CN101896986B - 开关装置的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关装置，其具有断路结构(10)，用于可分离地连接第一可移动电流通路管(12)和第二可移动电流通路管(14)，以便控制第一可移动电流通路管和第二可移动电流通路管之间的电流的传输。该开关装置包括转换触点系统(26)，用于将电流从可旋转的接线柱(30)传输到第一可移动电流通路管(12)。该转换触点系统包括至少一个柔性编织导电引线(36)，该至少一个柔性编织导电引线的两端刚性地固定到第一电流通路管(12)上。该柔性编织导电引线(36)进一步在沿着其长度处于所述端中间的点处与接线柱(30)刚性接触。

Description

开关装置的断路器

技术领域

本发明涉及开关设备，特别是涉及一种用于开关装置的水平中心切断型的断路机构。

背景技术

断路器是这样一种组件，即当该断路器安装在配电板的头部中，在该断路器打开时具有确保断开连接到配电板的电压源线从而将配电板与电源隔离的功能的组件。已知常用的断路器包括具有可分离电流通路的水平结构，包括一对可移动的管或闸刀。该两个移动闸刀被可分离地相互连接并可占据两个位置，即关闭位置和打开位置，在关闭位置上闸刀经由主触点系统而相互电接触，在打开位置上两个闸刀绕垂直于他们长度的轴线旋转，使得他们之间的电接触被切断。断路器组件也包括一对转换触点系统，用于在两端将移动的闸刀连接至电源并连接至配电板的配电母线。

在通常的已知水平中心切断型的断路机构中，主触点构造由阴性触点构成，设置在一个移动闸刀上，包括螺旋(helicoil)弹簧(通常由不锈钢制成)以施加正接触压力用于传输电流并确保系统中发生故障电流期间承受电动力的适当接触。阴性触点容纳在通常由铝合金制成的移动闸刀中。阳性触点设在另一个移动闸刀上，由两个铜片形成并电镀银涂层以改进触点的导电性和热承受能力。然而，这现有的主触点系统设计具有一些缺点。在断路器的开关操作期间，触点在触点的动作过程期间相互摩擦，并需要承受摩擦阻力的润滑。除非以频繁的间隔来润滑，否则银层会受侵蚀从而引起触点损伤。此外，系统中所用的不锈钢螺旋弹簧也影响了主触点系统的功能，因为如果由于任何原因在一段时间上弹簧设置成永久地，触点压力将丧失，引起温度上升并因此燃烧触点系统本身。

在转换触点系统中，现有设计提供具有片簧的旋转接线端接触夹片，片簧在接线柱(通常由铜制成)上施加压力以获得传输电流的适当接触。在此，触点通常被镀银，当断路器进行开关操作时，在旋转运动期间，银面被接线柱摩擦。因此，有必要维持作用在接线柱上的适当压力，缺少该适当压力，存在于接线柱和接线端夹片上的银层就会被侵蚀，因此降低了触点的热容量并使得温度上升超过转换点处的规定极限。因此，万一转换触点未经常润滑，触点表面就会经受很多摩擦，引起了触点银镀层的损伤，从而降低了触点功能、缩短了触点寿命。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有改进的断路机构的开关装置。

上述目的达成是通过一种具有断路机构的开关装置，其可分离地连接第一和第二可移动电流通路管，用于控制第一和第二可移动电流通路管之间的电流传输，所述开关装置包括：

转换触点系统，用于将电流从可旋转的接线柱传输到第一可移动电流通路管，所述转换触点系统进一步包括至少一个柔性编织导电引线，该至少一个柔性编织导电引线的两端刚性地固定到所述第一电流通路管上，所述至少一个柔性编织导电引线进一步在沿着其长度处于所述两端中间的点处与所述接线柱刚性接触。

本发明的以下构思是要提供一种具有水平中心切断型断路机构的开关装置，其中转换触点系统在转换触点之间没有任何相对旋转运动。依照本发明，电流的传输通过柔性编织导电引线来实现，柔性编织导电引线被刚性地固定至可移动电流通路管和接线柱。

在一个实施例中，所述至少一个柔性编织导电引线由铜制成并包括锡镀层。以上所述特别为柔性编织导电引线提供了改进的导电性。

在另一个实施例中，开关装置包括多个柔性编织导电引线，该多个柔性编织导电引线的两端通过镀锡的接片刚性地固定到所述第一可移动电流通路管上。以上所述改进了转换触点系统的载流能力。

在优选实施例中，所述接线柱由铝合金制成。以上所述有利地确保了接线柱和移动电流通路管上无需银镀层，材料和镀层的成本因此得以缩减。

在特别优选实施例中，开关装置进一步包括主触点系统，该主触点系统适于电连接所述第一和第二可移动电流通路管，所述主触点系统进一步包括：

阴性触点界面，其与第一可移动电流通路管相连并包括一对接触指，以及

阳性触点界面，其与第二可移动电流通路管相连并包括接触块，接触块具有围绕其表面的周向凹槽，接触块适于提供两个接触点以便将电流传输至阴性触点界面。

上述设计无需螺旋弹簧，因此防止了由于弹簧故障而发生的损伤。

在另一实施例中，所述接触指和接触块由铜制成，并涂敷有包含银、或石墨、或其组合的材料。银和石墨的涂层分别改进了导电性能以及触点自我润滑的性能。

附图说明

以下将参照显示在附图中的所示实施例进一步描述本发明，其中：

图1为具有水平中心切断型断路机构的开关装置的示意前视图，

图2为所述水平中心切断型断路机构的转换触点系统的示意剖面图，

图3为所述水平中心切断型断路机构的主触点系统的阴性触点界面的示意顶视图，以及

图4为所述水平中心切断型断路机构的主触点系统的阳性触点界面的示意前视图。

具体实施方式

现参照图1，示出了开关装置用的断路器10，断路器10具有可移动电流通路管12和14。所示例子中，电流通路管12和14为铝合金材料制成的移动闸刀，具有矩形横截面轮廓。在可选实施例中，移动闸刀12和14也可由铜合金制成。移动闸刀12和14可分离地相互连接并能够分别围绕轴线19和21旋转，以占据两个位置，即关闭位置和打开位置。图1所示构造代表了关闭位置，其中移动闸刀12和14经由主触点系统16而相互电接触。在打开位置上，移动闸刀12和14分别以所指示方向围绕轴线19和21旋转，使得它们之间的电接触被断开。主触点系统16包括阴性触点界面18和阳性触点界面20，阴性触点界面18通过螺栓24固定在移动闸刀12上，阳性触点界面20通过螺栓22固定在移动闸刀14上。每个移动闸刀12和14均经由分别具有可旋转接线柱30和32的转换触点系统26和28连接至电源和配电母线。所示实施例中，接线柱30和32从移动闸刀12和14向上延伸，并且每一个进一步连接至适于驱动接线柱30和32分别绕轴线19和21旋转的旋转装置(未示出)。每个旋转装置(未示出)结合通常包括两个球轴承的旋转机构，并被设计用于高机械负载。

图2为示出了转换触点系统26的组件的剖面图。可认识到的是，类似的描述可适用于转换触点系统28。如图所示，转换触点系统26部分包含在外壳42内，外壳42经由螺栓43和45被固定至移动闸刀12。通过通常由尼龙制成的套管39来提供接线柱30的绝缘。在转换触点系统26中，电流通过一个或多个高柔性编织的导电引线36从可旋转的接线柱30传输至移动闸刀12。所示实施例中，导电引线36由铜制成并包括锡镀层。与现有设计不同，该实施例中不需要银镀层。现有设计中银镀层带来额外的材料成本。因此进一步地，该实施例摆脱了在银镀层中经常发生的侵蚀。此外，所示例子中接线柱30由铝合金材料制成，由此不需要银镀层，因此进一步降低了材料成本。

可基于所需安培数来提供单个或多个柔性编织导电引线。柔性编织导电引线36的两端被镀锡的接片38和40刚性地固定在移动闸刀12上。柔性编织导电引线36通常在水平定向上延伸，向上延伸至经由垫圈41与接线柱30刚性接触。所示实施例中，柔性导电引线36与接线柱30的刚性接触点大约在柔性导电引线36长度的中心。这为接线柱30和移动闸刀12之间的电流传输提供了两个平行通道，因此增强了转换触点系统26的载流能力。使用柔性导电引线的该设计确保了转换触点系统26在转换触点之间(在接线柱30和导电引线36之间，以及在导电引线36和移动闸刀12之间)没有任何相对旋转运动。上述设计有利地提供了易于组装的组件和更低廉的制造，避免了CNC的需要。此外，该设计最大化了散热表面。与现有设计不同，所示实施例无需接线端夹片或任何触点压力，因为导电引线36的两端均被刚性固定。此外，由于导电引线36是柔性的，因此无需螺旋弹簧，从而避免转换触点的任何制造矛盾或损伤。

图3和图4示出了主触点系统16的组件。参照图3顶视图，阴性触点界面18包括安装在指块53中的接触指50和52。接触指50和52通常由铜制成。参照图4的前视图，阳性触点界面20包括接触块54，接触块54在断路器关闭操作期间装配在接触指50和52之间。阳性接触块54具有围绕其周围的V型凹槽，使得接触块54具有两个接触点56和58，用于当断路器处于关闭位置时为每个接触指传输电流。阳性接触块54也可由铜制成。接触指50和52以及阳性接触块54可具有银和石墨，分别用于改进导电性和接触自我润滑。以上所述有利地降低了主触点系统的维护和维修。此外，所示实施例中，无需螺旋不锈钢弹簧，因此不会发生由于弹簧故障带来的损伤。

总之，本发明涉及一种具有断路机构的开关装置，断路机构用于可分离地连接第一和第二可移动电流通路管，以便控制第一和第二可移动电流通路管之间的电流传输。开关装置包括转换触点系统，用于将电流从可旋转接线柱传输至第一可移动电流通路管。转换触点系统包括至少一个柔性编织导电引线，该至少一个柔性编织导电引线的两端刚性地固定在第一电流通路管上。柔性编织导电引线进一步在沿着其长度处于所述端中间的点处与接线柱刚性接触。

尽管已参照特定实施例描述了本发明，但是并不意味该描述以限制意义来解释。参照本发明的描述，对于本领域技术人员来说，所示实施例的各种修改以及替代实施例将变得显而易见。因此，设想可不脱离所限定的本发明的精神和范围而做出这些修改。

Claims (6)

1.一种开关装置，具有断路机构(10)，用于可分离地连接第一可移动电流通路管(12)和第二可移动电流通路管(14)，以便控制该第一可移动电流通路管和第二可移动电流通路管之间的电流传输，所述开关装置包括：

转换触点系统(26)，用于将电流从可旋转的接线柱(30)传输到第一可移动电流通路管(12)，所述转换触点系统(26)进一步包括至少一个柔性编织导电引线(36)，所述至少一个柔性编织导电引线的两端刚性地固定到所述第一电流通路管(12)上，所述至少一个柔性编织导电引线(36)进一步在沿着其长度处于所述两端中间的点处刚性接触所述接线柱(30)。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其中，所述至少一个柔性编织导电引线(36)由铜制成并包括锡镀层。

3.根据前述权利要求任一项所述的开关装置，包括多个柔性编织导电引线(36)，所述多个柔性编织导电引线(36)的两端通过镀锡接片(38、40)刚性地固定到所述第一可移动电流通路管(12)。

4.根据权利要求1或2所述的开关装置，其中，所述接线柱(30)由铝合金制成。

5.根据权利要求1或2所述的开关装置，进一步包括主触点系统(16)，所述主触点系统(16)适于电连接所述第一可移动电流通路管(12)和第二可移动电流通路管(14)，所述主触点系统(16)进一步包括：

阴性触点界面(18)，其与第一可移动电流通路管(12)相连并包括一对接触指(50、52)，以及

阳性触点界面(20)，其与第二可移动电流通路管(14)相连并包括接触块(54)，所述接触块(54)具有围绕其表面的周向凹槽，所述接触块(54)适于提供两个接触点(56、58)以便将电流传输到阴性触点界面(18)。

6.根据权利要求5所述的开关装置，其中，所述接触指(50、52)和接触块(54)由铜制成并涂有包括银、或石墨、或其组合的材料。

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