CN114141591A - 一种低压断路器的触头系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低压断路器的触头系统，包括动触头系统和静触头系统，动触头系统包括若干动触头片(3)、动触点(4)、触头支持(5)、第一转动轴(7)和触头弹簧(8)，动触点(4)位于动触头片(3)上，若干动触头片(3)并排连接在第一转动轴(7)上并能绕第一转动轴(7)转动，第一转动轴(7)安装在触头支持(5)上，触头支持(5)上安装有触头弹簧(8)；若干动触头片(3)包括中间序列动触头片和两侧动触头片，其中中间序列动触头片为设有引弧角(305)的动触头片。与现有技术相比，本发明引弧速度快，分断能力高，结构稳定性强，并且能实现弹簧安装定位调整。

Description

一种低压断路器的触头系统

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，具体涉及一种低压断路器的触头系统。

背景技术

断路器的触头系统担负着正常接通、分断和接通短路电流的艰巨任务，因此所设计的触头系统应具备有足够的动热稳定性、抗熔焊性、耐磨及温升的要求。随着市场需求，如今的万能式断路器在新能源领域使用范围越来越广，如光伏领域和风电领域，由于行业中原始设计的动触头系统并联支数较少，且动触头系统组装时不可避免的存在触头弹簧会有安装位置偏离的情况，在使用中频繁分合闸时也存在触头弹簧偏离出正常使用位置的情况。为了实现断路器的可靠分断、接通短路电流以及温升的要求，如何维持和保证动触头系统的接触压力以及降低触头系统的使用温升至关重要。

实用新型专利CN207587676U公开了一种断路器的动触头，包括触头支持、转轴、动触头片、软连接和动触头母排，转轴转动设置在触头支持上，软连接一端电连接动触头片，另一端电连接动触头母排，该专利还包括一动触头支架，动触头支架包括多个相隔设置的支持栅片，支持栅片与动触头彼此相互错开设置，在动触头支架两侧分别设有用于与各支架栅片固定的第一连接部和第二连接部。由于增设有触头支架，触头支架通过两侧固定的支架栅片来保证各动触头片之间的间隙，同时也保证了支架栅片的强度，使断路器能满足向高短耐、高分断、小型化发展的要求，但该实用新型弹簧安装时定位调整困难，且动触头引弧速度较慢。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低压断路器的触头系统，该触头系统引弧速度更快。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种低压断路器的触头系统，包括动触头系统和静触头系统，所述的动触头系统包括若干动触头片、动触点、触头支持、第一转动轴和触头弹簧，动触点位于动触头片上，若干动触头片通过第一轴孔并排连接在第一转动轴上并能绕第一转动轴转动，所述的第一转动轴安装在触头支持上，所述的触头支持上安装有触头弹簧；所述的若干动触头片包括中间序列动触头片和两侧动触头片，其中中间序列动触头片为设有引弧角的动触头片。

所述的动触头片为文丘里喷嘴型式，其两侧动触头片为不带引弧角的动触头片。文丘里喷嘴型式动触头片引弧角更为突出，使得在短路分断时更早接触静触头系统，加快动触头片分断运动时间，并且设置为喷嘴型式的动触头片，可以缩小电弧区域并产生压力差，提高游离气体流速，使电弧快速被推入上方灭弧室。

或者，所述的中间序列动触头片和两侧动触头片均设有引弧角，且中间序列动触头片的α角大于两侧动触头片的α角。α角是指第二转轴9与第三转轴11连线与动触头片3上端面的夹角。

在短路分断时中间序列动触头片引弧角将比两侧动触头片引弧角更晚与静触头系统断开，利用此结构在短路分断时使电弧集中在中间序列动触头片上，电弧沿着引弧片表面快速进入灭弧室。

进一步地，所述的中间序列动触头片的α角比两侧动触头片的α角大1～2度。

所述的触头支持的绝缘隔壁上端开有与动触头片匹配的若干开槽，各动触头片卡入开槽中，并与触头弹簧接触。

所述的触头支持上设有弹簧槽，弹簧槽下端面为圆形，上端面为腰圆形，可减小触头弹簧在分合闸过程中扭曲变形，所述的触头支持两侧设有工艺孔，该工艺孔内设有调整触头弹簧位置的轴。弹簧槽设有两排，组装时，先将触头弹簧放入弹簧槽，然后通过工艺孔穿入调整触头弹簧位置的轴，该轴位于两排触头弹簧中间，可限制住触头弹簧左右位置，再放入动触头片，保证触头弹簧能顺利进入动触头片上触头弹簧抵靠腔中，装配完成后再将轴抽出。

所述的动触头片上设有触头弹簧定位凸台，形状为腰圆形、椭圆形或矩形。每片动触头片上弹簧定位凸台有两个，分别位于两个触头弹簧抵靠腔中，分别对应两个触头弹簧，可防止触头弹簧在动触头系统组装时或者分合闸使用时偏离正常位置。

所述的动触头系统还包括动母排，软连接，侧板，第二转动轴，连杆，第三转轴，隔弧罩以及绝缘衬垫一；

所述的动触头片与动母排分别焊接于软连接两端，动母排安装在第二转动轴上并可绕第二转动轴转动，若干动触头片两侧通过一对平行设置的侧板固定，两侧板一端固定在第二转动轴上，另一端固定在触头支持两侧侧板上，所述的触头支持上罩有隔弧罩，第三转轴连接位于触头支持下方的连杆，连杆与断路器主轴连接，断路器主轴转动后能带动动触头系统摆动，实现与静触头系统闭合或分离，所述的绝缘衬垫一安装在侧板与第三转动轴之间。

进一步地，所述的隔弧罩上设有绝缘隔壁，可防止动触头片分断后被金属离子黏连，影响动触头系统并联支数。

所述的静触头系统包括静母排、静触头、引弧片和绝缘衬垫二，绝缘衬垫二安装在引弧片与静母排之间；

所述的引弧片表面镀铜，且所述的引弧片的宽度D比中间序列动触头片的总宽度d大2～3mm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)引弧速度快，分断能力高：动触头系统采用文丘里喷嘴型式或中间序列α角更大型式，引弧速度更快，分断能力更高；

(2)具有弹簧安装定位调整功能：设置开槽和工艺孔，在动触头系统压紧组装时可调整触头弹簧位置，安装更为简易，灵活性更强；

(3)稳定性强：将弹簧槽下端面设置为圆形，上端面设置为腰圆形，减少触头弹簧在分合闸过程中扭曲变形，增强装置的稳定性；

(4)可靠性高：在动触头片上设置触头弹簧定位凸台，防止触头弹簧在动触头系统组装时或者分合闸使用时偏离正常位置，提高装置的可靠性。

附图说明

图1为本发明触头系统合闸状态示意图；

图2为本发明动触头系统示意图；

图3为本发明动触头系统立体图；

图4为本发明触头支持示意图；

图5为本发明静触头系统示意图；

图6为本发明动触头片示意图；

图7为两侧动触头片的结构示意图；

图8为中间动触头片的结构示意图；

图9为本发明隔弧罩示意图；

图10为本发明引弧片宽度与中间序列动触头片的总宽度对比示意图；

图中：1-动母排，2-软连接，3-动触头片，301-触头弹簧定位凸台，302-软连接孔，303-第一轴孔，304-触头弹簧抵靠腔，305-引弧角，4-动触点，5-触头支持，501-弹簧槽，502-工艺孔，503-开槽，6-侧板，7-第一转动轴，8-触头弹簧，9-第二转动轴，10-连杆，11-第三转轴，12-隔弧罩，1201-绝缘隔壁，1202-轴孔，13-绝缘衬垫一，14-静母排，15-静触头，16-引弧片，17-绝缘衬垫二，m-中间序列动触头片，n-两侧动触头片，D-引弧片宽度，d-中间序列动触头片总宽度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。

实施例1

如图1～9所示，一种低压断路器的触头系统，包括动触头系统和静触头系统，动触头系统包括动动母排1、软连接2、触头片3、触头支持5、侧板6、第一转动轴7、触头弹簧8、第二转动轴9、连杆10、第三转轴11、隔弧罩12以及绝缘衬垫一13；如图2-3所示。

所述的触头片3有多片，本实施例以9片为例，九片动触头片3通过其上的第一轴孔303并排连接在第一转动轴7上并能绕第一转动轴7转动，第一转动轴7安装在触头支持5上，触头支持5上安装有触头弹簧8；九片动触头片3包括五片中间序列动触头片m和四片两侧动触头片n，其中中间序列动触头片m为设有引弧角305的动触头片(如图6、8)，两侧动触头片n为带引弧角的动触头片；如图7所示，中间序列动触头片的α角(为23-25度)大于两侧动触头片的α角(为22-23度)，α角是指第二转轴9与第三转轴11连线与动触头片3上端面的夹角。如图7-8所示，本实施例带有引弧角305的动触头片与两侧动触头片的对比，可以看出，带有动触头片的引弧角305普通动触头片的引弧角更为突出，使得在短路分断时更早接触静触头系统，加快动触头片分断运动时间，并且利用文丘里效应，将动触头片设置为喷嘴型式，可缩小空间产生压力差，提高游离气体流速，使电弧快速被推入上方灭弧室。

如图6所示，动触头片3为文丘里型式，每片动触头片3内侧有两个触头弹簧抵靠腔304，且在触头弹簧抵靠腔304内设有弹簧定位凸台301，形状为腰圆形，可防止触头弹簧8在动触头系统组装时或者分合闸使用时偏离正常位置。每片动触头片3外侧设有动触点4，与静触头系统的静触头15连接或断开。

动触头片3通过软连接2连接动母排1，动母排1安装在第二转动轴9上并可绕第二转动轴9转动，若干动触头片3两侧通过一对平行设置的侧板6固定，两侧板6一端固定在第二转动轴9上，另一端固定在触头支持5两侧侧板上，触头支持5上罩有隔弧罩12，隔弧罩12两侧侧板上设有轴孔1202，此轴孔1202为隔弧罩固定在侧板6上用的螺钉安装孔，第三转轴11连接位于触头支持5下方的连杆10，连杆10与断路器主轴连接，断路器主轴转动后能带动动触头系统摆动，实现与静触头系统闭合或分离，绝缘衬垫一13安装在侧板6与第三转动轴11之间。

如图4所示，触头支持5的绝缘隔壁上端开有与动触头片3匹配的九个开槽503，各动触头片3卡入开槽503中，并入触头弹簧8接触。且触头支持5上设有弹簧槽501，弹簧槽501下端面为圆形，上端面为腰圆形，触头支持5两侧还设有工艺孔502，该工艺孔502内设有调整触头弹簧8位置的轴。弹簧槽501设有两排，组装时，先将触头弹簧8放入弹簧槽501，然后通过工艺孔502穿入调整触头弹簧8位置的轴，该轴位于两排触头弹簧8中间，可限制住触头弹簧8左右位置，再放入动触头片3，保证触头弹簧8能顺利进入动触头片3上触头弹簧抵靠腔304中。

如图9所示，隔弧罩12上还设有绝缘隔壁1201，可防止动触头片3断后被金属离子黏连，影响动触头系统并联支数。

静触头系统包括静母排14、静触头15、引弧片16和绝缘衬垫二17，绝缘衬垫二17安装在引弧片16与静母排14之间。如图1所示。引弧片16表面镀铜，且引弧片16的宽度D比中间序列动触头片m的总宽度d大1mm。如图10所示。

本实施例的安装过程是：首先，将第一转动轴7插入若干动触头片3的第一轴孔303中把若干动触头片并联，然后将触头弹簧8安装在触头支持5的弹簧槽501内，然后通过工艺孔502插入弹簧调整轴，然后将动触头片并联组以及第一转动轴7安装在触头支持5上，使各片动触头片3卡入触头支持5上的开槽503中，并与触头弹簧8接触，通过工艺孔502内插入的轴调整触头弹簧8位置，保证触头弹簧8能顺利进入动触头片3上触头弹簧抵靠腔304中，进行定位，最后将弹簧调整轴抽出。其他零件安装到位。全分断时间缩短5ms，燃弧时间缩短3ms。

实施例2

本实施例中间序列动触头片m和两侧动触头片n均设有引弧角305，且中间序列动触头片m的α角比两侧动触头片n的α角大1-2度，在短路分断使中间序列动触头片m的引弧角305将比两侧动触头片n引弧角305更晚与静触头系统断开，利用此结构在短路分断时使电弧集中在中间序列动触头片m上，电弧沿着引弧片16表面快速进入灭弧室，引弧片16的宽度D比中间序列动触头片m的总宽度d大2-3mm。本实施例其余结构与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种低压断路器的触头系统，包括动触头系统和静触头系统，所述的动触头系统包括若干动触头片(3)、动触点(4)、触头支持(5)、第一转动轴(7)和触头弹簧(8)，动触点(4)位于动触头片(3)上，若干动触头片(3)并排连接在第一转动轴(7)上并能绕第一转动轴(7)转动，所述的第一转动轴(7)安装在触头支持(5)上，所述的触头支持(5)上安装有触头弹簧(8)；其特征在于，所述的若干动触头片(3)包括中间序列动触头片和两侧动触头片，其中中间序列动触头片为设有引弧角(305)的动触头片。

2.根据权利要求1所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的动触头片(3)为文丘里喷嘴型式，其两侧动触头片为不带引弧角的动触头片。

3.根据权利要求1所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的中间序列动触头片和两侧动触头片均设有引弧角(305)，且中间序列动触头片的α角大于两侧动触头片的α角。

4.根据权利要求3所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的中间序列动触头片的α角比两侧动触头片的α角大1～2度。

5.根据权利要求1所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的触头支持(5)的绝缘隔壁上端开有与动触头片(3)匹配的若干开槽(503)，各动触头片(3)卡入开槽(503)中，并与触头弹簧(8)接触。

6.根据权利要求1所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的触头支持(5)上设有弹簧槽(501)，弹簧槽(501)下端面为圆形，上端面为腰圆形，所述的触头支持(5)两侧设有工艺孔(502)。

7.根据权利要求1所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的动触头片(3)上设有触头弹簧定位凸台(301)，形状为腰圆形、椭圆形或矩形。

8.根据权利要求1所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的动触头系统还包括动母排(1)，软连接(2)，侧板(6)，第二转动轴(9)，连杆(10)，第三转轴(11)，隔弧罩(12)以及绝缘衬垫一(13)；

所述的动触头片(3)通过软连接(2)连接动母排(1)，动母排(1)安装在第二转动轴(9)上并可绕第二转动轴(9)转动，若干动触头片(3)两侧通过一对平行设置的侧板(6)固定，两侧板(6)一端固定在第二转动轴(9)上，另一端固定在触头支持(5)两侧侧板上，所述的触头支持(5)上罩有隔弧罩(12)，隔弧罩(12)两侧侧板上设有轴孔(1202)，第三转轴(11)连接位于触头支持(5)下方的连杆(10)，所述的绝缘衬垫一(13)安装在侧板(6)与第三转动轴(11)之间。

9.根据权利要求8所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的隔弧罩(12)上设有绝缘隔壁(1201)。

10.根据权利要求1所述的一种低压断路器的触头系统，其特征在于，所述的静触头系统包括静母排(14)、静触头(15)、引弧片(16)和绝缘衬垫二(17)，绝缘衬垫二(17)安装在引弧片(16)与静母排(14)之间；

所述的引弧片(16)表面镀铜，且所述的引弧片(16)的宽度D比中间序列动触头片的总宽度d大2～3mm。

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