CN221447051U - 自动隔离开关 - Google Patents

Abstract

本新型提出的自动隔离开关，包括外壳体、电动推杆、动触点、静触点、固定座、连动杆，还具有电流检测机构、电压检测机构、控制机构；外壳体的两侧各有导向槽，多只静触点的上端分别间隔距离安装在连动杆下端，多只固定座及电动推杆的下端分别安装在外壳体内下端，多只动触点的下端分别安装在多只固定座的上端；电动推杆的上端安装在连动杆下端，连动杆的两侧分别滑动套在外壳体两侧导向槽内；电流检测机构、电压检测机构、控制机构安装在元件盒内。本新型能在较低高度位置控制用电负荷工况，在电流过大或短路，供电电源电压过高时，能断开用电负荷的工作电源，减少了负荷因为电流过大或者电压过高损坏的几率。

Description

自动隔离开关

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，特别是一种自动隔离开关。

背景技术

隔离开关，主要结构包括外壳体、手柄、动触点和静触点、与动触点相连的进线桩、与静触点相连的出线桩，应用中，使用者向上或向下扳动手柄，使得动触点和静触点闭合，进而供电电源通过动触点和静触点为用电负荷供电，反之，使用者向下或向上扳动手柄，使得动触点和静触点开路，供电电源停止为用电负荷供电。

我国专利号“201520716809.4”、专利名称“隔离开关”的授权专利，该专利记载到“本实用新型提供的隔离开关,通过所述静触头和所述动触头的凹凸槽与所述锁紧机构，实现所述隔离开关增大接触面积且牢固连接,避免由接触不良造成的事故,增强可靠性”。该专利虽然减少了接触不良导致的事故，增强了可靠性，但是和现有隔离开关一样还或多或少存在一些如下应用技术缺点。第一：工作人员是通过手动向上或向下拉动操作杆或者手柄等，进而控制隔离开关的闭合或者开路，这样，特别在操作大功率隔离开关时，由于相对所使用的作用力较大以及需要接近设备操作(比如隔离开关高度较高)，会给工作人员带来不便。第二：在输入电压异常升高时不能及时断开负荷，存在负荷因为电压过高损坏的几率。综上，提供一种能给使用者操作带来便利，且能在电压过高时等断开负荷用电的隔离开关还是非常有必要。

实用新型内容

本实用新型提供了一种工作人员可通过简单的电源开关操作控制负荷用电或者停止工作，给工作人员带来了便利(不需要登高操作)且减少了操作用力，并在实际应用中用电负荷过大或者电压过高时，能及时自动断开用电负荷的电源,对用电负荷能起到保护作用，克服了现有隔离开关由于结构限制存在背景技术所述各种弊端的自动隔离开关。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

自动隔离开关，包括外壳体、电动推杆、动触点、静触点、固定座、连动杆，其特征在于，还具有电流检测机构、电压检测机构、控制机构；所述外壳体的两侧各有导向槽，多只静触点的上端分别间隔距离安装在连动杆下端，多只固定座及电动推杆的下端分别安装在外壳体内下端，多只动触点的下端分别安装在多只固定座的上端；所述电动推杆的上端安装在连动杆下端，连动杆的两侧分别滑动套在外壳体两侧导向槽内；所述电流检测机构、电压检测机构、控制机构安装在元件盒内；所述电流检测机构、电压检测机构的信号输出端和控制机构的信号输入端电性连接，控制机构的控制电源输出端和电动推杆的电源输入端电性连接。

进一步地，所述连动杆的外径小于导向槽的内径，连动杆位于导向槽上止点时，静触点和动触点开路，连动杆位于导向槽下止点时，静触点和动触点导通。

进一步地，所述动触点和静触点处于同一个垂直面，动触点顶部两侧向外倾斜，动触点上端内径大于静触点外径、下端内径小于静触点外径。

进一步地，所述外壳体为密封式结构、外壳体内充满有变压器油，外壳体上端外安装有排气阀。

进一步地，所述固定座是陶瓷绝缘座。

进一步地，所述控制机构包括电性连接的可控硅、时间控制器，可控硅阴极和时间控制器正极电源输入端连接。

与现有技术相比本实用新型有益效果是：(1)实际应用中，工作人员不需要登高操作，在较低高度位置经电源开关就能控制用电负荷的工况(不需要工作人员手动机械方式控制动触点和静触点的闭合、开路)，给工作人员带来了便利，且减少了工作人员从高处跌落的风险(可把外壳体及内部的器件安装在高处位置，减少因为高度过低小孩子等接触触电的几率；元件盒安装在较低位置方便操作)。(2)在用电负荷因各种原因电流过大或短路，供电电源电压过高时，能断开用电负荷的工作电源，减少了负荷因为电流过大或者电压过高损坏的几率，且本新型能根据用电负荷具体情况设定控制的电流及电压数据，应用更加灵活。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，自动隔离开关，包括绝缘外壳体1、电动推杆MD、动触点2、静触点3、绝缘固定座4、蓄电池H、电源机构T1、绝缘连动杆5，还具有电流检测机构6、电压检测机构7、控制机构8；所述外壳体1是密封式结构，外壳体1的左右两侧端上内中部各有一个垂直分布的导向槽101，四只静触点3的上端分别间隔一定距离经螺栓安装在连动杆5下端，四只固定座4的下端分别经螺栓左右间隔一定距离安装在外壳体1内下端，四只动触点2的下端分别经螺栓安装在四只固定座4的上端；所述电动推杆MD的筒体下端经螺栓安装在外壳体1内下端中部，电动推杆MD的活动杆上端经螺栓安装在连动杆5下端中部，连动杆5的两侧分别滑动套在外壳体两侧内上端的导向槽101内；所述蓄电池H、电源机构T1、电流检测机构6、电压检测机构7、控制机构8安装在元件盒9内电路板上，元件盒9安装在较低位置电控箱内。

图1、2所示，连动杆5的外径略小于导向槽101的内径0.2毫米，连动杆5位于导向槽101上止点时，静触点3和动触点2开路，连动杆5位于导向槽101下止点时，铜质静触点2和铜质弹性动触点3导通。动触点2和静触点3处于同一个垂直面，动触点2是“U”型结构，且动触点2顶部两侧向外倾斜，动触点2上端内径大于静触点3外径、下端内径小于静触点3外径。外壳体1为密封式结构、外壳体1内充满有变压器油(散热灭弧作用)，外壳体上端外安装有进气管和其内部互通的排气阀102(排除外壳体内过压力)。固定座4是陶瓷绝缘座。电流检测机构包括经导线连接的电流互感器M、电容C1、电阻R1及R2、可调电阻RP1、桥堆T2，电流互感器M的电源输出端(二次侧两端)和桥堆T2电源输入端1及2脚分别连接，桥堆T2的正极电源输出端和电容C1正极、可调电阻RP1一端连接，可调电阻RP1另一端和两只电阻R1及R2一端连接，电容C1负极和第一只电阻R1另一端、桥堆T2负极电源输出端4脚连接，和其中一只动触点2相连用电负荷的其中一根供电相线经由电流互感器T2中心孔穿过。电压检测机构包括经导线连接的变压器T、桥堆T3、电容C2、可调电阻RP2、电阻R3及R4，变压器T初级绕组两端和供电线路的其中一根相线及零线(220V)经导线连接，变压器T的次级绕组两端和桥堆T3电源输入两端分别连接，桥堆T3正极电源输出端和可调电阻RP2一端、电容C2正极连接，可调电阻RP2另一端和两只电阻R3及R4一端连接，电容C2负极和第二只电阻C2另一端、桥堆T3的负极电源输出端4脚连接。控制机构包括经电路板布线连接的可控硅MS、时间控制器T4，可控硅MS阴极和时间控制器T4正极电源输入端1脚连接。

图1、2所示，电源机构T1的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，电源机构T1的电源输出端3及4脚经电源开关S1(手柄位于元件盒前端开孔外)串联和蓄电池H两极、电流检测机构的电源输入端电容C1负极、电压检测机构的电源输入端电阻R3另一端、电源开关S的电源输入端1及2脚、控制机构的电源输入端可控硅MS阳极及时间控制器T4的2脚分别经导线连接。电流检测机构的信号输出端电阻R2另一端、电压检测机构的信号输出端电阻R4另一端和控制机构的信号输入端可控硅MS控制极经导线连接。电源开关S的电源输出端3及4脚、5及6脚和电动推杆MD的正负或负正两极电源输入端分别经导线连接(导线经由外壳体后下端开孔向外引出，开孔用密封胶密封)。控制机构的控制电源输出端时间控制器T4的3及4脚和电动推杆MD的正负两极电源输入端分别经导线连接，四只静触点后侧端和交流三线四线供电线经导线连接(导线经由外壳体后上端四个开孔向外引出，开孔用密封胶密封)，四只动触点和用电负荷的电源输入端经导线连接(导线经由外壳体后下端四个开孔向外引出，开孔用密封胶密封)。电源机构T1是工作电压交流220V转直流12V直流电源模块；蓄电池H型号12V/5Ah(主要作用是供电线路停电后为电路供电)；可控硅MS型号是MCR100-6；电动推杆MD是往复式电动伸缩杆；变压器T是220V转9V、功率2W的降压变压器；桥堆T2、T3型号是是kbp206；电容C1、C2是470μF/50V；电阻R1、R2、R3、R4阻值分别是10K、4.7K、10K、4.7K；可调电阻RP1、RP2阻值是470K(本发明分别调节到112K、135K)；电流互感器M是型号DB18CT的小电流互感器；时间控制器T4是型号品牌Bosch/博世的微电脑时控开关，该时控开关有两个电源输入端、两个电源输出端，通过时控开关的设置按键，能设定电源输出端输出电源的时间。

图1、2所示，本新型工作原理如下。(1)：交流220V电源进入电源机构T1的电源输入端后其3、4脚输出直流12V电源进入蓄电池H(蓄电池充电)以及电流检测机构、电压检测机构、电源开关S、控制机构的电源输入端。(2)：平时使用时，工作人员把电源开关S(手柄位于元件盒前端开孔外)向左或向右拨动后，电源开关S的1、2脚和3、4脚或5、6脚分别连通，这样，电动推杆MD的正负或负正两极电源输入端会得电；电动推杆MD正负两极电源输入端得电时其活动杆推动连动杆5沿导向槽101向上运动，进而动触点和动触点开路，用电负荷停止工作(到位后关闭电源开关)；电动推杆MD负正两极电源输入端得电时其活动杆推动连动杆5沿导向槽101向下运动，进而动触点和动触点闭合，这样用电负荷工作(到位后关闭电源开关)；通过上述，本新型安装包括安装电源开关在内的电源机构元件盒其高度较低，这样工作人员不需要登高操作，在较低高度位置经电源开关就能控制用电负荷的工况，给工作人员带来了便利，且减少了工作人员从高处跌落的风险(可把外壳体及内部的器件安装在高处位置，减少因为高度过低小孩子等接触触电的几率)。(3)：电流互感器在用电负荷工作电流不超阈值时(比如不超50A)，流经电流互感器M的电流相对低，电流互感器M的二次侧输出的电流相对低(二次侧电流低、电压就会相对低)，这样，由于进入桥堆T2(整流作用)的交流电压相对低，桥堆T2的3、4脚输出的电压信号(电容C1滤波作用)经可调电阻RP1、电阻R1分压，电阻R2降压限流进入可控硅MS的控制极电压、低于可控硅MS的0.8V触发电压，可控硅MS不被触发导通，时间控制器T4的3、4脚不输出电源到电动推杆MD的电源输入端，设备继续为负荷供电；电流互感器在用电负荷工作电流超阈值时(比如超50A)，流经电流互感器M的电流相对高，电流互感器M的二次侧输出的电流相对高(二次侧电流高、电压就会相对高)，这样，由于进入桥堆T2的交流电压相对高，桥堆T2的其3、4脚输出的电压信号经可调电阻RP1、电阻R1分压，电阻R2降压限流进入可控硅MS的控制极电压、高于可控硅MS的0.8V触发电压，可控硅MS被触发导通，时间控制器T4得电其3、4脚输出4秒钟电源到电动推杆MD的正负电源输入端，这样，电动推杆MD其活动杆推动连动杆5沿导向槽101向上运动，进而动触点和动触点开路，用电负荷停止工作(4秒钟后，电动推杆MD失电)。(4)：供电区域供电电压相对低时(对于一根相线和一根零线电压比如低于242V，对于三相四线交流电源实际电压低于418V)，电源经变压器T变压，输出较低电压交流电源进入桥堆T3的电源输入端，桥堆T3的3及4脚输出直流电源(电容C2滤波)经可调电阻RP2、电阻R3分压，电阻R4降压限流进入可控硅MS的控制极电压、低于可控硅MS的0.8V触发电压，可控硅MS不被触发导通，时间控制器T4的3、4脚不输出电源到电动推杆MD的电源输入端，设备继续为负荷供电；供电区域供电电压相对高时(对于一根相线和一根零线电压比如高于242V，对于三相四线交流电源实际电压高于418V)，电源经变压器T变压，输出较高电压交流电源进入桥堆T3(整流作用)的电源输入端，桥堆T3的3及4脚输出直流电源经可调电阻RP2、电阻R3分压，电阻R4降压限流进入可控硅MS的控制极电压、高于可控硅MS的0.8V触发电压，可控硅MS被触发导通，时间控制器T4的3、4脚输出电源到电动推杆MD的电源输入端，这样，电动推杆MD其活动杆推动连动杆5沿导向槽101向上运动，进而动触点和动触点开路，这样用电负荷停止工作(4秒钟后，电动推杆MD失电)。后续工作人员关闭电源开关S1后，可控硅MS不再导通，工作人员又可以正常经电源开关控制动触点及静触点闭合或者开路。通过上述，在用电负荷因各种原因电流过大或短路，供电电源电压过高时，能断开用电负荷的工作电源，减少了负荷因为电流过大或者电压过高损坏的几率，且本新型能根据用电负荷具体情况设定控制的电流及电压阈值，应用更加灵活(具体的，工作人员把可调电阻RP1、RP2的电阻值分别调节得相对低时，其分别和电阻R1、R3分压相对小，这样后续现场负荷工作电流、供电电压相对小时，可控硅MS就会导通，也就是本新型工作电流、供电电压阈值设置得相对小；工作人员把可调电阻RP1、RP2(手柄位于元件盒外侧端，环手柄侧端标记有代表电流、电压的数字)的电阻值分别调节得相对大时，其和电阻R1、R3分压相对大，这样后续现场负荷工作电流、供电电压相对大时，可控硅MS才会导通，也就是本新型工作电流、供电电压阈值设置得相对大)。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (6)

1.自动隔离开关，包括外壳体、电动推杆、动触点、静触点、固定座、连动杆，其特征在于，还具有电流检测机构、电压检测机构、控制机构；所述外壳体的两侧各有导向槽，多只静触点的上端分别间隔距离安装在连动杆下端，多只固定座及电动推杆的下端分别安装在外壳体内下端，多只动触点的下端分别安装在多只固定座的上端；所述电动推杆的上端安装在连动杆下端，连动杆的两侧分别滑动套在外壳体两侧导向槽内；所述电流检测机构、电压检测机构、控制机构安装在元件盒内；所述电流检测机构、电压检测机构的信号输出端和控制机构的信号输入端电性连接，控制机构的控制电源输出端和电动推杆的电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的自动隔离开关，其特征在于，连动杆的外径小于导向槽的内径，连动杆位于导向槽上止点时，静触点和动触点开路，连动杆位于导向槽下止点时，静触点和动触点导通。

3.根据权利要求1所述的自动隔离开关，其特征在于，动触点和静触点处于同一个垂直面，动触点顶部两侧向外倾斜，动触点上端内径大于静触点外径、下端内径小于静触点外径。

4.根据权利要求1所述的自动隔离开关，其特征在于，外壳体为密封式结构、外壳体内充满有变压器油，外壳体上端外安装有排气阀。

5.根据权利要求1所述的自动隔离开关，其特征在于，固定座是陶瓷绝缘座。

6.根据权利要求1所述的自动隔离开关，其特征在于，控制机构包括电性连接的可控硅、时间控制器，可控硅阴极和时间控制器正极电源输入端连接。