CN1848346A - 断路器的触头系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器的触头系统，包括动触杆、具有弯曲部分的静触杆、转轴、轴销，还包括一个卡销，卡销位于动触杆的侧面并向外突出；一块卡板，其内缘压在卡销上，其内缘上设有凹陷的前卡口和后卡口，前卡口和后卡口之间设有弧形过渡面，卡板的后端与转轴可转动连接；一根触头弹簧，其前端与卡板的前端相连接，其后端与转轴固定连接。在出现故障电流时，该机构能够卡住被斥开的动触杆，避免出现二次拉弧或重新闭合，达到限流保护的目的。

Description

断路器的触头系统

技术领域

本发明涉及一种断路器的触头系统，在发生大的故障电流时，它能快速切断电路并保证不会使故障电流再次导通，起到限流保护作用。

背景技术

断路器的触头系统在操作机构的带动下可以接通或分断电路，同时断路器中还设有脱扣器，当电路发生过载或短路时，脱扣器可以驱动操作机构使动、静触头分离，切断电路，起到保护的作用。然而脱扣器的保护作用是有限的，因为脱扣器的动作相对迟缓，脱扣器动作以后，还要经过一系列的机械传递过程才能使动、静触头分离，对于特别大的故障电流来说，这种反应速度是无法保证电路安全的。

利用故障电流所产生的电动斥力来直接使动、静触头分离，可以达到快速切断电路的目的，这种技术已经在现有的断路器触头系统中得到了应用。图1所示就是这样的一种触头系统，静触杆1a呈U型折弯，动触杆2a安装在转轴4a上，转轴4a与操作机构相连接并可在操作机构的带动下转动，弹簧3a的一端压在动触杆2a上，使动、静触头之间保持一定的闭合终压力。当动、静触头闭合时，静触杆1a与动触杆2a的方向平行，电流使它们之间产生电动斥力，强大的故障电流产生的电动斥力足以使动触杆2a克服弹簧3a的压力而转动，动、静触头分离，起到限制故障电流的作用。然而，动、静触头一旦分离，电动斥力随之减小，此时的操作机构还没来得及发生动作，动触杆2a又在弹簧3a的作用下回落，向静触杆1a靠近，靠近到一定距离时，动、静触头之间就会产生电弧，不但影响限流效果，还会造成触头严重烧损甚至发生熔焊，使故障电流毁坏负载元件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种断路器的触头系统，在动触杆因故障电流而被斥开时，该触头系统的动触杆将被卡住不能回落，从而大大提高触头系统的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种断路器的触头系统，包括动触杆、具有弯曲部分的静触杆、转轴、轴销，该系统还包括一个卡住机构，该卡住机构包括一个卡销，卡销位于动触杆的侧面并向外突出；一块卡板，其内缘压在卡销上，其内缘上设有凹陷的前卡口和后卡口，前卡口和后卡口之间设有弧形过渡面，卡板的后端与转轴可转动连接；一根触头弹簧，其前端与卡板的前端相连接，其后端与转轴固定连接。

当动、静触头闭合时，卡板的前卡口部位压在卡销上，弹簧的拉力作用在卡销上使动触杆产生逆时针方向的转矩，该逆时针方向的转矩保证了动、静触头之间的闭合终压力。当电路中出现大的故障电流时，电动斥力将动触杆斥开，动触杆在转轴中顺时针转动，同时动触杆上的卡销沿着卡板的内缘滑动，当卡销滑动到卡板的后卡口部位时，弹簧的拉力作用在卡销上使动触杆产生了顺时针方向的转矩，从而与电动斥力一道促使动、静触头分离，并能保持动、静触头的分离状态，避免了动触头回落重新形成电流通路，或者再次形成电弧烧损触头，达到限制、分断故障电流的效果。

优选地，所述静触杆的弯曲部分呈V形，这种形状的静触杆使电弧更容易进入灭弧栅片。

优选地，所述转轴上设有与轴销平行的第一固定销和第二固定销，卡板的后端通过销孔可转动地连接在第一固定销上，触头弹簧的后端固定连接在第二固定销上。这样更便于卡板和触头弹簧的安装。

作为上述优选方案的改进，所述转轴是一个有端面的圆筒，轴销、第一固定销和第二固定销的两端均支承在圆筒的两个端面上，动触杆可以在其中作有限范围地转动，这种结构更加紧凑，也便于机构组件的安装。

进一步改进的方案还包括另外一个卡住机构，包括：第二卡销，位于动触杆的侧面并向外突出，第二卡销和卡销关于轴销中心对称；第二卡板，与卡板形状相同，其内缘压在第二卡销上，其后端可转动地连接在第二固定销上；第二触头弹簧，其前端与第二卡板的前端相连接，其后端固定连接在第一固定销上。这种对称安装的机构更适合应用于双触头系统中。

作为对上述改进方案的进一步优化，所述动触杆的另一侧也对称地设置有两个卡住机构。这样共有四套卡住机构对称地布置在动触杆的两侧，使动触杆的受力更加均衡，运动更加稳定可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有技术中的一种断路器触头系统的结构示意图。

图2是本发明的断路器触头系统的示意图。

图3是卡板的一种形状示意图。

图4是本发明的一种双触头系统在触头闭合状态下的示意图。

图5是本发明的触头系统在动触杆被斥开时的中间状态示意图。

图6是本发明的触头系统在动触杆处于卡住状态的示意图。

具体实施方式

如图2、图3所示，本发明的断路器触头系统，包括动触杆1、具有弯曲部分的静触杆5、转轴4、轴销8，动触杆1通过轴销8安装在转轴4上并可绕轴销8转动，从而使动触杆1端部的动触点11可以与静触杆5端部的静触点51接触或分离。同时转轴4还与断路器的操作机构相连接，并可在操作机构的带动下旋转，从而带动动触杆1一起转动，实现分闸合闸动作。

卡销12、卡板2和触头弹簧7构成一个卡住机构，其中卡销12位于动触杆1的侧面并向外突出；卡板2的内缘压在卡销12上，其内缘上设有凹陷的前卡口21和后卡口23，前卡口21和后卡口23之间设有弧形过渡面22，卡板2的后端与转轴4可转动连接；触头弹簧7的前端与卡板2的前端相连接，触头弹簧7的后端与转轴4固定连接。在本实施例中，卡销12插在动触杆1的销孔中，与轴销8平行并间隔一定距离，卡销12的端部露出适当长度用以支持卡板2，转轴4的中心两侧分别安装有第一固定销3和第二固定销6，卡板2的后端通过销孔24可转动地安装在第一固定销3上，触头弹簧7的后端固定连接在第二固定销6上。转轴4类似圆筒结构，动触杆1沿直径方向穿过圆筒，轴销8、第一固定销3和第二固定销6则沿轴向插在圆筒中并且支承在圆筒的两端。

图4所示的是本发明的另一个实施例，两套相同的卡住机构关于转轴4的转动中心对称布置，应用在双触头系统中，动触杆1的两端都设有动触点11，分别与两个静触杆5上的静触点51相对应。其中第二卡板9的后端安装在第二固定销6上，前端与第二触头弹簧10的前端相连接，第二触头弹簧10的后端连接在第一固定销3上，动触杆1上还设有第二卡销13，第二卡板9的内缘压在第二卡销13上。

本发明的另外一个实施例是采用四套卡住机构对称地布置在动触杆1的两侧，卡销12、第二卡销13的两端向动触杆1的两侧伸展，四块卡板分别从两侧压在卡销12、第二卡销13的两端，这种结构可以使动触杆1的受力更加均衡，运动更加稳定可靠。

为了更清楚地理解本发明的作用原理和有益效果，下面来说明本发明的作用过程。

如图2所示，当动、静触头闭合时，卡板的前卡口21部位压在卡销12上，弹簧7的拉力作用在卡销12上使动触杆1产生逆时针方向的转矩，该逆时针方向的转矩保证了动、静触头之间的闭合终压力。

电流通过时，由于静触杆5设计成弯曲状，且其端部与动触杆1大致平行，静触杆5端部的电流方向与动触杆1中的电流方向相反，这样在动、静触杆之间就会形成电动斥力。当电路中出现大的故障电流时，电动斥力克服弹簧7的作用将动触杆1斥开，动触杆1在转轴4中顺时针转动，同时动触杆1上的卡销12沿着卡板2的内缘滑动，如图5所示。

随着动触杆1转动角度的增大，当卡销12越过卡板上的弧形过渡面22滑动到后卡口23部位时，如图6所示，弹簧7的拉力作用在卡销12上使动触杆1产生的转矩变为顺时针方向，从而与电动斥力一道促使动、静触头分离，并能卡住动触杆，保持动、静触头的分离状态，避免了动触头回落重新形成电流通路，或者再次形成电弧烧损触头，达到限制、分断故障电流的效果。

随后，操作机构在脱扣器的触发下跳闸，转轴4带动动触杆1继续顺时针转动，在转动的过程中动触杆1会遇到障碍，在障碍的限制下，动触杆1相对于转轴4逆时针转动，卡销12回到卡板的前卡口21部位，动触杆1在转轴4中复位，这样就保证了操作机构合闸时动、静触头能够闭合。

Claims (6)

1.一种断路器的触头系统，包括动触杆(1)、具有弯曲部分的静触杆(5)、转轴(4)、轴销(8)，其特征在于，该系统还包括一个卡住机构，该卡住机构包括：

卡销(12)，位于动触杆(1)的侧面并向外突出；

卡板(2)，其内缘压在卡销(12)上，其内缘上设有凹陷的前卡口(21)和后卡口(23)，前卡口(21)和后卡口(23)之间设有弧形过渡面(22)，卡板(2)的后端与转轴(4)可转动连接；

触头弹簧(7)，其前端与卡板(2)的前端相连接，其后端与转轴(4)固定连接。

2.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于：所述静触杆(5)的弯曲部分呈V形。

3.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于：所述转轴(4)上设有与轴销(8)平行的第一固定销(3)和第二固定销(6)，卡板(2)的后端通过销孔(24)可转动地连接在第一固定销(3)上，触头弹簧(7)的后端固定连接在第二固定销(6)上。

4.根据权利要求3所述的触头系统，其特征在于：所述转轴(4)是一有端面的圆筒，轴销(8)、第一固定销(3)和第二固定销(6)的两端均支承在圆筒的两个端面上。

5.根据权利要求3所述的触头系统，其特征在于，还包括第二个卡住机构，该卡住机构包括：

第二卡销(13)，位于动触杆(1)的侧面并向外突出，第二卡销(13)和卡销(12)关于轴销(8)中心对称；

第二卡板(9)，与卡板(2)形状相同，其内缘压在第二卡销(13)上，其后端可转动地连接在第二固定销(6)上；

第二触头弹簧(10)，其前端与第二卡板(9)的前端相连接，其后端固定连接在第一固定销(3)上。

6.根据权利要求5所述的卡住机构，其特征在于：所述动触杆(1)的另一侧也对称地设置有两个卡住机构。

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