CN109637908B - 一种塑壳断路器触头锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑壳断路器触头锁紧机构，其特征在于，包括转轴架和固定在断路器上的轴，转轴架中心设有可以旋转的圆销，圆销与棘轮、动触杆固定连接，转轴架的两侧均设有一个触杆弹簧，触杆弹簧的一端与转轴架的一侧固定连接，触杆弹簧的另一端与动触杆的一端连接，棘轮的下方设有与其相匹配的棘爪，棘爪的一端设有与棘轮相匹配的勾子，棘爪的中间位置与轴活动连接，棘爪另一端的下方设有解锁轴，勾子的背面设有卡槽，卡槽与棘爪弹簧的一端连接，棘爪弹簧的另一端与圆销的一端连接。通过本发明的锁紧机构，可有效防止通大电流时，动触杆被斥开又回落的现象，提高断路器的限流效果，从而提高断路器的分断能力。

Description

一种塑壳断路器触头锁紧机构

技术领域

本发明涉及一种塑壳断路器触头锁紧机构，属于低压电器领域。

背景技术

塑壳断路器性能提升最重要的方向之一，就是提高断路器的限流能力。当线路发生短路时，会在动静触头间产生斥力(霍姆力及洛仑兹力)，当斥力大于动静触头间压力时，动静触头迅速斥开，触头间产生间隙，在触头电压作用下，依次发生强电场放射、撞击电离、热电子发射及高温游离等过程，形成电弧现象，从而产生电弧电流；在触头电弧产生的同时，同于接触点电力线收缩而产生的霍姆力消失，仅剩下洛仑兹力；但同时由于电弧作用，触头间会产生气动斥力，和洛仑兹力配合，进一步推动触头斥开，而后瞬时保护机构动作，断路器机构脱扣，从而塑壳断路器能够在极短的时间内快速切断电路。但当触头斥开一定行程，一方面，气动斥力和电动斥力同时减小，动触头弹簧反力增加；另一方面，断路器操作机构需要电磁系统触发脱扣，由于电磁系统的动作需要一定的电流值并要经过一定的动作时间才能触发，导致操作机构在被触发解锁后，仍需要一定时间才能带动动触头分闸。分断过程中，断路器的操作机构的脱扣动作时间延后于动触头回落时间时，动锄头就可能出现回落现象，动、静触头再次接触，不能有效限流，降低了断路器的分断性能。所以，解决动触头再次回落现象对提高断路器的限流能力十分关键。

针对双断点断路器动触头回落及易熔焊现象，国内外一些企业提出了各自的解决方案。比如施耐德NS系列断路器使用压力脱扣技术，利用电弧产生的高压气体，将动能瞬间传递至联动杆的机构解锁件，触发操作机构脱扣。ABB的Tmax系列断路器触头结构上使用了动触头自锁机构，防止动触头回落，同时断路器备有两套电磁系统，一套电磁系统用于常规的瞬时保护脱扣，后者分断极限短路电流的反应速度明显高于前者。所以双电磁系统有效地提高了断路器对极限短路电流的分断速度和分断能力。

以上针对单断点塑壳断路器，由于现阶段双断点塑壳断路器大都是模块化设计，触头机构封闭在灭弧罩内，致使以上方法通过联动机构解锁操作机构脱扣不能实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决了如何避免塑壳断路器动触头回落的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种塑壳断路器触头锁紧机构，其特征在于，包括转轴架和固定在断路器上的轴，转轴架中心设有可以旋转的圆销，圆销与棘轮、动触杆固定连接，转轴架的两侧均设有一个触杆弹簧，触杆弹簧的一端与转轴架的一侧固定连接，触杆弹簧的另一端与动触杆的一端连接，棘轮的下方设有与其相匹配的棘爪，棘爪的一端设有与棘轮相匹配的勾子，棘爪的中间位置与轴活动连接，棘爪另一端的下方设有解锁轴，勾子的背面设有卡槽，卡槽与棘爪弹簧的一端连接，棘爪弹簧的另一端与圆销的一端连接。

优选地，所述的棘轮中间和动触杆中间分别设有一个截面形状相同的孔，孔的截面形状与圆销一侧的形状相匹配。

优选地，所述的孔的截面形状由一段弧形的两端与一线段的两端分别连接而成。

优选地，所述的圆销的一端设有凹槽，棘爪弹簧的另一端套在凹槽内。

优选地，所述的棘爪正面的截面为“U”型结构，棘爪侧面的截面为“V”型结构；棘爪上位于“V”型结构顶部的一端以及“U”型结构顶部的两端分别设有勾子、卡槽，棘爪上位于“V”型结构的底部以及“U”型结构顶部的两端分别设有用于轴穿过的小孔，棘爪上位于“V”型结构顶部的一端以及“U”型结构的底部设有凸起。

本发明的结构简单、易加工、体积小，安装在触头系统中，不会另外占有其他空间，符合低压电器小型化的发展方向。通过本发明的锁紧机构，可有效防止通大电流时，动触杆被斥开又回落的现象，提高断路器的限流效果，从而提高断路器的分断能力。

附图说明

图1为一种塑壳断路器触头锁紧机构的正面示意图；

图2为一种塑壳断路器触头锁紧机构的背面示意图；

图3为棘轮的示意图；

图4为棘爪的示意图；

图5为圆销的示意图；

图6为棘爪弹簧的示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明为一种塑壳断路器触头锁紧机构，可应用在塑壳断路器触头系统中，如图1-图6所示，其包括转轴架2、动触杆1和锁紧机构，锁紧机构包括棘轮6、棘爪4及棘爪弹簧8(如图6所示)，转轴架2中心设有可以旋转的圆销7，锁紧机构的棘轮6通过圆销7固定在动触杆1中心位置上，即圆销7与棘轮6、动触杆1固定连接，棘轮6的下方设有与其相匹配的棘爪4，棘爪4的一端设有与棘轮6相匹配的勾子41，棘爪4的中间位置与轴5活动连接，棘爪4通过轴5进行转动，棘爪4另一端的下方设有解锁轴3，轴5固定在断路器上。转轴架2的两侧均设有一个触杆弹簧，触杆弹簧的一端与转轴架2的一侧固定连接，触杆弹簧的另一端与动触杆1的一端连接。勾子41的背面设有卡槽42，卡槽42与棘爪弹簧8的一端连接，棘爪弹簧8的另一端与圆销7的一端连接。

如图3所示，棘轮6中间和动触杆1中间分别设有一个截面形状相同的孔，孔的截面形状与圆销7一侧的形状相匹配。孔的截面形状由一段弧形的两端与一线段的两端分别连接而成。

如图4所示，棘爪4呈L型，一端呈向里的勾状，与棘轮6相啮合；另一端呈向外的勾状，当解锁时，解锁轴3推动棘爪4，使棘轮6与棘爪4分离。

棘爪4正面的截面为“U”型结构，棘爪4侧面的截面为“V”型结构；棘爪4上位于“V”型结构顶部的一端以及“U”型结构顶部的两端分别设有勾子41、卡槽42，棘爪4上位于“V”型结构的底部以及“U”型结构顶部的两端分别设有用于轴5穿过的小孔，棘爪4上位于“V”型结构顶部的一端以及“U”型结构的底部设有凸起43，可与解锁轴3相配合进行解锁。

棘爪4一侧的勾子41与棘轮6相啮合，另一侧的卡槽42与棘爪弹簧8的一端相连接，使得棘爪4在被解锁轴推开后，能及时恢复到初始状态。

如图5所示，圆销7的一端设有凹槽71，棘爪弹簧8的另一端套在凹槽71内。

本发明的锁紧机构既可用于单断点断路器触头，也可用于双断点断路器触头。其利用棘轮6和棘爪4啮合组成的一种单向间歇运动机构，当断路器合闸状态时，大电流通过，动触杆1被斥开，棘轮6随之转动，当动触杆1斥开最大位置时，动触杆1回落，棘爪4卡住棘轮6，棘轮6与棘爪4相啮合，又因棘轮6与动触杆1固结，从而防止动触杆1回落，起到了锁紧的作用；当进行分闸时，转轴架2转动，带动解锁轴3转动，解锁轴3推动棘爪4与棘轮6分离，动触杆1回落，从而实现解扣的功能。塑壳断路器在合分闸的情况下，锁紧机构不影响其正常工作。

Claims (4)

1.一种塑壳断路器触头锁紧机构，其特征在于，包括转轴架(2)和固定在断路器上的轴(5)，转轴架(2)中心设有可以旋转的圆销(7)，圆销(7)与棘轮(6)、动触杆(1)固定连接，转轴架(2)的两侧均设有一个触杆弹簧，触杆弹簧的一端与转轴架(2)的一侧固定连接，触杆弹簧的另一端与动触杆(1)的一端连接，棘轮(6)的下方设有与其相匹配的棘爪(4)，棘爪(4)的一端设有与棘轮(6)相匹配的勾子(41)，棘爪(4)的中间位置与轴(5)活动连接，棘爪(4)另一端的下方设有解锁轴(3)，勾子(41)的背面设有卡槽(42)，卡槽(42)与棘爪弹簧(8)的一端连接，棘爪弹簧(8)的另一端与圆销(7)的一端连接。

2.如权利要求1所述的一种塑壳断路器触头锁紧机构，其特征在于，所述的棘轮(6)中间和动触杆(1)中间分别设有一个截面形状相同的孔，孔的截面形状与圆销(7)一侧的形状相匹配。

3.如权利要求2所述的一种塑壳断路器触头锁紧机构，其特征在于，所述的孔的截面形状由一段弧形的两端与一线段的两端分别连接而成。

4.如权利要求1或2或3所述的一种塑壳断路器触头锁紧机构，其特征在于，所述的圆销(7)的一端设有凹槽(71)，棘爪弹簧(8)的另一端套在凹槽(71)内。

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