固定连接。
采用以上结构后,本发明具有如下优点:本发明结构简单,操作方便,使得逆变器的电路系统遇到过载、短路等特殊工况时,无需人工操作即可实现远程断开逆变器系统回路的目的。同时,附带自动断开机构的开关在进行相关电寿命、机械寿命等测试时,不会受到自动断开机构的任何影响。本发明使用扭力弹簧提供转动轴套回转扭矩,开关内部主轴弹簧控制开关转动扭矩,当开关因异常情况影响导致断开时,重新拧到工作位置需要更大的扭矩,实现对正常和异常情况开关断开的区分。
附图说明
图1是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例一的结构示意图。
图2是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例一的壳体示意图。
图3是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例一的后视图。
图4是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例二的结构示意图。
图5是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例二的壳体示意图。
图6是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例二的后视图。
图7是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例三的结构示意图。
图8是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例三的壳体示意图。
图9是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例三的后视图。
图10是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例四的结构示意图。
图11是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例四壳体示意图。
图12是本发明一种复合轴操作的的开关自动断开机构实施例四的后视图。
如图所示:1、壳体,1.1、封盖,1.2、圆孔一,1.3、圆孔二,1.4、孔,2、主轴,2.1、轴销,3、转动轴套,3.1、扇形孔,3.2、导销,4、扭力弹簧,5、磁通转换器,6、触发杆复位弹簧,7、触发杆,7.1、止动板,7.2、水平板,7.3、短轴一,7.4、横杆,7.5、圆板,8、复位按钮,8.1、短轴二,9、复位按钮弹簧,10、电磁铁。
具体实施方式
实施案例一:
结合附图1~3,一种复合轴操作的的开关自动断开机构,包括壳体1、贯穿壳体1并与开关主轴一体化设置的主轴2,所述壳体1呈长方体状,其前端面设置有与其配合的封盖1.1,所述封盖1.1上设置有与所述主轴2配合的圆孔一1.2,所述壳体1后端面设置有与所述主轴2配合的圆孔二1.3,所述主轴2上设置有与其固定连接的轴销2.1,所述壳体1内部设置有转动轴套3、扭力弹簧4、触发杆7,所述转动轴套3套设于所述主轴2上,其上设置有与所述轴销2.1配合的扇形孔3.1,所述转动轴套3外圈一侧设置有与所述触发杆7配合的导销3.2,所述扭力弹簧4套设于所述转动轴套3与壳体1之间的主轴2上,其一端与所述壳体1固定连接,另一端与所述转动轴套3固定连接,所述触发杆7设置于所述转动轴套3一侧,其与所述壳体1旋转连接。
作为本实施例较佳实施方案的是,所述触发杆7包括止动板7.1、水平板7.2,所述止动板7.1与水平板7.2的连接处套设于与所述壳体1固定连接的短轴一7.3上,所述止动板7.1、水平板7.2之间设有夹角,所述壳体1内还设置有磁通变换器5、触发杆复位弹簧6、复位按钮8、复位按钮弹簧9,所述封盖1.1上设置有与所述复位按钮8配合的孔1.4。
作为本实施例较佳实施方案的是,所述磁通变换器5设置于所述水平板7.2下方,其与所述壳体1固定连接,所述触发杆复位弹簧6设置于所述水平板7.2下方所述磁通变换器5的一侧,其一端与所述壳体1固定连接,另一端与所述水平板7.2远离所述止动板7.1的一端固定连接,所述复位按钮8设置于所述水平板7.2上方,其与与所述壳体1固定连接的短轴二8.1滑动连接,所述复位按钮弹簧9套设于所述短轴二8.1上。
实施案例二:
结合附图4~6,一种复合轴操作的的开关自动断开机构,包括壳体1、贯穿壳体1并与开关主轴一体化设置的主轴2,所述壳体1呈长方体状,其前端面设置有与其配合的封盖1.1,所述封盖1.1上设置有与所述主轴2配合的圆孔一1.2,所述壳体1后端面设置有与所述主轴2配合的圆孔二1.3,所述主轴2上设置有与其固定连接的轴销2.1,所述壳体1内部设置有转动轴套3、扭力弹簧4、触发杆7,所述转动轴套3套设于所述主轴2上,其上设置有与所述轴销2.1配合的扇形孔3.1,所述转动轴套3外圈一侧设置有与所述触发杆7配合的导销3.2,所述扭力弹簧4套设于所述转动轴套3与壳体1之间的主轴2上,其一端与所述壳体1固定连接,另一端与所述转动轴套3固定连接,所述触发杆7设置于所述转动轴套3一侧,其与所述壳体1旋转连接。
作为本实施例较佳实施方案的是,所述触发杆7包括止动板7.1、水平板7.2,所述止动板7.1与水平板7.2的连接处套设于与所述壳体1固定连接的短轴一7.3上,所述止动板7.1、水平板7.2之间设有夹角,所述壳体1内还设置有电磁铁10、触发杆复位弹簧6。
作为本实施例较佳实施方案的是,所述电磁铁10设置于所述水平板7.2上方,其与所述壳体1固定连接,所述触发杆复位弹簧6设置于所述水平板7.2下方,其一端与所述壳体1固定连接,另一端与所述水平板7.2远离所述止动板7.1的一端固定连接。
实施案例三:
结合附图7~9,一种复合轴操作的的开关自动断开机构,包括壳体1、贯穿壳体1并与开关主轴一体化设置的主轴2,所述壳体1呈长方体状,其前端面设置有与其配合的封盖1.1,所述封盖1.1上设置有与所述主轴2配合的圆孔一1.2,所述壳体1后端面设置有与所述主轴2配合的圆孔二1.3,所述主轴2上设置有与其固定连接的轴销2.1,所述壳体1内部设置有转动轴套3、扭力弹簧4、触发杆7,所述转动轴套3套设于所述主轴2上,其上设置有与所述轴销2.1配合的扇形孔3.1,所述转动轴套3外圈一侧设置有与所述触发杆7配合的导销3.2,所述扭力弹簧4套设于所述转动轴套3与壳体1之间的主轴2上,其一端与所述壳体1固定连接,另一端与所述转动轴套3固定连接,所述触发杆7设置于所述转动轴套3一侧,其与所述壳体1旋转连接。
作为本实施例较佳实施方案的是,所述触发杆7包括与所述壳体1旋转连接的横杆7.4、设置于横杆7.4上远离所述转动轴套3的一端的圆板7.5,所述圆板7.5与横杆7.4固定连接,所述壳体1内还设置有磁通变换器5、触发杆复位弹簧6、复位按钮8、复位按钮弹簧9,所述壳体1后端面设置有圆柱形凸起,所述封盖1.1上设置有与所述复位按钮8配合的孔1.4。
作为本实施例较佳实施方案的是,所述磁通变换器5设置于所述圆板7.5与壳体1之间,其与所述壳体1固定连接,所述触发杆复位弹簧6套设于所述磁通变换器5上,所述复位按钮8设置于所述圆板7.5上方,其与与所述壳体1固定连接的短轴二8.1滑动连接,所述复位按钮弹簧9套设于所述短轴二8.1上。
实施案例四:
结合附图10~12,一种复合轴操作的的开关自动断开机构,包括壳体1、贯穿壳体1并与开关主轴一体化设置的主轴2,所述壳体1呈长方体状,其前端面设置有与其配合的封盖1.1,所述封盖1.1上设置有与所述主轴2配合的圆孔一1.2,所述壳体1后端面设置有与所述主轴2配合的圆孔二1.3,所述主轴2上设置有与其固定连接的轴销2.1,所述壳体1内部设置有转动轴套3、扭力弹簧4、触发杆7,所述转动轴套3套设于所述主轴2上,其上设置有与所述轴销2.1配合的扇形孔3.1,所述转动轴套3外圈一侧设置有与所述触发杆7配合的导销3.2,所述扭力弹簧4套设于所述转动轴套3与壳体1之间的主轴2上,其一端与所述壳体1固定连接,另一端与所述转动轴套3固定连接,所述触发杆7设置于所述转动轴套3一侧,其与所述壳体1旋转连接。
作为本实施例较佳实施方案的是,所述触发杆7包括与所述壳体1旋转连接的横杆7.4、设置于横杆7.4上远离所述转动轴套3的一端的圆板7.5,所述圆板7.5与横杆7.4固定连接,所述壳体1内还设置有电磁铁10、触发杆复位弹簧6,所述壳体1后端面设置有圆柱形凸起。
作为本实施例较佳实施方案的是,所述电磁铁10设置于所述圆板7.5与壳体1之间,所述电磁铁10与所述壳体1固定连接,所述触发杆复位弹簧6套设于所述电磁铁10上,其一端与所述壳体1固定连接,另一端与所述圆板7.5固定连接。
本发明在具体实施时,当首次将光伏开关的旋钮由OFF位置转向ON位置时,主轴通过轴套控制扭力弹簧,使扭力弹簧由松弛状态变为工作状态,从而在开关首次合闸的同时完成扭力弹簧的储能,转动结束时与主轴联动的转动轴套被触发杆固定锁止,防止其在扭力弹簧巨大的扭力下回转释能。
当完成扭力弹簧的储能之后,转动轴套被触发杆卡住,固定在储能位置。而此时开关主轴仍然可以在轴套内部旋转,即开关可以手动自由通断。当逆变器中出现过载或者短路等情况时,控制中心即可给直流开关的磁通变换器或者电磁铁发出一个信号,磁通变换器或者电磁铁得电后瞬间产生击发动作撞击触发杆使其向远离转动轴套方向移动最终脱离轴套。轴套缺少了触发杆的限制,在扭力弹簧弹力的带动下逆时针转动。扭力弹簧储能的力矩大于开关主轴的操作力矩,因此可以带动开关主轴从ON位置旋转到OFF位置,完成对直流开关的断开操作,完成断开操作后轴套将主轴卡在断开位置。
当排除故障后要重新恢复供电时,应当用力将旋钮从OFF位置转动到ON位置,这个过程对开关来说是重新通电的过程,对自动断开机构来说是储能的过程。可以提醒操作者,当需要用力转动旋钮时,一定是发生了某种故障。
以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,包括壳体、贯穿壳体并与开关主轴一体化设置的主轴,所述壳体呈长方体状,其前端面设置有与其配合的封盖,所述封盖上设置有与所述主轴配合的圆孔一,所述壳体后端面设置有与所述主轴配合的圆孔二,所述主轴上设置有与其固定连接的轴销,所述壳体内部设置有转动轴套、扭力弹簧、触发杆,所述转动轴套套设于所述主轴上,其上设置有与所述轴销配合的扇形孔,所述转动轴套外圈一侧设置有与所述触发杆配合的导销,所述扭力弹簧套设于所述转动轴套与壳体之间的主轴上,其一端与所述壳体固定连接,另一端与所述转动轴套固定连接,所述触发杆设置于所述转动轴套一侧,其与所述壳体旋转连接。
2.根据权利要求1所述的一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,所述触发杆包括止动板、水平板,所述止动板与水平板的连接处套设于与所述壳体固定连接的短轴一上,所述止动板、水平板之间设有夹角,所述壳体内还设置有磁通变换器、触发杆复位弹簧、复位按钮、复位按钮弹簧,所述封盖上设置有与所述复位按钮配合的孔。
3.根据权利要求2所述的一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,所述磁通变换器设置于所述水平板下方,其与所述壳体固定连接,所述触发杆复位弹簧设置于所述水平板下方所述磁通变换器的一侧,其一端与所述壳体固定连接,另一端与所述水平板远离所述止动板的一端固定连接,所述复位按钮设置于所述水平板上方,其与与所述壳体固定连接的短轴二滑动连接,所述复位按钮弹簧套设于所述短轴二上。
4.根据权利要求1所述的一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,所述触发杆包括止动板、水平板,所述止动板与水平板的连接处套设于与所述壳体固定连接的短轴一上,所述止动板、水平板之间设有夹角,所述壳体内还设置有电磁铁、触发杆复位弹簧。
5.根据权利要求4所述的一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,所述电磁铁设置于所述水平板上方,其与所述壳体固定连接,所述触发杆复位弹簧设置于所述水平板下方,其一端与所述壳体固定连接,另一端与所述水平板远离所述止动板的一端固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,所述触发杆包括与所述壳体旋转连接的横杆、设置于横杆上远离所述转动轴套的一端的圆板,所述圆板与横杆固定连接,所述壳体内还设置有磁通变换器、触发杆复位弹簧、复位按钮、复位按钮弹簧,所述壳体后端面设置有圆柱形凸起,所述封盖上设置有与所述复位按钮配合的孔。
7.根据权利要求6所述的一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,所述磁通变换器设置于所述圆板与壳体之间,其与所述壳体固定连接,所述触发杆复位弹簧套设于所述磁通变换器上,所述复位按钮设置于所述圆板上方,其与与所述壳体固定连接的短轴二滑动连接,所述复位按钮弹簧套设于所述短轴二上。
8.根据权利要求1所述的一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,所述触发杆包括与所述壳体旋转连接的横杆、设置于横杆上远离所述转动轴套的一端的圆板,所述圆板与横杆固定连接,所述壳体内还设置有电磁铁、触发杆复位弹簧,所述壳体后端面设置有圆柱形凸起。
9.根据权利要求8所述的一种复合轴操作的开关自动断开机构,其特征在于,所述电磁铁设置于所述圆板与壳体之间,所述电磁铁与所述壳体固定连接,所述触发杆复位弹簧套设于所述电磁铁上,其一端与所述壳体固定连接,另一端与所述圆板固定连接。
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