CN201514867U - 一种双电源自动转换开关电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双电源自动转换开关电器，包括自动转换机构，所述自动转换机构包括安装在框架上的第一动触头传动机构和第二动触头传动机构；每一动触头传动机构包括主连杆、三角形杠杆、动触头连接杆和平面四连杆，平面四连杆包括依次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆，且第一连杆和第三连杆安装在框架的固定轴上，所述动触头连接杆的一端与动触头连接，其另一端与三角形杠杆的第一端铰接，所述三角形杠杆的第二端安装在框架的固定轴上，其第三端与第一主连杆的一端铰接，所述第一主连杆的另一端与第三连杆铰接，实施本实用新型的技术方案，安装成本低、维护工作量小、可靠性和安全性高。

Description

一种双电源自动转换开关电器

技术领域

本实用新型涉及电器开关设备领域，更具体地说，涉及一种双电源自动转换开关电器。

背景技术

目前市场上应用于紧急供电双电源***的自动转换开关电器(AutomaticTransfer Switching Equipment，ATSE)产品主要集中在1kV以下电压等级，同时也由于国家对ATSE的应用场合尚无明确、统一的标准规范，在ATSE的使用上出现了以下问题：

(1)随意设置ATSE的现象比较普遍，任意增加应急用电范围，造成电源线路铺设的浪费，安装维护的工作量大；

(2)多级ATSE的安装需要相互配合，稍有不慎很容易导致由保护选择性不可靠引发的事故和事故影响范围的扩大；

(3)没有兼顾一些特定场所对高电压等级电源质量的要求。

因此急需一种新型的高电压等级双电源自动转换开关，以降低ATSE的安装成本和安装维护的工作量，提高ATSE设备工作的可靠性和安全性，满足一些特殊场所对高电压自动转换开关电器的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述双电源自动转换开关安装成本高、维护工作量大、可靠性和安全性不高的缺陷，提供一种安装成本低、维护工作量小、可靠性和安全性高的双电源自动转换开关。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种双电源自动转换开关电器，包括开关本体支撑架、固定在开关本体支撑架上的开关本体、固定在开关本体金属端面上供第一、二三相电源端接入的铜排、与铜排内第一电源端配合的第一组动触头、与铜排内第二电源端配合的第二组动触头、第一直流合闸电磁铁、第一直流合闸电磁铁支撑架、第二直流合闸电磁铁、第二直流合闸电磁铁支撑架，还包括自动转换机构，所述自动转换机构包括第一动触头传动机构和第二动触头传动机构；

所述第一动触头传动机构包括第一主连杆、第一组三角形杠杆、第一组动触头连接杆和第一平面四连杆，所述第一平面四连杆包括依次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆，且第一连杆和第三连杆安装在第一直流合闸电磁铁支撑架的固定轴上，所述第一组动触头连接杆的一端与第一组动触头一一对应连接，其另一端与第一组三角形杠杆的第一端一一对应铰接，所述第一组三角形杠杆的第二端分别安装在开关本体支撑架的固定轴上，其第三端分别与第一主连杆铰接，所述第一主连杆还与第三连杆铰接；

所述第一直流合闸电磁铁的动铁芯中心位置安装有第一铁芯推杆，且第一连杆和第二连杆铰接处设有的第一滚柱为第一铁芯推杆与第一动触头传动机构的接触点；

所述第二动触头传动机构包括第二主连杆、第二组三角形杠杆、第二组动触头连接杆和第二平面四连杆，所述第二平面四连杆包括依次铰接的第四连杆、第五连杆、第六连杆，且第四连杆和第六连杆安装在第二直流合闸电磁铁支撑架的固定轴上，所述第二组动触头连接杆的一端与第二组动触头一一对应连接，其另一端与第二组三角形杠杆的第一端一一对应铰接，所述第二三角形杠杆的第二端分别安装在开关本体支撑架的固定轴上，其第三端分别与第二主连杆铰接，所述第二主连杆还与第六连杆铰接；

所述第二直流合闸电磁铁的动铁芯中心位置安装有第二铁芯推杆，且第四连杆和第五连杆铰接处设有的第二滚柱为第二铁芯推杆与第二动触头传动机构的接触点。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，所述第一主连杆的正后方安装有第一液压缓冲器；所述第二主连杆的正后方安装有第二液压缓冲器。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，第一分闸弹簧嵌套在第一主连杆的中部，第二分闸弹簧嵌套在第二主连杆上的中部。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，还包括第一机械自锁机构和第二机械自锁机构；

所述第一机械自锁机构包括第一滚轴、第一锁扣板、第一锁存轴承、第一锁存轴承拉簧、第一锁扣板拉簧、第一微动开关拨杆、第一方形轴、第一合闸指示牌，所述第一滚轴安装于第一连杆的前向伸出端，且可绕第一连杆的支点转动，所述第一锁扣板的下端通过第一锁扣板转动轴固定在第一直流合闸电磁铁支撑架上，第一锁扣板的一侧面为斜坡面，所述斜坡面与所述第一滚轴接触，所述第一锁扣板的另一侧面开有凹槽，所述第一锁存轴承卡位在所述凹槽内，所述第一锁扣板拉簧的一端固定在锁扣板斜坡面侧的中部，另一端固定在第一合闸电磁铁的支撑架上，第一微动开关拨杆一端与第一锁存轴承套接配合，另一端与第一微动开关配合，由拨杆位置变化压迫或释放微动开关伸长臂，从而切断或闭合第一合闸电磁铁线圈的控制电路，所述第一微动开关安装在第一合闸电磁铁底部外侧，电气上串连在第一合闸电磁铁线圈的控制电路中，第一锁存轴承的支承件焊接在第一方形轴上，所述第一方形轴上固定有第一分合闸指示牌，第一锁存轴拉簧一端固定在第一分合闸指示牌上，另一端安装在第一直流合闸电磁铁的前面板上；

所述第二机械自锁机构包括第二滚轴、第二锁扣板、第二锁存轴承、第二锁存轴承拉簧、第二锁扣板拉簧、第二微动开关拨杆、第二方形轴、第二合闸指示牌，所述第二滚轴安装于第二连杆的前向伸出端，可绕第二连杆的支点转动，所述第二锁扣板的下端通过第二锁扣板转动轴固定在第二直流合闸电磁铁支撑架上，第二锁扣板的一侧面为斜坡面，所述斜坡面与所述第二滚轴接触，所述第二锁扣板的另一侧面开有凹槽，所述第二锁存轴承卡位在所述凹槽内，所述第二锁扣板拉簧的一端固定在锁扣板斜坡面侧的中部，另一端固定在第二合闸电磁铁的支撑架上，第二微动开关拨杆一端与第二锁存轴承套接配合，另一端与第二微动开关配合，由拨杆位置变化压迫或释放微动开关伸长臂，从而切断或闭合第二合闸电磁铁线圈的控制电路，所述第二微动开关安装在第二直流合闸电磁铁底部外侧，电气上串连在第二合闸电磁铁线圈的控制电路中，第二锁存轴承支承件焊接在第二方形轴上，所述第二方形轴上固定有第二分合闸指示牌，第二锁存轴拉簧一端固定在第二分合闸指示牌上，另一端安装在第二直流合闸电磁铁的前面板上。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，还包括脱扣机构，所述脱扣机构包括安装在第一、二直流合闸电磁铁底部之间中央的直流分闸电磁铁和两个脱扣杠杆，两个脱扣杠杆分别固定在两个方形轴上，且直流分闸电磁铁通电时，其动铁芯推杆在一定活动范围内与脱扣杠杆接触。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，所述第一机械自锁机构还包括第一限位轴，所述第一限位轴安装于第一锁扣板斜坡面侧的第一合闸电磁铁的支撑架上；所述第二机械自锁机构还包括第二限位轴，所述第二限位轴安装于第二锁扣板斜坡面侧的第二合闸电磁铁的支撑架上。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，还包括机械互锁机构，所述机械互锁机构包括第一三角传动板、第二三角传动板和活动挡板，活动挡板上设有开口槽，并通过开口槽挂装于第一主连杆和第二主连杆前端垂直方向的框架上，活动挡板可沿开口槽方向滑动；

第一三角传动板的第一端与第一主连杆的前端铰接，其第二端安装在第一直流合闸电磁铁支撑架底部的固定轴上，其第三端与活动挡板的一端铰接；

第二三角传动板的第一端与第二主连杆的前端铰接，其第二端安装在框架第二直流合闸电磁铁支撑架底部的固定轴上，其第三端与活动挡板的一端铰接。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，还包括分别安装在第一、二直流合闸电磁铁前面板的第一辅助开关、第二辅助开关，以及第一推杆和第二推杆，所述第一、二辅助开关分别包括一组常闭开关和一组常开开关，第一推杆的一端固定在第一连杆的前向伸出端，另一端可随第一连杆的运动推动或释放第一辅助开关；第二推杆的一端固定在第四连杆的前向伸出端，另一端可随第四连杆的运动推动或释放第二辅助开关。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，还包括手动驱动部分，所述手动驱动部分第一合闸手柄、第二合闸手柄和分闸手柄所述第一合闸手柄安装于第一合闸电磁铁上方，所述第二合闸手柄安装于第二合闸电磁铁上方，所述分闸手柄带有复位弹簧，与分闸电磁铁整合为一体。

在本实用新型所述的双电源自动转换开关电器中，还包括电气连锁机构，所述电气连锁机构包括与第一电源连接的第一电压检测装置、第一电容储能装置和第一整流电路，与第二电源连接的第二电压检测装置、第二电容储能装置和第二整流电路，还包括功能调节模块、第一交流接触器、第一电磁式开关、第一合闸电磁铁、第二交流接触器、第二电磁式开关、第二合闸电磁铁、分闸电磁铁、互锁继电器、第一指示灯和第二指示灯；

所述第一交流接触器线圈连接在功能调节模块和第一电压检测装置之间，第一整流电路的输出端正极通过第一交流接触器的常开开关和第二辅助开关的常闭开关一路连接互锁继电器线圈的一端，另一路连接第一电磁式开关线圈的一端，第一合闸电磁铁线圈与第一电磁式开关串联后，一端接整流电路输出端正极，另一端与电磁式开关线圈的另一端及互锁继电器线圈的另一端一并接整流电路的输出端负极；

所述第二交流接触器线圈与第一交流接触器常闭开关串联后连接在功能调节模块和第二电压检测装置之间，第二整流电路的输出端正极通过第二交流接触器的常开开关和第一辅助开关的常闭开关连接第二电磁式开关线圈的一端，第二电磁式开关线圈的另一端通过互锁继电器的常开开关连接第二整流电路的输出端负极，第二电磁式开关和第二合闸电磁铁线圈串联后连接在第二整流电路的输出端之间；

第一电容储能装置的输出端正极通过第二交流接触器的常开开关和第一辅助开关的常开开关连接分闸电磁铁线圈的一端，第二电容储能装置的输出端正极通过第一交流接触器的常开开关和第二辅助开关的常开开关连接分闸电磁铁线圈的一端，分闸电磁铁线圈的另一端分别连接第一电容储能装置的输出端负极和第二电容储能装置的输出端负极；

第一指示灯通过第一辅助开关的常开开关连接在第一电压检测装置的输出端之间，第二指示灯通过第二辅助开关的常开开关连接在第二电压检测装置的输出端之间。

实施本实用新型的的双电源自动转换开关电器，具有以下有益效果：常用电源端和备用电源端采用两套独立的高可靠性电磁操作机构，结构简单、安装成本低、维护工作量小，可以同时控制一侧电源三相动触头的动作，合闸同步性较好；电磁铁线圈采用瞬时通电的方式，能耗低，可靠性和安全性高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型双电源自动转换开关电器的立体结构图；

图2是本实用新型双电源自动转换开关电器的左视图；

图3是本实用新型双电源自动转换开关电器的主视图；

图4是本实用新型双电源自动转换开关电器中机械自锁结构的示意图；

图5a是本实用新型双电源自动转换开关电器中自动转换机构合闸前的结构示意图；

图5b是本实用新型双电源自动转换开关电器中自动转换机构合闸后的结构示意图；

图6是本实用新型双电源自动转换开关电器中机械互锁机构的示意图；

图7a是本实用新型双电源自动转换开关电器中脱扣机构分闸前的结构示意图；

图7b是本实用新型双电源自动转换开关电器中脱扣机构分闸后的结构示意图；

图8是本实用新型双电源自动转换开关电器中电器连锁的原理图。

1绝缘隔板，2铜排，3开关本体上部固定用框架，4开关本体，5开关本体支撑架，6滚轮，7前面板，8内部接线端子，9外部接线端子，10手动合闸手柄，11直流合闸电磁铁，12直流合闸电磁铁支撑架，13开关状态指示牌，14电磁式开关，15辅助开关，16互锁继电器，17手动分闸手柄，18直流分闸电磁铁，19脱扣杠杆，20微动开关拨杆，21方形轴，22方形轴支撑板，23后面板，24底座，25三角传动板，26活动挡板，27分闸弹簧，28主连杆，29液压缓冲器，30三角形杠杆，31动触头连接杆，32辅助开关螺钉推杆，33第一连杆，34第二连杆，35第三连杆，36直流合闸电磁铁动铁芯推杆，37滚柱，38滚轴，39锁扣板，40锁存轴承，41限位轴，42锁存轴承拉簧，43锁扣板拉簧，44合闸手柄固定组件

VMD电压检测装置        FM功能调节模块

CTD电容储能装置        SR整流电路

CC合闸电磁铁线圈       TC分闸电磁铁线圈

CR电磁式开关           XR互锁继电器

L指示灯                X交流接触器

具体实施方式

本实用新型提供了一种12kV双电源自动转换开关电器。采用12kV电压等级，在相同电流等级的情况下可以提供更大的电源功率，扩大应急用电范围，降低日常维护的成本，简化ATSE之间的保护选择性的配合问题，提高供电的可靠性。本实用新型适用于12kV高电压等级、应急用电范围较广或对供电可靠性有较高要求的用电场合，可以应用在机场、金融机构、军事设施、航天航空等重要场所。

如图1、2、3、4所示，本实用新型双电源自动转换开关包括框架、开关本体4、固定在开关本体金属端面上供第一、二电源端接入和开关输出的铜排2、自动转换机构、两个直流合闸电磁铁11、两个机械自锁机构、两个辅助开关15、机械互锁机构、直流分闸电磁铁18、脱扣机构、控制电路以及电气连锁装置构成，整台自动转换开关的底部装设有滚轮6，并备有固定金属件，方便自动转换开关的移动和安装固定。

框架包括绝缘隔板1、开关本体上部固定用的U型槽3、前面板7、后面板23、底座24、开关本体支撑架5、直流合闸电磁铁支撑架12。

开关本体4采用环氧固封极柱型式真空开关管，具有绝缘性能可靠、耐高低温冲击和机械冲击性能好、免维护的特点，下部金属端面为输入端，上部金属端面通过铜排2短接，作为输出端。

开关本体支撑架5由U形槽在开口方向采用卯榫定位方式和带折边的钢板焊接而成。支撑架5在两端同样采用卯榫定位方式与框架前面板7、后面板23连接定位，并采用螺钉与框架底座固定。

自动转换机构包括安装在框架上的第一动触头传动机构和第二动触头传动机构，下面仅以第一动触头传动机构为例进行说明，第二动触头传动机构与其类似，在此不做赘述。

所述第一动触头传动机构包括主连杆28、三角形杠杆30、第一动触头连接杆31和平面四连杆，平面四连杆包括依次铰接的第一连杆33、第二连杆34、第三连杆35，且第一连杆33和第三连杆35安装在直流合闸电磁铁支撑架12内部的固定轴上，所述动触头连接杆31的一端与动触头连接，其另一端与三角形杠杆30的第一端铰接，所述三角形杠杆30的第二端安装在开关本体支撑架5的固定轴上，并可以此固定轴为支点转动，其第三端与第一主连杆28的一端铰接，所述主连杆28的另一端与第三连杆铰接，双层分闸弹簧27嵌套在主连杆28上，并在其两侧辅以弹簧挡片，被压缩放置在主连杆28连接固定螺母和底座24前部加强筋之间，随着主连杆28的运动被压缩或释放，以调节开关本体4的机械特性参数。液压缓冲器安装在主连杆28运动方向的正后方，起缓冲和限位作用。

固定平面四连杆机构的直流合闸电磁铁支撑架12上安装有直流合闸电磁铁11，该螺线管式电磁铁的铁芯中心位置安装有不锈钢推杆，在电磁铁动静铁芯之间设置有压簧，便于动铁芯动作后恢复到原位置，使铁芯推杆可在动铁芯中心位置伸缩地运动，且第一连杆33和第二连杆34铰接处设有滚柱37，滚柱37为铁芯推杆与平面四连杆的接触点。

在电磁铁的上部安装有手动合闸手柄10，通过配合的延长杆推动动铁芯。

所述机械自锁机构位于合闸电磁铁支撑架12的前端，下面仅以与第一动触头传动机构配合的第一机械自锁机构为例进行说明，第二机械自锁机构与其类似，在此不做赘述。滚轴38安装于第一连杆33前向伸出端，可以绕自身安装轴转动，也可以和第一连杆33一起绕第一连杆33的固定轴旋转；锁扣板39的下端通过锁扣板转动轴H固定在直流合闸电磁铁支撑架12内侧，锁扣板39的一侧面上部为斜坡面，所述斜坡面与所述滚轴38接触，锁扣板39的另一侧面开有凹槽，锁存轴承40卡位在所述凹槽内，所述锁扣板拉簧43的一端固定在锁扣板39的斜坡面侧，另一端固定在直流合闸电磁铁支撑架12上，锁扣板39在锁扣板拉簧43的作用下可以绕锁扣板绕轴H转动，限位轴41安装于锁扣板斜坡面侧的直流合闸电磁铁支撑架12上，限制锁扣板向后转动的极限位置，微动开关拨杆20一端与第一锁存轴承套接配合，另一端与微动开关配合，由拨杆位置变化压迫或释放微动开关伸长臂，从而切断或闭合第一合闸电磁铁线圈的控制电路，所述微动开关安装在合闸电磁铁底部外侧，电气上串连在合闸电磁铁线圈的控制电路中。锁存轴承套接配合有方形轴L，方形轴上固定有分合闸指示牌13，锁存轴承拉簧42一端固定在分合闸指示牌13上，另一端安装在直流合闸电磁铁11的前面板上，锁存轴承40在锁存轴承拉簧42的作用下可以与方形轴L一起转动，将锁扣板自锁在动触头接通的工作位置，同时由与锁存轴承同轴的延长杆切断合闸电磁铁线圈供电回路。

辅助开关15安装于直流合闸电磁铁前面板上，并由固定在第一连杆33前向伸出端的定位螺钉推杆推动或释放，以接通或断开合闸状态指示灯电路、分闸电磁铁电路，以及实现电气连锁。

自动转换开关主体底座的前端安装有机械互锁机构，机械互锁机构包括两个三角传动板和活动挡板，活动挡板上设有开口槽，并通过开口槽挂装于两个主连杆28前端垂直方向的框架底座24上，活动挡板可沿开口槽方向滑动；第一三角传动板25的第一端与主连杆28的前端铰接，其第二端安装在直流合闸电磁铁支撑架12底部的固定轴上，其第三端与活动挡板26的一端铰接，第二三角传动板的连接与第一三角传动板的连接类似，在此不做赘述。当一侧电源主连杆向前运动(合闸)时，机械互锁机构的挡板被推向另一侧电源主连杆运动方向的间隙，使另一侧电源操作机构不能动作，以实现互锁。

所述直流分闸电磁铁18安装在直流合闸电磁铁下部，位于两路操作机构的对称中心位置，脱扣杠杆19固定在方形轴L上。当分闸电磁铁线圈通电，即可以由分闸电磁铁推杆推动脱扣杠杆，进而带动方形轴L上的锁存轴承脱扣实现分闸。

所述控制电路采用高性能微电脑数字化电能质量采样模块，能实时显示输入电源***电压，过压、欠压阈值可根据现场的实际情况进行调节，当电源异常时以显示屏闪烁和指示灯的方式报警，并自动切换电源；在开关动作开始、动作过程中以及完成动作后三个时间段内考虑采用电气连锁设计，不干扰自动和手动功能的实现；采用简单可靠的交直流转换电路，为直流合闸、分闸电磁铁线圈独立供电。

以下简要说明双电源自动转换开关电器的工作过程：

一、合闸动作

自动转换开关处于分闸状态时机构状态如图5a所示，在控制电路检测到合闸条件满足的情况下，直流合闸电磁铁线圈通电，动铁芯在电磁吸力的作用下快速向下运动；动铁芯推杆36撞击并推动安装于第一连杆33和第二连杆34连接轴上的滚柱37向下运动，这一运动通过第三连杆35传递给主连杆28，使其向前运动脱离固定在底座24尾部的液压缓冲器29；与主连杆铰接的三角形杠杆30开始绕开关本体支撑架5上固定轴顺时针转动，通过固定在三角形杠杆30另一根水平轴上的动触头连接杆31带动动触头向上运动，动触头与静触头闭合；嵌套在主连杆28上并位于主连杆与底座前部加强筋之间的分闸弹簧27被压缩储能。

自动转换开关完成合闸动作时机构状态如图5b所示，开关自锁机构动作，将动触头保持在接通位置，同时微动开关拨杆20通过微动开关将直流合闸电磁铁线圈电路断开，动铁芯恢复到原位置；开关机械互锁机构动作，防止开关另一侧电源的操动机构误动作。

二、机械自锁

机械自锁机构动作如图4所示，当平面四连杆被直流合闸电磁铁推动时，第一连杆33的前向伸出端绕其固定轴支点顺时针向上运动，滚轴38也绕固定轴支点向上弧形运动；因锁扣板拉簧43挂于锁扣板斜坡面侧和合闸电磁铁支撑架适当位置，使弹簧拉力产生的力矩较大，所以锁扣板39在锁扣板拉簧43的作用下，绕锁扣板转动轴H顺时针逐渐恢复到垂直位置，并由安装在锁扣板垂直略偏后位置的限位轴41限制其可能转动的极限位置，此时滚轴38位于锁扣板顶部的小斜面上；由于锁存轴承拉簧42挂于方形轴21上的分合闸指示牌和直流合闸电磁铁前面板之间，处于拉伸状态，因此卡位在锁扣板39凹槽中的锁存轴承40在锁存轴拉簧42作用下，离开锁扣板凹槽，与方形轴21一起顺时针向上运动到水平位置；同时与锁存轴承套接配合的微动开关拨杆20压迫微动开关伸长臂，切断合闸电磁铁线圈电路，电磁吸力消失，开关本体的触头压力通过动触头传动机构和安装于第一连杆前向伸出端的滚轴38反作用于锁扣板39顶部的小斜面，使锁扣板逆时针转动，从而被锁存轴承40抓住，保持在锁扣状态。第一连杆33的前向伸出端上的辅助开关螺钉推杆32推动辅助开关15，将辅助开关常开和常闭两组触点状态互相切换，从而接通合闸指示灯回路和分闸电路，切断另一侧电源的直流合闸电磁铁的控制开关电路以实现自动转换开关合闸后的电气连锁。

三、机械互锁

如图6所示，在主连杆28的前端安装有两个三角传动板25和活动挡板26，活动挡板26上设有开口槽，并通过开口槽挂装于两个主连杆28前端垂直方向的框架底座24上，活动挡板可沿开口槽方向滑动，三角传动板25的第一端与主连杆28前端铰接，第二端安装在直流合闸电磁铁支撑架12底部的固定轴上，第三端与活动挡板26的一端铰接。当一侧电源操作机构进行合闸动作时，该侧主连杆28向前运动，三角传动板25绕其与直流合闸电磁铁支撑架12底部的连接轴转动，与三角传动板25连接的活动挡板26沿开口槽被推向另一侧主连杆运动方向的间隙，活动挡板26可以移动的距离由开口槽的长度决定，使另一侧主连杆无法向前运动，从而达到互锁的目的。同样原理，当开关分闸时，三角传动板25随主连杆的后退反方向转动，活动挡板26被拉回到原始位置。

四、分闸动作

自动转换开关分闸动作如图4、图7a、图7b所示，当一侧电源出现异常时，自动转换开关控制电路迅速接通直流分闸电磁铁线圈回路，直流分闸电磁铁的动铁芯向前运动，撞击并推动固定在方形轴21上的脱扣杠杆19，带动方形轴21转动，进而使锁存轴承40一起逆时针向下运动，锁存轴承40沿锁扣板39前侧面滚动，重新进入锁扣板凹槽，挂于固定在方形轴21上的分合闸指示牌和合闸电磁铁前面板之间的锁存轴拉簧42被拉伸，微动开关被放开；锁扣板39被释放，并逆时针向下转动，锁扣板拉簧43被拉伸；此时整个机构处于一种自由状态，压缩的分闸弹簧27被释放，主连杆28向后运动，撞击液压缓冲器29，开关本体的主触点被迅速打开。第一连杆33前向伸出端的辅助开关螺钉推杆32离开辅助开关15，辅助开关15在自身弹簧的作用下恢复原始状态，本侧电源的合闸指示灯回路和分闸回路被切断，另一侧电源的直流合闸电磁铁线圈回路被投入。

五、电气连锁

控制电路电气连锁的设置从开关动作开始、动作过程中以及完成动作后三个时间段内考虑避免自动转换开关误动作，不干扰自动和手动功能的实现。电气连锁的原理图如图8所示，所述电气连锁机构包括与第一电源连接的第一电压检测装置VMD1、第一电容储能装置CTD1和第一整流电路SR1，与第二电源连接的第二电压检测装置VMD2、第二电容储能装置CTD2和第二整流电路SR2，还包括功能调节模块FM、第一交流接触器X1、第一电磁式开关CR1、第一合闸电磁铁CC1、第二交流接触器X2、第二电磁式开关CR2、第二合闸电磁铁CC2、分闸电磁铁TC、互锁继电器XR、第一指示灯L1和第二指示灯L2、第一辅助开关AUX1、第二辅助开关AUX2；

所述第一交流接触器线圈X1连接在功能调节模块FM和第一电压检测装置VMD1之间，第一整流电路SR1的输出端正极通过第一交流接触器X1的常开开关和第二辅助开关AUX2的常闭开关一路连接互锁继电器XR线圈的一端，另一路连接第一电磁式开关CR1线圈的一端，第一合闸电磁铁CC1线圈与第一电磁式开关串联后，一端接整流电路输出端正极，另一端与电磁式开关CR1线圈的另一端及互锁继电器线圈的另一端一并接整流电路的输出端负极；

所述第二交流接触器X2线圈与第一交流接触器X1常闭开关串联后连接在功能调节模块FM和第二电压检测装置VMD2之间，第二整流电路SR2的输出端正极通过第二交流接触器X2的常开开关和第一辅助开关AUX1的常闭开关连接在第二电磁式开关CR2线圈的一端，第二电磁式开关CR2线圈的另一端通过互锁继电器XR的常开开关连接第二整流电路的输出端负极，第二电磁式开关CR2和第二合闸电磁铁CC2线圈串联后连接在第二整流电路的输出端之间；

第一电容储能装置CTD1的输出端正极通过第二交流接触器X2的常开开关和第一辅助开关AUX1的常开开关连接分闸电磁铁TC线圈的一端，第二电容储能装置CTD2的输出端正极通过第一交流接触器X1的常开开关和第二辅助开关AUX2的常开开关连接分闸电磁铁TC线圈的一端，分闸电磁铁TC线圈的另一端分别连接第一电容储能装置的输出端负极和第二电容储能装置的输出端负极。

第一指示灯L1通过第一辅助开关AUX1的常开开关连接在第一电压检测装置VMD1的输出端之间，第二指示灯L2通过第二辅助开关AUX2的常开开关连接在第二电压检测装置VMD2的输出端之间。

下面以图中左侧电源(即第一电源)为例进行说明，第二电源与其类似，在此不做赘述。当电压检测装置(VMD1)检测到电源***电压符合预设要求，交流接触器X 1线圈通电，在接通电磁式开关CR1线圈回路的同时，切断另一侧电源的检测回路，具体动作时间由功能调节模块F M中的时间继电器控制；电磁式开关CR1线圈通电，接通直流合闸电磁铁线圈CC1回路，并联的互锁继电器X R动作，切断另一侧电源电磁式开关CR2线圈回路，并持续到自动转换开关合闸动作完成后本侧电源电磁式开关CR1线圈回路被切断；自动转换开关合闸完成的同时辅助开关中常开和常闭两组触点状态实现切换，进一步切断另一侧电源电磁式开关CR2线圈回路。

本实用新型所述的12kV双电源自动转换开关，主电路采用12kV高压真空开关管，满足大电能传输的要求；常用电源端和备用电源端采用两套独立的电磁操作机构，且每套电磁操作机构可以同时控制一侧电源的三相真空开关管动触头，结构简单，安全可靠，合闸同步性较好；具有多重机械互锁及电气连锁装置，确保了开关在任意时刻或状态下都不能被误操作，从而保证了开关的安全使用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种双电源自动转换开关电器，包括框架、开关本体支撑架、固定在开关本体支撑架上的开关本体、固定在开关本体金属端面上供第一、二电源端接入的铜排、与铜排内第一电源端配合的第一组动触头、与铜排内第二电源端配合的第二组动触头、第一直流合闸电磁铁、第一直流合闸电磁铁支撑架、第二直流合闸电磁铁、第二直流合闸电磁铁支撑架，其特征在于，还包括自动转换机构，所述自动转换机构包括第一动触头传动机构和第二动触头传动机构；

所述第一动触头传动机构包括第一主连杆、第一组三角形杠杆、第一组动触头连接杆和第一平面四连杆，所述第一平面四连杆包括依次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆，且第一连杆和第三连杆安装在第一直流合闸电磁铁支撑架的固定轴上，所述第一组动触头连接杆的一端与第一组动触头一一对应连接，其另一端与第一组三角形杠杆的第一端一一对应铰接，所述第一组三角形杠杆的第二端分别安装在开关本体支撑架的固定轴上，其第三端分别与第一主连杆铰接，所述第一主连杆还与第三连杆铰接；

所述第一直流合闸电磁铁的动铁芯中心位置安装有第一铁芯推杆，且第一连杆和第二连杆铰接处设有的第一滚柱为第一铁芯推杆与第一动触头传动机构的接触点；

所述第二动触头传动机构包括第二主连杆、第二组三角形杠杆、第二组动触头连接杆和第二平面四连杆，所述第二平面四连杆包括依次铰接的第四连杆、第五连杆、第六连杆，且第四连杆和第六连杆安装在第二直流合闸电磁铁支撑架的固定轴上，所述第二组动触头连接杆的一端与第二组动触头一一对应连接，其另一端与第二组三角形杠杆的第一端一一对应铰接，所述第二三角形杠杆的第二端分别安装在开关本体支撑架的固定轴上，其第三端分别与第二主连杆铰接，所述第二主连杆还与第六连杆铰接；

所述第二直流合闸电磁铁的动铁芯中心位置安装有第二铁芯推杆，且第四连杆和第五连杆铰接处设有的第二滚柱为第二铁芯推杆与第二动触头传动机构的接触点。

2.根据权利要求1所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，所述第一主连杆的正后方安装有第一液压缓冲器；所述第二主连杆的正后方安装有第二液压缓冲器。

3.根据权利要求1所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，第一分闸弹簧嵌套在第一主连杆的中部，第二分闸弹簧嵌套在第二主连杆上的中部。

4.根据权利要求1所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，还包括第一机械自锁机构和第二机械自锁机构；

所述第一机械自锁机构包括第一滚轴、第一锁扣板、第一锁存轴承、第一锁存轴承拉簧、第一锁扣板拉簧、第一微动开关拨杆、第一微动开关、第一方形轴、第一合闸指示牌，所述第一滚轴安装于第一连杆的前向伸出端，且可随第一连杆绕其支点转动，所述第一锁扣板的下端通过第一锁扣板转动轴固定在第一直流合闸电磁铁支撑架上，第一锁扣板的一侧面为斜坡面，所述斜坡面与所述第一滚轴接触，所述第一锁扣板的另一侧面开有凹槽，所述第一锁存轴承卡位在所述凹槽内，所述第一锁扣板拉簧的一端固定在锁扣板斜坡面侧的中部，另一端固定在第一合闸电磁铁的支撑架上，第一微动开关拨杆一端与第一锁存轴承套接配合，另一端与第一微动开关配合，所述第一微动开关安装在第一合闸电磁铁底部外侧，第一锁存轴承的支承件焊接在第一方形轴上，所述第一方形轴上固定有第一分合闸指示牌，第一锁存轴拉簧一端固定在第一分合闸指示牌上，另一端安装在第一直流合闸电磁铁的前面板上；

所述第二机械自锁机构包括第二滚轴、第二锁扣板、第二锁存轴承、第二锁存轴承拉簧、第二锁扣板拉簧、第二微动开关拨杆、第二微动开关、第二方形轴、第二合闸指示牌，所述第二滚轴安装于第四连杆的前向伸出端，且可随第四连杆绕其支点转动，所述第二锁扣板的下端通过第二锁扣板转动轴固定在第二直流合闸电磁铁支撑架上，第二锁扣板的一侧面为斜坡面，所述斜坡面与所述第二滚轴接触，所述第二锁扣板的另一侧面开有凹槽，所述第二锁存轴承卡位在所述凹槽内，所述第二锁扣板拉簧的一端固定在锁扣板斜坡面侧的中部，另一端固定在第二合闸电磁铁的支撑架上，第二微动开关拨杆一端与第二锁存轴承套接配合，另一端与第二微动开关配合，所述第二微动开关安装在第二直流合闸电磁铁底部外侧，第二锁存轴承的支承件焊接在第二方形轴上，所述第二方形轴上固定有第二分合闸指示牌，第二锁存轴拉簧一端固定在第二分合闸指示牌上，另一端安装在第二直流合闸电磁铁的前面板上。

5.根据权利要求4所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，还包括脱扣机构，所述脱扣机构包括安装在第一、二直流合闸电磁铁底部之间中央的直流分闸电磁铁和两个脱扣杠杆，两个脱扣杠杆分别固定在两个方形轴上，且直流分闸电磁铁通电时，其动铁芯推杆在一定活动范围内与脱扣杠杆接触。

6.根据权利要求5所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，所述第一机械自锁机构还包括第一限位轴，所述第一限位轴安装于第一锁扣板斜坡面侧的第一合闸电磁铁的支撑架上；所述第二机械自锁机构还包括第二限位轴，所述第二限位轴安装于第二锁扣板斜坡面侧的第二合闸电磁铁的支撑架上。

7.根据权利要求1所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，还包括机械互锁机构，所述机械互锁机构包括第一三角传动板、第二三角传动板和活动挡板，活动挡板上设有开口槽，并通过开口槽挂装于第一主连杆和第二主连杆前端垂直方向的框架上，活动挡板可沿开口槽方向滑动；

第一三角传动板的第一端与第一主连杆的前端铰接，其第二端安装在第一直流合闸电磁铁支撑架的固定轴上，其第三端与活动挡板的一端铰接；

第二三角传动板的第一端与第二主连杆的前端铰接，其第二端安装在第二直流合闸电磁铁支撑架的固定轴上，其第三端与活动挡板的一端铰接。

8.根据权利要求1所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，还包括分别安装在第一、二直流合闸电磁铁前面板的第一辅助开关、第二辅助开关，以及第一推杆和第二推杆，所述第一、二辅助开关分别包括一组常闭开关和一组常开开关，第一推杆的一端固定在第一连杆的前向伸出端，另一端可随第一连杆的运动推动或释放第一辅助开关；第二推杆的一端固定在第四连杆的前向伸出端，另一端可随第四连杆的运动推动或释放第二辅助开关。

9.根据权利要求1所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，还包括手动驱动部分，所述手动驱动部分第一合闸手柄、第二合闸手柄和分闸手柄所述第一合闸手柄安装于第一合闸电磁铁上方，所述第二合闸手柄安装于第二合闸电磁铁上方，所述分闸手柄带有复位弹簧，与分闸电磁铁整合为一体。

10.根据权利要求1所述的双电源自动转换开关电器，其特征在于，还包括电气连锁机构，所述电气连锁机构包括与第一电源连接的第一电压检测装置、第一电容储能装置和第一整流电路，与第二电源连接的第二电压检测装置、第二电容储能装置和第二整流电路，还包括功能调节模块、第一交流接触器、第一电磁式开关、第一合闸电磁铁、第二交流接触器、第二电磁式开关、第二合闸电磁铁、分闸电磁铁、互锁继电器、第一指示灯和第二指示灯；

所述第一交流接触器线圈连接在功能调节模块和第一电压检测装置之间，第一整流电路的输出端正极通过第一交流接触器的常开开关和第二辅助开关的常闭开关一路连接互锁继电器线圈的一端，另一路连接第一电磁式开关线圈的一端，第一合闸电磁铁线圈与第一电磁式开关串联后，一端接整流电路输出端正极，另一端与电磁式开关线圈的另一端及互锁继电器线圈的另一端一并接整流电路的输出端负极；

所述第二交流接触器线圈与第一交流接触器常闭开关串联后连接在功能调节模块和第二电压检测装置之间，第二整流电路的输出端正极通过第二交流接触器的常开开关和第一辅助开关的常闭开关连接第二电磁式开关线圈的一端，第二电磁式开关线圈的另一端通过互锁继电器的常开开关连接第二整流电路的输出端负极，第二电磁式开关和第二合闸电磁铁线圈串联后连接在第二整流电路的输出端之间；

第一电容储能装置的输出端正极通过第二交流接触器的常开开关和第一辅助开关的常开开关连接分闸电磁铁线圈的一端，第二电容储能装置的输出端正极通过第一交流接触器的常开开关和第二辅助开关的常开开关连接分闸电磁铁线圈的一端，分闸电磁铁线圈的另一端分别连接第一电容储能装置的输出端负极和第二电容储能装置的输出端负极；

第一指示灯通过第一辅助开关的常开开关连接在第一电压检测装置的输出端之间，第二指示灯通过第二辅助开关的常开开关连接在第二电压检测装置的输出端之间。

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