CN208522189U - 电源插座专用的永磁操动机构及电源插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源插座专用的永磁操动机构及电源插座，包括上永磁体、动铁心、分闸线圈和下永磁体，动铁心间隙配合在圆柱管内，分闸线圈环绕在圆柱管外，上永磁体和下永磁体分别设于动铁心的两端，上永磁体设有通孔；本实用新型不再需要按照传统的电源插座专用的永磁操动机构那样在电源插座内设置传统的复位机构进行复位供电，所以被传统复位机构占用的空间清空；能够保留的零部件之间的安全间隙得到可靠保证，确保了它们的工作可靠性；在专业维修人员排除用电设备电气故障后，新的复位方法可安全、快捷、简便可靠地恢复该电源插座对用电设备的供电。

Description

电源插座专用的永磁操动机构及电源插座

技术领域

本实用新型涉及一种电源插座专用的永磁操动机构及电源插座。

背景技术

操动机构是开关电器的执行机构，也是智能电器完成执行功能的核心部件。

传统断路器的操动机构主要由连杆、锁扣以及能量供应系统等几部分组成，环节多、累计远动公差大且响应缓慢、可控性差、效率低。响应时间一般要几十毫秒，而且动作时间分散性也较大，对于交流控制信号甚至大于10ms，即使采用直流控制，动作时间的分散性也在毫秒级。

电子操动的永磁机构包括电源、控制、机电能量转换（电磁铁）及传动（输出）四部分，操动机构是电磁铁，其动力源是被电力电子器件控制的电源，因此可保证执行指令的时间精度达到微秒级，即机构的响应时间可控，能在所希望的相位上动作，这是实现真正意义上的智能化前提。

目前在电源插座中采用的永磁操动机构的主要结构形式是中国专利ZL201020603972.7智能插座的永磁操动机构，该机构的结构形式缺点是以下三个与永磁操动机构相关的结构将已有电源插座内的有限空间挤满：一是电源插座静支撑板表面与面板内表面之间的有限空间被安装了静触头组件的静支撑板高高凸起结构部分挤占，二是复位机构占据一定空间，三是测试机构占据一定空间，上述三者将电源插座内的有限空间挤得严严实实，必要的安全电气间隙小得几乎没有，所以极不安全，留下安全隐患，所以工作可靠性低。

由此可见，在电源插座内部设置的永磁操动机构结构形式对电源插座的安全、可靠、有效运行有重大影响，为此必须认真考虑对现有永磁操动机构结构形式的优化，而不能仅仅局限于基于永磁操动基本原理的现有这一种结构形式。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的就是提供一种电源插座专用的永磁操动机构及电源插座的全新结构形式方案，以便能卓有成效解决基于现有技术的电源插座永磁操动机构结构形式对安装其上的静触头组件和动触头组件及复位机构在载体电源插座内造成的布局拥挤，复位机构复杂，整机难以安全可靠工作，因而难以有效推广应用永磁操动新技术，也就不可能有效解决配电网智能化等事关人民生产生活安全和国民经济建设等一系列重大问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种电源插座专用的永磁操动机构，包括上永磁体、动铁心、分闸线圈和下永磁体，动铁心间隙配合在圆柱管内，分闸线圈环绕在圆柱管外，上永磁体和下永磁体分别设于动铁心的两端，上永磁体设有通孔。

进一步地，上永磁体安装在面板上，面板设有复位孔，复位孔连通通孔，下永磁体安装在底盒的底部。

进一步地，动铁心的两侧分别设有左静触头组件和右静触头组件，左静触头组件包括安装在静支撑板上的左静触头铜片及安装在左静触头铜片上的表面正对着面板内表面的左静触头；右静触头组件包括安装在静支撑板上的右静触头铜片及安装在右静触头铜片上的表面正对着面板内表面的右静触头，静支撑板的中部设有安装孔一，动铁心间隙配合在安装孔一内。

进一步地，动铁心的两侧分别设有左动触头组件和右动触头组件，左动触头组件包括安装在动支撑板上的左动触头铜片及安装左动触头铜片上的表面正对着静支撑板表面的左动触头；右动触头组件包括安装在动支撑板上的右动触头铜片及安装右动触头铜片上的表面正对着静支撑板表面的右动触头，动支撑板的中部设有安装孔二，动铁心穿过安装孔二。

进一步地，静支撑板连接在圆柱管上。

进一步地，左动触头组件设于左静触头组件与面板间，右动触头组件设于右静触头组件与面板间。

进一步地，还包括弹簧，动铁心的端部设有环槽，弹簧环套在动铁心的环槽处，动铁心的端部还设有顶板，弹簧的一端由顶板限位，弹簧的另一端与动铁心间设有动支撑板的端部。

进一步地，动支撑板包括触头连接端部、连接中部与定位端部，连接中部的两端分别垂直连接触头连接端部、定位端部。

进一步地，顶板采用铁素体材料制成，通孔的中轴线与动铁心的中轴线重合设置，面板的复位孔处设有复位按钮。

一种电源插座，包括底盒、面板、左静触头组件、右静触头组件、左动触头组件、右动触头组件、插套和永磁操动机构，其特征在于，永磁操动机构采用上述任一项所述的电源插座专用的永磁操动机构，面板设于底盒上，面板与底盒共同形成容室，左静触头组件、右静触头组件、左动触头组件、右动触头组件、插套和永磁操动机构分别设于容室内，面板设有插孔。

本实用新型的有益效果是：

一、该种电源插座专用的永磁操动机构及电源插座，能够在妥善处理跳闸停电的电气故障后，迅速、安全、快捷、简便可靠地恢复电力供应操作。该种电源插座专用的永磁操动机构直接在上永磁体上开一通孔，通过电气维修人员确认用电设备电气故障已被排除后，可在通孔中插入一根小绝缘棒或预先在面板上设置一按钮，均可轻松地直接将铁心推向下永磁体，恢复供电，采用该种恢复供电方法可避免在插座内设置一套复杂的电气复位机构，既增强产品工作可靠性，又显著降低产品成本、大大提升性价比，增加产品竞争力。

二、本实用新型中，零部件布局状况整体明显优化、测试和复位安全可靠方便易行、整机的技术经济性和工作可靠性均显著提升到历史最好水平，因此可以确认的是：整机实用化大局已定，本实用新型从科研迈向产业化的坚实可靠基础也已筑牢。

三、本实用新型中，永磁操动机构固有的高速分离优异性能在有效解决了已有技术造成的内部空间拥挤及由此产生的复杂干扰后，可被反复、精准再现。示波器测试表明当用电设备发生电气故障时，可在3ms以内切断电源的电力供应，也就是说可以在15﹪周波内将故障切除，对于避免事故扩大，将可能发生的电气火灾和触漏电人身伤亡事故降低到最低程度具有现实意义。迄今为止，国内外未见过同样报告。

附图说明

图1是本实用新型实施例电源插座专用的永磁操动机构在跳闸停电后的结构示意图；

图2是本实用新型电源插座在合闸通电的结构示意图；

其中：1-上永磁体，2-动铁心，3-分闸线圈，4-下永磁体，5-右静触头铜片，6-面板，7-左静触头铜片，8-静支撑板，9-底盒，10-左动触头，11-左静触头，12-右静触头，13-右动触头，14-右动触头铜片，15-左动触头铜片，16-动支撑板，17-圆柱管，18-通孔，19-弹簧，20-顶板，21-复位孔；

161-触头连接端部，162-连接中部，163-定位端部。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例

一种电源插座专用的永磁操动机构，如图1，包括上永磁体1、动铁心2、分闸线圈3和下永磁体4，动铁心2间隙配合在圆柱管17内，分闸线圈3环绕在圆柱管17外，上永磁体1和下永磁体4分别设于动铁心2的两端，上永磁体1设有通孔18。

该种电源插座专用的永磁操动机构，能够在妥善处理跳闸停电的电气故障后，迅速、安全、快捷、简便可靠地恢复电力供应操作。该种电源插座专用的永磁操动机构直接在上永磁体1上开一通孔18，通过电气维修人员确认用电设备电气故障已被排除后，可在通孔18中插入一根小绝缘棒或预先在面板6上设置一按钮，均可轻松地直接将铁心推向下永磁体4，恢复供电，采用该种恢复供电方法可避免在插座内设置一套复杂的电气复位机构，既增强产品工作可靠性，又显著降低产品成本、大大提升性价比，增加产品竞争力。

在实施上述本实用新型技术方案的同时，还必须对静触头组件和动触头组件的结构形式做出适应性改变。

该种电源插座专用的永磁操动机构，动铁心2的两侧分别设有左静触头11组件和右静触头12组件，左静触头11组件包括安装在静支撑板8上的左静触头铜片7及安装在左静触头铜片7上的表面正对着面板6内表面的左静触头11；右静触头12组件包括安装在静支撑板8上的右静触头铜片5及安装在右静触头铜片5上的表面正对着面板6内表面的右静触头12，静支撑板8的中部设有安装孔一，动铁心2间隙配合在安装孔一内。

该种电源插座专用的永磁操动机构，动铁心2的两侧分别设有左动触头10组件和右动触头13组件，左动触头10组件包括安装在动支撑板16上的左动触头铜片15及安装左动触头铜片15上的表面正对着静支撑板8表面的左动触头10；右动触头13组件包括安装在动支撑板16上的右动触头铜片14及安装右动触头铜片14上的表面正对着静支撑板8表面的右动触头13，动支撑板16的中部设有安装孔二，动铁心2穿过安装孔二，动支撑板16随动铁心2移动，动支撑板16设于静支撑板8与面板6之间。

实施例中，上永磁体1安装在面板6上，面板6设有复位孔21，复位孔21连通通孔18，下永磁体4安装在底盒9的底部。静支撑板8连接在圆柱管17上。

左动触头10组件设于左静触头11组件与面板6间，右动触头13组件设于右静触头12组件与面板6间。该种电源插座专用的永磁操动机构采用新结构形式后，发生了以下明显的有益变化：一是取消原结构形式占据的一定空间的静支撑板8高高凸起部分，将静触头组件直接安装在静支撑板8表面上，当然动触头位置也必须做做相应调整，带来的显而易见好处就是有效空间扩大。

实施例的电源插座专用的永磁操动机构可以不再需要按照传统的电源插座专用的永磁操动机构那样在电源插座内设置传统的复位机构进行复位供电，所以被传统复位机构占用的空间清空；由于采用了新的复位供电方法，所以静触头组件可以直接安装在支撑板表面，原有的为安装静触头组件而设置的支撑板高高凸起结构不再需要，其占用的空间也被清空，这样一来原有空间就从拥挤到宽松，仍然保留的零部件之间的安全间隙得到可靠保证，确保了它们的工作可靠性；在专业维修人员排除用电设备电气故障后，新的复位方法可安全、快捷、简便可靠地恢复该电源插座对用电设备的供电。

显而易见，基于上述的电源插座永磁操动机构对今后在电源插座內大量推广应用先进的永磁操动原理提供了一条切实可行道路，因此是对基于电源插座的传统永磁操动机构结构形式的一次革命性变革，对实现配电网对外部影响因素感知和做出智能化反应具有里程碑意义。上述两大有益变化大大推进了永磁操动基本原理的实际有效应用进程，其直接效果就是推进了配电网的智能化进程，为高级配电自动化补短板，有效治理包括电气火灾和电击在内的电气灾害，确保人民生命财产安全，推动配电网具备物联网功能等均具有重大的、不可替代的、不可或缺的高性价比现实意义。

该种电源插座专用的永磁操动机构，还包括弹簧19，动铁心2的端部设有环槽，弹簧19环套在动铁心2的环槽处，动铁心2的端部还设有顶板20，顶板20固定连接在动铁心2上，弹簧19的一端由顶板20限位，弹簧19的另一端与动铁心2间设有动支撑板16的端部。

实施例中，下永磁体4吸附动铁心2的过程为，动铁心2由于下永磁体4的吸引力向下永磁体4移动，进而带动左动触头10与左静触头11、右动触头13与右静触头12接触，在下永磁体4进一步吸附动铁心2时，带动弹簧19下压动支撑板16，进而分别带动左动触头10、右动触头13，压紧左动触头10与左静触头11、右动触头13与右静触头12。从而避免在左动触头10与左静触头11、右动触头13与右静触头12接触时，容易由于接触不稳定产生火花影响使用效果的问题。

实施例中，优选地，在上永磁体1吸附动铁心2时，动铁心2与下永磁体4的垂直距离大于左动触头10与左静触头11的垂直距离，且动铁心2与下永磁体4的垂直距离大于右动触头13与右静触头12的垂直距离，从而保证在弹簧19的作用下，能够压紧左动触头10与左静触头11、右动触头13与右静触头12。

动支撑板16包括触头连接端部161、连接中部162与定位端部163，连接中部162的两端分别垂直连接触头连接端部161、定位端部163。触头连接端部161、连接中部162与定位端部163共同形成动支撑板16，便于连接动触头的同时，定位端部163设于弹簧19的端部与动铁心2间。从而在下永磁铁吸附动铁心2时，通过弹簧19推动动支撑板16，进而分别带动左动触头10、右动触头13，压紧左动触头10与左静触头11、右动触头13与右静触头12。

顶板20采用铁素体材料制成，优选纯铁制成，通孔18的中轴线与动铁心2的中轴线重合设置，面板6的复位孔21处设有复位按钮。

实施例提供了基于同一工作原理的永磁操动机构、但它是与传统的永磁操动机构结构形式不同的、性能更优异的另一种结构形式案例。

图2中，该种电源插座专用的永磁操动机构的合闸通电（供电）二维剖视图中可见，动铁心2与下永磁体4无缝隙接触，动触头和静触头无缝隙接触，由于动铁心2的行程比动触头的行程略大，所以动静触头之间在接触后还可产生预定的触头压力，保持良好的通电状态。

图1中，该种电源插座专用的永磁操动机构的跳闸断电（停电）二维剖视图中可见，动铁心2与下永磁体4分离，而与上永磁体1无缝隙接触，动触头和动触头分离，电源被切断。

一种电源插座，如图2，包括底盒9、面板6、左静触头11组件、右静触头12组件、左动触头10组件、右动触头13组件、插套和永磁操动机构，永磁操动机构采用上述任一项所述的电源插座专用的永磁操动机构，面板6设于底盒9上，面板6与底盒9共同形成容室，左静触头11组件、右静触头12组件、左动触头10组件、右动触头13组件、插套和永磁操动机构分别设于容室内，面板6设有插孔。

该种电源插座，采用完全不占据电源插座内部有效空间的全新的复位方法，不再采用传统的复杂的恢复供电的电复位工作原理结构，从而清空了原复位机构在电源插座内部占据的空间，带来的显而易见好处又是有效空间扩大。上述有益变化既扩大了零部件之间的安全间隙，显著提高处于电源插座内部机构的工作可靠性，又极大地提高了复位工作的可靠性和操作方便性，从而大大推进了永磁操动基本原理的实用化进程，其直接效果就是推进了配电网的智能化进程，为高级配电自动化补短板，有效治理包括电气火灾和电击在内的电气灾害，保障人民生命财产安全，推动配电网加快进入物联网时代等均产生重大的、不可替代的、不可或缺的高性价比现实意义。

Claims (10)

1.一种电源插座专用的永磁操动机构，包括上永磁体、动铁心、分闸线圈和下永磁体，动铁心间隙配合在圆柱管内，分闸线圈环绕在圆柱管外，上永磁体和下永磁体分别设于动铁心的两端，其特征在于：上永磁体设有通孔。

2.如权利要求1所述的电源插座专用的永磁操动机构，其特征在于：上永磁体安装在面板上，面板设有复位孔，复位孔连通通孔，下永磁体安装在底盒的底部。

3.如权利要求1所述的电源插座专用的永磁操动机构，其特征在于：动铁心的两侧分别设有左静触头组件和右静触头组件，左静触头组件包括安装在静支撑板上的左静触头铜片及安装在左静触头铜片上的表面正对着面板内表面的左静触头；右静触头组件包括安装在静支撑板上的右静触头铜片及安装在右静触头铜片上的表面正对着面板内表面的右静触头，静支撑板的中部设有安装孔一，动铁心间隙配合在安装孔一内。

4.如权利要求3所述的电源插座专用的永磁操动机构，其特征在于：动铁心的两侧分别设有左动触头组件和右动触头组件，左动触头组件包括安装在动支撑板上的左动触头铜片及安装左动触头铜片上的表面正对着静支撑板表面的左动触头；右动触头组件包括安装在动支撑板上的右动触头铜片及安装右动触头铜片上的表面正对着静支撑板表面的右动触头，动支撑板的中部设有安装孔二，动铁心穿过安装孔二。

5.如权利要求4所述的电源插座专用的永磁操动机构，其特征在于：静支撑板连接在圆柱管上。

6.如权利要求4所述的电源插座专用的永磁操动机构，其特征在于：左动触头组件设于左静触头组件与面板间，右动触头组件设于右静触头组件与面板间。

7.如权利要求4所述的电源插座专用的永磁操动机构，其特征在于：还包括弹簧，动铁心的端部设有环槽，弹簧环套在动铁心的环槽处，动铁心的端部还设有顶板，弹簧的一端由顶板限位，弹簧的另一端与动铁心间设有动支撑板的端部。

8.如权利要求7所述的电源插座专用的永磁操动机构，其特征在于：动支撑板包括触头连接端部、连接中部与定位端部，连接中部的两端分别垂直连接触头连接端部、定位端部。

9.如权利要求7所述的电源插座专用的永磁操动机构，其特征在于：顶板采用铁素体材料制成，通孔的中轴线与动铁心的中轴线重合设置，面板的复位孔处设有复位按钮。

10.一种电源插座，包括底盒、面板、左静触头组件、右静触头组件、左动触头组件、右动触头组件、插套和永磁操动机构，其特征在于，永磁操动机构采用权利要求1-9任一项所述的电源插座专用的永磁操动机构，面板设于底盒上，面板与底盒共同形成容室，左静触头组件、右静触头组件、左动触头组件、右动触头组件、插套和永磁操动机构分别设于容室内，面板设有插孔。