CN209374335U - 单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关，包括开关外壳体、操作手柄、传动装置、主动永磁体、真空仓、被动永磁体、动触点、静触点、接线端子、仓内滑动轴、连接件，传动装置包括转盘和主动永磁体安装块，操作手柄通过传动装置带动主动永磁体在仓外滑动轴上滑动，被动永磁体、动触点、静触点置于真空仓内，被动永磁体与动触点连接，静触点与接线端子连接。本实用新型通过设置仓内滑动轴和连接件，可以尽量缩小真空仓和整个真空开关的体积，节约成本；动触点和静触点之间的距离可以较小，有利于完成可靠开、关控制；采用转盘和主动永磁体安装块构成的传动装置，传动结构简单、运行可靠。

Description

单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关

技术领域

本实用新型涉及一种主要用于电气设备、电力控制等领域的真空开关，尤其涉及一种单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关。

背景技术

真空开关是一种将通断触点置于真空仓的真空内腔内的开关，也称为真空接触器或真空断路器，相比非真空开关具有自动灭弧功能，因为真空中没有空气，不会产生电弧。

传统的真空开关，其触点的闭合和分离控制主要有两种，一种是靠机械传力控制动触点运动，另一种是靠磁性传动控制动触点运动；前者由于必然有传动机构穿过真空仓，而且传动机构会运动，所以很容易导致密封不严，空气容易进入真空仓，导致失去真空灭弧功能，而且还有传动结构复杂、体积较大等缺陷，比如专利号为“ZL 201520801050.X”、名称为“一种单极真空开关”的实用新型专利就存在上述问题；后者由于不需要传动机构穿过真空仓，所以不存在上述问题。因此，利用磁性控制开、关的真空开关是目前比较先进的装置。

但是，现有利用磁性控制开、关的真空开关，存在磁极分布不集中、体积大、磁力小等问题，不利于真空开关的小型化，开关控制的可靠性不足，使其应用受限。

比如专利号为“ZL 200710141473.3”的实用新型专利，公开了一种永磁控制的真空触点开关，包括壳体、静触点、动触点、动触点支架、动触点支架滑块、动触点支架滑块的滑道、抽真空管、封盖、动触点支架左侧的磁铁，左侧可移动磁铁座上的磁铁，左侧可移动磁铁座，动触点支架右侧的磁铁，右侧可移动磁铁座上的磁铁，右侧可移动磁铁座。该真空开关的磁极分别设在真空管两端，不能集中在一起，造成结构松散，体积较大，并且使用磁铁需较大，磁铁太小了磁力不够，容易造成触点压力不足，使触点发热，另外由于真空外壳的影响，使磁力吸合和分断的能力减弱，触点分断行程减小，也降低了开关控制的可靠性。

另外，传统真空开关还存在传动结构要么复杂要么不可靠的问题，使其体积增大或操作不可靠，影响了真空开关的操作性能。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构集中、体积较小且开关控制可靠的单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关，包括开关外壳体、操作手柄、传动装置、主动永磁体、真空仓、被动永磁体、动触点、静触点和接线端子，位于所述开关外壳外的所述操作手柄安装在所述开关外壳体上并通过所述传动装置与所述主动永磁体连接，所述主动永磁体和所述真空仓置于所述开关外壳体内，所述被动永磁体、所述动触点和所述静触点置于所述真空仓内，所述被动永磁体与所述动触点连接，所述静触点与所述接线端子的内端连接，所述接线端子的外端置于所述开关外壳体外；所述永磁驱动型真空开关还包括仓内滑动轴和连接件，所述仓内滑动轴固定安装于所述真空仓内，所述被动永磁体通过所述连接件与所述动触点固定连接，所述被动永磁体和所述连接件均设有中心通孔且通过该中心通孔套装于所述仓内滑动轴上，所述被动永磁体和所述连接件均能够上下滑动且不能旋转，一个或多个所述动触点和一一对应的所述静触点分别设于所述仓内滑动轴的外周，所述动触点与对应的所述静触点之间的间距为1-5cm且在满足能够充分断开的条件下尽量小，所述真空仓上与所述被动永磁体对应一段的尺寸小于其它部分尺寸且定义该段为真空仓小径段；所述传动装置包括转盘和主动永磁体安装块，所述转盘通过转轴安装于所述开关外壳体上，所述操作手柄安装于所述转盘上，所述主动永磁体安装块的一端与所述转盘固定连接，所述主动永磁体安装块的另一端与所述主动永磁体固定连接，所述主动永磁体置于所述真空仓小径段的外端外侧，所述被动永磁体的S极或N极靠近所述真空仓小径段的外端内壁，所述主动永磁体的S极和N极能够在所述转盘旋转后位于所述真空仓小径段的外端外侧。

上述结构中，仓内滑动轴便于主动永磁体顺利滑动以带动动触点移动，实现与静触点的接触和断开，连接件一方面与动触点连接实现传动，另一方面便于将一个或多个动触点安装在连接件上，且便于与对应的静触点对应安装，可以在实现相应功能的前提下尽量节约真空仓内的空间，缩小真空仓和整个真空开关的体积；同时，动触点和静触点之间的距离可以较小，动触点移动距离较小，主动永磁体与被动永磁体之间磁力可以不用太大即可完成可靠开、关控制；被动永磁体和连接件均不能旋转的结构通过常规技术可轻易实现，比如在被动永磁体和连接件的中心通孔壁上设置凸条或凹槽，在仓内滑动轴的外壁上设置对应的凹槽或凸条，两者配合即可实现，或者，在被动永磁体和连接件的外壁上设置凸条或凹槽，在真空仓小径段的内壁上设置对应的凹槽或凸条，两者配合即可实现；连接件的形状和尺寸根据实际需要进行适应性设计即可，在进行单线开、关控制时，连接件用导体制作，设计两个动触点和两个静触点，两个动触点之间电性连通，当动触点和静触点接触连接时，两个静触点连通，相当于真空开关处于闭合状态，反之处于断开状态；如果控制多条电线的开、关，则连接件采用非导体制作，动触点也外接接线端子，每一对动触点和静触点分别对应一条电线的开、关控制；通过操作手柄可以带动转盘旋转，转盘通过主动永磁体安装块带动主动永磁体进行旋转运动，主动永磁体通过吸力或斥力带动或推动被动永磁体直线运动，最终实现动触点与静触点之间的接触连接和断开。

进一步，为了对动触点与静触点之间的接触连接和断开这两种状态进行有效定位并让操作者能够感知，所述开关外壳体内安装有定位块且所述定位块设有一端开口的内腔，定位杆置于所述定位块的内腔内且安装有能够使所述定位杆具有远离所述定位块的复位弹力的弹簧，所述定位杆的外端为光滑过渡的圆弧面，所述转盘的外周设有两个定位凹槽，所述定位杆的外端能够分别置于两个所述定位凹槽内，所述转盘的外周边缘上位于两个所述定位凹槽之间的部分为圆弧边缘，两个所述定位凹槽的设置满足如下条件：当所述定位杆的外端置于其中一个所述定位凹槽内时，所述主动永磁体通过吸力带动所述被动永磁体远离所述真空仓内的所述静触点使所述动触点与所述静触点之间处于断开状态，当所述定位杆的外端置于另一个所述定位凹槽内时，所述主动永磁体通过斥力推动所述被动永磁体靠近所述真空仓内的所述静触点使所述动触点与所述静触点之间处于接触连接状态。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置仓内滑动轴和连接件，能够在较小空间设置动触点和静触点，同时便于主动永磁体顺利滑动以带动动触点移动，实现与静触点的接触和断开，可以在实现相应功能的前提下尽量节约真空仓内的空间，缩小真空仓和整个真空开关的体积，结构简单、节约成本且便于在狭窄空间使用；动触点和静触点之间的距离可以较小，动触点移动距离较小，主动永磁体与被动永磁体之间磁力可以不用太大即可完成可靠开、关控制，而且将主动永磁体和被动永磁体集中安装，相互作用力增强，也有利于完成可靠开、关控制；采用转盘和主动永磁体安装块构成的传动装置，传动部件不会穿过真空仓，传动结构简单、运行可靠，利于提高真空仓的优良密封效果，真空灭弧效果更好，可以有效延长真空开关的使用寿命，增加设备电气的安全可靠性；由于主动永磁体采用旋转的方式来驱动被动永磁体移动而且被动永磁体只有一个磁极（即N极或S极）与主动永磁体之间产生驱动力，所以本实用新型名称定义为单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关；本实用新型所述真空开关适用于交直流电源控制领域。

附图说明

图1是本实用新型所述单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关的主视结构示意图，图中示出了内部结构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关包括开关外壳体4、操作手柄13、传动装置、主动永磁体、真空仓8、被动永磁体、动触点、静触点、接线端子、仓内滑动轴22和连接件23，本实用新型以两个动触点即第一动触点9和第二动触点24、两个静触点即第一静触点11和第二静触点25、两根接线端子即第一接线端子12和第二接线端子26且连接件23采用导体制作为例，位于开关外壳外4的操作手柄13安装在开关外壳体4上并通过所述传动装置与所述主动永磁体连接，所述主动永磁体和真空仓8置于开关外壳体4内，所述被动永磁体、第一动触点9、第二动触点24、第一静触点11和第二静触点25置于真空仓8的内腔10内，仓内滑动轴22固定安装于真空仓8的内腔10内，所述被动永磁体通过连接件23与第一动触点9和第二动触点24固定连接，第一静触点11和第二静触点25分别与第一接线端子12和第二接线端子26的内端连接，第一接线端子12和第二接线端子26的外端置于开关外壳体4外；所述被动永磁体和连接件23均设有中心通孔且通过该中心通孔套装于仓内滑动轴22上，所述被动永磁体和连接件23均能够上下滑动且不能旋转，第一动触点9和第二动触点24和一一对应的第一静触点11和第二静触点25分别设于仓内滑动轴22的外周，第一动触点9和第二动触点24和一一对应的第一静触点11和第二静触点25之间的间距为1-5cm且在满足能够充分断开的条件下尽量小，真空仓8上与所述被动永磁体对应一段的尺寸小于其它部分尺寸且定义该段为真空仓小径段，这样可以在满足功能需要的前提下尽量节省空间，同时便于主动永磁体的安装和运动；所述传动装置包括转盘14和主动永磁体安装块27，转盘14通过转轴1安装于开关外壳体4上，操作手柄13安装于转盘14上，主动永磁体安装块27的一端与转盘14固定连接，主动永磁体安装块27的另一端与所述主动永磁体固定连接，所述主动永磁体置于所述真空仓小径段的外端外侧，所述被动永磁体的S极30或N极31（图中是S极30）靠近所述真空仓小径段的外端内壁，所述主动永磁体的S极28和N极29能够在转盘14旋转后位于所述真空仓小径段的外端外侧；开关外壳体4内安装有定位块16且定位块16设有一端开口的内腔，定位杆15置于定位块16的内腔内且安装有能够使定位杆15具有远离定位块16的复位弹力的弹簧17，定位杆15的外端为光滑过渡的圆弧面，转盘14的外周设有两个定位凹槽2，定位杆15的外端能够分别置于两个定位凹槽2内，转盘14的外周边缘上位于两个定位凹槽2之间的部分为圆弧边缘，也可以整个转盘14为圆形，两个定位凹槽2的设置满足如下条件：当定位杆15的外端置于其中一个定位凹槽2内时，所述主动永磁体的N极29与所述被动永磁体的S极30靠近并通过吸力带动所述被动永磁体远离真空仓8内的第一静触点11和第二静触点25使第一动触点9与第一静触点11之间、第二动触点24与第二静触点25之间处于断开状态，当定位杆15的外端置于另一个定位凹槽2内时，所述主动永磁体的S极28分别与所述被动永磁体的S极30对应并通过斥力推动所述被动永磁体靠近真空仓8内的第一静触点11和第二静触点25使第一动触点9与第一静触点11之间、第二动触点24与第二静触点25之间处于接触连接状态。

如图1所示，使用时，将第一接线端子12和第二接线端子26串联连接在一条待控制开、关的线路上，图1示出的状态为断开状态，此时定位杆15的外端置于其中一个定位凹槽2内，实现定位功能；如果要使真空开关处于闭合状态，则按图中的逆时针方向旋转操作手柄13，此时弹簧17被压缩且定位杆15的外端被推向定位块16的内腔，在此过程中，转盘14旋转带动主动永磁体安装块27旋转，使所述主动永磁体的S极28分别与所述被动永磁体的S极30对应，直到定位杆15的外端置于另一个定位凹槽2内实现定位后，所述主动永磁体的S极28与所述被动永磁体的S极30对应并通过斥力推动所述被动永磁体靠近真空仓8内的第一静触点11和第二静触点25，使第一动触点9与第一静触点11之间、第二动触点24与第二静触点25之间处于接触连接状态，完成真空开关的闭合操作；如果要再次断开，则反向旋转操作手柄13即可。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关，包括开关外壳体、操作手柄、传动装置、主动永磁体、真空仓、被动永磁体、动触点、静触点和接线端子，位于所述开关外壳外的所述操作手柄安装在所述开关外壳体上并通过所述传动装置与所述主动永磁体连接，所述主动永磁体和所述真空仓置于所述开关外壳体内，所述被动永磁体、所述动触点和所述静触点置于所述真空仓内，所述被动永磁体与所述动触点连接，所述静触点与所述接线端子的内端连接，所述接线端子的外端置于所述开关外壳体外；其特征在于：所述永磁驱动型真空开关还包括仓内滑动轴和连接件，所述仓内滑动轴固定安装于所述真空仓内，所述被动永磁体通过所述连接件与所述动触点固定连接，所述被动永磁体和所述连接件均设有中心通孔且通过该中心通孔套装于所述仓内滑动轴上，所述被动永磁体和所述连接件均能够上下滑动且不能旋转，一个或多个所述动触点和一一对应的所述静触点分别设于所述仓内滑动轴的外周，所述动触点与对应的所述静触点之间的间距为1-5cm且在满足能够充分断开的条件下尽量小，所述真空仓上与所述被动永磁体对应一段的尺寸小于其它部分尺寸且定义该段为真空仓小径段；所述传动装置包括转盘和主动永磁体安装块，所述转盘通过转轴安装于所述开关外壳体上，所述操作手柄安装于所述转盘上，所述主动永磁体安装块的一端与所述转盘固定连接，所述主动永磁体安装块的另一端与所述主动永磁体固定连接，所述主动永磁体置于所述真空仓小径段的外端外侧，所述被动永磁体的S极或N极靠近所述真空仓小径段的外端内壁，所述主动永磁体的S极和N极能够在所述转盘旋转后位于所述真空仓小径段的外端外侧。

2.根据权利要求1所述的单极驱动旋转式永磁驱动型真空开关，其特征在于：所述开关外壳体内安装有定位块且所述定位块设有一端开口的内腔，定位杆置于所述定位块的内腔内且安装有能够使所述定位杆具有远离所述定位块的复位弹力的弹簧，所述定位杆的外端为光滑过渡的圆弧面，所述转盘的外周设有两个定位凹槽，所述定位杆的外端能够分别置于两个所述定位凹槽内，所述转盘的外周边缘上位于两个所述定位凹槽之间的部分为圆弧边缘，两个所述定位凹槽的设置满足如下条件：当所述定位杆的外端置于其中一个所述定位凹槽内时，所述主动永磁体通过吸力带动所述被动永磁体远离所述真空仓内的所述静触点使所述动触点与所述静触点之间处于断开状态，当所述定位杆的外端置于另一个所述定位凹槽内时，所述主动永磁体通过斥力推动所述被动永磁体靠近所述真空仓内的所述静触点使所述动触点与所述静触点之间处于接触连接状态。