CN209104080U - 提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，包括N组动触指、复位弹簧以及触头支持件，其中N组动触指并联安装在触头支持件内，每组动触指上均配有相互独立的触头弹簧；复位弹簧紧固安装在触头支持件上部；每组动触指包括一个动触桥及两个触点，两个触点分别焊接在动触桥两端下部；触头支持件为一框体，框体中平行等距设置多个隔板，将框体内部空间分隔成等宽的N个空间。本实用新型将多组动触指并联连接，并分别配以独立触头弹簧，极大降低了动触头系统所受的总霍尔姆力，又减小了动触指弹跳过程中所产生的电弧，提高了直流接触器耐受过载电流的能力以及耐受短路电流的能力，可满足50KA短时耐受过载电流。

Description

提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统

技术领域

本实用新型涉及一种直流接触器，具体为一种提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统。

背景技术

直流配电系统具有线路造价低、容量大、有功损耗小、调节迅速、运行可靠等优点，近年来已经在城市轨道交通和船舶上获得十分广泛的应用。作为直流系统运行控制的必须设备，直流系统中的接触器必须具有可靠的接通、分断和承载正常电路运行情况下电流的能力和在所规定的非正常电路(例如短路)下承载一定时间的能力。

中压直流系统发生短路故障时，短路电流的峰值往往能达到上百千安，这样大的电流流过接触器的导电回路，会在动静触头之间产生很大的电动斥力(霍尔姆Holm力)，如果接触器的触头系统不能提供足够大的触头压力，动静触头会在电斥力的作用下被斥开，动静触点间便会产生电弧，短路电流下的电弧能力是远超接触器的额定分断能力的，接触器的触头系统将会受到永久性的损伤，甚至烧毁。

现有的直流接触器主要遵循国家标准《GB 14048.4-2010低压开关设备和控制设备第4-1部分：接触器和电动机启动器机电式接触器和电机启动器(含电动机保护器)》，而随着我国轨道交通行业的迅速发展，直流接触器也在轨道交通行业的地面设备中被大量应用，但随之要求符合的国家标准就要变更为《GBT 25890.3-2010轨道交通地面装置直流开关设备第3部分：户内直流隔离开关、负荷开关和接地开关》，其中，对于产品耐受过载电流能力的验证就出现较大分歧，《GBT 25890.3-2010轨道交通地面装置直流开关设备第3部分：户内直流隔离开关、负荷开关和接地开关》标准中要求额定短时耐受电流往往要达到50KA甚至更高，常规直流接触器的电动稳定性几乎无法满足这一要求(《GB 14048.4-2010低压开关设备和控制设备第4-1部分：接触器和电动机启动器机电式接触器和电机启动器(含电动机保护器)》标准中最高过载要求仅为8倍额定电流)。

现有能够满足50KA短时耐受过载电流的直流接触器产品多将触头压力设计得非常大，用以抵抗过载电流流经触头时产生的电动斥力，防止触头被弹开，这种具备很大触头压力的产品的电磁铁需要很大的启动功率(近1KW)才可以使产品正常动作，而且由于触头压力过大，产品在导通时的触头碰撞也是剧烈的，加速了触头的磨损，间接降低了产品的机械寿命。

实用新型内容

针对现有技术中能够满足50KA短时耐受过载电流的直流接触器触头碰撞剧烈、产品机械寿低等不足，本实用新型要解决的问题是提供一种可提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，包括N组动触指、复位弹簧以及触头支持件，其中N组动触指并联安装在触头支持件内，每组动触指上均配有相互独立的触头弹簧；复位弹簧紧固安装在触头支持件上部。

每组动触指包括一个动触桥及两个触点，两个触点分别焊接在动触桥两端下部。

动触桥上端面设有触头弹簧定位座，下端面两个触点之间设有固定凹槽。

触头支持件为一框体，框体中平行等距设置多个隔板，将框体内部空间分隔成等宽的N个空间，每个空间内底部设有动触指定位台阶，顶部下端面设有触头弹簧固定块。

触头支持件框体上端面设有复位弹簧固定块；下端面设有连杆。

N为2～30。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型将多组动触指并联连接，并分别配以独立触头弹簧，与直流接触器的传统动触头系统相比，极大降低了动触头系统所受的总霍尔姆力，又减小了动触指弹跳过程中所产生的电弧，提高了直流接触器耐受过载电流的能力以及耐受短路电流的能力，可满足50KA短时耐受过载电流。

附图说明

图1为本实用新型实例性实施例的一种直流接触器的动触头系统的结构示意图；

图2为动触指组件结构示意图；

图3为触头支持件结构示意图；

图4为电流流过触头系统时产生的霍尔姆力示意图。

其中：1为动触指，101为动触桥，102为触点，103为触头弹簧定位座，104为固定凹槽，2为触头弹簧，3为复位弹簧，4为触头支持件，401为隔板，402为动触指定位台阶，403为触头弹簧固定块，404为复位弹簧固定块，405为连杆。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，本实用新型为一种提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，包括N组动触指1、复位弹簧3以及触头支持件4，其中N组动触指1并联安装在触头支持件4内，每组动触指1上均配有相互独立的触头弹簧2；复位弹簧3紧固安装在触头支持件4上部。

如图2所示，每组动触指1包括一个动触桥101及两个触点102，两个触点102别焊接在动触桥101两端下部；动触桥101上端面设有触头弹簧定位座103，下端面两个触点之间设有固定凹槽104。

如图3所示，触头支持件4为一框体，框体中平行等距设置多个隔板401，将框体内部空间分隔成等宽的N个空间，每个空间内底部设有两个动触指定位台阶402，顶部设有弹簧固定块403。

触头支持件4框体上端面设有复位弹簧固定块404；下端面设有连杆405。

本实用新型中，N为2～30。本实施例以14组动触(N＝14)为例，触头支持件4通过13个隔板401将十四组动触指1并联安装在触头支持件4内，并且每组动触指1配有相互独立的触头弹簧2。

动触桥101上端设有两直径4mm深2mm的触头弹簧定位座103，动触桥101下端设有两宽度4mm凹槽。触头支持件4上设置有28个直径4mm的动触指定位台阶及28个直径2mm的触头弹簧定位座，上端设置有一直径20mm的复位弹簧固定块404。

本实施例中，共有14个动触指1并排安装在触头支持件内，每个动触指1通过固定凹槽104与触头支持件4的动触指定位台阶402进行配合定位；共计28只触头弹簧2，每2只为一组安装在动触指1上端的触头弹簧定位座103上，同时与触头支持件4的触头弹簧固定块403配合定位；复位弹簧3安装在触头支持件4上端并与复位弹簧固定块404配合定位；复位弹簧3另一端安装于直流接触器内的固定位置上。触头支持件4下端通过连杆405与直流接触器中衔铁传动机构相连。

由于本实用新型中含有多组动触指，且每组动触指均配有触头弹簧，相互可独立动作，如果其中某一组动触指被斥开，其他多组动触指仍可使回路导通，被斥开动触指触头处不会形成持续电弧，之后流经该被斥开动触指的电流逐渐下降为零，霍尔姆力逐渐消失，动触指受触头弹簧作用又重新回到导通位置，即在短时耐受过载电流径流本实用新型所述的动触头系统时，即使某个动触指受电斥力作用斥开，也不会对接触器造成严重损伤。

本实施例中，当有大的短路电流流经直流接触器动触头系统时被平均分成14份，每组动触指所流经电流为额定电流的十四分之一。

如图4所示，根据霍尔姆力公式

其中：D为触头接触面直径；a为触头接触斑点的半径；Fc为触头间的电斥力；F_j为作用在触头上的初压力；ξ为材料变形系数，在0.3～1.0之间，通常取0.45；H_b为触头材料的布氏硬度；μ₀为真空磁导率，I为流过触头的电流。

可知，在触头弹簧压力总和不变且触头接触面积总和不变的情况下，每组动触指所受霍尔姆力为十四组动触指受力总和为可见动触头系统所受霍尔姆力仅为传统动触头系统的十四分之一，确保了动触头在流经短路电流时不被斥开。

本实用新型可在大的短路电流流过直流接触器时，减小触头间霍尔姆力，使直流接触器在不改变电磁铁系统及触头压力的条件下，动触头不被斥开，提高了直流接触器的短时耐受能力。

Claims (6)

1.一种提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，其特征在于：包括N组动触指、复位弹簧以及触头支持件，其中N组动触指并联安装在触头支持件内，每组动触指上均配有相互独立的触头弹簧；复位弹簧紧固安装在触头支持件上部。

2.根据权利要求1所述的提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，其特征在于：每组动触指包括一个动触桥及两个触点，两个触点分别焊接在动触桥两端下部。

3.根据权利要求2所述的提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，其特征在于：动触桥上端面设有触头弹簧定位座，下端面两个触点之间设有固定凹槽。

4.根据权利要求1所述的提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，其特征在于：触头支持件为一框体，框体中平行等距设置多个隔板，将框体内部空间分隔成等宽的N个空间，每个空间内底部设有动触指定位台阶，顶部下端面设有触头弹簧固定块。

5.根据权利要求1所述的提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，其特征在于：触头支持件框体上端面设有复位弹簧固定块；下端面设有连杆。

6.根据权利要求1所述的提高短时耐受电流能力的直流接触器动触头系统，其特征在于：N为2～30。