CN107068466A - 一种适用于大电流的三相快速切换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述切换装置包括切换机构，所述切换机构一侧连接有动力机构；所述切换机构包括外壳体、底座、连接板、传动轴；所述外壳体设置在所述切换机构外侧，外壳体一端设有所述底座；所述底座上均匀分布有灭弧栅片，底座内侧设有连接板，所述连接板上固定连接有触点；所述传动轴设置在所述外壳体内部，传动轴外侧设有主轴；所述主轴上位于所述触点一侧连接有触头。本发明能够在三相大电流线路间快速切换，将线路中断时间降低，能够避免因分断电弧引起短路的可能以及程序错误导致相间短路的情况，接触可靠性强，使用寿命长。

Description

一种适用于大电流的三相快速切换装置
技术领域
本发明涉及低压电气技术领域，具体涉及一种适用于大电流的三相快速切换装置。
背景技术
目前的低压电气行业中，用于大电流快速切换的装置通常为控制单相线路分合的普通继电器，也出现了用于两相间切换的单刀双掷继电器，但是尚不存在单独一个装置可以实现三相大电流线路间快速切换的功能。
当前，用于大电流的三相快速切换主要使用普通继电器或单刀双掷继电器的组合而实现。其中使用三个普通继电器，通过程序分别控制三个继电器的分断、闭合次序，从而实现线路在三相间切换的目的。该方法的优点在于技术成熟、价格低廉，缺点是切换逻辑复杂，切换时间长，无机构互锁，无灭弧装置。使用三个单刀双掷继电器，是通过程序分别控制三个继电器的动作次序，从而实现线路在三相间切换的目的。该方法的优点在于技术较为成熟以及有机构互锁可以防止切换逻辑造成的短路，缺点是切换逻辑复杂，切换时间长，成本较高，无灭弧装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于大电流的三相快速切换装置，能够在三相大电流线路间快速切换，将线路中断时间降低；切换装置具备灭弧功能，避免因分断电弧引起短路的可能；装置自身存在机构互锁，避免因程序错误导致相间短路的情况；另外装置还提供与同等电流等级断路器一致的触头终压力及触头超程，保证切换装置的接触可靠性及机械寿命。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述切换装置包括切换机构，所述切换机构一侧连接有动力机构；所述切换机构包括外壳体、底座、连接板、传动轴；所述外壳体设置在所述切换机构外侧，外壳体一端设有所述底座；所述底座上均匀分布有灭弧栅片，底座内侧设有连接板，所述连接板上固定连接有触点；所述传动轴设置在所述外壳体内部，传动轴外侧设有主轴；所述主轴上位于所述触点一侧连接有触头。
如上所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述触点设有3组，每组触点设有2个，3组触点均匀分布在所述底座上。触点固定不动,用于实现与选择的触头接触,从而实现装置的电路接通。
如上所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述触头设有2组，2组触头对称分布在所述主轴上。触头跟随主轴转动，实现触头与触点的分断及闭合。
如上所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述主轴***套设固定法兰，固定法兰与主轴之间设有簧片，所述簧片呈圆环形。固定法兰为装置内结构提供支撑作用，同时还起到导电作用，簧片保证大电流旋转体主轴和固定法兰的良好接触。
如上所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述固定法兰上设有环槽，所述簧片位于所述环槽内。进一步保证大电流旋转体主轴和固定法兰的良好接触。
如上所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述固定法兰***套设弹簧，所述弹簧处于压缩状态，弹簧用于使触头和触点之间压紧。弹簧提供触头终压力，触头的终压力是指触头完全闭合后作用于触头上的压力，终压力由触头弹簧的最终压缩量决定，它可使触头处于闭合状态时的接触电阻保持较低值，保证触头与触点的可靠接触。
如上所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述动力机构采用步进电机，步进电机动力输出轴连接所述传动轴。所述步进电机连接有可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器为步进电机提供控制信号，可编程逻辑控制器用于控制传动轴的旋转，传动轴带动主轴实现触头的旋转，触头旋转实现与触点的接触与分离。
如上所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述切换装置设有互锁机构，互锁机构采用机械互锁开关，所述互锁机构防止换相瞬间或程序错误分开的接触器未经灭弧造成相间短路。机械互锁开关是通过机械部件实现互锁，比如两个开关不能同时合上，可以通过机械杠杆，使得一个开关合上时，另一个开关被机械卡住无法合上，机械互锁可靠性高，属于现有技术。
本发明方法具有如下优点：通过动力机构带动切换装置旋转特定角度从而实现触头、触点***分断及闭合；切换装置通过灭弧栅片实现灭弧功能，避免因分断电弧引起短路的可能；装置自身存在机构互锁，避免因程序错误导致相间短路的情况；另外装置还提供与同等电流等级断路器一致的触头终压力及触头超程，保证切换装置的接触可靠性及机械寿命。
附图说明
图1适用于大电流的三相快速切换装置外部结构示意图；
图2适用于大电流的三相快速切换装置内部结构示意图；
图3适用于大电流的三相快速切换装置触头与触点位置结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1、图2所示，一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述切换装置包括切换机构1，所述切换机构1一侧连接有动力机构2；所述切换机构1包括外壳体13、底座5、连接板4、传动轴10；所述外壳体13设置在所述切换机构1外侧，外壳体13一端设有所述底座5；所述底座5上均匀分布有灭弧栅片3，底座5内侧设有连接板4，所述连接板4上固定连接有触点6；所述传动轴10设置在所述外壳体13内部，传动轴10外侧设有主轴8；所述主轴8上位于所述触点6一侧连接有触头7。
所述触点6设有3组，每组触点6设有2个，3组触点6均匀分布在所述底座5上。触点6固定不动,用于实现与选择的触头7接触,从而实现装置的电路接通。
所述触头7设有2组，2组触头7对称分布在所述主轴8上。触头7跟随主轴8转动，实现触头7与触点6的分断及闭合。
所述主轴8***套设固定法兰12，固定法兰12与主轴8之间设有簧片11，所述簧片11呈圆环形。固定法兰12为装置内结构提供支撑作用，同时还起到导电作用，簧片11保证大电流旋转体主轴8和固定法兰12的良好接触。
所述固定法兰12上设有环槽，所述簧片11位于所述环槽内。进一步保证大电流旋转体主轴8和固定法兰12的良好接触。
所述固定法兰12***套设弹簧9，所述弹簧9处于压缩状态，弹簧9用于使触头7和触点6之间压紧。弹簧9提供触头7终压力，触头的终压力是指触头完全闭合后作用于触头上的压力，终压力由触头弹簧的最终压缩量决定，它可使触头处于闭合状态时的接触电阻保持较低值，保证触头7与触点6的可靠接触。
所述动力机构2采用步进电机，步进电机动力输出轴连接所述传动轴10。所述步进电机连接有可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器为步进电机提供控制信号，可编程逻辑控制器用于控制传动轴10的旋转，传动轴10带动主轴8实现触头7的旋转，触头7旋转实现与触点6的接触与分离。
所述切换装置设有互锁机构，互锁机构采用机械互锁开关，所述互锁机构防止换相瞬间或程序错误分开的接触器未经灭弧造成相间短路。
如图3所示，在本实施方式中，目前状态为触头71与触点61接触，如果需要触头7与触点62接触，最快的方案是动力机构2顺时针旋转60°，继而通过传动轴10、主轴8使触头72与触点62接触。以步进电机步进角为1.8°，驱动程序脉冲频率为2400p/s，不进行细分计算，旋转60°需要用时60/(1.8*2400)＝0.014s。如果需要特定时间切换线路，则调整步进电机驱动程序的脉冲频率即可。
上述从触点61切换至触点62的切换操作过程，同时适用于从触点62切换至触点63、从触点63切换至触点61的切换操作。对于从触点61切换至触点63、从触点62切换至触点61以及从触点63切换至触点62的切换操作，其原理与上述切换一致，只是动力机构2的旋转由顺时针改为逆时针即可。
由以上本发明实施方式提供的技术方案可见，本发明实施方式通过动力机构，在可编程逻辑控制器的控制下，带动切换装置旋转特定角度从而实现触头***分断及闭合。切换装置的灭弧栅片具备灭弧功能，避免因分断电弧引起短路的可能，同时装置自身存在机构互锁，避免因程序错误导致相间短路的情况，另外装置还提供与同等电流等级断路器一致的触头终压力及触头超程，保证切换装置的接触可靠性及机械寿命。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种适用于大电流的三相快速切换装置，所述切换装置包括切换机构，所述切换机构一侧连接有动力机构；其特征在于：所述切换机构包括外壳体、底座、连接板和传动轴；所述外壳体设置在所述切换机构外侧，外壳体一端设有所述底座；所述底座上均匀分布有灭弧栅片，底座内侧设有连接板，所述连接板上固定连接有触点；所述传动轴设置在所述外壳体内部，传动轴外侧设有主轴；所述主轴上位于所述触点一侧连接有触头。
2.根据权利要求1所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，其特征在于：所述触点设有3组，每组触点设有2个，3组触点均匀分布在所述底座上。
3.根据权利要求1或2所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，其特征在于：所述触头设有2组，2组触头对称分布在所述主轴上。
4.根据权利要求1所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，其特征在于：所述主轴***套设固定法兰，固定法兰与主轴之间设有簧片，所述簧片呈圆环形。
5.根据权利要求4所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，其特征在于：所述固定法兰上设有环槽，所述簧片位于所述环槽内。
6.根据权利要求4所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，其特征在于：所述固定法兰***套设弹簧，所述弹簧处于压缩状态，弹簧用于使触头和触点之间压紧。
7.根据权利要求1所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，其特征在于：所述动力机构采用步进电机，步进电机动力输出轴连接所述传动轴。
8.根据权利要求7所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，其特征在于：所述步进电机连接有可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器为步进电机提供控制信号，可编程逻辑控制器用于控制传动轴的旋转，传动轴带动主轴实现触头的旋转，触头旋转实现与触点的分断及闭合。
9.根据权利要求1所述一种适用于大电流的三相快速切换装置，其特征在于：所述切换装置设有互锁机构，互锁机构采用现有技术中的机械互锁开关，所述互锁机构防止换相瞬间或程序错误分开的接触器未经灭弧造成相间短路。
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