CN209822942U - 一种带安全联锁的电连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带安全联锁的电连接器，包括插座和插头，所述电连接器设置有一级锁定机构和二级锁定机构，所述一级锁定机构通过插头上的止动销和插座上的一级锁定槽的配合提供一级锁定；所述二级锁定机构通过保护控制模块触发插座上的二级锁止轴与插头上的二级止动槽配合，以实现电连接器的主回路带电状态判定的自动二级锁定。所述锁定组合有效的保证了连接器在带电状态无法插合或者分离，完全避免了因操作失误造成的事故可能性，是独立具备电器设备连锁功能的大电流安全连接器。

Description

一种带安全联锁的电连接器

技术领域

本实用新型涉及电连接器领域，特别是涉及一种带安全联锁的大电流电连接器。

背景技术

电力设备受损引起停电会给用户带来极大的不便和影响，严重时可能会引发安全事故。传统的线路改接作业时间过长，应急电源无法快速接入，导致用户供电相当长时间内无法恢复，影响正常生活和生产。为缩短重大灾害造成永久电源停电时的应急电源接入时间，并加强重要场所、重要用户保供电，提升供电可靠性质量及优质服务水平，急需具备可靠的快速电气连接、安全的电气联锁及坚强型的户外环境耐受能力的大电流应急供电连接器。

该应急供电快速接入电连接器，通常要求数百安培电流及近千伏的工作电压，且需要在户外场合进行操作连接，操作安全是极其重要的因素。然而当前市场连接器在设计及其结构中忽略了连接器作为电力系统时的部分重要安全功能，无法根据线路带电情况实现主动和强制安全措施，其连接器在通电状态可能因为误操作造成带电插拔，进而发生燃弧、短路乃至人身安全事故。本实用新型提供了一种符合电气设备安全规范的带有安全联锁的大电流连接器，能够有效的避免上述故障的发生。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带安全联锁的电连接器,防止电连接器的带电误插拔造成的安全事故。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种带安全联锁的电连接器，包括插座和插头，所述插座包括第一绝缘外壳体、设于第一绝缘外壳体内的插孔部件；所述插头包括第二绝缘外壳体、设于所述第二绝缘外壳体内的插针部件；所述电连接器设置有一级锁定机构和二级锁定机构，所述一级锁定机构包括：设置于所述插孔部件前部的一级锁定槽和安装在所述插针部件上的止动销，通过所述止动销和一级锁定槽的配合提供一级锁定；所述二级锁定机构包括：固定安装于所述第一绝缘外壳体上的保护控制模块和位置开关模块；所述微动位置开关模块和保护控制模块设有位置开关轴和二级锁止轴，所述第二绝缘外壳体上设有与所述二级锁止轴相配合的二级止动槽。当插头和插座配合时，通过所述微动位置开关传递电信号以允许外接电源向所述插孔部件和/或所述插针部件供电，进而通过所述保护控制模块在插孔部件带电状态下触发所述二级锁止轴与所述二级止动槽配合，以实现电连接器主回路带电状态判定的自动二级锁定。当插头延指示方向插入插座并沿插入方向压下插头并旋转给定角度并松开后达到锁定位置，插头内部插针的止动销进入插孔部件的一级锁止槽实现一级锁定；此时如需拔出插头需将插头先沿插入方向推动并反向旋转给定角度完成一级锁定解锁后方可拔出。所述一级锁定能够使得连接器的插头插座在插合到位时消除因累计公差造成的轴向间隙确保插针插孔的有效接触，并且在遇有短路电流时能有效抵消电动力避免连接器损坏，并且能够初步防止现场误操作，提高了产品的安全性。所述二级锁定能够使，当插头处于插入锁定位置且通电时，插头无法沿插入方向平动，且/或无法沿轴向转动既定角度，从而实现二级锁定使得连接器无法进入一级锁定解锁，进而保证了连接器无法在带电状态下被拔出。

所述电连接器进一步的改进在于，所述插座进一步包括设置于所述第一绝缘外壳体及所述插孔部件之间的锁止弹簧及挡圈，以对所述止动销和所述一级锁定槽的配合锁定位置提供锁定压力。

所述一级锁定槽沿所述插孔的内周向设置，所述一级锁定槽设有解锁孔和锁止孔，所述解锁孔为向插孔前端部开口的槽型；所述止动销沿所述插针径向向外设置；所述插头插入插座时，所述插头的止动销处于解锁孔的方向上，当插头的插针部件沿插入方向与插座的插孔部件实现足够的安全插入深度后，将所述插头旋转一定角度，所述止动销沿所述一级锁定槽运动至所述锁止孔,并卡在所述锁止孔内实现一级锁定。

上述一级锁定结构避免了在振动、电动力、线缆拖动等不利条件下插头和插座的相对运动，提高接触可靠性和安全性。

所述二级锁定机构的所述微动位置开关设有位置开关轴，所述二级锁定机构的所述保护模块设有二级锁止轴；所述微动位置开关及所述保护模块均通过电气线路连接至外接控制回路；所述微动位置开关轴和二级锁止轴沿所述插座的周向设置，并插入所述第一绝缘外壳体上设置的相应通孔内；所述插头插入插座并到达安全电气连接位置时，所述第二绝缘外壳体的前端推动安装在所述位置开关轴，使得所述位置开关轴沿其轴线运动并触发位置开关，从而告知控制电路连接器处于连接可给予主端子通电状态；当插头未插入插座至安全连接位置时位置开关轴落下，微动位置开关告知外接控制电路连接器处于非安全连接状态，不可给与主端子通电。所述保护模块根据外接电气信号确认插孔部件和/或插针部件带电时会触发所述二级锁止轴落下并插入所述二级锁止槽，实现主回路带电状态判定的自动二级锁定，防止连接器在带电状态下分离造成电弧等事故。所述锁定组合有效的保证了连接器在带电状态无法插合或者分离，完全避免了因操作失误造成的事故可能性，是首款独立具备电器设备连锁功能的大电流安全连接器。

所述电连接器进一步的改进在于，所述插座插孔的前端部装有第一绝缘部件并与插孔中空部分装有的第二绝缘部件组合，通过圆周及轴向尺寸限制共同实现防止手指及工具接触插座插孔的带电导体的部分，进一步提升了产品的安全性能。优选的，所述插孔部件中空部分装有的第二绝缘部件由金属杆及绝缘帽构成，该金属杆刚性的连接在插孔内部。

附图说明

图1为电连接器插合位置的剖面示意图；

图2为电连接器插座剖面示意图；

图3为电连接器插头剖面示意图；

图4为电连接器插座一级锁定槽的结构示意图。

下面结合附图对本实用新型作进一步叙述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此实施例限定本实用新型的保护范围，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书所确定的保护范围内。

具体实施方式

本实用新型是一种带安全联锁的电连接器,能够有效防止电连接器的带电误插误拔操作，主要由插头和插座组成。

参见图1－4，一种带安全联锁的电连接器，包括插座31和插头32，所述插座31包括绝缘外壳体1、设于绝缘外壳体1内的插孔部件2，所述插孔部件2的中部设有簧片槽用以安装弹性导电接触件；所述插头32包括绝缘外壳体13、通过固定卡环15卡接在绝缘外壳体13内的插针部件14。通过插针和插孔的对插实现电连接。

所述电连接器设置有一级锁定机构，所述一级锁定机构包括：设置于插座31的插孔部件2前部的一级锁定槽3和安装在所述插头32的插针14上的止动销17。所述一级锁定槽3沿所述插孔的内周向设置，所述一级锁定槽3设有解锁孔3.1和锁止孔3.2，所述解锁孔3.1为向插孔前端部开口的槽型。所述止动销17沿所述插针14径向向外设置。所述插座31进一步包括设置于绝缘外壳体1及插孔部件2之间的锁止弹簧9及挡圈10。插头32插入插座31时，所述插头的止动销17处于解锁孔3.1的方向上，当插头32的插针部件14沿插入方向与插座32的插孔部件2实现足够的安全插入深度后，插头32的绝缘外壳体13的前端与插座31的挡圈10接触并压下锁止弹簧9，此时将插头旋转给定角度，插头32的插针部件14上装有的止动销17沿插孔部件2的一级锁止槽3运动至锁止孔3.2,在解除插入力后经锁止弹簧9和挡圈10的锁定压力作用卡在锁止孔3.2内并达到锁定位置，实现一级锁定。达到一级锁定后的插孔部件2和插针部件14在周向运动及拔出方向上实现限位，避免在振动、电动力、线缆拖动等不利条件下插头和插座的相对运动，提高接触可靠性和安全性。当需要拔出插头断开连接时，将插头32先沿插入方向推动使得插针部件14上的止动销17脱离插孔部件2的锁止孔3.2并沿一级锁止槽3反向旋转给定角度达到解锁孔3.1完成一级锁定的解锁后，可将插头32从插座31中拔出。所述一级锁定能够使得连接器的插头插座在插合到位时消除因累计公差造成的轴向间隙确保插针插孔的有效接触，特别是遇有短路电流时能有效抵消电动力避免连接器损坏，并且能够初步防止现场误操作，提高了产品的安全性。

所述电连接器还设置有二级锁定机构，所述二级锁定机构包括：设置于插座31的绝缘外壳体1上的微动位置开关5和保护控制模块7，所述微动位置开关5和保护控制模块7固定在所述绝缘外壳体1的安装平台20上。所述微动位置开关5设有位置开关轴6，所述保护控制模块7设有二级锁止轴8。所述微动位置开关轴6和二级锁止轴8沿所述插座的周向设置，并插入所述绝缘外壳体1上设置的相应通孔内。所述插头32的绝缘外壳体13上设有与所述二级锁止轴8相配合的二级止动槽16，用于提供连接器的二级锁。所述插头32插入插座31并到达安全电气连接位置时，插头的绝缘外壳体13的前端推动安装在插座上的微动位置开关5的位置开关轴6，使得位置开关轴6沿其轴线运动并触发微动位置开关5，从而通过电信号告知外接开关设备的控制回路，允许外接开关设备向插孔部件2和/或插针部件14供电；当外接开关设备向插孔部件2和/或插针部件14供电时，安装在插座绝缘外壳体1上的保护模块7可以通过外接控制回路、电流传感器等方式感知到供电状态，并触发控制模块7的二级锁止轴8向下运动，插入到插头的绝缘外壳体13上的二级止动槽16，此时插头无法沿插入方向平动/或无法沿轴向转动既定角度从而实现二级锁定；由于二级锁定状态下，连接器插头32和插座31之间无法发生必须的轴向和径向相对运动，所以保证了插孔部件2和插针部件1的一级锁定状态无法解锁，进而保证连接器无法在带电状态下被拔出。如插头32尚未插入插座31时，插座绝缘外壳体1上设有的微动位置开关5的位置开关轴6处于落下状态，微动位置开关断开从而通过电信号告知外接开关设备的控制回路不允许给插孔部件2供电，保证了插头32不会插入到带电的插座31中，实现主回路带电状态判定的自动二级锁定进而避免短路和人身安全事故；当所述插孔部件2不带电时，所述保护控制模块7的二次锁止轴解锁，允许插头32插入插座31。上述方案有效的保证了连接器在各种位置时都无法在带电状态下插合或者分离，完全避免了因操作失误造成的事故可能性，是首款独立具备电气安全连锁功能的大电流安全连接器。

Claims (7)

1.一种带安全联锁的电连接器，包括插座（31）和插头（32），所述插座（31）包括第一绝缘外壳体（1）、设于所述第一绝缘外壳体（1）内的插孔部件（2）；所述插头（32）包括第二绝缘外壳体（13）、设于所述第二绝缘外壳体（13）内的插针部件（14）；其特征在于：所述电连接器设置有一级锁定机构和二级锁定机构，所述一级锁定机构包括：设置于所述插孔部件（2）前部的一级锁定槽（3）和安装在所述插针部件（14）上的止动销（17），通过所述止动销（17）和一级锁定槽（3）的配合提供一级锁定；所述二级锁定机构包括：固定安装于所述第一绝缘外壳体（1）上的微动位置开关（5）和保护控制模块（7）；所述保护控制模块（7）设有二级锁止轴（8），所述第二绝缘外壳体（13）上设有与所述二级锁止轴（8）相配合的二级止动槽（16），当插头和插座配合时，通过所述微动位置开关（5）传递电信号以向所述插孔部件（2）和/或所述插针部件（14）供电，进而通过所述保护控制模块（7）触发所述二级锁止轴（8）与所述二级止动槽（16）配合，以实现电连接器的主回路带电状态判定的自动二级锁定。

2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述插座（31）进一步包括设置于所述第一绝缘外壳体（1）及所述插孔部件（2）之间的锁止弹簧（9）及挡圈（10），以对所述止动销（17）和所述一级锁定槽（3）的配合锁定位置提供锁定压力。

3.根据权利要求2所述的电连接器，其特征在于，所述一级锁定槽（3）沿所述插孔部件（2）的内周向设置，所述一级锁定槽（3）设有解锁孔（3.1）和锁止孔（3.2），所述解锁孔（3.1）为向插孔部件前端部开口的槽型；所述止动销（17）沿所述插针部件（14）径向向外设置；所述插头（32）插入插座（31）时，所述插头的止动销（17）处于解锁孔（3.1）的方向上，当插头（32）的插针部件（14）沿插入方向与插座（31）的插孔部件（2）实现足够的安全插入深度后，将所述插头（32）旋转一定角度，所述止动销（17）沿所述一级锁定槽（3）运动至所述锁止孔（3.2）,并卡在所述锁止孔（3.2）内实现一级锁定。

4.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述微动位置开关（5）设有位置开关轴（6）；所述位置开关轴（6）沿所述插座（31）的周向设置，并插入所述第一绝缘外壳体（1）上设置的相应通孔内；所述插头（32）插入插座（31）并到达安全电气连接位置时，所述第二绝缘外壳体（13）的前端推动安装在所述位置开关轴（6），使得所述开关轴（6）沿其轴线运动并触发微动位置开关（5）从而允许外接电路对插孔部件（2）和或插针部件（14）供电。

5.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述二级锁止轴（8）沿所述插座（31）的周向设置，并插入所述插座（31）的第一绝缘外壳体（1）上设置的相应通孔内；所述插头（32）插入插座（31）并到达安全电气连接位置且通电时，所述保护控制模块（7）触发所述二级锁止轴（8）与所述二级止动槽（16）配合，以实现电连接器的主回路带电状态判定的自动二级锁定。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电连接器，其特征在于，所述插座（31）的插孔部件（2）的前端部装有第一绝缘部件（21）并与所述插孔部件（2）中空部分装有的第二绝缘部件（4）组合，该组合位置使得第二绝缘部件（4）的外周与第一绝缘部件（21）的内周之间的距离仅仅可以通过插头的相关部件。

7.根据权利要求6所述的电连接器，其特征在于，所述插孔部件（2）的中空部分装有的第二绝缘部件（4）由金属杆及绝缘帽构成，该金属杆刚性的连接在所述插孔部件（2）内。