CN208444768U - 负荷开关及配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种负荷开关，涉及配电开关控制设备制造技术领域，负荷开关包括驱动组件、刀夹座和闸刀组件，闸刀组件与驱动组件连接，驱动组件能够带动闸刀组件与刀夹座嵌合或者分离。本负荷开关通过驱动组件来带动闸刀组件与刀夹座嵌合或者分离，从而控制断电和通电，避免工作人员直接推拉闸刀组件可能导致的触电危险，而且使用机械结构推拉闸刀组件施力方向准确，从而避免了闸刀组件偏位可能引发的危险。

Description

负荷开关及配电箱

技术领域

本实用新型涉及配电开关控制设备制造技术领域，具体而言，涉及一种负荷开关及配电箱。

背景技术

为实现电能的生产、传输和分配，除了发电机、变压器和输电线外，还要有各种形式的开关电器来关合和开断电路。其中，用于开断和关合负载电流的电器开关称为负荷开关。

在日常使用时，一般都是通过手动推拉闸刀，使闸刀与铜片分合，从而控制断电和通电。当负荷开关安装位置比较高时，操作人员直接用手推动闸刀不方便，也容易引发触电事故。而且用手频繁推动闸刀，若不注意施力方向，容易使闸刀偏位，引起弧光，甚至引发火灾。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种负荷开关，通过驱动组件来带动闸刀组件与刀夹座嵌合或者分离，从而控制断电和通电，避免工作人员直接推拉闸刀组件的危险。

本实用新型的另一目的在于提供一种配电箱，其通过具备了上述的负荷开关，通过驱动组件来带动闸刀组件与刀夹座嵌合或者分离，从而控制断电和通电，避免工作人员推拉闸刀组件的危险。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种负荷开关，包括驱动组件、刀夹座和闸刀组件，所述闸刀组件与所述驱动组件连接，所述驱动组件能够带动所述闸刀组件与所述刀夹座嵌合或者分离。

进一步地，所述负荷开关还包括底座，所述刀夹座固定连接于所述底座，所述闸刀组件包括闸刀和与所述底座铰接的固定部，所述驱动组件包括连杆、滑块和直线驱动器，所述连杆的一端与所述闸刀铰接，所述连杆的另一端与所述滑块铰接，所述滑块可滑动地设置于所述底座，所述直线驱动器用于驱动所述滑块滑动。

进一步地，所述负荷开关还包括底座，所述刀夹座固定连接于所述底座，所述闸刀组件包括闸刀和固定部，所述闸刀通过所述固定部与所述底座铰接，所述驱动组件包括连接杆、传动杆和旋转电机，所述连接杆的一端与所述闸刀铰接，所述连接杆的另一端与所述传动杆铰接，所述旋转电机用于驱动所述传动杆转动。

进一步地，所述驱动组件还包括减速件，所述旋转电机通过所述减速件与所述传动杆连接。

进一步地，所述负荷开关还包括控制器，所述控制器与所述驱动组件电连接，所述控制器用于控制所述驱动组件的动作。

进一步地，所述控制器包括控制模块、通信模块和电机控制器，所述电机控制器用于控制所述驱动组件的动作，所述控制模块分别与所述通信模块和所述电机控制器连接，所述通信模块用于接受远程信号并将所述远程信号传递给所述控制模块，所述控制模块用于根据所述远程信号向所述电机控制器发送信号。

进一步地，所述闸刀组件还固定设置有能够带动所述驱动组件动作的手柄。

进一步地，所述底座上还固定有保险管，所述保险管与所述刀夹座电连接。

进一步地，所述底座设置有用于容纳所述保险管的保护罩。

一种配电箱，包括电箱本体和上述的负荷开关，所述负荷开关位于所述电箱本体内且与所述电箱本体固定连接，所述负荷开关用于控制所述电箱内的电路的通断。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供了一种负荷开关，通过驱动组件来带动闸刀组件与刀夹座嵌合或者分离，从而控制断电和通电，避免工作人员直接推拉闸刀组件可能导致的触电危险，而且使用机械结构推拉闸刀组件施力方向准确，从而避免了闸刀组件偏位可能引发的危险。

本实用新型还提供了一种配电箱，由于具有上述的负荷开关，避免了工作人员直接推拉闸刀组件来控制配电箱中的电路的断电与通电，从而避免了可能导致的触电危险，而且使用机械结构推拉闸刀组件施力方向准确，从而避免了闸刀组件偏位可能引发的危险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例提供的负荷开关的结构示意图；

图2为本实施例提供的负荷开关的第一种工作原理图；

图3为本实施例提供的负荷开关的第二种工作原理图；

图4为图3中的传动原理图。

图标：100-负荷开关；10-刀夹座；11-闸刀夹片；12-导电部；20-闸刀组件；21-闸刀；22-固定部；23-手柄；24-连接部；30-驱动组件；31-连杆；32-滑块；33-直线驱动器；36-连接杆；37-传动杆；38-旋转电机；39-减速件；391-第二传动轴；392-小齿轮；393-大齿轮；394-第一传动轴；40-底座；41-保险管；42-保护罩；43-凹槽；44-限位件；210-进户线；220-室内线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

图1为本实施例提供的负荷开关100的结构示意图，请参考图1。负荷开关100包括驱动组件30、刀夹座10和闸刀组件20，闸刀组件20与驱动组件30连接，驱动组件30能够带动闸刀组件20与刀夹座10嵌合或者分离。闸刀组件20与刀夹座10嵌合时实现了通电操作，闸刀组件20与刀夹座10分离时实现了断电的操作。

本负荷开关100通过驱动组件30来带动闸刀组件20与刀夹座10嵌合或者分离，从而控制断电和通电，避免了工作人员直接推拉闸刀组件20可能导致的触电危险，而且使用机械结构推拉闸刀组件20施力方向准确，从而避免了闸刀组件20偏位可能引发的危险。

图2为本实施例提供的负荷开关100的第一种工作原理图，请参考图2。

负荷开关100还包括用于提供固定和支撑作用的底座40，刀夹座10固定连接于底座40，闸刀组件20包括闸刀21和固定部22，固定部22与底座40铰接。

刀夹座10固定连接于底座40，刀夹座10包括闸刀夹片11和导电部12，闸刀夹片11与导电部12电连接。闸刀夹片11包括两片相互紧贴的铜片。

导电部12用于和输送电力的进户线210电连接，闸刀组件20用于和为负载提供电力的室内线220电连接。当闸刀组件20中的闸刀21嵌入闸刀夹片11中，并实现了闸刀21与闸刀夹片11的电连接，从而实现了进户线210和室内线220之间电路的连通。

闸刀组件20包括闸刀21和固定部22，固定部22的一端与底座40铰接，固定部22的另一端与闸刀21固定连接。闸刀21可以是由银氧化镉制成的金属片。可以理解的是，在其他实施例中，闸刀21也可以由其他导电性能好的金属材料制成，比如纯银等。

闸刀21的刀片可以有多个，只要保证刀片的数量闸刀夹片11的数量一致即可。多组刀片与闸刀夹片11可以同时对多路电路的通断进行控制。在本实施例中，以三组刀片与三组闸刀夹片11为例进行说明。三个刀片之间通过连接部24连接。

请再次参考图2，负荷开关100还包括驱动组件30，驱动组件30与闸刀21连接，并能够驱动闸刀21转动，进而实现了闸刀21与闸刀夹片11的嵌合与分离。

在本实施例中，提供了两种驱动组件30的实施方式。

方式1：

请再次参考图2，驱动组件30包括连杆31、滑块32和直线驱动器33。连杆31的一端与闸刀21的连接部24铰接，连杆31的另一端与滑块32铰接，滑块32可滑动地设置于底座40，直线驱动器33用于驱动滑块32滑动。

底座40上设置有能够与滑块32配合的凹槽43，滑块32嵌入凹槽43中且能够沿着凹槽43左右滑动。

详细地，凹槽43的左右两端的内侧还设置有限位件44，限位件44从凹槽43的内壁向内突出设置。在安装滑块32时，先将滑块32嵌入凹槽43中，然后再将限位件44固定于凹槽43内壁。限位件44用于限制滑块32滑动的最大位移，一方面可以防止滑块32从凹槽43中滑落，另一方可以通过限制滑块32的位移来间接限制闸刀21和连杆31的位移，防止闸刀21和连杆31运动范围过大。

可以理解的是，在其他实施例中，可以通过限制连杆31的转动角度来限制闸刀21和滑块32的位移。

在本实施例中，直线驱动器33固定设置于底座40上。直线驱动器33的输出杆与滑块32铰接。可以理解的是，在其他实施例中，直线驱动器33可以与滑块32固定连接，此时，直线驱动器33的输出杆的运动方向需要与滑块32的滑动方向平行。

下面对驱动组件30的工作原理进行介绍，从机械原理的角度看，闸刀21、连杆31、滑块32和底座40共同构成了平面四杆机构，闸刀21相当于连架杆(此处的连架杆不做整周运动)，连杆31相当于平面四杆机构中的连杆31，滑块32相当于平面四杆机构中的滑块32，底座40相当于机架。而且，此平面四杆机构中的最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，即，平面四杆杆长条件不满足曲柄存在的必要条件。因此，闸刀21不做整周的转动。而，直线驱动器33用于给此平面四杆机构提供动力，当直线驱动器33驱动滑块32滑动时，可以带动闸刀21在一定范围内转动。

在本实施例中直线驱动器33的选择为直线电机，因为直线电机可以直接将电能转换成直线运动，不需要任何中间转换机构。进一步地，驱动组件30还包括电机控制器和与控制器电连接的开关。

首先根据闸刀21需要转动的角度，计算出滑块32需要滑动的距离，从而计算出直线电机的输出轴需要伸长或者缩短的行程。将该伸出行程和缩短行程转换为控制器的控制程序并输入控制器中。通常情况下，闸刀21与闸刀夹片11处于嵌合状态。当需要断电时，将开关置于断电位置，控制器检测到开关送来的断电信号后向直线电机输出伸长输出轴的信号，直线电机伸长固定行程，从而带动滑块32滑动，进而带动闸刀21转动并与闸刀21夹脱离。反之，需要通电时，将开关置于通电位置，直线电机根据控制信号缩短，从而带动闸刀21转动并嵌合入闸刀21夹。

方式2：

图3为本实施例提供的负荷开关100的第二种工作原理图，图4为图3中的传动原理图，请参考图3和图4。

驱动组件30包括连接杆36、传动杆37和旋转电机38，连接杆36的一端与闸刀21铰接，连接杆36的另一端与传动杆37铰接，旋转电机38用于驱动传动杆37转动。方式2与方式1的主要区别在于，采用的是提供旋转动力的能够正反转的旋转电机38。进一步地，驱动组件30还包括旋转电机38控制器和与控制器电连接的开关。

首先根据闸刀21需要转动的角度，计算出传动杆37需要转动的角度，从而计算出旋转电机38的输出轴需要转动的方向和相应的角度。将转动方向和转动的角度写入对旋转电机38的控制程序。通常情况下，闸刀21与闸刀夹片11处于嵌合状态。当需要断电时，将开关置于断电位置，控制器检测到开关送来的开关信号后向旋转电机38输出控制信号，旋转电机38根据控制信号动作，从而带动传动杆37转动，进而带动闸刀21转动并与闸刀21夹脱离。反之，需要通电时，将开关置于通电位置，旋转电机38根据控制信号旋转，从而带动闸刀21转动并嵌合入闸刀21夹。

图4为图3中的传动原理图，请参考图3和图4。

详细地，驱动组件30还包括减速件39，旋转电机38的输出轴通过减速件39将动力传递给传动杆37。在本实施例中，减速件39为一组相互啮合的齿轮组。齿轮组包括大齿轮393与小齿轮392。传动杆37包括第一连接端和第一连接端，第一连接端与连接杆36铰接，第二连接端通过第一传动轴394与大齿轮393连接，且第二连接端与第一传动轴394固定连接，大齿轮393转动时能够带动第一传动轴394转动。旋转电机38的输出轴通过第二传动轴391与小齿轮392连接，且，旋转电机38的输出轴、第二传动轴391和小齿轮392均同轴，旋转电机38的输出轴与第二传动轴391固定连接，第二传动轴391转动时能够带动小齿轮392转动。

旋转电机38转动时依次带动第二传动轴391、小齿轮392、大齿轮393、第一传动轴394和传动杆37转动，进而带动闸刀21转动。

请再次参考图2和图3，闸刀组件20上还固定设置有能够带动驱动组件30动作的手柄23。若驱动组件30无法正常运转，可以通过用手搬动手柄23带动闸刀21转动，进而实现断电或者通电的操作。

负荷开关100还包括控制器，控制器包括控制模块、通信模块和电机控制器，电机控制器用于控制上述的电机的动作。控制模块分别与通信模块和电机控制器连接，通信模块可以接收远程的控制信号，并将信号传递至控制模块。

通信模块可以是Zig-Bee、蓝牙、无线宽带和超宽带中的至少一种。

控制模块可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器、可编程逻辑控制器或者其他可编程逻辑器件等。

实际使用时，需要进行通电或断电操作时，向通信模块发送信号，通信模块接收信号并将信号传输给控制模块，控制模块根据信号向电机控制器发出相应的控制信号，控制电机做出相应的动作，从而带动闸刀21转动，实现断电或者通电操作。此种方式，无需操作人员到现场就能实现对电路的通断控制，具备远程的自动控制功能，有助于电网的调度和配网自动化的实现。

请参图1-3，在底座40上还固定有保险管41，保险管41与刀夹座10电连接。电流异常升高到一定的高度和一定温度的时候，保险管41自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。

详细地，在本实施例中，每个保险管41均具有保护罩42，保护罩42与底座40固定连接，保护罩42将每个保险管41容纳其中，并将各个保险管41相互隔开，从而可以避免保险管41熔断时产生的电弧损伤周围的其他保险管41。

实施例2

本实施例提供了一种配电箱包括电箱本体和上述的负荷开关100，负荷开关100位于电箱本体内且与电箱本体固定连接，负荷开关100用于控制电箱内的各个电路的通断。

本实施例中的电箱由于具有了上述的负荷开关100，能够避免了工作人员直接推拉闸刀组件20来控制配电箱中的电路的断电与通电，从而避免了可能导致的触电危险，而且使用机械结构推拉闸刀组件20施力方向准确，从而避免了闸刀组件20偏位可能引发的危险。而且，由于配备了远程通信模块，具备远程的自动控制功能，有助于电网的调度和配网自动化的实现。

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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种负荷开关，其特征在于，包括驱动组件、刀夹座和闸刀组件，所述闸刀组件与所述驱动组件连接，所述驱动组件能够带动所述闸刀组件与所述刀夹座嵌合或者分离；

所述负荷开关还包括底座，所述刀夹座固定连接于所述底座，所述闸刀组件包括闸刀和与所述底座铰接的固定部，所述驱动组件包括连杆、滑块和直线驱动器，所述连杆的一端与所述闸刀铰接，所述连杆的另一端与所述滑块铰接，所述滑块可滑动地设置于所述底座，所述直线驱动器用于驱动所述滑块滑动。

2.根据权利要求1所述的负荷开关，其特征在于，所述负荷开关还包括控制器，所述控制器与所述驱动组件电连接，所述控制器用于控制所述驱动组件的动作。

3.根据权利要求2所述的负荷开关，其特征在于，所述控制器包括控制模块、通信模块和电机控制器，所述电机控制器用于控制所述驱动组件的动作，所述控制模块分别与所述通信模块和所述电机控制器连接，所述通信模块用于接受远程信号并将所述远程信号传递给所述控制模块，所述控制模块用于根据所述远程信号向所述电机控制器发送信号。

4.根据权利要求1所述的负荷开关，其特征在于，所述闸刀组件还固定设置有能够带动所述驱动组件动作的手柄。

5.根据权利要求1所述的负荷开关，其特征在于，所述底座上还固定有保险管，所述保险管与所述刀夹座电连接。

6.根据权利要求5所述的负荷开关，其特征在于，所述底座设置有用于容纳所述保险管的保护罩。

7.一种配电箱，其特征在于，包括电箱本体和权利要求1～6任一项所述的负荷开关，所述负荷开关位于所述电箱本体内且与所述电箱本体固定连接，所述负荷开关用于控制所述电箱内的电路的通断。