CN210167312U - 密封型双极直流触点装置 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型，提供一种密封型双极直流触点装置(SEALED 2‑POLE DC CONTACT DEVICE)，包括：两对固定触点，用于施加直流电源；固定触点支承结构，用于支承所述两对固定触点；可移动的两个可动触点；可动触点支承结构，进行支承并使得所述两个可动触点的各个可动触点位于分隔的位置；可动铁芯，由电磁力驱动，并通过移动轴与所述可动触点支承结构连接；永久磁铁，为进行灭弧与各个可动触点并排设置；以及上部具有开口部的密封盒，将所述两个可动触点的各个可动触点设置为能够与所述两对固定触点的各对固定触点形成电性闭路状态的结构。

Description

密封型双极直流触点装置

技术领域

本实用新型涉及密封型双极(2 pole)直流触点装置或者继电装置(relay)。更详细地，本实用新型涉及控制锂电池等二次电池的电力的密封型双极直流触点装置，其能够同时施加负载电池两端的(+)、(-)电源以及同时进行切断，最小化触点消耗从而在高电压、大电流下使用，并提高可靠性的触点装置。

背景技术

密封型直流(DC)触点装置能够用于太阳能发电、储能装置、电动巴士快充装置等直流输电系统。太阳能发电不断趋向大型化，要求高电压与高电流，并且为了保障安全，还需要同时关闭(+)端与(-)端。由此，需要能够同时切断(+)、(-)电源的双极(2pole)直流触点装置。

并且，近来，储能装置、电动巴士快充系统具有将电压提高到1000V，以及逐渐提高电流的趋势。为了保障安全，需要一种随着电压的上升，能够同时切断(+)、(-)电源的可靠性得到增强的触点装置。

在先技术文献

专利文献

(专利文献1)KR10-1649703 B1

实用新型内容

要解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种密封型双极直流触点装置，通过一个可动触点支承结构连接两个可动触点，使得两对接触部同时移动，由此防止由于触点在接触及分离时产生的时间差而导致的故障。

并且，本实用新型的目的在于提供一种密封型双极直流触点装置，通过向线圈供应电源而同时运行两个主触点，由此，同时向负载供应电流，并且，在停止负载运行时，能够安全地同时切断(+)、(-)线。

而且，本实用新型的目的在于，解决现有的密封型双极触点装置的各单极触点装置无法同时运行，导致高温高压电弧集中在一个触点装置而发生故障的问题。

并且，本实用新型的目的在于，实现可用于大容量高电压的直流触点装置的小型化。

本实用新型所解决的技术问题并非受限于上述言及的内容，未言及的其他技术问题将通过以下说明由本领域普通技术人员所明确理解。

解决问题的技术方案

根据本实用新型，提供一种密封型双极直流触点装置(SEALED 2-POLE DCCONTACT DEVICE)，包括；两对固定触点，用于施加直流电源；固定触点支承结构，用于支承所述两对固定触点；可移动的两个可动触点；可动触点支承结构，进行支承并使得所述两个可动触点的各个可动触点位于分隔的位置；可动铁芯，由电磁力驱动，并通过移动轴与所述可动触点支承结构连接；永久磁铁，为进行灭弧与各个可动触点并排设置；以及上部具有开口部的密封盒，将所述两个可动触点的各个可动触点设置为能够与所述两对固定触点的各对固定触点形成电性闭路状态的结构。

并且，密封型双极直流触点装置还包括，位于下部的下部铁板、位于所述下部铁板上的两侧的两个侧面铁芯、位于所述下部铁板上的中心的下部铁芯及以各个所述侧面铁芯为中心配置的两个线圈部，所述可动铁芯位于所述下部铁芯的中心上。

并且，密封型双极直流触点装置还包括围绕各个所述可动触点周围的四个绝缘陶瓷。

并且，所述固定触点支承结构具有绝缘功能。并且在通过所述固定触点支承结构相互分离的灭弧空间之间形成有用于防止电弧短路的电弧短路空间。

并且，各个所述两对固定触点包括突出部，并通过所述突出部防止所述固定触点从所述固定触点支承结构脱离。并且还包括防脱离部，使得向所述固定触点施加压力时，所述突出部卡在所述固定触点支承结构的开口部而防止所述固定触点的脱离。并且，所述固定触点支承结构的所述防脱离部包括在与所述固定触点支承结构的上板相垂直的方向上延伸的第一延长部及从所述第一延长部在与所述固定触点支承结构的上板平行的方向上延伸的第二延长部。

并且，密封型双极直流触点装置还包括辅助触点。

实用新型的效果

根据本实用新型的密封型双极直流触点装置，通过一个可动触点支承结构连接两个可动触点，使得两对接触部同时移动，由此防止由于触点在接触及分离时产生的时间差而导致的故障。

并且，根据本实用新型的密封型双极直流触点装置，能够通过向线圈供应电源而同时运行两个主触点，由此，同时向负载供应电流，并且，在停止负载运行时，能够安全地同时切断(+)、(-)线。

而且，根据本实用新型，能够解决现有的密封型双极触点装置的各单极触点装置无法同时运行，导致高温高压电弧集中在一个触点装置而发生故障的问题。

并且，根据本实用新型，能够实现可用于大容量高电压的直流触点装置的小型化。

本实用新型所的效果并非受限于上述言及的内容，未言及的其他效果将通过以下说明由本领域普通技术人员所明确理解。

附图说明

图1为显示现有的密封型单极触点装置的结构的附图。

图2为显示现有的由两个密封型单极触点装置构成的密封型双极触点装置的结构的附图。

图3为显示根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的详细结构的附图。

图4为显示根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的可动触点引导件与可动触点支承结构相结合的结构的附图。

图5为显示根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的可动触点引导件与可动触点支承结构结合前的结构的附图。

图6为显示根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的固定触点结合于固定触点支承结构的形态的截面图。

图7为说明根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的动作的附图。

图8为说明根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的动作的截面图。

图9为显示根据本实用新型的一实施例的可动触点支承结构与可动铁芯相结合的形态的立体图。

图10为显示根据本实用新型的一实施例的围绕固定触点与可动触点周围的灭弧磁铁的结构的立体图。

附图标记说明

121：绝缘陶瓷

127：可动触点

128：可动触点支承结构

130：灭弧磁铁

131：固定触点支承结构

131e：弧短路空间

131h：防脱离部

133：固定触点

133f：突出部

具体实施方式

下面，将参照附图对本实用新型进行详细说明,使本实用新型所属技术领域的普通技术人员易于实施本实用新型。本实用新型能够以多种不同形态体现，并非受限于在此说明的实施例。

本说明书中使用的术语仅用于说明实施例，并非用于限定本实用新型。在说明书中没有特别说明的情况下，单数表达包括复数含义。

在本说明书中，当使用“包括(comprises，comprising)”时，所言及的构成要素、步骤、操作，和/或元件不排除包括或者附加有其他构成要素、步骤、操作，和/或元件。

并且，本实用新型使用的带有第一或第二等序数的术语能够用于说明构成要素，然而，构成要素并非限定于上述术语。上述术语仅用于将一个构成要素区别于其他构成要素。并且，在对本实用新型进行说明的过程中，当判断对于相关公知技术的具体说明会不必要地混淆本实用新型的思想时，省略其详细说明。

并且，为显示各结构的具有不同特征的功能，独立地示出本实用新型的各个结构，但这并非代表各结构以分离的硬件或一个软件为单位构成。即，为了方便说明，以罗列的方式对各结构进行描述，但各个结构能够是由至少两个结构组成的一个结构，或者，一个结构能够分为多个结构来执行功能。上述各结构的统一和分离的实施例，在不脱离本实用新型的本质的前提下均属于本实用新型的权利范围。

下面，参照附图对本实用新型的实施例进行详细说明。本实用新型的结构及其作用效果将通过以下说明更加明确。

图1为显示现有的密封型单极触点装置的结构的附图。

对于图1的单极密封型装置，向线圈11施加电流时，可动铁芯12得到磁化而朝向上部方向移动，由于可动轴13和可动触点14在结构上处于连接状态，由此可动触点14接触固定触点15，使得固定触点15A与固定触点15B之间处于通电状态。关闭(OFF)线圈11的电流时，可动铁芯12、可动轴13、可动触点14复位，由此切断固定触点15A与固定触点15B之间的电路而处于关闭(OFF)状态。上述触点装置结构位于密封金属结构20的内部，并通过环氧基19等密封材料得到密封从而保持密封状态。

图2为显示现有的由两个密封型单极触点装置构成的密封型双极触点装置的结构的附图。

如图2所示，具有双极(2pole)的密封型触点装置是通过在绝缘盒22内结合具有单极(1pole)的两个密封型触点装置21A及密封型触点装置22B而构成密封型双极触点装置。

基于上述结构的现有的密封型双极触点装置，密封型触点装置21A和与其不同的密封型触点装置21B的动作时间存在差异，在电气上无法实现触点装置的同时动作，会由于高温高压的电弧集中在触点装置中的其中一个而导致经常发生的故障及破损的问题。

图3为显示根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的详细结构的附图。

参照图3，根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置，从下部开始具有结构盒111、密封盒112、下部铁板113、侧面铁芯114a、114b、下部铁芯115、线圈组装件116a、116b、可动铁芯117、复位弹簧118、上部铁板119、绝缘底座120、绝缘陶瓷121a、121b、121c、121d、移动轴122、紧固螺母123、可动触点引导件124a、124b、可动触点触压弹簧125a、125b、电弧触点126a、126b(在图4及图5中示出)、可动触点127a、127b、可动触点支承结构128、引导件支承台129a、129b、灭弧磁铁130、固定触点支承结构131、辅助触点132、两对固定触点133a、133b、134a、134b、母线固定螺丝135、线圈控制器136、线圈端子137、绝缘盖138、两对母线139a、139b、140a、140b、盖141、密封材料142等构成，能够对部分构成要素进行增加、删除、变更等。

更具体地，产生电磁力的电磁力驱动部的结构如下，在下部铁板113上部的两侧固定侧面铁芯114a、114b，并配置有围绕侧面铁芯114a、114b的包括线圈的线圈组装件116a、116b，上部铁板119位于线圈组装件116a、116b之上。并且，下部铁芯115位于下部铁板113的中心，配置可动铁芯117使其中心与下部铁芯115的中心一致，复位弹簧118位于可动铁芯117的中央槽，其中心配置有移动轴122，上部铁板119能够位于侧面铁芯114a、114b的上部。

并且，在上部铁板119上配置有绝缘底座120，在绝缘底座120上配置有供围绕触点的绝缘陶瓷121a、121b、121c、121d。移动轴122延长从而突出至绝缘底座120的上方。

如此，将下部铁板113、侧面铁芯114、上部铁板119、下部铁芯115及可动铁芯117构成为电磁力驱动部，将可动触点支承结构128在结构上连接至移动轴122，在可动触点支承结构128设置两个可动触点127a、127b。本装置是在向线圈组装件116a、116b施加电源时，固定触点133a、133b、134a、134b与可动触点127a、127b处于电性接触状态，由此实现开闭电路，并通过密封盒112保持密封的密封型双极直流触点装置。

并且，上述密封型直流触点装置能够包括由4个绝缘陶瓷121a、121b、121c、121d和8个灭弧磁铁130构成的灭弧部。如图3所示，将灭弧磁铁130与可动触点127a、127b并排设置，并且能够对磁通量的方向进行设置使得灭弧磁铁130的磁通量与可动触点127a、127b直角相交。

并且，可动触点127a、127b的末尾上端配置有固定触点133a、133b、134a、134b，能够利用固定触点支承结构131进行固定。在固定触点支承结构131的一侧末端设置有线圈控制器136，能够与线圈端子137连接。

而且，在固定触点支承结构131上涂覆密封材料142，在其上组装绝缘盖138，在穿过绝缘盖138伸出的固定触点133a、133b、134a、134b上通过母线固定螺丝135连接母线139a、139b、139c、139d。

并且，根据本实用新型的一实施例的密封型双极触点装置能够额外包括辅助触点132，辅助触点132能够执行触点监测功能来确认主触点是否动作。向触点装置的线圈施加电源后，辅助触点132确认在微处理器的主触点是否为闭路状态，随后运行整个系统，并且，当关闭整个系统的运行时，用于确认主触点是否正常开闭。并且，还用于在整个系统的运行中，感应由于短路事故或其他事件导致的主触点故障。

上述结构的密封型双极触点装置利用两个线圈组装件116a、116b的线圈产生电磁力，并且利用一个可动铁芯117与一个可动触点支承结构128，因此能够同时移动两个可动触点127a、127b。两对固定触点133a、133b、134a、134b组装于固定触点支承结构131的内部，并且形成有固定触点支承结构131的防脱离部，使得当可动触点127a、127b向固定触点133a、133b、134a、134b施加接触压力时，固定触点133a、133b、134a、134b不会脱离至上部。对于防止固定触点脱离的详细结构将参照图6进行说明。

上述结构的密封型双极触点装置相比现有的双极触点装置其可靠性得到提高，并且能够实现小型化。为了简化密封结构，能够将结构构成为：固定触点133a、133b、134a、134b配置于最上端，依次配置可动触点127a、127b与灭弧触点126a、126b，使用一个线圈装置的促动器，并将两个触点固定在一个支承结构而向线圈施加电源，当电源关闭(OFF)时，双极的触点同时运动，由此，防止高温高压的电弧集中于两极中的任意一极。

图4为显示根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的可动触点引导件与可动触点支承结构相结合的结构的附图。并且，图5为显示根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的可动触点引导件与可动触点支承结构结合前的结构的附图。

如图4所示，本实用新型的一个可动触点支承结构128在结构上连接两个可动触点127a、127b，使两个可动触点127a、127b的上端分别与两对固定触点133a、133b、134a、134b相对，使灭弧触点126a、126b位于可动触点127a、127b下方。

并且参照图5，进行配置使得通过可动触点支承结构128a、128b的下部开口部组装可动触点触压弹簧125a、125b，并组装可动触点引导件124a、124b。

并且，可动触点触压弹簧125a、125b位于可动触点引导件124a、124b的下部板上，在其上配置电弧触点126a、126b。可动触点127a、127b位于电弧触点126a、126b之上，可动触点引导件124a、124b进入可动触点支承结构128的两开口部128a、128b的内侧，并且，能够对可动触点127a、127b与电弧触点126a、126b进行组装使得它们能够穿过可动触点支承结构128的可动触点开口部128c、128d。

图6为显示根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的固定触点结合于固定触点支承结构的形态的截面图。

如图6所示，固定触点133能够插入固定触点支承结构131的上板开口部内，固定触点支承结构131能够包括防脱离部131h，防脱离部131h具有当向固定触点133施加压力时防止其向上部脱离的形状。固定触点131的侧面周围形成有具有突出形象的突出部133f，当向固定触点131施加压力而使其朝向上部移动时，固定触点131的突出部133f能够卡在固定触点支承结构131的开口部两侧的防脱离部131h而起到在适合的位置进行限位的作用。

如此，固定触点支承结构131的限位部形象的防脱离部131h与固定触点133的突出部133f相对，使得固定触点133无法进一步向上部移动而起到进行固定的作用。基于此，即使在向可动触点127施加接触压力的触压弹簧125产生大的压力时，固定触点133不会从固定触点支承结构131脱离。

参照图6的对固定触点支承结构131的防脱离部131h与固定触点133b的突出部133f的形象进行放大的附图，作为一例，固定触点支承结构131的防脱离部131h包括在与固定触点支承结构131的上板相垂直的方向上延伸的第一延长部131i及在与第一延长部131i相垂直的方向，即与固定触点支承结构131的上板平行的方向上再次延伸的第二延长部131j，由此形成为

字型，也能够形成为防止固定触点133的突出部133f发生脱离的多种不同形状。

并且参照图6，在固定触点支承结构131内的灭弧腔室131x与灭弧腔室131y之间设置电弧短路空间131e，防止发生在高电压下的电弧短路。

图7及图8为说明根据本实用新型的一实施例的密封型双极直流触点装置的动作的截面图。

如图7所示，当向线圈组装件116a、116b施加电源时，下部铁板113、侧面铁芯114a、114b、上部铁板119、下部铁芯115得到磁化，可动铁芯117朝向上部铁板119移动。此时，移动轴122与可动铁芯117在结构上处于连接状态，能够使连接有可动触点127a、127b的可动触点支承结构128向上部移动。

更具体地，为了最优化磁路的利用效率，磁路构成为下部铁板113、侧面铁芯114a、114b、上部铁板119及下部铁芯115，下部铁芯115能够位于下部铁板113的中心。此时，能够在下部铁板133的中心部穿孔，使得在下部铁板113流动的磁通量不会直接流至可动铁芯117，而是通过下部铁芯115流动。通过下部铁芯115流动的磁通量通过可动铁芯117到达上部铁板119，并且，在可动铁芯117的上部与上部铁板119之间存空隙。向线圈组装件116a、116b施加电源后，会产生将可动铁芯117朝向上部铁板119移动的电磁力，可动铁芯117移动直到与上部铁板119接触。

参照图8，利用作用于可动铁芯117的力能够移动连接在上部的可动触点支承结构128，可动触点127a、127b分别在固定触点133a、133b与固定触点134a、134b之间形成电性闭路状态。

在图8中，通过移动轴122的移动连接的可动触点支承结构128同时移动，并且，通过连接于可动触点支承结构128的可动触点127a、127b的移动分别在固定触点133a、133b与固定触点134a、134b之间形成电性闭路状态。由此，能够确保两对固定触点133a、133b、134a、134b的电性连接状态。

当关闭电源去除在线圈组装件116a、116b的线圈流动的电流时，下部铁板113、侧面铁芯114a、114b、上部铁板119、下部铁芯115、可动铁芯117得到消磁从而失去电磁力。此时，借助复位弹簧118的力，可动铁芯117朝向下部铁板113恢复至原来的位置。与可动铁芯117连接的移动轴122、可动触点支承结构128、可动触点127a、127b全部朝向远离固定触点133的方向移动。此时，两对固定触点133a、133b、134a、134b全部脱离电性通电状态。并且，由于在可动触点127a、127b与固定触点133a、133b、134a、134b之间产生电弧，需要适当设置消除该电弧的灭弧磁铁130。

并且，固定触点133a、133b、134a、134b能够通过母线139a、139b、139c、139d与外部的端子连接。引发电磁力的部件与触点部件全部位于密封盒112内，能够通过环氧基等密封材料对固定触点支承结构131上部进行密封。此时，能够使用排气管调节在对环氧基进行硬化的过程中产生的气体，密封的继电装置能够通过排气管吸入全部内部空气，并替换为氮气、氢气或者混合气体等。由此，通过去除内部空气并填充不含氧气的气体，防止密封盒112内部的氧化及碳化，即使在海拔高的位置使用，也不会丧失灭弧能力。

图9为显示根据本实用新型的一实施例的可动触点支承结构与可动铁芯相结合的形态的立体图。参照图9，可动铁芯117与可动触点支承结构128在结构上实现结合，具有能够基于可动铁芯117的运动方向实现可动触点127a、127b的移动的结构。

图10为显示根据本实用新型的一实施例的围绕固定触点与可动触点周围的灭弧磁铁的结构的立体图。

当在可动触点127a、127b与固定触点133a、133b、134a、134b之间有电流流动时，可动触点127a、127b从固定触点133a、133b、134a、134b脱离的瞬间，将产生高温高压的电弧。在可动触点127a、127b与固定触点133a、133b、134a、134b脱离时在两触点之间产生的电弧为高压高温电弧，如果不能迅速移动或冷却该电弧，将引发触点装置的故障。

参照图10，为迅速移动电弧，在发生电弧的位置与可动触点127a、127b一起并排设置多个灭弧磁铁130。通过多个绝缘陶瓷121a、121b、121c、121d围绕固定触点133a、133b、134a、134b与可动触点127a、127b的周围，在各个绝缘陶瓷121a、121b、121c、121d的侧面成对设置多个灭弧磁铁130，多个灭弧磁铁130能够将产生的电弧迅速引到绝缘陶瓷121a、121b、121c、121d内部，使得电弧朝向远离可动触点127a、127b的方向移动。并且，为了防止绝缘体受到高温高压的电弧的伤害，能够将绝缘陶瓷121a、121b、121c、121d设置在可动触点127a、127b的末端。

本实用新型的说明书中所示的实施例仅作为示例，本实用新型并非受限于上述实施例。本实用新型的范围应基于专利权利要求进行解释，与其属于等同范围的全部技术均应解释为属于本实用新型的范围。

Claims (9)

1.一种密封型双极直流触点装置，其特征是，包括：

两对固定触点，用于施加直流电源；

固定触点支承结构，用于支承所述两对固定触点；

可移动的两个可动触点；

可动触点支承结构，进行支承并使得所述两个可动触点的各个可动触点位于分隔的位置；

可动铁芯，由电磁力驱动，并通过移动轴与所述可动触点支承结构连接；

永久磁铁，为进行灭弧与各个可动触点并排设置；以及

密封盒，其上部具有开口部，

将所述两个可动触点的各个可动触点设置为能够与所述两对固定触点的各对固定触点形成电性闭路状态的结构。

2.根据权利要求1所述的密封型双极直流触点装置，其特征是，

还包括：位于下部的下部铁板、位于所述下部铁板上的两侧的两个侧面铁芯、位于所述下部铁板上的中心的下部铁芯及以各个所述侧面铁芯为中心配置的两个线圈部，所述可动铁芯位于所述下部铁芯的中心上。

3.根据权利要求1所述的密封型双极直流触点装置，其特征是，

还包括围绕各个所述可动触点周围的四个绝缘陶瓷。

4.根据权利要求1所述的密封型双极直流触点装置，其特征是，

所述固定触点支承结构具有绝缘功能。

5.根据权利要求1所述的密封型双极直流触点装置，其特征是，

在通过所述固定触点支承结构相互分离的灭弧空间之间形成有用于防止电弧短路的电弧短路空间。

6.根据权利要求1所述的密封型双极直流触点装置，其特征是，

各个所述两对固定触点包括突出部，并通过所述突出部防止所述固定触点从所述固定触点支承结构脱离。

7.根据权利要求6所述的密封型双极直流触点装置，其特征是，

包括防脱离部，使得向所述固定触点施加压力时，所述突出部卡在所述固定触点支承结构的开口部而防止所述固定触点的脱离。

8.根据权利要求7所述的密封型双极直流触点装置，其特征是，

所述固定触点支承结构的所述防脱离部，包括：在与所述固定触点支承结构的上板相垂直的方向上延伸的第一延长部，以及从所述第一延长部在与所述固定触点支承结构的上板平行的方向上延伸的第二延长部。

9.根据权利要求1所述的密封型双极直流触点装置，其特征是，

还包括辅助触点。

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