CN105529229A - 一种万能式断路器触头系统的触头支持结构 - Google Patents

Abstract

一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，包括触头支持本体和活动绝缘隔板组件，活动绝缘隔板组件与动触头片间隔设置，相间隔的两个动触头片组成相邻触头片，相邻触头片联接有软联结，活动绝缘隔板组件与相邻触头片通过中间回转支撑轴、上回转支撑串联，中间回转支撑轴与两固定板孔固定连接，固定板固定在触头支持本体上，固定板与U型触头罩一卡位固定，中间回转支撑轴的两端将U型触头罩二固定，中间回转支撑轴镶在触头支持本体的两侧壁的U型槽中，有效提高断路器载流通断能力和降低温升，增加触头系统的回路数，具有结构简单、制造方便、成本低的特点。

Description

一种万能式断路器触头系统的触头支持结构

技术领域

本发明涉及一种片式组装的接触组系统，属于低压配电电器技术领域，特别涉及一种万能式断路器触头系统的触头支持结构。

背景技术

万能式低压断路器主要用于低压配电系统，主要安装在干式变压器联结的隔离开关下面中作为主开关用，它能在额定负载下接通与开断配电线路，在故障情况下(例如过载和短路)自动断开电路，以及依靠动、静触头分离来实现负载与电源隔离。它的保护特性具有短延时功能，即在线路发生短路时，在下级断路器沒有分断短路电流的时间间隔内，该断路器不会被电动斥力斥开。同时由于变压器离负载线路、电动机控制器中心都很近,因此线路的阻抗小,短路故障时的短路电流很大，要求有超高的短路分断能力。万能式框架断路器是目前低压电器中量大、面广的产品，触头系统作为其中的核心构件，其设计和加工的好坏直接影响到产品的性能。

触头系统是框架断路器中重要的载流部件，它的性能直接影响整个断路器的接通和分断能力。为了有效提高断路器通断能力并降低温升，需增加触头系统的回路数，因此触头支持和触头软联结的安装槽也要相应增加间隔数或增大触头片的厚度所需的新增空间。现有技术受两大技术制约：

1、触头支持一般是本体上设有多块隔板(隔离栅片)，只能设置10回路，这种触头支持结构空间利用率低，使得触头系统回路数少，不利于降低温升。

2、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)，无法实现上述结构触头支持受DMC压塑料加工工艺限制。并且，由此使得触头支持加工难度增大后，产品的报废率将会大幅提高。

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，触头支持中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。采用减薄隔离栅片来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。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。

中国专利201010223553.5公布了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。该方案没有解决不同的触头片的电磨损的不同，导致的先磨损的触头片的弹簧压力的减弱，造成的触头片的左右晃动，后磨损的触头片的弹簧卡死，加速先磨损的触头片磨损。各个触头弹簧受力的不一致，操作易造成弹簧卡死。

中国专利201010245755.X公布了一种断路器的触头系统，动触头系统的动触头片和绝缘夹片依次安装在回转支撑轴上然后通过一对固定板固定在动触头绝缘支撑架的被分隔的3个独立腔体内，动触头片的下端通过与其焊接的柔性软联接相连，柔性导体的另一端又与圆柱状导电块成一体的导电件联接。该技术仍没解决中国专利201010223553.5存在的问题，软联接折弯交织联接在一起，易造成1路触头片一旦被烧毁这多个触头片就会同时被烧毁的问题。同时绝缘夹片与触头片大小形状等同，触头系统操作时，多片触头的不同步、绝缘夹片与触头片容易造成操作旋转时的错位，持续的触头片将热量传给绝缘夹片，软化的绝缘夹片在错位时，黏在弹簧上，造成触头系统的卡死、不能做分断操作。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，能够在不增加触头支持体积的前提下，有效提高断路器载流通断能力和降低温升，增加触头支持间隔数，相应增加触头系统的回路数，具有结构简单、制造方便、成本低的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，包括触头支持本体3B和活动绝缘隔板组件6B，活动绝缘隔板组件6B与动触头片101B间隔设置，相间隔的两个动触头片101B组成相邻触头片1B，相邻触头片1B联接有软联结8B，活动绝缘隔板组件6B与相邻触头片1B上开设有中间孔，通过中间回转支撑轴7B将其串联在一起，活动绝缘隔板组件6B与相邻触头片1B顶部开设有同心的孔，通过上回转支撑13BB将其串联在一起，所述上回转支撑轴13BB与中间回转支撑轴7B平行设置，中间回转支撑轴7B通过其两端的台阶和内螺纹与两固定板4B孔中的绝缘压板11GA、弹簧12GA、固定螺钉13GA固定连接，固定板4B固定在触头支持本体3B上，固定板4B上的圆柱12B与U型触头罩一10B的U型槽上的孔卡位固定，中间回转支撑轴7B的两端通过螺钉将U型触头罩二5B固定，中间回转支撑轴7B镶在触头支持本体3B的两侧壁的U型槽301中；

所述触头支持本体3B的上端沿触头被压缩的垂直方向设置有两个同轴槽13B，两同轴槽13B内安装有上回转支撑轴13BB，上回转支撑轴13BB通过其两端的台阶和内螺纹与触头支持本体3B限位相连，使活动绝缘隔板组件6B和动触头片101B固定在触头支持本体3B上。

所述动触头片101B数量大于15个，且不多于30个。

所述绝缘隔板组件6B为左右对称的一组独立的片状物体，所述绝缘隔板组件6B的外形尺寸与软联结8B的外形尺寸相吻合，所述绝缘隔板组件6B的外形尺寸不大于动触头片101B的外形尺寸。

所述活动绝缘隔板组件6B材料采用团状模塑料(DMC)或块状模塑料(BMC)或片状模塑料(SMC)。

所述活动绝缘隔板组件6B的厚度范围是[0.2，2.0]，单位为mm。

所述触头支持本体3B上设有多个并排平行设置的定位孔303B，相间隔的一排多个定位孔303B中安装有弹簧11B，定位孔303B的深度为弹簧11B自然状态下的0.7倍-0.9倍，定位孔303B的两端对称设置有两个限位槽，所述限位槽为上下贯通的槽沟，定位孔303B与安装后的相邻触头片1B上的弹簧受压限位槽正对设置。

所述触头支持本体3B上设有多个并排平行设置的定位孔303B，优选地，相间隔的两排多个定位孔303B中安装有弹簧11B。

所述触头支持本体上设有多个并排平行设置的定位孔303B，优选地，相间隔的一排多个定位孔303B中安装有大弹簧中套小弹簧4G。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1、空间利用率高，使触头系统回路数增加2路到5路；同时使大触头超大容量触头系统回路数的增加不受限制，大大提高了载流能力。

2、设计结构简单，装配定位方便，易于实现自动化安装；由于活动绝缘隔板组件与触头支持本体的装配设计有用于装配两组平行回转支撑轴的对称平行轴孔(孔槽)，尤其是活动绝缘隔板组件上设计的具有同心轴孔，可使得活动绝缘隔板组件紧密分割触头片(软联结)成为独立的导电回路，平均减少了分路的电流，减小了电动力，同时触头支持本体可使得活动绝缘隔板组件紧密压在一体，起到限位作用，使触头系统不会脱出，同时避免与金属接触片碰擦，安全可靠。

3、每个触头系统回路与相邻触头系统回路绝缘隔离成为并联的多路电路，承载额定电流和短路电流被触头系统回路总数平均化，大大减少了单路触头系统所承载的电流，解决了短路电流在开闭触头的过程中，电弧对任一触头的烧损、电磨损造成整个系统的电动稳定性的影响和系统寿命短的问题，杜绝了一触头的烧损造成其他路的、甚至整个断路器的烧损。

4、提高了触头系统动作可靠性。由于绝缘隔板组件外形尺寸小于等于触头片(软联结)的外形尺寸，使各弹簧有效压在触头片上，能有效避免触头系统动作时触头支持里的弹簧卡死。

5、增加了触头弹簧的安装孔深度，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。

本发明能够通过的短时耐受电流值，使触头系统中的各片触头片的同步性能得到一致的提高，提高了万能式断路器的通断能力并降低温升，同时解决现有万能式断路器的扩容升级、及超大、特大容量额定电流超过6300A的触头支持不能制造的难题。

附图说明

图1为本发明触头导电系统的爆炸图。

图2为含有双排弹簧的触头支持本体结构3B的示意图。

图3为含有大弹簧中套有小弹簧的触头支持本体结构3B的示意图。

图4为活动绝缘隔板组件6B的结构示意图。

图5为本发明的另一种触头导电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1、图2，一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，包括触头支持本体3B和活动绝缘隔板组件6B，活动绝缘隔板组件6B与动触头片101B间隔设置，用以保持动触头片101B的主接触面尽可能与中间回转支撑轴7B的轴线相平行，保持多个动触头片101B被隔离成独立的导电回路；相间隔的两个动触头片101B组成相邻触头片1B；相邻触头片1B联接有软联结8B，组成本发明触头导电系统；活动绝缘隔板组件6B与相邻触头片1B上开设有中间孔，通过中间回转支撑轴7B将其串联在一起，活动绝缘隔板组件6B与相邻触头片1B顶部开设有同心的孔，通过上回转支撑13BB将其串联在一起，所述上回转支撑轴13BB与中间回转支撑轴7B平行设置，中间回转支撑轴7B通过其两端的台阶和内螺纹与两固定板4B孔中的绝缘压板11GA、弹簧12GA、固定螺钉13GA固定连接，固定板4B固定在触头支持本体3B上，具体是由固定板4B上的304B螺钉固定在触头支持本体3B上的螺纹孔308B中,固定板4B上的305B螺钉固定在触头支持本体3B上的螺纹孔310B中,触头支持本体3B上的311B圆柱固定在固定板4B上的307B的孔中构成，固定板4B上的圆柱12B与U型触头罩一10B的U型槽上的孔卡位固定，中间回转支撑轴7B的两端通过螺钉将U型触头罩二5B固定，中间回转支撑轴7B镶在触头支持本体3B的两侧壁的U型槽301中，防止断线的软联结8B从两侧凸出与导体接触导致不良的发生，及防止活动绝缘隔板组件6B的下半部分跑出来，影响触头系统的动作；

所述触头支持本体3B的上端沿触头被压缩的垂直方向设置有两个同轴槽13B，两同轴槽13B内安装有上回转支撑轴13BB，上回转支撑轴13BB通过其两端的台阶和内螺纹与触头支持本体3B限位相连，使活动绝缘隔板组件6B和动触头片101B固定在触头支持本体3B上，防止动触头片101B和活动绝缘隔板组件6B受热后的左右晃动。

所述动触头片101B数量大于15个，且不多于30个。

所述触头支持本体3B上设有多个并排平行设置的定位孔303B，相间隔的一排多个定位孔303B中安装有弹簧11B，定位孔303B的深度为弹簧11B自然状态下的0.7倍-0.9倍，定位孔303B的两端对称设置有两个限位槽，防止弹簧的旋转，所述限位槽为上下贯通的槽沟，定位孔303B与安装后的相邻触头片1B上的弹簧受压限位槽正对设置。

参见图2，所述触头支持本体3B上设有多个并排平行设置的定位孔303B，优选地，相间隔的两排多个定位孔303B中安装有弹簧11B。

参见图3，所述触头支持本体上设有多个并排平行设置的定位孔303B，优选地，相间隔的一排多个定位孔303B中安装有大弹簧中套小弹簧4G。

参见图4，所述绝缘隔板组件6B为左右对称的一组独立的片状物体，述绝缘隔板组件6B的外形尺寸与软联结8B的外形尺寸相吻合，述绝缘隔板组件6B的外形尺寸不大于动触头片101B，活动绝缘隔板组件6B材料采用团状模塑料(DMC)或块状模塑料(BMC)或片状模塑料(SMC)，活动绝缘隔板组件6B的厚度范围是[0.2，2.0]，单位为mm。

参见图5，相邻触头片1B联接有软联结8B，组成本发明的另一种触头导电系统。

本发明的工作原理是：

采用了软联结8B一头与动触头片101B连接，软联结8B另一头与母排槽连接，组成动触头导电系统，相邻动触头导电系统组中间用绝缘隔板组件6B将每路导电系统隔离成单独的电路，活动绝缘隔板组件6B的厚度为现有厚度的1/5，比现有技术增加了2到5路触头系统的回路数；有效提高断路器通断能力并降低温升。

将所有动触头导电系统组中间用绝缘隔板组件6B窜在上回转支撑轴13BB和中间回转支撑轴7B一体，并平行设置，并使动触头导电系统组上卡有弹簧，弹簧的另一端卡在触头支持本体3B上，使每一组的动触头导电系统，在操作机构的作用下，同步与静触头的接通与断开，提高了触头系统能够通过的短时耐受电流值，使触头系统中的各片触头片的同步性能得到一致的提高。

Claims (8)

1.一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，包括触头支持本体(3B)和活动绝缘隔板组件(6B)，其特征在于，活动绝缘隔板组件(6B)与动触头片(101B)间隔设置，相间隔的两个动触头片(101B)组成相邻触头片(1B)，相邻触头片(1B)联接有软联结(8B)，活动绝缘隔板组件(6B)与相邻触头片(1B)上开设有中间孔，通过中间回转支撑轴(7B)将其串联在一起，活动绝缘隔板组件(6B)与相邻触头片(1B)顶部开设有同心的孔，通过上回转支撑(13BB)将其串联在一起，所述上回转支撑轴(13BB)与中间回转支撑轴(7B)平行设置，中间回转支撑轴(7B)通过其两端的台阶和内螺纹与两固定板(4B)孔中的绝缘压板(11GA)、弹簧(12GA)、固定螺钉(13GA)固定连接，固定板(4B)固定在触头支持本体(3B)上，固定板(4B)上的圆柱(12B)与U型触头罩一(10B)的U型槽上的孔卡位固定，中间回转支撑轴(7B)的两端通过螺钉将U型触头罩二(5B)固定，中间回转支撑轴(7B)镶在触头支持本体(3B)的两侧壁的U型槽(301)中；

所述触头支持本体(3B)的上端沿触头被压缩的垂直方向设置有两个同轴槽(13B)，两同轴槽(13B)内安装有上回转支撑轴(13BB)，上回转支撑轴(13BB)通过其两端的台阶和内螺纹与触头支持本体(3B)限位相连，使活动绝缘隔板组件(6B)和动触头片(101B)固定在触头支持本体(3B)上。

2.根据权利要求1所述的一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，其特征在于，所述动触头片(101B)数量大于15个，且不多于30个。

3.根据权利要求1所述的一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，其特征在于，所述绝缘隔板组件(6B)为左右对称的一组独立的片状物体，所述绝缘隔板组件(6B)的外形尺寸与软联结(8B)的外形尺寸相吻合，所述绝缘隔板组件(6B)的外形尺寸不大于动触头片(101B)。

4.根据权利要求1所述的一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，其特征在于，所述活动绝缘隔板组件(6B)材料采用团状模塑料或块状模塑料或片状模塑料。

5.根据权利要求1所述的一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，其特征在于，所述活动绝缘隔板组件(6B)的厚度范围是[0.2，2.0]，单位为mm。

6.根据权利要求1所述的一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，其特征在于，所述触头支持本体(3B)上设有多个并排平行设置的定位孔(303B)，相间隔的一排多个定位孔(303B)中安装有弹簧(11B)，定位孔(303B)的深度为弹簧(11B)自然状态下的0.7倍-0.9倍，定位孔(303B)的两端对称设置有两个限位槽，所述限位槽为上下贯通的槽沟，定位孔(303B)与安装后的相邻触头片(1B)上的弹簧受压限位槽正对设置。

7.根据权利要求1或6所述的一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，其特征在于，所述触头支持本体(3B)上设有多个并排平行设置的定位孔(303B)，优选地，相间隔的两排多个定位孔(303B)中安装有弹簧(11B)。

8.根据权利要求1或6所述的一种万能式断路器触头系统的触头支持结构，其特征在于，所述触头支持本体上设有多个并排平行设置的定位孔(303B)，优选地，相间隔的一排多个定位孔(303B)中安装有大弹簧中套小弹簧(4G)。