CN219610235U - 开关装置、融合开关和电气柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关装置，包括：壳体；主触头组，包括固定安装到壳体的主静触头和可枢转地安装到壳体的主动触头，所述主动触头包括以相同角位置彼此固定连接并同轴同步转动的第一极主动触头和第二极主动触头，所述主静触头包括与所述第一极主动触头配合的第一极主静触头和与所述第二极主动触头配合的第二极主静触头，所述第一极主动触头和所述第一极主静触头构成第一极，所述第二极主动触头和所述第二极主静触头构成第二极，其中，所述第一极主静触头和所述第二极主静触头相对于所述主动触头周向彼此错位安装，使得第一极和第二极能够不同步闭合。根据本实用新型的开关装置结构紧凑，节省成本和空间，并且更安全。

Description

开关装置、融合开关和电气柜

技术领域

本实用新型涉及一种开关装置，已经包括这种开关装置的融合开关和电气柜。

背景技术

随着新能源行业的蓬勃发展，对电化学储能方案的研究越来越受到大家的关注。进而针对这些特殊应用的特殊开关电器的研发也越来越多地受到重视，开发了一种集隔离(隔离开关)、预充+主合(接触器)功能于一体的融合开关，其存在一些不足，如开关触点较多，因而成本较高；以及当预充触头闭合后开断，因其工作电压也是1500VDC，所以需要相应的灭弧措施，从而增加了开关结构的复杂性，并增加成本。因此，需要优化融合开关，使其性价比更高，产品更具竞争力。

实用新型内容

针对以上问题，根据本实用新型的第一方面，提出了一种开关装置，包括：壳体；主触头组，包括固定安装到壳体的主静触头和可枢转地安装到壳体的主动触头，所述主动触头包括以相同角位置彼此固定连接并同轴同步转动的第一极主动触头和第二极主动触头，所述主静触头包括与所述第一极主动触头配合的第一极主静触头和与所述第二极主动触头配合的第二极主静触头，所述第一极主动触头和所述第一极主静触头构成第一极，所述第二极主动触头和所述第二极主静触头构成第二极，其中，所述第一极主静触头和所述第二极主静触头相对于所述主动触头周向彼此错位安装，使得第一极和第二极能够不同步闭合。

根据本实用新型的开关装置结构紧凑，节省成本和空间，并且更安全。

根据本实用新型的开关装置可以具有以下中的一个或多个特征。

根据一个实施例，开关装置还包括：机构转盘，可旋转地支承在壳体上并配置为致动所述主动触头；合脱扣件，用于在开关装置合闸过程中卡锁和解锁所述机构转盘，其中，在开关装置合闸的过程中，所述机构转盘沿第一方向旋转，在第一极闭合之后且第二极闭合之前，所述合脱扣件卡锁所述机构转盘。合脱扣件使开关装置能够停在第一极闭合且第二极断开的状态。

根据一个实施例，开关装置还包括：机械储能装置，配置为在死点之前储能并在死点之后释能，用于为主动触头的闭合或断开提供额外的动力。机械储能装置使得在开关装置到达死点位之后即使失去外力的驱动机构转盘也可以继续旋转。

根据一个实施例，所述机械储能装置设置为在第一极闭合之前已经经过死点，使得在所述合脱扣件解锁所述机构转盘之后，所述机构转盘在所述机械储能装置的作用下继续沿第一方向旋转，以使第二极闭合。

根据一个实施例，当第一极和第二极均闭合时，第一极主动触头与第一极主静触头之间的接触量不同于第二极主动触头与第二极主静触头之间的接触量。在对开关装置的性能无关键影响的情况下实现第一极和第二极的同时闭合。

根据一个实施例，开关装置还包括用于在开关装置分闸的过程中卡锁和解锁所述机构转盘的分脱扣件，在开关装置分闸的过程中，到达死点之后，在第一极和第二极断开之前，分脱扣件卡锁所述机构转盘。分脱扣件使开关装置能够停在第一极和第二极断开之前的状态。

根据一个实施例，在开关装置分闸的过程中，机构转盘与主动触头之间存在空程，使得在分脱扣件卡锁所述机构转盘之前，机构转盘沿第二方向的旋转不传递到主动触头，第一极和第二极保持闭合。

根据一个实施例，在所述分脱扣件解锁所述机构转盘之后，所述机构转盘在所述机械储能装置的作用下继续沿第二方向旋转，以使第一极和第二极断开。使得第一极和第二极可以几乎同时断开。

根据一个实施例，所述机构转盘包括从机构转盘本体向外突出的卡锁凸起，所述合脱扣件和所述分脱扣件分别可枢转地安装到壳体，其中，当所述合脱扣件或所述分脱扣件阻挡机构转盘的卡锁凸起时，卡锁所述机构转盘；当所述合脱扣件或所述分脱扣件被旋转远离机构转盘的卡锁凸起时，解锁所述机构转盘。如此实现合脱扣件或分脱扣件的卡锁和解锁功能。

根据本实用新型的第二方面，提出了一种融合开关，包括上述开关装置。

根据本实用新型的第三方面，提出了一种电气柜，包括上述开关装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为现有技术的开关装置的示意简图。

图2为根据本实用新型的开关装置的示意简图。

图3为根据本实用新型的开关装置的透视图。

图4为根据本实用新型的开关装置的俯视图。

图5为根据本实用新型的开关装置的合闸状态的视图。

图6为根据本实用新型的开关装置的分闸状态的视图。

图7为根据本实用新型的开关装置合闸的过程中，到达死点位的视图。

图8为根据本实用新型的开关装置合闸的过程中，被合脱扣件阻挡，第一极闭合，第二极断开状态的视图。

图9为根据本实用新型的开关装置合闸的过程中，被合脱扣件阻挡，第一极闭合，第二极断开状态的透视图。

图10为根据本实用新型的开关装置合闸的过程中，合脱扣件释放阻挡，第一极闭合，第二极闭合状态的视图。

图11为根据本实用新型的开关装置合闸的过程中，合脱扣件释放阻挡，第一极闭合，第二极闭合状态的透视图。

图12为根据本实用新型的开关装置分闸的过程中，到达死点位的视图。

图13为根据本实用新型的开关装置分闸的过程中，被分脱扣件阻挡，第一极闭合，第二极闭合状态的视图。

图14为根据本实用新型的开关装置分闸的过程中，分脱扣件释放阻挡，第一极断开，第二极断开状态的视图。

附图标记列表

K1，K4预充触头

K2，K3主触头

10 第一极

11 第一极主动触头

12 第一极主静触头

20 第二极

21 第二极主动触头

22 第二极主静触头

30 壳体

40 机构转盘

41 卡锁凸起

50 合脱扣件

60 分脱扣件

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

以下通过描述示例实施例的方式对本实用新型进行详细描述。

图1为现有技术的开关装置的示意简图。该开关装置为集隔离(隔离开关)、预充+主合(接触器)功能于一体的融合开关。其中，K1，K4为预充触头，K2，K3为主触头。图2为根据本实用新型的开关装置的示意简图。与图2的根据本实用新型的开关装置相比，图1的开关装置多了K4，因而成本高，而且，当K1，K4闭合后断开，因其工作电压也是1500VDC，所以需要相应的灭弧措施，从而增加了开关结构的复杂性，并增加成本。根据本实用新型的开关装置能够替代图1的开关装置的原因在于，根据本实用新型的开关装置可以实现：K3先闭合，然后K2再闭合；并且K2在K3闭合后，可以接近同步地断开，以实现分闸。下面仅针对K2和K3进行详细描述。具体地，K3例如为下文中的第一极10，K2例如为下文中的第二极20。

参考图3和图4，根据本实用新型的开关装置包括壳体30和主触头组。主触头组包括固定安装到壳体30的主静触头和可枢转地安装到壳体30的主动触头。主动触头包括以相同角位置彼此固定连接并同轴同步转动的第一极主动触头11和第二极主动触头21。在图4中，仅第一极主动触头11可见，因为第一极主动触头11和第二极主动触头21以相同角位置安装，从而竖直对齐。主静触头包括与第一极主动触头11配合的第一极主静触头12和与第二极主动触头21配合的第二极主静触头22。如图3和4所示，第一极主动触头11和第二极主动触头21分别为2个，并配置为能够围绕旋转轴线旋转，第一极主静触头12和第二极主静触头22分别为2个，并从相应主动触头的旋转径向位置朝向径向外侧延伸。当主动触头旋转到特定的角度范围时，与相应的固定的主静触头接触，从而实现合闸状态。第一极主动触头11和第一极主静触头12构成第一极10，第二极主动触头21和第二极主静触头22构成第二极20。也就是说，第一极主动触头11和第一极主静触头12接触时，第一极10闭合；第二极主动触头21和第二极主静触头22接触时，第二极20闭合。

如图4所示，第一极主静触头12和第二极主静触头22相对于主动触头周向彼此错位安装，使得主动触头能够先后与第一极主静触头12和第二极主静触头22接触，从而第一极10和第二极20能够不同步闭合。

根据本实用新型的开关装置还包括：机构转盘40，其可旋转地支承在壳体30上并配置为致动主动触头；机械储能装置(图中未示出)，配置为在死点之前储能并在死点之后释能，用于为主动触头的闭合或断开提供额外的动力；合脱扣件50，用于在开关装置合闸过程中卡锁和解锁所述机构转盘40；分脱扣件60，用于在开关装置分闸的过程中卡锁和解锁机构转盘40。

机构转盘40包括从机构转盘40本体向外突出的卡锁凸起41，合脱扣件50和分脱扣件60分别可枢转地安装到壳体30，当合脱扣件50或分脱扣件60阻挡机构转盘40的卡锁凸起41时，卡锁机构转盘40；当合脱扣件50或分脱扣件60被旋转远离机构转盘40的卡锁凸起41时，解锁机构转盘40。

如图5所示，根据本实用新型的开关装置处于合闸状态，即第一极10和第二极20均闭合，第一极主动触头11与第一极主静触头12之间的接触量(干涉量)不同于第二极主动触头21与第二极主静触头22之间的接触量(干涉量)，例如第一极10的接触量大于第二极20的接触量，但这对开关装置的性能无关键影响。如图6所示，根据本实用新型的开关装置处于分闸状态。

下面参考图6至图11描述根据本实用新型的开关装置的合闸过程。

如图6所示，开关装置处于分闸状态。手动或电动驱动机构转盘40顺时针旋转，到达图7所示的位置，此时，开关装置到达死点位，即在此之后即使机构转盘40失去外力(前述的手动或电动驱动)的驱动，其在机械储能装置的驱动下可以继续顺时针旋转。在机械储能装置的驱动下，机构转盘40继续顺时针旋转，使第一极10闭合，并继续旋转，在第二极20闭合之前到达图8所示的阻挡位置，此时合脱扣件50阻挡机构转盘40的卡锁凸起41从而卡锁机构转盘40不能继续旋转，第二极20仍处于断开的位置，即如图9所示，此时第一极10闭合而第二极20断开。然后合脱扣件50在外力(如电磁铁)的驱动下，作逆时针旋转以释放其对机构转盘40的阻挡，机构转盘40在机械储能装置的驱动下继续顺时针旋转，使第二极20闭合，如图10和11所示，完成闭合动作。

下面参考图10至图14描述根据本实用新型的开关装置的分闸过程。

如图10和11所示，开关装置处于合闸状态。手动或电动驱动机构转盘40逆时针旋转，到达图12所示的位置，此时，开关装置到达死点位，即在此之后即使机构转盘40失去外力(前述的手动或电动驱动)的驱动，其在机械储能装置的驱动下可以继续逆时针旋转。在机械储能装置的驱动下，机构转盘40继续逆时针旋转，到达图13所示的阻挡位置，此时分脱扣件60阻挡机构转盘40的卡锁凸起41从而卡锁机构转盘40不能继续旋转，由于机构转盘40与主动触头之间存在空程，在此之前机构转盘40的旋转不传递到主动触头，第一极10和第二极20仍然保持闭合。然后分脱扣件60在外力(如电磁铁)的驱动下，作逆时针旋转以释放其对机构转盘40的阻挡，机构转盘40在机械储能装置的驱动下继续做逆时针旋转，使第一极10和第二极20先后(几乎同时)断开，完成分闸动作。

根据本实用新型的开关装置可以实现主触头的先后闭合和几乎同时断开，结构紧凑，相比于多个分散电器元件，具有以下优势，从而提升了产品的竞争力：

1)省钱：系统(如电池控制柜)消耗更少的铜(用于电器产品和产品之间的电联结)；

2)省时：省去了80％的电路联结，使得系统制作更省工时；

3)省空间：同样的电气柜可以安装更多元件；

4)更安全：更少联结，降低了联结不良的风险发生的概率。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的开关装置的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种开关装置，其特征在于，包括：

壳体；

主触头组，包括固定安装到壳体的主静触头和可枢转地安装到壳体的主动触头，所述主动触头包括以相同角位置彼此固定连接并同轴同步转动的第一极主动触头和第二极主动触头，所述主静触头包括与所述第一极主动触头配合的第一极主静触头和与所述第二极主动触头配合的第二极主静触头，所述第一极主动触头和所述第一极主静触头构成第一极，所述第二极主动触头和所述第二极主静触头构成第二极，

其中，所述第一极主静触头和所述第二极主静触头相对于所述主动触头周向彼此错位安装，使得第一极和第二极能够不同步闭合。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，还包括：

机构转盘，可旋转地支承在壳体上并配置为致动所述主动触头；

合脱扣件，用于在开关装置合闸过程中卡锁和解锁所述机构转盘，

其中，在开关装置合闸的过程中，所述机构转盘沿第一方向旋转，在第一极闭合之后且第二极闭合之前，所述合脱扣件卡锁所述机构转盘。

3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，还包括：

机械储能装置，配置为在死点之前储能并在死点之后释能，用于为主动触头的闭合或断开提供额外的动力。

4.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于，所述机械储能装置设置为在第一极闭合之前已经经过死点，使得在所述合脱扣件解锁所述机构转盘之后，所述机构转盘在所述机械储能装置的作用下继续沿第一方向旋转，以使第二极闭合。

5.根据权利要求4所述的开关装置，其特征在于，当第一极和第二极均闭合时，第一极主动触头与第一极主静触头之间的接触量不同于第二极主动触头与第二极主静触头之间的接触量。

6.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于，还包括用于在开关装置分闸的过程中卡锁和解锁所述机构转盘的分脱扣件，在开关装置分闸的过程中，到达死点之后，在第一极和第二极断开之前，分脱扣件卡锁所述机构转盘。

7.根据权利要求6所述的开关装置，其特征在于，

在开关装置分闸的过程中，机构转盘与主动触头之间存在空程，使得在分脱扣件卡锁所述机构转盘之前，机构转盘沿第二方向的旋转不传递到主动触头，第一极和第二极保持闭合。

8.根据权利要求7所述的开关装置，其特征在于，在所述分脱扣件解锁所述机构转盘之后，所述机构转盘在所述机械储能装置的作用下继续沿第二方向旋转，以使第一极和第二极断开。

9.根据权利要求7所述的开关装置，其特征在于，所述机构转盘包括从机构转盘本体向外突出的卡锁凸起，所述合脱扣件和所述分脱扣件分别可枢转地安装到壳体，其中，当所述合脱扣件或所述分脱扣件阻挡机构转盘的卡锁凸起时，卡锁所述机构转盘；当所述合脱扣件或所述分脱扣件被旋转远离机构转盘的卡锁凸起时，解锁所述机构转盘。

10.一种融合开关，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的开关装置。

11.一种电气柜，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的开关装置。