CN102064055A - 一种断路器的触头系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压断路器的触头系统，低压断路器包括上底板、下底板、动触头、静触头、操作机构，下底板和上底板固定在断路器本体上，动导电排固定在下底板上，配合件固定在动导电排上，转轴和塑壳壳架固定在动触头本体上，转轴套在配合件的孔上，动触头本体可绕着转轴转动，整流罩固定在动触头前端，随动触头一起运动，反射板两端伸入上底板和下底板的导槽内，并在上导槽和下导槽的限位和动触头的带动下运动，静触头包括静导电排，固定板和引弧片，本发明填补了断路器分闸时动静触头之间的间隙，增加了整流罩和反射板释放的气体强度，提高了动静触头附近的气体压强，增强了对电弧的气吹和灭弧作用，能提高断路器的开断性能。

Description

一种断路器的触头系统

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，涉及一种断路器的触头系统。

背景技术

随着国民经济的高速发展，电网容量还会一直上升，因此提高断路器的开断容量是一个永恒的目标。现有断路器在开断短路电流时，往往由于动触头的触点烧蚀严重和电弧不能及时充分的进入灭弧室栅片而限制了断路器的开断容量。众所周知，在开断短路电流时，当断路器的动静触头分离后，动触点和静触点之间会产生电弧，电弧在动触点和静触点上停留的时间越长，触点烧蚀就越严重。因此，让电弧尽快离开动静触点，进入灭弧栅片是业界追求的目标。在低压断路器中，推动电弧运动的力有两种，一种是电磁力，另一种是气流推力，其中电磁力是电流流动时产生的洛伦兹力，该力会使电弧向灭弧栅片运动；气流推力是由于产生电弧后，触头附近的气体急速膨胀，同时在高温作用下，触头附近的产气材料瞬间释放大量气体，由于断路器内腔体的空间有限，因此气流迅速向灭弧室的出气口喷出去，从而推动电弧向灭弧栅片运动。本发明可大大提高气流推力对电弧的推动作用，使电弧及早和充分的进入灭弧栅片。

如业界所知，在现有的断路器中，动静触头之间的间隙一直没有好的方案进行阻隔，由于此间隙的存在，使得气流可以流向动触头下方的空间，这样就大大影响了气流推力对电弧的推动作用。一种公知的断路器触头系统中，参照附图4，包括动触头和静触头，所述的动触头包括动导电排1、配合件2、转轴3、动触头本体4、塑料壳架5、整流罩6，其中动导电排1固定在断路器壳架上，配合件2固定在动导电排1上，转轴3和塑壳壳架5固定在动触头本体4上，转轴3套在配合件2的孔上，在操作机构带动下动触头本体4可绕着转轴3转动，整流罩6固定在动触头前端并随着动触头运动；所述的静触头包括静导电排8，固定板9，引弧片10，其中静导电排8通过螺母11固定在固定板9和引弧片10上，固定板9通过螺母11固定在断路器壳架上，引弧片10固定在断路器壳架上。此种公知的断路器中，整流罩6一般采用产气材料制成，产生的气体能增大触头附近的气体压强，整流罩的另一作用是限制气流向动触头下部和后部逃逸，使得气流更多的向触头前方流动，从而推动电弧向前运动进入灭弧室栅片。由于固定板9采用螺母11固定，大大限制了整流罩6上设置的下垂板601的高度，使得分闸时动静触头之间的间隙7特别大，不利于限制气体流向动触头的后部；另外，静导电排8采用螺母11固定使得在合闸时，下垂板601的前表面与固定板之间的间隙特别大，不利于限制气体流向动触头的下方。另外，在不会产生干涉的条件下，即使尽量加大下垂板601的高度，受限于断路器有限的空间，使得下垂板601的高度还是远远小于断路器的开距。因此，在现有结构下，断路器分闸时动静触头之间的间隙7是不能避免的，这就影响了触头附近的气体压强和气体推力对电弧的推动作用，影响断路器的开断性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效的阻挡气流逃逸到动触头的下部空间去而保证了触头附近的压强不被削弱的触头系统，提供一种有效的封闭分闸时动静触头之间的间隙而大大提高了整流罩和反射板对气流的阻隔和反射作用的触头系统，能扩大反射板产气面积从而提高触头附近气体压强。

为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案是：

一种断路器的触头系统，所述的低压断路器包括上底板、下底板、动触头、静触头、操作机构，所述的下底板和上底板固定在断路器本体上，起支撑限位动触头和静触头的作用；所述的动触头包括动导电排、配合件、转轴、动触头本体、塑料壳架、整流罩和反射板，其中动导电排固定在下底板上，配合件固定在动导电排上，转轴和塑壳壳架固定在动触头本体上，转轴套在配合件的孔上，在操作机构带动下，动触头本体可绕着转轴转动，整流罩固定在动触头前端，随动触头一起运动，反射板两端伸入上底板和下底板的导槽内，并在上导槽和下导槽的限位和动触头的带动下运动；所述的静触头包括静导电排，固定板和引弧片，其中静导电排固定在固定板和引弧片上，固定板和引弧片与下底板固定，其特征在于上底板上设置有上导槽，下底板上设置有下导槽，整流罩上设置有下垂板、第一钩状体和加强梁，反射板上设置有第二钩状体和凹凸体，静导电排与固定板和引弧片之间采用铆钉固定，固定板与下底板之间采用铆钉固定。

所述的上底板上设置的上导槽的内表面形状为以转轴为圆心的圆弧形凹槽

所述的下底板上设置的下导槽的形状为以转轴为圆心的圆弧形凹槽。

所述的塑料壳架上有一凹面，其作用是避免上导槽和塑料壳架发生干涉。

所述的整流罩上的下垂板外表面为以转轴为圆心的圆弧形。

所述的反射板的内表面和外表面都为以转轴为圆心的圆弧形。

所述的反射板上的凹凸体为波峰与波谷交错而成的波浪形或者网状结构。

所述的反射板上的凹凸体为球形，三角形，矩形或者其他多边形的突起。

所述的波浪形为波峰和波谷规则或者不规则交替，波峰和波谷连续或者断续的波浪形。

所述的网状结构为规则或者不规则的网状结构，网纹为横纹、纵纹或者斜纹。

本发明的优点：减小了反射板与静触头之间的间隙，对阻隔气流向动触头下部逃逸起到了很好的作用；能完全封闭分闸时动静触头之间的间隙，阻挡了气流向动触头后部流动，保证了触头附近的压强不被削弱，加强了对气流的反射作用，提高了气流对电弧的推动力；增加了反射板的产气效果，提高了触头附近的气体压强，促进了对电弧的气吹和熄灭作用，能提高断路器开断性能。

附图说明

图1为本发明触头系统分闸时的结构图

图2为本发明触头系统分闸时的剖视图

图3为本发明触头系统合闸时的结构图

图4为公知技术中触头系统的结构图

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

具体实施方式

参照图1、2、3所示，一种低压断路器的触头系统，所述的低压断路器包括上底板12、下底板13、操作机构14、动触头、静触头，所述的上底板12和下底板13固定在断路器本体上，起支撑限位动触头和静触头的作用；所述的操作机构14固定在断路器本体上，操作机构14上的传动杆15与动触头相连接，带动动触头分合闸；所述的动触头安装在上底板12的腔体内，包括动导电排1、配合件2、转轴3、动触头本体4、塑料壳架5、整流罩6和反射板7，其中动导电排1固定在下底板13上，配合件2固定在动导电排1上，转轴3和塑壳壳架5固定在动触头本体4上，转轴3套在配合件2的孔上，在操作机构14带动下，动触头本体4可绕着转轴3转动，整流罩6固定在动触头前端，随动触头一起运动，反射板7两端伸入上底板12和下底板13的导槽内，并在上导槽1201和下导槽1301的限位和动触头的带动下运动；所述的静触头包括静导电排8、固定板9和引弧片10，其中静导电排8固定在固定板9和引弧片10上，固定板9和引弧片10与下底板13固定，

安装顺序为：先将静触头安装固定在下底板13上，接着将动导电排1和配合件2安装固定在下底板13上，然后将动触头本体4套在转轴3上，使其可以绕转轴3转动；将动触头置于分闸位置，将反射板7紧贴在整流罩6的外表面上，然后转动动触头合闸，使反射板7进入下底板13的下导槽1301内，在合闸位置时，盖上上底板12，将上底板12与下底板13安装固定在一起，最后将动触头本体4与操作机构14的传动件15相连接。

安装完成后，动触头本体4在操作机构14的带动下绕转轴3转动，实现合闸和分闸。合闸初始阶段，动触头本体4顺时针转动，动静触头开距逐渐减小，在这个阶段中，虽然反射板7与整流罩6上设置的下垂板601紧密贴近，但是没有带动反射板7运动的力，反射板7基本静止；当动触头本体4转动到一定角度，动触头本体4上的一组并联的动触头片会与反射板7的上边缘发生碰撞，从而推动反射板7向下运动；在动触头与静触头接触后，反射板7的下边缘与固定板9上的铆钉11碰撞，从而阻止反射板7运动。分闸初始阶段，动触头本体4逆时针转动，动静触头开距逐渐增大，在这个阶段中，虽然反射板7与整流罩6上设置的下垂板601紧密贴近，但是没有带动反射板7运动的力，反射板7基本静止；当动触头本体4转动到一定角度，整流罩6上设置的第一钩状体602会与反射板7上设置的第二钩状体701发生接触，从而带动反射板7向上运动；在动静触头达到最大开距后，反射板7的上边缘与上底板12上设置的上导槽1201的顶端碰撞，从而阻止反射板7的运动。整个分合闸过程中，通过整流罩6上设置的下垂板601与反射板7的配合，可以完全封闭动静触头之间的间隙。

本发明将静导电排的固定方式由螺母固定改为铆钉固定，从而减小了在固定板左边缘的凸出部分，进而可以减小反射板与固定板的左边缘之间的间隙，能更好的阻挡气流流入动触头下方的空隙中。

本发明将固定板的固定方式由螺母固定改为铆钉固定，从而减小了在固定板上边缘的凸出部分，进而可以增加下垂板的高度，能更好的阻挡气流流向动触头后部的空隙中；增加下垂板的高度后，通过下垂板和反射板的配合，能彻底封闭分闸时动静触头之间的间隙。

本发明通过增设一反射板，彻底的封闭了分闸时动静触头之间的间隙，反射板的两端伸入上导槽和下导槽，能在导槽的限位下随着动触头的转动而运动。在断路器合闸过程中，通过并联的一组动触头片与反射板的上边缘碰撞而使反射板运动，利用固定板上的铆钉帽使其终止运动，在断路器分闸过程中，通过整流罩上设置的第一钩状体和反射板上的第二钩状体之间的接触带动反射板运动，利用上导槽的顶端使其终止运动；所述的第一钩状体和第二钩状体并没有伸入上下导槽内。

本发明在整流罩的下垂板的背后设置了加强梁，这是因为在分闸时整流罩需要带动反射板运动，因此对整流罩具有一定的强度要求，设置了加强梁后可大大减小整流罩下垂板变形的可能性。

本发明中，由于动触头在分合闸时是绕着转轴转动的，因此上导槽的内表面、下导槽、下垂板的外表面和反射板的表面的形状都为以转轴为圆心的圆弧形。

本发明通过在反射板的上表面和外表面上设置凹凸体，可以有效的阻碍气体向动触头下方逃逸，也可以有效的反射气流；另外，通过设置凹凸体可以有效的增大反射板的表面积，在反射板采用产气材料的情况下，可以大大提高反射板的产气量，从而增强触头附近的气体压强，提高对电弧的气吹效果，可在极短时间内将电弧推动并离开动静触点，并推动到灭弧室的栅片内，提高开断性能。申请人需要进一步说明的是，所述的反射板的上表面和外表面上的凹凸体，并不局限于规则或者不规则的波浪形，不局限于规则或者不规则的网状结构，不局限于规则或者不规则的球形或者多边形的突起，还包括将所述的各种形状任意结合的技术方案。总之，对反射板的上表面和外表面加工出的增加反射板表面积的任意形状，都应该属于本发明的技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种低压断路器的触头系统，所述的低压断路器包括上底板(12)、下底板(13)、操作机构(14)、触头系统，该触头系统包括动触头和静触头，所述的上底板(12)和下底板(13)固定在断路器本体上，起支撑限位动触头和静触头的作用；所述的操作机构(14)固定在断路器壳架上，操作机构(14)上的传动杆(15)与动触头本体(4)相连接；其特征在于，所述的动触头包括动导电排(1)、配合件(2)、转轴(3)、动触头本体(4)、塑料壳架(5)、整流罩(6)和反射板(7)，其中动导电排(1)固定在下底板(13)上，配合件(2)固定在动导电排(1)上，转轴(3)和塑壳壳架(5)固定在动触头本体(4)上，转轴(3)套在配合件(2)的孔上，在操作机构(14)带动下，动触头本体(4)可绕着转轴(3)转动，整流罩(6)固定在动触头前端，随动触头一起运动，反射板(7)两端伸入上底板(12)和下底板(13)的导槽内，并在上导槽(1201)和下导槽(1301)的限位和动触头的带动下运动；所述的静触头包括静导电排(8)、固定板(9)和引弧片(10)，其中静导电排(8)固定在固定板(9)和引弧片(10)上，固定板(9)和引弧片(10)与下底板(13)固定，其特征在于上底板(12)上设置有上导槽(1201)，下底板(13)上设置有下导槽(1301)，整流罩(6)上设置有下垂板(601)、第一钩状体(602)和加强梁(603)，反射板(7)上设置有第二钩状体(701)和凹凸体(702)，静导电排(8)与固定板(9)和引弧片(10)之间采用铆钉(11)固定，固定板(9)与下底板(13)之间采用铆钉(11)固定。

2.根据权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的上底板(12)上设置的上导槽(1201)内表面的形状为以转轴(3)为圆心的圆弧形凹槽。

3.根据权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的下底板(13)上设置的下导槽(1301)的形状为以转轴(3)为圆心的圆弧形凹槽。

4.根据权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的塑料壳架(5)上有一凹面(501)。

5.根据权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的整流罩(6)上的下垂板(601)外表面为以转轴(3)为圆心的圆弧形。

6.根据权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的反射板(7)的内表面和外表面都为以转轴为圆心的圆弧形。

7.根据权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的反射板(7)上的凹凸体(702)为波峰与波谷交错而成的波浪形或者网状结构。

8.根据权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的反射板(7)上的凹凸体(702)为球形、三角形、矩形或者其他多边形的突起。

9.根据权利要求7所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的波浪形为波峰和波谷规则或者不规则交替，波峰和波谷连续或者断续的波浪形。

10.根据权利要求7所述的断路器触头系统，其特征在于，所述的网状结构为规则或者不规则的网状结构，网纹为横纹、纵纹或者斜纹。

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