CN113990709B - 一种基于三段式分离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三段式分离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、动铁芯和第三弹簧，直流继电器外壳的内腔中设置有与第一静触点、第二静触点相配合的三段式导通分断组件，第一水平部的一端贯穿侧部延伸板伸入第二壳体的内腔中与第二水平部进行配合接触，第一水平部上连接有绝缘灭弧组件。通过三个不同部位的依次分离使得动触点和静触点发生粘连和电弧不会影响直流继电器的分断，绝缘灭弧组件能够及时对第一水平部与第二水平部的分离产生的电弧进行灭弧，三个不同部位的分离可以大大提升新能源高压直流继电器的分断的可靠性。
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三段式分离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实现高电压和大电流的分断时，动触点和静触点间会产生电弧，易造成动、静触点发生烧损的弊端，动触点和静触点还易发生粘连，降低动触点与静触点分断的可靠性，从而影响新能源高压直流继电器的性能指标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于三段式分离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置有与第一静触点、第二静触点相配合的三段式导通分断组件，第一水平部的一端贯穿侧部延伸板伸入第二壳体的内腔中与第二水平部进行配合接触，第一水平部上连接有绝缘灭弧组件，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：
本发明为一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，包括直流继电器外壳、动铁芯和第三弹簧；所述直流继电器外壳的顶部设有第一引出端、第二引出端；所述第一引出端的底部固定连接有第一静触点；所述第二引出端的底部固定连接有第二静触点；所述直流继电器外壳的内腔中设置有与第一静触点、第二静触点相配合的三段式导通分断组件；所述三段式导通分断组件包括移动板、第一壳体、第二壳体、第一弹簧、竖直推拉杆、第一L形导电片、第二L形导电片、第一动触点、第二动触点、吸附磁块和绝缘灭弧组件；所述第一弹簧的上端与第一壳体的底部固定连接；所述第一弹簧的下端与移动板的上表面固定连接；所述竖直推拉杆的上端与第二壳体的底部固定连接；所述竖直推拉杆的下端与移动板的上表面固定连接；所述第二壳体的一侧开口；所述第二壳体能够在第一壳体的一侧上下直线地移动；所述第一壳体包括侧部延伸板；所述侧部延伸板延伸至第一壳体的底部的下侧；所述第一L形导电片包括第一竖直部和第一水平部；所述第一竖直部的上端贯穿第一壳体的顶部与第一动触点固定连接；所述第二L形导电片包括第二竖直部和第二水平部；所述第二竖直部的上端贯穿第二壳体的顶部与第二动触点固定连接；所述第二水平部的下表面与第二壳体的内底面固定连接；所述第一水平部的一端贯穿侧部延伸板伸入第二壳体的内腔中与第二水平部进行配合接触；所述第一水平部上连接有绝缘灭弧组件；所述绝缘灭弧组件包括竖直支撑板、第二弹簧、磁钢、轭铁夹、绝缘套和插接凹槽；所述竖直支撑板的底部与第一水平部的上表面固定连接；所述竖直支撑板位于第二壳体的内腔中；所述第二弹簧设置有两个，分别位于竖直支撑板的两侧；所述第二弹簧的一端与竖直支撑板固定连接；所述第二弹簧的另一端与磁钢固定连接；所述磁钢的外侧面可设有轭铁夹；所述磁钢靠近竖直支撑板的一侧的下部固定连接有与第一水平部相配合的绝缘套；所述第二壳体的一组相对内侧面均固定连接有与磁钢相配合的吸附磁块。
进一步地，所述绝缘套上开始有与第一水平部相配合的插接凹槽。
进一步地，所述第一竖直部的下端伸入第一壳体的内腔中与第一水平部的另一端固定连接；所述第二竖直部的下端与第二水平部的上表面的一边缘处固定连接。
进一步地，所述侧部延伸板竖直设置；所述第二壳体的开口侧滑动连接在侧部延伸板的一侧面。
进一步地，所述第一动触点的底部与第一壳体的顶部固定连接；所述第二动触点的底部与第二壳体的顶部固定连接。
进一步地，所述直流继电器外壳的内腔中安装有一对呈筒形的轭铁杯；所述轭铁杯内安装有线圈。
进一步地，所述动铁芯能够在一对轭铁杯之间上下直线地移动。
进一步地，所述第三弹簧的上端与动铁芯的一表面固定连接；所述第三弹簧的下端与直流继电器外壳的内底面固定连接。
进一步地，所述移动板的下表面与动铁芯的上表面固定连接。
进一步地，所述直流继电器外壳的顶部设有竖直绝缘板；所述竖直绝缘板位于第一引出端、第二引出端之间。
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置有与第一静触点、第二静触点相配合的三段式导通分断组件，第一水平部的一端贯穿侧部延伸板伸入第二壳体的内腔中与第二水平部进行配合接触，第一水平部上连接有绝缘灭弧组件，通过三个不同部位的依次分离使得动触点和静触点发生粘连和电弧不会影响直流继电器的分断，绝缘灭弧组件能够及时对第一水平部与第二水平部的分离产生的电弧进行灭弧，三个不同部位的分离可以大大提升新能源高压直流继电器的分断的可靠性。
2、本发明通过在直流继电器外壳的顶部设有竖直绝缘板，竖直绝缘板位于第一引出端、第二引出端之间，竖直绝缘板采用绝缘材质制成，增加了第一引出端、第二引出端之间的绝缘距离。
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三段式分离的新能源高压直流继电器的正视结构示意图；
图2为三段式导通分断组件的截面的正视结构示意图；
图3为三段式导通分断组件的截面的侧视结构示意图；
图4为第一L形导电片、第二L形导电片、绝缘灭弧组件三者相配合的结构示意图。
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”、“侧”、“内”、“端”、“表面”、“相对”、“内腔”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1-4所示，本发明为一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，包括直流继电器外壳1、动铁芯29和第三弹簧30。直流继电器外壳1的顶部设有第一引出端2、第二引出端3，第一引出端2的底部固定连接有第一静触点4，第二引出端3的底部固定连接有第二静触点5。在直流继电器外壳1的内腔中，第一静触点4的高度等于第二静触点5的高度。
直流继电器外壳1的内腔中设置有与第一静触点4、第二静触点5相配合的三段式导通分断组件，三段式导通分断组件包括移动板6、第一壳体7、第二壳体8、第一弹簧9、竖直推拉杆10、第一L形导电片12、第二L形导电片13、第一动触点14、第二动触点15、吸附磁块25和绝缘灭弧组件。
第一弹簧9的上端与第一壳体7的底部固定连接，第一弹簧9的下端与移动板6的上表面固定连接。竖直推拉杆10的上端与第二壳体8的底部固定连接，竖直推拉杆10的下端与移动板6的上表面固定连接。
第一壳体7采用绝缘材质制成，第一壳体7包括侧部延伸板11，侧部延伸板11延伸至第一壳体7的底部的下侧，侧部延伸板11竖直设置，侧部延伸板11一体成型在第一壳体7的一侧。第二壳体8采用绝缘材质制成，第二壳体8的一侧开口，第二壳体8能够在第一壳体7的一侧上下直线地移动，第二壳体8的开口侧滑动连接在侧部延伸板11的一侧面。
第一L形导电片12包括第一竖直部16和第一水平部17。第一竖直部16的上端贯穿第一壳体7的顶部与第一动触点14固定连接，第一动触点14的底部与第一壳体7的顶部固定连接，第一竖直部16的下端伸入第一壳体7的内腔中与第一水平部17的一端固定连接。第一竖直部16和第一水平部17一体成型，第一L形导电片12采用耗能小、导电效果好的铜锂合成材料。
第二L形导电片13包括第二竖直部18和第二水平部19。第二竖直部18的下端与第二水平部19的上表面的一边缘处固定连接，第二竖直部18的上端贯穿第二壳体8的顶部与第二动触点15固定连接，第二动触点15的底部与第二壳体8的顶部固定连接，第二水平部19的下表面与第二壳体8的内底面固定连接，第一水平部17的另一端贯穿侧部延伸板11伸入第二壳体8的内腔中与第二水平部19进行配合接触。第二竖直部18和第二水平部19一体成型，第二L形导电片13采用耗能小、导电效果好的铜锂合成材料。
第一水平部17上连接有绝缘灭弧组件，绝缘灭弧组件包括竖直支撑板20、第二弹簧21、磁钢22、轭铁夹23、绝缘套24和插接凹槽26。
竖直支撑板20的底部与第一水平部17的上表面固定连接，竖直支撑板20位于第二壳体8的内腔中。第二弹簧21设置有两个，分别位于竖直支撑板20的两侧，第二弹簧21的一端与竖直支撑板20固定连接，第二弹簧21的另一端与磁钢22固定连接。
磁钢22的外侧面可设有轭铁夹23，磁钢22靠近竖直支撑板20的一侧的下部固定连接有与第一水平部17相配合的绝缘套24，绝缘套24采用绝缘材质制成，绝缘套24上开始有与第一水平部17相配合的插接凹槽26，第一水平部17能够插入插接凹槽26内。
第二壳体8的一组相对内侧面均固定连接有与磁钢22相配合的吸附磁块25，当吸附磁块25靠近磁钢22时，吸附磁块25能够吸附住磁钢22。
直流继电器外壳1的内腔中安装有一对呈筒形的轭铁杯27，轭铁杯27内安装有线圈28。动铁芯29能够在一对轭铁杯27之间上下直线地移动。第三弹簧30的上端与动铁芯29的一表面固定连接，第三弹簧30的下端与直流继电器外壳1的内底面固定连接。移动板6的下表面与动铁芯29的上表面固定连接。
直流继电器外壳1的顶部设有竖直绝缘板31，竖直绝缘板31位于第一引出端2、第二引出端3之间，竖直绝缘板31采用绝缘材质制成，增加了第一引出端2、第二引出端3之间的绝缘距离。
在直流继电器外壳1的内腔中，当第一动触点14没有和第一静触点4相接触时，第二壳体8位于侧部延伸板11的一侧的下部，第一动触点14的高度高于第二动触点15的高度。
本实施例中：线圈28通入工作电流后，在电磁相互作用下，动铁芯29向上移动，使得移动板6向上移动，进而带动第一动触点14、第二动触点15向上移动，由于第一动触点14的高度高于第二动触点15的高度，故而第一动触点14先与第一静触点4相接触。当第一动触点14与第一静触点4相接触后，第二动触点15与第二静触点5还存在一定的间隔，动铁芯29继续向上移动，此时移动板6会压缩第一弹簧9，第二壳体8会沿着侧部延伸板11向上移动，直至第二动触点15与第二静触点5相接触。第二动触点15与第二静触点5相接触后，动铁芯29不再向上移动，第一弹簧9处于压缩状态，第三弹簧30处于拉伸状态，此时第一水平部17与第二水平部19相接触，第一引出端2与第二引出端3导通，完成两极通流，同时吸附磁块25会靠近磁钢22将磁钢22吸附住。
当线圈28断开工作电流后，电磁相互作用消失，由于第三弹簧30的收缩力，动铁芯29会向下移动，使得移动板6向下移动，进而使得第一动触点14、第二动触点15向下移动，使得第二动触点15立即与第二静触点5分离，实现电流分断。由于第一弹簧9的张力，第一动触点14与第一静触点4不会立即分离，第二壳体8会沿着侧部延伸板11向下移动，第一水平部17与第二水平部19相分离，进一步保证电流分断的可靠性。第一水平部17与第二水平部19分离后，由于第二壳体8向下移动，使得吸附磁块25向下移动，吸附磁块25不能吸附住磁钢22，磁钢22会受到第二弹簧21的收缩力而朝着靠近竖直支撑板20的方向移动，进而使得第一水平部17插入插接凹槽26内，绝缘套24上可以设置槽，绝缘套24上的槽可拉长电弧，提高灭弧效果；还可以在绝缘套24上设置灭弧栅结构，可进一步加大继电器的绝缘距离，当继电器分断时，电弧在磁钢22的磁吹作用下可向上下两端移动，当电弧到灭弧栅结构绝缘套24时，灭弧栅结构可以将长弧分割成多个短弧，从而有利于灭弧。
当第二壳体8继续沿着侧部延伸板11向下移动，第一弹簧9会由压缩状态转变为正常状态，当第一弹簧9转变为正常状态后，第二壳体8的内顶面会与竖直支撑板20的顶部相抵触，使得第二壳体8无法继续沿着侧部延伸板11向下移动，此时动铁芯29向下移动能够带动第一动触点14向下移动，使得第一动触点14与第一静触点4相分离，再一次保证了电流分断的可靠性。
本实施例通过第二动触点15与第二静触点5的分离，第一水平部17与第二水平部19的分离，第一动触点14与第一静触点4的分离，三个不同部位的依次分离使得动触点和静触点发生粘连和电弧不会影响直流继电器的分断，绝缘灭弧组件能够及时对第一水平部17与第二水平部19的分离产生的电弧进行灭弧，三个不同部位的分离可以大大提升新能源高压直流继电器的分断的可靠性。
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)
1.一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，包括直流继电器外壳(1)、动铁芯(29)和第三弹簧(30)；所述直流继电器外壳(1)的顶部设有第一引出端(2)、第二引出端(3)；所述第一引出端(2)的底部固定连接有第一静触点(4)；所述第二引出端(3)的底部固定连接有第二静触点(5)；其特征在于：
所述直流继电器外壳(1)的内腔中设置有与第一静触点(4)、第二静触点(5)相配合的三段式导通分断组件；
所述三段式导通分断组件包括移动板(6)、第一壳体(7)、第二壳体(8)、第一弹簧(9)、竖直推拉杆(10)、第一L形导电片(12)、第二L形导电片(13)、第一动触点(14)、第二动触点(15)、吸附磁块(25)和绝缘灭弧组件；
所述第一弹簧(9)的上端与第一壳体(7)的底部固定连接；所述第一弹簧(9)的下端与移动板(6)的上表面固定连接；
所述竖直推拉杆(10)的上端与第二壳体(8)的底部固定连接；所述竖直推拉杆(10)的下端与移动板(6)的上表面固定连接；
所述第二壳体(8)的一侧开口；所述第二壳体(8)能够在第一壳体(7)的一侧上下直线地移动；
所述第一壳体(7)包括侧部延伸板(11)；所述侧部延伸板(11)延伸至第一壳体(7)的底部的下侧；
所述第一L形导电片(12)包括第一竖直部(16)和第一水平部(17)；所述第一竖直部(16)的上端贯穿第一壳体(7)的顶部与第一动触点(14)固定连接；
所述第二L形导电片(13)包括第二竖直部(18)和第二水平部(19)；所述第二竖直部(18)的上端贯穿第二壳体(8)的顶部与第二动触点(15)固定连接；所述第二水平部(19)的下表面与第二壳体(8)的内底面固定连接；
所述第一水平部(17)的一端贯穿侧部延伸板(11)伸入第二壳体(8)的内腔中与第二水平部(19)进行配合接触；
所述第一水平部(17)上连接有绝缘灭弧组件；所述绝缘灭弧组件包括竖直支撑板(20)、第二弹簧(21)、磁钢(22)、轭铁夹(23)、绝缘套(24)和插接凹槽(26)；
所述竖直支撑板(20)的底部与第一水平部(17)的上表面固定连接；所述竖直支撑板(20)位于第二壳体(8)的内腔中；
所述第二弹簧(21)设置有两个，分别位于竖直支撑板(20)的两侧；所述第二弹簧(21)的一端与竖直支撑板(20)固定连接；所述第二弹簧(21)的另一端与磁钢(22)固定连接；
所述磁钢(22)的外侧面可设有轭铁夹(23)；所述磁钢(22)靠近竖直支撑板(20)的一侧的下部固定连接有与第一水平部(17)相配合的绝缘套(24)；
所述第二壳体(8)的一组相对内侧面均固定连接有与磁钢(22)相配合的吸附磁块(25)。
2.根据权利要求1所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述绝缘套(24)上开始有与第一水平部(17)相配合的插接凹槽(26)。
3.根据权利要求1所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述第一竖直部(16)的下端伸入第一壳体(7)的内腔中与第一水平部(17)的另一端固定连接；所述第二竖直部(18)的下端与第二水平部(19)的上表面的一边缘处固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述侧部延伸板(11)竖直设置；所述第二壳体(8)的开口侧滑动连接在侧部延伸板(11)的一侧面。
5.根据权利要求1所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述第一动触点(14)的底部与第一壳体(7)的顶部固定连接；所述第二动触点(15)的底部与第二壳体(8)的顶部固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述直流继电器外壳(1)的内腔中安装有一对呈筒形的轭铁杯(27)；所述轭铁杯(27)内安装有线圈(28)。
7.根据权利要求6所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述动铁芯(29)能够在一对轭铁杯(27)之间上下直线地移动。
8.根据权利要求7所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述第三弹簧(30)的上端与动铁芯(29)的一表面固定连接；所述第三弹簧(30)的下端与直流继电器外壳(1)的内底面固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述移动板(6)的下表面与动铁芯(29)的上表面固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种基于三段式分离的新能源高压直流继电器，其特征在于：所述直流继电器外壳(1)的顶部设有竖直绝缘板(31)；所述竖直绝缘板(31)位于第一引出端(2)、第二引出端(3)之间。
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