专利名称：抽出式带旁路的自动转换开关电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子开关领域，具体涉及一种抽出式带旁路的自动转 换开关电器。
背景技术：
市场上现有的自动转换开关，都是采用固定式安装，把本体开关 直接安装在配电电路中。而双电源自动转换开关本身也有维修和更换 的需求，在进行维修或更换时，就需要将开关本体拆下，修好后再装 上去，每次拆装都要有耗费大量的时间，开关上的各种接线及固定都 很麻烦，而多次拆装接线易造成更多的安全隐患。较大容量的双电源 自动转换开关，其本身及接在上面的铜排或电缆非常笨重，极不方便 拆装。
由于固定式安装的双电源自动转换开关在自身需要维修或更换 时，需要花费很长时间进行，而开关在维修或更换时必须停电进行， 用电设备就得长时间停电，对于重要的用电场合，不允许的断电或长 时间断电，急需一种新型的双电源自动转换开关，在其本身需要维修 或更换时，能够方便、快捷，并能保证对负载的持续供电。
发明内容
本发明的目的在于克服现有自动转换开关转换本身需要维修或 更换时的不足，提供了一种抽出式带旁路的自动转换开关电器，将自 动转换开关的框架固定安装有电路中，球开关本体与框架间设置有抽 出机构，在双电源自动转换开关本身在维修或更换时，可以很方便的 直接从框架中抽出，在配电柜的外部进行维修或更换，完成后再将本 体开关插入框架，进入电路工作。此过程不需要拆装双电源转换开关 的接线及固定螺栓。大大方便了自动转换开关维修和更换，节省了时 间。
本发明提供了一种新型的自动转换开关电器，在其框架上带有旁 路开关，在开关与常用电源接通时，将旁路开关合上，此是负载通过 旁路开关和本体开关同时与常用电源侧接通，接着将本体开关抽出， 负载通过旁路开关断续与常用电源接通，保证了开关本体在维修或更 换时负载不断电。维修或更换完成后再将本体开关插入框架内，将本
体开关的A电源与框架上常用电源侧接通，此时可以将旁路开关断 开，负载只通过本体开关与常用电源接通，本体开关进入电路工作。 本发明可以应用在特别重要的用电场合，确自动转开开关本体在维修 与更换时，用电设备能正常工作，可以应用于机场、金融机构、军事 设施、航天航空等重要场所。
实现本发明的技术方案是
本发明由本体开关、滚轮、导轨、定位销、旁路框架以及固定在
框架上的A电源接线端子、B电源接线端子、负载接线端子、旁路触
头自锁机构、旁路动触头、旁路静触头、旁路抽出互锁机构、滚轮、 导向条和框架上导轨构成，本体开关底部设有滚轮，本体开关的底部 设有凸出的导向条，导向条插入框架上导轨的凹槽中，本体开关可以
沿导轨的设置方向抽出与推入。
所述开关本体的各个接线端子上都固定有动触头，动触头固定在 接线端子的上下面，用长销串连起来，并前所一个弹簧嵌套在销的一 端，上下动触头中间有隙缝，隙缝略小于旁路框架上接线端子的厚度。
上下分布的动触头可以由多片组成。在本体开关上A、 B电源转轴端 分别设置有锁定销，与框架上的锁定板实现机械互锁，确保本体开关 在有非断开状态下不能被抽出。
所述本体开关的正面设置有"U"槽及定位销，定位销外有弹簧 嵌套，有一个行程开关与定位销相连接，以进行电气连锁。
所述的自动转换开关电器，本体开关外设置有框架，框架一面有 出口，本体开关可以沿框架底部的导轨抽出。
所述的框架与出口对应的面上设有A电源接线端子、B电源接线
端子、负载接线端子，其数量与位置同本体开关上的动触头相对应。 所述框架上A电源接线端子及负载端子中间上各设有延长板，在
任一侧延长板上设有旁路动动触头，另外一侧延长板上设有旁路静触 头，由设在动触头上的主轴来控制动触头的分合。
所述的旁路动触头的主轴在侧面有个机械自锁机构，作用在主轴 上，主轴带动触头在旁路开关接通或分断时的两个工作位置形成自 锁。
所述的旁路动触头的机械自锁机构，用一个四连杆机构作用在主 轴上，以增大转角和配合主轴的转动方向。连杆为四连杆机构的主动 轴，围绕支点0作转动，在连杆A的底部挂有拉簧，拉簧的另一端挂
在锁扣板的顶部，锁扣板围支点H转动，主轴的转动中心、支点0、 支点H布置在一条垂直线上。锁扣板前后都有限位销，在拉簧力的作 用下，将锁扣板自锁在动触头分断与接通的两个工作位置。在框架的 出口处设有旁路操作杆，围绕固定在框架上的点K转动，下端和水平 设置的拉杆连接，拉杆与锁扣板的下端连接成组成另外一个四连杆机 构；拉杆两端用条形孔连接，以保证拉杆作水平动运动。操作杆中插 及加长手柄，转动加长手柄，就可以进行旁路开关的开合，并在其工 作位置实现自锁。在拉杆固定有一块挡板，挡板上设置有上挡片及下 挡片。
所述框架操作杆一侧上固定有定位销，定位销外套有弹簧，当开 关本体被抽出时，定位销在弹簧力的作用下插入挡板的上挡片中，使 操作杆在本体开关抽出时不能动作，即旁路开关不能被分断，以防止 误操作。
所述框架上本体开关及旁路开关的工作位置，设置有行程开关， 以检测本体开关和旁路开关的实际位置，实现电气连锁。
本发明的优点在于具有抽出式机构，使本体开关能很方便的从 框架中抽出，极大方便了本体开关的维修与更换；具有旁路功能，本 体开关在抽出前先将旁路开关合上，然后断开本体开关并将其抽出， 由常用电源给负载供电，本体开关维修或更换完成后在插入框架中， 先合上常用电源侧，然后断开旁路开关，电源继续通过电源转换开关 给负载供电。所述的具有抽出式带旁路的自动转换开关具有多个机械 互锁装置，保证开关在任意状态下不能被误操作。并设置有电器连锁，
与机械互锁构双重互锁，最大限度上杜绝了由于误操作带来的损失。
图1是本发明的整体结构左侧视示意图； 图2是本发明的整体结构右侧视示意图； 图3是本发明的整体结构正视示意图； 图4是本发明的本体开关处于断开位置的侧视示意图； 图5是本发明在各个工作状态下的结构示意图； 图6是本发明在各个工作状态下的电路原理图； 图7是本发明的旁路开关及自锁机构在分断状态的结构示意图； 图8是本发明的旁路开关及自锁机构在接通状态的结构示意图； 图9是本发明多个机械互锁装置在本体开关处于正常工作位置 的结构示意图10是本发明多个机械互锁装置在移除框架右侧端盖的结构示 意图ll是本发明电气连锁装置的电路原理图。
图中l是本体开关，2是旁路框架，3是A电源接线端子，4是 负载接线端子，5是B电源接线端子，6是接线端子，7是长销，8是 弹簧，9是动触头，IO是主轴，ll是旁路动触头，12是旁路静触头， 13是加长手柄，14是"U"槽，15是抽出把手，16是定位销，17是 弹簧，18是导向条，19是导轨，20是滚轮，21是把手，24是操作 杆，25是拉杆，26是连杆，27是拉簧，28是锁扣板，29是有限位 销，30是有限位销，31是定位销，32是锁定板，34是锁定销，35
是挡板，36是锁定销，37是弹簧，38是顶块，LS0、 LS1、 LS2分别
是极限位置用微动开关。
具体实施例方式
下面结合附图以最佳实施例对本发明做进一步详细说明
参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图 10，本发明由本体开关(1)、滚轮(20)、导轨(19)、定位销(16)、 旁路框架(2)以及固定在框架上的A电源接线端子(3)、 B电源接 线端子(5 )、负载接线端子(4 )、旁路触头自锁机构、旁路动触头(11)、 旁路静触头(12)、旁路抽出互锁机构构成，本体开关(1)底部设有 滚轮(20)，本体开关(1)的底部设有凸出的导向条(18)，导向条
(18) 插入框架上导轨(19)的凹槽中，本体开关(1)可以沿导轨
(19) 的设置方向抽出与推入，滚轮(20)及导轨(19)的数量应能 满足本体开关(1)顺利移动，不会偏向。
本体开关(1)的各个接线端子上都设置有动触头(9)，动触头 (9)固定在接线端子(6)的上下面，用长销(7)串连起来，并于 前一个弹簧(8)嵌套在销的一端，上下动触头中间有隙缝，隙缝略 小于旁路框架上接线端子的厚度，以便本体开关插入框架(2)后， 能与框架(2)上的静触头很好接通。上下分布的动触头可以由多片 组成，以利于散热。
本体开关(1)的正面设置有"U"槽(14)及定位销(16)，定 位销(16)外有弹簧(17)嵌套，在本体开关(1)插入框架(2)时， 定位销(16)插入"接通位置"的孔中，处于断开位置时，定位销(16)
处于"断开位置"的孔中。本体开关(1)外设置有框架(2)，框架 (2) —面有出口，本体开关(1)可以沿框架(2)底部的导轨(19) 抽出。
框架与出口对应的面上设有A电源接线端子(3)、 B电源接线端 子(5)、负载接线端子(4)，其数量与位置同本体开关上的动触头相 对应。
框架上A电源接线端子(3)及负载端子(4)中间上各设有延长 板，在任一侧延长板上设有旁路动动触头(11)，另外一侧延长板上 设有旁路静触头(12)，由设在动触头上的主轴(10)来控制动触头 的分合。
自动转换开关的工作过程为
当开关本体(1)需要维修或更换时，在本体开关上A是电源侧 投入的状态下，合上旁路开关，再将本体开关转到中间断开位置。拉 出定位销(16)，将抽出把手(15)插进本体开关前的U型槽(14) 中压下，将本体开关(1)抽出到断开位置。如继续从"断开位置" 的孔中拉出定位销(16)，拉住本体开关上的把手(21)，可以将本体 开关拉出框架外(2)。完成维修或更换后，将本体开关(1)推入到 框架的"接通位置"，合上本体开关的A电源侧，断开旁路开关，则 本体开关就投入到电路中正常运行，整个抽出工作过程如附图5所 示，图中的黑色箭头为电流路径和方向；在此过程中，各个开关的工 作顺序及状态如图6所示。
旁路动触头(11)的主轴(10)在侧面有个机械自锁机构，作用 在主轴(10)上，主轴(10)带动触头(11)在旁路开关接通或分断 时的两个工作位置形成自锁，如图7所示。
旁路动触头(11)的机械自锁机构，用一个四连杆机构的从动轴 作用在主轴(10)上，以增大转角和配合主轴(10)的转动方向。连 杆(26)为四连杆机构的主动轴，围绕支点0作转动，在连杆A的底 部挂有拉簧(27)，拉簧(27)的另一端挂在锁扣板(28)的顶部， 锁扣板(28)围绕支点H转动，主轴(10)的转动中心、支点0、支 点H布置在一条垂直线上。锁扣板(28)前后分别有有限位销(29、 30)，在拉簧(27)的作用下，将锁扣板(28)自锁在动触头分断与 接通的两个工作位置。为了使结构更为紧凑，锁扣板(28)转动可以 套在主轴(10)上，但主轴(10)之间有间隙，不和主轴同动转动。 锁扣板(28)在框架(2)的出口处设有旁路操作杆(24)，围绕固定 在框架(2)上的点K转动，下端和水平设置的拉杆(25)连接，拉 杆(25)与锁扣板(28)的下端连接成组成另外一个四连杆机构；拉 杆(25)两端用条形孔连接，以保证拉杆(25)作水平动运动。操作 杆(24)中插及加长手柄，转动加长手柄(13)，就可以进行旁路开 关的开合，并在其工作位置实现自锁。
旁路动触头的机械自锁机构的工作原理是
当旁路操作杆(24)处于断开位置时，锁扣板(28)的顶部转向 右侧，在拉簧(27)作用下，有继续顺时转动的趋势，在触头的断开 位置由右侧的定位销(30)挡住，自锁在此工作位置。而拉簧(27) 的另一端固定在连杆(26)的底部，让连杆(26)逆时针转动，从而
带动主轴(10)及动触头(11)顺时转动，使动触头处在分断位置自 锁，如图7所示。
当旁路开关需要接通时，在操作杆(24)上插入加长杆(13)， 手动推动拉杆(25)，使锁扣板(28)克服拉簧(27)的力，逆时针 转动，当锁扣板(28)转过中间位置的死点后，在拉簧(27)的作用 下，会继续逆时针转动，最后由左侧的定位销(29)挡住，在此位置 自锁。锁扣板(28)上的拉簧(27)转过中心死点后，带动连杆(26) 顺时转动，主轴(10)及动触头(11)逆时转动，使动触头(11)处 在接通位置，并在此位置自锁，如图8所示。
动触头(11)在接通位置的自锁原理同分断位置的原理。为了使 动触头能可靠的自锁，在连杆(26)与锁扣板(28)中间可用一组拉 簧，以增大锁扣力度。
由于抽出式带旁路的双电源自动转换开关在被误操作时会威胁 到人员安全及造成重大损失，为了在任意状态下开关不被误操作，所 以本发明还在抽出式带旁路的双电源自动转换开关上设置了以下几 种机械互锁装置
A. 在本体开关上A、 B电源转轴端分别设置有锁定销(34、 36)， 在框架(2)操作杆(24) —侧上固定有锁定板(32)，锁定板(32) 上有上下凹槽，其位置定位销(34、 36)相对应，当本体开关上有任 意一侧电源接通时就有一个定位销在卡在锁定板(32 )的一个凹槽内， 使开关本体(1)不能被抽出，防止本体开关(1)被带电抽出。
B. 在拉杆(25)上固定有一块挡板(35)，挡板上(35)设置有上挡片及下挡片。框架(2)操作杆(24) —侧上固定有定位销(31)， 定位销(31)外套有弹簧(37)，当开关本体(1)被抽出时，定位销
(31) 在弹簧(37)力用作用下插入挡板(35)的上挡片中，使操作 杆在本体开关(1)抽出时不能动作，即旁路不能被分断，以防止误 操作。当本体开关(1)插入时，本体开关上的顶块(38)会将定位 销(31)顶起，挡板(35)就可以活动，从而就可以分断旁路开关。 本体开关插入前断开旁路开关，会产生强大电弧。
C. 在旁路开关接通时，拉杆(25)上的档板(35)位于锁定板
(32) 处，档板(35)的下挡片挡住B电源侧的定位销(36)， B电 源侧的定位销(36)无法卡到锁定板(32)的凹槽中，使电源无法转 到B电源，从而避免A、 B电源同时接通而短路。
D. 本体开关(1)抽出前，需将旁路开关接通，而旁路开关在接 通前须保证A电源是投入的，否则会产生强大电弧。如果旁路开关在 接通时A电源侧没有接通，则A电源侧的定位销(34)刚好挡住拉杆 25上挡板34的上挡片，使旁路开关不能被合上，而此时本体开关1 又被挡板(34)的上挡片挡住，所以也不能被抽出。机械互锁装置见 附图9、 10。
框架(2)上本体开关(1)及旁路开关的工作位置，设置有行程 开关LSI和LS2，当旁路开关为接通状态和本体开关在断开位置时， B电源侧不能被接通。LSI与LS2以检测本体开关和旁路开关的实际 位置，实现电气连锁。本体开关正面的定位销上有一个行程开关LSO 与定位销(16)相连接，当本体开关处于断开与接通位置中间时，即 本体开关(1)处于框架(2)内，但没有与框架(2)上的端子接通 时，定位销(16)被拉起，LS0断开，本体开关A、 B电源侧都不能 被合接通，保证开关的安全。电气连锁的原理图见附图ll。
本发明用以上的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。
本发明所述的具有抽出式带旁路的自动转换开关，具有抽出式机 构，使本体开关能很方便的从框架中抽出，极大方便了本体开关的维 修与更换；具有旁路功能，本体开关在抽出前先将旁路开关合上，然 后断开本体开关并将其抽出，由常用电源给负载供电，本体开关维修 或更换完成后在插入框架中，先合上常用电源侧，然后断开旁路开关， 电源继续通过电源转换开关给负载供电。所述的具有抽出式带旁路的 自动转换开关具有多个机械互锁装置，保证开关在任意状态下不能被 误操作。并设置有电器连锁，与机械互锁构双重互锁，最大限度上杜 绝了由于误操作带来的损失。
本发明所述的自动转换开关电器实现了电源的不间断转换，在特 别重要的配电系统中可以得到很广泛的应用。
权利要求
1、抽出式带旁路的自动转换开关电器，它由本体开关(1)、滚轮(20)、导轨(19)、定位销(16)、旁路框架(2)以及固定在框架上的A电源接线端子(3)、B电源接线端子(5)、负载接线端子(4)、旁路触头自锁机构、旁路动触头(11)、旁路静触头(12)、旁路抽出互锁机构构成，其特征在于本体开关(1)底部设有滚轮(20)，本体开关(1)的底部设有凸出的导向条(18)，导向条(18)插入框架上导轨的凹槽(19)中，本体开关可以沿导轨的设置方向抽出与推入。
2、 如权利要求1所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的开关本体(1)的各个接线端子上都固定有动触头(9)， 动触头(9)固定在接线端子(6)的上下面，用长销(7)串连起来， 并有一个弹簧(17)嵌套在销的一端，上下动触头中间有隙缝，隙缝 略小于旁路框架上接线端子的厚度，上下分布的动触头(9)可以由 多片组成。
3、 如权利要求1所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的本体开关上A、 B电源转轴端分别设置有锁定销(34、 36)。
4、 如权利要求1所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的本体开关的正面设置有"U"槽(14)及定位销(16)， 定位销外有弹簧(17)嵌套，有一个行程开关与定位销(16)相连接。
5、 如权利要求l所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其特征在于所述的本体开关外设置有框架(2),框架(2) —面有出口， 本体开关(1)可以沿框架底部的导轨抽出。
6、 如权利要求5所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的与框架(2)出口对应的面上设有A电源接线端子(3)、 B电源接线端子(5)、负载接线端子(4)，其数量与位置同本体开关上的动触头相对应。
7、 如权利要求5所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的A电源接线端子及负载端子中间上各设有延长板，在 任一侧延长板上设有旁路动动触头(11)，另外一侧延长板上设有旁 路静触头(12)，由设在动触头上的主轴(10)来控制动触头(11) 的分合。
8、 如权利要求7所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的在侧面有个机械自锁机构，作用在主轴(10)上，主 轴(10)带动触头(11)在旁路开关接通或分断的两个工作位置形成 自锁。
9、 如权利要求8所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的机械自锁机构是用一个四连杆机构作用在主轴(10) 上，以增大转角和配合主轴的转动方向。连杆(26)为四连杆机构的 主动轴，围绕支点0作转动，在连杆(26)的底部挂有拉簧(27)， 拉簧(27)的另一端挂在锁扣板(28)的顶部，锁扣板(28)围支点 H转动，主轴(10)的转动中心、支点0、支点H布置在一条垂直线 上，锁定板前后分别有有限位销(29、 30)，在拉簧(27)力的作用下，将锁扣板(28)自锁在动触头分断与接通的两个工作位置，在框 架(2)的出口处设有旁路操作杆(24)，围绕固定在框架(2)上的 点K转动，下端和水平设置的拉杆(25)连接，拉杆(25)与锁扣板(28)的下端连接成组成另外一个四连杆机构；拉杆(25)两端用条 形孔连接，以保证拉杆作水平动运动；操作杆(24)中插及加长手柄(13),转动加长手柄(13)，就可以进行旁路开关的开合，并在其工作位置实现自锁。
10、 如权利要求9所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的拉杆(25)固定有一块挡板(35)，挡板上设置有上 挡片及下挡片。
11、 如权利要求5所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的在框架(2)操作杆一侧上固定有锁定板(32)，锁板 上有上下凹槽，位置与定位销(34、 36)对应，当本体开关上有任意 一侧电源接通时就有一个定位销在锁定板(32)的一个凹槽内，使开 关本体(1)不能被抽出。
12、 如权利要求5所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的在框架2操作杆一侧上固定有定位销(31)，定位销(31)外套有弹簧(37)，当开关本体(1)被抽出时，定位销(31) 在弹簧力(37)用作用下插入挡板(32)的上挡片中，使操作杆(24)在本体开关(1)抽出时不能动作。
13、 如权利要求5所述的抽出式带旁路的自动转换开关电器，其 特征在于所述的框架(2)上本体开关(1)及旁路开关的工作位置，设置有行程开关，以检测本体开关和旁路开关的实际位置，实现电气 连锁。
全文摘要
本发明涉及一种抽出式带旁路的自动转换开关电器。现有自动转换开关在转换时本身需要维修或更换，极不方便。本发明由本体开关、滚轮、导轨、定位销、旁路框架以及固定在框架上的A电源接线端子、B电源接线端子、负载接线端子、旁路触头自锁机构、旁路动触头、旁路静触头、旁路抽出互锁机构构成。开关主要为带有抽出功能和旁路功能，当本体开关在需要维修或更换时，将旁路开关合上，负载由常用电源正常用供电，抽出本体开关在供电回路的外部进行维修或更换；当维修好以后，将本体开关推入框架中，断开旁路开关，将开关本体并入系统中继续运行，此过程不影响负载的正常用电，并使维修及更换大为方便、快捷。
文档编号H02B11/00GK101350505SQ20081019828
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月3日 优先权日2008年9月3日
发明者舟 曾, 王光岩, 黄正乾 申请人:深圳市泰永科技股份有限公司