模块化自动转换开关

技术领域

本发明涉及一种模块化自动转换开关。

背景技术

为了配电系统的供电连续性，越来越多的客户选择使用双电源开关，对于大电流的双电源开关，由于涉及两路电源和大电流的接通分断需求，需要独立开发机械驱动机构和分断单元模块，对于研发的难度有很大提升，研发时间周期也带来了不确定性。

发明内容

因此，本发明意在通过组合多个分断单元和多个驱动机构以形成模块化自动转换开关，从而不需要针对大电流自动转换开关独立开发机械驱动机械和分断单元，能够满足大电流自动转换开关的需求。

本发明提供了一种模块化自动转换开关，包括：多个分断单元，每个分断单元包括主轴，主轴构造成在受到驱动时使动触头在与静触头的接合位置和分离位置之间移动；多个驱动机构，每个驱动机构具有输入端和输出端，输入端能够连接到外部操作杆或电磁驱动件，输出端经由传动机构连接到分断单元的主轴，使得在外部操作杆或电磁驱动件的作用下，输入端将驱动力传递至输出端，进而传递至分断单元的主轴，其中，所述多个分断单元的主轴彼此之间连接起来，使得在受到驱动时，多个分断单元的动触头能够同步运动，所述多个分断单元分成多个组，每个组用于模块化自动转换开关的一个相线，包含若干个分断单元，其中，所述多个驱动机构的输入端彼此之间经由同步杆连接起来，输出端经由传动机构连接到多个分断单元的每个组，使得在外部操作杆或电磁驱动件的作用下，多个驱动机构能够同步驱动多个分断单元的每个组。

有利地，所述多个分断单元沿第一方向排列，所述多个驱动机构选择性地位于多个分断单元的第一方向侧或第二方向侧或第三方向侧，第一方向侧、第二方向侧和第三方向侧彼此垂直。

有利地，所述多个分断单元的每个分断单元包括第一壳体以及设置在第一壳体上的与主轴连接的第一连接件和第二连接件，每个分断单元的第一连接件连接到相邻的分断单元的第二连接件，从而将所述多个分断单元的主轴连接起来。

有利地，所述第一连接件包括多个突起，所述第二连接件包括多个凹槽，多个突起能够分别插入多个凹槽中，使得第一连接件和第二连接件连接起来。

有利地，每个驱动机构具有第二壳体以及设置在第二壳体上的与输入端连接的第三连接件和第四连接件，每个驱动机构的第三连接件经由同步杆与相邻驱动驱动机构的第四连接件连接起来。

有利地，第三连接件具有多个第一突起和多个第一凹槽，同步杆的第一端具有多个第一对应突起和多个第一对应凹槽，在同步杆的第一端连接到第一连接件时，该多个第一对应突起分别插入多个第一凹槽中，多个第一突起分别插入多个第一对应凹槽中。

有利地，第四连接件具有多个第二突起和多个第二凹槽，同步杆的第二端具有多个第一对应突起和多个第二对应凹槽，在同步杆的第二端连接到第二连接件时，该多个第二对应突起分别插入多个第二凹槽中，多个第二突起分别插入多个第二对应凹槽中。

有利地，在所述多个驱动机构位于多个分断单元的第一方向侧的情况下，所述传动机构包括连接到驱动机构的输出端的第一杆和连接到分断单元的主轴的第一配合件，该第一杆能够插入第一配合件中，从而使输出端能够将驱动力传递到主轴。

有利地，在所述多个驱动机构位于多个分断单元的第二方向侧或第三方向侧的情况下，所述传动机构包括连接到驱动机构的输出端的第一拐臂和第二拐臂以及连接到分断单元的主轴处的第三拐臂，第一拐臂和第二拐臂成一体，彼此之间成一定角度，第一拐臂的自由端连接到输出端，构造成在输出端的带动下与第二拐臂一起枢转，第二拐臂的自由端经由传动杆连接到第三拐臂，从而带动第三拐臂枢转，进而带动分断单元的主轴运动。

有利地，每个驱动机构的第二壳体具有沟槽，第一拐臂和第二拐臂设置在第二壳体上，能够围绕第一拐臂和第二拐臂的连接点枢转，第一拐臂的自由端设置在沟槽内，能够沿着沟槽在第一位置、第二位置和第三位置之间枢转，第一位置对应于第一电源接通位置，第二位置对应于双分位置，第三位置对应于第二电源接通位置。

附图说明

在下面结合附图详细描述的本发明的优选实施方式中，本发明的优点和目的可以得到更好地理解。为了在附图中更好地显示各部件的关系，附图并非按比例绘制。附图中:

图1示出根据本发明的模块化自动转换开关的第一实施例的示意性框图。

图2和3示出在第一实施例中，驱动机构通过传动机构连接到分断单元的透视图。

图4示出两个相邻分断单元彼此连接起来的透视图。

图5和图6分别示出了驱动机构的第三连接件和第四连接件。

图7示出两个相邻的驱动机构通过同步杆彼此连接起来的透视图。

图8示出图7的细节图。

图9示出根据本发明的模块化自动转换开关的第一实施例的透视图，显示出相邻驱动机构之间的连接。

图10示出与图9类似的透视图，但是移除了分断单元。

图11示出根据本发明的模块化自动转换开关的第二实施例的示意性框图。

图12示出第一开关模块的第一驱动机构连接到第一分断单元的透视图。

图13示出第一开关模块的第一驱动机构连接到第一分断单元的平面图，此时为第一电源接通位置。

图14示出第一开关模块的第一驱动机构连接到第一分断单元的平面图，此时为第二电源接通位置。

图15示出第一开关模块的第一驱动机构连接到第一分断单元的平面图，此时为第三电源接通位置。

图16示出相邻两个驱动机构驱动两组分断单元的示例的透视图。

图17示出图16所示的传动机构的透视图。

图18示出根据本发明的模块化自动转换开关的第二实施例的透视图。

图19示出在根据本发明的模块化自动转换开关的第三实施例的侧视图。

具体实施方式

将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。术语“依次包括A、B、C等”仅指示所包括的部件A、B、C等的排列顺序，并不排除在A和B之间和/或B和C之间包括其它部件的可能性。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。

下面，参照图1至图18，详细描述根据本发明的优选实施方式。在下面的描述中，以三相四线的自动转换开关为例进行描述，但是，本领域技术人员应明白，本发明可应用于其它任何类型的自动转换开关。

图1示出根据本发明的模块化自动转换开关的第一实施例的框图。该模块化自动转换开关包括多个分断单元和多个驱动机构。每个分断单元包括主轴，主轴构造成在受到驱动时使动触头在与静触头的接合位置和分离位置之间移动。每个驱动机构具有输入端和输出端，输入端能够连接到外部操作杆或电磁驱动件，输出端经由传动机构连接到分断单元的主轴，使得在外部操作杆或电磁驱动件的作用下，输入端将驱动力传递至输出端，进而传递至分断单元的主轴。每个分断单元和每个驱动机构的结构和工作原理对于本领域技术人员来说是熟知的，而且与本申请的目的无关，因此在此不再赘述。

在图1所示示例中，显示出了8个分断单元，分别为第一分断单元11、第二分断单元12、第三分断单元13、第四分断单元14、第五分断单元15、第六分断单元16、第七分断单元17、第八分断单元18，显示出了四个驱动机构，分别为第一驱动机构21、第二驱动机构22、第三驱动机构23和第四驱动机构24。在图1所示示例中，多个分断单元分成四组，分别为由第一分断单元11和第二分断单元12构成的第一组，由第三分断单元13和第四分断单元14构成的第二组，由第五分断单元15和第六分断单元16构成的第三组，由第七分断单元17和第八分断单元18构成的第四组。左侧四个分断单元(即标号为11、12、13、14的分断单元)的主轴彼此之间连接起来(例如通过图4所示的方式，在下面详细描述)，使得这四个分断单元的主轴能够同步操作。右侧四个分断单元(即，标号为15、16、17、18的分断单元)的主轴彼此之间连接起来(例如通过图4所示的方式，在下面详细描述)，使得这四个分断单元的主轴能够同步操作。以三极四线类型为例，在图1的示例中存在四组分断单元，每一组用于一个相线，例如第一组用于中性线，第二组用于第一相线，第三组用于第二相线，第四组用于第三相线，然而本领域技术人员应明白，分断单元的数量不限于以上描述，并且分断单元的组数也不限于以上描述，而是对应于模块化自动转换开关的类型，每一组内的分断单元的数量也不限于以上描述，而是根据需要进行设置。

多个驱动机构的输入端彼此之间经由同步杆3连接起来(例如通过图5所示的方式，在下面详细描述)，输出端经由传动机构连接到多个分断单元的每个组，使得在外部操作杆或电磁驱动件的作用下，多个驱动机构能够同步驱动多个分断单元的每个组。

在图1的示例中，多个分断单元沿第一方向排列，第一方向是根据附图描述的，第一方向指的是沿图1中的x轴的“长度”方向。在本文的描述中，沿x轴可以称为“左”和“右”，沿y轴可以称为“上”和“下”，沿z轴可以称为“前”和“后”。多个驱动机构布置在多个分断单元的第一方向侧，也就是左侧或右侧。

图2和3示出第一实施例的传动机构的透视图。传动机构包括设置在第一驱动机构21的壳体上的第一杆211，其连接到第一驱动机构的输出端，第一分断单元11的壳体上设置有第一配合件113，其连接到第一分断单元的主轴。该第一杆211能够插入到第一配合件113中或者以任何合适的方式连接到第一配合件，从而将第一驱动机构连接到第一分断单元。当然，上面描述的是将第一驱动机构的驱动传递到第一分断单元的连接，第一驱动机构和第一分断单元之间还包括将两者定位在一起的连接，由于其不是本文的重点，因此不再详细描述。另外，本申请不限于上述的传动机构示例，还可以设想其它形式的传动机构，以便将驱动机构的驱动力传递到分断单元。

同样地，也可以设想出右侧第二驱动机构22与用于第四分断单元14之间的连接。

图4示出两个相邻分断单元的主轴如何连接起来，每个分断单元包括设置在壳体上的第一连接件和第二连接件，这些连接件与主轴连接，从而每个分断单元的第一连接件连接到相邻分断单元的第二连接件，以使分断单元彼此连接起来。以第一分断单元11和第二分断单元12为例，显示出了第一分断单元11的第二连接件111和第二分断单元12的第一连接件121。该第一连接件121具有多个突起，第二连接件111具有多个凹槽，在连接时，多个突起插入多个凹槽中，从而将第一分断单元连接到第二分断单元，由于第一连接件和第二连接件均连接到主轴，所以第一分断单元的主轴和第二分断单元的主轴也连接起来。

图5和6分别示出驱动机构的第三连接件和第四连接件。以第一驱动机构21为例，第一驱动机构21包括设置在壳体两侧的第三连接件212和第四连接件213，第三连接件和第四连接件均连接到第一驱动机构的输入端。如此，通过第三连接件、同步杆和第四连接件的连接，实现了多个驱动机构的同步操作。应注意，仅在图5和6中显示了驱动机构包括两个连接件，在其它附图中，为了方便描述，仅示出了一个连接件，但是本领域技术人员会明白，驱动机构包括两个连接件。

图7示出相邻设置的第一驱动机构21和第二驱动机构22通过同步杆3连接起来。具体地，例如，第一驱动机构21包括突伸到壳体外部的第四连接件，第二驱动机构22包括突伸到壳体外部的第三连接件221。同步杆3的第一端31连接到第三连接件221，第二端连接到第四连接件，从而实现第一驱动机构和第二驱动机构同步操作。

在示例中，第三连接件221包括多个第一突起2211和多个第一凹槽2212，同步杆3的第一端31包括多个对应第一突起311和多个对应第一凹槽312，第四连接件包括多个第二突起和多个第二凹槽，同步杆3的第二端包括多个对应第二突起和多个对应第二凹槽。在连接时，同步杆3的第一端31的多个对应第一突起311分别插入第三连接件221的多个第一凹槽2212中，第三连接件221的多个第一突起2211分别插入同步杆3的第一端的多个对应第一凹槽312中；同步杆3的第二端的多个对应第二突起分别插入第四连接件的多个第二凹槽中，第四连接件的多个第二突起分别插入同步杆3的第二端的多个对应第二凹槽中。由此，第三连接件、同步杆和第四连接件连接起来，从而将相邻的驱动机构的输入端连接起来，以使驱动机构同步操作。进而，通过上述连接，使多个驱动机构的输入端彼此连接起来。

上面仅描述了同步杆连接第三连接件和第四连接件，进而连接第一驱动机构和第二驱动机构的一个示例，本领域技术人员会明白，可以采用其它任何类型的连接方式利用同步杆将第一驱动机构和第二驱动机构连接起来，以实现同步操作。此外，以上以第一驱动机构和第二驱动机构为例描述了同步杆的连接方式，但是本领域技术人员会明白，相邻的两个驱动机构都可以通过上述连接方式进行连接。如图9和10所示，显示出了第一驱动机构21、第二驱动机构22、第三驱动机构23和第四驱动机构24之间通过同步杆连接起来，区别仅在于第一驱动机构和第二驱动机构之间或第三驱动机构和第四驱动机构之间的同步杆的长度比第二驱动机构和第三驱动机构之间的同步杆的长度长。

下面描述模块化自动转换开关的第二实施例。在第二实施例中，如图11所示，多个分断单元沿第一方向排列，第一方向是根据附图描述的，第一方向指的是沿图1中的x轴的“长度”方向。多个驱动机构布置在多个分断单元的第二方向侧，也就是沿着y轴的方向设置在分断单元的上侧或下侧。

两个相邻的分断单元之间的连接方式与第一实施例中描述的相同，两个相邻的驱动机构之间的连接方式与第一实施例中描述的相同，因此，在第二实施例中不再赘述，而仅描述与第一实施例不同之外。

下面以第一驱动机构21和第一分断单元11为例，描述第一驱动机构和第一分断单元之间通过传动机构的连接。

如图12和13所示，第一驱动机构21包括设置在壳体上的第一拐臂214和第二拐臂215以及连接到第一分断单元11的主轴处的第三拐臂112。第一拐臂214和第二拐臂215能够围绕它们的连接点O1枢转，第一拐臂214和第二拐臂215之间成一定角度，第一拐臂214的自由端S连接到输出端，能够在输出端的作用下围绕连接点O1枢转，同时带动第二拐臂枢转。有利地，第一拐臂的自由端S能够沿着第二壳体上的沟槽226移动。第三拐臂112同样可枢转地安装到第一分断单元的壳体上，并与主轴连接。第一驱动杆4的一端连接到第二拐臂215的自由端，另一端连接到第三拐臂112，由此，第一拐臂在第一驱动机构的输出端的作用下枢转，带动第二拐臂枢转，进而经由第一驱动杆4带动第三拐臂围绕O2枢转，从而驱动第一分断单元的动触头。

第一拐臂与驱动机构的输入端之间的连接对于本领域技术人员是可设想的，例如可以将输入端插入第一拐臂的相应开口中。当然，还可以设想第一拐臂和驱动机构的输入端之间任何合适的连接方式，只要能够实现驱动力的传递即可。同样地，第三拐臂和分断单元的主轴之间的连接对于本领域技术人员也是可设想的，同样只要能够实现驱动力的传递即可。

图12和13示出在第一电源接通位置时，传动机构的拐臂的位置。图14和图15分别示出在双分位置和第二电源接通位置时，传动机构的拐臂的位置。从这些附图中能够看出，在从第一电源接通位置向双分位置转换时，第一拐臂从第一位置沿逆时针方向枢转到达第二位置，带动第二拐臂也沿逆时针方向枢转，从而使得传动杆4沿竖直方向向上运动同时带动第三拐臂也沿逆时针方向枢转；在从双分位置转换至第二电源接通位置时，第一拐臂继续沿逆时针方向枢转至第三位置，带动第二拐臂也沿逆时针方向枢转，从而使得传动杆4沿竖直方向向上运动同时带动第三拐臂也沿逆时针方向枢转。

以上描述了一个驱动机构连接到一个分断单元的情况，下面作为示例，描述两个驱动机构连接到两组分断单元的情况。如图16和17所示，第一驱动机构21的第一拐臂214和第二驱动机构22的第一拐臂224之间共用一个第二拐臂215，该第二拐臂215经由传动杆4连接到第一分断单元11的第三拐臂112和第二分断单元12的第三拐臂122。如此，能够实现两个同步操作的驱动机构同时驱动两组分断单元。

图18示出第二实施例的模块化自动转换开关的透视图，各驱动机构位于各分断单元的顶部，当然驱动机构也可以设置在分断单元的底部。

下面描述模块化自动转换开关的第三实施例。图19的第三实施例与第二实施例的不同仅在于，多个驱动机构设置在多个分断单元的第三方向侧，即沿z轴的前侧或后侧，除此之外，第三实施例的结构与第二实施例完全相同，不再赘述。

以上描述了本发明的模块化自动转换开关，该模块化自动转换开关能够基于空间尺寸自由组合，从而不需要设计针对大电流自动转换开关的驱动机构和分断单元，使用多个驱动机构和多个分断单元的组合便能够实现大电流自动转换开关，并且能够应用于各种空间尺寸要求。

以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整地实施本方案，但并不是对本发明的限制。上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。