CN1971802A - 限流断路器的暂稳态触头系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种限流断路器的暂稳态触头系统，包括一对固定触头及在其上各自具有一个固定触点；一个旋转动触头，具有一个中心孔；一对固定在旋转动触头上动触点；一个旋转主轴，具有接纳旋转动触头的喇叭形支座；一个第一销；一个第二销；一个扭转弹簧，被第二销穿过，其一端固定在旋转动触头成一定角度的斜面上，另一端钩在上述第一销上。

Description

限流断路器的暂稳态触头系统

技术领域

本发明涉及一种限流断路器的暂稳态触头系统，特别涉及到在动触头受到电动排斥力斥开后存在暂稳态位置的触头系统。

背景技术

有这样一种限流断路器，其限流断路器的动触头除了闭合(如图1所示)、断开(如图2所示)位置外，还存在第三个位置状态(在本发明中把此位置称暂稳态位置，图3所示)。暂稳态位置是指在断路器分断大短路电流时，动触头在电动斥力作用下迅速斥开至一个锁定位置，在操作机构动作之前动触头停在该处，只有在操作机构打开后，动触头解扣，在操作机构的作用下，动触头打开至断路器的断开位置。

在具有上述状态的普通断路器中，其动触头结构如图4所示，动触头上设有凸轮槽12b(虚线内)，用来在动触头被电动排斥力斥开转动后与弹簧销相互作用，而被弹簧销钩住，使动触头能够停在暂稳态位置。具有图4所示凸轮槽12b的动触头，降低了动触头的有效导电截面积，材料利用率不高。

具有此种动触头结构的限流断路器，在分断大短路电流时，动触头受电动排斥力作用转动后，要想进入暂稳态位置则必须通过图5.2所示的位置，此时弹簧销15与旋转动触头12相互作用(没有与凸轮槽2b接触)，从图中可知此时的作用力臂(旋转中心点即主销6的中心点)很大，这样就会存在电动斥力不足以克服此力矩，使旋转动触头不能进入凸轮槽12b的情况。

如图5.1所示，动触头的面12bb与弹簧销15相互作用后停在暂稳态位置(假设动触头能克服上述图5.2情况受到的阻力进入凸轮槽12b)，要使其能够停在暂稳态位置，要求面12bb受到的力矩与动触头受电动斥力后旋转的方向一致，那么越可靠就要求面12bb的角α(图4所示)越小越好(当然要在机构脱扣动触头能脱离暂稳态位置的前提下)，此种动触头结构，从工艺上又限制了角α不能小于90度。

因此，现有旋转动触头12的结构存在阻力矩太大而进入不了暂稳态的可能，同时也存在面12bb受到的与旋转方向一致的力矩(力臂)太小而不能可靠的停在暂稳态位置的可能，这两种情况的存在使限流可靠性下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种限流断路器的暂稳态触头系统，以避免因阻力矩太大而进入不了暂稳态的可能，提高限流可靠性。

按照本发明提供的技术方案，限流断路器的暂稳态触头系统包括：一对固定触头，与相应端子电连接，在固定触头上各自具有一个固定触点；

一个旋转动触头，具有一个中心孔；

一对固定在旋转动触头的两个自由端的动触点，动触点通过旋转动触头的转动相对于固定触点连接或分离；

一个旋转主轴，具有接纳旋转动触头的喇叭形支座，使旋转动触头的两个自由端分别从旋转主轴的轴心向两侧伸出；

一个第一销，固定于喇叭形支座的一端；

一个第二销，穿过旋转主轴的轴心和旋转动触头的中心孔，构成上述旋转动触头和上述旋转主轴的旋转轴线；

一个平列双扭转弹簧，套在第二销上，平列双扭转弹簧的一个扭臂贴在旋转动触头的斜面上，该斜面与旋转动触头成一定角度，另一端钩在上述第一销上，当断路器闭合时，确保在旋转动触头和一对固定触头之间具有足够的接触压力；

其特征在于，上述旋转动触头的一端有一个凸包，该凸包由第一面、与第一面成钝角接合的第二面及依次相切连接的一个圆弧面构成，在短路情况下，当旋转动触头在电动排斥力作用下旋转时，旋转动触头上的凸包的圆弧面先与上述第一销接触，再光滑过渡到第二面与第一销接触，然后过渡到第一面与第一销接触，第一销与第一面相互作用，钩住旋转动触头。

在旋转主轴上设置喇叭形支座，在组装上述限流断路器的暂稳态触头系统时，在未安装第一销之前，旋转动触头、第二销及平列双扭转弹簧被允许在该喇叭形支座内向周围任意便于安装的方向移动。

这样，本发明就提供了这样一种旋转动触头，使进入暂稳态位置的阻力矩减小，停在暂稳态位置时面12bb受到的一致力矩增大，获得了在受到短路电流产生的电动排斥力的情况下，暂稳态位置可靠工作的触头系统，从而改善了限流特性和分断可靠性。

同时在组装限流断路器的暂稳态触头系统时，在未安装第一销之前，旋转动触头、第二销、平列双扭转弹簧，可以在喇叭形支座内向周围任意方向移动，便于安装。并且本发明的旋转动触头结构，载流量有很大程度的提高。

附图说明

图1表示断路器闭合时触头系统的位置的平面图。

图2表示断路器断开时触头系统的位置的平面图。

图3表示断路器触头系统处于暂稳态位置的平面图。

图4普通断路器的动触头结构平面图。

图5.1普通断路器的一个截面图，表示动触头被第一销钩住，处在暂稳态位置。

图5.2普通断路器的一个截面图，表示动触头在电动排斥力的作用下旋转，但还未越过第一销的位置。

图6本发明的暂稳态触头系统的截面图。

图7本发明的暂稳态触头系统的一个截面图，表示旋转动触头在电动排斥力的作用下旋转后，但还没有停在暂稳态位置的一个状态。

图8旋转动触头的结构图

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例来说明本发明。

图中：固定触头11和11’，固定触点111和11’1，第一销15，旋转动触头12，中心孔123，凸包122，斜面124，第一面1221，第二面1222，圆弧面1223，动触点121和121’，旋转主轴13，喇叭形支座131，第二销16，平列双扭转弹簧14。

如图6、图7.1、图7.2和图8所示，按照本发明的限流断路器的暂稳态触头系统包括一对固定触头11和11’，与相应端子电连接，在其上各自具有一个固定触头111和11’1；一个第一销15；一个旋转动触头12，具有一个中心孔123，旋转动触头12的一端有一个凸包122，该凸包由第一面1221、与第一面1221成钝角的第二面1222及一个圆弧面1223构成，在短路情况下，当旋转动触头12在电动排斥力作用下旋转时，旋转动触头12的凸包122的圆弧面1223先与上述第一销15接触，光滑过渡到第二面1222与第一销15接触，再过渡到与第一面1221接触，第一销15与第一面1221相互作用，钩住旋转动触头12；一对固定在旋转动触头12上的两个自由端的动触点121和121’，动触点121和121’通过旋转动触头12的转动相对于固定触点111和11’1可连接或分离；一个旋转主轴13，具有接纳旋转动触头的喇叭形支座131，使旋转动触头12分别从旋转主轴轴心向两侧伸出，与断路器的操作机构进行功能性连接；一个第二销16，其穿过旋转主轴13轴心和旋转动触头12的中心孔123，构成上述旋转动触头12和上述旋转主轴13的旋转轴线；一个平列双扭转弹簧14，被第二销16穿过，其一端固定在旋转动触头12上的125面成一定角度的斜面124上，另一端钩在上述第一销15上，当断路器闭合时，确保在旋转动触头12和一对固定触头11和11’之间具有足够的接触压力。

现在参照图6、图7.1和图7.2来说明本发明暂稳态的触头系统在断路器短路情况下，旋转的动触头12在进入暂稳态位置过程中的工作情况。

如图6和图7所示，在断路器闭合的情况下，扭转弹簧14的一端固定在旋转动触头12的一端上，另一端钩在第一销15上，确保旋转动触头12和固定触头11和11’之间具有足够的接触压力。此时旋转动触头12的凸包122的任一面与第一销15之间足够的空间，并没有任何接触。在断路器短路时，电动排斥力使旋转动触头围绕着旋转中心(第二销16)向着背离固定触头11和11’的方向旋转(在示意图6上，就是顺时针旋转)。

随着旋转动触头12的旋转，旋转动触头12的凸包122于第一销15之间的间隙越来越小，到了间隙刚好为零时，第一销和旋转动触头12的凸包122之间发生了相互作用。旋转动触头凸包122的圆弧面1223先与上述第一销15接触，圆弧面1223和第二面1222是相切的光滑过渡，则第一销15从圆弧面1223也是光滑过渡到第二面1222上。第二面1222的角度1β设计值，就是在第二面1222与第一销15从接触到离开时，第二面1222与第一销15的运动轨迹接近90度，受到的阻力减小，使旋转动触头12易于进入暂稳态位置，防止了不能进入就回弹的情况。

旋转动触头12继续旋转，进入暂稳态位置，第一面1221的角度1α在保证能在机构结构时滑出暂稳态位置的前提下，并且保证第一面1221和第二面1222的角度成钝角的情况下，可以做成任意能够增大力臂的角度，以提高停在暂稳态位置的力矩。

本发明就提供了一种旋转动触头，使减小进入暂稳态位置(图5.2所示状态)的阻力矩减小，停在暂稳态位置时第一面1221受到的一致力矩增大，获得了在受到短路电流产生的电动排斥力的情况下，暂稳态位置可靠工作的触头系统，从而改善了限流特性和分断可靠性。

本发明适用于具有暂稳态位置的限流断路器。

Claims (2)

1. 一种限流断路器的暂稳态触头系统，包括：

   一对固定触头(11)和(11’)，与相应端子电连接，在固定触头(11)和(11’)上各自具有一个固定触点(111)和(11’1)；

   一个旋转动触头(12)，具有一个中心孔(123)；

   一对固定在旋转动触头(12)的两个自由端的动触点(121)和(121’)，动触点(121)和(121’)通过旋转动触头(12)的转动相对于固定触点(111)和(11’1)连接或分离；

   一个旋转主轴(13)，具有接纳旋转动触头(12)的喇叭形支座(131)，使旋转动触头(12)的两个自由端分别从旋转主轴(13)的轴心向两侧伸出；

   一个第一销(15)，固定于喇叭形支座(131)的一端；

   一个第二销(16)，穿过旋转主轴(13)的轴心和旋转动触头(12)的中心孔(123)，构成上述旋转动触头(12)和上述旋转主轴(13)的旋转轴线；

   一个平列双扭转弹簧(14)，套在第二销(16)上，平列双扭转弹簧(14)的一个扭臂贴在旋转动触头(12)的斜面上，该斜面与旋转动触头成一定角度，另一端钩在上述第一销(15)上，当断路器闭合时，确保在旋转动触头(12)和一对固定触头(11)和(11’)之间具有足够的接触压力；

   其特征在于，上述旋转动触头(12)的一端有一个凸包(122)，该凸包(122)由第一面(1221)、与第一面(1221)成钝角接合的第二面(1222)及依次相切连接的一个圆弧面(1223)构成，在短路情况下，当旋转动触头(12)在电动排斥力作用下旋转时，旋转动触头(12)上的凸包(122)的圆弧面(1223)先与上述第一销(15)接触，再光滑过渡到第二面(1222)与第一销(15)接触，然后过渡到第一面(1221)与第一销(15)接触，第一销(15)与第一面(1221)相互作用，钩住旋转动触头(12)。
2. 2、根据权利要求1所述限流断路器的暂稳态触头系统，其特征是：在旋转主轴(13)上设置喇叭形支座(131)，在组装上述限流断路器的暂稳态触头系统时，在未安装第一销(15)之前，旋转动触头(12)、第二销(16)及平列双扭转弹簧(14)被允许在该喇叭形支座(131)内向周围任意便于安装的方向移动。

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