CN113745060B - 一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，涉及新能源电气元件技术领域。本发明包括直流继电器外壳，直流继电器外壳的内腔中设有动簧组件，动簧片的两侧均固定连接有绝缘灭弧组件，直流继电器外壳的内腔中设有与绝缘灭弧组件相配合的驱动组件。在新能源高压直流继电器在通电使用时，实现绝缘套从静触点的三个表面包围住静触点，形成加强绝缘型结构，提升两个静触点之间绝缘距离，避免接通大电流时产生燃弧；在新能源高压直流继电器在断电后，实现绝缘套套设在静触点的下部从静触点的三个表面包围住静触点，形成加强绝缘型结构，提升静触点与动触点之间绝缘距离，避免在大电流切换时产生燃弧。
Description
技术领域
本发明属于新能源电气元件技术领域，特别是涉及一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器。
背景技术
新能源高压直流继电器是公司自主研发可为新能源设备提供高电压，大电流的负载切换，主要市场为轨道交通、新能源汽车、电池包、新能源充电桩、光伏、UPS电源以及军用等领域。
现有的新能源高压直流继电器通常在非真空的状况下很难实现高电压和大电流切换，当动触点和静触点在负载条件下进行切换或接通大电流时，高压直流继电器的触点间会产生电弧，易造成动、静触点发生烧损的弊端，当负载提升时，电弧长度会更长，难于实现断开。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，通过在直流继电器外壳的内腔中设有动簧组件，动簧片的两侧均固定连接有绝缘灭弧组件，直流继电器外壳的内腔中设有与绝缘灭弧组件相配合的驱动组件，以解决上述提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，包括直流继电器外壳；所述直流继电器外壳的顶部设有一对引出端；所述引出端的底部固定连接有静触点；所述直流继电器外壳的内腔中设有动簧组件；所述动簧组件包括第一壳体、第一轭铁杯、第一线圈、第一动铁芯、第一复位弹簧、竖直推杆、动簧片和动触点；所述第一壳体的内腔中安装有一对呈筒形的第一轭铁杯；所述第一轭铁杯内安装有第一线圈；所述第一动铁芯能够在一对第一轭铁杯之间上下移动；所述第一复位弹簧的上端与第一动铁芯的下表面固定连接；所述第一复位弹簧的下端与第一壳体的内底面固定连接；所述第一动铁芯的上表面固定连接有竖直推杆；所述竖直推杆远离第一动铁芯的一端贯穿第一壳体与动簧片的一表面的中部固定连接；所述动簧片的另一表面对称设置有一对与静触点相配合的动触点；所述动簧片的两侧均固定连接有绝缘灭弧组件；所述绝缘灭弧组件包括绝缘套、转动轴杆、齿轮、L形支撑板、竖直拉杆、轴承环和竖直挡板；所述转动轴杆的一端与绝缘套固定连接；所述转动轴杆的另一端固定连接有齿轮；所述L形支撑板的上表面固定连接有竖直拉杆；所述L形支撑板与动簧片固定连接；所述竖直拉杆的顶部固定连接有轴承环；所述转动轴杆活动安装在轴承环内；所述直流继电器外壳的内腔中设有与绝缘灭弧组件相配合的驱动组件；所述驱动组件包括第二壳体、第二轭铁杯、第二线圈、第二动铁芯、第二复位弹簧、横向推杆、移动板和横向齿杆；所述第二壳体的内腔中安装有一对呈筒形的第二轭铁杯；所述第二轭铁杯内安装有第二线圈；所述第二动铁芯能够在一对第二轭铁杯之间直线地移动；所述第二复位弹簧的一端与第二动铁芯的一表面固定连接；所述第二复位弹簧的另一端与第二壳体的内侧面固定连接；所述第二动铁芯的另一表面固定连接有横向推杆；所述横向推杆远离第二动铁芯的一端贯穿第二壳体与移动板的一表面的中部固定连接；所述移动板的另一表面固定连接有与齿轮相配合的横向齿杆；所述L形支撑板的上表面固定连接有一对与移动板相配合的竖直挡板；所述直流继电器外壳的内腔中安装有时间继电器；所述时间继电器包括通电延时线圈和延时闭合常开触点；所述第二线圈的一端连接直流电源的正极端；所述第二线圈的另一端连接直流电源的负极端；所述通电延时线圈与第二线圈相并联；所述延时闭合常开触点与第一线圈串联后与第二线圈相并联。
进一步地，所述第一动铁芯滑动安装在第一壳体的内腔中；所述第一壳体固定安装在直流继电器外壳的内腔中。
进一步地，所述第二动铁芯滑动安装在第二壳体的内腔中；所述第二壳体固定安装在直流继电器外壳的内腔中。
进一步地，所述绝缘套为U形槽结构。
进一步地，所述绝缘套活动套装在静触点上。
进一步地，所述静触点位于绝缘套的U形凹槽内。
进一步地，所述转动轴杆的一端与绝缘套的外表面固定连接。
进一步地，所述第一壳体上开设有供竖直推杆穿过的第一贯通槽。
进一步地，所述第二壳体上开设有供横向推杆穿过的第二贯通槽。
进一步地，所述引出端的上部贯穿直流继电器外壳的顶部露出在直流继电器外壳外；所述引出端的底部位于直流继电器外壳的内腔中。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在直流继电器外壳的内腔中设有动簧组件，引出端的底部固定连接有静触点，动簧片的两侧均固定连接有绝缘灭弧组件，直流继电器外壳的内腔中设有与绝缘灭弧组件相配合的驱动组件，在新能源高压直流继电器在通电使用时，能够使绝缘套由水平状态转变为竖直状态，实现绝缘套从静触点的三个表面包围住静触点，形成加强绝缘型结构，提升两个静触点之间绝缘距离，避免接通大电流时产生燃弧。
2、本发明通过在直流继电器外壳的内腔中设有与绝缘灭弧组件相配合的驱动组件，在新能源高压直流继电器在断电后，能够使绝缘套由竖直状态转变为水平状态，实现绝缘套套设在静触点的下部从静触点的三个表面包围住静触点，形成加强绝缘型结构，提升静触点与动触点之间绝缘距离，避免在大电流切换时产生燃弧。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器在通电使用时的正视结构示意图；
图2为本发明的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器在通电使用时的侧视结构示意图；
图3为本发明的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器在断电后的正视结构示意图；
图4为本发明的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器在断电后的侧视结构示意图；
图5为新能源高压直流继电器在通电使用时绝缘灭弧组件与驱动组件相配合的结构示意图；
图6为新能源高压直流继电器在断电后绝缘灭弧组件与驱动组件相配合的结构示意图；
图7为第一线圈、第二线圈、时间继电器三者配合的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“内”、“底”、“中”、“表面”、“远离”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-7所示，本发明为一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，包括直流继电器外壳1，直流继电器外壳1的顶部设有一对引出端2，引出端2的底部固定连接有静触点3。引出端2的上部贯穿直流继电器外壳1的顶部露出在直流继电器外壳1外，引出端2的底部位于直流继电器外壳1的内腔中。
直流继电器外壳1的内腔中设有动簧组件。动簧组件包括第一壳体4、第一轭铁杯5、第一线圈6、第一动铁芯7、第一复位弹簧8、竖直推杆9、动簧片10和动触点11。
第一壳体4固定安装在直流继电器外壳1的内腔中。第一壳体4的内腔中安装有一对呈筒形的第一轭铁杯5，第一轭铁杯5内安装有第一线圈6。第一动铁芯7滑动安装在第一壳体4的内腔中，第一动铁芯7能够在一对第一轭铁杯5之间上下移动。第一复位弹簧8的上端与第一动铁芯7的下表面固定连接，第一复位弹簧8的下端与第一壳体4的内底面固定连接。
第一动铁芯7的上表面固定连接有竖直推杆9，竖直推杆9远离第一动铁芯7的一端贯穿第一壳体4与动簧片10的一表面的中部固定连接，第一壳体4上开设有供竖直推杆9穿过的第一贯通槽，竖直推杆9插在第一贯通槽内能够上下移动。动簧片10的另一表面对称设置有一对与静触点3相配合的动触点11。
动簧片10的两侧均固定连接有绝缘灭弧组件。绝缘灭弧组件包括绝缘套12、转动轴杆13、齿轮14、L形支撑板15、竖直拉杆16、轴承环17和竖直挡板18。
转动轴杆13的一端与绝缘套12固定连接，转动轴杆13的另一端固定连接有齿轮14。L形支撑板15的上表面固定连接有竖直拉杆16，L形支撑板15与动簧片10固定连接。竖直拉杆16的顶部固定连接有轴承环17，转动轴杆13活动安装在轴承环17内。
绝缘套12为U形槽结构，绝缘套12可采用环氧树脂等绝缘材料。绝缘套12活动套装在静触点3上。静触点3位于绝缘套12的U形凹槽内。转动轴杆13的一端与绝缘套12的外表面固定连接。图5中的绝缘套12处于竖直状态，图6中的绝缘套12处于水平状态。
直流继电器外壳1的内腔中设有与绝缘灭弧组件相配合的驱动组件。驱动组件包括第二壳体19、第二轭铁杯20、第二线圈21、第二动铁芯22、第二复位弹簧23、横向推杆24、移动板25和横向齿杆26。
第二壳体19固定安装在直流继电器外壳1的内腔中。第二壳体19的内腔中安装有一对呈筒形的第二轭铁杯20，第二轭铁杯20内安装有第二线圈21。第二动铁芯22滑动安装在第二壳体19的内腔中，第二动铁芯22能够在一对第二轭铁杯20之间直线地移动。第二复位弹簧23的一端与第二动铁芯22的一表面固定连接，第二复位弹簧23的另一端与第二壳体19的内侧面固定连接。
第二动铁芯22的另一表面固定连接有横向推杆24，横向推杆24远离第二动铁芯22的一端贯穿第二壳体19与移动板25的一表面的中部固定连接，第二壳体19上开设有供横向推杆24穿过的第二贯通槽，横向推杆24插在第二贯通槽内能够前后移动。移动板25的另一表面固定连接有与齿轮14相配合的横向齿杆26，横向齿杆26能够驱动齿轮14转动，进而带动绝缘套12转动。L形支撑板15的上表面固定连接有一对与移动板25相配合的竖直挡板18。
直流继电器外壳1的内腔中安装有时间继电器27。时间继电器27包括通电延时线圈28和延时闭合常开触点29。图7中“+”表示直流电源的正极端，“-”表示直流电源的负极端。如图7所示，第二线圈21的一端连接直流电源的正极端，第二线圈21的另一端连接直流电源的负极端，通电延时线圈28与第二线圈21相并联，延时闭合常开触点29与第一线圈6串联后与第二线圈21相并联。
本实施例中：当接通直流电源时，第二线圈21得电，在电磁相互作用下，第二动铁芯22推动横向齿杆26朝着远离第二壳体19的方向移动，横向齿杆26在移动时能够驱动齿轮14转动，进而使绝缘套12由水平状态转变为竖直状态。当使绝缘套12由水平状态转变为竖直状态后，由于时间继电器27的设定，延时闭合常开触点29由常开变为常闭，第一线圈6得电，在电磁相互作用下，第一动铁芯7推动动簧片10向上移动，能够使静触点3与动触点11相接触，第一复位弹簧8处于拉伸状态，动簧片10在向上移动时能够带动绝缘套12和竖直挡板18向上移动，绝缘套12从静触点3的三个表面包围住静触点3，绝缘套12的长度尺寸适应静触点3，绝缘套12的U形凹槽在竖直方向包围住静触点3，只留下静触点3底部与动触点11相接触，形成加强绝缘型结构，提升两个静触点3之间绝缘距离，避免接通大电流时产生燃弧。竖直挡板18挡在移动板25的一侧使横向齿杆26不能移动，此时第二复位弹簧23处于拉伸状态。
当断开直流电源时，第一线圈6和第二线圈21均失电，电磁相互作用消失，第一动铁芯7受到第一复位弹簧8的收缩力向下移动，使静触点3与动触点11相互分离，第一动铁芯7带动竖直挡板18向下移动，当第一动铁芯7停止向下移动时，竖直挡板18就不能抵靠在移动板25的一侧，横向齿杆26受到第二复位弹簧23的收缩力，横向齿杆26会朝着靠近第二壳体19的方向移动，横向齿杆26在移动时能够驱动齿轮14转动，进而使绝缘套12由竖直状态转变为水平状态，绝缘套12套设在静触点3的下部从静触点3的三个表面包围住静触点3，形成加强绝缘型结构，提升静触点3与动触点11之间绝缘距离，避免在大电流切换时产生燃弧。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，包括直流继电器外壳(1)；所述直流继电器外壳(1)的顶部设有一对引出端(2)；所述引出端(2)的底部固定连接有静触点(3)；其特征在于：
所述直流继电器外壳(1)的内腔中设有动簧组件；
所述动簧组件包括第一壳体(4)、第一轭铁杯(5)、第一线圈(6)、第一动铁芯(7)、第一复位弹簧(8)、竖直推杆(9)、动簧片(10)和动触点(11)；
所述第一壳体(4)的内腔中安装有一对呈筒形的第一轭铁杯(5)；所述第一轭铁杯(5)内安装有第一线圈(6)；
所述第一动铁芯(7)能够在一对第一轭铁杯(5)之间上下移动；所述第一复位弹簧(8)的上端与第一动铁芯(7)的下表面固定连接；所述第一复位弹簧(8)的下端与第一壳体(4)的内底面固定连接；
所述第一动铁芯(7)的上表面固定连接有竖直推杆(9)；所述竖直推杆(9)远离第一动铁芯(7)的一端贯穿第一壳体(4)与动簧片(10)的一表面的中部固定连接；所述动簧片(10)的另一表面对称设置有一对与静触点(3)相配合的动触点(11)；
所述动簧片(10)的两侧均固定连接有绝缘灭弧组件；
所述绝缘灭弧组件包括绝缘套(12)、转动轴杆(13)、齿轮(14)、L形支撑板(15)、竖直拉杆(16)、轴承环(17)和竖直挡板(18)；
所述转动轴杆(13)的一端与绝缘套(12)固定连接；所述转动轴杆(13)的另一端固定连接有齿轮(14)；
所述L形支撑板(15)的上表面固定连接有竖直拉杆(16)；所述L形支撑板(15)与动簧片(10)固定连接；
所述竖直拉杆(16)的顶部固定连接有轴承环(17)；所述转动轴杆(13)活动安装在轴承环(17)内；
所述直流继电器外壳(1)的内腔中设有与绝缘灭弧组件相配合的驱动组件；
所述驱动组件包括第二壳体(19)、第二轭铁杯(20)、第二线圈(21)、第二动铁芯(22)、第二复位弹簧(23)、横向推杆(24)、移动板(25)和横向齿杆(26)；
所述第二壳体(19)的内腔中安装有一对呈筒形的第二轭铁杯(20)；所述第二轭铁杯(20)内安装有第二线圈(21)；
所述第二动铁芯(22)能够在一对第二轭铁杯(20)之间直线地移动；所述第二复位弹簧(23)的一端与第二动铁芯(22)的一表面固定连接；所述第二复位弹簧(23)的另一端与第二壳体(19)的内侧面固定连接；
所述第二动铁芯(22)的另一表面固定连接有横向推杆(24)；所述横向推杆(24)远离第二动铁芯(22)的一端贯穿第二壳体(19)与移动板(25)的一表面的中部固定连接；所述移动板(25)的另一表面固定连接有与齿轮(14)相配合的横向齿杆(26)；
所述L形支撑板(15)的上表面固定连接有一对与移动板(25)相配合的竖直挡板(18)；
所述直流继电器外壳(1)的内腔中安装有时间继电器(27)；所述时间继电器(27)包括通电延时线圈(28)和延时闭合常开触点(29)；
所述第二线圈(21)的一端连接直流电源的正极端；所述第二线圈(21)的另一端连接直流电源的负极端；
所述通电延时线圈(28)与第二线圈(21)相并联；所述延时闭合常开触点(29)与第一线圈(6)串联后与第二线圈(21)相并联。
2.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述第一动铁芯(7)滑动安装在第一壳体(4)的内腔中；所述第一壳体(4)固定安装在直流继电器外壳(1)的内腔中。
3.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述第二动铁芯(22)滑动安装在第二壳体(19)的内腔中；所述第二壳体(19)固定安装在直流继电器外壳(1)的内腔中。
4.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述绝缘套(12)为U形槽结构。
5.根据权利要求4所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述绝缘套(12)活动套装在静触点(3)上。
6.根据权利要求5所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述静触点(3)位于绝缘套(12)的U形凹槽内。
7.根据权利要求4所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述转动轴杆(13)的一端与绝缘套(12)的外表面固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述第一壳体(4)上开设有供竖直推杆(9)穿过的第一贯通槽。
9.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述第二壳体(19)上开设有供横向推杆(24)穿过的第二贯通槽。
10.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和灭弧的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述引出端(2)的上部贯穿直流继电器外壳(1)的顶部露出在直流继电器外壳(1)外；所述引出端(2)的底部位于直流继电器外壳(1)的内腔中。
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