CN220065467U - 双电源转换开关和多级双电源转换开关组件 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及双电源转换开关和多级双电源转换开关组件。双电源转换开关包括第一触头组和第二触头组。第一触头组包括第一静触头(2)和第一动触头(5),所述第一动触头(5)配置为能移动以与所述第一静触头(2)接合和分开,以连接和断开第一电源。第二触头组包括第二静触头(27)和第二动触头(26),所述第二动触头(26)配置为能移动以与所述第二静触头(27)接合和分开,以连接和断开第二电源。其中,第一触头组和第二触头组并列地布置在基座(1)中。
Description
技术领域
本公开涉及低压电器技术领域的转换开关范畴,具体涉及一种可以实现快速切换的转换开关电器。
背景技术
双电源转换开关被广泛地应用于配电领域中,用于保障供电连续性。
随着新技术及新应用的不断涌现,有些特殊场合对转换开关的转换速度提出了更高的要求,几十毫秒的转换时间已经不能满足实际需求,市场迫切需要更快切换速度的转换开关。
此外,实际应用中对电源转换开关的安全性具有非常高的要求,希望存在一种简单有效的机制保障双电源转换开关的安全性,例如避免电源短路事故的发生。
实用新型内容
针对上文提到的问题和需求,本公开提出了一种双电源转换开关,其由于采取了如下技术特征而解决了上述问题,并带来其他技术效果。
一方面,本公开提出一种双电源转换开关,其包括第一触头组和第二触头组。第一触头组包括第一静触头和第一动触头,所述第一动触头配置为能移动以与所述第一静触头接合和分开,以连接和断开第一电源。第二触头组,包括第二静触头和第二动触头,所述第二动触头配置为能移动以与所述第二静触头接合和分开,以连接和断开第二电源。其中,第一触头组和第二触头组并列地布置在基座中。
根据优选方案,所述第一动触头配置为沿第一轴线移动,所述第二动触头配置为沿与所述第一轴线平行且间隔开的第二轴线移动。
根据优选方案,双电源转换开关还包括:第一铁芯组,包括第一静铁芯和第一动铁芯,所述第一动铁芯配置为能在与第一静铁芯接合的接合位置和与第一静铁芯分开的断开位置之间移动;第二铁芯组,包括第二静铁芯和第二动铁芯,所述第二动铁芯配置为能在与第二静铁芯接合的接合位置和与第二静铁芯分开的断开位置之间移动。
根据优选方案,双电源转换开关还包括:第一操纵块,其相对于第一动铁芯固定;第一中间组件,其连接到所述第一动触头;第一触头弹簧,其一端相对于所述第一操纵块固定,另一端抵接所述第一中间组件,使得第一动铁芯在朝向第一静铁芯移动时带动第一操纵块一起移动,第一操纵块通过第一触头弹簧和第一中间组件将第一动触头朝第一静触头的方向移动,当第一动铁芯远离第一静铁芯移动时,第一动铁芯通过所述第一中间组件带动所述第一动触头远离第一静铁芯移动;第二操纵块,其相对于第二动铁芯固定;第二中间组件,其连接到所述第二动触头;第二触头弹簧,其一端相对于所述第二操纵块固定,另一端抵接所述第二中间组件,使得第二动铁芯在朝向第二静铁芯移动时带动第二操纵块一起移动,第二操纵块通过第二触头弹簧和第二中间组件将第二动触头朝第二静触头的方向移动,当第二动铁芯远离第二静铁芯移动时,第二动铁芯通过所述第二中间组件带动所述第二动触头远离第二静铁芯移动。
根据优选方案,所述第一中间组件包括第一T型杆,所述第一T型杆具有第一头部和宽度小于第一头部的第一杆部,第一头部位于第一动铁芯和第一触头弹簧之间,且所述第一杆部穿过第一动铁芯的孔延伸,第一动铁芯的孔的尺寸小于所述第一头部的尺寸,其中,当第一动铁芯远离第一静铁芯移动时,第一动铁芯通过带动所述第一头部而带动所述第一中间组件进而带动所述第一动触头移动。所述第二中间组件包括第二T型杆,所述第二T型杆具有第二头部和宽度小于第二头部的第二杆部,第二头部位于第二动铁芯和第二触头弹簧之间,且所述第二杆部穿过第二动铁芯的孔延伸,第二动铁芯的孔的尺寸小于所述第二头部的尺寸,其中,当第二动铁芯远离第二静铁芯移动时,第二动铁芯通过带动所述第二头部而带动所述第二中间组件进而带动所述第二动触头移动。
本公开的方案通过简单的机械结构实现动铁芯对动触头的带动,可以以简单的结构实现了有效且快速的开关切换。
根据优选方案,所述第一触头弹簧和第二触头弹簧分别位于第一操纵块和第二操纵块的内部空心部中。
根据优选方案,双电源转换开关还包括:一个或多个第一分闸弹簧,其配置为抵接所述第一操纵块以向所述第一操纵块施加远离第一静铁芯方向的偏置力;一个或多个第二分闸弹簧,其配置为抵接所述第二操纵块以向所述第二操纵块施加远离第二静铁芯方向的偏置力。
根据优选方案,双电源转换开关还包括:容纳第一动铁芯和第一静铁芯的第一支架,所述第一操纵块包括位于所述第一支架外的第一顶部凸缘和从所述第一顶部凸缘延伸到所述第一支架内的第一体部,所述一个或多个第一分闸弹簧位于所述第一支架和所述第一顶部凸缘之间;容纳第二动铁芯和第二静铁芯的第二支架,所述第二操纵块包括位于所述第二支架外的第二顶部凸缘和从所述第二顶部凸缘延伸到所述第二支架内的第二体部,所述一个或多个第二分闸弹簧位于所述第二支架和所述第二顶部凸缘之间。
根据优选方案,所述双电源转换开关具有四个第一分闸弹簧,其抵接于第一顶部凸缘的四个角部,且所述双电源转换开关具有四个第二分闸弹簧,其抵接于第二顶部凸缘的四个角部。
根据优选方案,双电源转换开关还包括:机械联锁机构,包括可绕联锁轴枢转的联锁板,所述联锁板配置为在以下位置之间枢转:第一位置,其中第一动铁芯处于接合位置且第二动铁芯处于断开位置;第二位置,其中第一动铁芯处于断开位置且第二动铁芯处于接合位置;第一位置与第二位置之间的中间位置,其中第一动铁芯与第二动铁芯均处于断开位置。其中,在所述第一位置中,联锁板的第二端阻挡第二动铁芯朝向所述第二静铁芯的方向运动,且在所述第二位置,联锁板的第一端阻挡第一动铁芯朝向所述第一静铁芯的方向运动。
根据优选方案,双电源转换开关还包括:第一联锁座,其固定到第一动铁芯,以及第二联锁座,其固定到第二动铁芯。其中,联锁板的第一端位于第一联锁座底部,联锁板的第二端位于第二联锁座底部,且其中,在所述第一位置,联锁板的第二端抵接于第二联锁座底部,以阻挡第二联锁座朝向所述第二静铁芯的方向运动,在所述第二位置,联锁板的第一端抵接于第一联锁座底部,以阻挡第一联锁座朝向所述第一静铁芯的方向运动。
根据优选方案,所述第一静铁芯和第二静铁芯固定到底板,联锁支架安装于所述底板,所述联锁轴安装于所述联锁支架。
根据优选方案,双电源转换开关还包括:第一线圈,配置为控制第一动铁芯的充磁和消磁,和第二线圈,配置为控制第二动铁芯的充磁和消磁。
根据优选方案,所述基座具有彼此相对的第一侧壁和第二侧壁,用于连接到第一电源的第一电源接线排、用于连接到负载的负载接线排从所述基座穿过所述第一侧壁延伸出,用于连接到第二电源的第二电源接线排从所述基座穿过所述第二侧壁延伸出。
根据优选方案,所述第一电源为常用电源,所述第二电源为备用电源。
本公开还提出一种多级双电源转换开关组件,其包括多个如前文任一项所述的双电源转换开关。
下文中将结合附图对实施本公开的最优实施例进行更详尽的描述,以便能容易地理解本公开的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下文中将对本公开实施例的附图进行简单介绍。其中,附图仅仅用于展示本公开的一些实施例,而非将本公开的全部实施例限制于此。
图1-1为本公开提出的双电源转换开关的立体图,其处于常用侧合闸、备用侧分闸的状态;
图1-2为本公开提出的双电源转换开关的剖视图,其处于常用侧合闸、备用侧分闸的状态;
图2-1为本公开提出的双电源转换开关的立体图,其处于常用侧分闸、备用侧也分闸的状态;
图2-2为本公开提出的双电源转换开关的剖视图,其处于常用侧分闸、备用侧也分闸的状态;
图3-1为本公开提出的双电源转换开关的立体图,其处于常用侧分闸、备用侧合闸的状态;
图3-2为本公开提出的双电源转换开关的剖视图,其处于常用侧分闸、备用侧合闸的状态;
图4为本公开提出的双电源转换开关组合成4极产品的示意图。
附图标记列表
1 基座
2 第一静触头
3 第一真空泡
4 第一静铜排
5 第一动触头
6 第一动触头连接杆
7 第一外接铜排
8 负载接线排
9 第一电源接线排
10 第一软连接线排
11 底板
12 支架
13 第一静铁芯
14 第一线圈
14-1 第一漆包线绕组
14-2 第一线圈座
15 第一动铁芯
16 第一T型杆
17 第一操纵块
17-1 第一顶部凸缘
17-2 第一体部
18 第一分闸弹簧
19 第一触头弹簧
20 第一联锁座
21 第一绝缘套筒
22 联锁支架
23 联锁轴
24 联锁板
25 第二联锁座
26 第二动触头
27 第二静触头
28 第二动铁芯
29 第二静铁芯
30 第二分闸弹簧
31 第二线圈
32 第二操纵块
32-1 第二顶部凸缘
32-2 第二体部
33 第二T型杆
34 第二触头弹簧
35 第二电源接线排
36 第一头部
37 第二真空泡
38 第二动触头连接杆
39 第二外接铜排
40 第一杆部
41 第二头部
42 第二杆部
43 第一侧壁
44 第二侧壁
具体实施方式
为了使得本公开的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚,下文中将结合本公开具体实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。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公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,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,都属于本公开保护的范围。
与附图所展示的实施例相比,本公开保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外,附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现,或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。
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公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开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。
本公开提出的双电源转换开关总体上包括触头系统、电磁控制机构和机械联锁机构。
触头系统包括第一触头组和第二触头组。第一触头组包括第一静触头2和第一动触头5,所述第一动触头5配置为能移动以与所述第一静触头2接合和分开,以连接和断开第一电源。第二触头组包括第二静触头27和第二动触头26,所述第二动触头26配置为能移动以与所述第二静触头27接合和分开,以连接和断开第二电源。优选地,第一电源为常用电源,第二电源为备用电源。替代地,也可以使得第二电源为常用电源,第一电源为备用电源。
第一触头组和第二触头组可以容纳在基座1中。基座1可以是总体上由大致长方体状的壳体限定的结构,但本公开对基座1的具体结构形式不做限定,即,可以选用任何用于安装第一触头组和第二触头组的基座。
根据本公开,第一触头组和第二触头组并列地布置在基座1中。相比于第一触头组和第二触头组大致沿同一直线对齐布置的方案,本公开的这种并列布置方案可以使得双电源转换开关具有更具实用性的外观尺寸比例,且更便于接线。例如如附图的方案所示,用于连接到第一电源的第一电源接线排9、用于连接到负载的负载接线排8从所述基座穿过基座的靠近第一触头组的第一侧壁43延伸出,用于连接到第二电源的第二电源接线排35从基座穿过靠近第二触头组的第二侧壁44延伸出。作为对比,在现有的一些方案中,两个触头组大致布置在同一直线上,这会使得双电源转换开关的总体长度过长,且不利于接线。
优选地,所述第一动触头5能沿第一轴线X1移动,以选择性地与第一静触头2接合和断开,所述第二动触头26能沿第二轴线X2移动,以选择性地与第二静触头27接合和断开,其中,第二轴线X2与第一轴线X1平行且间隔开。
为了快速灭弧,触头系统设置有真空泡,第一静触头2和第二静触头27分别被密封于第一真空泡3、第二真空泡37中,第一动触头5、第二动触头26可以穿过相应真空泡的外壳中的圆孔而沿各自的轴线来回滑动。真空泡的设置可以实现快速灭弧。
如图1-2所示,可以使得第一静触头2与第一真空泡3的外壳固定于第一静铜排4。第一静铜排4与负载接线排8固定连接,负载接线排8伸到基座1外,用于负载接线。
可以使得第一动触头5与第一动触头连接杆6、第一外接铜排7固定连接。第一外接铜排7可通过第一软连接线排10连接到第一电源接线排9。第一电源接线排9伸到基座1外,用于接线到第一电源。类似地,第二动触头可以与第二动触头连接杆38、第二外接铜排39固定连接,第二外接铜排39可例如通过第二软连接线排连接到第二电源接线排35。
电磁控制机构包括第一铁芯组和第二铁芯组。第一铁芯组包括第一静铁芯13和第一动铁芯15,所述第一动铁芯15配置为能在与第一静铁芯13接合的接合位置和与第一静铁芯13分开的断开位置之间移动。第二铁芯组,包括第二静铁芯29和第二动铁芯28,所述第二动铁芯28配置为能在与第二静铁芯29接合的接合位置和与第二静铁芯29分开的断开位置之间移动。第一铁芯组和第二铁芯组分别与第一触头组和第二触头组相对应,且分别控制第一和第二触头组。优选地,第一铁芯组和第二铁芯组分别与第一触头组和第二触头组对齐,使得第一铁芯组和第二铁芯组也形成并列布置。
电磁控制机构可固定于基座1上。电磁控制机构可包括位于基座1的顶部处且可与支架铆接在一起的底板11,以及用于容纳第一铁芯组和第二铁芯组的支架。支架的具体结构不限。在附图所示的优选实施例中,支架包括容纳第一动铁芯15和第一静铁芯13的第一支架12和容纳第二动铁芯28和第二静铁芯29的第二支架。
电磁控制机构可包括第一线圈14、第二线圈31。第一线圈14可由第一漆包线绕组14-1与第一线圈座14-2组成。第一动铁芯15可以沿着第一线圈座14-2上下滑动。第二线圈31可具有与第一线圈14相同或类似的结构。
第一、第二动铁芯和以及第一、第二静铁芯优选是快速充磁和消磁的永磁体。充磁和消磁可由第一、第二线圈来控制。
第一和第二静铁芯、第一和第二线圈均可固定到底板11。
双电源转换开关的电磁控制机构还可包括第一操纵块17、连接到所述第一动触头5的第一中间组件和第一触头弹簧19。其中第一操纵块17相对于第一动铁芯15固定。第一触头弹簧19的一端相对于所述第一操纵块17固定,例如第一触头弹簧可以位于第一操纵块的内部空心部中,且抵接所述内部空心部的端部壁。第一触头弹簧的另一端抵接所述第一中间组件,使得第一动铁芯15在朝向第一静铁芯13移动时带动第一操纵块17一起移动,第一操纵块17通过第一触头弹簧19和第一中间组件将第一动触头5朝第一静触头2的方向移动。而当第一动铁芯15远离第一静铁芯13移动时,第一动铁芯15通过所述第一中间组件带动所述第一动触头5远离第一静铁芯13移动。类似地,在第二电源侧,电磁控制机构包括相对于第二动铁芯28固定的第二操纵块32、连接到所述第二动触头26的第二中间组件以及第二触头弹簧34。第二触头弹簧的一端相对于所述第二操纵块32固定,例如第二触头弹簧可以位于第二操纵块的内部空心部中,且抵接所述内部空心部的端部壁。第二触头弹簧的另一端抵接所述第二中间组件,使得第二动铁芯28在朝向第二静铁芯29移动时带动第二操纵块32一起移动,第二操纵块32通过第二触头弹簧34和第二中间组件将第二动触头26朝第二静触头27的方向移动,当第二动铁芯28远离第二静铁芯29移动时,第二动铁芯28通过所述第二中间组件带动所述第二动触头26远离第二静铁芯29移动。
在本公开的方案中,触头弹簧位于相应操纵块的内部,且抵接在相应的T型杆的顶部。这种弹簧布置方式使得触头弹簧不会占据动铁芯的空间,不需要像现有的一些方案那样去除动铁芯的一部分以设置触头弹簧。同时,由于本公开的这种布置方式,使用常规、通用的螺旋弹簧即可。
在附图所示的优选实施例中,第一中间组件可包括第一T型杆16、第一绝缘套筒21、第一动触头连接杆6等。第一T型杆16穿过第一操纵块17、第一静铁芯13和第一动铁芯15中间的圆孔,可以上下滑动。第一动触头连接杆6与第一T型杆16通过第一绝缘套筒21连接在一起。第二中间组件优选具有与第一中间组件相同的组成部件。
如图所示,所述第一中间组件可包括第一T型杆16,所述第一T型杆16具有第一头部36和宽度小于第一头部36的第一杆部40,第一头部36位于第一动铁芯15和第一触头弹簧19之间,且所述第一杆部40穿过第一动铁芯15的孔延伸,优选地穿过第一动铁芯15和第一静铁芯13二者的中心孔延伸。第一动铁芯的孔的尺寸小于所述第一头部的尺寸,使得第一头部36无法进入到第一动、静铁芯的孔中。这样,当第一动铁芯15远离第一静铁芯13移动时,第一动铁芯15通过带动所述第一头部36而带动所述第一中间组件进而带动所述第一动触头5移动。
类似地,第二中间组件包括第二T型杆33,所述第二T型杆33具有第二头部41和宽度小于第二头部41的第二杆部42,第二头部41位于第二动铁芯28和第二触头弹簧34之间,且所述第二杆部42穿过第二动铁芯28的孔延伸,优选地穿过第二动铁芯28和第二静铁芯29二者的中心孔延伸。第二动铁芯的孔的尺寸小于所述第二头部的尺寸,使得第二头部36无法进入到第二动、静铁芯的孔中。这样,其中,当第二动铁芯28远离第二静铁芯29移动时,第二动铁芯28通过带动所述第二头部41而带动所述第二中间组件进而带动所述第二动触头26移动。
本公开中,T型杆实现了辅助动触头的接合和断开的双重作用:在合闸过程中,T型杆将来自动铁芯的力传递到动触头,在分闸过程中,动铁芯通过T型杆的头部带动T型杆,T型杆进而通过其尾部带动动触头向断开位置移动。本公开的T型杆布置有助于实现结构简单、布置紧凑的合闸、分闸机制。
双电源转换开关还可包括一个或多个第一分闸弹簧18以及一个或多个第二分闸弹簧30。第一分闸弹簧18配置为抵接所述第一操纵块17以向所述第一操纵块17施加远离第一静铁芯13方向的偏置力,第二分闸弹簧30配置为抵接所述第二操纵块32以向所述第二操纵块32施加远离第二静铁芯29方向的偏置力。
在附图所示的优选实施例中,例如如图1-1和1-2所示,第一操纵块17包括位于所述第一支架12外的第一顶部凸缘17-1和从所述第一顶部凸缘17-1延伸到所述第一支架12内的第一体部17-2,所述一个或多个第一分闸弹簧18位于所述第一支架12和所述第一顶部凸缘17-1之间。类似地,第二操纵块32包括位于所述第二支架外的第二顶部凸缘32-1和从所述第二顶部凸缘延伸到所述第二支架内的第二体部32-2,所述一个或多个第二分闸弹簧30位于所述第二支架和所述第二顶部凸缘之间。
本公开的分闸弹簧的布置方式简单,且用常规、通用的螺旋弹簧作为分闸弹簧即可。
在附图所示的优选实施例中,双电源转换开关包括4个第一分闸弹簧18,其分别抵接第一操纵块的第一顶部凸缘的四个角部,且包括4个第二分闸弹簧30,其分别抵接于第二操纵块32的第二顶部凸缘的四个角部。这样,分闸弹簧可以为相应的操纵块提供更均匀、平稳的推动力。
本公开的双电源转换开关还包括机械联锁机构,本公开的机械联锁机构能够通过简单结构而有效地避免电源短路事故的发生。
机械联锁机构包括可绕轴枢转的联锁板24,所述联锁板24配置为可以在第一位置、第二位置以及第一位置与第二位置之间的中间位置之间旋转。其中,图1-1中联锁板处于第一位置,该位置中,第一动铁芯15处于接合位置且第二动铁芯28处于断开位置。图3-1中联锁板处于第二位置,该位置中,第一动铁芯15处于断开位置且第二动铁芯28处于接合位置。图2-1中,联锁板处于第一位置与第二位置之间的中间位置,该位置中,第一动铁芯15与第二动铁芯28均处于断开位置。联锁板能够用于避免第一电源和第二电源同时处于接通状态,因为在所述第一位置中,如图1-1所示,此时第一动铁芯处于接合位置,而联锁板24的第二端,即图中右侧端部,阻挡第二动铁芯28朝向所述第二静铁芯29的方向运动,从而避免第二动铁芯28向下运动到接合位置。在第二位置,如图3-1所示,此时第二动铁芯处于接合位置,而联锁板24的第一端,即图中左侧端部,阻挡第一动铁芯15朝向所述第一静铁芯13的方向运动,从而避免第一动铁芯向下运动到接合位置。
机械联锁机构还可包括联锁支架22和联锁轴23,联锁支架22固定于基座,联锁轴23固定于联锁支架22,联锁板24可以绕联锁轴23旋转。
优选地,双电源转换开关可包括第一联锁座20和第二联锁座25,第一联锁座20固定到第一动铁芯15,例如固定到第一动铁芯15的外表面,第二联锁座25固定到第二动铁芯28,例如固定到第二动铁芯的外表面。联锁板24的左侧端部顶在第一联锁座20下方,例如抵接第一联锁座20的底部,右侧端部顶在第二联锁座25下方,例如抵接第二联锁座25的底部。这样,在第一位置,第二联锁座25的底部抵接联锁板24的第二端,以阻挡第二联锁座25朝向所述第二静铁芯29的方向运动。在第二位置,第一联锁座20底部抵接联锁板24的第一端,以阻挡第一联锁座20朝向所述第一静铁芯13的方向运动。
下文结合附图的具体实施例描述双电源转换开关的动作过程。仅作为示例和说明的目的,将在附图的实施例中的左侧触头结构用于常用电源,将附图实施例中的右侧触头结构用于备用电源。
如图1-1和1-2所示,常用电源侧触头处于合闸状态,备用电源侧触头处于分断状态。此时,在常用电源侧,第一动触头5与第一静触头2接通,第一动铁芯15和第一静铁芯13处于被充磁后的吸合状态,第一分闸弹簧18处于被压缩状态,第一触头弹簧19通过第一T型杆16对第一动触头提供朝向第一静触头的压力。在备用电源侧,第二动触头26与第二静触头27处于分离状态,第二动铁芯28和第二静铁芯29处于被消磁后的分离状态,第二分闸弹簧30的回复力确保了这种分离状态。联锁板24的左侧端部被常用电源侧的第一联锁座20下压,联锁板24的右侧端部被抬起,顶住备用电源侧的第二联锁座25。这样,在常用电源合闸时,备用电源侧的第二动铁芯28无法向下运动,因此确保了常用电源与备用电源不能同时接通负载,防止了电源短路这一安全事故的发生。
双电源转换开关从常用电源切换至双分的过程如下。首先,将反向电流通向常用电源侧的第一线圈14,从而为常用电源侧的铁芯消磁,使得第一动、静铁芯之间的吸力消失。第一分闸弹簧18对第一操纵块17施加的压力将带着连接到第一操纵块17的第一动铁芯15向上运动。当第一动铁芯15与第一T型杆16的头部下表面接触后,第一动铁芯15带动第一T型杆16向上运动,第一T型杆16拉着第一动触头5向上运动,进而第一动触头5与第一静触头2脱离接触。第一动铁芯15在与第一支架12接触后会停止运动。这样,常用电源侧的动静触头切换到了分断状态,整个双电源转换开关处于双分状态,如图2-1和2-2所示。
双电源转换开关从双分状态切换至备用电源合闸的过程如下。首先,给备用电源侧的第二线圈31通正向电流,为第二动、静铁芯充磁,使得第二动、静铁芯之间产生电磁吸力。在克服第二分闸弹簧30对第二操纵块32施加的压力后,第二动铁芯28向下运动。第二动铁芯28会带动与之固定连接的第二操纵块32一起向下运动,从而第二触头弹簧34也会一起向下运动。第二T型杆33在第二触头弹簧34的压力下向下运动,带着第二动触头26向下运动。当第二动触头26与第二静触头27接触后,第二T型杆33停止运动,由第二触头弹簧34给第二T型杆33的压力为第二动、静触头提供触头压力。当第二动铁芯28与第二静铁芯29接触后,第二动铁芯28停止运动,且第二动、静铁芯会牢牢吸附在一起,以保证为第二动、静触头提供持续的接合力。此时,备用侧动、静触头处于合闸状态,双电源转换开关从双分状态切换到了备用电源合闸状态,如图3-1和3-2所示。这时,联锁板24的右侧端部被备用电源侧的第二联锁座25下压,第二联锁板24的左侧端部被抬起,顶住常用电源侧的第一联锁座20。这样,在备用电源合闸时,常用电源侧的第一动铁芯15无法向下运动。这确保了常用电源与备用电源不能同时接通负载,防止了电源短路这一安全事故的发生。
双电源转换开关从备用状态切换到双分状态、从双分状态切换到常用电源状态的过程与前述类似,不再赘述。
本公开提出的双电源转换开关可通过固定在一起而扩展为两级、三级、四级的双电源转换开关组件。其中图4展示了为四级双电源转换开关的示意图。
需要说明的是,本公开中在描述中使用的“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”等方位词语是参考附图所示的方位进行的,目的是便于理解和说明,且仅用于表示相对位置关系,而并非将相关特征进行绝对方位的限制。在实际使用中,双电源转换开关和多级双电源转换开关组件不一定按照附图所示的方位进行安装。
上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式,然而本领域技术人员可理解的是,在不背离本公开理念的前提下,可以对上述具体实施例做出多种变型和改型,且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合,而不超出本公开的保护范围,本公开的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (16)
1.一种双电源转换开关,其特征在于,包括:
第一触头组,包括第一静触头(2)和第一动触头(5),所述第一动触头(5)配置为能移动以与所述第一静触头(2)接合和分开,以连接和断开第一电源;
第二触头组,包括第二静触头(27)和第二动触头(26),所述第二动触头(26)配置为能移动以与所述第二静触头(27)接合和分开,以连接和断开第二电源;
其中,第一触头组和第二触头组并列地布置在基座(1)中。
2.如权利要求1所述的双电源转换开关,其特征在于,
所述第一动触头(5)配置为沿第一轴线(X1)移动,所述第二动触头(26)配置为沿与所述第一轴线(X1)平行且间隔开的第二轴线(X2)移动。
3.如权利要求2所述的双电源转换开关,其特征在于,还包括:
第一铁芯组,包括第一静铁芯(13)和第一动铁芯(15),所述第一动铁芯(15)配置为能在与第一静铁芯(13)接合的接合位置和与第一静铁芯(13)分开的断开位置之间移动;
第二铁芯组,包括第二静铁芯(29)和第二动铁芯(28),所述第二动铁芯(28)配置为能在与第二静铁芯(29)接合的接合位置和与第二静铁芯(29)分开的断开位置之间移动。
4.如权利要求3所述的双电源转换开关,其特征在于,还包括:
第一操纵块(17),其相对于第一动铁芯(15)固定;
第一中间组件,其连接到所述第一动触头(5);
第一触头弹簧(19),其一端相对于所述第一操纵块(17)固定,另一端抵接所述第一中间组件,使得第一动铁芯(15)在朝向第一静铁芯(13)移动时带动第一操纵块(17)一起移动,第一操纵块(17)通过第一触头弹簧(19)和第一中间组件将第一动触头(5)朝第一静触头(2)的方向移动,当第一动铁芯(15)远离第一静铁芯(13)移动时,第一动铁芯(15)通过所述第一中间组件带动所述第一动触头(5)远离第一静铁芯(13)移动;
第二操纵块(32),其相对于第二动铁芯(28)固定;
第二中间组件,其连接到所述第二动触头(26);
第二触头弹簧(34),其一端相对于所述第二操纵块(32)固定,另一端抵接所述第二中间组件,使得第二动铁芯(28)在朝向第二静铁芯(29)移动时带动第二操纵块(32)一起移动,第二操纵块(32)通过第二触头弹簧(34)和第二中间组件将第二动触头(26)朝第二静触头(27)的方向移动,当第二动铁芯(28)远离第二静铁芯(29)移动时,第二动铁芯(28)通过所述第二中间组件带动所述第二动触头(26)远离第二静铁芯(29)移动。
5.如权利要求4所述的双电源转换开关,其特征在于,
所述第一中间组件包括第一T型杆(16),所述第一T型杆(16)具有第一头部(36)和宽度小于第一头部(36)的第一杆部(40),第一头部(36)位于第一动铁芯(15)和第一触头弹簧(19)之间,且所述第一杆部(40)穿过第一动铁芯(15)的孔延伸,第一动铁芯的孔的尺寸小于所述第一头部的尺寸,其中,当第一动铁芯(15)远离第一静铁芯(13)移动时,第一动铁芯(15)通过带动所述第一头部(36)而带动所述第一中间组件进而带动所述第一动触头(5)移动;
所述第二中间组件包括第二T型杆(33),所述第二T型杆(33)具有第二头部(41)和宽度小于第二头部(41)的第二杆部(42),第二头部(41)位于第二动铁芯(28)和第二触头弹簧(34)之间,且所述第二杆部(42)穿过第二动铁芯(28)的孔延伸,第二动铁芯的孔的尺寸小于所述第二头部的尺寸,其中,当第二动铁芯(28)远离第二静铁芯(29)移动时,第二动铁芯(28)通过带动所述第二头部(41)而带动所述第二中间组件进而带动所述第二动触头(26)移动。
6.如权利要求4所述的双电源转换开关,其特征在于,
所述第一触头弹簧(19)和第二触头弹簧(34)分别位于第一操纵块(17)和第二操纵块(32)的内部空心部中。
7.如权利要求4所述的双电源转换开关,其特征在于,还包括:
一个或多个第一分闸弹簧(18),其配置为抵接所述第一操纵块(17)以向所述第一操纵块(17)施加远离第一静铁芯(13)方向的偏置力;
一个或多个第二分闸弹簧(30),其配置为抵接所述第二操纵块(32)以向所述第二操纵块(32)施加远离第二静铁芯(29)方向的偏置力。
8.如权利要求7所述的双电源转换开关,其特征在于,还包括:
容纳第一动铁芯(15)和第一静铁芯(13)的第一支架(12),所述第一操纵块(17)包括位于所述第一支架(12)外的第一顶部凸缘(17-1)和从所述第一顶部凸缘(17-1)延伸到所述第一支架(12)内的第一体部(17-2),所述一个或多个第一分闸弹簧(18)位于所述第一支架(12)和所述第一顶部凸缘(17-1)之间;
容纳第二动铁芯(28)和第二静铁芯(29)的第二支架,所述第二操纵块(32)包括位于所述第二支架外的第二顶部凸缘(32-1)和从所述第二顶部凸缘延伸到所述第二支架内的第二体部(32-2),所述一个或多个第二分闸弹簧(30)位于所述第二支架和所述第二顶部凸缘之间。
9.如权利要求8所述的双电源转换开关,其特征在于,
所述双电源转换开关具有四个第一分闸弹簧(18),其抵接于第一顶部凸缘(17-1)的四个角部;
所述双电源转换开关具有四个第二分闸弹簧(30),其抵接于第二顶部凸缘(32-1)的四个角部。
10.如权利要求3所述的双电源转换开关,其特征在于,还包括:
机械联锁机构,包括可绕联锁轴枢转的联锁板(24),所述联锁板(24)配置为在以下位置之间枢转:
第一位置,其中第一动铁芯(15)处于接合位置且第二动铁芯(28)处于断开位置;
第二位置,其中第一动铁芯(15)处于断开位置且第二动铁芯(28)处于接合位置;
第一位置与第二位置之间的中间位置,其中第一动铁芯(15)与第二动铁芯(28)均处于断开位置;
其中,在所述第一位置中,联锁板(24)的第二端阻挡第二动铁芯(28)朝向所述第二静铁芯(29)的方向运动,且在所述第二位置,联锁板(24)的第一端阻挡第一动铁芯(15)朝向所述第一静铁芯(13)的方向运动。
11.如权利要求10所述的双电源转换开关,其特征在于,还包括:
第一联锁座(20),其固定到第一动铁芯(15),
第二联锁座(25),其固定到第二动铁芯(28),
其中,联锁板(24)的第一端位于第一联锁座(20)底部,联锁板(24)的第二端位于第二联锁座(25)底部,且其中:
在所述第一位置,联锁板(24)的第二端抵接于第二联锁座(25)底部,以阻挡第二联锁座(25)朝向所述第二静铁芯(29)的方向运动;
在所述第二位置,联锁板(24)的第一端抵接于第一联锁座(20)底部,以阻挡第一联锁座(20)朝向所述第一静铁芯(13)的方向运动。
12.如权利要求10所述的双电源转换开关,其特征在于,
所述第一静铁芯(13)和第二静铁芯(29)固定到底板(11),联锁支架(22)安装于所述底板(11),所述联锁轴(23)安装于所述联锁支架。
13.如权利要求1所述的双电源转换开关,其特征在于,还包括:
第一线圈(14),配置为控制第一动铁芯的充磁和消磁;
第二线圈(31),配置为控制第二动铁芯的充磁和消磁。
14.如权利要求1所述的双电源转换开关,其特征在于,
所述基座(1)具有彼此相对的第一侧壁(43)和第二侧壁(44),用于连接到第一电源的第一电源接线排(9)、用于连接到负载的负载接线排(8)从所述基座(1)穿过所述第一侧壁延伸出,用于连接到第二电源的第二电源接线排(35)从所述基座(1)穿过所述第二侧壁延伸出。
15.如权利要求1所述的双电源转换开关,其特征在于,
所述第一电源为常用电源,所述第二电源为备用电源。
16.一种多级双电源转换开关组件,其特征在于,包括多个如权利要求1-15中任一项所述的双电源转换开关。
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