CN209282086U - Pc级双电源自动转换开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了PC级双电源自动转换开关，涉及电气开关技术领域，包括控制机构和执行结构，控制机构包括电机，电机的转轴上固定有驱动轴，执行机构包括安装架和触头系统，执行机构的外壳上安装有伸入到外壳内部的三个导电片，触头系统包括三个动触头，动触头通过安装架固定在驱动轴上，其中一个动触头位于两个导电片之间，另两个动触头位于另一个导电片两侧，每个动触头的末端均安装有喷弧筒，而且外壳上具有直角L型的喷弧通道，喷弧筒能够使产生的电弧在高压气体下快速熄灭，L型喷弧通道能够避免杂物进入到开关内部，从整体上保证了快速灭弧效果以及开关的安全。

Description

PC级双电源自动转换开关

技术领域

本实用新型涉及电气开关技术领域，特别是涉及PC级双电源自动转换开关。

背景技术

双电源开关用于供电系统中当常用电源出现故障时，既能避免故障电源向负载供电，又能自动选择合格电源投入正常的运行，以保证不间断供电。其通常由转换装置和两个接入电源的断路器构成。

双电源开关分为CB级和PC级两类，CB级双电源开关由转换装置和两个断路器组成，转换装置在单片机的控制下控制两个断路器的开关状态，由于CB级双电源开关使用两个独立的断路器，因此造成其体积比较大，而且转换速度比较慢，通常都在1-2s左右。PC级双电源开关使用电机通过转轴带动触头系统中的多个动触头同时转动，进而将接入电源在常用电源和备用电源之间切换，由于PC级双电源开关不使用断路器作为切换开关，因此体积小巧而且转换速度很快，通常在100ms左右。

然而，目前双电源开关的工作环境都比较恶劣，很多双电源开关都工作在潮湿、多粉尘的环境中，双电源开关中的灭弧室很多都只是简单的装了一个简易的灭弧板，如果水滴或粉尘进入到灭弧室内，则很容易造成短路或者爆炸，同时灭弧过程也仅仅是靠空气的自然吹拂，电弧熄灭耗时比较长，对断路器内部器件会产生严重影响。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了PC级双电源自动转换开关，可以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型提供了PC级双电源自动转换开关，包括控制机构和执行机构，所述控制机构和执行机构均安装在外壳中，所述控制机构包括电机，所述执行机构包括驱动轴和触头系统，所述执行机构所在的外壳内部使用多个平行的隔板分隔为多个操作室，多个所述操作室依次从靠近所述电机向远离所述电机的方向排列，所述驱动轴的一端固定安装在所述电机的转轴上，另一端依次穿过所述操作室，并在所述操作室中转动，每个所述操作室的外壳上均安装有第一电源接入导电片、第二电源接入导电片和电源引出导电片，所述第一电源接入导电片、第二电源接入导电片和电源引出导电片的一端均露出在外壳外部，另一端均穿过外壳固定在所述操作室中，所述触头系统包括安装架、第一动触头、第二动触头和第三动触头，每个所述操作室中均具有一个所述安装架，所述安装架固定安装在所述驱动轴上，所述第一动触头、第二动触头和第三动触头彼此电连接；

所述第一电源接入导电片、第二电源接入导电片和电源引出导电片在伸入到所述操作室中的一端具有弧形的末端，所述第一电源接入导电片和第二电源接入导电片的弧形末端处于以所述驱动轴的轴心为圆心的同一个圆上，且第一电源接入导电片和第二电源接入导电片的弧形末端相对设置，所述电源引出导电片的弧形末端与电源引出导电片的主干形成T型结构，所述电源引出导电片的弧形末端处于以所述驱动轴的轴心为圆心的圆上；

所述第一动触头延伸至所述第一电源接入导电片和第二电源接入导电片的弧形末端之间，所述第一动触头的末端与主干形成T型结构，该末端的两端分别正对所述第一电源接入导电片的弧形末端和第二电源接入导电片的弧形末端；所述第二动触头和第三动触头分别延伸至所述电源引出导电片的弧形末端两侧，所述第二动触头的末端以及所述第三动触头的末端分别正对所述电源引出导电片的弧形末端两端；

所述第一动触头的末端、第二动触头的末端和第三动触头的末端分别固定安装有第一喷弧筒、第二喷弧筒和第三喷弧筒，所述第一动触头的末端、第二动触头的末端和第三动触头的末端分别位于所述第一喷弧筒、第二喷弧筒和第三喷弧筒内部，所述第一动触头的末端两端分别具有一个所述第一喷弧筒，所述第一喷弧筒、第二喷弧筒和第三喷弧筒均为一端开口的空心筒，所述第一动触头的末端一端的朝向与该端上的第一喷弧筒的开口朝向一致，所述第一动触头的末端另一端的朝向与该端上的第一喷弧筒的开口朝向一致，所述第二动触头的末端朝向与所述第二喷弧筒的开口朝向一致，所述第三动触头的末端朝向与所述第三喷弧筒的开口朝向一致；

所述操作室内部具有多个直角L型的排弧通道，每个所述排弧通道均连通至所述操作室的外部。

本实用新型提供的PC级双电源自动转换开关，包括控制机构和执行结构，控制机构包括电机，电机的转轴上固定有驱动轴，执行机构包括安装架和触头系统，执行机构的外壳上安装有伸入到外壳内部的三个导电片，触头系统包括三个动触头，动触头通过安装架固定在驱动轴上，其中一个动触头位于两个导电片之间，另两个动触头位于另一个导电片两侧，每个动触头的末端均安装有喷弧筒，而且外壳上具有直角L型的喷弧通道，喷弧筒能够使产生的电弧在高压气体下快速熄灭，L型喷弧通道能够避免杂物进入到开关内部，从整体上保证了快速灭弧效果以及开关的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的PC级双电源自动转换开关的外部结构示意图；

图2为图1中PC级双电源自动转换开关的操作室结构示意图。

元件标号说明：

100-控制机构，200-执行机构，210-第一电源接入导电片，220-第二电源接入导电片，230-电源引出导电片，240-安装架，241-驱动轴，250-第一动触头，251-第一喷弧筒，260-第二动触头，261-第二喷弧筒，270-第三动触头，271-第三喷弧筒，280-排弧板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1和图2，本实用新型提供了PC级双电源自动转换开关，包括控制机构100和执行机构200，所述控制机构100和执行机构200均安装在一体的外壳中。所述控制机构100包括电机，所述执行机构200包括驱动轴241和触头系统，所述执行机构200所在的外壳内部使用多个平行的隔板分隔为多个操作室，多个所述操作室依次从靠近所述电机向远离所述电机的方向排列。所述驱动轴241的一端固定安装在所述电机的转轴上，另一端依次穿过所述操作室，并能在所述操作室中转动。具体的电机安装方式以及驱动方式均为现有技术，至少可以参见中国实用新型专利申请号为CN201210545517.X，实用新型名称为一种PC级双电源自动转换开关的实用新型专利申请，以及中国实用新型专利申请号为CN201120284510.8，实用新型名称为PC级双电源自动转换开关的实用新型专利，因此本实用新型中不再具体说明。

每个所述操作室的外壳上均安装有三个导电片：第一电源接入导电片210、第二电源接入导电片220和电源引出导电片230，所述第一电源接入导电片210、第二电源接入导电片220和电源引出导电片230的一端均露出在外壳外部，另一端均穿过外壳固定在所述操作室中。所述操作室的外壳上在与所述第一电源接入导电片210、第二电源接入导电片220和电源引出导电片230露出端对应的位置分别具有导线固定结构，两个电源接入导线和一个引出导线分别通过导线固定结构与所述第一电源接入导电片210、第二电源接入导电片220和电源引出导电片230电连接。在本实施例中，所述第一电源接入导电片210和第二电源接入导电片220分别用于接常用电源和备用电源，所述电源引出导电片230用于接负载。

所述触头系统包括安装架240和三个动触头：第一动触头250、第二动触头260和第三动触头270，每个所述操作室中均具有一个所述安装架240，所述安装架240的中央开设有安装孔，所述安装孔的形状和尺寸与所述驱动轴241的截面形状和尺寸相当，所述安装架240通过安装孔固定安装在所述驱动轴241上，能够随着驱动轴241一起转动。在本实施例中，所述驱动轴241为棱柱结构，优选为正四棱柱。

所述安装架240上固定安装有彼此电连接的所述第一动触头250、第二动触头260和第三动触头270，为了防止多个操作室中的导线发生短路，所述安装架140使用绝缘材料制成，这样即使所述驱动轴241为导体，也可以有效将多个操作室中的动触头隔离开来。

所述第一电源接入导电片210、第二电源接入导电片220和电源引出导电片230在伸入到所述操作室中的一端具有弧形的末端，其中所述第一电源接入导电片210和第二电源接入导电片220的弧形末端处于以所述驱动轴241的轴心为圆心的同一个圆上，且第一电源接入导电片210和第二电源接入导电片220的弧形末端相对设置。所述电源引出导电片230的弧形末端与电源引出导电片230的主干形成T型结构，即主干垂直固定在弧形末端上，所述弧形末端处于以所述驱动轴241的轴心为圆心的圆上，该圆可以与所述所述第一电源接入导电片210和第二电源接入导电片220的弧形末端所在的圆重合，也可以为同心圆。

所述第一动触头250延伸至所述第一电源接入导电片210和第二电源接入导电片220的弧形末端之间，且所述第一动触头250的末端也为弧形，所述第一动触头250的弧形末端与主干形成T型结构，即主干垂直固定在弧形末端上，所述第一动触头250的弧形末端与所述第一电源接入导电片210的弧形末端以及所述第二电源接入导电片220的弧形末端处于同一个圆上。

所述第二动触头260和第三动触头270分别延伸至所述电源引出导电片230的弧形末端两侧，且所述第二动触头260和第三动触头270的末端也为弧形，所述第二动触头260的弧形末端以及所述第三动触头270的弧形末端均与所述电源引出导电片230的弧形末端处于同一个圆上，且所述第二动触头260的弧形末端以及所述第三动触头270的弧形末端分别朝向所述电源引出导电片230的两端。

所述第一动触头250、第二动触头260和第三动触头270随着所述安装架240一起转动时，当所述第一动触头250的一端接触到所述第一电源接入导电片210，所述第二动触头260也恰好接触到所述电源引出导电片230的一端，而当所述第一动触头250的另一端接触到所述第二电源接入导电片220，所述第三动触头270也恰好接触到所述电源引出导电片230的另一端，使接入负载的电源在常用电源和备用电源之间快速切换。

在本实施例中，为了加强动触头和导电片之间接触时的电连接效果，每个动触头和导电片的末端均具有使用导电性能优良的材料制成的触点，例如银或者银合金。

所述第一动触头250的弧形末端、第二动触头260的弧形末端和第三动触头270的弧形末端上分别固定安装有第一喷弧筒251、第二喷弧筒261和第三喷弧筒271，所述第一动触头250的末端、第二动触头260的末端和第三动触头270的末端分别位于所述第一喷弧筒251、第二喷弧筒261和第三喷弧筒271内部，所述第一动触头250的弧形末端两端分别具有一个所述第一喷弧筒251。所述第一喷弧筒251、第二喷弧筒261和第三喷弧筒271均为一端开口的空心筒，所述第一动触头250的弧形末端一端的朝向与该端上的第一喷弧筒251的开口朝向一致，所述第一动触头250的弧形末端另一端的朝向与该端上的第一喷弧筒251的开口朝向一致，而且朝向所述第一电源接入导电片210的第一喷弧筒251的开口尺寸和形状与所述第一电源接入导电片210的弧形末端截面尺寸和形状相当，以使所述第一电源接入导电片210的弧形末端插入所述第一喷弧筒251内部时，第一电源接入导电片210的弧形末端能够将第一喷弧筒251的开口堵住，使第一喷弧筒251内部保持相对的密封。朝向所述第二电源接入导电片220的第一喷弧筒251的开口尺寸和形状与所述第二电源接入导电片220的弧形末端截面尺寸和形状相当，以使所述第二电源接入导电片220的弧形末端插入所述第一喷弧筒251内部时，第二电源接入导电片220的弧形末端能够将第一喷弧筒251的开口堵住，使第一喷弧筒251内部保持相对的密封。

所述第二动触头260的弧形末端的朝向与所述第二喷弧筒261的开口朝向一致，所述第二喷弧筒261的开口尺寸和形状与所述电源引出导电片230的弧形末端朝向所述第二动触头260一端的截面尺寸和形状相当，以使所述电源引出导电片230的弧形末端一端插入所述第二喷弧筒261内部时，电源引出导电片230的弧形末端一端能够将第二喷弧筒261的开口堵住，使第二喷弧筒261内部保持相对的密封。

所述第三动触头270的弧形末端的朝向与所述第三喷弧筒271的开口朝向一致，所述第三喷弧筒271的开口尺寸和形状与所述电源引出导电片230的弧形末端朝向所述第三动触头270一端的截面尺寸和形状相当，以使所述电源引出导电片230的弧形末端一端插入所述第三喷弧筒271内部时，电源引出导电片230的弧形末端一端能够将第三喷弧筒271的开口堵住，使第三喷弧筒271内部保持相对的密封。

由于导电片和动触头在分离时会产生电弧，电弧产生初期位于喷弧筒内部，因此喷弧筒需要承受比较高的温度，故所述第一喷弧筒251、第二喷弧筒261和第三喷弧筒271均选用耐高温的材料制成，例如陶瓷。

所述喷弧筒的开口上可以安装喇叭状的导向部，以避免导电片的弧形末端无法对准喷弧筒的开口时能够通过该导向部将导电片顺利引导进喷弧筒内部。

所述操作室内部具有多个直角L型的排弧通道，每个所述排弧通道均连通至所述操作室的外部。所述排弧通道由两个相对设置的直角形排弧板280构成，所述排弧板280的两端分别固定在操作室的两相对侧面上。在本实施例中，所述排弧通道的数量为至少两个，其中至少一个所述排弧通道贯穿所述操作室的外壳前侧面，至少一个排弧通道贯穿所述操作室的外壳后侧面，从所述喷弧筒中喷出的高温高压气体可以经过所述喷弧通道排放至操作室外部。本实施例中的直角L型排弧通道可以有效避免水滴、粉尘进入操作室内部，保障生产安全。

使用时，所述安装架240随着驱动轴241一起转动，进而带动三个动触头一起转动，当第一动触头250一端与第一电源接入导电片210接触时，第二动触头260也恰好与电源引出导电片230的一端接触，此时常用电源被接至负载。当驱动轴241顺时针转动到第一动触头250另一端与第二电源接入导电片220接触时，第三动触头270也恰好与电源引出导电片230的另一端接触，此时备用电源被接至负载。在动触头和导电片脱离接触时，动触头和导电片之间由于距离很近而且电压比较高，因此会将二者之间的空气电离形成电弧，电弧的存在使动触头和导电片继续保持电连接状态。电弧产生后形成高温环境，由于此时导电片还处于喷弧筒内部，因此高温使喷弧筒内部形成高气压。随着动触头的移动，导电片从喷弧筒抽出的一瞬间，喷弧筒的开口露出，喷弧筒内部的高压气体从开口快速喷出，带动电弧也一同喷出，电弧在高速流动的气体中快速熄灭，动触头和导电片之间的电连接至此被切断。喷出的高温气体经过排弧通道排出，保持操作室内部的常温常压状态。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.PC级双电源自动转换开关，包括控制机构和执行机构，所述控制机构和执行机构均安装在外壳中，所述控制机构包括电机，所述执行机构包括驱动轴和触头系统，所述执行机构所在的外壳内部使用多个平行的隔板分隔为多个操作室，多个所述操作室依次从靠近所述电机向远离所述电机的方向排列，所述驱动轴的一端固定安装在所述电机的转轴上，另一端依次穿过所述操作室，并在所述操作室中转动，每个所述操作室的外壳上均安装有第一电源接入导电片、第二电源接入导电片和电源引出导电片，所述第一电源接入导电片、第二电源接入导电片和电源引出导电片的一端均露出在外壳外部，另一端均穿过外壳固定在所述操作室中，其特征在于，所述触头系统包括安装架、第一动触头、第二动触头和第三动触头，每个所述操作室中均具有一个所述安装架，所述安装架固定安装在所述驱动轴上，所述第一动触头、第二动触头和第三动触头彼此电连接；

所述第一电源接入导电片、第二电源接入导电片和电源引出导电片在伸入到所述操作室中的一端具有弧形的末端，所述第一电源接入导电片和第二电源接入导电片的弧形末端处于以所述驱动轴的轴心为圆心的同一个圆上，且第一电源接入导电片和第二电源接入导电片的弧形末端相对设置，所述电源引出导电片的弧形末端与电源引出导电片的主干形成T型结构，所述电源引出导电片的弧形末端处于以所述驱动轴的轴心为圆心的圆上；

所述第一动触头延伸至所述第一电源接入导电片和第二电源接入导电片的弧形末端之间，所述第一动触头的末端与主干形成T型结构，该末端的两端分别正对所述第一电源接入导电片的弧形末端和第二电源接入导电片的弧形末端；所述第二动触头和第三动触头分别延伸至所述电源引出导电片的弧形末端两侧，所述第二动触头的末端以及所述第三动触头的末端分别正对所述电源引出导电片的弧形末端两端；

所述第一动触头的末端、第二动触头的末端和第三动触头的末端分别固定安装有第一喷弧筒、第二喷弧筒和第三喷弧筒，所述第一动触头的末端、第二动触头的末端和第三动触头的末端分别位于所述第一喷弧筒、第二喷弧筒和第三喷弧筒内部，所述第一动触头的末端两端分别具有一个所述第一喷弧筒，所述第一喷弧筒、第二喷弧筒和第三喷弧筒均为一端开口的空心筒，所述第一动触头的末端一端的朝向与该端上的第一喷弧筒的开口朝向一致，所述第一动触头的末端另一端的朝向与该端上的第一喷弧筒的开口朝向一致，所述第二动触头的末端朝向与所述第二喷弧筒的开口朝向一致，所述第三动触头的末端朝向与所述第三喷弧筒的开口朝向一致；

所述操作室内部具有多个直角L型的排弧通道，每个所述排弧通道均连通至所述操作室的外部。

2.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述操作室的外壳上在与所述第一电源接入导电片、第二电源接入导电片和电源引出导电片露出端对应的位置分别具有导线固定结构。

3.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述驱动轴为棱柱结构。

4.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述安装架使用绝缘材料制成。

5.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述第一动触头的末端为弧形，所述第一动触头的弧形末端与所述第一电源接入导电片的弧形末端以及所述第二电源接入导电片的弧形末端处于同一个圆上；

所述第二动触头和第三动触头的末端为弧形，所述第二动触头的弧形末端以及所述第三动触头的弧形末端均与所述电源引出导电片的弧形末端处于同一个圆上。

6.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述第一动触头、第二动触头、第三动触头和第一电源接入导电片、第二电源接入导电片、电源引出导电片的末端均具有使用银或者银合金材料制成的触点。

7.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述第一动触头的末端上朝向所述第一电源接入导电片的第一喷弧筒的开口尺寸和形状与所述第一电源接入导电片的弧形末端截面尺寸和形状相当；所述第一动触头的末端上朝向所述第二电源接入导电片的第一喷弧筒的开口尺寸和形状与所述第二电源接入导电片的弧形末端截面尺寸和形状相当；所述第二喷弧筒的开口尺寸和形状与所述电源引出导电片的弧形末端朝向所述第二动触头一端的截面尺寸和形状相当；所述第三喷弧筒的开口尺寸和形状与所述电源引出导电片的弧形末端朝向所述第三动触头一端的截面尺寸和形状相当。

8.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述第一喷弧筒、第二喷弧筒和第三喷弧筒均使用陶瓷材料制成。

9.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述第一喷弧筒、第二喷弧筒和第三喷弧筒的开口上安装有喇叭状的导向部。

10.如权利要求1所述的PC级双电源自动转换开关，其特征在于，所述排弧通道的数量为至少两个，其中至少一个所述排弧通道贯穿所述操作室的外壳前侧面，至少一个排弧通道贯穿所述操作室的外壳后侧面。