CN202443906U - 低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关 - Google Patents

低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关，包括密封的包裹体，包裹体的两端分别设有第一真空灭弧室和第二真空灭弧室作为转换开关，包裹体内设有双向单稳态永磁机构，双向单稳态永磁机构包括从内到外依次设置的中心绝缘杆、永磁体、永磁包裹体、电磁线圈和导磁体，第一真空灭弧室和第二真空灭弧室远离双向单稳态永磁机构的一端分别设有第一电源输入端和第二电源输入端，另外两端并联作为公共输出端。本实用新型切换速度快，可带负载切换，本体结构为全密闭结构，可使用在一般场所，由于具有较高的防爆性能，又具有较高的防尘、防水以及防腐蚀性能，也可以使用特殊要求的场所。

Description

低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关
技术领域
 本实用新型属于电力控制领域，尤其涉及一种低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关。
背景技术
目前随着用户对电网的稳定性的要求越来越高，很多具有安全要求的场所均提供了双回路供电，双回路供电的转换就大量采用了双电源转换开关(ATS)，但是目前市面上所使用的双电源转换开关一般采用刀闸形式横向运动或者翘板形式的双触点转换，执行机构采用电机或者电磁铁驱动触点运动，甚至低端产品还有采用两个接触器转换的方案，目前的双电源开关主要存在以下的缺点：
（1）转换速度缓慢，驱动机构采用电动机或者是电磁机构，转换时间在数秒到数十秒之间，目前最快速的国外品牌转换时间也在秒级，且价格非常昂贵，据了解国外的快速转换的双电源开关的价格在十多万一台。在一些精密仪器以及需要稳定供电的场所，能够允许的停电时间要求在几个周期内也就是数十个毫秒内就必须再送电。
（2）体积大，由于采用多触头或者刀闸形式为转换机构，因此开关体积较大，多数配电柜内仅能安装一台双电源转换开关。
（3）大多数产品不能带负荷转换。由于转换时间慢，并且采用隔离触头，如果带负荷转换很容易由于拉弧而烧坏触头。
（4）由于驱动复杂，不能密封，故而不能使用在特殊场所，如需防爆、防腐蚀等特殊要求场所则不能使用。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关，包括密封的包裹体，包裹体的两端分别设有第一真空灭弧室和第二真空灭弧室作为转换开关，包裹体内设有双向单稳态永磁机构，双向单稳态永磁机构包括从内到外依次设置的中心绝缘杆、永磁体、永磁包裹体、电磁线圈和导磁体，第一真空灭弧室和第二真空灭弧室远离双向单稳态永磁机构的一端分别设有第一电源输入端和第二电源输入端，另外两端并联作为公共输出端。
作为优选，双向单稳态永磁机构还包括弹簧组，所述弹簧组包括分闸弹簧和合闸弹簧，所述分闸弹簧和合闸弹簧由中心绝缘杆的台阶分隔。
作为优选，中心绝缘杆靠近中部处对称设置有台阶作为弹簧组的支撑台阶。
作为优选，中心绝缘杆的两端分别通过具有台阶的副绝缘杆与第一真空灭弧室和第二真空灭弧室相连，并提供第一真空灭弧室和第二真空灭弧室的触头压紧力。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：切换速度快，可带负载切换，本体结构为全密闭结构，可使用在一般场所既有较高的防爆性能，又具有较高的防尘性能，也可以使用特殊要求的场所。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的双向单稳态永磁机构的局部放大图。
图中：1、包裹体；21、第一真空灭弧室；22、第二真空灭弧室；31、导磁体；32、电磁线圈；33、永磁包裹体；34、永磁体；4、副绝缘杆；51、分闸弹簧；52、合闸弹簧；61、第一电源输入端；62、第二电源输入端；7、公共输出端。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
作为本实用新型的一种实施方式，参阅图1和图2，本实用新型包括密封的包裹体1，包裹体1的两端分别设有第一真空灭弧室21和第二真空灭弧室22作为转换开关，包裹体1内设有双向单稳态永磁机构，双向单稳态永磁机构包括从内到外依次设置的中心绝缘杆、永磁体34、永磁包裹体33、电磁线圈32和导磁体31，第一真空灭弧室21和第二真空灭弧室22远离双向单稳态永磁机构的一端分别设有第一电源输入端61和第二电源输入端62，另外两端并联作为公共输出端7。双向单稳态永磁机构还包括两组弹簧组，弹簧组包括分闸弹簧51和合闸弹簧52，分闸弹簧51和合闸弹簧52由中心绝缘杆的台阶分隔。中心绝缘杆靠近中部处对称设置有台阶作为弹簧组的支撑台阶。中心绝缘杆的两端分别通过具有台阶的副绝缘杆4与第一真空灭弧室21和第二真空灭弧室22相连，并提供第一真空灭弧室21和第二真空灭弧室22的触头压紧力。
当人们正常使用时，将本实用新型与驱动控制器相连，在收到外界需要切换电源的命令之后，驱动控制器给双向单稳态永磁机构的电磁线圈32送出正或者负电源，则电磁线圈32产生电磁力，通过电磁线圈32的包裹体1传达至两端，假设初始状态为上端闭合（此时上端的分闸弹簧51和合闸弹簧52均被压缩），永磁体34的磁极性为上N下S，此时需要分断并切换至下端闭合，则电磁线圈32产生同向的磁极性，也为上N下S，则通过电磁线圈32包裹体1对永磁体34产生排斥力，当排斥力大于永磁体34的吸力时，在分闸弹簧51的力的作用下。永磁体34连同包裹体1被推向下端，被分闸弹簧51快速分断上端灭弧室，此时永磁体34、包裹体1、两个合闸弹簧52以及副绝缘杆4同时向下快速运动。在整个运动体越过电磁体所产生的电磁力的中心点后。电磁体停止供电，运动体依靠永磁体34对电磁线圈32包裹体1的下端盖产生的吸力继续向下运动，下端真空灭弧室闭合，由于合闸弹簧52具有超程运动范围，因此合闸弹簧52被继续压缩lmm左右，该超程提供了对真空灭弧室的触头的压紧力，以保证触头间足够的压力。接触可靠。同等，相反运动也具有同等的程序与运动方式。
通过以上运动，即可完成双电源的切换。由于真空灭弧室的触头开距较小，一般为4～8mm，因此在运动速度1 m/s的状态下，从一个状态转换到另一个状态的运动时间仅为4～8ms，考虑处理过程，最大动作时间不大于20ms。即在一个市电周期内即可完成转换，对于绝大多数的负载(包含计算机)均可以实现不停机切换。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围内的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关，包括密封的包裹体，其特征在于：所述包裹体的两端分别设有第一真空灭弧室和第二真空灭弧室作为转换开关，包裹体内设有双向单稳态永磁机构，所述双向单稳态永磁机构包括从内到外依次设置的中心绝缘杆、永磁体、永磁包裹体、电磁线圈和导磁体，所述第一真空灭弧室和第二真空灭弧室远离双向单稳态永磁机构的一端分别设有第一电源输入端和第二电源输入端，另外两端并联作为公共输出端。
2.根据权利要求1所述的低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关，其特征在于：所述双向单稳态永磁机构还包括弹簧组，所述弹簧组包括分闸弹簧和合闸弹簧，所述分闸弹簧和合闸弹簧由中心绝缘杆的台阶分隔。
3.根据权利要求1所述的低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关，其特征在于：所述中心绝缘杆靠近中部处对称设置有台阶作为弹簧组的支撑台阶。
4.根据权利要求1所述的低压配电环境下使用的快速永磁双电源切换开关，其特征在于：所述中心绝缘杆的两端分别通过具有台阶的副绝缘杆与第一真空灭弧室和第二真空灭弧室相连。
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