CN102903581A

CN102903581A - 静触头和具有该静触头的断路器

Info

Publication number: CN102903581A
Application number: CN2011102134666A
Authority: CN
Inventors: 田海锋; H.安格莱德; M.里瓦尔; D.吉劳德; 孙海涛; 刘振忠; 张昆鹏
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE; Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2031-07-28

Abstract

本发明公开了一种静触头和具有该静触头的断路器。本发明的静触头用于利用磁吹作用灭弧的断路器，其包括静触点和一体成形的本体部，所述本体部包括用于承载静触点的静触点承载部、用于引入电流的接线部、以及用于连接静触点承载部和接线部的弯折部，静触点承载部具有与弯折部相连的第一端和相反的第二端，静触点位于该静触点承载部的第一端与第二端之间，其中，静触点承载部在其延伸方向上在静触点附近具有切窄段。当电流经过切窄段时，触点附近的电流密度增大，使得触点附近的磁吹力增强，从而能够以更大的磁吹力吹走电弧，由此电弧在静触点上的燃烧时间将缩短，静触点得到保护，使用寿命得以提高。

Description

静触头和具有该静触头的断路器

技术领域

本发明涉及一种静触头，该静触头用于利用磁吹作用灭弧的断路器中，还涉及一种具有该静触头的断路器。

背景技术

塑料外壳式断路器(MCCB)是一种利用磁吹作用灭弧的断路器，其广泛应用于配电系统，其特点是在开断故障电路时能够限制短路电流的峰值，使短路电流对用电设备和开关本身的破坏程度减小。塑料外壳式断路器一般包括塑料外壳、触头系统、灭弧系统、操作机构和脱扣器。当短路电流产生时，断路器的脱扣器将会瞬时脱扣以使操作机构动作，动触头和静触头在操作机构的带动和电动斥力的作用下分离。当动触头与静触头分离时，电弧会在动触头与静触头之间产生，并在磁场的作用下向灭弧系统(栅片)的方向移动，最后在灭弧系统中冷却、熄灭。为了将电弧引入灭弧室，通常采用磁吹方法，即，将电流回路布置成使得其产生的磁场和电弧电流相互作用，以促使电弧进入灭弧室。

图1示出了传统的用于塑料外壳式断路器的静触头1，该静触头1包括静触点2和一体成形的本体部3，本体部3包括用于承载静触点2的静触点承载部4、用于引入电流的接线部5、以及用于连接静触点承载部4和接线部5的弯折部6，静触点承载部4具有与弯折部6相连的第一端4-1和相反的第二端4-2，静触点2位于该静触点承载部4的第一端4-1与第二端4-2之间。在该常规的静触头1中，静触点承载部4沿着其延伸方向的宽度基本上相同，因此磁吹力不能得到增强，而且静触点2不能得到很好的保护。

因此，为了提高断路器的性能，如何增大磁吹力以使电弧快速移至灭弧室，同时如何减小触头的电弧腐蚀和损耗，已经成为亟待解决的问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种静触头，其用于利用磁吹作用灭弧的断路器，包括静触点和一体成形的本体部，该本体部包括用于承载静触点的静触点承载部、用于引入电流的接线部、以及用于连接静触点承载部和接线部的弯折部，静触点承载部具有与弯折部相连的第一端和相反的第二端，静触点位于该静触点承载部的第一端与第二端之间，其中，静触点承载部在其延伸方向上在静触点附近具有切窄段。

优选地，切窄段为圆弧形凹部。

优选地，切窄段为具有恒定宽度的线性凹部。

优选地，切窄段的宽度不小于静触点在静触点承载部的宽度方向上的最大尺寸。

优选地，弯折部为大致U形。

优选地，静触点承载部为平板状。

优选地，静触点承载部在水平方向上延伸，平行于U形弯折部的中间部分。

优选地，接线部形成有供接线端子插入的开口。

优选地，该静触头还包括引弧部，该引弧部相对于静触点承载部向静触头的外侧倾斜。

优选地，引弧部与静触点承载部一体成形。

优选地，引弧部单独地成形，并通过铆接或焊接而连接到静触点承载部的第二端。

优选地，引弧部具有恒定的宽度，所述宽度大于或等于静触点承载部在第二端处的宽度。

优选地，引弧部的宽度从与静触点承载部的第二端相接的一端向相反端逐渐变大。

根据本发明的另一方面，提供了一种具有上述静触头的断路器。

根据本发明，由于通过使静触点承载部在静触点附近具有切窄段，因此，当电流经过位于静触点附近的切窄段时，触点附近的电流密度增大，使得触点附近的磁吹力增强，从而与静触点承载部在触点附近的宽度没有变化的现有技术相比，能够以更大的磁吹力吹走电弧，由此电弧在静触点上的燃烧时间将缩短，静触点得到保护。在静触头动作时，电弧能够快速离开静触点，使得静触点受到的腐蚀尽可能小，从而提高了使用寿命。

此外，由于引弧部相对于静触点承载部向电弧吹出方向倾斜，因此在断路器动作时电弧将从静触点被引到引弧部，并从该引弧部移至断路器的灭弧系统，由于静触头从静触点到引弧部具有逐渐变大的宽度，因此在电弧移至引弧角的末端的过程中，电弧弧柱被分散，从而电弧得以冷却并且弧根稳定，电弧在静触点处停留的时间缩短，弧柱对静触点的损伤降低，静触点得到更好的保护，使用寿命进一步提高。

附图说明

图1是现有技术的静触头的示意性透视图。

图2是根据本发明第一实施例的静触头的示意性透视图。

图3是根据本发明第一实施例的静触头的示意性侧视图。

图4是根据本发明第二实施例的静触头的示意性透视图。

图5是根据本发明第二实施例的静触头的示意性侧视图。

图6是根据本发明第二实施例的静触头的示意性俯视图。

具体实施方式

现在参照附图描述本发明的具体实施例。

首先，参照附图2和3，描述根据本发明第一实施例的用在利用磁吹作用灭弧的断路器中的静触头。本发明第一实施例的静触头11包括静触点12和一体成形的本体部13，本体部13包括用于承载静触点12的静触点承载部14、用于引入电流的接线部15、以及用于连接静触点承载部14和接线部15的弯折部16，静触点承载部14具有与弯折部16相连的第一端14-1和相反的第二端14-2，静触点12位于该静触点承载部14的第一端14-1与第二端14-2之间，其中，静触点承载部14在其延伸方向上在静触点12附近具有切窄段17。

图2示出了切窄段17的一个示例，该切窄段17为圆弧形凹部，其具有变化的宽度，即，越接近静触点12的中心，宽度就越小。例如，静触点承载部14的宽度可以从第一端14-1到静触点12的中心逐渐减小且从静触点12的中心到第二端14-2逐渐增大。切窄段17的具体宽度可以根据具体应用场合来确定。一般地，可以设计成使切窄段17在最窄处的宽度不小于静触点12在静触点承载部14的宽度方向上的最大尺寸。

作为另一个示例，切窄段17也可以是具有恒定宽度的线性凹部，即，用直线切割而获得的形状，当然，在拐角处可以有倒圆，以避免应力集中。与上面类似，例如，线性的切窄段17的宽度不小于静触点12在静触点承载部14的宽度方向上的最大尺寸。

接线部15可以具有供接线端子插入的开口18，但也可以没有开口，而是直接连接到馈电部(未示出)。在本实施例中，弯折部16为大致U形，但也可以为其它合适的形状。静触点承载部14可以为平板状。在本实施例中，例如，如图3所示，静触点承载部14在水平方向上延伸，且平行于U形弯折部16的中间部分。

在静触头与动触头分离时，产生的电弧离开静触点的速度越快，静触点受到的电弧腐蚀就越小。在本发明中，由于通过使静触点承载部14在静触点12附近具有切窄段17，因此，当电流经过位于静触点12附近的切窄段17时，触点附近的电流密度增大，使得触点附近的磁吹力增强，从而与静触点承载部在触点附近的宽度没有变化的现有技术相比，能够以更大的磁吹力吹走电弧，由此电弧在静触点上的燃烧时间将缩短，静触点得到保护。也就是说，在静触头动作时，电弧能够快速离开静触点12，使得静触点12受到的腐蚀尽可能小，从而提高了使用寿命。

现在参照附图4-6描述根据本发明第二实施例的用在利用磁吹作用灭弧的断路器中的静触头21。与第一实施例中相同的部件用相同的附图标记表示，并省略对它们的说明。

本发明第二实施例的静触头21还包括引弧部29，该引弧部29相对于静触点承载部14向静触头21的外侧倾斜，即，向吹出电弧的方向(图5中的上方)倾斜。

引弧部29可以与静触点承载部14一体成形，也可以单独地成形，并通过铆接或焊接而连接到静触点承载部14的第二端14-2。

引弧部29可以具有恒定的宽度，该恒定的宽度大于或等于静触点承载部14在第二端14-2处的宽度。或者，可选择地，引弧部29的宽度可以从与静触点承载部14的第二端14-2相接的一端向相反端逐渐变大。

此外，引弧部29相对于静触点承载部14倾斜的角度优选地设计成使引弧部29平行于断路器的灭弧室的栅片(未示出)。

根据上述构造，引弧部29相对于静触点承载部14向电弧吹出方向倾斜，因此在断路器动作时电弧将从静触点被引到引弧部，并从该引弧部移至断路器的灭弧系统(图中未示出)，由于静触头21从静触点12到引弧部29具有逐渐变大的宽度，因此在电弧移至引弧角的末端的过程中，电弧弧柱被分散，从而电弧得以冷却并且弧根稳定，电弧在静触点处停留的时间缩短，弧柱对静触点的损伤降低，静触点得到更好的保护，使用寿命进一步提高。

根据上述构造的静触头可以用于任何利用磁吹作用熄灭电弧的断路器中，例如塑料外壳式断路器(MCCB)和微型断路器(MCB)。

在上述的实施例中，虽然描述了静触点承载部水平延伸，而引弧部相对于该静触点承载部向外倾斜，但是本领域技术人员应当理解，静触点承载部在远离静触点的方向可以与引弧部一起逐渐向外倾斜。

在上述的实施例中，虽然描述了切窄段为圆弧形或直线形，但是本领域技术人员可以根据具体情况，例如材料和加工方法等，构想出合适的形状，或是若干形状的组合，只要在静触点附近具有收窄的宽度即可。此外，本领域技术人员也可以任意设计静触点附近圆弧的曲率。

虽然已经结合本发明的优选实施例描述了本发明，但是本发明并不限于此，本领域技术人员在不偏离本发明的精神和范围的条件下，可以对本发明做出任何修改和变型。

Claims

1.一种静触头，用于利用磁吹作用灭弧的断路器，该静触头包括静触点和一体成形的本体部，所述本体部包括用于承载静触点的静触点承载部、用于引入电流的接线部、以及用于连接静触点承载部和接线部的弯折部，静触点承载部具有与弯折部相连的第一端和相反的第二端，静触点位于该静触点承载部的第一端与第二端之间，其中，静触点承载部在其延伸方向上在静触点附近具有切窄段。

2.根据权利要求1的静触头，其中，切窄段为圆弧形凹部。

3.根据权利要求1的静触头，其中，切窄段为具有恒定宽度的线性凹部。

4.根据权利要求1的静触头，其中，切窄段的宽度不小于静触点在静触点承载部的宽度方向上的最大尺寸。

5.根据权利要求1的静触头，其中，弯折部为U形。

6.根据权利要求1的静触头，其中，静触点承载部为平板状。

7.根据权利要求5的静触头，其中，静触点承载部在水平方向上延伸，平行于U形弯折部的中间部分。

8.根据权利要求1的静触头，其中，接线部形成有供接线端子插入的开口。

9.根据权利要求1-8中任一项的静触头，其中，该静触头还包括引弧部，该引弧部相对于静触点承载部向静触头的外侧倾斜。

10.根据权利要求9的静触头，其中，引弧部与静触点承载部一体成形。

11.根据权利要求9的静触头，其中，引弧部单独地成形，并通过铆接或焊接而连接到静触点承载部的第二端。

12.根据权利要求9的静触头，其中，引弧部具有恒定的宽度，所述宽度大于或等于静触点承载部在第二端处的宽度。

13.根据权利要求9的静触头，其中，引弧部的宽度从与静触点承载部的第二端相接的一端向相反端逐渐变大。

14.一种断路器，具有根据权利要求1-13中任一项所述的静触头。