CN106098438B - 一种具有高分断能力灭弧系统 - Google Patents

Abstract

一种具有高分断能力灭弧系统属于灭弧系统技术领域，尤其涉及一种具有高分断能力灭弧系统。本发明提供一种分闸速度快、灭弧效果好的具有高分断能力灭弧系统。本发明包括结构主体、动触头、斥力引弧桥、静触头、磁吹、触头支持件、触头弹簧、弹簧支架、磁轭，其结构要点动触头设置在触头支持件的上端，斥力引弧桥设置在动触头上端，弹簧支架可上下滑动的设置在触头支持件内并连接有下复位触头弹簧，弹簧支架上端与动触头相连；磁轭上部与触头支持件下端固定。

Description

一种具有高分断能力灭弧系统

技术领域

本发明属于灭弧系统技术领域，尤其涉及一种具有高分断能力灭弧系统。

背景技术

控制与保护开关、特殊工况场合的特种接触器及马达保护器等低压电器产品中，要求具有操作频繁，对电寿命及短路分断能力要求高的产品中，分断时产生的电弧对触头造成的损伤直接影响产品的电寿命，多采用双断点拍合式结构。在分断额定流过程中需要较快的分断速度和高效灭弧能力，可以达到频繁操作且具有较高可靠性的目的。但在分断短路电流时，尤其是电流值超高时，分断速度及灭弧能力很难达到要求，造成产品极限运行短路分断能力低，致使产品性能出现两极分化严重，有较高分断短路电流能力的产品电寿命指标低下，有较高电寿命的产品短路分断能力低，两类产品都满足不了当今社会对控制与保护开关，特殊工况场合的特种接触器及马达保护器的使用要求。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种分闸速度快、灭弧效果好的具有高分断能力灭弧系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括结构主体、动触头、斥力引弧桥、静触头、磁吹、触头支持件、触头弹簧、弹簧支架、磁轭，其结构要点动触头设置在触头支持件的上端，斥力引弧桥设置在动触头上端，弹簧支架可上下滑动的设置在触头支持件内并连接有下复位触头弹簧，弹簧支架上端与动触头相连；磁轭上部与触头支持件下端固定。

所述触头支持件中部置于结构主体中部的竖向孔内，动触头下方的结构主体上设置有静触头，静触头内侧设置所述磁吹；静触头与动触头之间设置有气体吹弧装置，所述斥力引弧桥两侧设置有灭弧栅片组。

所述结构主体上端罩有灭弧罩，所述动触头、斥力引弧桥、静触头、磁吹、灭弧栅片组均设置在灭弧罩内，灭弧栅片组外侧的灭弧罩上设置有引弧通道入口，引弧通道入口出设置有竖向吸弧挡板。

作为一种优选方案，本发明所述弹簧支架包括上端横板和两侧竖板，所述触头支持件上部为中空的竖框结构，竖框结构上端中部为下凹结构，下凹部两侧为与竖框结构中空部连通的插口，两侧竖板下端通过插口置于中空部内，横板置于下凹部上方；竖板下端为上弯钩结构，所述触头弹簧置于两侧上弯钩之间，上弯钩伸入触头弹簧下端内侧，触头弹簧上端与下凹部下端相抵。

作为另一种优选方案，本发明所述斥力引弧桥两端为仰角结构，静触头外侧为与仰角结构相对应的引弧板。

作为另一种优选方案，本发明所述吸弧挡板由上至下均布多个横向条形孔。

其次，本发明所述触头支持件下端设置有连接槽，磁轭上部置于连接槽内，磁轭上部和连接槽壁上对应设置有横向连接孔，横向连接孔内穿有连接弹片。

另外，本发明所述静触头为横向U形体，磁吹设置在U形体内侧，磁吹为与U形体内侧相对应的U型金属板。

本发明有益效果。

本发明特点是分断电流或分断短路电流时电流越大,触头开距同样相应增加，所以产生电弧拉长的长度也相应加长，气体吹弧装置分解出大量绝缘气体,减缓电弧变量持续增长及燃烧的作用，同时形成腔压，将电弧加速推入灭弧栅片组进行切段冷却熄灭，并将分断电弧产生的金属蒸汽或导电金属颗粒引入灭弧罩的引弧口通道。入口位置安装吸弧挡板，金属颗粒在高温作用下吸附在吸弧挡板上，剩余气体高速从灭弧罩的引弧口通道排出，完成分断的整个过程。

本发明具有分闸速度快，灭弧效果好，尤其是在短路条件分断灭弧，且能频繁操作，适用于控制与保护开关，特殊工况场合的特种接触器及马达保护器等低压电器产品中，要求具有分断电流或分断短路电流的能力及短路保护能力的产品中运行。

本发明利用电流特性，静触头与磁吹，动触头与斥力引弧桥及电弧形成导电回路的结构，产生电动斥力，加快触头断开的速度，同时根据电动斥力的变化，触头开距会在原有理论开距位置相应增加；在相应框架等级的产品中，极限运行短路电流条件下动静触头将在较短的时间内（小于20ms）完成分断，且动静触头损伤较小，能安全使用，同时电寿命长可频繁分断电流。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1为本发明给出实施例的结构示意图，具有高分断能力灭弧系统。

图2为具有高分断能力灭弧系统合闸位置运动过程中，即合闸过程示意图。

图3为具有高分断能力接触器式灭弧系统分断及灭弧过程图。

图4为具有高分断能力接触器式灭弧系统分断及灭弧过程示意图。

图5为吸弧挡板及灭弧栅片组安装方式示意图。

图6为触头支持件、弹簧支架及触头弹簧安装方式示意图。

图7为本发明复位弹簧相关部件连接安装结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括结构主体13、动触头3、斥力引弧桥4、静触头5、磁吹7、触头支持件8、触头弹簧9、弹簧支架10、磁轭14，动触头3设置在触头支持件8的上端，斥力引弧桥4设置在动触头3上端，弹簧支架10可上下滑动的设置在触头支持件8内并连接有下复位触头弹簧9，弹簧支架10上端与动触头3相连；磁轭14上部与触头支持件8下端固定。

所述触头支持件8中部置于结构主体13中部的竖向孔内，动触头3下方的结构主体13上设置有静触头5，静触头5内侧设置所述磁吹7；静触头5与动触头3之间设置有气体吹弧装置6，所述斥力引弧桥4两侧设置有灭弧栅片组2。

所述结构主体13上端罩有灭弧罩1，所述动触头3、斥力引弧桥4、静触头5、磁吹7、灭弧栅片组2均设置在灭弧罩1内，灭弧栅片组2外侧的灭弧罩上设置有引弧通道15入口，引弧通道15入口出设置有竖向吸弧挡板11。

所述弹簧支架10包括上端横板16和两侧竖板17，所述触头支持件8上部为中空的竖框结构，竖框结构上端中部为下凹结构，下凹部两侧为与竖框结构中空部19连通的插口18，两侧竖板17下端通过插口18置于中空部19内，横板16置于下凹部上方；竖板下端为上弯钩20结构，所述触头弹簧9置于两侧上弯钩20之间，上弯钩20伸入触头弹簧9下端内侧，触头弹簧9上端与下凹部下端相抵。

所述触头支持件8下端设置有连接槽21，磁轭14上部置于连接槽21内，磁轭14上部和连接槽21壁上对应设置有横向连接孔，横向连接孔内穿有连接弹片22。

所述静触头5为横向U形体，磁吹7设置在U形体内侧，磁吹7为与U形体内侧相对应的U型金属板。

所述斥力引弧桥4两端为仰角结构，静触头5外侧为与仰角结构相对应的引弧板12。两端仰角便于电弧拉长。

所述吸弧挡板11由上至下均布多个横向条形孔。

所述触头支持件下端侧部设置有竖向凹槽，竖向凹槽底面中部设置有凸台，凸台外周套有复位弹簧24，复位弹簧24上扣有圆柱状复位顶壳23，复位顶壳23上端与所述结构主体13下端中部凹槽底面相抵。复位装置安装在触头支持件8上，在电动斥力作用下，加大触头支持件8的动作行程，促使复位弹簧24收缩，达到提高触头分断能力的目的，在电动斥力消失后，复位弹簧24自动复位。

触头在电流通过的条件下，静触头5与磁吹7，动触头3与斥力引弧桥4及电弧形成导电回路，产生斥力的作用，分断电流或分断短路电流时电流越大斥力越强，磁轭14及触头支持件产生作用力，致使复位弹簧收缩变形，使触头开距会在原有理论开距位置基础上增加相应复位弹簧收缩变形量的高度，所以致使产生电弧拉长的长度也相应拉长，更有利于分断电弧，电弧熄灭后，电动斥力作用消失，在磁轭14及触头支持件8的作用力消失，复位弹簧24无法保持在收缩变形状态，恢复到初始位置，触头开距回复到理论开距位置，利于触头闭合，且动静触头损伤较小，电寿命长可频繁分断电流，降低功耗同时减小了产品体积及结构。

所述复位顶壳23两侧设置有横向限位块，竖向凹槽两侧相应于限位块设置有竖条状限位槽；复位顶壳23上端设置有横条状限位槽，结构主体13下端中部凹槽底面相应于横条状限位槽设置有横条状限位凸块。

下面结合附图说明本发明的工作过程。

触头闭合，磁轭14带动触头支持件8、动触头3、斥力引弧桥4，触头弹簧9、弹簧支架10完成与静触头5连接过程。触头断开，磁轭14带动触头支持件8、动触头3、斥力引弧桥4，触头弹簧9、弹簧支架10迅速断开，达到理论开距位置。当有电流或短路电流通过时，触头断开时，利用电流特性，静触头5与磁吹7，动触头3与斥力引弧桥4及电弧形成导电回路的结构，产生电动斥力，加快触头断开的速度，同时根据电动斥力的变化，触头开距会在原有理论开距位置相应增加。

在触头断开瞬间产生电弧，在电流特性的作用下，电弧随着斥力引弧桥4的引弧角与静触头5的引弧板12拉长放大，避免了动静触头上的银触点烧损，将其吹向灭弧栅片组2，同时由于电弧特征，产生高温热能分解金属蒸汽及导电金属颗粒，造成电弧持续燃烧，致使两侧的气体吹弧装置6分解出大量绝缘气体迅速填充灭弧罩1的腔室，减缓电弧变量持续增长及燃烧的作用，同时形成腔压，将电弧加速推入灭弧栅片组2进行切段冷却熄灭，并将分断电弧产生的金属蒸汽或导电金属颗粒引入灭弧罩1的引弧口通道，通道入口位置安装吸弧挡板11，在金属蒸汽或导电金属颗粒通过时，金属颗粒在高温作用下吸附在吸弧挡板11上，剩余气体高速从灭弧罩1的引弧口通道排除，完成分断工作。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有高分断能力灭弧系统，包括结构主体、动触头、斥力引弧桥、静触头、磁吹、触头支持件、触头弹簧、弹簧支架、磁轭，其特征在于动触头设置在触头支持件的上端，斥力引弧桥设置在动触头上端，弹簧支架可上下滑动的设置在触头支持件内并连接有下复位触头弹簧，弹簧支架上端与动触头相连；磁轭上部与触头支持件下端固定；

所述触头支持件中部置于结构主体中部的竖向孔内，动触头下方的结构主体上设置有静触头，静触头内侧设置所述磁吹；静触头与动触头之间设置有气体吹弧装置，所述斥力引弧桥两侧设置有灭弧栅片组；

所述结构主体上端罩有灭弧罩，所述动触头、斥力引弧桥、静触头、磁吹、灭弧栅片组均设置在灭弧罩内，灭弧栅片组外侧的灭弧罩上设置有引弧通道入口，引弧通道入口处 设置有竖向吸弧挡板；

所述斥力引弧桥两端为仰角结构，静触头外侧为与仰角结构相对应的引弧板；

所述吸弧挡板由上至下均布多个横向条形孔；

所述触头支持件下端侧部设置有竖向凹槽，竖向凹槽底面中部设置有凸台，凸台外周套有复位弹簧，复位弹簧上扣有圆柱状复位顶壳，复位顶壳上端与所述结构主体下端中部凹槽底面相抵；

复位顶壳两侧设置有横向限位块，竖向凹槽两侧相应于限位块设置有竖条状限位槽；复位顶壳上端设置有横条状限位槽，结构主体下端中部凹槽底面相应于横条状限位槽设置有横条状限位凸块。

2.根据权利要求1所述一种具有高分断能力灭弧系统，其特征在于所述弹簧支架包括上端横板和两侧竖板，所述触头支持件上部为中空的竖框结构，竖框结构上端中部为下凹结构，下凹部两侧为与竖框结构中空部连通的插口，两侧竖板下端通过插口置于中空部内，横板置于下凹部上方；竖板下端为上弯钩结构，所述触头弹簧置于两侧上弯钩之间，上弯钩伸入触头弹簧下端内侧，触头弹簧上端与下凹部下端相抵。

3.根据权利要求1所述一种具有高分断能力灭弧系统，其特征在于所述触头支持件下端设置有连接槽，磁轭上部置于连接槽内，磁轭上部和连接槽壁上对应设置有横向连接孔，横向连接孔内穿有连接弹片。

4.根据权利要求1所述一种具有高分断能力灭弧系统，其特征在于所述静触头为横向U形体，磁吹设置在U形体内侧，磁吹为与U形体内侧相对应的U型金属板。