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插头模组、接插件连接器及基于接插件连接器的安全检修方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及连接器技术领域,特别涉及一种插头模组、接插件连接器及基于接插件连接器的安全检修方法。

相关背景技术

[0002] 电力领域中连接电流或电压互感器的场合,要求电压回路不短路、电流回路不断路,要求所用连接器具有自短路功能以增加系统的安全性。
[0003] 相关技术中,连接器包括插座和插头,插座包括母插芯体、母插针及短接弹片,母插芯体上设有两个以上的母插针,每一母插针连接一短接弹片,短接弹片具有短接部,相邻短接弹片的短接部相互抵接使对应的两个母插针处于短路状态,实现短路功能和耐压要求;插头包括公插芯体和公插针,公插芯体上设有与母插针配合的公插针,相邻公插针之间设有绝缘隔离片;当公插芯与母插芯插接时,公插芯的绝缘隔离片插入两短接弹片的抵接结合处使原本短接的两个母插针断开,实现正常的信号或电源传输;以此实现短路与开路状态的切换,从而实现保证电压回路不短路、电流回路不断路。但是该方式当连接器使用年限较久时,经过长时间工作状态,短接弹片可能会发生损耗,短接弹片的短接部产生磨损或移位,导致接触不良等情况,可能会发生自短接失效,会给工作人员增加触电风险。

具体实施方式

[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0045] 需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0046] 另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0047] 连接器应用于电网基站等,使用年限长,连接器内部的短接弹片经过长时间工作状态后,可能会产生磨损或发生移位,导致接触不良等情况,可能会发生自短接失效的情况,会增加工作人员在维护、更换、检修时的触电风险。
[0048] 为了解决上述问题,本发明提出一种插头模组。
[0049] 请参阅图1至图3,在本发明一实施例中,该插头模组100应用于接插件连接器,插头模组100包括插头主体110、至少两个插头接触件120及至少两个接触部件130,插头主体110设有安装腔111和至少两个第一短接孔112,两个第一短接孔112分别与安装腔111连通;
两个插头接触件120安装于安装腔111内;两个接触部件130均安装于安装腔111,每一接触部件130包括第一短接弹片131和与第一短接弹片131连接的第二短接弹片132,且每一第二短接弹片132与一第一短接孔112对应设置;两个第一短接弹片131远离第二短接弹片132的一端相互接触导通,每一接触部件130与一个插头接触件120固定连接;每一第一短接孔112用于供插针短接件300的一个接触端插入,并与一第二短接弹片132接触导通。
[0050] 插头接触件120用于与插座模组200进行配合插接导通,每一插头接触件120包括一个套筒和一个冠簧,两个套筒固定在插头本体110的安装腔111,每一套筒的上端与一个接触部件130连接,每一冠簧设于一个套筒内;每一个接触部件130的第二短接弹片132与一个插头接触件120的套筒固定连接。
[0051] 举例而言,在插头模组端,当插头模组100与插座模组200插接后,至少两个接触部件130的第一短接弹片131被插座模组200分隔开,此时可通过将插针短接件300从第一短接孔112插入与第二短接弹片132接触,利用插针短接件300与第二短接弹片132连接,使得至少两个接触部件130仍然能短接。同理,插座模组端也可以实现上述功能。插针短接件300可以是纵向插针短接件300a或横向插针短接件300b。
[0052] 当插头模组100与插座模组200断开连接后,且探测到至少一安装腔111内的两第一短接弹片131能正常接触导通时,两个接触部件130的两个第一短接弹片131由于没有插座模组200的分隔,使得两个第一短接弹片131自短接,以使得两个接触部件130短接,通过将插针短接件从第一短接孔112插入与第二短接弹片132接触,实现两个接触部件130双重短接功能,防止在检修过程中出现探测结果误判或伪正常的工况下发生意外人身伤害。需要说明的是,通过使用纵向插针短接件300a使得同一安装腔111内的至少两接触部件130短路,通过使用横向插针短接件300b使得不同安装腔111内的至少两接触部件130短路。同理,插座模组端也可以实现上述功能。
[0053] 进一步地,当插头模组100与插座模组200断开连接后,但探测到至少一安装腔111内两个第一短接弹片131或其中一个第一短接弹片131出现异常情况而不能正常使用时,即使两个第一短接弹片131由于没有插座模组200的分隔,两个第一短接弹片131不能自短接,此时也可通过将插针短接件300从第一短接孔112插入与第二短接弹片132接触,利用插针短接件300与第二短接弹片132连接,实现在探测结果为异常的工况下通过将插针短接件从第一短接孔112插入与第二短接弹片132接触,实现两个接触部件130短接的功能。同理,插座模组端也可以实现上述功能。
[0054] 随后检修人员可根据探测仪器的检测结果来进行后续的返修工作,插头模组100可通过插针短接件300与第二短接弹片132短接保证返修过程不被触电,提高了检修人员在返修过程中的返修安全性。
[0055] 从上述的三种情况来看,本发明通过在原有的接触部件130上增设一第二短接弹片132,并与活动插设的插针短接件300配合接触;如此,无论两个接触部件130的两个第一短接弹片131接触与否,都可通过两个第二短接弹片132与插针短接件300的两个接触端接触导通,进而让接触部件130连接对应的插头接触件120实现双重短接功能,保证插头模组100的接触部件130短接成功,以提高短接的可靠性,降低触电风险,进而显著提高操作人员的使用安全性。
[0056] 值得说明的是,在插座模组200与插头模组100脱离的过程中,相邻接触部件130的两个第一短接弹片131的接触时刻和相邻两个第二短接弹片132的接触时刻,可以是同时接触,也可以是所述两个第一短接弹片131先接触或所述两个第二短接弹片132先接触。相邻两个第一短接弹片131接触,或者相邻两个第二短接弹片132接触,均可以使至少两接触部件130实现短接功能。
[0057] 可选的,接触部件130与插头接触件120可以通过多种方式或结构进行固定连接,还可以是接触抵接,具体的连接方式可根据实际需要进行设置,只需与插头接触件120保持导通即可。
[0058] 在一实施例中,请参阅图2和图3,插头主体110还设有至少两个第一探测孔113,两个第一探测孔113均与安装腔111连通,并位于两个第一短接孔112之间;第一短接弹片131包括第一短接部1311和与第一短接部1311连接的检修部1312,第一短接部1311由第二短接弹片132的一端往靠近安装腔111的中轴线的方向延伸并弯折而成;检修部1312由第一短接部1311往靠近第二短接弹片132的方向延伸形成,检修部1312与第一探测孔113对应设置,检修部1312用于与探测仪器的探头接触导通。
[0059] 在本实施例中,第一短接部1311朝向安装腔111中轴线的方向延伸并弯折而成,使得第一短接部1311形成类似锥形的接触点,相邻两个第一短接部1311通过两个接触点接触导通;而在第一短接部1311的端部往靠近第二短接弹片132的方向延伸形成检修部1312,即检修部1312为第一短接部1311反向延伸弯折形成的,使得检修部1312可轻松与第一探测孔113对准;如此,当相邻的两个第一短接部1311接触导通后,实现接触部件130短接功能,随后将探测仪器的探头从第一探测孔113插入至安装腔111后,探测仪器的探头能与检修部
1312接触导通,对第一短接弹片131进行导电性探测,进而也就实现对接触部件130进行导电性探测。
[0060] 值得注意的是,第一短接部1311和检修部1312的形状和接触方式可以根据实际需要进行设置,可以为弯折设置,形成凸起的凸点,两个凸点或多个凸点进行稳定抵持接触;也可以设置为板状或其它形状,形成凸起的接触面,两个接触面进行接触;还可以通过设置中间连接件将相邻两个第一短接弹片131进行连接导通。
[0061] 在一实施例中,两个第一短接部1311在安装腔111的中轴线的位置接触导通。
[0062] 如图2和图3,两个接触部件130在安装腔111的中轴线为中心呈左右对称排布设置,或,两个接触组件130在安装腔111的中轴线为中心呈前后对称排布设置,使得两个第一短接弹片131的第一短接部1311在安装腔111中轴线的位置接触导通。第一短接弹片131和第二短接弹片132的排布方式可以设为沿水平并列排布,也可以沿高度方向竖直排布,具体排布方向可以根据实际需要进行选择。
[0063] 如图3,本实施例中,将第一短接弹片131和第二短接弹片132沿水平方向依次排列,两个接触部件130在安装腔111的中轴线位置对称设置,此设计使得两个第一短接弹片131的接触位置点均位于插座模组200的插入方向,将便于在插头模组100插入插座模组200的同时,直接将相互接触的两第一短接弹片131分隔开,如此可让插座模组200与插头模组
100的插接动作与两个第一短接弹片131的分隔动作联动,进而加快两个接触部件130的断开连接的速度。
[0064] 在一实施例中,请参阅图3,每一第二短接弹片132包括连接部1321和两个第二短接部1322,两个第二短接部1322与连接部1321连接,且两个第二短接部1322呈相对设置,并围合形成夹持位;插针短接件插设于夹持位,并与两个第二短接部1322接触导通。
[0065] 详细地,连接部1321由第一短接弹片131的第一短接部1311往远离安装腔111的中轴线的位置的方向延伸形成,而两个第二短接部1322固定在连接部1321相对的两侧,使得两个第二短接部1322相对设置,并与连接部1321围合形成夹持位。当插针短接件300插入夹持位后,两个第二短接部1322可对插针短接件300夹持,使得插针短接件300与第二短接弹片132接触更紧密,进而保证接触部件130短接更稳定。
[0066] 进一步地,请参阅图3,每一第二短接弹片132还包括两个弹力部1323,每一弹力部1323由第二短接部1322远离连接部1321的一端朝下延伸并弯折而成,且两个弹力部1323呈相对设置;插针短接件300插设于夹持位,并与两个弹力部1323弹性抵接。
[0067] 在本实施例中,通过在第二短接部1322远离连接部1321的一端端部设置弹力部1323,利用两个弹力部1323的弹力特性来与插针短接件300弹性抵接,进一步提升第二短接弹片132与插针短接件300的接触紧密性。
[0068] 可选的,弹力部1323由第二短接部1322远离连接部1321的一端朝下延伸并弯折形成,如此,弹力部1323与插针短接件300接触时,弹力部1323形变弯折的方向与插针短接件300的插入方向一致,使得弹力部1323更容易形变弯折,进而让弹力部1323更容易与插针短接件300弹性抵接。弹力部1323的形状可设置成圆弧状或V形状,当然,弹力部1323的形状不仅限于上述形状,还可以是其他形状,只要弹力部1323是朝下延伸弯折形成的即可。
[0069] 在一实施例中,请参阅图3,每一接触部件130还包括压线接触端133,第二短接弹片132远离第一短接弹片131的一端与压线接触端133连接;插头主体110还设有与安装腔111连通的至少两个第一压线接触孔114,每一第一压线接触孔114位于两个第一短接孔112的外侧,并与压线接触端133对应设置;第一压线接触孔114用于供插接件插入与压线接触端133接触导通。
[0070] 具体的,压线接触端133为筒状结构,且压线接触端133与第二短接弹片132的连接部1321连接;每一第一压线接触孔114具体位于每一第一短接孔112远离第一探测孔113的一侧,即是两个第一短接孔112的外侧。通过设置压线接触端133来导通连接插入的插接件,使得插接件更稳定地与接触部件130接触导通,让外界设备更方便地进行检修。插接件可以是外接设备的线缆的压线端子,该压线端子设有与压线弹片配合以实现解锁/锁止的限位部。
[0071] 在一实施例中,请参阅图3,插头模组100还包括压线弹片150和按钮160,压线弹片150的一端与压线接触端133固定连接;按钮160活动地安装于安装腔111,并与压线弹片150抵接;按钮160驱动压线弹片150往远离接插件的方向移动后,以使接插件从压线弹片150和压线接触端133之间脱离。
[0072] 具体的,压线弹片150的一端通过固定部件与压线接触端133连接,压线弹片150的另一端倾斜抵接于压线接触端133的内壁上;插头主体110还设有与安装腔111连通的安装孔,按钮160活动安装于安装孔处,并伸入安装腔111与压线弹片150抵接。
[0073] 当接插件从第一压线接触孔114伸入安装腔111后,接插件顶开压线弹片150,直至插接件外壁的凹槽与压线弹片150卡接,使得接插件固定于第一压线接触孔114并与压线接触端接触导通。
[0074] 当检修人员需要将接插件从第一压线接触孔114拔出时,用户按压按钮160,使得按钮160可推动压线弹片150在压线接触端133上的一端,直至压线弹片150与压线接触端133的内壁形成间隙,使得接插件可从该间隙取出。
[0075] 通过压线弹片150与压线接触端133的配合,实现稳定地夹持接插件,进而让外界设备更容易对插头模组100进行检修。而通过设置按钮160,利用按钮160推动压线弹片150产生形变,便于接插件从压线接触端133上拔除。
[0076] 可选的,压线接触端133的内壁设有导向槽,导向槽沿压线接触端133的高度方向延伸,按钮160的一端滑动连接于导向槽内;如此,按钮160在压线接触端133内滑动时可沿导向槽的延伸方向稳定移动,不会偏移位置。
[0077] 在一实施例中,请参阅图2和图4,插头主体110包括至少一个模块结构,该模块结构设有一个安装腔111和至少两个第一短接孔112;每一模块结构与两个插头接触件120和两个接触部件130配合装配。
[0078] 本实施例中的模块结构为规格最小的模块,具体的,模块结构除了设置一个安装腔111和至少两个第一短接孔112外,还设有至少两个第一探测孔113和至少两个第一压线接触孔114,两个第一短接孔112间隔设置在模块结构的中线位置,两个第一探测孔113位于两个第一短接孔112之间,两个第一压线接触孔114分别位于两个第一短接孔112远离第一探测孔113的一侧,且两个第一短接孔112、两个第一探测孔113及两个第一压线接触孔114均沿同一直线排布。
[0079] 本实施例通过将插头主体110设计成模块结构,并将模块结构与两个插头接触件120、两个接触部件130配合装配,使得插头模组100可根据需求进行增减模块结构,灵活取用,节约空间。值得注意的是,参照图2,该模块结构为插头模组的接地模块,该接地模块可以将电流引到地面释放掉,避免触电事故的发生。此外,插座模组200也可以根据实际情况通过增减插座pin针的数量来调整尺寸大小。
[0080] 本发明还提出一种接插件连接器,请参阅图1、图3、图4及图5,接插件连接器包括插座模组200、至少一个插头模组100及至少一个插针短接件300,插座模组200凸设有绝缘片210和至少两个插座插针220,两个插座插针220位于绝缘片210的两侧;插头模组100还设有至少一个与安装腔111连通的装配孔115,装配孔115与两个第一短接弹片131的接触位置同轴设置;插针短接件300用于插入插座模组200和/或插头模组100,以使插头模组100和/或插座模组200形成短接,插针短接件具有至少两相互导通的接触端;每一插座插针220插设于一插头接触件120时,绝缘片210插设于装配孔115处,以使绝缘片210隔开两个第一短接弹片131。
[0081] 当每一插座插针220插设于一插头接触件120时,绝缘片210插设于装配孔115处,有效地隔开了两个第一短接弹片131,防止了短路现象的发生。将插头模组100与插座模组200拆分,使二者断开连接。这一步骤方便后续检修工作的进行。
[0082] 插头模组100与插座模组200连接,形成闭合电路。插座模组200与插头模组100相配合,在正常工作状态下保持电路的连续性。探测仪器用于检测插头模组和/或插座模组是否带电。插针短接件300作为检修过程中的连接工具,确保线路短路,以保护使用者的人身安全。
[0083] 在本实施例中,接插件连接器可以根据需求实现自动短路与解除短路的功能。接插件连接器包括插座模组200和插头模组100,插座模组200和插头模组100分离后,短路机构工作,插头模组100的两个接触部件130相互短接,实现短路功能和耐压要求;插座模组200和插头模组100插接配合后,插座模组200与插头模组100先接触,两个接触部件130后断开,实现正常的电力传输,从而实现保证电压回路不短路、电流回路不断路。
[0084] 在一实施例中,参照图4和图5,插座模组200包括插座主体230和至少两个接触组件240,插座主体230还设有至少两个第二短接孔230a、至少两个第二探测孔230b及两个第二压线接触孔230c,两个第二探测孔230b以插座模组200的中轴线为中心呈对称排布,两个第二短接孔230a位于两个第二探测孔230b的外侧,两个第二压线接触孔230c分别位于两个第二短接孔230a远离第二探测孔230b的两侧;两个接触组件240安装在插座主体230内,每一接触组件240包括至少一个第一短接片241和至少一个第二短接片242,第一短接片241与第二短接片242连接,且两个第一短接片241呈对称且间隔排布设置;插座插针220安装于插座主体230内,并与第二短接片242连接;第二短接孔230a用于供插针短接件300的一个接触端插入,并与第二短接片242接触导通。
[0085] 在本实施例中,需要单独对插座模组200进行检修时,检修人员可直接将插针短接件300的两个接触端分别插入两个第二短接孔230a,并与接触组件240的第二短接片242接触导通,以使两个第二短接片242短接;如此,插座模组200与插头模组100拆分后,检修人员可通过接触组件240的第二短接片242来与插针短接件300接触导通,防止检修过程中误触电,提升检修人员在检修过程中的安全性。
[0086] 本发明还提出一种基于接插件连接器的安全检修方法,请参阅图1、图4、图5及图6,接插件连接器为如上所述的接插件连接器,基于接插件连接器的检修方法的步骤包括:
[0087] S10:将探测仪器的探头插入插头模组100和/或插座模组200,探测仪器的探头与插头模组100的至少两个第一短接弹片131接触导通和/或与插座模组200的至少两个第一短接片241接触导通,以检测插头模组100和/或插座模组200是否导通;
[0088] 本发明通过探测仪器的探头单独与插头模组100的两个第一短接弹片131接触导通,能够准确、高效地检测插头模组100的导电性能,显著提高了检测效率和可靠性。同理的,探测仪器的探头单独与插座模组200的两个第一短接片131接触导通,高效检测插座模组200的导电性能。或,探测仪器的探头与已经插接在一起的插头模组100和插座模组200接触导通,进而可对整个插接件连接器的导电性能检测。
[0089] S20:将插针短接件300插入第一短接孔112与第二短接弹片132接触导通,以使至少两个第二短接弹片132短接;和/或,将插针短接件300插入第二短接孔230a与第二短接片242接触导通,以使至少两个第二短接片242短接;
[0090] 当探测仪器输出检测结果后,即探测仪器确认插头模组100是否导通后,此操作可让检修人员对插头模组100的导电性能有初步的了解,便于进行下一步操作。
[0091] 当插头模组100与插座模组200插接的情况下,且探测仪器插入至插头模组100或插座模组200有导通时,此种情况表明插头模组100与插座模组200之间导通正常。
[0092] 当插头模组100与插座模组200拆分的情况下,且探测仪器插入插头模组100并检测到导通时,则插头模组100与插座模组200之间导通正常,此种情况为异常工作状态,有触电风险,此时操作人员可以将插针短接件插入插头模组100和/插座模组200之后再进行作业;当插头模组100与插座模组200拆分的情况下,且探测仪器插入插头模组100并未检测到导通时,则插头模组100与插座模组200之间未导通,此种情况为正常工作状态,可进一步将插针短接件插入插头模组100和/或插座模组200,防止因误操作将插头模组100和插座模组200意外连接而导通带电,对操作人员造成意外伤害。
[0093] 插针短接件300可以包括纵向插针短接件300a和横向插针短接件300b,纵向插针短接件300a可以只有两个接触端,在插头模组端,一纵向插针短接件300a的两个接触端可以分别插入插头模组100的同一容纳腔111的第一短接孔11内与两第二短接弹片接触导通,使得对应的两接触部件130短接。需要注意的是,插头短接件的最小模块可以至少包括一容纳腔111、两接触部件130和两第一短接孔112。
[0094] 横向插针短接件300b可以至少具有两个接触端,在插头模组端,一横向插针短接件300b的至少两个接触端可以分别插入插头模组100的相邻至少两容纳腔111的第一短接孔112内与至少两第二短接弹片接触导通,使得对应的至少两接触部件130短接。
[0095] 在本公开上述实施例中,检修人员可通过纵向插针短接件300a插入插头模组100中的某一模块结构中的第一短接孔112与对应的第二短接弹片132接触导通,可实现局部范围检修;将纵向插针短接件300a插入插座模组200中的第二短接孔230a与对应的第二短接片242接触导通,可实现插座模组200的局部范围检修。
[0096] 检修人员可将至少一个横向插针短接件300b的接触端插入插头模组100中的至少两最小模块中的第一短接孔112与对应的第二短接弹片132一一接触导通,进行大范围检修;将至少一个横向插针短接件300b的接触端插入插座模组200中的第二短接孔230a与对应的第二短接片242一一接触导通,可实现大范围检修。
[0097] 检修人员还可以同时将纵向插针短接件300a和横向插针短接件300b插入插头模组100和/或插座模组200,以实现更大范围的检修,本公开实施例并不限定纵向插针短接件300a和横向插针短接件300b的组合方式,操作人员可以根据实际场景灵活取用。操作人员需要用到的插针短接件300的数量以及具体的类型都可根据实际的检修需求进行布置,进而满足检修人员对插头模组100的多种检修需求。
[0098] 使用插针短接件300与第二短接弹片132和/或与第二短接片242接触导通,为检修操作提供了安全保障。这种方式避免了直接接触高电压部件的风险,大大提升了操作人员的安全保障。
[0099] S30:对所述插头模组端和/或所述插座模组端连接的设备进行检修。
[0100] 通过上述步骤S10和S20中探测仪器的探测结果结合插头模组100和插座模组200的连接情况来判断插头模组100、插座模组200的导通情况,并将插针短接件300插入第一短接孔112与对应的第二短接弹片132接触导通,和/或,将插针短接件300插入第二短接孔230a与对应的第二短接片242接触导通,对插头模组端或插座模组端的设备进行对应的检修,从而显著提高了电气检修过程中作业人员的操作安全性。
[0101] 以上所述仅为本发明的示例性的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的技术构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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