转换开关电器的制造方法
【专利摘要】本发明揭示了一种转换开关电器，安装于常用侧电源和备用侧电源之间，包括：前基座和后基座、触头系统和操作系统。前基座和后基座组合限定一空间。触头系统安装于空间内，触头系统接通和断开电路，触头系统包括动触头和静触头，动触头包括常用侧、中间位和备用侧三个工作位。操作系统安装于前基座上，操作系统是实现分合操作的储能机构，操作机构通过连杆连接到动触头，操作系统包括由齿轮组连接的常用侧操作机构和备用侧操作机构，常用侧操作机构和备用侧操作机构分别安装在前基座的上、下两侧，常用侧操作机构和备用侧操作机构通过公共轴连接到手柄或电机。手柄或电机在旋转一周内完成对常用侧操作机构和备用侧操作机构两者的储能操作。
【专利说明】转换开关电器
【技术领域】
[0001]本发明涉及低压电器领域，更具体地说，涉及一种具有自动转换能力的转换开关电器。
【背景技术】
[0002]现有的一体式自动转换开关电器，大都采用电磁铁、直线电机或手动直接旋转连接常用电源侧或备用电源侧主轴带动触头系统运动到闭合位置，由于电磁铁产生的力受体积的局限，同时直接手动操作也很难产生很大操作力，使转换开关的容量受到限制。若在大容量一体式自动转换开关电器采用以前的电磁铁、直线电机或手动操作的操作系统，将需要很大的体积，可靠性也较差。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提出一种具有三个操作位且能够自动操作的大容量转换开关电器。
[0004]根据本发明的一实施例，提出一种转换开关电器，安装于常用侧电源和备用侧电源之间，包括:前基座和后基座、触头系统和操作系统。前基座和后基座组合限定一空间。触头系统安装于空间内，触头系统接通和断开电路，触头系统包括动触头和静触头，动触头包括常用侧、中间位和备用侧三个工作位。操作系统安装于前基座上，操作系统是实现分合操作的储能机构，操作机构通过连杆连接到动触头，操作系统包括由齿轮组连接的常用侧操作机构和备用侧操作机构，常用侧操作机构和备用侧操作机构分别安装在前基座的上、下两侧，常用侧操作机构和备用侧操作机构通过公共轴连接到手柄或电机。手柄或电机在旋转一周内完成对常用侧操作机构和备用侧操作机构两者的储能操作。
[0005]在一个实施例中，常用侧操作机构和备用侧操作机构之间具有联锁装置，联锁装置在常用侧电源闭合时确保备用电源侧断开，在备用电源侧闭合时确保常用电源侧断开。联锁装置包括对称布置的第一联锁件和第二联锁件，第一联锁件包括第一悬臂、第一杠杆、第一轴和第一连接件，第一悬臂焊接于常用侧操作机构的主轴上，第一悬臂通过第一轴与第一杠杆的一端连接，第一杠杆的另一端连接到第一连接件，第一连接件安装在备用侧操作机构的侧板上。第二联锁件包括第二悬臂、第二杠杆、第二轴和第二连接件，第二悬臂焊接于备用侧操作机构的主轴上，第二悬臂通过第二轴与第二杠杆的一端连接，第二杠杆的另一端连接到第二连接件，第二连接件安装在常用侧操作机构的侧板上。常用侧操作机构闭合时，常用侧操作机构的主轴旋转到合闸位置，第一悬臂随之旋转，通过第一杠杆带动第一连接件旋转，第一连接件将备用侧操作机构的分闸轴按下使备用侧操作机构断开。备用侧操作机构闭合时，备用侧操作机构的主轴旋转到合闸位置，第二悬臂随之旋转，通过第二杠杆带动第二连接件旋转，第二连接件将常用侧操作机构的分闸轴按下使常用侧操作机构断开。
[0006]在一个实施例中，为了实现自动操作，该转换开关电器还包括控制器，控制器采集常用侧电源和备用侧电源的电压信号，依据所采集的电压信号在常用侧电源和备用侧电源之间切换。
[0007]在一个实施例中，触头系统在动触头和静触头的触点外侧安装有灭弧室，灭弧室包括引弧片、灭弧栅片和带孔的压板，多个灭弧栅片竖直排列相互交叉布置，引弧片安装在灭弧栅片的底部，多个带孔的压板布置在灭弧栅片的上方，多个带孔的压板层叠布置，多个带孔的压板上的孔的位置交叉布置。
[0008]在一个实施例中，触头系统具有一母排，母排连接常用侧电源和备用侧电源的公用端，母排通过软连接与数个并联的接触板相连，动触头安装在接触板上，动触头具有突出的触点，静触头是凸形的。
[0009]在一个实施例中，手柄或电机通过常用侧凸轮对常用侧操作机构储能，通过备用侧凸轮对备用侧操作机构储能，常用侧操作机构和备用侧操作机构交叉装配在前基座上。前基座和后基座是绝缘基座。
[0010]在一个实施例中，该转换开关电器还包括辅助触头、接线端子排、闭合电磁铁、分励脱扣器和接触器。辅助触头和接线端子排分别连接到相应的功能部件，包括闭合电磁铁、分励脱扣器、接触器、电机和控制器，由接线端子排与外部连接，实现远程控制和通讯功能。
[0011]本发明的转换开关电器采用储能式操作系统，使得大容量的转换开关电器实现体积小、容量大、功能全、可靠性高的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中:
[0013]图1a和图1b揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器的结构图。
[0014]图2揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器的内部结构图。
[0015]图3揭示了根据本发明的一实施例的操作系统的结构图。
[0016]图4揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器的操作系统中齿轮组的结构图。
[0017]图5揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器的操作系统中联锁部件的结构图。
[0018]图6揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器的触头系统的结构图。
[0019]图7揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器的灭弧室的结构图。
[0020]图8揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器的控制器的结构图
[0021]图9a、9b、9c和9d揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器中辅助触头、接线端子和接触器的结构图。
【具体实施方式】
[0022]参考图1?图9所示，图1?图9揭示了根据本发明的一实施例的转换开关电器的结构图，包括总体结构图和其中各个部件的分解结构图。
[0023]如图所示，该转换开关电器100安装于常用侧电源和备用侧电源之间，该转换开关电器100包括前基座102和后基座103、触头系统和操作系统101。
[0024]前基座102和后基座103组合限定一空间，在一个实施例中，前基座102和后基座103是绝缘基座。组合后的前基座102和后基座103隔为四相，触头系统安装于由前基座102和后基座103组成的空间内。触头系统接通和断开电路，触头系统包括动触头105和静触头106。在每一相内具有一对动触头105和静触头106，以及一个灭弧室104。组合后的基座上设置有常用侧连接母排107、公用侧连接母排108和备用侧连接母排109，这些母排均连接到相应的电源进出端。动触头105包括常用侧、中间位和备用侧三个工作位。操作系统101安装于前基座上，操作系统101是实现分合操作的储能机构，操作机构通过连杆131连接到动触头105，操作系统101包括由齿轮组113连接的常用侧操作机构和备用侧操作机构。常用侧操作机构和备用侧操作机构分别安装在前基座的上、下两侧，在一个实施例中，常用侧操作机构和备用侧操作机构交叉装配在前基座上。常用侧操作机构和备用侧操作机构通过公共轴114连接到手柄或电机124。手柄或电机124在旋转一周，指旋转360°范围内完成对常用侧操作机构和备用侧操作机构两者的储能操作。在一个实施例中，手柄或电机124是通过常用侧凸轮115对常用侧操作机构储能，以及通过备用侧凸轮116对备用侧操作机构储能。
[0025]常用侧操作机构和备用侧操作机构采用上下交叉配置的形式，因此可以缩小产品的纵向尺寸结构。由于手柄或者电机能够在旋转360°的范围内对常用侧和备用侧的操作机构都完成储能，因此能够减小产品的横向结构尺寸。
[0026]为了确保常用侧操作机构和备用侧操作机构的操作安全性，防止出现常用侧操作机构和备用侧操作机构同时出现合闸的状况，在常用侧操作机构和备用侧操作机构之间具有联锁装置，联锁装置在常用侧电源闭合时确保备用电源侧断开，在备用电源侧闭合时确保常用电源侧断开。如图所示，联锁装置包括对称布置的第一联锁件和第二联锁件。第一联锁件包括第一悬臂125、第一杠杆130、第一轴128和第一连接件129，第一悬臂125焊接于常用侧操作机构的主轴126上，第一悬臂125通过第一轴128与第一杠杆130的一端连接，第一杠杆130的另一端连接到第一连接件129，第一连接件129安装在备用侧操作机构的侧板上。常用侧操作机构闭合时，常用侧操作机构的主轴126旋转到合闸位置，第一悬臂125随之旋转，通过第一杠杆130带动第一连接件129旋转，第一连接件129将备用侧操作机构的分闸轴按下使备用侧操作机构断开。第二联锁件包括第二悬臂225、第二杠杆230、第二轴228和第二连接件229，第二悬臂225焊接于备用侧操作机构的主轴226上，第二悬臂225通过第二轴228与第二杠杆230的一端连接，第二杠杆230的另一端连接到第二连接件229，第二连接件229安装在常用侧操作机构的侧板上。备用侧操作机构闭合时，备用侧操作机构的主轴226旋转到合闸位置，第二悬臂225随之旋转，通过第二杠杆230带动第二连接件229旋转，第二连接件229将常用侧操作机构的分闸轴按下使常用侧操作机构断开。
[0027]为了实现常用侧电源和备用侧电源的自动转换，在一个实施例中，该转换开关电器100还包括控制器110，控制器110采集常用侧电源和备用侧电源的电压信号，依据所采集的电压信号在常用侧电源和备用侧电源之间切换。在一个实施例中，控制器110的内部由电子线路组成，控制器110对分别从常用电源侧和备用电源侧采集的信号进行实时的逻辑判断，在检测到常用侧电源发生故障时，自动发出信号断开常用侧电源并合上备用侧电源。同样，在检测到备用侧电源侧发生故障时，自动发出信号断开备用侧电源并合上常用侧电源，控制器Iio能够实现电源的自动转换功能。[0028]如果不使用控制器110，本发明的转换开关电器100也可以手动实现电源的转换，即发现常用侧电源发生故障，按下常用侧操作机构的分闸按钮，触头系统的常用侧触点断开常用电源，合上备用电源侧的操作机构，触头系统的备用电源侧触点合上接通备用电源，完成电源的转换。发现备用侧电源发生故障则进行类似的操作。
[0029]本发明的转换开关电器的初始位置为中间位(即O位)，该转换开关电器100安装到具有常用电源和备用电源两套供电系统的电路中，正常情况下，常用电源正常供电，手动操作手柄，或者通过远程控制操作电机旋转一周，完成对常用侧操作机构凸轮115和备用侧操作机构凸轮116的储能操作，按下，或者远程控制闭合电磁铁按下常用侧操作机构的合闸按钮，系统的常用侧触点闭合，接通常用侧的电源，实现正常的供电。
[0030]继续参考图示的实施例，触头系统在动触头105和静触头106的触点外侧安装有灭弧室104，灭弧室包括引弧片118、灭弧栅片119和带孔的压板120。多个灭弧栅片119竖直排列相互交叉布置，以利于引弧。灭弧栅片119位于灭弧室104的中部，引弧片118安装在灭弧栅片119的底部。多个带孔的压板120布置在灭弧栅片119的上方，即灭弧室104的上部。多个带孔的压板120层叠布置，多个带孔的压板120上的孔的位置交叉布置，以利于消游离气体，达到零飞弧。在开关的分合过程中产生电弧，通过引弧片将电弧引入灭弧室，通过交叉布置得的灭弧栅片进行灭弧，在灭弧室的顶端安装有多层的带孔压板，用于消除电弧产生的游离气体，达到零飞弧的目的。
[0031]继续参考附图，触头系统具有一母排，该母排连接常用侧电源和备用侧电源的公用端。该母排可以是公用侧连接母排108。还可以包括常用侧连接母排107和备用侧连接母排109。通过软连接与数个并联的接触板117相连，动触头105安装在接触板117上，接触板117和动触头105通过合或分的操作与相应的电源侧连接或断开，动触头105可由三个触点较其他触点厚，可得到较大的触头压力，与之相配的静触头106是凸形的,方便引弧。该数个接触板并联结构的触头系统可用实现较小的操作力来操作大容量的开关，实现体积小、容量大的设计设想。
[0032]本发明的转换开关电器还具有远程控制和通讯功能，远程控制和通讯功能通过下述的部件来实现:辅助触头111和接线端子排112。辅助触头111和接线端子排112分别连接到相应的功能部件，包括:闭合电磁铁121、分励脱扣器122、接触器123、电机124和控制器110，由接线端子排112与外部连接，实现远程控制和通讯功能。
[0033]本发明的转换开关电器采用储能式操作系统，使得大容量的转换开关电器实现体积小、容量大、功能全、可靠性高的特点。
[0034]上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
【权利要求】
1.一种转换开关电器，安装于常用侧电源和备用侧电源之间，其特征在于，包括: iu基座和后基座，如基座和后基座组合限定一空间； 触头系统，安装于所述空间内，触头系统接通和断开电路，触头系统包括动触头和静触头，动触头包括常用侧、中间位和备用侧三个工作位； 操作系统，安装于前基座上，操作系统是实现分合操作的储能机构，操作机构通过连杆连接到动触头，操作系统包括由齿轮组连接的常用侧操作机构和备用侧操作机构，常用侧操作机构和备用侧操作机构分别安装在前基座的上、下两侧，常用侧操作机构和备用侧操作机构通过公共轴连接到手柄或电机； 手柄或电机在旋转一周内完成对常用侧操作机构和备用侧操作机构两者的储能操作。
2.如权利要求1所述的转换开关电器，其特征在于，所述常用侧操作机构和备用侧操作机构之间具有联锁装置，联锁装置在常用侧电源闭合时确保备用电源侧断开，在备用电源侧闭合时确保常用电源侧断开。
3.如权利要求2所述的转换开关电器，其特征在于，所述联锁装置包括对称布置的第一联锁件和第二联锁件， 第一联锁件包括第一悬臂、第一杠杆、第一轴和第一连接件，第一悬臂焊接于常用侧操作机构的主轴上，第一悬臂通过第一轴与第一杠杆的一端连接，第一杠杆的另一端连接到第一连接件，第一连接 件安装在备用侧操作机构的侧板上； 第二联锁件包括第二悬臂、第二杠杆、第二轴和第二连接件，第二悬臂焊接于备用侧操作机构的主轴上，第二悬臂通过第二轴与第二杠杆的一端连接，第二杠杆的另一端连接到第二连接件，第二连接件安装在常用侧操作机构的侧板上。
4.如权利要求3所述的转换开关电器，其特征在于， 常用侧操作机构闭合时，常用侧操作机构的主轴旋转到合闸位置，第一悬臂随之旋转，通过第一杠杆带动第一连接件旋转，第一连接件将备用侧操作机构的分闸轴按下使备用侧操作机构断开； 备用侧操作机构闭合时，备用侧操作机构的主轴旋转到合闸位置，第二悬臂随之旋转，通过第二杠杆带动第二连接件旋转，第二连接件将常用侧操作机构的分闸轴按下使常用侧操作机构断开。
5.权利要求1所述的转换开关电器，其特征在于，还包括: 控制器，控制器采集常用侧电源和备用侧电源的电压信号，依据所采集的电压信号在常用侧电源和备用侧电源之间切换。
6.如权利要求1所述的转换开关电器，其特征在于， 触头系统在动触头和静触头的触点外侧安装有灭弧室，灭弧室包括引弧片、灭弧栅片和带孔的压板，多个灭弧栅片竖直排列相互交叉布置，引弧片安装在灭弧栅片的底部，多个带孔的压板布置在灭弧栅片的上方，多个带孔的压板层叠布置，多个带孔的压板上的孔的位置交叉布置。
7.如权利要求1所述的转换开关电器，其特征在于， 触头系统具有一母排，母排连接常用侧电源和备用侧电源的公用端，母排通过软连接与数个并联的接触板相连，动触头安装在接触板上，动触头具有突出的触点，静触头是凸形的。
8.权利要求1所述的转换开关电器，其特征在于， 手柄或电机通过常用侧凸轮对常用侧操作机构储能，通过备用侧凸轮对备用侧操作机构储能，常用侧操作机构和备用侧操作机构交叉装配在前基座上。
9.如权利要求1所述的转换开关电器，其特征在于， 所述如基座和后基座是绝缘基座。
10.如权利要求1所述的转换开关电器，其特征在于，还包括辅助触头、接线端子排、闭合电磁铁、分励脱 扣器和接触器。
【文档编号】H01H3/40GK103681025SQ201210315582
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年8月30日 优先权日:2012年8月30日
【发明者】曲德刚, 周密, 巴黎, 沈迪, 尤安顺 申请人:上海电科电器科技有限公司, 浙江正泰电器股份有限公司