CN114975010B - 一种大功率过流保护用多路继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及继电器技术领域，且公开了一种大功率过流保护用多路继电器，包括继电器本体，所述继电器本体包括衔铁，衔铁上安装有触杆，所述触杆上设有分接柱，所述触杆远离分接柱的一端连接有绝缘杆，所述绝缘杆的上下两端面均设有压柱。本发明通过将传统的点接触的动、静触点改变成面接触的动触柱和静触柱，且由于动触柱是通过合拢和分散的方式与静触柱接触和分开，因此在电路过载时，能够快速与静触柱分断，保证继电器的动作时效，且由于多个触片从静触柱的四周均匀包裹式贴紧静触柱，使得电荷沿着静触柱的周面分布均匀，可防止静触柱局部的侧面电荷量过多而造成燃烧损坏的问题，延长了动触柱和静触柱的使用寿命。

Description

一种大功率过流保护用多路继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，具体为一种大功率过流保护用多路继电器。

背景技术

过电流保护继电器通过过电流保护动作来实现对元件的保护。而过电流保护一般分为定时限与反时限过流保护，电流速断保护，中性点不接地系统的单相接地保护。由电流继电器，时间继电器和信号继电器组成，电流互感器和电流继电器组成测量元件，用来判断通过线路电流是否超过标准，时间继电器为延时元件，它以适当的延时来保证装置动作有选择性，信号继电器用来发出保护动作信号。正常运行时，电流继电器和时间继电器的触点都是断开的，当被保护区故障或电流过大时，电流继电器动作，通过其触点启动时间继电器，经过预定的延时后，时间继电器触点闭合，将断路器跳闸线圈接通，断路器跳闸，故障线路被切除，同时启动了信号继电器，信号牌掉下，并接通灯光或音响信号

电流继电器的输入量是电流，它是根据输入电流大小而动作的继电器。电流继电器的线圈串入电路中，以反映电路电流的变化，其线圈匝数少、导线粗、阻抗小。

现有的继电器动、静触点大多是点接触或者接触面非常小，通过多次接触，动、静触点的接触位置会磨损，从而导致触点接触不完全，触点间的挤压力不够，尤其是随着电路电流的增大，触点位置的阻抗也增大，不仅增加了电能损耗，而且触点会发热而造成损坏。另外，由于触点的接触大多只是局部接触，而另一个面无法接触，因此导致电荷在触点上的分布不均匀，久而久之，造成触点局部损坏。

发明内容

针对背景技术中提出的现有多路继电器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种大功率过流保护用多路继电器，具备触点上电荷分布均匀、触点接触压力大，的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种大功率过流保护用多路继电器，包括继电器本体，所述继电器本体包括衔铁，衔铁上安装有触杆，所述触杆上设有分接柱，所述触杆远离分接柱的一端连接有绝缘杆，所述绝缘杆的上下两端面均设有压柱，两个压柱远离绝缘杆的一侧均设有一个压电晶体，所述压电晶体的上下两端通过导线连接有电流控制装置，所述电流控制装置的输出端连接有动触柱，所述动触柱包括触柱组件和夹持调整组件，所述夹持调整组件的中部套设有静触柱，所述静触柱连接有负载，所述压电晶体的回路和分接柱与电流控制装置回路上连接有联动开关。

优选的，所述电流控制装置包括电流检测组件和电流调整组件，所述电流检测组件与压电晶体的回路相连通，所述电流检测组件与电流调整组件电性连接，所述电流调整组件根据电流检测组件检测到的压电晶体的电流值设定电流调整组件的输出电流值，所述压电晶体的电流值与电流调整组件输出电流值成反比。

优选的，所述电流检测组件包括共轭磁铁、滑柱和磁环，所述共轭磁铁的两端与压电晶体两端的导线相连接，所述滑柱连接在共轭磁铁一侧的中部，所述共轭磁铁与滑柱构成回字形，所述磁环滑动套接在滑柱上，所述滑柱的中部设有挡板。

优选的，所述电流调整组件包括滑动变阻器、绝缘连杆和整流器，所述滑动变阻器的一端与触杆的电路接通，所述滑动变阻器的另一端与整流器的电路接通，所述整流器的输出端连接至夹持调整组件。

优选的，所述触柱组件包括触片、拉杆、磁块和线柱，所述触片呈弧形，所述触片的数量至少为两个，多个所述触片合拢后与静触柱的外壁完全相贴，所述拉杆固定连接在触片的一侧，所述磁块固定连接在拉杆远离触片的一端，所述线柱设置在拉杆上，所述拉杆与触杆相连通。

优选的，所述夹持调整组件包括安装体，所述安装体为圆柱状，所述安装体的内部径向开设有滑槽，所述拉杆和磁块滑动套接在滑槽内，所述滑槽的内部设有吸引线圈，所述吸引线圈与整流器电性连接，所述吸引线圈和磁块之间连接有推压弹簧。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过将传统的点接触的动、静触点改变成面接触的动触柱和静触柱，且由于动触柱是通过合拢和分散的方式与静触柱接触和分开，因此在电路过载时，能够快速与静触柱分断，保证继电器的动作时效，且由于多个触片从静触柱的四周均匀包裹式贴紧静触柱，使得电荷沿着静触柱的周面分布均匀，可防止静触柱局部的侧面电荷量过多而造成燃烧损坏的问题，延长了动触柱和静触柱的使用寿命。

2、本发明根据压电晶体受到压柱的挤压作用而产生的电流的大小，配合电流检测组件对压电晶体电流值的检测作用，通过电流调整组件控制通入吸引线圈内的电流大小，在过载电流值的范围内，使得触片对静触柱的挤压力随着电路电流的增大而增大，从而减小动触柱、静触柱接触处的阻抗，降低电路的损耗。

3、本发明通过在触杆与电流控制装置的电路中设置联动开关，同时利用压电晶体的电流值控制联动开关的开端，在电路过载而使得压柱移动后，由于压电晶体上没有电流而迅速断开触杆与动触柱之间的路，防止电路过载，达到保护电路的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明电流控制装置的结构示意图；

图3为本发明动触柱的结构示意图；

图4为本发明与静触柱贴合时的状态示意图。

图中：1、继电器本体；2、触杆；3、分接柱；4、绝缘杆；5、压柱；6、压电晶体；7、电流控制装置；701、电流检测组件；711、共轭磁铁；712、滑柱；713、磁环；702、电流调整组件；721、滑动变阻器；722、绝缘连杆；723、整流器；8、动触柱；801、触柱组件；811、触片；812、拉杆；813、磁块；814、线柱；802、夹持调整组件；821、安装体；822、滑槽；823、吸引线圈；824、推压弹簧；9、静触柱；10、联动开关。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种大功率过流保护用多路继电器，包括继电器本体1，继电器本体1与现有的电磁式继电器的结构相同，继电器本体1包括有衔铁，衔铁位于电磁线圈的上方，且衔铁转动连接在壳体上，在衔铁的另一端连接有复位弹簧，衔铁的表面安装有触杆2，在复位弹簧的拉力与电磁线圈的磁场力的作用下，可以使衔铁带动触杆2呈现出向上倾斜或者向下倾斜的状态，一般电磁线圈通过电流互感器与总电源、负载构成回路，电流互感器的输入端与总电源的阳极相连，电流互感器的输出端与触杆2相连接，触杆2的输出端最终与负载相连接，对于多路继电器，负载的数量至少有两个，当触杆2向上倾斜时，与其中一个负载连通，当触杆2向下倾斜时，与另一个负载相连通，连接负载的输出端与总电源的阴极相连。

参阅附图1，在触杆2上安装有分接柱3，触杆2远离衔铁的一端连接有绝缘杆4，绝缘杆4远离触杆2一端的上下表面分别设置一个压柱5，在壳体上通过连接板安装有压电晶体6，压电晶体6的数量与负载的数量相同，本申请中设置有两个压电晶体6，当触杆2向上或者向下倾斜时，分别与位于触杆2上方或者下方的压电晶体6接触并挤压。

分接柱3通过导线连接有联动开关10，联动开关10的输出端电性连接有电流控制装置7，电流控制装置7包括电流检测组件701和电流调整组件702，压电晶体6的上下两端通过导线连接至电流检测组件701电路中，且，在压电晶体6的电路上连接有联动开关10，联动开关10可采用电磁式开关，当联动开关10内有电流时，联动开关10闭合，将分接柱3与电流控制装置7之间的电路接通，当联动开关10内没有电流时，将分接柱3与电流控制装置7之间的电路断开，而联动开关10的电流的来源是压电晶体6，当触杆2向上或者向下倾斜而挤压压电晶体6时，压电晶体6的两端会产生电流，联动开关10串联在压电晶体6的电路中，因此压电晶体6的电流则会经过联动开关10的电路。

电流调整组件702则根据电流检测组件701的电流大小设定其输出的电流大小，电流调整组件702的电流用于控制动触柱8，动触柱8包括触柱组件801和夹持调整组件802，参阅附图3，触柱组件801包括触片811，触片811呈弧形，触片811的数量至少有两个，附图3中给出了四个触片811的示意图，触片811靠近夹持调整组件802一端的连接有拉杆812，拉杆812上设有线柱814，拉杆812远离触片811的一端固定连接有磁块813，夹持调整组件802包括安装体821，安装体821呈圆柱状，安装体821上径向开设有滑槽822，拉杆812和磁块813滑动套接在滑槽822内，滑槽822的内部设有吸引线圈823，吸引线圈823上连接有推压弹簧824，推压弹簧824的另一端连接在磁块813上，每个触片811均对应一个吸引线圈823，多个吸引线圈823的串联后接入电流调整组件702的电流中，参阅附图1，线柱814均连接至触杆2上。因此，当吸引线圈823中通入电流后，产生的感应磁场吸引磁块813，使得拉杆812向滑槽822内移动，从而带动拉杆812向中心处合拢，参阅附图4，在多个触片811的中心处设置有静触柱9，静触柱9呈圆柱状，当所有的触片811完全合拢后，正好将静触柱9的外壁完全包围，为防止多个触片811之间相互影响，可以在触片811的两侧边缘均设置绝缘垫，从而将相邻触片811隔开。由于触片811将电流传输从静触柱9的外周均匀向静触柱9内传递，所以电荷分布均匀，不会导致静触柱9的局部电荷过多导致温度过高，继而造成静触柱9被烧断的情况，且，通过增大吸引线圈823的电流，继而增大对磁块813的吸引力，使得拉杆812与静触柱9之间的挤压力增大，可防止拉杆812与静触柱9之间的间隙增大或者接触压力小而造成阻抗增大，继而导致通过拉杆812与静触柱9的接触处的电压损耗过大的问题。

参阅附图2，本申请中，电流检测组件701包括共轭磁铁711、滑柱712和磁环713，共轭磁铁711的线圈两端分别与压电晶体6的上下两端连接，滑柱712连接在共轭磁铁711一侧的中部，共轭磁铁711与滑柱712共同形成回字形，在磁环713滑动套接在磁环713上，在滑柱712的中部设有挡板，使得磁环713只能在滑柱712的一端移动，电流调整组件702包括滑动变阻器721，滑动变阻器721的滑片连接有绝缘连杆722，绝缘连杆722的另一端与磁环713相连接，滑动变阻器721的输出端连接有整流器723，整流器723的输出端连接至吸引线圈823的电路上。

本发明的使用方法如下：

当总电源输送至电磁线圈中的电流较小时，由于复位弹簧的拉力作用，使得衔铁带动触杆2向上倾斜，绝缘杆4上方的压柱5挤压压电晶体6，使得压电晶体6的两端产生电压，由于电流，使得联动开关10闭合，触杆2上的电流通过分接柱3进入滑动变阻器721的输入端，压电晶体6上产生的电流通过导线连接至共轭磁铁711上，使得共轭磁铁711与滑柱712连接产生磁场，磁环713在磁场中受力，在磁环713的两端，由于靠近滑柱712，感应磁场强度大，越向滑柱712的中部，磁场强度越小，根据楞次定律，当滑柱712的电流增大时，磁环713会向滑柱712的中间位置移动，从而通过绝缘连杆722带动滑动变阻器721的滑片移动，使得滑动变阻器721的电阻减小，因此通过滑动变阻器721输出端的电流较大，通过整流器723的倍增或者倍减后，电流输送至吸引线圈823中，吸引线圈823产生的磁场吸引磁块813，使得拉杆812紧紧贴在静触柱9的外壁上。

当触杆2向上翘起时，说明电磁线圈中的电流较小，不足以吸引衔铁向上移动，若电流在过载电流的范围内逐渐增大，那么电磁线圈对衔铁的吸引力逐渐增大，压柱5挤压压电晶体6的压力逐渐减小，压电晶体6两端产生的电流降低，此时滑动变阻器721的电阻减小，滑动变阻器721输出的电流增大，使得吸引线圈823的电流增大，触片811对静触柱9的挤压力增大，从而减小阻抗。当电磁线圈的电流增大至过载电流时，此时电磁线圈对衔铁的吸引力大于复位弹簧对衔铁的拉力，使得衔铁带动触杆2向下倾斜，绝缘杆4上方的压柱5无法与其对应的压电晶体6接触挤压，使得压电晶体6上没有电流，联动开关10断开，此时滑动变阻器721上也都没有电流，因此触片811在推压弹簧824的作用下向外周发散，从而不与静触柱9挤压接触，达到断开与静触柱9连接的目的，那么与该静触柱9连接的负载则断电。

当触杆2向下倾斜后，绝缘杆4下方的压柱5与其对应的压电晶体6接触，与上述过程相同。

需要注意的是，当压柱5与压电晶体6的挤压力最小时，触片811对静触柱9的挤压力也满足所设定的最小挤压力，从而保证即使吸引线圈823对拉杆812的吸引力最小时，触片811与静触柱9之间的挤压力也满足需求，只是当负载电路电流增大时，可以增大触片811与静触柱9之间的挤压力。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种大功率过流保护用多路继电器，包括继电器本体（1），所述继电器本体（1）包括衔铁，其特征在于：衔铁上安装有触杆（2），所述触杆（2）上设有分接柱（3），所述触杆（2）远离分接柱（3）的一端连接有绝缘杆（4），所述绝缘杆（4）的上下两端面均设有压柱（5），两个压柱（5）远离绝缘杆（4）的一侧均设有一个压电晶体（6），所述压电晶体（6）的上下两端通过导线连接有电流控制装置（7），所述电流控制装置（7）的输出端连接有动触柱（8），所述动触柱（8）包括触柱组件（801）和夹持调整组件（802），所述夹持调整组件（802）的中部套设有静触柱（9），所述静触柱（9）连接有负载，所述压电晶体（6）的回路和分接柱（3）与电流控制装置（7）回路上连接有联动开关（10）；

所述电流控制装置（7）包括电流检测组件（701）和电流调整组件（702），所述电流检测组件（701）与压电晶体（6）的回路相连通，所述电流检测组件（701）与电流调整组件（702）电性连接，所述电流调整组件（702）根据电流检测组件（701）检测到的压电晶体（6）的电流值设定电流调整组件（702）的输出电流值，所述压电晶体（6）的电流值与电流调整组件（702）输出电流值成反比；

所述电流检测组件（701）包括共轭磁铁（711）、滑柱（712）和磁环（713），所述共轭磁铁（711）的两端与压电晶体（6）两端的导线相连接，所述滑柱（712）连接在共轭磁铁（711）一侧的中部，所述共轭磁铁（711）与滑柱（712）构成回字形，所述磁环（713）滑动套接在滑柱（712）上，所述滑柱（712）的中部设有挡板；

所述电流调整组件（702）包括滑动变阻器（721）、绝缘连杆（722）和整流器（723），所述滑动变阻器（721）的一端与触杆（2）的电路接通，所述滑动变阻器（721）的另一端与整流器（723）的电路接通，所述整流器（723）的输出端连接至夹持调整组件（802）；

所述触柱组件（801）包括触片（811）、拉杆（812）、磁块（813）和线柱（814），所述触片（811）呈弧形，所述触片（811）的数量至少为两个，多个所述触片（811）合拢后与静触柱（9）的外壁完全相贴，所述拉杆（812）固定连接在触片（811）的一侧，所述磁块（813）固定连接在拉杆（812）远离触片（811）的一端，所述线柱（814）设置在拉杆（812）上，所述拉杆（812）与触杆（2）相连通；

所述夹持调整组件（802）包括安装体（821），所述安装体（821）为圆柱状，所述安装体（821）的内部径向开设有滑槽（822），所述拉杆（812）和磁块（813）滑动套接在滑槽（822）内，所述滑槽（822）的内部设有吸引线圈（823），所述吸引线圈（823）与整流器（723）电性连接，所述吸引线圈（823）和磁块（813）之间连接有推压弹簧（824）。

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