一种中性线重叠转换装置及其电源转换开关的制作方法

本实用新型涉及自动转换开关技术领域,具体涉及一种中性线重叠转换装置及其电源转换开关。

背景技术：

atse(automatictransferswitchingequipment)即自动转换开关电器应用于非常重要的配电场所,能够检测当一路电源发生如断电、缺相、过压、欠压等故障时能否自动切换至正常的备用电源,保证用电的连续性,因此在现代配电系统中应用越来越广泛。中性线重叠技术是指atse在主、备电源之间切换时,两路电源的中性线(n极)会有一个瞬时的重叠闭合过程,使负载n极始终与接地系统相连通。

中国专利文献cn105261501b公开了一种双电源转换开关的中线重叠转换结构,中线重叠转换结构包括绝缘壳体、设置在绝缘壳体上且与驱动方轴配合的绝缘安装座、设置在绝缘安装座上的a电源动触头和b电源动触头、设置在绝缘壳体上的负载接线板、a电源接线板以及b电源接线板,以及可伸缩地连接在a电源动触头和b电源动触头之间的触头压簧和触头拉簧；a电源动触头通过负载销轴滑动设置在绝缘安装座的负载弧形槽内,b电源动触头通过常用销轴滑动设置在绝缘安装座的常用弧形槽内。结合该文献附图可知,a电源动触头和b电源动触头设计呈z形结构,是分别靠绝缘安装座的弧形槽和销轴的驱动配合实现转动,即在a电源合闸时,所述绝缘安装座顺时针转动,会使常用销轴抵推所在常用弧形槽的一端,从而带动b电源动触头转动,使其与负载接线板、b电源接线板断开电性接触并挤压触头压簧和拉伸触头拉簧使二者变形,以及在a电源分闸时,触头压簧和触头拉簧弹性复位,使b电源动触头与负载接线板、b电源接线板电性接触。这样使a电源动触头和b电源动触头分别设置两套独立的传动结构,且两套传动结构通过触头弹簧和触头压簧实现自动复位功能。

虽然这种双电源转换开关的中线重叠转换结构可以实现中性线重叠功能的功能,但是这种结构在实际使用时存在以下问题:

1.a电源动触头、b电源动触头分别通过两组销轴固定在绝缘安装座,a电源动触头和b电源动触头之间的销轴还对应连接有触头压簧和触头拉簧,在组装时,安装零部件多,安装起来较为费时费力,安装效率低,且a电源动触头、b电源动触头的传动结构过于复杂,导致产品生产成本高,市场竞争力低。

技术实现要素：

因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的中线重叠转换结构的a电源动触头、b电源动触头的传动方式复杂,安装零部件多,安装费时费力,生产成本高的问题,从而提供一种安装零部件少,结构简单,安装方便,生产成本低的中性线重叠转换装置。

本实用新型提供一种中性线重叠转换装置,连接在电源转换开关一侧,包括:

壳体,其内转动设置有驱动转轴；

动触头结构,穿设在所述驱动转轴开设的通槽结构中,其两端伸出所述驱动转轴外周侧壁；

n相触头结构,包括连接在所述壳体输出侧的负载接线触头,和连接在所述壳体输入侧的上接线触头和下接线触头；

导电环结构,包括分别连接所述上接线触头、下接线触头、负载接线触头的第一导电环、第二导电环和第三导电环,所述第一导电环、第二导电环和第三导电环沿所述动触头结构的运动轨迹环绕着所述驱动转轴间隔设置；所述动触头结构在所述驱动转轴的带动下,其两端具有转动连接所述第三导电环和第一导电环的第一导通状态,以及转动连接所述第三导电环和第二导电环的第二导通状态,以及在第一导通状态和第二导通状态之间切换的动触头结构具有同时接通第一导电环、第二导电环和第三导电环的重叠状态。

在上述的中性线重叠转换装置中,所述第三导电环的两端分别与所述第一导电环和第二导电环相对设置并形成有第一弧形间隙和第二弧形间隙,所述动触头结构的两端转动经过所述第一弧形间隙和第二弧形间隙时分别连接第一导电环和第三导电环的一端、以及连接第二导电环与第三导电环的另一端。

在上述的中性线重叠转换装置中,所述动触头结构的两端分别设有与所述导电环结构夹持接触的弧形夹持部。

在上述的中性线重叠转换装置中,所述弧形夹持部的圆弧周长大于所述第一弧形间隙和所述第二弧形间隙的圆弧周长。

在上述的中性线重叠转换装置中,所述第一导电环和所述第二导电环关于所述驱动转轴的轴心对称设置,所述第三导电环的两端关于所述驱动转轴的轴心对称设置。

在上述的中性线重叠转换装置中,所述通槽结构包括平行设置在所述驱动转轴上的两个通槽孔,所述通槽孔两端延伸贯穿至所述驱动转轴的外周侧壁,所述动触头结构包括相对设置在两个通槽孔上的两动触片,和分别设置在两个动触片与两个通槽孔之间的两弹性压片,两弹性压片对两所述动触片施加相向靠近的挤压力,两个动触片分别伸出两个所述通槽孔的两端为圆弧端,且两两相对的形成了所述弧形夹持部。

在上述的中性线重叠转换装置中,所述通槽孔和所述动触片之间设有限位结构,所述限位结构包括设置在所述通槽孔内壁上的三角形限位块,和对应所述三角形限位块设置在所述动触片上的三角形限位缺口,所述三角形限位块与所述三角形限位缺口在所述动触片插入所述通槽孔时配合卡接。

本实用新型还公开了一种电源转换开关,包括上述中性线重叠转换装置,所述电源转换开关与所述中性线重叠转换装置之间设有操作主轴,所述操作主轴由若干驱动转轴相互套接而成。

在上述的电源转换开关中,所述驱动转轴包括设置在其轴向两端的凸起部和凹槽部,相邻两个所述驱动转轴通过所述凸起部插接于所述凹槽部中形成联动配合。

在上述的电源转换开关中,所述凸起部包括由所述驱动转轴一端凸起的圆形凸台,和间隔设置在所述圆形凸台的外周侧壁上的若干驱动凸块,以及设置在所述圆形凸台中心位置的多边形凹槽；所述凹槽部包括适合所述圆形凸台和所述驱动凸块匹配插入的驱动凹槽,以及对应所述多边形凹槽设置在所述驱动凹槽中心位置的多边形凸起。

本实用新型技术方案相比现有技术具有如下优点:

1.本实用新型提供的中性线重叠转换装置,负载接线触头与负载的n线相连,上接线触头与主电源的n线相连,下接线触头与备用电源的n线相连,在所述驱动转轴的周围环绕设置有分别与所述上接线触头、下接线触头、负载接线触头相连的第一导电环、第二导电环和第三导电环,由于所述第一导电环、第二导电环和第三导电环沿动触头结构的运动轨迹设置,所述动触头结构的两端在第一导通状态和第二导通状态切换时,会同时接通第一导电环、第二导电环和第三导电环,使负载、主电源和备用电源的n线同时串联到一起,从而避免出现零线腾空问题,提高产品使用时的安全性,这样设计的好处在于,只需要转动所述驱动转轴就能实现在“主电源与负载n极接通-中性线重叠-备用电源与负载n极接通”这三个状态内进行切换,避免使用传统的双动触头转动结构,同时也无需考虑原有的弹簧复位结构,大大节省了安装零部件,简化了安装结构,使整体的安装步骤减少,提高了产品的组装效率,降低生产成本和人工成本。

2.本实用新型提供的中性线重叠转换装置,在所述动触头结构切换第一导通状态和第二导通状态,其一所述弧形夹持部会转动经过所述第一弧形间隙并同时夹持所述第一导电环和所述第三导电环,另一所述弧形夹持部会转动经过所述第二弧形间隙并同时夹持所述第二导电环和所述第三导电环,从而使第一导电环、第二导电环和第三导电环同时接通,实现中性线重叠功能,。

3.本实用新型提供的中性线重叠转换装置,所述弧形夹持部的圆弧周长大于所述第一弧形间隙和所述第二弧形间隙的圆弧周长,使所述动触头结构的两端转动经过所述第一弧形间隙和所述第二弧形间隙时能同时与第一、二、三导电环接触,实现中性线重叠功能。

4.本实用新型提供的中性线重叠转换装置,通过轴心对称的结构设置,使所述弧形夹持部在所述第一导电环或所述第二导电环或所述第三导电环的转动距离相同,从而减小所述驱动转轴的转动幅度,加快转动切换过程,在保证不会发生零线腾空的基础上,减小中性线的重叠时间,提高产品使用时的安全性。

5.本实用新型提供的中性线重叠转换装置,在所述通槽孔内壁上设有三角形限位块,在所述动触片上设有三角形限位缺口,所述三角形限位块与所述三角形限位缺口在所述动触片插入所述通槽孔时配合卡接,防止所述动触片沿着所述通槽孔的延伸方向发生前后移动,同时使所述动触片在安装时能够快速定位,提高安装效率,确保两动触片伸出所述通槽孔的安装距离相同,从而保证两所述圆弧端的转动轨迹相同,都能与所述导电环结构接合。

6.本实用新型提供的一种电源转换开关,设置如上所述的中性线重叠转换装置,其自然具有因设置上述中性线重叠转换装置而带来的一切优点,根据操作主轴由若干所述驱动转轴套接而成,所述操作主轴转动时,可带动所述电源转换开关在主电源合闸或备用电源合闸之间切换,同时带动所述中性线重叠转换装置在第一导通状态和第二导通状态之间切换,从而实现负载的a、b、c、n四相可在主电源或备用电源的a、b、c、n四相之间同步切换,且负载、主电源和备用电源的n相在切换过程中具有同时接合的中性线重叠状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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的附图。

图1为本实用新型提供的中性线重叠转换装置的触头端处于备用电源零线导通状态的主视图；

图2为本实用新型提供的中性线重叠转换装置的触头端处于中心线重叠状态的主视图；

图3为本实用新型提供的中性线重叠转换装置的触头端处于主电源零线导通状态的主视图；

图4为图2所示的中性线重叠转换装置隐藏壳体后的俯视图；

图5为图4所示的中性线重叠转换装置隐藏驱动转轴后的结构示意图；

图6为图1所示的驱动转轴与动触头组件的结构示意图；

图7为图1所示的驱动转轴的结构示意图；

图8为本实用新型提供的电源转换开关的结构示意图；

附图标记说明:

1-壳体；11-驱动转轴；12-凸起部；13-凹槽部；14-圆形凸台；15-驱动凸块；16-多边形凹槽；17-驱动凹槽；18-多边形凸起；

2-动触头结构；21-弧形夹持部；22-动触片；23-弹性压片；24-三角形限位缺口；

3-通槽结构；31-通槽孔；32-三角形限位块；

4-n相触头结构；41-负载接线触头；42-上接线触头；43-下接线触头；

5-导电环结构；51-第一导电环；52-第二导电环；53-第三导电环；54-第一弧形间隙；55-第二弧形间隙；

6-电源转换开关；61-操作主轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,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。此外,术语“负载”、“常用”、“备用”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”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。

此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

下面结合附图对本实施例进行具体说明:

本实用新型提供了如图1-7所示的一种中性线重叠转换装置,连接在电源转换开关6一侧,包括:

壳体1,其内转动设置有驱动转轴11；

动触头结构2,穿设在所述驱动转轴11开设的通槽结构3中,其两端伸出所述驱动转轴11外周侧壁；

n相触头结构4,包括连接在所述壳体1输出侧的负载接线触头41,和连接在所述壳体1输入侧的上接线触头42和下接线触头43；

导电环结构5,包括分别连接所述上接线触头42、下接线触头43、负载接线触头41的第一导电环51、第二导电环52和第三导电环53,所述第一导电环51、第二导电环52和第三导电环53沿所述动触头结构2的运动轨迹环绕着所述驱动转轴11间隔设置；所述动触头结构2在所述驱动转轴11的带动下,其两端具有转动连接所述第三导电环53和第一导电环51的第一导通状态,以及转动连接所述第三导电环53和第二导电环52的第二导通状态,以及在第一导通状态和第二导通状态之间切换的动触头结构2具有同时接通第一导电环51、第二导电环52和第三导电环53的重叠状态。

上述实施方式是本实施例的核心技术方案,负载接线触头41与负载的n线相连,上接线触头42与主电源的n线相连,下接线触头43与备用电源的n线相连,在所述驱动转轴11的周围环绕设置有分别与所述上接线触头42、下接线触头43、负载接线触头41相连的第一导电环51、第二导电环52和第三导电环53,由于所述第一导电环51、第二导电环52和第三导电环53沿动触头结构2的运动轨迹设置,所述动触头结构2的两端在第一导通状态和第二导通状态切换时,会同时接通第一导电环51、第二导电环52和第三导电环53,使负载、主电源和备用电源的n线同时串联到一起,从而避免出现零线腾空问题,提高产品使用时的安全性,这样设计的好处在于,只需要转动所述驱动转轴11就能实现在“主电源与负载n极接通-中性线重叠-备用电源与负载n极接通”这三个状态内进行切换,避免使用传统的双动触头转动结构,同时也无需考虑原有的弹簧复位结构,大大节省了安装零部件,简化了安装结构,使整体的安装步骤减少,提高了产品的组装效率,降低生产成本和人工成本。

作为一种具体结构设置,所述第三导电环53的两端分别与所述第一导电环51和第二导电环52相对设置并形成有第一弧形间隙54和第二弧形间隙55,如图5所示,所述动触头结构2的两端分别设有与所述导电环结构5夹持接触的弧形夹持部21,其一端的所述弧形夹持部21在所述第一导电环51、所述第一弧形间隙54和所述第三导电环53之间转动切换,其另一端的所述弧形夹持部21会对应在所述第三导电环53、所述第二弧形间隙55和所述第二导电环52之间转动切换,以使两所述弧形夹持部21在转动时都能与所述导电环结构5保持紧密接触,在所述动触头结构2切换第一导通状态和第二导通状态,其一所述弧形夹持部21会转动经过所述第一弧形间隙54并同时夹持所述第一导电环51和所述第三导电环53,另一所述弧形夹持部21会转动经过所述第二弧形间隙55并同时夹持所述第二导电环52和所述第三导电环53,从而使第一导电环51、第二导电环52和第三导电环53同时接通,实现中性线重叠功能,进一步设置的,所述弧形夹持部21的圆弧周长大于所述第一弧形间隙54和所述第二弧形间隙55的圆弧周长,确保所述动触头结构2两端的两所述弧形夹持部21经过所述第一弧形间隙54和第二弧形间隙55时,能同时与所述第一导电环51、第二导电环52和第三导电环53夹持接触,且所述弧形夹持部21的圆弧周长越长,三者的中性线重叠时间也会越长。

作为一种具体结构设置,所述第一导电环51和所述第二导电环52关于所述驱动转轴11的轴心对称设置,所述第三导电环53的两端关于所述驱动转轴11的轴心对称设置,通过轴心对称的结构设置,使所述弧形夹持部21在所述第一导电环51或所述第二导电环52或所述第三导电环53的转动距离相同,从而减小所述驱动转轴11的转动幅度,加快转动切换过程,在保证不会发生零线腾空的基础上,减小中性线的重叠时间,提高产品使用时的安全性。

下面结合图4-7对所述动触头结构2和通槽结构3的具体设置方式做详细说明:

所述通槽结构3包括平行设置在所述驱动转轴11上的两个通槽孔31,所述通槽孔31两端延伸贯穿至所述驱动转轴11的外周侧壁,所述动触头结构2包括相对设置在两个通槽孔31上的两动触片22,和分别设置在两个动触片22与两个通槽孔31之间的两弹性压片23,两弹性压片23对两所述动触片22施加相向靠近的挤压力,这样设计使所述动触片22在所述弹性压片23作用下可靠安装于所述通槽孔31内,两个动触片22分别伸出两个所述通槽孔31的两端为圆弧端,且两两相对的形成了所述弧形夹持部21,所述弧形夹持部21在所述弹性压片23的作用下与所述导电环结构5保持紧密接触,且所述动触片22,结构简单,易于加工和组装,生产成本低,适合大批量生产。

作为一种具体结构,所述通槽孔31和所述动触片22之间设有限位结构,所述限位结构包括设置在所述通槽孔31内壁上的三角形限位块32,和对应所述三角形限位块32设置在所述动触片22上的三角形限位缺口24,所述三角形限位块32与所述三角形限位缺口24在所述动触片22插入所述通槽孔31时配合卡接,防止所述动触片22沿着所述通槽孔31的延伸方向发生前后移动,同时使所述动触片22在安装时能够快速定位,提高安装效率,确保两动触片22伸出所述通槽孔31的安装距离相同,从而保证两所述圆弧端的转动轨迹相同,都能与所述导电环结构5接合。

实施例2

本实施例提供如图6-8所示的一种电源转换开关,包括实施例1中的中性线重叠转换装置,本实施例的电源转换开关通过设置如上所述的中性线重叠转换装置,其自然具有因设置上述中性线重叠转换装置而带来的一切优点,所述电源转换开关6与所述中性线重叠转换装置之间设有操作主轴61,所述操作主轴61由若干驱动转轴11相互套接而成,所述操作主轴61转动时,可带动所述电源转换开关6在主电源合闸或备用电源合闸之间切换,同时带动所述中性线重叠转换装置在第一导通状态和第二导通状态之间切换,从而实现负载的a、b、c、n四相可在主电源或备用电源的a、b、c、n四相之间同步切换,且负载、主电源和备用电源的n相在切换过程中具有同时接合的中性线重叠状态。

作为一种具体结构设置,所述驱动转轴11包括设置在其轴向两端的凸起部12和凹槽部13,相邻两个所述驱动转轴11通过所述凸起部12插接于所述凹槽部13中形成联动配合,结构简单,传动配合安全可靠,进一步设置的,所述凸起部12包括由所述驱动转轴11一端凸起的圆形凸台14,和间隔设置在所述圆形凸台14的外周侧壁上的若干驱动凸块15,以及设置在所述圆形凸台14中心位置的多边形凹槽16；所述凹槽部13包括适合所述圆形凸台14和所述驱动凸块15匹配插入的驱动凹槽17,以及对应所述多边形凹槽16设置在所述驱动凹槽17中心位置的多边形凸起18,在所述凸起部12插入到所述凹槽部13内时,所述圆形凸台14和所述驱动凸块15会插入到所述驱动凹槽17内,且所述多边形凸起18也会对应插入到所述多边形凹槽16内,从而使相连两所述驱动转轴11转动时,通过两套插块和凹槽的配合进行传递扭力,传动效果好,所述驱动凸块15、所述驱动凹槽17、所述多边形凸起18和所述多边形凹槽16关于所述驱动转轴11的轴心呈中心对称设置,在本实施例中,所述驱动凸块15设有四个,并沿所述圆形凸台14的周长将其四等分,所述多边形凸块和所述多边形凹槽16设为矩形结构,这样使所述凸起部12无论何种角度插入,只需旋转自身不超过90度,就能对准所述凹槽部13插入到其中与其形成插接配合,提高安装速度。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。