CN109920665A - 一种电磁轴心锁电力开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电磁轴心锁电力开关装置，其包括有第一电磁铁、衔铁及触头组件，所述衔铁弹性滑动连接于第一电磁铁，该衔铁上开设有凹口，所述第一电磁铁上设置有能往复弹性摆动的锁扣，所述第一电磁铁上电时，衔铁驱动触头组件闭合且锁扣持续卡合于凹口内，当外力驱动锁扣以令锁扣与凹口分离时，衔铁弹性复位且触头组件断开。该开关装置通过对其轴心衔铁的锁定，使得电磁铁无需长时间处于上电状态，从而提高了电磁铁的使用寿命和可靠性，同时，该开关装置还具有结构简单、节约成本的优势。

Description

一种电磁轴心锁电力开关装置

技术领域

本发明涉及电力开关及断路器应用技术领域，尤其涉及一种电磁轴心锁电力开关装置。

背景技术

电力开关是在输配电***中用于切断或接通负荷电路、用于切断故障电路以及具有切换不同电力供应来源功能的设备名称，按电压等级分类，电力开关可分为低压开关、高压开关、超高压开关等。

现有的常用低压电力开关，大多采用电磁铁驱动电气触点的闭合或者断开，通过电磁铁的长时间吸合，驱动电气触点处于闭合状态，该电力开关中，处于工作状态的电磁铁容易出现温度升高等现象，从而影响电磁铁的使用寿命。而且电磁铁在断电时，会产生磁滞，从而影响断路反应速度，同时，受电网电压波动等情况的影响，电磁铁容易出现误动作，从而影响电力开关的可靠性。为了避免上述情况的出现，一些电力开关通过机械连锁装置对其工作状态进行锁定，但是这些机械连锁装置体积庞大、电路复杂、成本较高，难以在工业生产中实现批量化生产。至于一般的低压断路器，无法以简单、小型及低成本的结构实现遥控驱动及遥控监控功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种电磁轴心锁电力开关装置，该开关装置通过对其轴心衔铁的锁定，使得电磁铁无需长时间处于上电状态，从而提高了电磁铁的使用寿命和可靠性。同时，该开关装置可应用于断路器上，用以增加断路反映速度及可控性，从而实现遥控驱动开关功能。此外，该开关装置还具有结构简单、成本较低的优势。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种电磁轴心锁电力开关装置，其包括有第一电磁铁、衔铁及触头组件，所述衔铁弹性滑动连接于第一电磁铁，该衔铁上开设有凹口，所述第一电磁铁上设置有能往复弹性摆动的锁扣，所述第一电磁铁上电时，衔铁驱动触头组件闭合且锁扣持续卡合于凹口内，当外力驱动锁扣以令锁扣与凹口分离时，衔铁弹性复位且触头组件断开。

优选地，用于驱动锁扣以令锁扣与凹口分离的外力来源于手动或者电磁动力驱动。

优选地，所述锁扣呈半圆状设置且其圆心位置可转动连接于第一电磁铁，该锁扣上设置有驱动杆，所述驱动杆与第一电磁铁之间设置有驱动杆弹簧，所述锁扣与凹口分离时，锁扣的切面与衔铁的侧面贴合，所述锁扣卡合于凹口之内时，该锁扣的切面的两个端点之一位于该凹口之内。

优选地，还包括有锁扣驱动机构，所述锁扣驱动机构包括有相互电连接的第二电磁铁和第二驱动电路，所述第二电磁铁的磁性端与驱动杆相对设置，所述驱动杆呈铁磁性，所述第二电磁铁上电时与驱动杆吸合，且该驱动杆驱动锁扣与凹口分离。

优选地，还包括有锁扣驱动机构，所述锁扣呈楔形设置，该锁扣的尖端与衔铁相对设置，其另一端通过驱动杆连接于锁扣驱动机构，该驱动杆上套设有驱动杆弹簧，所述锁扣驱动机构用于驱动锁扣往复弹性摆动。

优选地，所述第一电磁铁包括有壳体及线圈，所述壳体为铁磁性壳体，所述线圈设于壳体内且二者呈桶形设置，所述衔铁的下端部在该桶形的空心内弹性滑动。

优选地，还包括有第一驱动电路，所述线圈电连接于该第一驱动电路。

优选地，所述衔铁与壳体之间设有一衔铁弹簧。

优选地，所述触头组件包括有一组电气触头和至少一组灭弧触头，所述灭弧触头与电气触头之间连接有电弧吸收装置，所述触头组件启动闭合时，灭弧触头先于电气触头闭合，所述触头组件启动断开时，电气触头先于灭弧触头断开。

优选地，所述触头组件包括有第一触点、第二触点及绝缘分隔板，所述第一触点和第二触点相对设置且二者或者二者之一为弹性触点，所述触头组件启动断开时，第一触点和第二触点断开，绝缘分隔板推入二者之间，所述触头组件启动闭合时，在第一触点和第二触点闭合之前，绝缘分隔板移出二者之间。

本发明公开的电磁轴心锁电力开关装置中，第一电磁铁上电后且在锁扣的卡合作用下，衔铁驱动触头组件保持在闭合状态，此时可以停止对第一电磁铁供电，使得第一电磁铁免于长期处在上电状态，该方法不仅能避免第一电磁铁发热，能防止电网波动对第一电磁铁的干扰，避免第一电磁铁产生误动作，从而提高其使用寿命和可靠性能。当用户欲断开触头组件时，可通过都手动或者电动机构驱动锁扣，以令锁扣与凹口分离，衔铁得以弹性复位。本发明的有益效果在于，通过对其轴心衔铁的锁定，使得电磁铁无需长时间处于上电状态，从而提高了电磁铁的使用寿命和可靠性，同时，该开关装置还具有结构简单、成本较低的优势。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图。

图2为本发明第一实施例另一状态的结构示意图。

图3为本发明第二实施例的结构示意图。

图4为本发明第二实施例另一状态的结构示意图。

图5为本发明第三实施例的结构示意图。

图6为本发明第三实施例另一状态的结构示意图。

图7为本发明第四实施例的结构示意图。

图8为本发明第四实施例另一状态的结构示意图。

图9为本发明第五实施例中的触头组件的结构示意图。

图10为本发明第五实施例中的触头组件另一状态的结构示意图。

图11为本发明第六实施例中的触头组件的结构示意图。

图12为本发明第六实施例中的触头组件另一状态的结构示意图。

图13为本发明第七实施例中的触头组件的结构示意图。

图14为本发明第七实施例中的触头组件另一状态的结构示意图。

图15为本发明第七实施例中的电弧吸收装置的电路结构图。

图16为本发明第八实施例中的触头组件的结构示意图。

图17为本发明第八实施例中的触头组件另一状态的结构示意图。

图18为本发明第九实施例中的触头组件的结构示意图。

图19为本发明第九实施例中的触头组件另一状态的结构示意图。

图20为本发明第十实施例中的触头组件的结构示意图。

图21为本发明第十实施例中的触头组件另一状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开一种电磁轴心锁电力开关装置，其具体结构参见如下实施例。

实施例1：

结合图1及图2所示，该电磁轴心锁电力开关装置包括有第一电磁铁1、衔铁2及触头组件3，所述衔铁2弹性滑动连接于第一电磁铁1，该衔铁2上开设有凹口4，所述第一电磁铁1上设置有能往复弹性摆动的锁扣5，所述第一电磁铁1上电时，衔铁2驱动触头组件3闭合且锁扣5持续卡合于凹口4内，当外力驱动锁扣5以令锁扣5与凹口4分离时，衔铁2弹性复位且触头组件3断开。其中，用于驱动锁扣5以令锁扣5与凹口4分离的外力来源于手动或者电磁动力驱动。第一电磁铁1上电后，在锁扣5的卡合作用下，衔铁2驱动触头组件3 保持在闭合状态，此时可以停止对第一电磁铁1供电，使得第一电磁铁1免于长期处在上电状态，该方法不仅能避免第一电磁铁1发热，能防止电网波动对第一电磁铁1的干扰，避免第一电磁铁产生误动作，从而提高其使用寿命和可靠性能。当用户欲断开触头组件3时，可通过都手动或者电磁驱动动机构驱动锁扣5，以令锁扣5与凹口4分离，衔铁2得以弹性复位。

所述锁扣5呈半圆状设置且其圆心位置可转动连接于第一电磁铁1，该锁扣 5上设置有驱动杆50，所述驱动杆50与第一电磁铁1之间设置有驱动杆弹簧51，所述锁扣5与凹口4分离时，锁扣5的切面与衔铁1的侧面贴合，所述锁扣5 卡合于凹口4之内时，该锁扣5的切面的两个端点之一位于该凹口4之内，该驱动杆50和驱动杆弹簧51用于实现锁扣5的往复弹性摆动。

本实施例中，所述第一电磁铁1包括有壳体11及线圈10，所述壳体11为铁磁性壳体，所述线圈10设于壳体11内且二者呈桶形设置，所述衔铁2的下端部在该桶形的空心内弹性滑动。该开关装置还包括有第一驱动电路12，所述线圈10电连接于该第一驱动电路12，所述第一驱动电路12用于控制第一电磁铁1上电或者掉电。所述衔铁2的上端部与壳体11之间设有一衔铁弹簧7，且通过该衔铁弹簧7而实现衔铁2的弹性滑动。

实施例2：

结合图3和图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，该电磁轴心锁电力开关装置还包括有锁扣驱动机构6，所述锁扣驱动机构6包括有相互电连接的第二电磁铁60和第二驱动电路61，所述第二电磁铁60的磁性端与驱动杆50相对设置，所述驱动杆50呈铁磁性，所述第二电磁铁60上电时与驱动杆50吸合，且该驱动杆50驱动锁扣5与凹口4分离，所述第二驱动机构61用于控制第二电磁铁60上电或者掉电，从而进一步控制驱动杆50摆动。

实施例3：

结合图5和图6所示，作为实施例2的一种替代方案，该电磁轴心锁电力开关装置还包括有锁扣驱动机构6，所述锁扣5呈楔形设置，该锁扣5的尖端与衔铁2相对设置，其另一端通过驱动杆50连接于锁扣驱动机构6，该驱动杆50 上套设有驱动杆弹簧51，所述锁扣驱动机构6用于驱动锁扣5往复弹性摆动。实际应用中，该锁扣驱动机构6可以是电磁阀、电磁铁，或者其他具有同等驱动能力的动力机构。

实施例4：

结合图7和图8所示，作为实施例2的一种替代方案，本实施例与实施例2 的区别在于，驱动杆50由两条相互活动连接的支臂构成，驱动杆50的一端套设有驱动杆弹簧51后，连接于锁扣驱动机构6，驱动杆50的另一端连接于锁扣 5，锁扣驱动机构6通过杠杆传动原理将动力传输至锁扣5，使锁扣5得以往复摆动。

实施例5：

结合图9和图10所示，所述触头组件3包括有一组电气触头和至少一组灭弧触头，所述灭弧触头与电气触头之间连接有电弧吸收装置305，所述触头组件 3启动闭合时，灭弧触头先于电气触头闭合，所述触头组件3启动断开时，电气触头先于灭弧触头断开。在触头组件3闭合过程中，由于灭弧触头先于电气触头闭合，所以该灭弧触头所产生的电弧先传输至电弧吸收装置305，并被电弧吸收装置305所吸收，避免在电气触头闭合时产生电弧；该触头组件3在断开过程中，由于电气触头先于灭弧触头断开，所以该电气触头所产生的电弧先传输至电弧吸收装置305，并被该电弧吸收装置305所吸收，从而避免在电气触头断开时产生电弧。为了更加有效提高灭弧能力，所述灭弧触头的数量是多组，所述触头组件3闭合时，多组灭弧触点依次闭合，所述触头组件3断开时，多组灭弧触点依次断开。通过以上过程可以看出，该触头组件以非同步的方式实现了对触头的通/断控制以及对电弧的吸收，其不仅灭弧性能好，而且结构简单，成本低廉。

该触头组件3在实际应用中，包括有相对设置的第一触点301和第二触点 302，所述灭弧触头包括有相对设置的灭弧触点303和弹性触点304，所述触头组件3包括有导电材料的触头支架300，所述第一触点301和灭弧触点303均设置于触头支架300上，所述灭弧触点303和弹性触点304之间的距离小于第一触点301和第二触点302之间的距离。所述触头支架300上设有一转轴307，所述触头支架300围绕该转轴307能在预设角度内转动。电力开关可以通过驱动该触头支架300在预设角度内转动，使灭弧触头和电气触头得以闭合或者断开。

本实施例中，所述弹性触点304设置于一弹性片306上，也可以设置在弹簧等其他类型的弹性部件上。

实施例6：

作为实施例5的一种替代方案，结合图11和图12所示，本实施例与实施例5的区别在于，所述触头支架300上固定有推杆308，所述推杆308用于驱动触头支架300往复移动，以令触头支架300带动第一触点301和灭弧触点303 分别与第二触点302和弹性触点304闭合。

实施例7：

作为实施例5的一种替代方案，结合图13和图14所示，本实施例与实施例1的区别在于，还包括有绝缘顶杆311，所述电气触头和灭弧触头均为按钮开关，所述绝缘顶杆311向前移动时，灭弧触头和电气触头依次闭合，所述绝缘顶杆311向后移动时，电气触头和灭弧触头依次断开。

应当说明的是，上述实施例5至实施例7中所涉及的电弧吸收装置305在实际应用中，可以是电阻、电容或者二者的结合，也可以是突波吸收器。此外，该电弧吸收装置305还可以如图15所示，其包括有控制电路309、电阻R1及双向可控硅D1，所述电阻R1和双向可控硅D1串联后，连接于灭弧触头与电气触头之间，所述控制电路309的控制信号输出端与双向可控硅D1的控制端相连。该控制电路309用于输出控制指令，以驱动双向可控硅D1导通或者截止，从而控制电阻R1的接通状态。

实施例8：

结合图16及图17所示，所述触头组件3包括有第一触点301、第二触点 302及绝缘分隔板321，所述第一触点301和第二触点302相对设置且二者或者二者之一为弹性触点，所述触头组件3启动断开时，所述第一触点301和第二触点302断开，绝缘分隔板321推入二者之间，所述触头组件3启动闭合时，在第一触点301和第二触点302闭合之前，绝缘分隔板321移出二者之间。

为了实现第一触点301和第二触点302有效分离，以及绝缘分隔板321有效将电弧切断，所述第一触点301固定于第一支撑板31上，所述第二触点302 固定于第二支撑板32上，所述第一支撑板31和第二支撑板32之间设有一触点驱动块320，所述触点驱动块320的下端部宽于其上端部，所述绝缘分隔板321 固定于该触点驱动块320的下端部，所述触点驱动块320的上端部位于第一支撑板31和第二支撑板32之间时，第一触点301和第二触点302闭合；所述触点驱动块321的下端部将第一支撑板31和第二支撑板32撑开时，第一触点301和第二触点302断开且绝缘分隔板321推入二者之间。

实施例9：

结合图18及图19所示，本实施例与实施例8的区别在于，所述绝缘分隔板321为楔形板，所述绝缘分隔板321推入第一触点301和第二触点302之间时，绝缘分隔板321的楔形端将二者撑开。

本实施例中，所述绝缘分隔板321的楔形端呈一侧带有斜面的尖端状。

实施例10：

结合图20及图21所示，作为实施例9的一种替代方案，本实施例与实施例9的区别在于，所述绝缘分隔板321的楔形端呈两侧均带有斜面的尖端状。

应当说明的是，上述实施例8、9和10仅是本发明的较佳的实施例，并不用于限制本发明，在本发明的其他实施方式下，第一触点301和第二触点302还可以在其他外力的驱动作用下断开或者闭合，类似地，绝缘分隔板也可以通过电气驱动或者手动推入或者移出两个触点之间。因此，在此基础之上所作出的等同替换等，均应当在本发明的保护范围之内。

本发明公开的电磁轴心锁电力开关装置中，通过对其轴心衔铁的锁定，使得电磁铁无需长时间处于上电状态，从而提高了电磁铁的使用寿命和可靠性，同时，该开关装置还具有结构简单、成本较低的优势。在此基础之上，该电力开关还采用非同步灭弧方式，使得触头组件3在闭合或者断开过程中所产生的电弧能够被电弧吸收装置所吸收，从而避免了电弧对触点的损害；或者，采用绝缘分隔板321将触点之间的电弧推移乃至切断，使得触点之间得以有效绝缘。结合以上几点可以看出，本发明在电力开关技术领域取得了较大的进步，并具有较好的市场前景。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种电磁轴心锁电力开关装置，其包括有第一电磁铁、衔铁及触头组件，其特征在于，所述衔铁弹性滑动连接于第一电磁铁，该衔铁上开设有凹口，所述第一电磁铁上设置有能往复弹性摆动的锁扣，所述第一电磁铁上电时，衔铁驱动触头组件闭合且锁扣持续卡合于凹口内，当外力驱动锁扣以令锁扣与凹口分离时，衔铁弹性复位且触头组件断开。

2.如权利要求1所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，用于驱动锁扣以令锁扣与凹口分离的外力来源于手动或者电磁动力驱动。

3.如权利要求1所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，所述锁扣呈半圆状设置且其圆心位置可转动连接于第一电磁铁，该锁扣上设置有驱动杆，所述驱动杆与第一电磁铁之间设置有驱动杆弹簧，所述锁扣与凹口分离时，锁扣的切面与衔铁的侧面贴合，所述锁扣卡合于凹口之内时，该锁扣的切面的两个端点之一位于该凹口之内。

4.如权利要求3所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，还包括有锁扣驱动机构，所述锁扣驱动机构包括有相互电连接的第二电磁铁和第二驱动电路，所述第二电磁铁的磁性端与驱动杆相对设置，所述驱动杆呈铁磁性，所述第二电磁铁上电时与驱动杆吸合，且该驱动杆驱动锁扣与凹口分离。

5.如权利要求1所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，还包括有锁扣驱动机构，所述锁扣呈楔形设置，该锁扣的尖端与衔铁相对设置，其另一端通过驱动杆连接于锁扣驱动机构，该驱动杆上套设有驱动杆弹簧，所述锁扣驱动机构用于驱动锁扣往复弹性摆动。

6.如权利要求1所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，所述第一电磁铁包括有壳体及线圈，所述壳体为铁磁性壳体，所述线圈设于壳体内且二者呈桶形设置，所述衔铁的下端部在该桶形的空心内弹性滑动。

7.如权利要求6所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，还包括有第一驱动电路，所述线圈电连接于该第一驱动电路。

8.如权利要求6所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，所述衔铁与壳体之间设有一衔铁弹簧。

9.如权利要求1所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，所述触头组件包括有一组电气触头和至少一组灭弧触头，所述灭弧触头与电气触头之间连接有电弧吸收装置，所述触头组件启动闭合时，灭弧触头先于电气触头闭合，所述触头组件启动断开时，电气触头先于灭弧触头断开。

10.如权利要求1所述的电磁轴心锁电力开关装置，其特征在于，所述触头组件包括有第一触点、第二触点及绝缘分隔板，所述第一触点和第二触点相对设置且二者或者二者之一为弹性触点，所述触头组件启动断开时，第一触点和第二触点断开，绝缘分隔板推入二者之间，所述触头组件启动闭合时，在第一触点和第二触点闭合之前，绝缘分隔板移出二者之间。