CN101339868B

CN101339868B - 断路器的触头系统

Info

Publication number: CN101339868B
Application number: CN2008100415663A
Authority: CN
Inventors: 张晓敏; 张敏海
Original assignee: SHANGHAI ROGY ELECTRICITY CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI YONGJI ELECTRICAL HOLDING CO., LTD.
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-08-11
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2028-08-11
Also published as: CN101339868A

Abstract

本发明公开了一种断路器的触头系统，包括转轴、静触杆和动触杆，还包括：一对滑槽，分别设置于转轴的两端，每个滑槽包括第一凹入部、第二凹入部和位于该两凹入部之间的一段平滑部；一根滑销，可活动地安装在转轴内，其两端分别位于一对滑槽内；一对弹簧，位于动触杆的两侧，弹簧的一端挂接在滑销上，另一端固定连接在转轴上；一个卡槽，位于动触杆的背部，卡槽的两侧上沿分别连接一段推动曲面和一段阻挡曲面；当动触杆与转轴之间相对转动时，所述滑销可以同时与动触杆的推动曲面和滑槽的第一凹入部相接触，或者同时与动触杆的卡槽和滑槽的第二凹入部相接触。本发明在动触杆斥开的过程中弹簧的变形较小，有利于动触杆的完全斥开。

Description

断路器的触头系统

技术领域

本发明涉及一种断路器的触头系统，在发生大的故障电流时，它能快速切断电路并保证不会使故障电流再次导通，起到限流保护作用。

背景技术

断路器的触头系统在操作机构的带动下可以接通或分断电路，同时断路器中还设有脱扣器，当电路发生过载或短路时，脱扣器可以驱动操作机构使动、静触头分离，切断电路，起到保护的作用。然而脱扣器的保护作用是有限的，因为脱扣器的动作相对迟缓，脱扣器动作以后，还要经过一系列的机械传递过程才能使动、静触头分离，对于特别大的故障电流来说，这种反应速度是无法保证电路安全的。

利用故障电流所产生的电动斥力来直接使动、静触头分离，可以达到快速切断电路的目的，这种技术已经在现有的断路器触头系统中得到了应用。动触头被斥开后，如果操作机构还没有来得及发生动作，动触头又可能会在触头弹簧的作用下回落，再次与静触头形成闭合或者在动、静触头之间产生电弧，不但影响限流效果，还会造成触头严重烧损甚至发生熔焊，使故障电流毁坏负载元件。因此，在这种触头系统中，一般都会设置阻止动触头回落的机构。

如中国发明专利申请CN101030506A就公开了一种断路器的触头系统，如图1所示，它包括一对各具静触点11静触杆1和一组可动接触组件。该可动接触组件包括：一与断路器的操作机构相连接的并在操作机构带动下转动的中央主体支座2，一可活动地位于所述中央主体支座2上的活动触头3，活动触头3的一对活动触臂31从所述的中央主体支座2的两侧伸出，各活动触臂31的端部分别与所述静触点相对应地配置有用于与静触点接通或分离的动触点311，一用于将活动触头3保持在中央主体支座上并且使活动触头的活动触臂31维持在与静触点相斥开后的分离位置末端的卡住机构，所述的卡住机构包括一对第一、第二枢轴和一对弹簧5，以及用于跨接第一、第二枢轴的顶杆6，一对第一枢轴4穿过顶杆6的后端设置在中央主体支座的枢轴槽21上，并且以中央主体支座2的中心呈对称分布，一对第二枢轴7以活动触头的中心呈对称分布地固定在活动触头3上，并且与顶杆6的前端联结，一对弹簧5的两端分别挂接在活动触头3和一对第一枢轴4上。

采用了这种卡住结构后，虽然可以在活动触头被斥开时，完全卡住活动触头，防止动触点回落，起到限流保护作用，但也存在以下缺陷：一、卡住机构在动触头的斥开过程中，触头弹簧的变形量大，弹簧被过度拉伸，容易造成弹簧失效，且弹簧作用在动触头上的阻力较大，不利于动触头完全斥开；二、结构复杂，细小零件较多，给制造和装配增加了困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构更简单的断路器的触头系统，它既可以起到限流保护的作用，又不会引起很大的弹簧变形。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种断路器的触头系统，包括转轴、具有弯曲部分的静触杆和可在转轴中转动的动触杆，还包括一个触头延缓机构，该触头延缓机构包括：一对滑槽，分别设置于转轴的两端，每个滑槽包括第一凹入部、第二凹入部和位于该两凹入部之间的一段平滑部；一根滑销，可活动地安装在转轴内，其两端分别位于上述一对滑槽内；一对弹簧，位于动触杆的两侧，弹簧的一端挂接在上述滑销上，另一端固定连接在转轴上；一个卡槽，位于动触杆的背部，卡槽的两侧上沿分别连接一段推动曲面和一段阻挡曲面；当动触杆与转轴之间相对转动时，所述滑销可以同时与动触杆的推动曲面和滑槽的第一凹入部相接触，或者同时与动触杆的卡槽和滑槽的第二凹入部相接触。

本发明的有益效果是：当动、静触头闭合时，拉簧的拉力作用在动触杆上，保证了动、静触头之间的闭合终压力。当电路中出现大的故障电流时，电动斥力将动触杆斥开，动触杆在转轴中转动，转动到一定角度时，滑销同时与动触杆的卡槽和滑槽的第二凹入部相接触配合，这种配合虽然不能完全阻止动触杆回落，但可以延缓动触杆回落的速度，为操作机构的跳闸动作争取时间。也就是说，本发明可以延缓动触杆的回落，避免动触杆在操作机构跳闸前迅速回落重新形成电流通路，或者再次形成电弧烧损触头，不需要将动触杆完全卡住也可以达到限制、分断故障电流的效果。由于采用了滑销、滑槽和卡槽的巧妙配合，本发明中的动触杆在斥开的过程中弹簧的变形较小，有利于动触杆的完全斥开。另外，本发明结构简单，便于制造和装配。

优选地，当触头闭合时，所述推动曲面与滑槽第一凹入部的位置相对应。

优选地，当动触杆被完全斥开时，所述卡槽与所述滑槽第二凹入部的位置相对应。

优选地，所述触头延缓机构还包括一根固定在转轴内的固定销，所述弹簧与转轴相连接的一端挂接在固定销上。

优选地，所述动触杆为中心对称结构，其对称中心的两侧各设有一套触头延缓机构。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有技术中的一种断路器触头系统的结构示意图。

图2是本发明一种断路器触头系统的内部结构图(静触杆未示出)。

图3是本发明一种断路器触头系统外形图(静触杆未示出)。

图4是转轴的一个断面示意图。

图5是动触杆的形状示意图。

图6-图9示出了动触杆被斥开并相对于转轴转动的过程。

图10-图12示出了转轴在操作机构的带动下相对于动触杆转动的过程。

具体实施方式

本发明一种断路器的双断点触头系统如图2、图3、图6所示，它包括转轴200和一对具有弯曲部分的静触杆600，静触杆600上设有静触点601；一根动触杆100从转轴200中穿过，动触杆100上设有中心孔104，可以通过一根枢轴连接在转轴200中，并可在转轴200中转动。转轴200的一个断面形状如图4所示，在其两端对称地设有两对滑槽210，每个滑槽210包括第一凹入部211、第二凹入部212和位于该两凹入部之间的一段平滑部213，在与滑槽210相对的一个位置上设有固定销孔220。动触杆100的两端设有动触点105可与静触点601相接触，动触杆100的形状如图5所示，其背部对称地设有一对卡槽102，卡槽102的两侧上沿分别连接一段推动曲面101和一段阻挡曲面103。

继续参见图2和图6，在转轴200内还对称地安装有两根滑销400，滑销400的轴线与转轴200的轴线平行，位于动触杆100背部上方，滑销400的两端分别位于上述一对滑槽210内，从而可以沿着滑槽210滑动。转轴200内还对称地安装有两根固定销500，固定销500与滑销400相对，位于动触杆100腹部以下。动触杆100的两侧设有两对弹簧300，每对弹簧300的一端挂接在一根滑销400上，另一端挂接在固定销500上。由于固定销500的作用仅仅是便于将弹簧300的端部固定连接在转轴200上，并不是必需的。也可以采用其它替代方式，比如直接将弹簧300钩在转轴200上。

为了更清楚地介绍本发明，下面说明上述实施例的工作过程。

首先结合图6-图9说明动触杆被斥开的过程。如图6所示，当触头闭合动触点105与静触点601接触时，动触杆100背部的推动曲面101与滑槽第一凹入部211的位置相对应，滑销400位于第一凹入部211内可以同时与推动曲面101和第一凹入部211相接触，拉簧300的拉力通过滑销400作用在动触杆100上，以提供触头闭合终压力。

当发生大的故障电流时，动触杆100被斥开，在转轴内沿着与静触杆分离的方向转动，其推动曲面101推动滑销400在滑槽210内滑动，并将滑销400从第一凹入部211内推出至平滑部213上，如图7所示。并沿着平滑部213继续向前滑动，如图8所示。

随着动触杆继续转动，滑销也在滑槽内继续滑动，弹簧300也被少量地拉长，当动触杆被斥开到最大位置时，如图9所示，卡槽102也运动到与滑槽第二凹入部212相对应的位置，滑销400正好落入卡槽102和第二凹入部212内，滑销400与卡槽102、第二凹入部212同时接触。此时，弹簧300反而会有一定的回缩。在这个过程中，动触杆受到的斥力在衰减，从而具有回落的趋势，但当滑销400落入卡槽102和第二凹入部212内时，滑销400会对动触杆的回落形成阻碍，因此可以延缓动触杆的回落，为操作机构的跳闸动作争取时间。这样，上述的一对滑槽210、一根滑销400、一个卡槽102和一对拉簧300等就构成了一个触头延缓机构，可以延缓触头回落，本实施例是一种对称结构的双断点触头系统，因此也对称地设置了两套触头延缓机构。

接下来结合图10-图12说明操作机构发生跳闸动作后，本发明触头系统的动作过程。

如图10所示，由于触头延缓机构延缓了动触杆的回落，在动触杆回落之前，操作机构发生了跳闸，带动转轴顺时针转动，而动触杆100则在挡块700的限制下静止。转轴会带动滑销400从卡槽102的底部向卡槽上沿的阻挡曲面103滑动。

如图11所示，转轴相对于动触杆继续顺时针转动，在阻挡曲面103的阻挡下，滑销400在弹簧所产生的分力和操作机构动作的提升力的联合作用下，开始从第二凹入部212内脱出，重新返回到平滑部213。

如图12所示，转轴继续顺时针转动，滑销400被弹簧拉回到第一凹入部211内，此时第一凹入部211也转动到与动触杆上的推动曲面101相对应的位置，滑销400重新与推动曲面101和第一凹入部211相接触，这样就完成了动触杆在转轴中复位的过程。

当故障解除，推动手柄使操作机构复位时，转轴也带动动触杆与静触杆闭合，重新回到图6所示的状态。

本发明中的触头延缓机构不需要将动触杆完全卡住，也可以达到限流保护的目的。与现有的触头系统相比，本发明在动触杆被斥开的过程中，弹簧的变形很小，从而可以最大限度地减小动触杆斥开时的阻力，更加有效地实现限流保护。

Claims

1.一种断路器的触头系统，包括转轴(200)、具有弯曲部分的静触杆(600)和可在转轴中转动的动触杆(100)，其特征是，该系统还包括一个触头延缓机构，该触头延缓机构包括：

一对滑槽(210)，分别设置于转轴(200)的两端，每个滑槽(210)包括第一凹入部(211)、第二凹入部(212)和位于该两凹入部之间的一段平滑部(213)；

一根滑销(400)，可活动地安装在转轴(200)内，其两端分别位于上述一对滑槽(210)内；

一对弹簧(300)，位于动触杆(100)的两侧，弹簧(300)的一端挂接在上述滑销(400)上，另一端固定连接在转轴(200)上；

一个卡槽(102)，位于动触杆(100)的背部，卡槽(102)的两侧上沿分别连接一段推动曲面(101)和一段阻挡曲面(103)；

当动触杆(100)与转轴(200)之间相对转动时，所述滑销(400)可以同时与动触杆的推动曲面(101)和滑槽的第一凹入部(211)相接触，或者同时与动触杆的卡槽(102)和滑槽的第二凹入部(212)相接触。

2.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征是：当触头闭合时，所述推动曲面(101)与滑槽第一凹入部(211)的位置相对应。

3.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征是：当动触杆被完全斥开时，所述卡槽(102)与所述滑槽第二凹入部(212)的位置相对应。

4.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征是：所述触头延缓机构还包括一根固定在转轴内的固定销(500)，所述弹簧(300)与转轴相连接的一端挂接在固定销(500)上。

5.根据权利要求1或4所述的断路器的触头系统，其特征是：所述动触杆(100)为中心对称结构，其对称中心的两侧各设有一套触头延缓机构。