CN201063318Y - 磁保持外置继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁保持外置继电器。该磁保持外置继电器由电磁系统、接触系统、引出端子、壳体组成；其中电磁系统和接触系统位于壳体的内部；引出端子分布在壳体的两侧，一端为符合电能表的引出端要求的样式，另一端为符合电能表内部的连接端子要求的样式。本实用新型实现了继电器外置，使得继电器的温升向外扩散；接触点间的接触压力大、导电截面也相应增大，因此导电能力更强，是一种温升低、工作可靠的新型继电器。

Description

磁保持外置继电器

技术领域

本实用新型涉及一种磁保持继电器，尤其涉及一种将电能表的引出端子和继电器的接触部件连接为一个整体的磁保持外置继电器，属于电子元器件技术领域。

背景技术

磁保持继电器一般由电磁系统、接触系统和壳体组成。电磁系统由线圈、磁钢、导磁轭铁、导磁板等组成，磁钢多为工字型；接触系统由动、静接触点和保证接触点接触压力的螺旋弹簧或片弹簧组成。利用绝缘的推动杆连接接触系统和电磁系统，实现传动、联动。该种继电器具有线圈在规定的激励量作用下其输出状态改变，但在激励撤消后，能保持原有状态的自保持功能，在现有预付费、远程抄表式电能表中得到广泛的使用。

随着我国城乡电网建设与改造项目的全面推行，“一户一表”制的广泛实施，预付费、远程抄表式电能表得到了迅速的普及。继电器是预付费电能表中根据控制信号自动启闭的关键执行元件。由于预付费电能表需要长期处于工作状态，电流表启闭时电流、电压等条件具有较多的不确定性，因此对继电器提出了不同于普通继电器的诸多新要求，例如触点温度不宜高于50℃，接触电阻不宜大于2mΩ等。

但是，现有的电能表用磁保持继电器基本上都采用内置的安装方式。这种内置安装方式存在诸多的缺陷，主要体现在以下几个方面：1.控制板、变压器、继电器、磁卡接口等都安装在十分有限的空间内，继电器的工作温度聚集于电能表内，不利于散发，因此存在温升高的缺陷；2.该类继电器在使用过程中，磁极和铁芯接触时多为线或小面积接触，保持力较小。受保持力的约束，接触点之间的接触压力小，因此工作可靠性受到不利影响；3.继电器内部的导电截面小，发热量大，会消耗额外的电能，并对电能表内的检测、计量模块产生安全隐患；4.继电器与其它电气元件安装在一起，容易受到电磁干扰，产生误动作。由于上述缺陷的存在，电能表的安全性和可靠性下降，使得现有的预付费、远程抄表式电能表不能得到广泛的应用。

发明内容

本实用发明的目的在于提供一种将电能表的引出端子和继电器的接触部件连接为一个整体的磁保持外置继电器。该磁保持继电器采用外置安装方式，尤其适合应用在预付费、远程抄表式三相电能表中。

为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案：

一种磁保持外置继电器，其特征在于：

所述磁保持外置继电器由电磁系统、接触系统、引出端子、壳体组成；

其中电磁系统和接触系统位于所述壳体的内部；

所述引出端子分布在壳体的两侧，一端为符合电能表的引出端要求的样式，另一端为符合电能表内部的连接端子要求的样式。

其中，所述壳体由电绝缘材料注塑成形而成，所述引出端子采用注塑的方式和壳体形成一个整体。

或者，所述壳体两侧长面边上有多个开口，所述引出端子以插入的形式装配入壳体，采用耐高温胶水实现和壳体的固定，在固定好的端子上铺设绝缘隔离层后放置电磁系统和接触系统的可动部分。

所述接触系统由桥式双断点动接触点组件9、静接触点、推动杆10、螺旋弹簧和/或片弹簧11组成，所述推动杆10置于中间，连接三相动接触桥9并且通过连接杆17连接接触系统和电磁系统，所述推动杆10的腔内放置有螺旋弹簧和/或片弹簧。

所述静接触组件中，电气接点用铆接或焊接的方式固定于连接片上，所述连接片按继电器引出端子的位置要求折弯成形。

所述动接触点组件为对应于两边固定接点的电气接点，用铆接或焊接的形式固定于片状连接片上。

所述动、静接触点之间设有灭弧栅片。

所述电磁系统包括一个封闭式方形或圆形的导磁轭铁、一个铁芯、至少一个磁极、至少一个线圈，其两端铆接有固定磁极，一端的磁极中空以穿过连接杆；位于磁极的中间设有一运动的铁芯，铁芯通过销钉与连接杆固定；磁极与铁芯外部围有线圈架壁，在线圈架对应于铁芯的外部设有两极性相对的磁铁，运动的铁芯通过连接杆传动给推动杆实现接触点的接通和切换。

所述电磁系统外围由导磁板和导磁轭铁构成一个封闭的磁环境。

一种预付费远程抄表式电能表，其特征在于：

所述电能表中使用的继电器为上述的磁保持外置继电器，所述磁保持外置继电器外置于所述电能表外，引出端子与电能表内部的连接端子对应连接。

本实用新型所提供的磁保持外置继电器把电能表的引出端子和继电器的接触系统连接为一体，实现继电器和电能表的引出端子一体化，从而显著降低了继电器的温升、节约了资源和成本，尤其适合现有电能表向大功率、高可靠性发展的技术趋势。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1(a)和图1(b)分别是本实用新型的侧视图和俯视图；

图2是本实用新型所提供的继电器的内部结构示意图；

图3是继电器中接触系统以及接触系统和电能表端子连接结构的立体结构示意图；

图4是继电器中接触系统内的片弹簧结构示意图；

图5是继电器中电磁系统的一个实施例的内部结构示意图；

图6是继电器中电磁系统的另外一种实施例的内部结构示意图；

图7是继电器内电能表引出端子的立体结构示意图；

图8是和本继电器配合使用的电能表接线盒结构示意图。

具体实施方式

本磁保持外置继电器由电磁系统、接触系统、引出端子、壳体组成。其中电磁系统和接触系统都位于壳体的内部，引出端子分为两组，分布在壳体的两侧。如图1(a)和图1(b)所示，本实用新型的突出特点在于将继电器和预付费远程抄表式电能表的引出端子整合为一体。参见图1(b)，该继电器的引出端子中，一端(图中右侧)为符合电能表的引出端要求的样式；另一端(图中左侧)为符合电能表内部的连接端子要求的样式。

壳体由电绝缘材料注塑成形而成。壳体两侧长面边上有多个开口，用于安装接触系统和引出端子；或将引出端子用注塑形式与壳体注塑成形为一体。壳体内部的型腔以电绝缘材料做成墙壁形成凹槽，以固定磁路系统和接触系统。壳体内部的型腔以电绝缘材料做成墙中间不连接形成一条长型的轨道以作为推动杆运动的限位。

上述引出端子和壳体至少具有两种不同的结构形式：1.电能表的引出端子可以采用注塑的方式和壳体形成一个整体；2.电能表的引出端子以插入的形式装配入壳体，采用耐高温胶水实现和壳体的固定，在固定好的端子上铺设绝缘隔离层后放置电磁系统和接触系统的可动部分。

如图2所示，引出端子1～7和电表内部接线端12～14在壳体内的部分与接触系统的三组静接触点对应连接。其中，如图3、图4所示，接触系统由三对桥式双断点动接触点组件9、静接触点、推动杆10、螺旋弹簧和/或片弹簧11以及接触点间的灭弧栅片(图中未示)组成。推动杆10置于两相接触点中间，推动杆10连接三对桥式双断点动接触点组件9并且通过连接杆17连接接触系统和电磁系统。推动杆10的腔内放置有螺旋弹簧和/或片弹簧11，其弹性稳定并产生足够的弹力，保证接触点接触稳定、可靠。

上述的静接触组件是将电气接点用铆接或焊接的方式固定于连接片上，两边平行分立地固定在壳体的凹槽里。连接片按继电器引出端子的位置要求折弯成形，焊接于继电器的引出端子上；或直接将形状成弯形的连接片全部引出作为连体端子，或通过软连接将铜电刷线焊接在静接触组件与继电器引出端子之间。

动接触点组件为对应于两边固定接点的电气接点。电气接点用铆接或焊接的形式固定于片状连接片上。三片动接触组件插入由电绝缘材料注塑成形的长方形推动杆孔内，并在推动杆内每片动接触组件背面设产生接触点间压力的螺旋弹簧和金属片弹簧。推动杆的一端与磁路系统的动铁芯连接杆相连接。

参见图2所示，在壳体25内的分隔壁形成推动杆10运动的导向轨道，在壳体25底部还设有两条沿着推动杆10运动方向的轨道。两条轨道减小了推动杆10与壳体25的接触面积，减小了动作时的摩擦力，保证了继电器的动作可靠性。

另外，在上述动、静接触点之间还可以设有灭弧栅片。利用该灭弧栅片，在动、静接触点切换时产生的电弧会被灭弧栅片所牵引拉伸，使电弧熄灭或减少，提高继电器切换能力。

图5是继电器中电磁系统的一个实施例的内部结构示意图。该电磁系统安装在壳体内，与接触系统相连接。电磁系统包含绕线用线圈架24、线圈16、导磁轭铁19、上导磁板15、铰合于导磁板上的上磁极18和轭铁19上的下磁极23、磁钢22、动铁芯20、连接杆17以及连接连接杆和铁芯的销钉21。在图5所示的实施例中，电磁系统采用双磁极吸入式结构，这种结构使动铁芯20与上、下磁极18、23接触面积大，可以保证足够的保持力，使继电器接触点之间有可靠的接触力，提高继电器工作的可靠性。

在上述电磁系统的磁路由一个封闭式方形或圆形的导磁轭铁、一个铁芯20、两个磁极18、23和两个线圈等组成。轭铁两端铆接有等高的固定磁极，一端的磁极中空以穿过连接杆17。位于磁极的中间设有一运动的圆柱形铁芯20，铁芯20通过销钉21与连接杆17固定。磁极与铁芯外部围有线圈架壁，并且铁芯运动于线圈壁内。在线圈架24对应于铁芯的外部设有两极性相对的磁铁作为磁极。线圈架上绕制有线圈16。这样，在磁铁磁场的作用下，动铁芯要么紧贴于上磁极，要么紧贴于下磁极，并保持紧贴状态。线圈通电信号后形成磁场，并与磁铁的磁场相互作用，改变动铁芯的位置使其由紧贴于上磁极向下磁极运动或使其由紧贴于下磁极向上磁极运动，运动后的铁芯在线圈内信号停止后能保持位置不变，从而实现自保持功能。运动的铁芯通过连接杆17传动给推动杆10以实现接触点的接通和切换。

图6显示了上述电磁系统的另外一种实施例的内部结构。该电磁系统为单磁极吸入式结构，即磁极只有一个，位于电磁系统的一端，动铁芯与连接杆连接，上下往复运动，以实现接触点的接通和切换。运动后的铁芯在线圈内信号停止后能保持位置不变，从而实现自保持功能。上述的单磁极吸入式结构较双磁极吸入式结构简单，因此成本要稍低一些。它也能产生较大的吸合状态保持力，但该结构中断开保持状态的保持力低于双磁极吸入式结构。

在上述的双磁极吸入式结构或单磁极吸入式结构中，一个重要的技术特征就在于其外围由导磁板和导磁轭铁构成一个封闭的磁环境(导磁板和导磁轭铁相交处可能会有接缝，但不影响电磁屏蔽效果)。这种电磁屏蔽设计可以显著降低外界磁场的干扰，提高整个继电器的运行可靠性。

需要说明的是，本实用新型所提供的磁保持外置继电器也可以采用其它的磁极结构，如普通直流电磁继电器或交流电磁继电器所使用的磁极结构等，在此不一一赘述。

图7是继电器内电能表引出端子的立体结构示意图。图8是和本继电器配合使用的电能表接线盒结构示意图。该引出端子成弯曲形，固定在壳体底部，外露部分一端通过图8所示的电能表接线盒与电能表内部的连接端子相连接，另一端作为电能表的引出端，与外部电路相连接。

在上述的实施例中，所介绍的继电器为适合三相电能表的外接式磁保持继电器。但本实用新型所提供的磁保持外置继电器并不限于三相的，将其接触系统和引出端子稍作修改，可以很容易地改为单相磁保持继电器。这种修改是本领域普通技术人员都能胜任的工作，在此就不详细赘述了。

以上对本实用新型所述的磁保持外置继电器进行了详细的说明。对于本技术领域的一般技术人员来说，在不背离本实用新型所述技术方案的精神和权利要求范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁保持外置继电器，其特征在于：

所述磁保持外置继电器由电磁系统、接触系统、引出端子、壳体组成；

其中电磁系统和接触系统位于所述壳体的内部；

所述引出端子分布在壳体的两侧，一端为符合电能表的引出端要求的样式，另一端为符合电能表内部的连接端子要求的样式。

2.如权利要求1所述的磁保持外置继电器，其特征在于：

所述壳体由电绝缘材料注塑成形而成，所述引出端子采用注塑的方式和壳体形成一个整体。

3.如权利要求1所述的磁保持外置继电器，其特征在于：

所述壳体两侧长面边上有多个开口，所述引出端子以插入的形式装配入壳体，采用耐高温胶水实现和壳体的固定，在固定好的端子上铺设绝缘隔离层后放置电磁系统和接触系统的可动部分。

4.如权利要求1所述的磁保持外置继电器，其特征在于：

所述接触系统由桥式双断点动接触点组件(9)、静接触点、推动杆(10)、螺旋弹簧和/或片弹簧(11)组成，所述推动杆(10)置于中间，连接三相动接触桥(9)并且通过连接杆(17)连接接触系统和电磁系统，所述推动杆(10)的腔内放置有螺旋弹簧和/或片弹簧(11)。

5.如权利要求1所述的磁保持外置继电器，其特征在于：

所述静接触组件中，电气接点用铆接或焊接的方式固定于连接片上，所述连接片按继电器引出端子的位置要求折弯成形。

6.如权利要求1所述的磁保持外置继电器，其特征在于：

所述动接触点组件为对应于两边固定接点的电气接点，用铆接或焊接的形式固定于片状连接片上。

7.如权利要求5或6所述的磁保持外置继电器，其特征在于：

所述动、静接触点之间设有灭弧栅片。

8.如权利要求1所述的磁保持外置继电器，其特征在于：

所述电磁系统包括一个封闭式方形或圆形的导磁轭铁、一个铁芯、至少一个磁极、至少一个线圈，其两端铆接有固定磁极，一端的磁极中空以穿过连接杆；位于磁极的中间设有一运动的铁芯，铁芯通过销钉与连接杆固定；磁极与铁芯外部围有线圈架壁，在线圈架对应于铁芯的外部设有两极性相对的磁铁，运动的铁芯通过连接杆传动给推动杆实现接触点的接通和切换。

9.如权利要求1所述的磁保持外置继电器，其特征在于：

所述电磁系统外围由导磁板和导磁轭铁构成一个封闭的磁环境。

10.一种预付费远程抄表式电能表，其特征在于：

所述电能表中使用的继电器为如权利要求1所述的磁保持外置继电器，所述磁保持外置继电器外置于所述电能表外，引出端子与电能表内部的连接端子对应连接。

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