CN101908443B - 一种断路器的触头系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器的触头系统，包括由16片动触头片组成的一组并联的动触头系统、静触头、动触头绝缘支撑架、一对固定板、触头罩、一组分立的绝缘夹片、回转支撑轴、柔性导体、圆柱状导电块，设在动触头绝缘支撑架内的一组动触头与静触头相配合起到对低压配电电路的接通和分断作用以及接通、分断和运行过程中触头系统所要承载电流时的温升、短时耐受能力和分断短路电流的能力，属于低压配电电器技术领域。本发明改善了断路器的电动稳定性而提高了其短时耐受能力，降低了断路器的温升，并且提高了断路器的电寿命和短路电流的分断能力。

Description

一种断路器的触头系统

技术领域

本发明涉及一种断路器的触头系统，设在动触头绝缘支撑架内的一组动触头与静触头相配合起到对低压配电电路的接通和分断作用以及接通、分断和运行过程中触头系统所要承载电流时的温升、短时耐受能力和分断短路电流的能力，属于低压配电电器技术领域。

背景技术

当断路器在配电电路中工作的时候，要求断路器的温升尽可能少，而断路器的温升与断路器本身的发热量和散热条件有关，在断路器体积、动触头和静触头材料及触头压力一定的前提下，为使发热量尽可能少的有效办法是增加动、静触头的接触面积(对于线接触的动、静触头则是增加接触线的长度)和增加尽可能多的散热面积。

传统的动触头绝缘支撑架如图3，为了防止动触头安装时由于回转支撑轴(7)与动触头片(101)的孔(104)的配合时的轴线不平行而造成动触头片(101)的接触表面出现倾斜而缩短了接触线的长度，在动触头绝缘支撑架(3a)或触头罩(5)上设置了与动触头绝缘支撑架(3a)或触头罩5为一体的壁，如(3a)中的(3a1)，意在弥补由于提及的轴线不平行而造成的接触线长度的缩短，由于这种传统的动触头绝缘支撑架是由热固性塑料压制而成，其壁(3a1)要考虑机械强度和压制工艺而不可能做得很薄；为了减少发热而增加接触线的长度和散热面积这对矛盾。而采用了本发明的一组分立的、有足够机械强度的、较之(3a1)更薄的绝缘夹片(6)和把动触头绝缘支撑架(3)的内腔隔成几个独立腔体(301)、(302)、(303)就能恰如其分的在保证动触头绝缘支撑架(3)宽度不变和动触头片(101)厚度不变或厚度适当增加的前提下使动触头片(101)数量布置得最多，这样就保证了接触线长度的最大和散热面积的最大化。根据本发明的实际实施，可使接触线的长度比传统设计增加约20％，散热面积约增加15％。

断路器的短时耐受能力是考核断路器的电动稳定性的重要指标，而改善断路器的电动稳定性的最佳办法是增加并联触头即动触头片(101)的数量，本发明由于采用了一组分立的、有足够机械强度的、较之(3a1)更薄的绝缘夹片(6)能恰如其分的在保证动触头绝缘支撑架(3)宽度不变和动触头片(101)厚度不变或厚度适当增加的前提下使动触头片(101)数量布置得最多，由于动触头片(101)的增加，使断路器的短时耐受能力得以提高，另动触头组与经过精心设计的静触头的接触面组成一并联的导电回路，其二者的接触过程遵循的原则是当断路器闭合时动触头片(101)的上端部(103)先与静触头(2)的上部(201)接触，动触头片(101)的主导电片(102)后与静触头(2)的下部(202)接触，当断路器分断时动触头片(101)的上端(103)后于动触头片(101)的主导电片(102)分断，使断路器在接通和分断过程中电弧对触头主接触面的烧蚀降至最低，从而大大提高断路器的分断能力和电寿命性能。

其次圆柱状导电块(9)不仅仅与智能控制器用的圆形的电流互感器(10)能配合合理和最大限度的增加了导电截面而使断路器的温升得以更进一步的改善，同时圆柱状导电块(9)的端面(902)成圆形可以有效和方便的使用同一个形状的外接端子实现水平方向或垂直方向出线与配电柜的主母线相连而无需任何中间过渡环节，为断路器的工业安装提供了经济性和实用性。

发明内容

综上所述本发明的目的就是保证在断路器体积小型化即保证动触头绝缘支撑架宽度和腔体单元不变和动、静触头良好接触的前提下优化动触头片的数量从而实现动、静触头接触线长度的增加、散热面积的增加和改善断路器的电动稳定性，达到降低温升和提高短时耐受能力的目的。同时人为的把动、静触头的接触组成一并联的起到主、弧触头的导电回路来实现提高断路器短路电流的分断能力和断路器的电寿命的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种断路器的触头系统，包括由16片动触头片(101)组成的一组并联的动触头系统(1)、静触头(2)、动触头绝缘支撑架(3)、一对固定板(4)、触头罩(5)、一组分立的绝缘夹片(6)、回转支撑轴(7)、柔性导体(8)、圆柱状导电块(9)，所述静触头(2)具有两个接触面：作为静弧触头的静触头接触面(201)和作为静主触头的静触头接触面(202)。动触头绝缘支撑架(3)分隔成三个独立腔体(301)、(302)、(303)，支撑动触头并将动触头包含其中，所述的一对固定板(4)的上端与动触头绝缘支撑架(3)的二侧固定，下端与圆柱状导电块(9)成一体的导电件(901)联接；触头罩(5)置于柔性导体(8)和动触头片(101)的主接触面(102)以下部分的外侧，二端与一对固定板(4)固定；动触头片(101)组成的一组并联的动触头系统(1)和一组分立的绝缘夹片(6)置在二端定位于分隔成几个独立腔体(301)、(302)、(303)的动触头绝缘支撑架(3)上的一对固定板(4)上的回转支撑轴(7)上，动触头片(101)的下端分别通过对应的柔性导体(8)、导电件(901)与圆柱状导电块(9)联接构成导电通路，智能控制器用的圆形的电流互感器(10)置于圆柱状导电块(9)的外部。分立的绝缘夹片(6)间隔在动触头片(101)之间；静触头与主触头的接触面分为上(201)下(202)二部分成高低布置。

所述分立的绝缘夹片(6)，夹在二个相邻的动触头片(101)之间，与动触头片(101)一起安装在回转支撑轴(7)上，回转支撑轴(7)两端定位于一对固定板(4)上。

所述的静触头(2)，其与主触头的接触面分为上(201)、下(202)二部分成高低布置，其中(201)与动触头片(101)的前端(103)接触，(202)与动触头片(101)的后端(102)接触，动触头片(101)的形状与静触头(2)的接触面(201)和(202)的高低布置满足动触头片(101)的前端(103)与静触头(2)的上接触面(201)先于动触头片(101)的后端(102)与静触头(2)的下接触面(202)接触。

所述的圆柱状导电块(9)圆柱的外径(d1)匹配于智能控制器用的圆形的电流互感器(10)的内径(d2)，圆柱状导电块(9)的端面(902)布置的螺钉孔(903)可以使外接端子实现水平方向或垂直方向出线。

所述的动触头绝缘支撑架(3)上的独立内腔(301)、(302)、(303)可以是二个或二个以上。

本发明的优点：采用了一组分立的尽可能薄的绝缘和机械性能良好的绝缘夹片，增加因绝缘片减薄其占用的接触线长度的2/3，在有效控制断路器外形体积的前提下使断路器在一定空间范围内可以布置尽可能多而宽的动触头片，使动触头系统得到最大的接触长度。由此在一定空间范围内最大限度的降低断路器的温升，同时由于动触头片的增加也使之在一定空间范围内最大限度的降低了由于短路电流电动力对动触头片斥力造成的损坏，从而改善了断路器的电动稳定性而提高了其短时耐受能力；动、静触头的接触状态，达到人为的组成一并联的导电回路，以及通过接触过程，达到在同一组动、静触头中实现主触头和弧触头并存的结构，这种结构大大提高了断路器的电寿命和短路电流的分断能力；再者呈圆柱状的通过柔性导体与动触头片相连，能更好的与智能控制器用的圆形的电流互感器相配合，最大限度的增加了导电截面的导电块而使断路器的温升得以更进一步的改善，同时圆柱形的导电块可以有效和方便的使用同一个形状的外接端子，实现水平方向或垂直方向出线与配电柜的主母线相连，而无需任何中间过渡环节，为断路器的工业安装提供了经济性和实用性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的动触头系统图；

图2为动、静触头的配合图；

图3是传统的动触头绝缘支撑架结构图；

图4为传统的动、静触头及其配合结构图。

具体实施方式

从图1动触头系统图中可以看到动触头系统1的动触头片101和绝缘夹片6依次安装在回转支撑轴7上然后通过一对固定板4固定在动触头绝缘支撑架3的被分隔的独立腔体301、302、303内，动触头片101的下端通过与其焊接的柔性导体8相连，柔性导体8的另一端又与圆柱状导电块9成一体的导电件901联接。

从图2可以知道，动触头绝缘支架3绕轴12顺时针转动，使动触头系统1的动触头片101向静触头2的方向运动直至最后完全接触，其接触过程遵循图2表示的动触头片101的前端103与静触头2的上接触面201先于动触头片101的后端动触头主接触面102与静触头2的下接触面(静触头主接触面202)接触，需要说明的是图2仅表示动、静触头的接触和分断过程而非接触的最终状态，接触的最终状态时，动触头片101的后端(动触头主接触面102)与静触头2的下接触面(静触头主接触面202)完全接触，并在弹簧11的作用下产生断路器所规定要求的触头压力。当然断路器触头分断过程正好相反，即动触头片101的前端103与静触头2的上接触面201后于动触头片101的后端(动触头主接触面102)与静触头2的下接触面(静触头主接触面202)分断，这样在开断电流的过程中，动触头片101的前端103与静触头2的上接触面201就起到了弧触头的作用，保护了作为动触头系统1的主接触面的动触头片101的动触头主接触面102和静触头2的主接触面202。

综合上面应该明确的是绝缘夹片6是一组独立的、分为片状的、不受图示几何形状限制的、可以安置在动触头片101之间的、用以保持动触头片101的主接触面102尽可能与回转支撑轴7的轴线相平行的片状物体以及动触头绝缘支撑架3的被分隔的独立腔体301、302、303都是本发明要求保护的技术范畴，独立腔体的数量可以是二个或二个以上。

至于圆柱状导电块9，其外径d1匹配于智能控制器用的圆形的电流互感器10的内径d2，其端面902布置的螺钉孔903可以使外接端子实现水平方向或垂直方向出线，螺钉孔903的布置不限于图示的数量和位置。

Claims (6)

1.一种断路器的触头系统，包括由16片动触头片(101)组成的一组并联的动触头系统(1)、静触头(2)、动触头绝缘支撑架(3)、一对固定板(4)、触头罩(5)、一组分立的绝缘夹片(6)、回转支撑轴(7)、柔性导体(8)、圆柱状导电块(9)，其特征在于，分立的绝缘夹片(6)间隔在动触头片(101)之间；静触头与动触头片(101)的接触面分为上(201)下(202)二部分成高低布置；

动触头系统(1)的动触头片(101)和绝缘夹片(6)依次安装在回转支撑轴(7)上。

2.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于，所述分立的绝缘夹片(6)，夹在二个相邻的动触头片(101)之间，与动触头片(101)一起安装在回转支撑轴(7)上，回转支撑轴(7)两端定位于一对固定板(4)上。

3.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于，所述的静触头(2)，其与动触头片(101)的接触面分为上(201)、下(202)二部分成高低布置，其中上部分(201)与动触头片(101)的前端(103)接触，下部分(202)与动触头片(101)的后端(102)接触，动触头片(101)的形状与静触头(2)的接触面上部分(201)和下部分(202)的高低布置满足动触头片(101)的前端(103)与静触头(2)的接触面上部分(201)先于动触头片(101)的后端(102)与静触头(2)的接触面下部分(202)接触。

4.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于，所述的圆柱状导电块(9)圆柱的外径(d1)匹配于智能控制器用的圆形的电流互感器(10)的内径(d2)，圆柱状导电块(9)的端面(902)布置的螺钉孔(903)可以使外接端子实现水平方向或垂直方向出线。

5.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于，所述的动触头绝缘支撑架(3)上的独立内腔(301，302，303)是两个以上。

6.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于，所述静触头(2)具有两个接触面：作为静弧触头的静触头接触面上部分(201)和作为静主触头的静触头接触面下部分(202)。

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