CN204577267U - 中性极重叠转换机构及自动转换开关电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中性极重叠转换机构及自动转换开关电器。中性极重叠转换机构包括对称设置的第一浮动动触头组件和第二浮动动触头组件、分别与常用电源方轴和备用电源方轴连接的第一支座组件和第二支座组件、以及第一连杆和第二连杆；第一浮动动触头组件与第一支座组件相铰接，且两者的铰接处设有第一弹性件；第二浮动动触头组件与第二支座组件相铰接，且两者的铰接处设有第二弹性件；第一连杆的一端与第一浮动动触头组件连接，另一端与第二支座组件连接；第二连杆的一端与第二浮动动触头组件连接，另一端与第一支座组件连接。本实用新型使N相在供电状态转换过程保持供电状态，避免N相腾空。

Description

中性极重叠转换机构及自动转换开关电器

技术领域

本实用新型涉及双电源技术领域，尤其涉及一种自动转换开关电器的中性极重叠转换机构及具有该转换机构的自动转换开关电器。

背景技术

在自动转换开关电器中，通过A电源(常用电源)或B电源(备用电源)侧的动触头组件和静触头组件的接触和分离实现合闸和分闸的状态，从而实现供电状态的转换。通常，在自动转换开关电器的供电状态转换过程中N相(中性极)会出现腾空现象，使得出现断电时间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种实现供电状态转换过程保持供电状态、避免N相腾空的中性极重叠转换机构及自动转换开关电器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种中性极重叠转换机构，设置在自动转换开关电器的开关本体基座上，包括对称设置的第一浮动动触头组件和第二浮动动触头组件、分别与所述基座上的常用电源方轴和备用电源方轴连接的第一支座组件和第二支座组件、以及第一连杆和第二连杆；

所述第一浮动动触头组件与所述第一支座组件相铰接，且两者的铰接处设有将所述第一浮动动触头组件压向所述基座方向的第一弹性件；所述第二浮动动触头组件与所述第二支座组件相铰接，且两者的铰接处设有将所述第二浮动动触头组件压向所述基座方向的第二弹性件；

所述第一连杆的一端与所述第一浮动动触头组件连接，另一端与所述第二支座组件连接；所述第二连杆的一端与所述第二浮动动触头组件连接，另一端与所述第一支座组件连接。

优选地，所述第一浮动动触头组件和所述第一支座组件通过第一转轴相铰接，所述第一弹性件套设在所述第一转轴上，其两弹性臂分别抵接在所述第一浮动动触头组件和所述第一支座组件上；

所述第二浮动动触头组件和所述第二支座组件通过第二转轴相铰接，所述第二弹性件套设在所述第二转轴上，其两弹性臂分别抵接在所述第二浮动动触头组件和所述第二支座组件上。

优选地，所述第一连杆的一端通过第一连接件与所述第一浮动动触头组件连接；所述第一连杆的所述一端上设有第一腰形孔，所述第一连接件沿所述第一腰形孔的长度方向可来回移动地穿设在所述第一腰形孔内；

所述第二连杆的一端通过第二连接件与所述第二浮动动触头组件连接；所述第二连杆的所述一端上设有第二腰形孔，所述第二连接件沿所述第二腰形孔的长度方向可来回移动地穿设在所述第二腰形孔内。

优选地，所述第一腰形孔的长度方向平行所述第一连杆的长度方向；

所述第二腰形孔的长度方向平行所述第二连杆的长度方向。

优选地，所述第一连杆和所述第二连杆相平行。

优选地，该中性极重叠转换机构还包括对称固定在所述基座上的第一静触头组件和第二静触头组件，所述第一静触头组件和第二静触头组件分别与所述第一浮动动触头组件和第二浮动动触头组件相对应且可分离接触。

优选地，所述第一浮动动触头组件包括第一支架以及与所述第一静触头组件可分离接触的第一浮动动触头，所述第一浮动动触头连接在所述第一支架上，所述第一支架与所述第一支座组件相铰接；

所述第二浮动动触头组件包括第二支架以及与所述第二静触头组件可分离接触的第二浮动动触头，所述第二浮动动触头连接在所述第二支架上，所述第二支架与所述第二支座组件相铰接。

优选地，所述第一浮动动触头包括相连接的第一连接端以及第一导通端，所述第一连接端固定连接在所述基座上，所述第一导通端与所述第一静触头组件可分离接触，且所述第一导通端与所述第一支架之间还设有第一压簧；

所述第二浮动动触头包括相连接的第二连接端以及第二导通端，所述第二连接端固定连接在所述基座上，所述第二导通端与所述第二静触头组件可分离接触，且所述第二导通端与所述第二支架之间还设有第二压簧。

优选地，所述第一静触头组件包括第一静触头、第一扭簧以及与第一扭簧弹性接触的第一浮动静触头，所述第一浮动静触头通过软铜绞线与所述第一静触头连接；

所述第二静触头组件包括第二静触头、第二扭簧以及与第二扭簧弹性接触的第二浮动静触头，所述第二浮动静触头通过软铜绞线与所述第二静触头连接。

本实用新型还提供一种自动转换开关电器，包括开关本体，所述开关本体包括基座以及以上任一项所述的中性极重叠转换机构，所述中性极重叠转换机构设置在所述基座上。

本实用新型通过中性极重叠转换机构的结构设计，N相在供电状态转换过程保持供电状态，避免N相腾空，实现供电状态转换过程的平衡过渡，得到一个中性线重叠时间。本实用新型适用于额定电流400A以上，结构简洁、可靠性高，适合大批量生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的中性极重叠转换机构在自动转换开关电器上的结构示意图；

图2是图1中处于A电源合闸B电源分闸时的剖面结构示意图；

图3是图1中处于A电源分闸B电源合闸时的剖面结构示意图；

图4是图1中中性极重叠转换机构的俯视结构示意图；

图5是图1中处于A电源合闸B电源分闸时中性极重叠转换机构的结构示意图；

图6是图1中的中性极重叠转换机构处于A、B电源中性线重叠时间时的剖面结构示意图；

图7是图1中处于A电源分闸B电源合闸时中性极重叠转换机构的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，图中示出了本实用新型一实施例的自动转换开关电器的开关本体的立体结构图。以图1中所示放置方向为例说明，图中位于上方的一侧为A电源侧，即常用电源侧，位于下方的一侧为B电源侧，即备用电源侧。

其中，开关本体包括基座1设置在基座1上的中性极重叠转换机构。开关本体还包括依序设置在基座1上的A相机构2、B相机构3、以及C相机构4。C相机构3与中性极(N相)重叠转换机构相邻。

如图2所示，A相机构2、B相机构3、C相机构4均包括位于A电源侧的可分离接触的静触头组件5a和动触头组件6a、以及位于B电源侧的可分离接触的静触头组件5b和动触头组件6b；开关本体还包括驱动动触头组件和静触头组件接触或分离的驱动机构、以及与驱动机构连接的方轴组件，方轴组件包括分别位于A电源侧和B电源侧的常用电源方轴7和备用电源方轴8，常用电源方轴7连接在A电源侧的动触头组件6a上，备用电源方轴8连接在B电源侧的动触头组件6b上。当位于A电源侧的动触头组件6a和静触头组件5a接触，位于B电源侧的动触头组件6b和静触头组件5b分离，即为A电源合闸、B电源分闸，反之则A电源分闸、B电源合闸。动触头组件、静触头组件和驱动机构和方轴组件均可采用现有技术实现。

驱动机构包括连接板91、摆杆92以及两电源摆臂93、94；连接板91位于两动触头组件6a、6b之间，摆杆92朝向基座1连接在连接板91的中部，两电源摆臂93、94分别连接在连接板91的两端并与对应的动触头组件6a、6b相连接；连接板91的两端设有腰形孔91a、91b供电源摆臂93、94连接。

当摆杆92带动连接板91运动时，连接板91会先带动合闸一侧的电源摆臂先运动，然后才推动分闸一侧的电源摆臂后运动。在A电源合闸B电源分闸的初始状态，各相动触头组件6a、6b上的压簧61a、61b在合闸时具有一定的压缩量保持动静触头组件合闸时的导通功能。当驱动力通过旋转运动经摆杆92、连接板91传递至电源摆臂93，通过电源摆臂93按如图2方向逆时针旋转运动带动同侧的动触头支座组件62a及其上的动触头组件6a执行分闸运动，在消除了连接板91上腰形孔91a的间隙后，再通过电源摆臂94带动B电源侧的动触头支座组件62b与其上的动触头组件6b执行合闸运动，A电源分闸B电源合闸状态见图3所示。

如图1、2、4所示，中性极重叠转换机构设置在开关本体的基座1上。该中性极重叠转换机构包括对称设置的第一浮动动触头组件10和第二浮动动触头组件20、第一支座组件11和第二支座组件21、以及第一连杆12和第二连杆22。在本实施例中，第一浮动动触头组件10对应在基座1的常用电源侧，第二浮动动触头组件20对应在基座1的备用电源侧。第一支座组件11和第二支座组件21分别与基座1上的常用电源方轴7和备用电源方轴8连接。

其中，第一浮动动触头组件10与第一支座组件11相铰接，且两者的铰接处设有将第一浮动动触头组件10压向基座1方向的第一弹性件13，使得第一浮动动触头组件10和对应设置的第一静触头组件14在合闸时保持良好的接触。第二浮动动触头组件20与第二支座组件21相铰接，且两者的铰接处设有将第二浮动动触头组件20压向基座1方向的第二弹性件23，使得第二浮动动触头组件20和对应设置的第二静触头组件24在合闸时保持良好的接触。第一弹性件13和第二弹性件23优选采用扭簧。扭簧可对浮动动触头组件(包括第一浮动动触头组件10和第二浮动动触头组件20)提供一个保持力，从而使浮动动触头组件保持一个较大的扭转角，使合闸状态的浮动动触头组件比同电源侧的A、B、C相后分，分闸状态的浮动动触头组件比同电源侧的A、B、C相先合。

特别地，第一连杆12的一端与第一浮动动触头组件10连接，另一端与第二支座组件21连接，第二支座组件21的驱动力可通过第一连杆12传递到第一浮动动触头组件10上，实现常用电源的分闸动作。第二连杆22的一端与第二浮动动触头组件20连接，另一端与第一支座组件11连接，第一支座组件11的驱动力可通过第二连杆22传递到第二浮动动触头组件20上，实现备用电源的分闸动作。

通过第一连杆12和第二连杆22分别配合第一支座组件11、第二支座组件21及常用电源方轴7和备用电源方轴8等的设置，使得基座1上A、B、C三相的动触头组件6a、6b会比同侧的第一浮动动触头组件10或第二浮动动触头组件20先分闸，连接在第一浮动动触头组件10或第二浮动动触头组件20上的第一连杆12或第二连杆22对分闸的一侧的第一浮动动触头组件10或第二浮动动触头组件20起延迟分闸的作用，连接在分闸一侧的第一支座组件11或第二支座组件21上的第一连杆12或第二连杆22对合闸一侧的第二浮动动触头组件20或第一浮动动触头组件10起提前合闸的作用，实现供电状态转换过程的平稳过渡，得到15-50ms的中性线重叠时间，参考图6所示。

具体地，如图4-6所示，第一浮动动触头组件10和第一支座组件11通过第一转轴100相铰接，第一弹性件13套设在第一转轴100上，其两弹性臂分别抵接在第一浮动动触头组件10和第一支座组件11上。第一支座组件11通过与常用电源方轴7连接与基座1上的驱动机构形成一整体，为合闸、分闸提供动力。

第一浮动动触头组件10可包括第一支架101以及连接在第一支架101上的第一浮动动触头，第一浮动动触头与第一静触头组件14可分离接触，实现两者的导通或断开。第一支架101与第一支座组件11相铰接，第一弹性件13的两弹性臂分别抵接在该第一支架101和第一支座组件11上。

第一浮动动触头包括的相连接的第一连接端102以及第一导通端103，第一连接端102固定连接在基座1上，第一导通端103与第一静触头组件14可分离接触，且该第一导通端103与第一支架101之间还设有第一压簧104。第一压簧104在合闸时具有一定的压缩量保持第一浮动动触头和第一静触头组件14合闸时的导通功能。

第一连杆12的一端通过第一连接件与第一浮动动触头组件10连接。其中，在第一连杆12的该一端上设有第一腰形孔120，第一连接件沿第一腰形孔120的长度方向可来回移动地穿设在第一腰形孔120内。第一腰形孔120的长度方向平行第一连杆12的长度方向。腰形孔的设置，使得第一连杆12运动时此腰形孔的间隙能进一步延缓第一浮动动触头组件10的分闸时间。第一连接件可为螺栓组件等。

同理，第二浮动动触头组件20和第二支座组件21通过第二转轴200相铰接，第二弹性件23套设在第二转轴200上，其两弹性臂分别抵接在第二浮动动触头组件20和第二支座组件21上。第二支座组件21通过与备用电源方轴8连接与基座1上的驱动机构形成一整体，为合闸、分闸提供动力。

第二浮动动触头组件20可包括第二支架201以及连接在第二支架201上的第二浮动动触头，第二浮动动触头与第二静触头组件24可分离接触，实现两者的导通或断开。第二支架201与第二支座组件21相铰接，第二弹性件23的两弹性臂分别抵接在该第二支架201和第二支座组件21上。

第二浮动动触头包括相连接的第二连接端202以及第二导通端203，第二连接端202固定连接在基座1上，第二导通端203与第二静触头组件24可分离接触，且该第二导通端203与第二支架201之间还设有第二压簧204。第二压簧204在合闸时具有一定的压缩量保持第二浮动动触头和第二静触头组件24合闸时的导通功能。

第二连杆22和第一连杆12相平行。第二连杆22的一端通过第二连接件与第二浮动动触头组件20连接。在第二连杆22的该一端上设有第二腰形孔220，第二连接件沿第二腰形孔220的长度方向可来回移动地穿设在第二腰形孔220内。第二腰形孔220的长度方向平行第二连杆22的长度方向。

进一步地，该中性极重叠转换机构还包括对称固定在基座1上的第一静触头组件14和第二静触头组件24，第一静触头组件14和第二静触头组件24分别与第一浮动动触头组件10和第二浮动动触头组件20相对应且可分离接触。

第一静触头组件14包括第一静触头141、第一扭簧142以及与第一扭簧142弹性接触的第一浮动静触头143，第一浮动静触头143通过软铜绞线144与第一静触头141连接。同理，第二静触头组件24包括第二静触头241、第二扭簧242以及与第二扭簧242弹性接触的第二浮动静触头243，第二浮动静触头243通过软铜绞线244与第二静触头241连接。

第一静触头组件14内第一扭簧142和第一浮动动触头组件10内第一压簧104的设置，以及第一静触头组件24内第二扭簧242和第二浮动动触头组件20内第二压簧204的设置可以减缓动静触头闭合时冲击，消除动静触头间闭合时的弹跳问题，减少瞬间撞击力度，实现转换过程的平稳过渡，得到15-50ms的中性线重叠时间。

在A电源侧合闸状态下，如图4、5所示，第一浮动动触头组件10在第一弹性件13的扭力作用下与第一静触头组件14接触。当执行分闸运动时，B电源侧的第二浮动动触头组件20与第二静触头组件24接触一段时间后(如15-50ms)，第一浮动动触头组件10才在第一连杆12的带动下从第一静触头组件14上脱离分闸，如图7所示，分闸的动力由第二支座组件21通过第一连杆12传递而来。合闸的一侧(B电源侧)通过第二弹性件23及第二扭簧242吸收振动及冲击，保证了转换过程的平稳、可靠、无弹跳引起的中性线重叠时间中断。

在本实用新型中，参考图2-7，当A电源(常用电源)需要转向B电源(备用电源)时(即A分B合)，由驱动机构带动常用电源方轴7动作，将A电源侧A、B、C三相的动触头组件6a从A电源侧的静触头组件5a上分闸，此时分闸一段时间内(30ms左右)A电源侧的第一浮动动触头组件10在第一弹性件13及第一连杆12的作用下保持与第一静触头组件14的接通状态；第二连杆22与A电源侧的A、B、C相同时运动，同时推动第二浮动动触头组件20的合闸运动，直至第二浮动动触头组件20与第二静触头组件24接通。在此过程中，当驱动机构驱动A电源侧完成分闸，再驱动B电源侧A、B、C相的动触头组件6b开始合闸运动时，连接在第一浮动动触头组件10与第二支座组件21的第一连杆12才开始运动，因该第一连杆12上第一腰形孔120的设置，在第一连杆12运动时第一腰形孔120的间隙能进一步延缓第一浮动动触头组件10的分闸时间。按如上动作过程，通过第一连杆12和第二连杆22的作用，可实现N相有15-50ms的中性线重叠时间。

同理，当B电源(备用电源)需要转向A电源(常用电源)时(即B分A合)，其运动方向相反。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种中性极重叠转换机构，设置在自动转换开关电器的开关本体基座（1）上，其特征在于，包括对称设置的第一浮动动触头组件（10）和第二浮动动触头组件（20）、分别与所述基座（1）上的常用电源方轴（7）和备用电源方轴（8）连接的第一支座组件（11）和第二支座组件（21）、以及第一连杆（12）和第二连杆（22）；

所述第一浮动动触头组件（10）与所述第一支座组件（11）相铰接，且两者的铰接处设有将所述第一浮动动触头组件（10）压向所述基座（1）方向的第一弹性件（13）；所述第二浮动动触头组件（20）与所述第二支座组件（21）相铰接，且两者的铰接处设有将所述第二浮动动触头组件（20）压向所述基座（1）方向的第二弹性件（23）；

所述第一连杆（12）的一端与所述第一浮动动触头组件（10）连接，另一端与所述第二支座组件（21）连接；所述第二连杆（22）的一端与所述第二浮动动触头组件（20）连接，另一端与所述第一支座组件（11）连接。

2.根据权利要求1所述的中性极重叠转换机构，其特征在于，所述第一浮动动触头组件（10）和所述第一支座组件（11）通过第一转轴（100）相铰接，所述第一弹性件（13）套设在所述第一转轴（100）上，其两弹性臂分别抵接在所述第一浮动动触头组件（10）和所述第一支座组件（11）上；

所述第二浮动动触头组件（20）和所述第二支座组件（21）通过第二转轴（200）相铰接，所述第二弹性件（23）套设在所述第二转轴（200）上，其两弹性臂分别抵接在所述第二浮动动触头组件（20）和所述第二支座组件（21）上。

3.根据权利要求1所述的中性极重叠转换机构，其特征在于，所述第一连杆（12）的一端通过第一连接件与所述第一浮动动触头组件（10）连接；所述第一连杆（12）的所述一端上设有第一腰形孔（120），所述第一连接件沿所述第一腰形孔（120）的长度方向可来回移动地穿设在所述第一腰形孔（120）内；

所述第二连杆（22）的一端通过第二连接件与所述第二浮动动触头组件（20）连接；所述第二连杆（22）的所述一端上设有第二腰形孔（220），所述第二连接件沿所述第二腰形孔（220）的长度方向可来回移动地穿设在所述第二腰形孔（220）内。

4.根据权利要求3所述的中性极重叠转换机构，其特征在于，所述第一腰形孔（120）的长度方向平行所述第一连杆（12）的长度方向；

所述第二腰形孔（220）的长度方向平行所述第二连杆（22）的长度方向。

5.根据权利要求1所述的中性极重叠转换机构，其特征在于，所述第一连杆（12）和所述第二连杆（22）相平行。

6.根据权利要求1-5任一项所述的中性极重叠转换机构，其特征在于，该中性极重叠转换机构还包括对称固定在所述基座（1）上的第一静触头组件（14）和第二静触头组件（24），所述第一静触头组件（14）和第二静触头组件（24）分别与所述第一浮动动触头组件（10）和第二浮动动触头组件（20）相对应且可分离接触。

7.根据权利要求6所述的中性极重叠转换机构，其特征在于，所述第一浮动动触头组件（10）包括第一支架（101）以及与所述第一静触头组件（14）可分离接触的第一浮动动触头，所述第一浮动动触头连接在所述第一支架（101）上，所述第一支架（101）与所述第一支座组件（11）相铰接；

所述第二浮动动触头组件（20）包括第二支架（201）以及与所述第二静触头组件（24）可分离接触的第二浮动动触头，所述第二浮动动触头连接在所述第二支架（201）上，所述第二支架（201）与所述第二支座组件（21）相铰接。

8.根据权利要求7所述的中性极重叠转换机构，其特征在于，所述第一浮动动触头包括相连接的第一连接端（102）以及第一导通端（103），所述第一连接端（102）固定连接在所述基座（1）上，所述第一导通端（103）与所述第一静触头组件（14）可分离接触，且所述第一导通端（103）与所述第一支架（101）之间还设有第一压簧（104）；

所述第二浮动动触头包括相连接的第二连接端（202）以及第二导通端（203），所述第二连接端（202）固定连接在所述基座（1）上，所述第二导通端（203）与所述第二静触头组件（24）可分离接触，且所述第二导通端（203）与所述第二支架（201）之间还设有第二压簧（204）。

9.根据权利要求6所述的中性极重叠转换机构，其特征在于，所述第一静触头组件（14）包括第一静触头（141）、第一扭簧（142）以及与第一扭簧（142）弹性接触的第一浮动静触头（143），所述第一浮动静触头（143）通过软铜绞线（144）与所述第一静触头（141）连接；

所述第二静触头组件（24）包括第二静触头（241）、第二扭簧（242）以及与第二扭簧（242）弹性接触的第二浮动静触头（243），所述第二浮动静触头（243）通过软铜绞线（244）与所述第二静触头（241）连接。

10.一种自动转换开关电器，包括开关本体，其特征在于，所述开关本体包括基座（1）以及权利要求1-9任一项所述的中性极重叠转换机构，所述中性极重叠转换机构设置在所述基座（1）上。