CN116798787A - 一种电力电子直流保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力电子直流保护装置，涉及断路器技术领域，包括壳体和触发组件，所述壳体内部顶端固定安装有入线柱，且入线柱端面处压合固定有接入线，所述触发组件固定安装于壳体内部右侧，所述触发组件包括电磁线圈、弹簧一、金属柱和触发杆，所述电磁线圈通过接入线与外接线束电性连接，且电磁线圈通过底部托板于壳体右侧顶部相固定，所述电磁线圈内部底端设有弹簧一，且弹簧一顶部承接有金属柱，所述金属柱直径大于弹簧一。本发明结构简单且断电反应灵敏，可在提升现有直流断路器灵敏度的基础上进一步缩小其所占体积，可在断路器外接线束发生短路或者过载时，快速切断内部通路以起到对直流电路外接设备的保护作用。

Description

一种电力电子直流保护装置

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体一种电力电子直流保护装置。

背景技术

直流电源是指直流电源有正、负两个电极，正极的电位高，负极的电位低，当两个电极与电路连通后，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在外电路中形成由正极到负极的电流，直流电源是一种能量转换装置，它把其他形式的能量转换为电能供给电路，以维持电流的稳恒流动，而断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对直流电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。

早期的断路器一般为熔断设备，低熔点的保险丝在发生短路或者过载的情况下，暴涨的电流会使得保险丝温度急剧飙升进而熔断，但是该种早期的断路器一旦熔断手动更换保险丝较为麻烦，故而现有技术出现了一种电路开关形式的断路器，一旦发生电气故障电路即断开，恢复之后再把开关拨动回去即可，然而由于直流电流没有像交流电流那样的电流零点，因此相比交流电流来说更难切断，使得现有的直流断路器存在着结构复杂，体积较大的弊端，其断电反应时间亦可以进行进一步的优化。

于是，有鉴于此，针对现有的结构不足予以研究改良，提出一种电力电子直流保护装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力电子直流保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括壳体和触发组件，所述壳体内部顶端固定安装有入线柱，且入线柱端面处压合固定有接入线，所述触发组件固定安装于壳体内部右侧，所述触发组件包括电磁线圈、弹簧一、金属柱和触发杆，所述电磁线圈通过接入线与外接线束电性连接，且电磁线圈通过底部托板于壳体右侧顶部相固定，所述电磁线圈内部底端设有弹簧一，且弹簧一顶部承接有金属柱，所述金属柱直径大于弹簧一，且金属柱底部中端固定连接有触发杆。

进一步的，所述壳体两侧顶部开设有散热窗，且两侧散热窗正对壳体内部电磁线圈所在位置，所述壳体两侧底部开设有联动口，且壳体通过联动口与相邻断路器相衔接。

进一步的，所述壳体正面底部开设有锁定口，且壳体正面中部开设有滑槽，所述滑槽内部转动安装有手动开关。

进一步的，所述壳体右侧底部设有断电组件，所述断电组件包括机体和柱筒，所述机体通过通过底部托板于壳体右侧底部相固定，且机体左侧固定安装有柱筒。

进一步的，所述断电组件还包括簧片、凹槽和连接线，所述柱筒内部纵向滑动安装有簧片，且簧片右下与左上分别开设有两处凹槽，所述簧片顶部外接有连接线，且簧片通过连接线与电磁线圈电性连接。

进一步的，所述断电组件还包括耳轴、杠杆臂和弹簧二，所述机体右侧固定安装有耳轴，且耳轴外部转动安装有杠杆臂，所述杠杆臂凸出滑槽外的部分构成手动开关，且杠杆臂通过底部弹簧二与机体弹性连接。

进一步的，所述断电组件还包括拨销，所述杠杆臂左侧一体式固定安装有拨销，且拨销插入簧片右下处凹槽，所述杠杆臂通过拨销与簧片传动连接。

进一步的，所述柱筒左侧内壁固定安装有自锁组件，所述自锁组件包括凸形槽，所述凸形槽开设于柱筒左侧内壁，且凸形槽小径出口与柱筒内腔相连通。

进一步的，所述自锁组件还包括锁杆和弹簧三，所述凸形槽内部滑动安装有锁杆，且锁杆输出端圆润并与簧片左上处凹槽相契合，所述锁杆根部通过弹簧三与凸形槽内壁弹性连接。

进一步的，所述机体左侧设有灭弧室，且灭弧室固定安装于壳体左侧底部，所述机体底部压合固定有接出线，且接出线末端压合于出线柱端面处，所述接出线通过连接线与电磁线圈外接的接入线形成通路。

本发明提供了一种电力电子直流保护装置，具备以下有益效果：结构简单且断电反应灵敏，可在提升现有直流断路器灵敏度的基础上进一步缩小其所占体积，可在断路器外接线束发生短路或者过载时，快速切断内部通路以起到对直流电路外接设备的保护作用；

1、本发明使用过程中，电磁线圈产生的磁场与通过它的电流大小成正比，而在断路器外接线束发生短路或者过载时，电流会在几毫秒内上升成百上千倍，结果就是产生一个非常强大的磁场，此时金属柱在磁场的作用下会克服弹簧一的弹力向下运动，使得触发杆凸出于电磁线圈底部，产生推力以起到触发作用，相较于现有技术，触发组件可在几毫秒的时间内迅速反应，在短路诱发的强大磁场作用下迫使金属柱下移，通过触发杆产生推力进而实现对断电组件的触发。

2、本发明使用过程中，在触发杆的推力作用下杠杆臂带动其左侧一体式拨销围绕耳轴逆时针旋转，在拨销的撬动下簧片脱离与底部接出线的贴合以切断壳体内的电流通路，由此产生的电弧会被机体左侧设置的灭弧室所吸收，通过用灭弧室来包围进行切断动作的触头部，同时在灭弧室内设置灭弧装置，在短时间内对电弧放电进行灭弧，解决在以往的直流断路器中，如果在电路中有过电流等异常电流流过时，则切断电路，但是在此切断时触头之间会产生电弧放电，由于此电弧放电会击穿壳体造成不良影响的现有技术不足。

3、本发明使用过程中，杠杆臂在触发杆的推力作用下发生逆时针旋转，进一步的通过簧片与底部接出线的脱离实现壳体内电流通路的切断，表现在壳体外部，就是手动开关位于壳体正面的向下跳动以实现关闸，正因杠杆臂凸出于壳体正面滑槽的部分构成手动开关的结构设计，使得后续用户在排除电路故障后可以通过向上推动手动开关，使得簧片再次与底部接出线接触恢复壳体内部的电流通路，相较于现有技术，手动开关需要通过齿轮等组件驱使脱扣组件的繁琐步骤，本申请通过手动开关与杠杆臂的一体式固连，使得用户通过向上推动手动开关可直接驱使断电组件复位，结构简单且断电反应灵敏，可在提升现有直流断路器灵敏度的基础上进一步缩小其所占体积。

4、本发明使用过程中，通过拨销对簧片的撬动，使得簧片位于柱筒内部滑动上移，行至簧片左上处凹槽开设位置时，锁杆在弹簧三的作用下离开凸形槽并卡合于簧片左上处凹槽处，实现簧片位置的自锁，此时及时电磁线圈内的电流恢复正常，触发杆不再为杠杆臂提供推力，簧片仍能保持在柱筒内的固定位置，使得用户可以自行排查电路故障直至故障排除后用户推动手动开关使得断路器内部电流恢复通路，避免在直流电路故障未排除时，因杠杆臂在弹簧二作用下自动复位造成断路器内部电流恢复通路，造成二次短路的风险。

5、本发明使用过程中，外接线束通过壳体上下两端的入线柱与出线柱将本申请的小型断路器连接于直流电路中，壳体内部接入线向电磁线圈内通入电流，电磁线圈又通过连接线与接出线形成通路，实现外部电路于壳体内部的连通，外接线束通过接线螺栓与入线柱及出线柱压合固定，有效防止外接线束的脱落，保持断路器运行状态的稳定。

附图说明

图1为本发明一种电力电子直流保护装置的整体外部结构示意图；

图2为本发明一种电力电子直流保护装置的整体内部结构示意图；

图3为本发明一种电力电子直流保护装置的触发组件爆炸结构示意图；

图4为本发明一种电力电子直流保护装置的断电组件立体结构示意图；

图5为本发明一种电力电子直流保护装置的断电组件内部结构示意图；

图6为本发明一种电力电子直流保护装置的图5中A处放大结构示意图。

图中：1、壳体；2、散热窗；3、联动口；4、锁定口；5、滑槽；6、手动开关；7、入线柱；8、接入线；9、触发组件；901、电磁线圈；902、弹簧一；903、金属柱；904、触发杆；10、断电组件；1001、机体；1002、柱筒；1003、簧片；1004、凹槽；1005、连接线；1006、耳轴；1007、杠杆臂；1008、弹簧二；1009、拨销；11、自锁组件；1101、凸形槽；1102、锁杆；1103、弹簧三；12、灭弧室；13、接出线；14、出线柱。

实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种电力电子直流保护装置，包括壳体1和触发组件9，壳体1两侧顶部开设有散热窗2，且两侧散热窗2正对壳体1内部电磁线圈901所在位置，壳体1两侧底部开设有联动口3，且壳体1通过联动口3与相邻断路器相衔接，壳体1正面底部开设有锁定口4，且壳体1正面中部开设有滑槽5，滑槽5内部转动安装有手动开关6，壳体1内部顶端固定安装有入线柱7，且入线柱7端面处压合固定有接入线8，触发组件9固定安装于壳体1内部右侧，触发组件9包括电磁线圈901、弹簧一902、金属柱903和触发杆904，电磁线圈901通过接入线8与外接线束电性连接，且电磁线圈901通过底部托板于壳体1右侧顶部相固定，电磁线圈901内部底端设有弹簧一902，且弹簧一902顶部承接有金属柱903，金属柱903直径大于弹簧一902，且金属柱903底部中端固定连接有触发杆904；

具体操作如下，电磁线圈901产生的磁场与通过它的电流大小成正比，而在断路器外接线束发生短路或者过载时，电流会在几毫秒内上升成百上千倍，结果就是产生一个非常强大的磁场，此时金属柱903在磁场的作用下会克服弹簧一902的弹力向下运动，使得触发杆904凸出于电磁线圈901底部，产生推力以起到触发作用，为了解决电磁线圈901短时间通过大量电流导致发热的问题，本申请通过在壳体1两侧对应电磁线圈901位置处开设散热窗2的方式，有效缓解因电磁线圈901发热导致壳体1内热量堆积进而折损断路器寿命的弊端；

请参阅图4至图5，壳体1右侧底部设有断电组件10，断电组件10包括机体1001和柱筒1002，机体1001通过通过底部托板于壳体1右侧底部相固定，且机体1001左侧固定安装有柱筒1002，断电组件10还包括簧片1003、凹槽1004和连接线1005，柱筒1002内部纵向滑动安装有簧片1003，且簧片1003右下与左上分别开设有两处凹槽1004，簧片1003顶部外接有连接线1005，且簧片1003通过连接线1005与电磁线圈901电性连接，断电组件10还包括耳轴1006、杠杆臂1007和弹簧二1008，机体1001右侧固定安装有耳轴1006，且耳轴1006外部转动安装有杠杆臂1007，杠杆臂1007凸出滑槽5外的部分构成手动开关6，且杠杆臂1007通过底部弹簧二1008与机体1001弹性连接，断电组件10还包括拨销1009，杠杆臂1007左侧一体式固定安装有拨销1009，且拨销1009插入簧片1003右下处凹槽1004，杠杆臂1007通过拨销1009与簧片1003传动连接，机体1001左侧设有灭弧室12，且灭弧室12固定安装于壳体1左侧底部，机体1001底部压合固定有接出线13，且接出线13末端压合于出线柱14端面处，接出线13通过连接线1005与电磁线圈901外接的接入线8形成通路；

具体操作如下，在触发杆904的推力作用下杠杆臂1007带动其左侧一体式拨销1009围绕耳轴1006逆时针旋转，在拨销1009的撬动下簧片1003脱离与底部接出线13的贴合以切断壳体1内的电流通路，由此产生的电弧会被机体1001左侧设置的灭弧室12所吸收，杠杆臂1007在触发杆904的推力作用下发生逆时针旋转，进一步的通过簧片1003与底部接出线13的脱离实现壳体1内电流通路的切断，表现在壳体1外部，就是手动开关6位于壳体1正面的向下跳动以实现关闸，正因杠杆臂1007凸出于壳体1正面滑槽5的部分构成手动开关6的结构设计，使得后续用户在排除电路故障后可以通过向上推动手动开关6，使得簧片1003再次与底部接出线13接触恢复壳体1内部的电流通路，本申请通过手动开关6与杠杆臂1007的一体式固连，使得用户通过向上推动手动开关6可直接驱使断电组件10复位，结构简单且断电反应灵敏，可在提升现有直流断路器灵敏度的基础上进一步缩小其所占体积；

请参阅图6，柱筒1002左侧内壁固定安装有自锁组件11，自锁组件11包括凸形槽1101，凸形槽1101开设于柱筒1002左侧内壁，且凸形槽1101小径出口与柱筒1002内腔相连通，自锁组件11还包括锁杆1102和弹簧三1103，凸形槽1101内部滑动安装有锁杆1102，且锁杆1102输出端圆润并与簧片1003左上处凹槽1004相契合，锁杆1102根部通过弹簧三1103与凸形槽1101内壁弹性连接；

具体操作如下，通过拨销1009对簧片1003的撬动，使得簧片1003位于柱筒1002内部滑动上移，行至簧片1003左上处凹槽1004开设位置时，锁杆1102在弹簧三1103的作用下离开凸形槽1101并卡合于簧片1003左上处凹槽1004处，实现簧片1003位置的自锁，此时及时电磁线圈901内的电流恢复正常，触发杆904不再为杠杆臂1007提供推力，簧片1003仍能保持在柱筒1002内的固定位置，使得用户可以自行排查电路故障直至故障排除后用户推动手动开关6使得断路器内部电流恢复通路，避免在直流电路故障未排除时因杠杆臂1007在弹簧二1008作用下自动复位造成断路器内部电流恢复通路，造成二次短路的风险。

综上，移动式饲料投放箱，使用时，外接线束通过壳体1上下两端的入线柱7与出线柱14将本申请的小型断路器连接于直流电路中，壳体1内部接入线8向电磁线圈901内通入电流，电磁线圈901又通过连接线1005与接出线13形成通路，实现外部电路于壳体1内部的连通，电磁线圈901产生的磁场与通过它的电流大小成正比，而在断路器外接线束发生短路或者过载时，电流会在几毫秒内上升成百上千倍，结果就是产生一个非常强大的磁场，此时金属柱903在磁场的作用下会克服弹簧一902的弹力向下运动，使得触发杆904凸出于电磁线圈901底部，产生推力以起到触发作用，在触发杆904的推力作用下杠杆臂1007带动其左侧一体式拨销1009围绕耳轴1006逆时针旋转，在拨销1009的撬动下簧片1003脱离与底部接出线13的贴合以切断壳体1内的电流通路，由此产生的电弧会被机体1001左侧设置的灭弧室12所吸收，杠杆臂1007在触发杆904的推力作用下发生逆时针旋转，进一步的通过簧片1003与底部接出线13的脱离实现壳体1内电流通路的切断，表现在壳体1外部，就是手动开关6位于壳体1正面的向下跳动以实现关闸，正因杠杆臂1007凸出于壳体1正面滑槽5的部分构成手动开关6的结构设计，使得后续用户在排除电路故障后可以通过向上推动手动开关6，使得簧片1003再次与底部接出线13接触恢复壳体1内部的电流通路，通过拨销1009对簧片1003的撬动，使得簧片1003位于柱筒1002内部滑动上移，行至簧片1003左上处凹槽1004开设位置时，锁杆1102在弹簧三1103的作用下离开凸形槽1101并卡合于簧片1003左上处凹槽1004处，实现簧片1003位置的自锁，此时及时电磁线圈901内的电流恢复正常，触发杆904不再为杠杆臂1007提供推力，簧片1003仍能保持在柱筒1002内的固定位置，使得用户可以自行排查电路故障直至故障排除后用户推动手动开关6使得电流恢复通路。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施。

Claims (10)

1.一种电力电子直流保护装置，其特征在于，包括壳体（1）和触发组件（9），所述壳体（1）内部顶端固定安装有入线柱（7），且入线柱（7）端面处压合固定有接入线（8），所述触发组件（9）固定安装于壳体（1）内部右侧，所述触发组件（9）包括电磁线圈（901）、弹簧一（902）、金属柱（903）和触发杆（904），所述电磁线圈（901）通过接入线（8）与外接线束电性连接，且电磁线圈（901）通过底部托板于壳体（1）右侧顶部相固定，所述电磁线圈（901）内部底端设有弹簧一（902），且弹簧一（902）顶部承接有金属柱（903），所述金属柱（903）直径大于弹簧一（902），且金属柱（903）底部中端固定连接有触发杆（904）。

2.根据权利要求1所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述壳体（1）两侧顶部开设有散热窗（2），且两侧散热窗（2）正对壳体（1）内部电磁线圈（901）所在位置，所述壳体（1）两侧底部开设有联动口（3），且壳体（1）通过联动口（3）与相邻断路器相衔接。

3.根据权利要求1所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述壳体（1）正面底部开设有锁定口（4），且壳体（1）正面中部开设有滑槽（5），所述滑槽（5）内部转动安装有手动开关（6）。

4.根据权利要求1所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述壳体（1）右侧底部设有断电组件（10），所述断电组件（10）包括机体（1001）和柱筒（1002），所述机体（1001）通过通过底部托板于壳体（1）右侧底部相固定，且机体（1001）左侧固定安装有柱筒（1002）。

5.根据权利要求4所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述断电组件（10）还包括簧片（1003）、凹槽（1004）和连接线（1005），所述柱筒（1002）内部纵向滑动安装有簧片（1003），且簧片（1003）右下与左上分别开设有两处凹槽（1004），所述簧片（1003）顶部外接有连接线（1005），且簧片（1003）通过连接线（1005）与电磁线圈（901）电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述断电组件（10）还包括耳轴（1006）、杠杆臂（1007）和弹簧二（1008），所述机体（1001）右侧固定安装有耳轴（1006），且耳轴（1006）外部转动安装有杠杆臂（1007），所述杠杆臂（1007）凸出滑槽（5）外的部分构成手动开关（6），且杠杆臂（1007）通过底部弹簧二（1008）与机体（1001）弹性连接。

7.根据权利要求6所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述断电组件（10）还包括拨销（1009），所述杠杆臂（1007）左侧一体式固定安装有拨销（1009），且拨销（1009）插入簧片（1003）右下处凹槽（1004），所述杠杆臂（1007）通过拨销（1009）与簧片（1003）传动连接。

8.根据权利要求4所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述柱筒（1002）左侧内壁固定安装有自锁组件（11），所述自锁组件（11）包括凸形槽（1101），所述凸形槽（1101）开设于柱筒（1002）左侧内壁，且凸形槽（1101）小径出口与柱筒（1002）内腔相连通。

9.根据权利要求8所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述自锁组件（11）还包括锁杆（1102）和弹簧三（1103），所述凸形槽（1101）内部滑动安装有锁杆（1102），且锁杆（1102）输出端圆润并与簧片（1003）左上处凹槽（1004）相契合，所述锁杆（1102）根部通过弹簧三（1103）与凸形槽（1101）内壁弹性连接。

10.根据权利要求4所述的一种电力电子直流保护装置，其特征在于，所述机体（1001）左侧设有灭弧室（12），且灭弧室（12）固定安装于壳体（1）左侧底部，所述机体（1001）底部压合固定有接出线（13），且接出线（13）末端压合于出线柱（14）端面处，所述接出线（13）通过连接线（1005）与电磁线圈（901）外接的接入线（8）形成通路。