高压直流通断器的制作方法

文档序号:15166644发布日期:2018-08-14 17:33阅读:189来源:国知局

本发明属于电力技术领域,具体涉及一种高压直流通断器。



背景技术:

高压直流通断器用于切换高压电力负载,例如新能源汽车的电池箱与pdu之间的连接。这种类型的通断器包括接触室,在可能的运行温度、允许的内部压力、电绝缘能力和耐电弧性方面对接触室具有较高的要求。

传统地,这种类型的接触室由普通塑性材料制造,导致在生产和组装方面的优点。例如,塑性材料的弹性特性可用来产生压入或其他弹性连接。然而,塑性材料的热阻和电绝缘能力受到限制。在电力负载被中断时发生的由电弧引起的火焰冲击可导致塑性材料的表面的燃烧(氧化),大大降低了绝缘电阻。

现有技术中替代的选择包括由陶瓷材料制造该接触室。例如中国专利申请cn102074387a中所揭示,这种类型的材料对电弧火焰冲击具有非常好的电阻。然而,陶瓷材料仅具有较低的弹性,这意味着不能使用成本较低的压入或咬合连接,这样就难于使接触室压紧,密封性和平整度都较差;而且最主要的是现有技术的高压直流通断器内部结构不合理。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种结构简单的高压直流通断器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现:

一种高压直流通断器,包括外壳及设置在其内的接触室和电磁转换室,所述接触室内布置有第一接触构件和第二接触构件,所述第一接触构件和第二接触构件形状相同且均包括设置在接触室内的定触点和设置在接触室外的引出端,所述接触室内还包括有接触桥和设置于接触桥左右两端的动触点,一推动杆上下移动可带动所述接触桥上下移动进而使所述动触点与定触点接合导通或者分离断开,所述接触室为由导向底板及罩设在其上方的内壳采用接插形式所形成一个封闭的空间,所述导向底板及内壳均由耐弧塑料制成,所述电磁转换室为由屏蔽支架和屏蔽上板围设而成的金属框架,其内设置有线圈支架及绕在其外周的线圈,动衔铁可移动地布置在线圈支架内部,远离接触室的推动杆的端部被刚性地连接到所述动衔铁上,所述线圈支架内还固定设置有静衔铁,所述推动杆的一端穿过所述静衔铁并伸入到所述接触室内。

优选的,所述接触室的内壳包括对称设置的两个磁铁挡板,所述磁铁挡板上固定有灭弧磁铁。

优选的,所述磁铁挡板通过卡扣结构固定在所述内壳上。

优选的,所述推动杆的顶端固定有一个限位卡簧,所述限位卡簧形成一水平限位框以限制所述接触桥水平移动,所述限位卡簧内还设置有一轴向弹簧以限制所述接触桥轴向移动,以使所述接触桥与推动杆相对固定。

优选的,所述限位卡簧为u型簧片,包括底部及两个侧面,所述推动杆固定在所述底部上,所述两个侧面上分别设置有所述水平限位框;所述接触桥为一平板,所述动触点分设在其上表面,所述接触桥的中段延伸有两个凸台,所述凸台的宽度等于所述水平限位框的宽度。

优选的,所述轴向弹簧的一端抵住所述限位卡簧的底部的内表面,另一端抵住所述接触桥的下表面,所述限位卡簧的弹力驱使所述接触桥的上表面始终紧贴所述限位卡簧的侧面的翻边,以使所述接触桥与所述限位卡簧之间相对固定;所述导向底板上设置有向内延伸的筋,用于对所述限位卡簧的两个侧面进行水平方向的限位。

优选的,所述动触点面向于所述定触点的上表面为矩形。

优选的,所述接触室内还设有微动开关,所述微动开关通过一托架固定,所述接触桥上表面的凸起通过托架的弹性块触动所述微动开关。

优选的,所述电磁转换室内设置有pcb电路板,所述pcb电路板竖直地置于所述电磁转换室内,并固定在一pcb挡板上,所述pcb挡板的外侧有一个挂钩,所述挂钩勾住所述外壳的开口内。

优选的,所述外壳的侧壁上开设有电路出口。

本发明的有益效果主要体现在:

1、限位卡簧对所述接触桥产生水平方向的完全限位,以使所述限位卡簧和接触桥水平完全固定,避免产生因为弹簧老化失效而产生的接触桥水平移动问题;

2、动触点面向于所述定触点的上表面为矩形,改变了常规设计的惯常思路;

3、微动开关的设置使本发明的高压直流通断器的安全性更高;

4、电路的侧向出线,可以在线的端部压接各种型号的端子提高与其他控制设备连接的通用性;

5、接触室采用耐弧塑料制成,在耐弧的同时还可注塑成型,保证了产品的一致性及尺寸稳定性。。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:

图1:本发明高压直流通断器的立体示意图;

图2:本发明高压直流通断器的正视剖视图;

图3:本发明高压直流通断器的爆炸示意图;

图4:图3中a部分的放大图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

如图1至图3所示,本发明揭示了一种高压直流通断器,包括外壳400及设置在其内的接触室100和电磁转换室500,与现有技术一样,该接触室100内布置有第一接触构件200和第二接触构件300,所述第一接触构件200和第二接触构件300形状相同且均包括设置在接触室100内的定触点1和设置在接触室100外的引出端2。

第一接触构件200和第二接触构件300穿过两个孔口导引到接触室100中。第一接触构件200和第二接触构件300包括导电材料,例如金属,并且设置成连接到电力负载的电触头,其中所述电力负载是要被切换的,例如电机。

本发明的高压直流通断器被设置成打开和关闭第一接触构件200和第二接触构件300之间的电连接。这样,本发明例如可用来切换电机的电源。当其接触关闭时,例如在电压超过850v时,超过100a的高电流可在第一接触构件200和第二接触构件300之间流动。

所述外壳400还设置电磁转换室,包括线圈支架14及绕在其外周的线圈(图中未视出),线圈支架14的绕线能载有来自外部的电压以在线圈支架14中产生磁场。所述线圈支架14设置在有屏蔽支架15和屏蔽上板16围设而成的空间内,所述屏蔽支架15和屏蔽上板16通过卡接形式连接,且两者都是金属制成。所述线圈支架14与屏蔽支架15之间还设有支架绝缘片17。

动衔铁18可移动地布置在线圈支架14内部。动衔铁18包括中心孔,一推动杆5通过该中心孔受到导引。远离接触室100的推动杆5的端部被刚性地连接到动衔铁18上,以使两者能同时移动或停止。所述推动杆5的另一端穿过所述静衔铁19并伸入到所述接触室100内。所述磁铁挡板23通过卡扣结构25固定在所述内壳21上。

所述线圈支架14内还设置有静衔铁19,该静衔铁19的作用是当线圈通电时会产生磁场,使静衔铁19迅速磁化,产生吸力,吸引动衔铁18往静衔铁19的方向移动,完成触点的吸合步骤。当然,与现有技术一样,所示静衔铁19和动衔铁18之间还设有复位弹簧(图中未示出),当线圈断电静衔铁19失去磁力后,弹簧会驱动动衔铁18复位,进而使动触点4与定触点1分离断开。

所述电磁转换室的上方为接触室100,所述推动杆5的上端伸入至所述接触室100内。所述接触室100包括设置在所述屏蔽上板16上方的导向底板20及罩设在其上方的内壳21,所述底板20和内壳21采用接插形式形成一个封闭的空间,即为接触室100。所述底板20和内壳21均采用耐弧塑料制成,例如杜邦lcp。所述接触室100的内壳21包括对称设置的两个磁铁挡板23,所述磁铁挡板23上固定有灭弧磁铁24。

所述接触室100内包括有接触桥3和设置于接触桥左右两端的动触点4,接触桥3可移动地布置在接触室100中。接触桥3包括导电材料,例如,金属。接触桥3可以是例如平面立方体的形状。接触桥3被可移动地布置成以使其能同时接触第一接触构件200和第二接触构件300以便在第一接触构件200和第二接触构件300之间产生电连接。接触桥3还可远离第一接触构件200和第二接触构件300移动以使第一接触构件200和第二接触构件300之间的电连接中断。

所述推动杆5上下移动可带动所述接触桥3上下移动进而使所述动触点4与定触点1接合导通或者分离断开。具体的,所述推动杆5的顶端固定有一个限位卡簧6,所述推动杆5与限位卡簧6的固定方式有多种,铆接或者螺纹等等。所述限位卡簧6形成一水平限位框7以限制所述接触桥3水平移动,所述限位卡簧6内还设置有一轴向弹簧8以限制所述接触桥3轴向移动。

具体如图4所示,所述限位卡簧6为u型簧片,包括底部61及两个侧面62,所述推动杆5固定在所述底部61上,所述两个侧面62上分别设置有所述水平限位框7。所述接触桥3为一平板,所述动触点4分设在其上表面,所述接触桥3的中段延伸有两个凸台9,所述凸台9的宽度等于所述水平限位框7的宽度。这样,当所述凸台9卡入所述水平限位框7内,则两者之间不能产生水平移动。

所述轴向弹簧8的一端抵住所述限位卡簧6的底部61的内表面,另一端抵住所述接触桥3的下表面,所述限位卡簧6的弹力驱使所述接触桥3的上表面始终紧贴所述限位卡簧6的侧面62的翻边,以使所述接触桥3与所述限位卡簧6之间相对固定,这样接触桥3与推动杆5之间也相对固定。

当推动杆5带动所述限位卡簧6、接触桥3上下移动时,所述底板20向内延伸的筋22也能对所述限位卡簧6的两个侧面62进行水平方向的限位。

本发明改变了现有技术的惯常设计,将推动杆5仅仅与所述限位卡簧6固定,而限位卡簧6又通过水平限位框7对所述接触桥3进行水平方向的限位;而且底板20向内延伸的筋22也能对所述限位卡簧6的两个侧面62进行水平方向的限位。这样的结构下确保限位卡簧对所述接触桥产生水平方向的完全限位,以使所述限位卡簧和接触桥水平完全固定,避免产生因为弹簧老化失效而产生的接触桥水平移动问题。

设置在水平限位框7的轴向弹簧8限制所述接触桥3轴向移动,进一步的当动触点4接触到定触点1时,还能进行弹力补偿缓冲,防止两者回弹而产生拉弧。而且,由于接触桥3的下表面仅仅只有轴向弹簧8接触,使接触桥3的左右偏摆量比现有技术大,即使预埋的静触点高度不一致也能很好的接触导通。

本发明中,所述动触点4面向于所述定触点1的上表面为矩形,改变了常规设计的惯常思路认为圆形的动触点4接触面积更大,殊不知,当动触点4带电与定触点1分开时,会产生拉弧现象,而该现象很容易就会烧坏触点的接触面。当采用本发明的矩形动触点4后,即使还会产生拉弧,也只会仅仅烧坏矩形触点的四个顶角,触点接触面不会产生影响,则触点的使用寿命能增加。因为在强电场的作用下,动触头与静触头带电断开或闭合时表面会积聚大量的电荷,电荷的密度与导体的表面形状有关,在凹的部位电荷密度接近于零,在平缓部位电荷密度小,尖角部位密度最大。当电荷密度达到一定的量值后,电荷产生的电场会很大,以至于把空气击穿形成放电现象。为了达到更好的效果,所述动触点4与定触点1均可以同时采用矩形结构,即:使电荷集中在矩形的尖角部位。

本发明中,所述接触室100内还设有微动开关10,所述微动开关10通过一托架11固定,所述接触桥3上表面的凸起12通过托架11的弹性块13触动所述微动开关10。当动触点4与定触点1接触结合时,微动开关10也同时被托架11的弹性块13触动而打开而发出信号,这样,微动开关的检测功能使本发明的高压直流通断器的安全性更高,确保动触点4与定触点1接触结合,而非间隔远离而产生拉弧现象。

所述电磁转换室500内设置有pcb电路板26,所述pcb电路板26竖直地置于所述电磁转换室500内,并固定在一pcb挡板27上,所述pcb挡板27的外侧有一个挂钩28,所述挂钩28勾住所述外壳400的开口29内。所述外壳400的侧壁上开设有电路出口30。这样的电路的侧向出线结构,可以直接焊接到pcb的控制线路板上,也可以在线的端部压接各种型号的端子来提高其通用性。

应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

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