CN1484843A - 开关触头装置 - Google Patents

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Abstract

在一种开关触头装置中，使用一个跷板式板簧作为接触弹簧(8)用于产生一个接触杠杆(2)所需的接触力，该接触弹簧(8)的转动支承(10)被设置在接触杠杆(2)铰接在一个触头支架(1)上的旋转中心(11)和该接触杠杆(2)的一个用于接触的端部(18)之间。这个转动支承(10)最好由接触弹簧(8)的一个折弯部和一个位于触头支架(1)上的滑动面(19)构成。接触弹簧(8)的转动支承(10)与触头支架(1)没有固定连接，而是依靠接触弹簧(8)的弹力可沿着滑动面(19)滑动。如果开关触头装置具有多个接触杠杆(多重触头装置)，则所有相对应的接触弹簧被合并成为一个一体的板簧(23)。

Description

开关触头装置
本发明涉及一种开关触头装置，该开关触头装置包括一个触头支架和一个在该触头支架上可围绕一个旋转中心铰接运动的接触杠杆以及一个由板簧构成的用于将接触杠杆压紧在一个静触头上的接触弹簧。
通过美国专利文献5,517,164已知这种形式的开关触头装置作为一种低压断路器的组成部分。
上述接触弹簧在接通期间被预紧，由此产生作用于断路器开关触头上的接触力。这个过程是通过一个从属于断路器的驱动装置来实现，其触头行程在断路器的给定寿命期间基本上是恒定的。相反，如果由于开关触头烧损使得接触杠杆行程变大，接触力就会因此对应于烧损而减小。如果要保证在开关触头装置寿命接近终了时也具有一个足够的接触力，为此相应设计的接触弹簧尺寸则有可能在开关触头装置的最初使用期间产生所不期望的过强接触力。这需要驱动装置提供一个相应较高的驱动能量。
本发明要解决的技术问题在于提供一种其中接触力与触头烧损关系不大的断路器。
基于本文前言所述类型的开关触头装置，上述技术问题按照本发明是这样来解决的：所述接触弹簧被跷板式地可转动地安置，使所述接触弹簧的端部顶靠在接触杠杆上，并且该接触弹簧的一个转动支承设置在接触杠杆的旋转中心与接触杠杆的用于接触的端部之间。
按照本发明的开关触头装置的接触力不遵循上述US 5,517,164所述的一种螺旋压簧或单臂板簧的已知特性曲线，而是尽可能降低触头烧损(对接触力的)相关影响，并试图通过几何形状的最佳化设计尽可能地消除这一影响。其中，主要通过适当地选择预应力来确定接触力。由此不必对接触弹簧和驱动装置进行超尺寸的设计，这将有利地延长断路器的寿命。
接触弹簧的转动支承最好不与触头支架固定连接，而是依靠接触弹簧当时的弹力沿着一个位于触头支架上的滑动面滑动。通过这样一种位置不固定的支承，板簧结构的支承点随接触杠杆的位置而改变。
业已证实比较有利的是，所述接触弹簧的转动支承由接触弹簧的一个贴靠在触头支架的近似平面的滑动面上的折弯部构成。
为了保证尽管接触弹簧的转动支承相对于触头支架可滑动仍有一个确定的作用力，本发明建议，限制接触弹簧对于接触杠杆的相对运动或者使之只与一个确定的点发生联系。这可以通过将一个位于触头支架上的滑动凸台作为接触弹簧的支座来实现。为构成接触弹簧的一支座将接触弹簧本身的一端折弯以及为了容纳该折弯的端部在接触杠杆上设置一个缺口，同样被证实是特别适合的。
如同上面已经提到的，保持较低的用于操作断路器的开关触头装置的能量需求量是本发明深为关切的事情。为此分别在上述触头支架和接触杠杆上设置一些相互错开且相对置的凸起，并由此使得所述弹力在接通开关触头装置的接通运动将近结束时增大。这将使得有待由驱动装置提供的驱动力在接触杠杆与其静触头接触时无需急剧增大，而可以利用现有的动能，使接触弹簧在开关触头装置接通状态下获得所必需的应力。
按照本发明设计的开关触头装置尤其适用于那些具有大额定电流且在每个开关极上具有多个接触杠杆的断路器。相应数量的接触弹簧的加工和装配可以由此得到简化，即，所有接触杠杆的接触弹簧是一个一体板簧的组成部分。
下面借助于附图所示实施方式详细阐述本发明。
图1是一个具有多个接触杠杆的开关触头装置沿图2中的II-II断面线的断面视图；
图2是对于图1所示开关触头装置的另一视图，其中，示出该开关触头装置所具有的一些相互平行的接触杠杆；
图3是图1和2所示开关触头装置的局部放大视图；
图4，5和6分别按照图1，2和3的图示方式示出开关触头装置的另一实施方式；
图7为一个板簧的立体视图，其中，该板簧具有一些对应于多个接触杠杆的接触弹簧。
在图1，2和3中所示的开关触头装置包含一个触头支架1，它通过支承销轴12支承在一个未示出的转动支承上。一些接触杠杆2围绕一个旋转中心11与该触头支架1铰接相连。这些接触杠杆2具有一个用于接触的端部18以及在相对的另一端通过仅示意表示的弯曲导线13与一个下连接母线4导电连接。一些跷板式支承的接触弹簧8位于触头支架1与接触杠杆2之间，这些接触弹簧8负责使接触杠杆2的用于接触的端部18在开关触头装置的接通状态下以足够的接触力顶靠在一个静触头5上，该静触头上带有一个电弧角(Lichtbogenhorn)3。该静触头5可以通过已知的方法由一个与下连接母线4平行地设置的上连接母线的一个端部构成。
此外，在图1中示意性地示出一个本身已公知的驱动装置6，它通过一个杠杆链7作用于触头支架1并使其处于接通或断开位置。上述部件与未示出的保护和控制装置一起构成一个图中以点划线框示出的低压断路器22。
各个接触杠杆2的接触弹簧8尽管可以是各个由板簧构成的部件，但是，它们也可以是一个连贯的、即一体的板簧的组成部分。如同从图1和3详细获知的那样，所述接触弹簧8具有一个大约在中点设置的折弯部20，它与一个成形于触头支架1上的滑动面19一起构成转动支承10。实现开关触头装置所期望的功能的关键在于，转动支承10的位置位于接触杠杆2的旋转中心11与接触弹簧8的上端腿14之间。该上端腿贴靠在接触杠杆2的用于接触的端部18上，而在接触弹簧8的另一相对端上的一个大约相同形状的端腿14贴靠在接触杠杆2上的大约旋转中心11所处的位置上。这种布置具有这种特性，即用于接触的端部18与静触头5之间的接触力在很大程度上不受接触杠杆2与触头支架1的相对位置的影响。与此相应地，相互作用的接触位置的烧损对接触力大小的影响减小。
为了保证产生必需的接触力，在相互作用部件的尺寸和特性给定的情况下，接触弹簧8的上折弯端部14的位置是重要的。为此设有一个设置在触头支架2上的滑动凸台9。板簧装置8的转动支承10与触头支架1没有固定连接地可沿着滑动面19自由移动，并根据接触弹簧8的应力仅被作为支座的滑动凸台9所限制。
还要提到的是，跷板式接触弹簧8的所示结构位于接触杠杆2背向静触头5的侧面与触头支架1之间的空间中并由此免受开关电弧的影响。
在图4至7中示出一种具有多个接触杠杆2(多重触头系统)的开关触头装置的另一实施方式，它在下述特征方面与在图1至3所表示的实施方式不同。其余的结构则可参见上面对于图1至3所示实施方式的说明。
在本发明的第一实施方式中，滑动凸台9用作跷板式接触弹簧8的定位器件，而在图4至7中所示的本发明第二实施方式中上端腿14向着接触杠杆2的方向弯折。接触杠杆2上设有一个缺口15，端腿14嵌入该缺口中。由此使接触弹簧8对准与之对应的接触杠杆。与图1，2和3中的实施方式一样，也通过以一个确定的预应力将接触弹簧8装入开关触头装置中来获得所期望的接触力。
由图5和7可以清楚地看出多个接触弹簧8被设计成一体的板簧23。其中，从图5可以看出，板簧23位于接触杠杆后面。装配是简单的并且可以例如这样实现，在将触头支架1和接触杠杆2拼装好后将板簧23压入到它们之间留下的间隙中，直到折弯的端腿14卡入到缺口15中。
为了减少一个断路器在接通时所需的能量，可期望，在接通时只有在接触杠杆接近终点位置时接触力才增大到所期望的数值。为此，如同在图4和图6所清楚看到的那样，在触头支架1和接触杠杆2上设有凸起16以及17，它们相互错开且相对置并被设置成，使得所述弹力在接通运动将近结束时增大。
附图标记清单
1.触头支架
2.接触杠杆
3.静触头5上的电弧角
4.下连接母线
5.静触头
6.驱动装置
7.杠杆链
8.翘板式的接触弹簧
9.滑动凸台
10.接触弹簧的转动支承
11.接触杠杆2的旋转中心
12.用于转动支承的销轴
13.可弯曲的导电带
14.接触弹簧8的被弯折成一个角度的端腿
15.接触杠杆2上的缺口
16.触头支架1上的凸起
17.接触杠杆2上的凸起
18.接触杠杆2的用于接触的端部
19.触头支架1上的滑动面
20.接触弹簧8的折弯部
21.开关触头装置
22.断路器
23.具有多个接触弹簧8的板簧

Claims (7)

1.一种开关触头装置，其包括一个触头支架(1)和一个铰接在该触头支架(1)上可绕一个旋转中心(11)运动的接触杠杆(2)以及一个由板簧构成的用于将接触杠杆(2)压紧在一个静触头(5)上的接触弹簧，
其特征在于，所述接触弹簧(8)被跷板式地可转动地安置，使所述接触弹簧(8)的端部(14)顶靠在接触杠杆(2)上，并且该接触弹簧(8)的一个转动支承(10)被设置在所述接触杠杆(2)的旋转中心(11)与该接触杠杆(2)的用于接触的端部(18)之间。
2.如权利要求1所述的开关触头装置，其特征在于，所述接触弹簧(8)的转动支承(10)与触头支架(1)没有固定连接，而是依靠接触弹簧的弹力可沿着一个位于触头支架(1)上的滑动面(19)滑动。
3.如上述权利要求中任一项所述的开关触头装置，其特征在于，所述接触弹簧(8)的转动支承(10)由接触弹簧(8)的一个贴靠在触头支架(1)的近似平面的滑动面(19)上的折弯部(20)构成。
4.如上述权利要求中任一项所述的开关触头装置，其特征在于，设有一个位于触头支架(1)上的滑动凸台(9)作为所述接触弹簧(8)的支座。
5.如权利要求1至4中任一项所述的开关触头装置，其特征在于，为了形成所述接触弹簧(8)的一个支座，该接触弹簧自身的一个端部(14)折弯并且为了容纳这个折弯的端部(14)在接触杠杆(2)上设有一个缺口(15)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的开关触头装置，其特征在于，在所述触头支架(1)和接触杠杆(2)上设有相互错开且相对置的凸起(16，17)，这些凸起(16，17)被这样设置，即，使得所述弹力在接通开关触头装置的接通运动将近结束时增大。
7.如上述权利要求中任一项所述的开关触头装置，其特征在于，在该开关触头装置(20)被设计成多重触头装置时，所有接触杠杆(2)的接触弹簧(8)均成为一个一体板簧(23)的组成部分。
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