CN219370810U - 一种开关单元、开关电器和功率变换装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种开关单元、开关电器和功率变换装置，涉及低压电器技术领域或电气应用领域技术领域，开关单元包括：壳体以及设置在壳体内的至少一组静触头组件，静触头组件包括两个相对设置的静触头，至少一个静触头连接有插头或者插座，插头或者插座用于和功率变换装置的PV端子插接，简化了接入电力系统的连接方式，并提升使用时的安全性；节省了导线及磁环成本；直接通过插头或插座插接，使开关电器与功率变换装置之间连接，无需采用外接导线，减少因电气接触不良造成的事故，解决了常出现的螺钉松动会烧毁问题；另一方面，从便捷性来讲，本申请所提供的开关单元通过插头或插座直接和功率变换装置的PV端子插接，节省了大量的安装工时。

Description

一种开关单元、开关电器和功率变换装置

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域或电气应用领域，具体涉及一种开关单元、开关电器和功率变换装置。

背景技术

现代社会中，开关电器在许多生产流程和技术设备中扮演着重要的角色，主要起着两方面的作用：一是控制作用，即根据电力系统运行需要，将一部分电力设备或线路投入或退出运行；二是保护作用，即在电力设备或线路发生故障时，将故障部分从电力系统中迅速切除，保证电力系统无故障部分的正常运行。

现有技术中，将开关电器接入电力系统通常用机械螺钉紧固连接，即进出静母线端子与功率板或PV端子通过螺钉连接，这种连接方式由于连接点过多，易造成温升不稳定，受空间环境等影响，使得安装环境受到一定程度的限制。另外，连接导线过长，有的PV端子处还有PCB板，就需要在导线上套上磁环，以屏弊外界的干扰，磁环成本较高，给功率变换装置带来较大的成本压力。再加上受空间环境等影响，使安装环境受限，容易发生电气接触不良，造成安全事故。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种开关单元、开关电器和功率变换装置，解决了现有技术中常出现的静触头的连接处螺钉松动开可能会烧毁的问题，同时还可以节省了导线及磁环成本，安装和使用容易。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例的一方面，提供一种开关单元，包括：壳体以及设置在壳体内的至少一组静触头组件，静触头组件包括两个相对设置的静触头，至少一个静触头连接有插头或者插座，插头或者插座用于和功率变换装置的PV端子插接。

可选地，静触头包括伸出壳体的伸出端，插头或者插座通过伸出端固定在壳体外。

可选地，伸出端垂直于伸出的壳体的表面，并且平行于插头或者插座和PV端子的插接方向。

可选地，插头或者插座和对应的伸出端同轴。

可选地，插头或者插座连接伸出端的一端设置有折弯部，以使插头或插座和对应的伸出端不同轴。

可选地，折弯部包括相互连接、且相互垂直设置的两个连接板，以使折弯部形成“L”形结构。

可选地，伸出端和插头或者插座焊接。

可选地，伸出端和插头或者插座一体成型。

另一方面，本申请提供一种开关电器，包括依次层叠设置的手柄、操作机构和多个以上所描述的开关单元，各层开关单元的插头或者插座同向设置。

另一方面，本申请提供一种功率变换装置，包括：外壳、和设置在外壳内的以上所描述的开关电器，外壳上设置有PV端子，PV端子用于和开关电器的插头或者插座对应插接；开关电器的手柄伸出外壳外，开关电器的其余组件位于外壳内。

本申请的有益效果包括：

本申请提供了一种开关单元，包括壳体以及设置在壳体内的至少一组静触头组件，静触头组件包括两个相对设置的静触头，至少一个静触头连接有插头或者插座，插头或者插座用于和功率变换装置的PV端子插接。本申请提供的静触头和PV端子的连接方式，能够减少接点的连接，简化连接形式，并提升使用时的安全性。节省了导线及磁环成本；解决了之前常出现的螺钉松动开会烧毁问题；从便捷性来讲，开关电器拿来直接插到功率变换装置柜孔内，螺母将PV插头或插座打紧即可完成连接，节省了大量的安装工时。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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余相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种开关单元的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种开关电器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种功率变换装置的结构示意图；

图4为本申请实施例1提供的静触头和插头连接的结构示意图；

图5为本申请实施例2提供的静触头和插头连接的结构示意图；

图6为本申请实施例3提供的静触头和插头连接的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的插座的结构示意图之一；

图8为本申请实施例提供的插座的结构示意图之二。

图标：100-开关单元；110-静触头；111-伸出端；120-插头；121-插座；130-折弯部；131-连接板；200-开关电器；210-手柄；220-操作机构；300-功率变换装置；310-PV端子。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

现有技术中，将开关电器接入电力系统通常用机械螺钉紧固连接，即进出静母线端子与功率板或PV端子通过螺钉连接，这种连接方式由于连接点过多，易造成温升不稳定。另外，连接导线过长，有的PV端子处还设置有PCB板，就需要在导线上套上磁环，以屏弊外界的干扰，磁环成本较高，给功率变换装置带来较大的成本压力，再加上受空间环境等影响，使安装环境受限，容易发生电气接触不良，造成安全事故。

本申请实施例提供一种开关单元100、开关电器200和功率变换装置300，能够减少用于接入电力系统的接点，简化连接的形式，并提升使用时的安全性。

具体地，请参见图1所示：本实施例提供的一种开关单元100，包括：壳体以及设置在壳体内的至少一组静触头组件，静触头组件包括两个相对设置的静触头110，至少一个静触头110连接有插头120或者插座121，插头120或者插座121用于和功率变换装置300的PV端子310插接。功率变换装置300可以是逆变器。

本申请实施例开关不需要在部静触头组件上使用电路板焊接过渡到PV端子310上，直接采用集成接插方式，将插头120或插座121对应插到功率变换装置300的PV端子310中，改变了传统的接导线使用螺钉将部静触头组件和端子固定的安装形式，避免螺钉松动带来的不利影响，有利于提升开关单元100和功率变换装置300连接的稳定性，并且在安装时，本申请实施例采用直接插入的方式，简化连接形式，提升连接在功率变换装置300上的连接效率，降低了成本。

本申请实施例提供的一种开关单元100，将隔离开关直接与PV端子310集成设计，极大程度地节省了导线及磁环成本，同时解决了之前常出现的螺钉松动开会烧毁造成安全隐患的问题，从便捷性来讲，插头120或插座121直接插到功率变换装置300的PV端子310内，固定时，螺母将PV端子310打紧即可，节省了大量的安装工时。

需要说明的是，静触头110可以连接插头120，也可以连接插座121，在同一个开关单元100中，多个静触头110和PV端子310以本申请所提供的连接结构连接时，插接方向朝向相同，插座121或者插头120朝向同一个方向延伸，以达到方便插拔、外观简洁的使用效果，增加开关电器200使用的灵活性。

综上，本实施例提供的一种开关单元100，包括：壳体以及设置在壳体内的至少一组部静触头组件，部静触头组件包括两个相对设置的静触头110，至少一个静触头110连接有插头120或者插座121，插头120或者插座121用于和功率变换装置300的PV端子310插接。能够减少接点的连接，简化连接形式，并提升使用时的安全性；节省了导线及磁环成本；直接通过插头120或插座121插入PV端子310将开关电器200与功率变换装置300之间连接，无需采用外接导线的连接形式，减少了因电气接触不良造成的事故，解决了之前常出现的螺钉松动开会烧毁问题；另一方面，从便捷性来讲，本申请所提供的开关单元100的插头120或插座121直接插入功率变换装置300的PV端子310，节省了大量的安装工时。

具体的，两个静触头110和插头120或插座121的连接处设置在壳体外，静触头110和插头120或插座121的连接处设置在开关单元100的表面外，PV端子310和插头120或插座121相对固定，开关单元100和功率变换装置300保持距离，避免了引起安全事故。

示例的，在图1的实施例中，静触头110包括伸出壳体的伸出端111，插头120或者插座121通过伸出端111固定在壳体外。

需要说明的是，在本申请实施例中，插座121直接和静触头110连接，如图6、7所示，伸出端111较短，插座121设置在壳体外，插座121靠近壳体的一面为平面，和壳体的外表面匹配。

示例的，如图1所示，PV端子310的轴线和功率变换装置300的外壳平面垂直，PV端子310的轴线方向即插接方向，伸出端111垂直于伸出的壳体的外表面，并且伸出端111平行于插头120或者插座121和PV端子310的插接方向，伸出端111所伸出的壳体的外表面和功率变换装置300的外壳平面平行。

本申请的插头120或插座121直接和功率变换装置300的PV端子310插接，防止因为受力不均衡破坏插头120或插座121，插头120或插座121的插接方向垂直于伸出端111伸出的壳体的表面，使插头120或插座121和PV端子310轻松连接，同时插接方向垂直于功率变换装置300的外壳表面，功率变换装置300的外壳和开关单元100的壳体匹配，如图3所示。

在别的实施例中，如图7、8所示，也可以不设置伸出端111的轴线和壳体垂直，包括在本申请实施例的保护范围内。

示例地，如图4所示，在本申请实施例1中，插头120和对应的静触头110的连接处同轴设置，插头120和对应的伸出端111同轴，静触头110和插头120一体成型。插头120或插座121和伸出端111可以采用一体成型设置，以提高插头120或插座121和PV端子310连接的稳定性。在别的实施例中，实施例1也可以采用焊接的方式连接插头120和伸出端111，使得插头120和伸出端111同轴，也可以将插头120替换为插座121。

示例地，如图5所示，在本申请实施例2中，插头120连接伸出端111的一端设置有折弯部130，以使插头120和对应的伸出端111不同轴，折弯部130包括相互连接、且相互垂直设置的两个连接板131，以使折弯部130形成“L”形结构，插头120和静触头110通过折弯部130焊接设置。在图5的实施例中，也可不设置折弯部130，直接将插头伸出端111和插头120焊接设置，如图2的实施例，也可以将插头120替换为插座121。

在固定伸出端111和折弯部130时，可采用焊接连接，并且可以采用焊接设备进行自动化焊接，适合大规模生产，有利于节省人力成本，提升连接效率。在图5的实施例中，本领域技术人员应当能够根据实际情况中伸出端111与折弯部130之间的焊接间距进行合理的选择和设计，以保证伸出端111与折弯部130焊接的可靠性，这里不作具体限制。

示例地，如图6所示，在本申请实施例3中，插头120连接伸出端111的一端设置有折弯部130，以使插头120和伸出端111不同轴，折弯部130包括相互连接、且相互垂直设置的两个连接板131，以使折弯部130形成“L”字形结构，伸出端111和插头120一体成型。插头120和伸出端111采用一体成型设置，以提高插头120和PV端子310连接的稳定性，也可以将插头120替换为插座121。

示例的，如图7所示，图7是本申请静触头110连接的插座121的横截面示意图，图8是静触头110连接插座121另一个视角的示意图，在图8的实施例中，伸出端较短，使得插座121靠近开关单元100的壳体一端和壳体接触，以满足插座121稳定的要求，插座121和开关单元100的示意图如图3所示。

可以根据实际需要采用合适的连接形式连接插头120和伸出端111，或者插座121和静触头110以适应空间的限制，并增加接线的灵活性。采用上述形式，可以减小常规连接方式中的人工接点数量，能够减少接点的连接，简化连接形式，并提升使用时的安全性。

需要说明的是，在插座121和PV端子310连接时，PV端子310为和插座121匹配的结构，在插头120和PV端子310连接时，PV端子310为和插头120匹配的结构，如图3所示。

示例的，如图3所示，本申请提供的开关单元100，其具体工作原理为：开关单元100包括壳体以及设置在壳体内的至少一组部静触头组件，部静触头组件包括两个相对设置的静触头110，至少有一个静触头110伸出壳体的伸出端111连接有插头120或插座121，插头120或插座121用于和功率变换装置300的PV端子310插接。在本申请的三种实施例中，提供了三种开关单元100使静触头110和插头120连接的方式，静触头110的伸出端111与插头120或插座121一体直出成型(图4)、静触头110与插头120采焊接成一体(图5)、静触头110与一体折弯部130成型(图5)。本申请实施例将开关电器200直接与PV端子310集成设计，极大程度地节省了导线及磁环成本，同时解决了之前常出现的螺钉松动开会烧毁造成安全隐患的问题，从便捷性来讲，插头120或插座121直接和功率变换装置300的PV端子310插接，固定时，螺母将PV端子310打紧即可，节省了大量的安装工时，也可以将插头120替换为插座121。

本申请实施例的另一方面，提供了一种开关电器200，如图2所示，包括依次层叠设置的手柄210、操作机构220和多个以上所描述的开关单元100，图2视角左侧为手柄210的操作轴，各层开关单元100的插头120或者插座121同向设置，开关电器200通过各层的开关单元100的插头120或插座121，和功率变换装置300上对应的PV端子310插接。

在图2的实施例中，本申请的开关电器200同时设置了连接有插头120和插座121的开关单元100，用于和PV端子310插接。

具体的，连接有插头120的开关单元100采用直出焊接式，插头120和伸出端111焊接连接。

示例的，该开关电器200可以是旋转开关、隔离开关或断路器等。

关于开关单元100的实际数量，本领域技术人员应当能够根据实际情况进行合理的选择和设计，只需开关单元100能够满足连接线路的实际需求即可，例如，开关单元100可以设置为4个、6个、8个、10或12个等，这里不作具体限制。当多个开关单元100依次层叠设置时，相邻两个开关单元100的固定连接，以形成稳定、可靠的整体结构。在图2的实施例中，开关电器200包括有四个开关单元100。

本申请实施例的另一方面，提供了一种功率变换装置300，包括：外壳、和设置在外壳内的以上所描述的开关电器200，外壳上设置有PV端子310，PV端子310用于和开关电器200的插头120或者插座121对应插接；开关电器200的手柄210伸出外壳外，开关电器200的其余组件位于外壳内。

如图3所示，优选将开关电器200设置在功率变换装置300的边角处，有利于提升使用时的适用性，用户通过操作功率变换装置300的手柄210控制开关电器200的操作机构220。

该功率变换装置300包含与前述实施例中的开关单元100、开关电器200相同的组件和有益效果。开关单元100、开关电器200的组件和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种开关单元(100)，其特征在于，包括：壳体以及设置在所述壳体内的至少一组静触头组件，所述静触头组件包括两个相对设置的静触头(110)，至少一个所述静触头(110)连接有插头(120)或者插座(121)，所述插头(120)或者所述插座(121)用于和功率变换装置(300)的PV端子(310)插接；

所述静触头(110)包括伸出所述壳体的伸出端(111)，所述插头(120)或者所述插座(121)通过所述伸出端(111)固定在所述壳体外。

2.如权利要求1所述的开关单元(100)，其特征在于，所述伸出端(111)垂直于伸出的所述壳体的表面，并且平行于所述插头(120)或者所述插座(121)和所述PV端子(310)的插接方向。

3.如权利要求1所述的开关单元(100)，其特征在于，所述插头(120)或者所述插座(121)和对应的所述伸出端(111)同轴。

4.如权利要求1所述的开关单元(100)，其特征在于，所述插头(120)或者所述插座(121)连接所述伸出端(111)的一端设置有折弯部(130)，以使所述插头(120)或者所述插座(121)和对应的所述伸出端(111)不同轴。

5.如权利要求4所述的开关单元(100)，其特征在于，所述折弯部(130)包括相互连接、且相互垂直设置的两个连接板(131)，以使所述折弯部(130)形成“L”形结构。

6.如权利要求3、4任一项所述的开关单元(100)，其特征在于，所述伸出端(111)和所述插头(120)或者所述插座(121)焊接。

7.如权利要求3、4任一项所述的开关单元(100)，其特征在于，所述伸出端(111)和所述插头(120)或者所述插座(121)一体成型。

8.一种开关电器(200)，其特征在于，包括依次层叠设置的手柄(210)、操作机构(220)和多个如权利要求1-7任一项所述的开关单元(100)，各层所述开关单元(100)的插头(120)或者插座(121)同向设置。

9.一种功率变换装置(300)，其特征在于，包括：外壳、和设置在所述外壳内的如权利要求8所述的开关电器(200)，所述外壳上设置有PV端子(310)，所述PV端子(310)用于和所述开关电器(200)的插头(120)或者插座(121)对应插接；

所述开关电器(200)的手柄(210)伸出所述外壳外。