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高压隔离开关隔离开关低压变压器高压金属软

文章出处:dede58.com 人气:发表时间:2021-09-22 02:34

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  一种小型高压隔离开关,其包括插头及与之匹配的插座,其特征在于在所述插头上设置有支撑杆,在所述支撑杆外周设置有导电装置;在所述插座上设置有与所述导电装置可电接触的电接触结构;在所述电接触结构的下方设置有连通高压互锁检测回路的开闭开关;当所述插头完全插设在所述插座上时,所述支撑杆使所述开闭开关闭合导通高压互锁检测回路,所述导电装置与所述电接触结构电接触连通主回路。本发明具有体积小、重量轻、系统电阻小、可靠性高、成本低的优点。高压隔离开关

  本发明涉及电力领域,尤其是指电动车维修时,作为主回路手动切断器使用的小型高压隔离开关。

  目前电动车电池包普遍使用手动维修开关(MSD)作为主回路的手动切断器使用,高压隔离开关其具有隔离功能,内部集成主回路熔断,有高压互锁检测回路,有一定的防护等级(一般为IP67),无需工具可以旋转把手手动打开,在不带负载的前提下切断电路。现有手动维修开关其结构如图1所示,包括插头基体10、插座基体15;在插头基体上容置有熔断器11,在插座基体上设置有与熔断器11的触刀12相对应的弹性电接触结构13,在电接触结构13的下面设置有与其以接触方式设置的导电板14,导电板14通过螺钉与外部电路连接。

  当插头插在插座上时,熔断器的触刀插入插座上的电接触结构中,高压互锁检测回路先接通,然后主回路接通。该手动维修开关结构比较简单,在使用电动车用小型高压隔离开关上具有一定的优势,但是其还存在如下的缺陷:

  发热量大,熔断器电阻较高,发热量大,而外壳将熔断器完全包覆,无对流通风,不利于散热,导致整体温升高;体积大,由于熔断器体积相对较大,并要预留足够的散热能力,导致整体体积大;重量大,熔断器外壳为陶瓷材质,内部灌砂,密度较大,导致整体重量较大,电池包功率密度难以提高;温度降容严重,由于熔断器散热不良,导致温度降容严重;由于温度降容严重,熔断器需要更大规格,导致成本较高;外露部分体积大,把手操作需要更多操作空间,占用大量外部空间。

  本发明所要解决的技术问题是提供一种高压隔离开关作为手动维修开关用于维修时手动切断用,其将熔断器从手动维修开关中剥离,在使用时,具有接通主回路和高压互锁检测回路之功能,在维修时,具有断开高压互锁检测回路及主回路的功能。使高压隔离开关仅供断路隔离作用。具有发热量小,体积小、重量轻等优点。

  为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是一种小型高压隔离开关,其包括插头及与之匹配的插座,其特征在于在所述插头上设置有支撑杆,在所述支撑杆外周设置有导电装置;在所述插座上设置有与所述导电装置可电接触的电接触结构;在所述电接触结构的下方设置有连通高压互锁检测回路的开闭开关;当所述插头完全插设在所述插座上时,所述支撑杆使所述开闭开关闭合导通高压互锁检测回路,所述导电装置与所述电接触结构电接触连通主回路。

  所述导电装置为导电板,所述导电板具有至少一组间隔设置的相互连接的接触壁,在所述插座上对应所述导电板的接触壁位置相应设置有所述电接触结构。

  所述导电板上端具有连接各接触壁的顶壁;所述导电板的顶壁套设在所述支撑杆上,在所述顶壁下面设置有限位件,所述支撑杆可相对所述导电板转动。

  所述电接触结构为设置在所述插座上的呈夹子状的两片导电弹片;所述电接触结构具有供所述导电装置插入并与之接触的上端开口;所述电接触结构的下端连接有与可与主回路连接的输出导电板。

  在位于所述电接触结构上面的所述插座的基体上开设有供所述导电装置穿过的限位透孔。

  所述开闭开关为行程开关,在所述行程开关上面的插座基体上设置有可上下直线位移的推杆,在所述推杆的上下端面之间设置有推杆复位弹簧;在所述推杆的上面的所述插座基体上开设有供所述支撑杆穿过的透孔。

  所述插头呈帽型结构,所述插座基体上面设置有与所述插头内周壁匹配的环形壁;所述插头的内周壁与所述插座的环形壁螺纹连接;所述插头与所述插座环形壁上端面接触的位置处设置有密封装置。

  在所述基座上设置有安装所述基座的安装限位结构,在所述安装限位结构上套设有用于安装时密封所述基座的密封圈;在所述安装限位结构上面的基座基体为带有外螺纹的圆柱状结构,所述环形壁位于所述圆柱状结构的上部分;在位于所述安装限位结构上面的所述圆柱状结构基座基体上套设有压紧螺母;所述锁止限位装置包括设置在所述插头上的锁止限位件,在所述压紧螺母上端面上开设的供所述锁止限位件插入的限位孔。

  所述安装限位结构为非圆形平面结构,在安装隔离开关的安装板上开设有与所述非圆形平面结构匹配的安装孔。

  本发明的隔离开关,与传统手动维修开关相比较,其优点在于减小整个系统的体积和尺寸;减轻整个系统的重量;节约车内空间;提高电池包功率密度;有高压互锁回路,提高产品可靠性;降低整个系统的成本。

  针对上述技术方案,现举较佳实施例并结合图示进行具体说明。对本发明的电动车用小型高压隔离开关,主要包括插头、插座。

  插头2,参看图2至图5,在本实施例中为帽状结构,在其内周壁上开设有内螺纹。在插头的中心部位设置有容置腔,支撑杆21的上端部开设有限位凸台,支撑杆的上端部固定在容置腔中并通过限位凸台进行位置限定。在容置腔与内周壁之间空隙中设置有密封圈22。在容置腔的下端面下面设置有导电装置23。在本实施例中,导电装置为U型结构的导电铜排,其具有两只接触壁。导电铜排套设在支撑杆上,并通过限位件24对其进行上下位置限定。导电铜排的两只接触壁位于导电杆的两侧。当插头转动,导电铜排固定时,支撑杆可相对导电铜排转动。

  插座3,在插座基体上端设置有与插头的内周壁形状相匹配的环形壁31,环形壁外周设置有外螺纹,环形壁内为中空,其目的在插头插在插座上时,可容置插头上的容置腔、支撑杆及导电铜排。

  在环形壁内的底部对应导电铜排的接触壁位置分别开设有供导电铜排接触壁插入的限位通孔。在限位通孔下面分别设置有电接触结构32。电接触结构由两片具有弹性的金属片组成,其形状呈夹子。在电接触结构的下端连接有输出导电板33。输出导电版另一端位于基座基体的两侧,并可与外部主回路电路连接;输出导电板33通过固定件34固定在插座基体上。

  在电接触结构之间的基座基体上开设有空腔,在该空腔内设置有推杆35。在推杆35的上方对应支撑杆的下端面位置处开设有供支撑杆穿过的通孔,在推杆的下方基座基体上开设有空腔,在该空腔内设置有开闭开关36,在本实施例为行程开关,该行程开关与高压互锁检测电路连接。在行程开关与推杆之间的基座基体上开设有供推杆上下位移至形成开关的位移通道。在本实施例中,推杆35外形呈工字结构,其上端向上延伸出延伸段位于供支撑杆穿过的通孔中,对推杆上端进行前后左右限位;推杆的下端位于供推杆下端上下位移的位移通道下方与行程开关的弹簧压杆接触;位移通道对推杆的下端进行前后左右位置限定。在设置推杆的空腔中设置有推杆复位弹簧37;推杆复位弹簧的下端固定在空腔底部,上端固定在推杆上端。当推杆受力向下位移时,推杆复位弹簧压缩,低压变压器当推杆不受外力时,推杆复位弹簧带动推杆向上位移复位。

  为了隔离开关便于安装,在插座基体上部还设置有安装限位结构,用于基座安装时定位用。安装限位结构位于环形壁31的下面,在环形壁与安装限位结构之间的基座基体外周为与环形壁外周相同的带有外螺纹的圆柱状结构。安装限位结构为非圆形平面结构,比如三角形、四角形、五角形或其他的异形平面结构。在安装限位结构外周的基座上设置有基座密封圈41。在安装限位结构上面与环形壁之间的圆柱形结构的基座基体上套设着压紧螺母42。在隔离开关安装时,在隔离开关需安装的安装板4上,开设有与安装限位结构相匹配的安装孔,安装板厚度与基座上的安装限位结构厚度相匹配。在安装时,先拧下压紧螺母,然后将隔离开关的安装限位结构套设在安装板上的安装孔中,然后再用压紧螺母套设在圆柱形的基座基体上压紧安装板,使隔离开关安装在安装板上。由于安装限位结构为非圆形平面结构,安装后,隔离开关则不会相对安装板转动。在压紧螺母上端面上开设有供插头的锁止限位件插入进行限位的锁止孔43。高压隔离开关隔离开关

  在插头与插座的连接端外侧设置有锁紧装置5,该锁紧装置与基座的压紧螺母42配合使用。在本实施例中,采用锁止限位件,在插头上外侧设置可向下插入的锁止件,在插座外侧基座压紧螺母上对应位置设置供锁止件插入的锁止孔43,当插头插入插座后,将锁止件向下推卡在锁止孔内锁止即可防松。

  该实施例工作原理:当插头插在插座的过程中,随着插头在插座上旋转向下插入,支撑杆也相对于导电铜排转动;随着插头的向下插入,导电铜排的两接触壁穿过供接触壁穿过的限位通孔向下位移插入电接触结构中,与电接触结构连接连通主回路;此时,高压互锁检测电路还未接通,主回路还未通电,在导电铜排与电接触结构接触导通主回路时,不会产生电弧;随着插头的继续向下插入,支撑杆穿过插座上供支撑杆穿过的透孔推动推杆向下位移,推杆向下位移压迫行程开关的弹簧压杆使行程开关闭合,连通高压互锁检测电路。当插头插入到底时,锁紧插头插座;当需要维修检测,低压变压器需断开电路时,打开锁紧装置,向上旋松插头时,支撑杆和导电铜排分别向上位移,首先,低压变压器推杆在推杆复位弹簧作用下向上位移复位,行程开关的弹簧压杆向上运动断开行程开关,使高压互锁检测电路断开,主回路失电;此时,高压隔离开关导电铜排的接触壁还处于与电接触结构接触过程中;随着插头进一步向上旋转脱离插座,隔离开关的选择导电铜排的接触壁也脱离电接触结构,进一步断开主回路。从而避免断开主回路时产生的电弧产生。从而实现主电路、高压互锁检测电路的隔离闭合及断开。

  本发明的另一实施例,参看图6至图8,插头5,帽状结构,在其内周壁上开设有内螺纹。在插头的的中心部位设置有支撑杆51,在支撑杆51的上部位置,围绕支撑杆设置有凸台,在位于支撑杆周围的凸台上设置有容置腔。在容置腔中均设置有导电柱52,导电柱为管状结构,通过铆钉53固定连接在支撑杆上。管状导电柱为可以是直径均匀的金属管体,也可以是直径有突变的金属管体。支撑杆的下端为锥形结构,导电柱的下端向支撑杆锥形下端的外周壁弯折并与之贴合。在凸台与插头内周壁之间设置有密封圈54,用于对插头与插座连接时密封。在插头的外周壁上设置有插头锁止限位件55。

  插座6,在插座基体上端设置有与插头的内周壁形状相匹配的环形壁61,环形壁外周设置有外螺纹,环形壁内为中空。在环形壁内底部的基座基体上开设有纵向容置腔,该容置腔通过隔离板60分为四个相互贯通的容置腔,从上至下依次为限位容置腔、输入端容置腔、输出端容置腔及行程开关容置腔。隔离板60用于隔开限位容置腔、输入端容置腔、输出端容置腔之间的输入端子、输出端子及导电接触弹簧与其它容置腔的可能接触。在限位容置腔中内周壁上设置有绝缘隔离环62,同时通过限位容置腔与输入端容置腔之间的隔离板作为限位板,当插头向下插入时,可通过隔离板卡住固定导电柱的铆钉,使其不能再向下位移,实现位置限定。也可以采用在绝缘隔离环62的周壁上设置限位凸台对铆钉位置进行限定。在输入端容置腔的内周壁上设置有环形输入端子63,在环形输入端子的内周壁上设置有导电接触弹簧64,导电接触弹簧为环状,其也可以是其它形状。在环形输入端子63的外周壁上延伸有输入端连接部631,该输入端连接部穿过输入端容置腔直达基座的外侧面,方便与主回路输入端连接。

  在输出端容置腔的内周壁上设置有环形输出端子65,在环形输出端子的内周壁上设置有导电接触弹簧66,导电接触弹簧66为环状,其也可以是其它形状。环形输出端子65外周壁上延伸有输出端连接部651,该输出端连接部穿过输出端容置腔直达基座的外侧面,方便与主回路输出端连接。输入端连接部631和输出端连接部651分别设置在基座外周面的相对两侧,以方便在与主回路连接时,做到互不干扰。

  环形输入端子与主回路的输入端连接,环形输出端子与主回路的输出端连接。在行程开关容置腔中设置有直线,行程开关与高压互锁检测回路连接。为了隔离开关便于安装,在插座基体上部还设置有安装限位结构,用于基座安装时定位用。安装限位结构位于环形壁61的下面,在环形壁与安装限位结构之间的基座基体外周为与环形壁外周相同的带有外螺纹的圆柱状结构。安装限位结构为非圆形平面结构,比如三角形、四角形、五角形或其他的非圆形平面结构。在安装限位结构外周的基座上设置有基座密封圈69。在安装限位结构上面的圆柱形结构的基座基体上套设着压紧螺母70。在隔离开关安装时,在隔离开关需安装的安装板68上,开设有与安装限位结构相匹配的安装孔,安装板厚度与基座上的安装限位结构厚度相匹配。在安装时,先拧下压紧螺母,然后将隔离开关的安装限位结构套设在安装板上的安装孔中,然后再用压紧螺母套设在圆柱形的基座上压紧安装板,使隔离开关安装在安装板上。由于安装限位结构为非圆形平面结构,安装后,隔离开关则不会相对安装板转动。在压紧螺母上端面上开设有供插头的锁止限位件插入进行限位的锁止孔71。

  在插头与插座的连接端外侧设置有锁紧装置55,该锁紧装置与基座的压紧螺母70配合使用。在本实施例中,采用锁止限位件,在插头上外侧设置可向下插入的锁止件,在插座外侧基座压紧螺母上对应位置设置供锁止件插入的锁止孔71,当插头插入插座后,将锁止件向下推卡在锁止孔内锁止即可防松。

  该实施例工作原理:将插头插在插座上并逐渐旋紧的过程中,导电柱和支撑杆一起随着向下位移,导电柱先接触输入端容置腔中的导电接触弹簧,再向下位移导电柱接触输出端容置腔中的导电接触弹簧,从而导通主回路;此时,支撑杆和导电柱均未接触行程开关,则高压互锁检测回路还未导通;随着插头的继续向下旋紧,支撑杆和导电柱继续向下位移接触行程开关,并继续位移向下,使行程开关闭合导通高压互锁检测回路,当向下位移的铆钉位移至限位容置腔中的限位凸台处时,支撑杆和导电柱则停止向下位移,插头也旋紧到位,然后将插头锁止限位件插入插座的锁紧限位孔中进行锁紧限位,使插头锁紧在插座上;同时插头与插座的连接端通过密封圈密封。当需要维修时,打开锁止限位件,旋松并取下插头即可,在旋松插头的过程中,随着支撑杆和导电柱向上位移,行程开关从闭合状态到断开状态,高压互锁检测电路随之断开,此时,主回路失电;然后随着支撑杆和导电柱继续向上位移,导电柱依次与环形输出端子所在的导电接触弹簧、环形输入端子所在的导电接触弹簧脱离接触,从而断开主回路。由于高压互锁检测回路先断开,使主回路失电,高压隔离开关因此在导电柱脱离输出端和输入端接触时,则不会有电弧产生,提高了操作的安全性。

  上述两实施例,高压隔离开关当需要熔断器时,仅需在电动车安装空间内散热好的位置安装熔断器,然后使其与隔离开关连接,即可实现功能。

  由表一数据可知,本发明的隔离开关与传统维修开关相比较,本发明的隔离开关优点为:.减小整个系统的体积和尺寸;减轻整个系统的重量;节约车内空间;提高电池包功率密度;.有高压互锁回路,提高产品可靠性;降低整个系统的成本等优点。

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