CN219105957U - 电气分断设备及其分断控制组件 - Google Patents

电气分断设备及其分断控制组件 Download PDF

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CN219105957U CN202223181177.5U CN202223181177U CN219105957U CN 219105957 U CN219105957 U CN 219105957U CN 202223181177 U CN202223181177 U CN 202223181177U CN 219105957 U CN219105957 U CN 219105957U
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张强
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Abstract

本申请公开了一种电气分断设备及其分断控制组件,其中,分断控制组件包括:作动壳体和被收容于所述作动壳体内的作动组件,所述作动壳体包括壳主体和设置于所述壳主体的至少一锁定件,所述作动组件包括:可活动地设置于所述作动壳体的驱动座、被卡持于所述驱动座的储能元件和可转动地扣合于所述驱动座的解锁盘。所述驱动座包括锁止结构和第一止件,所述解锁盘包括适配于所述锁定件的锁止结构和适于与所述第一止件相互卡合,以使得所述锁止结构与所述作动壳体的锁定件解锁后所述解锁盘继续相对于所述驱动座转动,直到所述第二止件与所述第一止件相互卡合后,所述解锁盘带动所述驱动座转动。

Description

电气分断设备及其分断控制组件
技术领域
本申请涉及开关领域,具体涉及一种电气分断设备及其分断控制组件。
背景技术
在电力系统中,需要接通过不同功能和性能的开关来对电路系统进行导通和分断,以保护电力系统。开关中的储能动作机构是控制电力系统的导通和分断的关键结构。因此,开关中的储能作动机构的性能是影响开关的分断性能的重要因素。
开关中的储能作动机构能够带动开关中的部件运动,进而实现电力系统的导通和分断。然而,在所述储能作动机构的作动过程中,所述储能作动机构中各个部件以及其所作动的各个部件之间会产生相互作用力,例如,冲击力、摩擦阻力等作用力,这将影响部件的使用寿命。
在现有直流电气开关的设计中,设有动导体和静导体,所述储能作动机构通过带动所述动导体相对于所述静导体运动来控制开关的导通和分断。在现有的储能作动机构分断控制方案中,储能动作机构采用储能元件预储能后锁定结构解锁,所述储能元件释放动能的方式来带动所述动导体运动,进而实现开关的导通和分断。
在现有的储能作动机构分断控制方案中,所述储能作动机构的预储能能力与所述储能作动机构的分断能力正相关。也就是说,为了实现较快的分断,所述储能作动机构需要较高预储能能力,例如,选用较高弹性系数的弹性元件进行储能、增大弹性元件的体积等。
然而,上述技术手段会增加储能作动机构的原材料、体积和制造成本,提高对各部件的性能要求,进而增大部件选型难度,还会增加储能作动机构的不稳定性,同时,会增加用户手动操作的难度,需要克服较大的来自储能作动机构的作用力才能驱动所述储能作动机构。换言之,开关的分断能力与储能作动机构的预储能能力之间存在矛盾。理想状态中,所述预储能能力较小,分断能力较大。而储能作动机构分断控制方案中,增大所述分断能力则需要提高所述预储能能力。
例如,为了实现较快的分断能力,配合较大的预储能设计,现有的储能作动机构中,需要承受较大作用力的关键零部件会选用金属材质的部件,由于金属材质较难加工出结构比较复杂的部件,对于结构复杂的部件,需要将其拆解成几个零件再进行组合才能达到特定功能和性能。在将几个零部件组合起来的过程中,通常采用螺钉连接、铆接、焊接等工艺,这样,增加了机构中的零件数量,也增加了工艺复杂度。使用的零件数量的增加导致储能作动机构的体积增大,进而导致开关的整体体积增大,加工成本和装配成本增加。
随着塑料材料科学技术的发展与进步,较多塑料材料的性能已达到了金属材料的性能,再经过先进的塑料模具成型工艺,可加工成型出复杂的零件结构,从而可替代金属部件结构。目前在开关产品中,绝大多数零件均使用塑料材料经模具成型制造,为实现小型化产品创造了条件。对于开关产品,储能动作机构中承受载荷、冲击及摩擦阻力的零件需选用强度、刚度及耐磨性较好的塑料材料,再加上标准对电器产品材料需要有良好的绝缘性能、高阻燃性能、耐高温等较高要求,这样可选的塑料材料品种相应的就比较少了,甚至有的零件结构需要使用特殊的塑料材料才能满足其功能与性能要求。
针对上述技术问题,需要一种优化的分断控制方案,以平衡储能作动机构的分断能力与其预储能能力之间的矛盾。
发明内容
本申请的一优势在于提供了一种电气分断设备及其分断控制组件,其中,所述电气分断设备能够在降低其分断控制组件的预储能能力的前提下保证其分断能力,也就是,相比于传统的电气开关所述电气分断设备能够采用预储能能力较低的预储能设计方案的同时实现同样的分断能力。
本申请的另一优势在于提供了一种电气分断设备及其分断控制组件,其中,所述电气分断设备在分断过程中借助外力来克服动触导电头与静触导电头之间的摩擦阻力,不消耗所述分断控制组件预储的能量,降低了对所述分断控制组件的预储能能力的要求。
本申请的又一优势在于提供了一种电气分断设备及其分断控制组件,其中,由于所述分断控制组件的预储能能力的降低,所述电气分断设备的原材料、体积和制造成本降低,对部件选型难度降低,所述电气分断设备的结构稳定性提升用户手动操作较为省力。
根据本申请的一个方面,提供了一种分断控制组件,其包括:作动壳体和被收容于所述作动壳体内的作动组件,所述作动壳体包括壳主体和设置于所述壳主体的至少一锁定件,所述作动组件包括:可活动地设置于所述作动壳体的驱动座,包括座主体和从所述座主体向下延伸传动头,所述座主体包括底盘、自所述底盘向上延伸的支撑壁和锁止结构,以及,设置于所述底盘的至少一第一止件;被卡持于所述支撑壁的储能元件;以及安装于所述驱动座上的解锁盘,所述解锁盘包括盘主体、自所述盘主体向下延伸的作动件和释放件,所述作动件对应于所述支撑壁,所述释放件对应于所述锁止结构,所述锁止结构适于与所述锁定件锁定;所述解锁盘还包括设置于所述盘主体的至少一第二止件,所述第二止件适于与所述第一止件相互卡合,且所述解锁盘适于相对于所述驱动座转动,以使得其沿第一方向转动时,其释放件作动于所述驱动座的锁止结构,进而使得所述锁止结构与所述作动壳体的锁定件解锁后其继续相对于所述驱动座沿所述第一方向转动,直到所述第二止件与所述第一止件相互卡合后,其带动所述驱动座沿所述第一方向转动。
在根据本申请所述的分断控制组件中,所述第一止件包括从所述底盘的中部向上延伸的中心座和突出于所述中心座的下凸台。
在根据本申请所述的分断控制组件中,所述第二止件包括从所述盘主体向下延伸的上凸台,所述下凸台在所述上凸台的运动路径上。
在根据本申请所述的分断控制组件中,所述中心座具有第二中心通孔,所述解锁盘的盘主体具有对应于所述第二中心通孔的插入头,所述插入头插入至所述第二中心通孔。所述上凸台从所述中心座的上边缘向上突出,所述下凸台邻近于所述插入头的外边缘。
在根据本申请所述的分断控制组件中,所述下凸台具有相对的第一侧边缘和第二侧边缘,所述上凸台具有相对的第三侧边缘和第四侧边缘,其中,所述第一侧边缘与所述第三侧边缘相邻,所述第一侧边缘与所述第三侧边缘相对于所述底盘的中心的夹角大于所述第一释放臂的固定端与所述第一锁止头相对于所述底盘的中心夹角。
在根据本申请所述的分断控制组件中,所述锁止结构包括第一释放臂和第二释放臂,所述第一释放臂具有固定于所述底盘的第一固定端和相对于所述固定端的第一自由端,所述第一释放臂包括形成于其自由端的第一锁止头,所述第二释放臂具有固定于所述底盘的第二固定端和相对于所述固定端的第二自由端,所述第二释放臂包括形成于其自由端的第二锁止头。
在根据本申请所述的分断控制组件中,所述第一释放臂包括自所述底盘向上延伸的第一上延部和沿所述底盘所设定的周向延伸的第一悬臂部所述第二释放臂包括自所述底盘向上延伸的第二上延部和沿所述底盘所设定的轴向的延伸的第二悬臂部,所述第一悬臂部沿着底盘的周向延伸的方向与所述第二悬臂部沿着所述底盘所设定的周向延伸的方向相反。
在根据本申请所述的分断控制组件中,所述座主体具有收容通道,所述储能元件被容纳于所述收容通道。
在根据本申请所述的分断控制组件中,所述壳主体包括下座体和上盖体,所述锁定件包括从所述上盖体向下突出的第一限位臂和第二限位臂。
根据本申请的另一个方面,提供了一种电气分断设备,其包括:至少一电气接触组件,包括:承载壳体、安装于所述封装壳体的可动触头导电组件和安装于所述封装壳体的一对静触导电元件;和可传动地连接于至少一所述电气接触区的如上所述的电气分断设备;所述可动触头导电组件适于被所述分断控制组件带动相对于一对所述静触导电元件运动。
通过对随后的描述和附图的理解,本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
本申请的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1图示了根据本申请实施例的电气分断设备的立体示意图。
图2图示了根据本申请实施例的电气分断设备的局部示意图。
图3图示了根据本申请实施例的电气分断设备的局部截面示意图。
图4图示了根据本申请实施例的电气分断设备的分断过程中电气接触组件的状态示意图。
图5图示了根据本申请实施例的电气分断设备的分断控制组件的一局部示意图。
图6图示了根据本申请实施例的电气分断设备的分断控制组件的另一局部示意图。
图7图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的作动壳体的局部示意图。
图8图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的作动壳体的另一局部示意图。
图9图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的驱动座的立体示意图。
图10图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的驱动座的另一立体示意图。
图11图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的解锁盘的立体示意图。
图12图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的一工作过程的立体示意图。
图13A图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的另一工作过程的平面示意图。
图13B图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的另一工作过程的立体示意图。
图14A图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的又一工作过程的平面示意图。
图14B图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的又一工作过程的立体示意图。
图15图示了根据本申请实施例的所述分断控制组件的又一工作过程的平面示意图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
申请概述
如前所述,开关中的储能动作机构是控制电力系统的导通和分断的关键结构。在现有的储能作动机构分断控制方案中,所述储能作动机构的预储能能力与所述储能作动机构的分断能力正相关。也就是说,为了实现较快的分断,所述储能作动机构需要较高预储能能力,例如,选用较高弹性系数的弹性元件进行储能、增大弹性元件的体积等。
然而,上述技术手段会增加储能作动机构的原材料、体积和制造成本,提高对各部件的性能要求,进而增大部件选型难度,还会增加储能作动机构的不稳定性,同时,会增加用户手动操作的难度,需要克服较大的来自储能作动机构的作用力才能驱动所述储能作动机构。换言之,开关的分断能力与储能作动机构的预储能能力之间存在矛盾。理想状态中,所述预储能能力较小,分断能力较大。而储能作动机构分断控制方案中,增大所述分断能力则需要提高所述预储能能力。
本申请的发明人发现,在现有的储能作动机构分断控制方案中,所述储能作动机构的预储能能力与所述储能作动机构的分断能力的关系与所述储能作动结构的作动模式密不可分。
在现有的一种电气开关中,电气开关的动导体和静导体的接触方式为夹持接触,在电气开关的分断过程中,电气开关的锁定结构解锁后,电气开关的储能作动机构预储的能量需要克服所述动导体和静导体之间的摩擦阻力后,所述储能作动机构才能带动所述动导体相对于所述静导体运动,进而实现开关的分断。
因此,为了实现快速分断,所述储能作动机构在其储能元件的储能阶段需预储较大的能量,以使得所述储能作动机构在所述锁定结构解锁后释放的能量大于所述动导体和静导体之间的摩擦阻力,且剩余足够的能量能够带动所述动导体从静导体处运动至分闸位置。
也就是,所述储能作动机构预储的能量不仅要提供在所述动导体能够与所述静导体分离后带动从静导体处运动至分闸位置,还要提供克服所述动导体和所述静导体之间的摩擦阻力。举例来讲,在电气开关的分断过程中,所述储能作动机构中用于带动所述动导体运动的储能组件在解锁后其储能元件开始放能,其需要先转动角度α1,消耗一部分能量用于克服所述动导体和所述静导体之间的摩擦阻力,在此期间,所述动导体相对于所述静导体静止,直到所述储能组件提供大于所述动导体和所述静导体之间的摩擦阻力的作用力,所述动导体开始被所述储能组件带动相对于所述静导体运动,所述储能组件和所述动导体一起转动角度α2后,所述锁定结构进入定状态,所述动导体保持在分闸位置。
在电气开关中,所述动导体和所述静导体的组数越多,所述储能作动机构在所述分断过程中需要克服的摩擦阻力越大,需要预储的能量就越大。对分断能力要求越高,预储能能力需越高。
相应地,本申请的发明人提出,如果能够减少甚至消除分断过程中动导体和所述静导体之间的摩擦阻力对所述储能作动机构的预储能量的消耗,则可以较大程度地降低电气开关的分断能力对所述储能作动机构的预储能能力的依赖。
进一步地,可以引入外力来打破储能作动机构的预储能能力与述动导体和所述静导体之间的摩擦阻力之间的限定关系,在所述储能作动机构与所述电气开关的动导体和静导体之间构建新的能量关系,进而改变电气开关的分断能力对所述储能作动机构的预储能能力的依赖程度。
基于此,本申请提出,采用预储能能力较低的预储能方案,使得所述锁定结构解锁后所述储能作动机构预储的能量不足以克服所述动导体和所述静导体之间的摩擦阻力,所述储能作动机构的储能组件通过外力被驱动转动,进而克服所述动导体与所述静导体之间的摩擦阻力,使得所述动导体能够与所述静导体分离后,所述储能作动机构的储能组件驱动所述动导体运动。这样,所述储能组件与所述动导体同步运动,没有消耗能量用于克服所述动导体与所述静导体之间的摩擦阻力。
示意性电气分断设备
如图1至图15所示,根据本申请实施例的所述电气分断设备被阐明,其提供了一种电气分断控制方案,能够在采用在降低其分断控制组件 10的预储能能力的前提下保证其分断能力。
根据本申请实施例的所述电气分断设备包括至少一电气接触组件 20和用于控制所述至少一电气接触组件 20在不同状态下进行切换的分断控制组件 10,如图1所示。当所述电气分断设备包括多个(即,两个或者两个以上)所述电气接触组件 20时,多个所述电气接触组件 20可传动地连接,以使得所述分断控制组件 10能够控制多个所述电气接触组件20在不同状态下切换。
每一所述电气接触组件 20包括承载壳体 21、安装于所述封装壳体的可动触头导电组件 22、安装于所述封装壳体的一对静触导电元件,如图2所示。所述可动触头导电组件22适于被所述分断控制组件 10带动相对于一对所述静触导电元件运动,这样,在所述分断控制组件 10的控制下,所述可动触头导电组件 22可选择地与一对所述静触导电元件进行接合或者脱开以使得所述电气接触组件 20在导通和断开之间切换。
所述封装壳体具有安装腔 211,其中,所述可动触头导电组件 22被适配地嵌合于所述安装腔 211内。所述可动触头导电组件 22包括转动盘 221和被限位于所述转动盘221的动触导电元件 222。所述动触导电元件 222具有相对的第一动触导电头 2221和第二动触导电头 2222,所述第一动触导电头 2221和所述第二动触导电头 2222的形成于所述转动盘 221的边缘处。
所述分断控制组件 10的储能组件 12卡合于所述转动盘 221,通过这样的方式,所述分断控制组件 10可传动地连接于所述电气接触组件 20,使得所述分断控制组件 10能够带动所述可动触头导电组件 22相对于所述静触导电元件运动,进而可选择地与一对所述静触导电元件进行接合或者脱开。
一对所述静触导电元件被安装于所述承载壳体 21,位于所述可动触头导电组件22的运动路径上。一对所述静触导电元件包括第一静触导电元件 23和第二静触导电元件24,所述第一静触导电元件 23具有第一静触导电头 231,所述第二静触导电元件 24具有第二静触导电头 241,所述第一静触导电头 231和所述第二静触导电头 241位于所述安装腔 211的中轴线上,且其邻近于所述转动盘 221的边缘,使得所述可动触头导电组件 22的第一动触导电头 2221和所述第二动触导电头 2222能够在所述分断控制组件 10的作用下同时分别与所述第一静触导电头 231和所述第二静触导电头232相接合或者相脱开,以实现所述电气组件的状态切换。
当所述电气接触组件 20处于导通状态时,所述第一静触导电头 231和所述第一静触导电头 231相接合,所述第二静触导电头 241和所述第二静触导电头 241相接合;当所述电气接触组件 20处于断开状态时,所述第一静触导电头 231和所述第一静触导电头231相分离,所述第二静触导电头 241和所述第二静触导电头 241相分离。
在本申请的一个示例中,所述第一静触导电头 231适于与所述第一动触导电头2221以夹持接触的方式相接触,所述第二静触导电头 241适于与所述第二动触导电头2222以夹持接触的方式相接触,即,所述第一静触导电头 231适于被夹持于所述第一动触导电头 2221,所述第二静触导电头 241是适于被夹持于所述第二动触导电头 2222,如图3所示。当所述气接触组件处于导通状态时,所述第一静触导电头 231被夹持于所述第一静触导电头 231,所述第二静触导电头 241被夹持于所述第二静触导电头 241。
值得一提的是,在所述电气接触组件 20进入被从导通状态切换至断开状态的过程中,由于所述第一静触导电头 231与所述第一静触导电头 231之间的夹持力和所述第二静触导电头 241与所述第二静触导电头 241之间的夹持力的存在,当所述可动触头导电组件 22被所述分断控制组件 10驱动时,所述第一静触导电头 231与所述第一静触导电头231相接触的面之间和所述第二静触导电头 241与所述第二静触导电头 241相接触的面之间会产生摩擦阻力。在所述电气接触组件 20的断开过程中,所述可动触头导电组件 22先相对于所述静触导电元件转动第一相对角度θ1,如图4所示。在此过程中,所述第一静触导电头 231与所述第一静触导电头 231相接触,所述第二静触导电头 241与所述第二静触导电头 241相接触,所述第一静触导电头 231与所述第一静触导电头 231处于导通状态,所述第二静触导电头 241与所述第二静触导电头 241处于导通状态。不会产生电弧。当克服所述第一静触导电头 231与所述第一静触导电头 231相接触的面之间和所述第二静触导电头 241与所述第二静触导电头 241相接触的面之间的摩擦阻力,所述可动触头导电组件22相对于所述静触导电元件转动第二相对角度θ2,在所述可动触头导电组件 22与所述静触导电元件分离的瞬间,所述可动触头导电组件 22和所述静触导电元件之间产生电弧,在所述可动触头导电组件 22相对于所述静触导电元件转动第二相对角度θ2的过程中,需要快速驱动所述可动触头导电组件 22相对于所述静触导电元件运动,以快速灭弧。
现有的开关产品中,在所述电气接触组件 20进入被从导通状态切换至断开状态的过程中。克服各组可动触头导电组件 22和所述静触导电元件之间的摩擦的能量由所述分断控制组件 10来提供,这样,会消耗所述分断控制组件 10预储的能量。为了实现快速分断,需提高所述分断控制组件 10的预储能能力,设计所述分断控制组件 10的预储能能力时,所述分断控制组件 10的预储的能量所提供的力需要大于各组可动触头导电组件 22和所述静触导电元件之间摩擦阻力的1.2被以上。然而,提高所述预储能能力会增大所述电气分断设备的各个零部件所承受的载荷、冲击和摩擦,影响零部件的使用寿命。还会导致加工工艺复杂度升高、电气分断设备体积增大、制造成本增加等问题。
本申请提出引入外力来打破所述分断控制组件 10的预储能能力与摩擦阻力之间的限定关系,在所述储能作动机构与所述电气开关的可动触头组件和静触接触导电元件构建新的能量关系,进而改变所述电气分断设备的分断能力对所述分断控制组件 10的预储能能力的依赖程度。具体地,在本申请的分断控制方案中,由外力来提供克服所述摩擦阻力的力。这样,即使降低所述分断控制组件 10的预储能能力也可以到达现有的电气开关所达到的分断能力。
在本申请实施例中,所述分断控制组件 10可传动地连接于至少一所述电气接触组件 20。所述分断控制组件 10包括作动壳体 11、储能组件 12和转动组件 13,其中,所述储能组件 12和所述转动组件 13被收容于所述作动壳体 11内。
所述作动壳体 11包括壳主体 111和设置于所述壳主体 111的锁定件 112。所述可主体包括下座体 1111和扣合于所述下座体 1111的上盖体 1113,如图5所示。所述下座体 1111具有用于收容所述储能组件 12的收容腔体 1114,如图6所示。所述锁定件 112包括从所述上盖体 1113向下突出的第一限位臂 1121和第二限位臂 1122,如图7所示。
所述储能组件 12包括可活动地安装于所述下座体 1111的收容腔体 1114内的驱动座 121、被卡持于所述驱动座 121的储能元件 122和可转动地安装于所述驱动座 121上的解锁盘 123。所述驱动座 121、所述储能元件 122和所述解锁盘 123被收容于所述下座体 1111的收容腔体 1114内,如图6所示。
所述下座体 1111还具有位于其收容腔体 1114的至少一限位凸台 1115和位于其中部的第一中心通孔 1116,如图8所示。所述驱动座 121具有与所述限位凸台 1115对应的对应于所述限位凸台 1115的限位槽 12101,所述限位凸台 1115被收容于所述限位槽12101内。所述限位槽 12101适于与所述限位凸台 1115相配合,以限定所述下座体 1111的旋转角度范围。
所述驱动座 121包括具有收容通道 1210的座主体 1211(如图9所示)和从所述座主体 1211向下延伸的传动头 1212(如图10所示),所述传动头 1212穿过所述下座体 1111的第一中心通孔 1116,伸入至最接近所述分断控制组件 10的电气接触组件 20。所述传动头 1212适于与最接近所述分断控制组件 10的电气接触组件 20的转动盘 221相卡合,通过这样的方式,所述驱动座 121被可传动地连于所述可动触头导电组件 22,以实现所述驱动座 121与所述电气接触组件 20之间的联动。
在本申请的一个具体示例中,所述传动头 1212具有从下向内凹陷的传动槽12121,所述转动盘 221具有与所述传动槽 12121适配的凸起,所述凸起卡合于所述传动槽12121,在本申请的其他具体示例中,所述传动头 1212可通过其他方式与所述转动盘 221相卡合。
在本申请实施例中,所述座主体 1211包括底盘 12111、自所述底盘 12111向上延伸的支撑壁 12112和锁止结构 12113。所述限位槽 12101凹陷地形成于所述底盘 12111的下表面,如图9所示。所述支撑壁 12112用于固定所述储能元件 122,所述储能元件 122具有第一端 1221和第二端 1222,所述储能元件 122的第一端 1221和第二端 1222分居于所述支撑壁 12112的两侧。所述锁止结构 12113适于与所述锁定件 112锁定。所述锁止结构12113包括第一释放臂 12115和第二释放臂 12116,所述第一释放臂 12115具有固定于所述底盘 12111的第一固定端 12102和相对于所述固定端的第一自由端 12103,所述第一释放臂 12115包括形成于其自由端的第一锁止头 12130,所述第二释放臂 12116具有固定于所述底盘 12111的第二固定端 12104和相对于所述固定端的第二自由端 12105,所述第二释放臂 12116包括形成于其自由端的第二锁止头 12160。所述第一锁止头 12130适于与形成于所述上盖体 1113的锁定件 112的第一限位臂 1121相配合,且所述第二锁止头 12160适于与所述锁定件 112的第二限位臂 1122相配合,以控制所述储能组件 12的状态切换。
所述第一释放臂 12115包括自所述底盘 12111向上延伸的第一上延部 12110和沿所述底盘 12111所设定的周向延伸的第一悬臂部 12120所述第二释放臂 12116包括自所述底盘 12111向上延伸的第二上延部 12140和沿所述底盘 12111所设定的轴向的延伸的第二悬臂部 12150,所述第一悬臂部 12120沿着底盘 12111的周向延伸的方向与所述第二悬臂部 12150沿着所述底盘 12111所设定的周向延伸的方向相反。
所述解锁盘 123包括盘主体 1231、自所述盘主体 1231向下延伸的作动件 1232和释放件 1233,如图11所示。所述作动件 1232对应于所述支撑壁 12112,所述释放件1233对应于所述锁止结构 12113。所述解锁盘 123适于被驱动以控制所述分断控制组件10的状态切换(分闸状态/合闸状态),进而控制所述电气接触组件 20的状态切换(导通/断开)。
所述转动组件 13包括卡合于所述储能组件 12的解锁盘 123的转动轴 131和用于驱动所述转动轴 131的操作旋钮 132。
特别地,在本申请实施例中,所述驱动座 121包括设置于所述底盘 12111的至少一第一止件 12114,还包括设置于所述盘主体 1231的至少一第二止件 1234,所述第二止件 1234适于与所述第一止件相互卡合。在分闸过程中,通过所述第一止件 12114和所述第二止件 1234的刚性接触促使所述解锁盘 123被转动时在外力驱动下带动所述驱动座 121转动,进而克服所述可动触头组件与所述静触导电元件之间的摩擦阻力。使得所述可动触头组件能够与所述静触导电元件分离。
具体地,所述第一止件 12114包括从所述底盘 12111的中部向上延伸的中心座12117和突出于所述中心座 12117的下凸台 12118,如图9所示。所述第二止件 1234包括从所述盘主体 1231向下延伸的上凸台 12341,如图11所示。所述下凸台 12118在所述上凸台12341的运动路径上。在本申请实施例中,所述中心座 12117具有第二中心通孔 1201,所述解锁盘 123的盘主体 1231具有对应于所述第二中心通孔 1201的插入头 12311,所述插入头 12311插入至所述第二中心通孔 1201。所述上凸台 12341从所述中心座 12117的上边缘向上突出,所述下凸台 12118邻近于所述插入头 12311的外边缘。所述下凸台 12118具有相对的第一侧边缘 1202和第二侧边缘 1203,所述上凸台 12341具有相对的第三侧边缘12342和第四侧边缘 12343,其中,所述第一侧边缘 1202与所述第三侧边缘 12342相邻,所述第一侧边缘 1202与所述第三侧边缘 12342相对于所述底盘 12111的中心的夹角大于所述第一释放臂 12115的固定端与所述第一锁止头 12130相对于所述底盘 12111的中心夹角。
在所述分断控制组件 10处于合闸状态中时,所述电气接触组件 20处于导通状态。所述解锁盘 123的作动件 1232对应于所述驱动座 121的支撑壁 12112,所述解锁盘123的释放件 1233对应于所述锁止结构 12113,位于所述第一释放臂 12115的第一固定端12102处,所述第一释放臂 12115的第一锁止头 12130被卡合于所述上盖体 1113处的锁定件 112的第一限位臂 1121(如图12所示)。所述电气接触组件 20的第一静触导电元件 23和第二静触导电元件 24被所述动触导电元件 222相夹持。
当所述操作旋钮 132被沿第一方向转动后,所述分断控制组件 10进入分闸过程,所述电气接触组件 20进入断开过程。首先,所述分断控制组件 10借助外力转动所述操作旋钮 132,所述操作旋钮 132带动所述转动轴 131转动进而带动所述解锁盘 123相对于所述驱动座 121沿第一方向(即,分断旋转方向,如图13A所示)转动,所述作动件 1232带动所述储能元件 122的第一端 1221运动,使得所述储能元件 122进入储能状态,所述释放件1233作动于所述锁止结构 12113的第一释放臂 12115,在沿所述第一释放臂 12115的延伸方向运动的同时下压所述第一释放臂 12115;在此过程中,所述驱动座 121有向第一方向转动的趋势,然而,所述电气接触组件 20中的可动触头导电组件 22形成所述驱动座 121的负载,且所述锁止结构 12113和所述锁定件 112处于锁定状态,所述驱动座 121保持静止,所述动触导电元件 222相对于所述第一静触导电元件 23和所述第二静触导电元件 24静止。
然后,当所述解锁盘 123转动解锁角度φ0时,所述第一释放件 1233运动到所述第一锁止头 12130处(如图13B所示),所述锁止结构 12113的第一释放臂 12115与所述第一限位臂 1121解锁,然而,所述储能元件 122储存的能量较小,不足以克服所述电气接触组件 20的第一静触导电元件 23和第二静触导电元件 24与所述动触导电元件 222之间的摩擦阻力,因此,所述驱动座 121仍然保持静止,所述动触导电元件 222相对于所述第一静触导电元件 23和所述第二静触导电元件 24静止。
所述分断控制组件 10的储能元件 122在分闸过程中预储能能力降低,低于所述电气接触组件 20的第一静触导电元件 23和第二静触导电元件 24与所述动触导电元件222之间的摩擦阻力,对所述驱动座 121、所述解锁盘 123、所述锁定件 112、所述可动触头导电组件 22的影响减小,对各个零部件的结构、材料要求降低,可以选用较为常用的、性能较好的材料代替,可以降低产品的生产成本。
接着,所述解锁盘 123继续沿所述第一方向转动,当所述解锁盘 123转动第一角度φ1时(如图14A所示),所述驱动座 121的第一止件 12114和所述解锁盘 123的第二止件1234卡合(如图14B所示),且刚性接触。
随后,所述解锁盘 123继续沿所述第一方向转动,所述解锁盘 123通过所述第二止件 1234推动所述驱动座 121沿第一方向运动,所述驱动座 121带动所述可动触头导电组件 22相对于所述静触导电元件运动。在此过程中,所述储能元件 122不再发生形变,不再储能。所述驱动座 121与所述可动触头导电组件 22同步转动,用于克服所述第一静触导电元件 23和所述第二静触导电元件 24与动触导电元件 222之间的摩擦阻力的力由外力提供,没有消耗所述储能元件 122的力。
当继续通过外力转动所述操作旋钮 132,使得所述解锁盘 123在转动了第一角度φ1的基础上再转动第二角度φ2(如图15所示),且所述第二角度φ2大于等于所述第一相对角度θ1时,所述储能元件 122不再受所述第一静触导电元件 23和所述第二静触导电元件 24与动触导电元件 222之间的摩擦阻力的制约,可进入放能阶段,所述储能元件 122驱动所述驱动座 121沿所述第一方向转动,此时,无需对通过外力转动所述操作旋钮 132以使得所述解锁盘 123沿第一方向转动,所述驱动座 121会带动所述解锁盘 123沿第一方向转动,直到所述锁止结构 12113的第二释放臂 12116与所述锁定件 112的第二悬臂相互锁定。此时,所述分断控制组件 10处于分闸状态,所述电气分断设备处于断开状态。所述电气接触组件 20处于导通状态。所述解锁盘 123的作动件 1232对应于所述驱动座 121的支撑壁 12112,所述解锁盘 123的释放件 1233对应于所述锁止结构 12113,位于所述第二释放臂 12116的第二固定端 12104处,所述第二释放臂 12116的第二锁止头 12160被卡合于所述上盖体 1113处的锁定件 112的第二限位臂 1122。所述电气接触组件 20的第一静触导电元件 23和第二静触导电元件 24与所述动触导电元件 222相分离。
通过外力转动所述操作旋钮 132,使得所述解锁盘 123沿第二方向转动,所述分断控制组件 10进入合闸过程,所述电气接触组件 20进入导通过程。当所述释放盘沿第二方向转动解锁角度φ0时,所述释放件 1233在沿所述第二释放臂 12116的延伸方向转动时,所述释放件 1233向下压所述第二释放臂 12116,所述第二释放臂 12116与所述第二限位臂 1122解锁。所述驱动座 121处于无负载的状态,所述储能元件 122进行放能,并驱动所述驱动座 121向所述第二方向转动,所述驱动座 121带动所述可动触头导电组件 22相对于所述静触导电元件沿所述第二方向转动,使得所述电气接触组件 20的第一静触导电元件 23和第二静触导电元件 24与所述动触导电元件 222相接合,所述电气接触组件 20处于导通状态。
在所述分断控制组件 10的分闸过程中或者合闸过程中,所述释放盘对所述储能元件 122始终施加推力,所述储能元件 122对所述驱动座 121始终施加拉力。
根据本申请的分断控制原理,本申请提出一种分断控制方法,其包括:S110,驱动分断控制组件 10的解锁盘 123沿第一方向转动第一角度,使得所述分断控制组件 10的驱动座 121的第一止件 12114与所述解锁盘 123的第二止件 1234相卡合;S120,驱动所述分断控制组件 10的解锁盘 123沿第一方向再转动第二角度,所述解锁盘 123带动所述驱动盘转动。
综上,基于本申请实施例的电气分断设备及其分断控制组件被阐明,所述电气分断设备在分断过程中借助外力来克服动触导电头与静触导电头之间的摩擦阻力,不消耗所述分断控制组件预储的能量,降低了对所述分断控制组件的预储能能力的要求,使得其能够在降低其分断控制组件的预储能能力的前提下保证其分断能力。
以上对本申请及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本申请的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本申请创造宗旨的情况下,不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种分断控制组件,其特征在于,包括:作动壳体和被收容于所述作动壳体内的作动组件,所述作动壳体包括壳主体和设置于所述壳主体的至少一锁定件,所述作动组件包括:
可活动地设置于所述作动壳体的驱动座,包括座主体和从所述座主体向下延伸传动头,所述座主体包括底盘、自所述底盘向上延伸的支撑壁和锁止结构,以及,设置于所述底盘的至少一第一止件;
被卡持于所述支撑壁的储能元件;以及
安装于所述驱动座上的解锁盘,所述解锁盘包括盘主体、自所述盘主体向下延伸的作动件和释放件,所述作动件对应于所述支撑壁,所述释放件对应于所述锁止结构,所述锁止结构适于与所述锁定件锁定;
所述解锁盘还包括设置于所述盘主体的至少一第二止件,所述第二止件适于与所述第一止件相互卡合,且所述解锁盘适于相对于所述驱动座转动,以使得其沿第一方向转动时,其释放件作动于所述驱动座的锁止结构,进而使得所述锁止结构与所述作动壳体的锁定件解锁后其继续相对于所述驱动座沿所述第一方向转动,直到所述第二止件与所述第一止件相互卡合后,其带动所述驱动座沿所述第一方向转动。
2.根据权利要求1所述的分断控制组件,其中,所述第一止件包括从所述底盘的中部向上延伸的中心座和突出于所述中心座的下凸台。
3.根据权利要求2所述的分断控制组件,其中,所述第二止件包括从所述盘主体向下延伸的上凸台,所述下凸台在所述上凸台的运动路径上。
4.根据权利要求3所述的分断控制组件,其中,所述中心座具有第二中心通孔,所述解锁盘的盘主体具有对应于所述第二中心通孔的插入头,所述插入头插入至所述第二中心通孔,所述上凸台从所述中心座的上边缘向上突出,所述下凸台邻近于所述插入头的外边缘。
5.根据权利要求3所述的分断控制组件,其中,所述锁止结构包括第一释放臂和第二释放臂,所述第一释放臂具有固定于所述底盘的第一固定端和相对于所述固定端的第一自由端,所述第一释放臂包括形成于其自由端的第一锁止头,所述第二释放臂具有固定于所述底盘的第二固定端和相对于所述固定端的第二自由端,所述第二释放臂包括形成于其自由端的第二锁止头。
6.根据权利要求5所述的分断控制组件,其中,所述下凸台具有相对的第一侧边缘和第二侧边缘,所述上凸台具有相对的第三侧边缘和第四侧边缘,其中,所述第一侧边缘与所述第三侧边缘相邻,所述第一侧边缘与所述第三侧边缘相对于所述底盘的中心的夹角大于所述第一释放臂的固定端与所述第一锁止头相对于所述底盘的中心夹角。
7.根据权利要求6所述的分断控制组件,其中,所述第一释放臂包括自所述底盘向上延伸的第一上延部和沿所述底盘所设定的周向延伸的第一悬臂部所述第二释放臂包括自所述底盘向上延伸的第二上延部和沿所述底盘所设定的轴向的延伸的第二悬臂部,所述第一悬臂部沿着底盘的周向延伸的方向与所述第二悬臂部沿着所述底盘所设定的周向延伸的方向相反。
8.根据权利要求7所述的分断控制组件,其中,所述壳主体包括下座体和上盖体,所述锁定件包括从所述上盖体向下突出的第一限位臂和第二限位臂。
9.根据权利要求1所述的分断控制组件,其中,所述座主体具有收容通道,所述储能元件被容纳于所述收容通道。
10.一种电气分断设备,其特征在于,包括:
至少一电气接触组件,包括:承载壳体、安装于所述承载壳体的可动触头导电组件和安装于所述承载壳体的一对静触导电元件;和
可传动地连接于至少一所述电气接触组件的如权利要求1至8任一所述的电气分断设备;
所述可动触头导电组件适于被所述分断控制组件带动相对于一对所述静触导电元件运动。
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