CN102315046A

CN102315046A - 断路器触头系统

Info

Publication number: CN102315046A
Application number: CN2010102235535A
Authority: CN
Inventors: 南寅; 张炎; 刘磊; 宇文丽霞
Original assignee: Beijing Peoples Electric Plant Co Ltd
Current assignee: Beijing Peoples Electric Plant Co Ltd
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-01-11

Abstract

本发明涉及一种断路器动触头系统，包括触指、触头弹簧、触头支持，触头支持两侧用夹板固定，触头支持上设有隔离栅片，若干触指用轴穿连在一起，该轴的两端由两夹板上的孔支撑，触头弹簧置于触指的腹部和隔离栅片的间隔之间，其特征在于：以不少于一片的触指为一组，每组触指共用一组触头弹簧。本发明可提高断路器短时耐受电流，提高断路器的整体寿命。

Description

断路器触头系统

技术领域

本发明涉及一种断路器触头系统，属于电气开关领域。

背景技术

断路器是低压配电系统中最重要的配电设备，随着电力工程对电源和输配电设备要求的不断提高，对用于电路保护开关的性能要求也越来越高，小型化、高性能、模块化、高可靠性是现阶段空气断路器的主要发展方向。触头系统是断路器的重要组成部分，触头系统中触头弹簧参数及触头终压力值的设计十分关键，直接关系到断路器的短时耐受性能。提高断路器短时耐受电流值可以增加B类断路器的选择性保护范围，有效提高级差保护的可靠性，防止越级跳闸等事故的发生。众所周知，增加触指数量可以有效的降低电动斥力，进而使断路器在不提高触头终压力的条件下，能够通过更高的短路耐受电流，但是在不增加断路器体积情况下，这种增加触指数量的方案势必会导致触指厚度减小，进而造成位于触指下方用于安放触头弹簧空间过于减小，弹簧的高径比增大，触头弹簧易失效。触头弹簧失效会导致触头终压力减小，相互接触的触点表面接触电阻增加、电连接可靠性降低、触头温升增加，进而导致断路器使用寿命缩短和可靠性减低。

中国专利200710025637.6公布了一种断路器动触头结构。该方案中，为了提高短时耐受电流，采用增加触指数量的方案，具体实施为去除触指间与触头支持成一体的隔离栅片，使用固定支架和栅片来分隔触指。采用减薄隔离栅片增加触指的容纳空间，进而增加触指数量的办法。该结构中隔离栅片的厚度一般都被压缩到0.8～1mm。万能式断路器一般都是连续工作制(24小时不间断工作)，长期通电，导致触头部分温度较高(触指表面温度可能超过100℃)。如果使用耐高温、耐电弧、结构强度较高的热固性塑料来制造隔离栅片，受制于热固性塑料成型工艺条件的限制，其厚度不可能做得很薄(一般要求≥1.2mm)，无法实现上述结构。而使用热塑性材料来制造隔离栅片，热塑性材料在温度较高时其结构强度会降低，隔离栅片会变软，使得触指左右晃动甚至出现较大位移。触指的移动导致压在触指腹部凹槽中的触头弹簧发生歪斜，导致在合闸时触头弹簧有效压缩量减小，触头终压力减小、接触电阻增加、触头及整个断路器温升增加，一方面降低触头的抗熔焊性；另一方面导断路器温升过高，使设计效果大打折扣。且因为零件的增加，结构太过紧凑，导致安装困难，不易实现自动化。

此外，在有限的空间内增加触指数，过多的触指数量和过薄的触指厚度导致压在触指腹部的触头弹簧中径尺寸受到制约，结果是触头弹簧高径比过大。而触头弹簧长时间连续工作时弹簧总是处于其极限受压状态，因此弹簧易过早因疲劳而失效，导致合闸位置时的触头弹簧对触指压力减小，即触头终压力减小，进而短时耐受电流减小，选择性保护的范围就变小、极差配合的精确度降低或失效。

图1所示为现有公知技术中DW450万能式断路器的动触头系统，该方案中，每个触指1腹部前后排列两根触头弹簧2，这两根触头弹簧称为一组，即每一根触指对应一组触头弹簧。触指间使用隔离栅片隔开。其触指数较少，影响短时耐受电流指标。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种断路器触头系统，它具有能实现增加触指数目，优化触头弹簧结构，增大触头终压力力臂尺寸的特点，因此可提高断路器整体性能，尤其是短时耐受电流，且结构简单，安装方便。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种断路器触头系统，包括触指、触头弹簧、触头支持，触头支持两侧用夹板固定，触头支持上设有隔离栅片，若干触指用轴穿连在一起，该轴的两端由两夹板上的孔支撑，触头弹簧置于触指的腹部和隔离栅片的间隔之间，其特征在于：以不少于一片的触指为一组，每组触指共用一组触头弹簧。

更进一步地：

所述一组触头弹簧包含不少于一个的弹簧。一组触头弹簧的规格可以相同或不同。一组触头弹簧中各个弹簧平行排列或同轴排列。

所述隔离栅片与触头支持一体成型。

所述一组触指内的各片触指之间夹置有挡片。

本发明的有益效果是：

1.解决了隔离栅片挤占触头系统空间过多的问题，减少了隔离栅片的个数，增加了触指数量，提高了空间利用率；

2.增加了触头弹簧的中径，减小了触头弹簧的高径比，提高了触头弹簧的工作稳定性，增加了设计寿命。

3.在不增大触头终压力、不增加机构负荷的条件下，增加了触指数，改善了终压力作用点的位置，提高了触头系统能够通过的短时耐受电流值；

4.结构简单，易于实现自动化安装。

附图说明：

图1是公知技术示意图；

图2是触头受力示意图；

图3是本发明第一实施例结构简图；

图4是本发明第二实施例结构简图；

图5是本发明第三实施例结构简图；

图6是本发明第四实施例结构简图。

具体实施方式：

本发明涉及一种断路器触头系统，包括触指、触头弹簧、触头支持，触头支持两侧用夹板固定，触头支持上设有隔离栅片，若干触指用轴穿连在一起，该轴的两端由两夹板上的孔支撑，触头弹簧置于触指的腹部和隔离栅片的间隔之间，其中：以不少于一片的触指为一组，每组触指与隔离栅片之间共用一组或两组触头弹簧。一组触指内的各片触指之间夹置有挡片。一组触头弹簧包含不少于一个的弹簧。一组触头弹簧的规格可以相同或不同。一组触头弹簧中各个弹簧平行排列或同轴排列。隔离栅片与触头支持一体成型。

下面结合附图详细说明。

如图3所示，本发明的断路器触头系统包括触头支持1、触指2、触头弹簧。其中：

触指2的下端经软连接6(导线)与母排7电连接。两片触指2为一组，每一组触指的两个触指之间夹置挡片3，通过轴11将触指组和挡片3穿连在一起，触头支持1的两侧用夹板8固定，触头支持1上设有用以隔开触指组的隔离栅片10，隔离栅片10上每个间隔形成放置触头弹簧4的槽9。轴11的两端由两夹板8上的孔支撑。触指组、挡片3、轴11组成的集合体通过轴11穿过夹板8上的孔并以该孔为支撑可以绕轴11旋转。每组触头弹簧包括同轴安置的大弹簧5和小弹簧4，它们的一端安装于触头支持1上的槽9中，另一端置于一触指组两片触指腹部的凹槽12内，即两片触指共压一组弹簧且每组触指下方只有一排触头弹簧。触指组之间用与触头支持一体的隔离栅片10隔开。

合闸时，触头弹簧被压缩，对触指腹部凹槽施加反作用力，这个反作用力使动、静触点紧密结合，导通电流，这里触头弹簧对触指腹部凹槽施加的反作用力即为触头终压力。

本方案的触头系统在其结构上有以下创新形式：

1.触指以两片为一触指组，取消了原来两片触指间的隔离栅片，并以厚度极小(可以达到0.2mm，甚至更小)的复合材料制成的绝缘挡片3代替之。触指组间的隔离栅片仍然保留，保留的隔离栅片可以起到限位触头弹簧和触指组的作用，保证触头系统结构的稳定性。

2.每一组触指对应一组触头弹簧，每组触头弹簧只有一排弹簧，并且每组弹簧有两个大小不同的弹簧套装在一起组成。每个组内的两个接触片腹部均有一凹槽，一组触头弹簧的一端压在两个接触片腹部的凹槽内，另一端压在触头支持上的槽内，即两个触指共用一组弹簧。

3.取消一组触指间的隔离栅片后，触头支持上安放触头弹簧的空间增加了一倍，即触头弹簧的中径比现有技术条件下的结构增加了一倍，使触头弹簧的高径比大大缩小，使其设计寿命大大增加和耐受疲劳性大大增强。

4.“一排两根、以大套小”的弹簧排列方式，使触指腹部触头弹簧安装凹槽的总体位置向上提升，使得触头终压力相对于转轴11的作用力臂加长，终压力的力矩在不增大终压力的情况下就得以加大，即使同样的触头终压力能够克服更大的电动斥力，从而提高触头系统能够通过的短时耐受电流值。如图2所示，F弹1为第一排弹簧压在触指上的力，F弹2为第二排弹簧压在触指上的力，弹簧的力矩为从转轴至F弹1的力矩与从转轴至F弹2的力矩之和。当产生短路时会在触点处产生如图示F斥，其产生的力矩为从转轴到F斥的力矩。当F斥产生的力矩大于F弹产生的力矩时，触头系统会被斥开，断路器将产生弹跳，触头会烧灼。因此转轴距离触头弹簧的力臂越大，越能阻止电动斥力相对与转轴形成的转矩，因此也有利于提高断路器的短时耐受电流。

在本发明的其它实施例中，还可以有以下结构变化：

如图4所示，以两片触指2为一组，每组触指共用一组触头弹簧，一组触头弹簧中包含成“品”字排列的一个大弹簧5和两个小弹簧4。凡以两片触指为一组，一组触头弹簧中包含一个大弹簧和两个小弹簧的变形结构视为本发明的等同结构或实施例结构。

如图5所示，以两片或多片触指2为一组，每组触指使用一组触头弹簧，一组触头弹簧中包括两个弹簧5，两个弹簧5成“一”字排列(即成平行排列)或嵌套使用(即成同轴排列)。凡以两片或多片触指为一组，一组触头弹簧成平行排列或嵌套使用的变形结构均视为本发明的等同结构或实施例结构。

如图6所示，以三片触指2为一组，每组触指共用一组触头弹簧，一组触头弹簧中包括成两列平行排列的四个弹簧5。凡以三片触指为一组，一组触头弹簧成多列平行排列或嵌套使用的变形结构视为本发明的等同结构或实施例结构。

需要申明的是，上述实施例仅用于对本发明进行说明而非对本发明进行限制，因此，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明精神和范围的情况下对它进行各种显而易见的改变，都应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种断路器触头系统，包括触指、触头弹簧、触头支持，触头支持两侧用夹板固定，触头支持上设有隔离栅片，若干触指用轴穿连在一起，该轴的两端由两夹板上的孔支撑，触头弹簧置于触指的腹部和隔离栅片的间隔之间，其特征在于：

以不少于一片的触指为一组，每组触指共用一组触头弹簧。

2.如权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于：

所述一组触头弹簧包含不少于一个的弹簧。

3.如权利要求2所述的断路器触头系统，其特征在于：

所述一组触头弹簧的规格可以相同或不同。

4.如权利要求2所述的断路器触头系统，其特征在于：

所述一组触头弹簧中各个弹簧平行排列或同轴排列。

5.如权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于：

所述隔离栅片与触头支持一体成型。

6.如权利要求1所述的断路器触头系统，其特征在于：

所述一组触指内的各片触指之间夹置有挡片。