CN102623199B - 开关器件的导电系统、低压塑壳断路器和热过载继电器 - Google Patents

Abstract

一种开关器件的导电系统、低压塑壳断路器和热过载继电器。所述开关器件的导电系统包括壳体，至少一个静触头、一个动触头，灭弧系统，所述静触头、动触头和灭弧系统均安装在壳体上，其特征在于，所述动触头包括可转动的触头支持，触头支持枢转安装在壳体上，所述触头支持在环绕其转轴运动的表面设有容纳电弧电离子的导槽。通过在触头支持表面设置导槽容纳扩散的电弧电离子，避免了这些电弧电离子凝结后形成的固态金属对触头支持的转动产生滞卡的问题，消除了这些电弧电离子对触头分断产生的影响，提高了产品的可靠性、分断次数及寿命。

Description

开关器件的导电系统、低压塑壳断路器和热过载继电器

技术领域

本发明涉及低压开关技术领域，更具体的说，涉及一种低压开关器件的导电系统、低压塑壳断路器和热过载继电器。

背景技术

电弧是开关电器在运行中经常遇到的一种物理现象，当触点间电压达到燃弧电压，电流亦达到燃弧电流，触头间隙就会产生电弧。低压开关器件如断路器和继电器，在短路电流情况下其触头分开时，电流密集在相应逐渐变小的接触区内，使得接触点、面温度急速升高，在分离瞬间出现熔桥，电流以导电等离子柱形式流动时候，在电动力的作用下，这些液态金属粒子发生扩散，大部分会被灭弧室吸收，一部分电弧则扩散到动触头的触头支持上，对后续低压开关器件的分断产生影响。以塑料外壳断路器为例，其通常由动触头、静触头、灭弧系统、操作机构、电磁系统以及外壳构成，在动触头上通常具有模制的触头支持，触头支持通过转轴枢转安装在壳体上，它连接操作机构使动触头与静触头实现断开和闭合。当扩散在触头支持上的液态金属粒子遇到低温的材料凝结，产生了凝结的固态金属。这部分固态金属如果不及时的处理，在后续的转轴转动过程中将增大触头支持与壳体的摩擦力，使得转轴出现滞卡的情况，从而增加了机构动作的时间，增大触头损耗和对灭弧室的烧损，会对下一次触头分断产生严重影响，并最终导致分断失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够使动、静触头多次可靠、快速分开的开关器件的导电系统、低压塑壳断路器和热过载继电器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种开关器件的导电系统，包括壳体，至少一个静触头、一个动触头，灭弧系统，所述静触头、动触头和灭弧系统均安装在壳体上，所述动触头包括可转动的触头支持，触头支持枢转安装在壳体上，所述触头支持在环绕其转轴运动的外壁表面设有容纳电弧电离子的导槽。

优选的，所述壳体在所述动触头闭合轨迹对应的位置处设有存储电弧电离子的储槽。当开关器件闭合的时候，导槽内的部分电弧电离子会沿动触头的闭合方向掉落，此时在动触头闭合轨迹对应的位置设置储槽，就能接住此部分电离子，以避免凝固的电离子重新掉入触头支持和壳体之间的缝隙处，造成滞卡的情况，进一步提升了开关的可靠性。

一种低压塑壳断路器，包括上述的一种开关器件的导电系统。

优选的，所述低压塑壳断路器还包括操作机构，所述导电系统包括两个静触头和一个动触头，所述动触头包括可转动的触头支持和两端具有分别跟两个静触头配合的动触点的触桥，所述触桥固定在所述触头支持上，所述操作机构与触头支持连接带动触头支持运行实现动触头和静触头的断开和闭合。

优选的，所述触头支持呈空心的圆柱状，其圆柱外壁设有对开的两个通口，所述触桥贯穿两个通口，触头支持的内部设有两组弹簧，两个通口的一端设有一个弹簧固定轴，所述每组弹簧的一端固定在弹簧固定轴上，另一端延伸到另外一个通口处，与触桥连接将触桥安装在触头支持上，所述导槽设置在所述外壁上。

优选的，所述导槽的宽度大于触桥的厚度。使得导槽能够完全接收扩散到触头支持表面的电离子。

优选的，所述触头支持的外壁两侧端面中间为转轴，在转轴旁设有连轴，所述连轴通过连杆与所述操作机构连接。

一种热过载继电器，包括上述的一种开关器件的导电系统。

本发明通过在触头支持表面设置导槽，当在动触头短路分断时，部分电离子沿触头分断方向运动，会掉落到触头支持表面的导槽内，此时即便电离子在触头支持上冷却凝结，由于凹陷在导槽内，不会影响触头支持的运动，消除了这些电弧电离子对触头分断产生的影响，只要导槽深度和容积能容纳足够多的电离子，即便是多次短路分断后，仍然可以保证触头支持顺畅的转动，使动、静触头多次可靠、快速分开。优选的在壳体对应的位置处设有储槽则可以进一步提高产品的可靠性、分断次数及寿命。

附图说明

图1是本发明实施例动触点闭合状态的结构示意图；

图2是本发明实施例动触点分断状态的结构示意图；

图3是本发明实施例动触头的结构示意图；

图4是图3沿A-A剖面的示意图；

图5是本发明实施例壳体示意图；

其中：11、操作机构；12、壳体；13、连杆；14/14′、灭弧室；15/24、静触头；16/22、静触点；17/20、动触点；19、触桥；25、手柄；26/26′、储槽；27/27′、电离子；30/30′、导槽；31、弹簧固定轴；32、弹簧；33、连轴；34、触头支持；101、动触头；102、导电系统。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

一种开关器件，如低压塑壳断路器和热过载继电器，包括壳体，至少一个静触头、一个动触头，灭弧系统，所述静触头、动触头和灭弧系统均安装在壳体上，其特征在于，所述动触头包括可转动的触头支持，触头支持枢转安装在壳体上，所述触头支持在环绕其转轴运动的外壁表面设有容纳电弧电离子的导槽。下面以低压塑壳断路器为例，进一步阐述本发明的构思：

如图1、图2所示，低压塑壳断路器由导电系统102、操作机构11、手柄25、连杆13、电磁脱扣系统(未示出)构成。连杆13用于联接导电系统102和操作机构11，手柄25与操作机构11连接。通过手柄25可以扳动操作机构11，进而通过连杆13带动导电系统102的动触头101运动实现低压塑壳断路器合闸、分闸，在电路有故障(例如过载、短路)时电磁脱扣系统能自动断开断路器，保护电路及其设备。

所述导电系统102由包括具有储槽26/26′的壳体12，动触头101，具有静触点16的静触头15，具有静触点22的静触头24，灭弧室14/14′构成。静触头15/24和动触头101设于壳体12内，两个静触头15/24的本体延伸到壳体12外与外部电极连接，其静触点16/22在壳体12内部呈对角分布，相应的，动触头101包括两个分别跟两个静触点16/22配合的动触点17/20，两个动触点17/20设置于触桥19两端。静触点16/22、动触点17/20可以在表面覆银、金等电导率低的材料。触桥19固定在触头支持34上，通过触头支持34的旋转带动两个动触点17/20运动，实现断路器的分闸、合闸操作，在临近所述动触头101运动轨迹的位置设有灭弧室14/14′，用于接收动静触头分离产生的电弧。

如图3-4所示所述动触头101由包括具有动触点17/20的触桥19，具有容纳电离子导槽30/30′的触头支持34，弹簧32，弹簧固定轴31构成。触头支持34呈空心的圆柱状，其圆柱外壁设有对开的两个通口，将外壁分割成对称的两部分，在两个通口之间对称的两个外壁表面上分别设置有可容纳电弧电离子的导槽30/30′，并且导槽30/30′的宽度比触桥19的厚度大，使得导槽30/30′能够完全接收扩散到触头支持表面的电离子。所述触桥19贯穿两个通口，两个动触点17/20分别从两个通口延伸出来，触头支持34的内部设有两组弹簧32，两个开口的一端各设有一个弹簧固定轴31，每组弹簧32一端通过弹簧固定轴31固定在触头支持34上，另一端延伸到另外一个通口处，与触桥19上的弹簧固定槽连接将触桥19安装在触头支持34上。触头支持34的外壁两侧端面中间为转轴，在转轴旁设有连轴33，所述连轴33与连杆13的一端连接，所述连杆13的另一端与操作机构11连接。所述手柄25可以扳动操作机构11，进而通过连杆13带动触头支持34旋转，实现动触点17/20与静触点16/22的闭合与断开。

如图5所示为壳体12示意图，触头支持34固定在壳体12上，所述壳体12在所述动触头101闭合轨迹对应的位置处设有存储电离子的储槽26/26′。

当低压塑壳断路器受到大电流冲击时，触桥19在电动力作用下斥开，产生电弧，大部分的电弧电离子被吹进灭弧室14/14′中，被灭弧室熄灭。但极少的电弧电离子27/27′(参见图2)会朝触头支持34的方向运动，除了发散的被壳体遮挡在壳体内部外，法向运动的电离子27/27′将吸附在触头支持34的表面，由于触头支持34的表面设有导槽30/30′，该导槽30/30′正好可以容纳这些电离子27/27′。当低压塑壳断路器再次合闸时，导槽30/30′上的电离子27/27′会随触头支持34的转动而落入储槽26/26′中，从而消除了这些电离子27/27′对触头分断产生的影响，避免了触头支持34与壳体12转动时的摩擦，提高了产品的可靠性、分断次数及寿命。

以上内容是结合低压塑壳断路器对本发明所作的进一步详细说明，本发明也可用于热过载继电器等其它开关器件，具体原理近似，在此不再赘述。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种开关器件的导电系统，包括壳体，至少一个静触头、一个动触头，灭弧系统，所述静触头、动触头和灭弧系统均安装在壳体上，其特征在于，所述动触头包括可转动的触头支持，触头支持枢转安装在壳体上，所述触头支持在环绕其转轴运动的外壁表面设有容纳电弧电离子的导槽，所述壳体在所述动触头闭合轨迹对应的位置处设有存储开关器件闭合时由导槽掉落的电弧电离子的储槽。

2.一种低压塑壳断路器，其特征在于，包括如权利要求1所述的一种开关器件的导电系统。

3.如权利要求2所述的一种低压塑壳断路器，其特征在于，还包括操作机构，所述导电系统包括两个静触头和一个动触头，所述动触头包括可转动的触头支持和两端具有分别跟两个静触头配合的动触点的触桥，所述触桥固定在所述触头支持上，所述操作机构与触头支持连接带动触头支持运行实现动触头和静触头的断开和闭合。

4.如权利要求3所述的一种低压塑壳断路器，其特征在于，所述触头支持呈空心的圆柱状，其圆柱外壁设有对开的两个通口，所述触桥贯穿两个通口，触头支持的内部设有两组弹簧，每个通口的一端设有一个弹簧固定轴，每组弹簧的一端固定在弹簧固定轴上，另一端延伸到另外一个通口处，与触桥连接将触桥安装在触头支持上，所述导槽设置在所述圆柱外壁上。

5.如权利要求3所述的一种低压塑壳断路器，其特征在于，所述导槽的宽度大于触桥的厚度。

6.如权利要求4所述的一种低压塑壳断路器，其特征在于，所述触头支持的圆柱外壁两侧端面中间为转轴，在转轴旁设有连轴，所述连轴通过连杆与所述操作机构连接。

7.一种热过载继电器，其特征在于，包括如权利要求1所述的一种开关器件的导电系统。