CN114743826A - 一种两极直流负荷开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种两极直流负荷开关，包括前基座和后基座，前基座和后基座之间形成若干安装腔，每一安装腔底面密封，顶面开口，分为由下至上依次设置的安装室、引弧室和灭弧室，安装室内设有动触头组件和静触头组件，引弧室口径由下至上逐渐增大设置，灭弧室内插设有灭弧单元，前基座和后基座上分别设有由引弧室内壁延伸至灭弧室内壁的动引弧片和静引弧片，前基座远离安装腔一侧面设有用于驱动动触头组件运动的驱动单元。本发明有效提高引弧和灭弧效果，避免了两极负荷开关存在的灭弧室难以满足需求的问题，优化了两极负荷开关的性能，实现了两极负荷开关对传统四极负荷开关的替代，有效减少产品体积和成本，降低串联端接处的温升。

Description

一种两极直流负荷开关

技术领域

本发明涉及负荷开关技术领域，具体涉及一种两极直流负荷开关。

背景技术

负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流和一定的过载电流，但不能切断短路电流。目前光伏市场上需求的直流电压越来越高，高达DC1500V及以上，并且要求负荷开关体积越来越小。

目前市场上常用的负荷开关采用四极串联分压的方式进行。由于采用四极串联的方式，负荷开关产品体积大、成本也很高，且串联端接处的温升很大，很难满足使用要求。若基于缩小负荷开关体积的目的，减少开关串联数量，会使得单极承受电压过高，导致灭弧室难以满足需求。

因此，十分有必要开发一种新型的两极直流负荷开关。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两极直流负荷开关，以解决现有技术中负荷开关采用四极串联分压，负荷开关产品体积大、成本也很高，且串联端接处的温升很大，很难满足使用要求，基于缩小负荷开关体积的目的，减少开关串联数量，会使得单极承受电压过高，导致灭弧室难以满足需求的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种两极直流负荷开关，包括前基座和后基座，所述前基座和后基座相配合固定，且前基座和后基座之间形成若干依次排列相互分隔的安装腔，每一所述安装腔底面密封，顶面设有开口设置，且安装腔分为由下至上依次设置的安装室、引弧室和灭弧室，所述安装室内设有分别安装在所述前基座和后基座上的动触头组件和静触头组件，所述引弧室口径由下至上逐渐增大设置，所述灭弧室内插设有灭弧单元，所述前基座和后基座上分别设有由所述引弧室内壁延伸至所述灭弧室内壁的动引弧片和静引弧片，所述前基座远离所述安装腔一侧面设有用于驱动所述动触头组件运动的驱动单元。

通过采用上述方案，引弧室口径由下至上逐渐增大，同时动引弧片和静引弧片安装在引弧室内壁并延伸至灭弧室，有效提高引弧效果，增强灭弧性能。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，所述静触头组件包括静出线排，所述静出线排横向穿出所述后基座，且静出线排端部设有静触点，所述静出线排底面与后基座固定，顶面与所述静引弧片固定。

进一步的，所述静出线排底面设有一L型的弯板，所述弯板的横边与所述静出线排固定，竖边与所述后基座固定。

通过采用上述方案，保证静出线排的固定稳定性。

进一步的，所述静引弧片分为与所述引弧室内壁和灭弧室内壁贴合的静贴合段以及设在所述静贴合段底端的U型安装段，所述静贴合段顶端与所述灭弧室内壁固定，所述U型安装段的底边与所述静出线排固定，一侧边与所述后基座固定，另一侧边与所述静贴合段底端连接。

通过采用上述方案，静引弧片底端的U型安装段同时与后基座和静出线排连接固定，顶端则与灭弧室固定，在静引弧片固定稳定的同时保证其与静出线排的连接紧密性。

进一步的，所述动引弧片分为与所述引弧室内壁和灭弧室内壁贴合的动贴合段以及设在所述动贴合段底端的延伸段，所述延伸段朝所述引弧室中心延伸，所述动贴合段的上部和下部分别与所述引弧室内壁和灭弧室内壁固定。

通过采用上述方案，动引弧片贴合引弧室内壁和灭弧室内壁设置，保证固定稳定，提高引弧效果。

进一步的，所述动触头组件包括动出线排和动触头，所述动出线排横向固定在所述前基座上，且动出线排端部由所述后基座穿出，所述动触头铰接安装在所述前基座上，且与所述动出线排电连接。

进一步的，所述灭弧单元包括：

基座框，固定在所述灭弧室顶面开口处；

一对侧板，对称固定在所述基座框两侧面，所述侧板插入所述灭弧室内；

若干灭弧栅片，均匀排列固定在所述一对侧板之间；

若干隔弧板，层叠设置在所述基座框顶面，所述隔弧板上均匀开设有若干排气孔；

顶板，设在所述隔弧板上方，所述顶板与所述基座框固定，且顶板上开设有与所述隔弧板对应的镂空区。

通过采用上述方案，依次排列的灭弧栅片将电弧分割成多段小电弧，达到灭弧效果；层叠设置的多个隔弧板用于将电弧隔离在灭弧室内，防止电弧飞出。

进一步的，所述灭弧栅片底面开设有缺口，所述缺口宽度由下至上逐渐减少，所述侧板底面设有灭弧增强板，所述灭弧增强板底端与所述侧板固定，顶端嵌入所述缺口内朝内侧延伸设置。

通过采用上述方案，灭弧增强板顶端嵌入缺口内朝内侧延伸，有效增大喷弧气压，从而提高灭弧效果。

进一步的，所述隔弧板上的若干所述排气孔分为分布在隔弧板中部的小孔以及分布在隔弧板两侧的大孔，所述隔弧板顶面边角处设有凸起。

通过采用上述方案，隔弧板上中间分布小孔，两边分布大孔，从而减小灭弧室两头的气压，利于气体将电弧更顺畅带入两头的灭弧栅片中；隔弧板顶面的凸起用于限定隔弧板以及隔弧板与顶板之间的间隙，从而保证排气通道。

进一步的，所述后基座与所述灭弧室对应部分呈L形，分为依次连接的水平延伸段和竖直支撑段，所述水平延伸段由所述引弧室一侧侧壁顶端起始朝远离所述前基座方向延伸设置以增大所述灭弧室容积，所述竖直支撑段底端与所述水平延伸段外端连接，顶端竖直朝上延伸构成所述灭弧室一侧侧壁。

通过采用上述方案，后基座与灭弧室对应位置朝后拓出，利用后基座外部空间，提高灭弧室容积，以容纳更多的灭弧栅片，显著提高灭弧性能。

进一步的，所述驱动单元包括安装在所述前基座上的主轴，所述主轴上套设固定有与若干所述安装腔一一对应的若干个触头悬臂，每一所述触头悬臂铰接连接有与所述动触头组件连动的触头连杆，所述主轴上还套设固定有辅助开关悬臂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明优化了负荷开关内部结构，改进动引弧片、静引弧片的结构和安装方式，同时增大灭弧单元的灭弧栅片数量并增设灭弧增强板，将隔弧板排气孔进行重新布局，有效提高了负荷开关的引弧和灭弧效果，从而避免了两极负荷开关存在的灭弧室难以满足需求的问题，优化了两极负荷开关的性能，实现了两极负荷开关对传统四极负荷开关的替代，有效减少产品体积和成本，降低串联端接处的温升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明的实施例的结构示意图。

图2是本发明的实施例的剖视结构示意图。

图3是本发明的实施例的爆炸结构示意图。

图4是本发明的实施例的另一视角爆炸结构示意图。

图5是本发明的实施例的灭弧单元的爆炸结构示意图。

图6是本发明的实施例的隔弧板的结构示意图。

图7是本发明的实施例的驱动单元的结构示意图。

图中所示：

1、前基座；

2、后基座；201、水平延伸段；202、竖直支撑段；

3、安装室；

4、引弧室；

5、灭弧室；

6、动引弧片；601、动贴合段；602、延伸段；

7、静引弧片；701、静贴合段；702、U型安装段；

8、静触头组件；801、静出线排；802、静触点；803、弯板；

9、灭弧单元；901、基座框；902、侧板；903、灭弧栅片；904、隔弧板；905、顶板；906、缺口；907、灭弧增强板；908、小孔；909、大孔；910、凸起；

10、驱动单元；1001、主轴；1002、触头悬臂；1003、触头连杆；1004、辅助开关悬臂；11、动触头组件；1101、动出线排；1102、动触头。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1至7所示，本实施例提供的一种两极直流负荷开关，包括前基座1和后基座2，前基座1和后基座2相配合固定，且前基座1和后基座2之间形成两个相互分隔的安装腔。

每一安装腔底面密封，顶面设有开口设置，且安装腔分为由下至上依次设置的安装室3、引弧室4和灭弧室5。

安装室3内设有分别安装在前基座1和后基座2上的动触头组件11和静触头组件8，引弧室4口径由下至上逐渐增大设置，灭弧室5内插设有灭弧单元9，前基座1和后基座2上分别设有由引弧室4内壁延伸至灭弧室5内壁的动引弧片6和静引弧片7，前基座1远离安装腔一侧面设有用于驱动动触头组件运动的驱动单元10。

引弧室4口径由下至上逐渐增大，同时动引弧片6和静引弧片7安装在引弧室内壁并延伸至灭弧室5，有效提高引弧效果，增强灭弧性能。

具体地，静触头组件8包括静出线排801，静出线排801横向穿出后基座2，且静出线排801端部设有静触点802，静出线排801底面与后基座2固定，顶面与静引弧片7固定。

静出线排801底面设有一L型的弯板803，弯板803的横边与静出线排801固定，竖边与后基座2固定，保证静出线排801的固定稳定性。

静引弧片7分为与引弧室4内壁和灭弧室5内壁贴合的静贴合段701以及设在静贴合段701底端的U型安装段702，静贴合段701顶端与灭弧室5内壁固定，U型安装段702的底边与静出线排801固定，一侧边与后基座2固定，另一侧边与静贴合段701底端连接。

静引弧片7底端的U型安装段702同时与后基座2和静出线排801连接固定，顶端则与灭弧室5固定，在静引弧片7固定稳定的同时保证其与静出线排801的连接紧密性。

动引弧片6分为与引弧室4内壁和灭弧室5内壁贴合的动贴合段601以及设在动贴合段601底端的延伸段602，延伸段602朝引弧室4中心延伸，动贴合段601的上部和下部分别与引弧室4内壁和灭弧室5内壁固定。

动引弧片6贴合引弧室4内壁和灭弧室5内壁设置，保证固定稳定，提高引弧效果。

动触头组件11包括动出线排1101和动触头1102，动出线排1101横向固定在前基座1上，且动出线排1101端部由后基座2穿出，动触头1102铰接安装在前基座1上，且与动出线排1101电连接。

灭弧单元9包括基座框901，一对侧板902，若干灭弧栅片903、两个隔弧板904和顶板905。

基座框901固定在灭弧室5顶面开口处；一对侧板902对称固定在基座框901两侧面，侧板902插入灭弧室5内；若干灭弧栅片903均匀排列固定在一对侧板902之间；两个隔弧板904层叠设置在基座框901顶面，隔弧板904上均匀开设有若干排气孔；顶板905设在隔弧板904上方，顶板905与基座框901固定，且顶板905上开设有与隔弧板904对应的镂空区。

依次排列的灭弧栅片903将电弧分割成多段小电弧，达到灭弧效果；层叠设置的多个隔弧板904用于将电弧隔离在灭弧室内，防止电弧飞出。

灭弧栅片903底面开设有缺口906，缺口906宽度由下至上逐渐减少，侧板902底面设有灭弧增强板907，灭弧增强板907底端与侧板902固定，顶端嵌入缺口906内朝内侧延伸设置。

灭弧增强板907顶端嵌入缺口906内朝内侧延伸，有效增大喷弧气压，从而提高灭弧效果。

隔弧板904上的若干排气孔分为分布在隔弧板904中部的小孔908以及分布在隔弧板904两侧的大孔909，隔弧板904顶面边角处设有凸起910。

隔弧板904上中间分布小孔908，两边分布大孔909，从而减小灭弧室5两头的气压，利于气体将电弧更顺畅带入两头的灭弧栅片903中；隔弧板904顶面的凸起910用于限定隔弧板904以及隔弧板904与顶板905之间的间隙，从而保证排气通道。

本实施例中后基座2与灭弧室5对应部分呈L形，分为依次连接的水平延伸段201和竖直支撑段202。水平延伸段201由引弧室4一侧侧壁顶端起始朝远离前基座1方向延伸设置以增大灭弧室5容积，竖直支撑段202底端与水平延伸段201外端连接，顶端竖直朝上延伸构成灭弧室5一侧侧壁。

后基座2与灭弧室5对应位置朝后拓出，利用后基座2外部空间，提高灭弧室5容积，以容纳更多的灭弧栅片903，显著提高灭弧性能。

驱动单元10包括安装在前基座1上的主轴1001，主轴1001上套设固定有与若干安装腔一一对应的若干个触头悬臂1002，每一触头悬臂1002铰接连接有与动触头组件连动的触头连杆1003，主轴1001上还套设固定有辅助开关悬臂1004。

本实施例优化了负荷开关内部结构，改进动引弧片6、静引弧片7的结构和安装方式，同时增大灭弧单元的灭弧栅片903数量并增设灭弧增强板907，将隔弧板904排气孔进行重新布局，有效提高了负荷开关的引弧和灭弧效果，从而避免了两极负荷开关存在的灭弧室难以满足需求的问题，优化了两极负荷开关的性能，实现了两极负荷开关对传统四极负荷开关的替代，有效减少产品体积和成本，降低串联端接处的温升。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种两极直流负荷开关，其特征在于，包括前基座和后基座，所述前基座和后基座相配合固定，且前基座和后基座之间形成若干依次排列相互分隔的安装腔，每一所述安装腔底面密封，顶面设有开口设置，且安装腔分为由下至上依次设置的安装室、引弧室和灭弧室，所述安装室内设有分别安装在所述前基座和后基座上的动触头组件和静触头组件，所述引弧室口径由下至上逐渐增大设置，所述灭弧室内插设有灭弧单元，所述前基座和后基座上分别设有由所述引弧室内壁延伸至所述灭弧室内壁的动引弧片和静引弧片，所述前基座远离所述安装腔一侧面设有用于驱动所述动触头组件运动的驱动单元。

2.根据权利要求1所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述静触头组件包括静出线排，所述静出线排横向穿出所述后基座，且静出线排端部设有静触点，所述静出线排底面与后基座固定，顶面与所述静引弧片固定，所述静出线排底面设有一L型的弯板，所述弯板的横边与所述静出线排固定，竖边与所述后基座固定。

3.根据权利要求2所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述静引弧片分为与所述引弧室内壁和灭弧室内壁贴合的静贴合段以及设在所述静贴合段底端的U型安装段，所述静贴合段顶端与所述灭弧室内壁固定，所述U型安装段的底边与所述静出线排固定，一侧边与所述后基座固定，另一侧边与所述静贴合段底端连接。

4.根据权利要求1所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述动引弧片分为与所述引弧室内壁和灭弧室内壁贴合的动贴合段以及设在所述动贴合段底端的延伸段，所述延伸段朝所述引弧室中心延伸，所述动贴合段的上部和下部分别与所述引弧室内壁和灭弧室内壁固定。

5.根据权利要求1所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述动触头组件包括动出线排和动触头，所述动出线排横向固定在所述前基座上，且动出线排端部由所述后基座穿出，所述动触头铰接安装在所述前基座上，且与所述动出线排电连接。

6.根据权利要求1所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述灭弧单元包括：

基座框，固定在所述灭弧室顶面开口处；

一对侧板，对称固定在所述基座框两侧面，所述侧板插入所述灭弧室内；

若干灭弧栅片，均匀排列固定在所述一对侧板之间；

若干隔弧板，层叠设置在所述基座框顶面，所述隔弧板上均匀开设有若干排气孔；

顶板，设在所述隔弧板上方，所述顶板与所述基座框固定，且顶板上开设有与所述隔弧板对应的镂空区。

7.根据权利要求6所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述灭弧栅片底面开设有缺口，所述缺口宽度由下至上逐渐减少，所述侧板底面设有灭弧增强板，所述灭弧增强板底端与所述侧板固定，顶端嵌入所述缺口内朝内侧延伸设置。

8.根据权利要求6所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述隔弧板上的若干所述排气孔分为分布在隔弧板中部的小孔以及分布在隔弧板两侧的大孔，所述隔弧板顶面边角处设有凸起。

9.根据权利要求1所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述后基座与所述灭弧室对应部分呈L形，分为依次连接的水平延伸段和竖直支撑段，所述水平延伸段由所述引弧室一侧侧壁顶端起始朝远离所述前基座方向延伸设置以增大所述灭弧室容积，所述竖直支撑段底端与所述水平延伸段外端连接，顶端竖直朝上延伸构成所述灭弧室一侧侧壁。

10.根据权利要求1所述的两极直流负荷开关，其特征在于，所述驱动单元包括安装在所述前基座上的主轴，所述主轴上套设固定有与若干所述安装腔一一对应的若干个触头悬臂，每一所述触头悬臂铰接连接有触头连杆，所述触头连杆铰接连接有与所述动触头组件连动的操作臂，所述主轴上还套设固定有辅助开关悬臂。

Images