CN216624174U - 触头系统及断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低压电气领域，具体涉及一种触头系统，其包括动触头和静触头，动触头包括动导电臂和动触点，静触头包括静导电板和静触点；所述触头系统还包括引弧结构，引弧结构包括转动设置且与静触头导通的引弧件，引弧件位于静触头和灭弧室之间，所述动触头和静触头闭合过程中，动导电臂先与引弧件接触导通，推动引弧件转动，然后动触点与静触点闭合；所述动触头与静触头分断过程中，动触点先与静触点分开，然后动导电臂与引弧件分开；本实用新型触头系统，其引弧结构能避免或显著降低电弧对于动触头和静触头的烧损；本实用新型还涉及一种包括所述触头系统的断路器，其分断性能好且使用寿命长。

Description

触头系统及断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电气领域，具体涉及一种触头系统，以及一种包括所述触头系统的断路器。

背景技术

断路器是低压电气领域中重要的电器元件之一，用于接通和分断电流，且当电路中出现过电流或短路故障时，断路器自动切断电路，以实现对电源线路及电器等线路或设备的保护。

断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器和断路器外壳等构成，通过触头系统的动、静触头的闭合与分断实现电路通断；动、静触头在分断和闭合时会产生电弧，电弧延缓了断路器的断开速度，降低了断路器的开断性能，甚至导致电路中的负载及断路器部件严重烧损，例如会导致动、静触头的烧损，而动、静触头一般价格较贵且不易更换，动、静触头的烧损直接影响断路器的使用寿命。现有技术的断路器，通过设置引弧结构以将动、静触头分断时产生的电弧迅速、顺利的引入灭弧室内熄灭；但是，现有技术的引弧结构，要么过多占用断路器内部空间，不符合断路器的小型化发展趋势，要么引弧效果不好，仍然使电弧在动、静触头之间滞留时间过长，动、静触头依然会被较快烧损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种触头系统，其引弧结构能避免或显著降低电弧对于动触头和静触头的烧损；还提供一种包括所述触头系统的断路器，其分断性能好且使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种触头系统，其包括配合使用的动触头和静触头，动触头包括动导电臂和设置在动导电臂上的动触点，静触头包括静导电板和设置在静导电板上的静触点；所述触头系统还包括引弧结构，引弧结构包括转动设置且与静触头导通的引弧件，引弧件位于静触头和灭弧室之间，所述动触头和静触头闭合过程中，动导电臂先与引弧件导通，推动引弧件转动，然后动触点与静触点闭合；所述动触头与静触头分断过程中，动触点先与静触点分开，然后动导电臂与引弧件分开。

优选的，所述引弧结构还包括引弧件复位件，引弧件复位件向引弧件施加复位力，使引弧件具有向静触头转动的趋势。

优选的，所述引弧件通过引弧件复位件与静触头导通，或者所述引弧件、引弧件复位件和静触头均导通。

优选的，所述引弧件复位件为弹簧片、弹簧或者扭簧。

优选的，所述弹簧片包括依次相连的弹簧片固定部、弹簧片弧形部和弹簧片配合部，弹簧片固定部固定在静触头或者壳体上，弹簧片弧形部的开口与引弧件相对，弹簧片配合部与引弧件抵接配合。

优选的，所述引弧件包括依次相连的引弧件安装部、引弧件主体部和引弧件引弧部，引弧件通过引弧件安装部转动设置，引弧件引弧部向灭弧室延伸，用于与动导电臂接触配合。

优选的，所述引弧件主体部包括主体部侧面，动导电臂与引弧件分开后，主体部侧面与静导电板的端部接触；所述引弧件引弧部包括面向动触头的引弧部斜面。

优选的，所述引弧件引弧部为楔形结构，其尖端向灭弧室延伸。

优选的，所述动导电臂包括动触头引弧部，动触头引弧部为设置在动导电臂上的动触头凸起，所述动触头和静触头闭合过程中，动触头凸起先与引弧件导通，所述动触头和静触头闭合后，动触头凸起抵压引弧件。

优选的，所述动触头凸起向静触头方向延伸；或者，所述动触头凸起向灭弧室方向延伸。

优选的，所述动触头和静触头闭合或分断过程中，动触头的动触头引弧部与引弧件之间形成运动的引弧点。

优选的，所述静导电板包括静导电板配合部，静触点设置在静导电板配合部上；所述引弧件复位件为弹簧片，引弧件的引弧件安装部和弹簧片的弹簧片固定部均设置在静导电板配合部的一侧，动触头位于静导电板配合部的另一侧。

一种断路器，其包括所述的触头系统。

本实用新型触头系统，其动触头和静触头分断时，电弧产生于动导电臂和引弧件之间，避免或显著降低了对于动触点和静触点的烧损，可显著延长触头系统的使用寿命。

此外，所述弹簧片，在动触点和静触点分开时保证了引弧件与动导电臂的可靠接触，而且实现了引弧件与静触头的导通，结构简单、便于装配，而且占用空间小，有利于断路器的小型化。

本实用新型断路器，包括所述触头系统，其分断性能好且使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型断路器的结构示意图；

图2是本实用新型触头系统、灭弧室和排气件的配合结构示意图，动触头和静触头处于闭合状态；

图3是本实用新型触头系统、灭弧室和排气件的配合结构示意图，动触头和静触头处于分断状态；

图4是本实用新型排气件的剖面结构示意图，示出了第一通道竖向段、通道过渡段和第二通道竖向段；

图5是本实用新型排气件的结构示意图，示出了通道横向段；

图6是本实用新型排气件的立体结构示意图，示出了第一通道竖向段、排气件固定凸起和排气件连接部；

图7是本实用新型排气件的立体结构示意图，示出了通道横向段和排气件连接部。

具体实施方式

以下结合附图1-7给出的实施例，进一步说明本实用新型的断路器、断路器的触头系统和断路器的灭弧系统的具体实施方式。本实用新型的断路器、断路器的触头系统和断路器的灭弧系统不限于以下实施例的描述。

如图1所示，本实用新型断路器包括断路器壳体以及设置在断路器壳体内的触头系统和灭弧室3，触头系统包括设置在断路器壳体内的动触头1和静触头2，动触头1转动设置，静触头2固定设置且与静触头1配合使用。进一步的，本实用新型断路器还包括设置在断路器壳体内的操作机构，操作机构与动触头驱动相连，驱动断路器合闸或分闸。

本实用新型断路器优选为一种插入式塑壳断路器，其操作机构设置在断路器壳体的高度方向上的一端，接线端(包括进线接线端和出线接线端)设置在断路器壳体的高度方向上的另一端。具体的，如图1所示方向，所述操作机构(图中未示出)设置在断路器壳体的上端，接线端(图中未示出)设置在断路器壳体的下端。

本实用新型断路器的一个重要改进点在于：所述触头系统还包括引弧结构4，引弧结构4包括转动设置且与静触头2电连接的引弧件40，引弧件40位于静触头2和灭弧室3之间，动触头1包括动导电臂1-0以及设置在动导电臂1-0上的动触点1-1，静触头2包括静导电板2-0以及设置在静导电板2-0上的静触点2-1；所述动触头1和静触头2闭合过程中，动导电臂1-0先与引弧件40导通，然后动触点1-1与静触点2-1闭合；所述动触头1和静触头2分断过程中，动触点1-1先与静触点2-1分开，然后动导电臂1-0与引弧件4分开。本实用新型断路器，其动触头1和静触头2分断时，电弧产生于动导电臂1-0和引弧件40之间，避免或显著降低了对于动触点1-1和静触点2-1的烧损，可显著延长触头系统的使用寿命。进一步的，所述动触头1和静触头2闭合过程中，动导电臂1-0先与引弧件40接触且先与引弧件40导通。

优选的，如图1和3所示，所述动触头1和静触头2分断后形成在动触头1和静触头2之间的开距间隙与断路器的灭弧室3的入口相对。

如图1-3所示，所述引弧结构4还包括引弧件复位件，引弧件复位件向引弧件40施加复位力，使引弧件40具有向静触头2转动的趋势，在动触点1-1和静触点2-1分开时，使引弧件40与动导电臂1-0保持接触，即引弧件40后于静触头2与动导电臂1-0分开。进一步的，如图1和3所示，所述动导电臂1-0与引弧件40分开后，引弧件复位件使引弧件40与静导电板2-1抵靠限位配合。

如图1-3所示，所述引弧件40通过引弧件复位件与静触头2导通。

作为其它的实施例，所述引弧件40和引弧件复位件和静触头2均导通，即引弧件40和引弧件复位件分别与静触头2导通。

如图1-3所示，为所述引弧件复位件的一个实施例：所述引弧件复位件为弹簧片41，弹簧片41一端固定设置且与静触头2电连，另一端与引弧件40接触导通。进一步的，如图3所示，所述弹簧片41包括依次相连的弹簧片固定部41-0、弹簧片弧形部41-1和弹簧片配合部41-2，弹簧片固定部41-0固定在静触头2一侧与其电连接，弹簧片弧形部41-1的开口与引弧件40相对，弹簧片配合部41-2与引弧件40抵接配合(如图1-3所示，所述弹簧片配合部41-2优选与引弧件40的自由端抵接配合)。所述弹簧片41，在动触点1-1和静触点2-1分开时保证了引弧件40与动触头引弧部1-2的可靠接触，而且实现了引弧件40与静触头2的导通，结构简单、便于装配，而且占用空间小，有利于断路器的小型化。

优选的，如图1-3所示，所述弹簧片配合部41-2与引弧件40面接触或线接触，有利于提高引弧件40和弹簧片41连接处的导电性能。

优选的，如图1-3所示，所述弹簧片固定部41-0为弧形结构，套设在排气件5的排气件固定凸起5-4上，被静导电板2-0的静导电板配合部2-00压紧。当然，所述弹簧片固定部41-0还可以固定设置在静导电板2-0上或者固定设置在断路器壳体上。

作为另外的实施例，所述引弧件复位件还可以是弹簧(压缩弹簧或拉伸弹簧)或扭簧。

如图2所示，为所述引弧件40的一个实施例：所述引弧件40包括依次相连的引弧件安装部40-0、引弧件主体部40-1和引弧件引弧部40-2，引弧件40通过引弧件安装部40-0转动设置，引弧件引弧部40-2向灭弧室3延伸(引弧件引弧部40-2优选向灭弧室3的入口延伸)，用于与动触头引弧部1-2接触配合。进一步的，如图2所示，所述动触头引弧部1-2与引弧件40分开后，引弧件主体部40-1与静触头2限位配合。

优选的，如图2所示，所述引弧件主体部40-1包括主体部侧面40-4，动触头引弧部1-2与引弧件40分开后，主体部侧面40-4与静导电板2-0的端部接触(主体部侧面40-4优选与静导电板2-0的端部面接触)。

优选的，如图2所示，所述引弧件引弧部40-2相对于静触头2动触头1所在方向凸出，引弧件引弧部40-2包括面向动触头1的引弧部斜面40-3；如图2所示，所述动触头1和静触头2分断过程中，电弧12产生在引弧部斜面40-3和动触头引弧部1-2之间，从而避免或显著降低了对于动触点1-1和静触点2-1的烧损。

优选的，如图2所示，所述引弧件引弧部40-2为楔形结构，其尖端向灭弧室3延伸，有利于将电弧快速引入灭弧室3中。

如图1-3所示，所述动触头1包括动触头引弧部1-2，动触头引弧部1-2为设置在动导电臂1-0上的动触头凸起。具体的，如图1-3所示，所述动触点1-1设置在动导电臂1-0一端，动导电臂1-0另一端转动设置，动触头凸起和动触点1-1设置在动导电臂1-0的同一端，动触头凸起位于灭弧室3和动触点1-1之间；所述动触头1和静触头2闭合后，动触头凸起抵压引弧件40。

优选的，如图1-3所示，所述动触头引弧部1-2向静触头2方向延伸，有利于减小动触头1的空间需求。进一步的，如图2所示，所述动触点1-1和静触点2-1闭合时，动触头凸起位于引弧件40和静触头2之间。

作为另外的实施例，所述动触头引弧部1-2还可以向灭弧室3延伸(动触头引弧部1-2优选向灭弧室3的入口延伸)，有利于更高效的将电弧引入灭弧室3中。

优选的，如图1和3所示，所述动触头1和静触头2闭合或分断过程中，动触头引弧部1-2与引弧件40之间形成运动的引弧点。进一步的，如图1和3所示，所述动触头1和静触头2闭合或分断过程中，动触头引弧部1-2和引弧件40之间的距离，始终小于动触点1-1和静触点2-1之间的距离；所述动触头1和静触头2闭合过程中，动触头凸起先与引弧件40接触导通，然后动触点1-1和静触点2-1闭合；所述动触头1和静触头2分断过程中，动触点1-1先与静触点2-1分开，然后动触头引弧部1-2与引弧件40分开。

如图1-3所示，所述静导电板2-0包括静导电板配合部2-00，静触点2-1设置在静导电板配合部2-00上；所述引弧件复位件为弹簧片41，引弧件40的引弧件安装部40-0和弹簧片41的弹簧片固定部41-0均设置在静导电板配合部2-00的一侧，动触头2位于静导电板配合部2-00的另一侧。

优选的，如图2所示，所述静导电板2-0还包括依次相连的第一静导电板竖向段2-01、静导电板过渡段2-02和第二静导电板竖向段2-03，第一静导电板竖向段2-01与静导电板配合部2-00折弯相连，静导电板配合部2-00、第一静导电板竖向段2-01、静导电板过渡段2-00整体成U形或C形结构。

本实用新型断路器的另一个重要改进点在于：如图1所示，所述断路器还包括灭弧系统，灭弧系统包括断路器壳体和灭弧室3，断路器壳体包括第一安装腔11-0，灭弧室3设置在第一安装腔11-0内，第一安装腔11-0的侧壁上设有与灭弧室3的出口相对的第一排气结构10-0；所述灭弧系统还包括第二排气结构，第二排气结构还包括可拆卸安装在断路器壳体上的排气件5，排气件5一端(也即是排气件进气口)与第一安装腔11-0连通，另一端(也即是排气件排气口)与断路器壳体外部连通。所述第一排气结构和第二排气结构能将第一安装腔内的高温、高压气体快速排出，也有利于电弧进入灭弧室中熄灭，提高断路器分断性能；而且所述排气件可拆卸安装在断路器壳体上，有利于简化断路器壳体的结构，降低断路器壳体的生产难度，排气件安装拆卸灵活、方便。

如图1所示，所述断路器壳体还包括与第一安装腔11-0相邻设置的第二安装腔11-1，排气件5设置在第二安装腔11-1内。进一步的，如图1所示，所述第二排气结构还包括设置在第二安装腔11-1的侧壁上的第二排气窗10-1，第二排气窗10-1与排气件5的出口端(也即是排气件排气口)相对配合。

如图1-5所示，所述排气件5包括设置在其内部的排气通道，排气通道一端与第一安装腔11-0连通且与灭弧室3的入口对应配合，排气通道另一端与第二排气窗10-1对应配合。

如图4-5所示，为所述排气件5的一个实施例：所述排气件5包括排气件本体以及设置在排气件本体内的排气通道，排气通道包括依次相连的第一通道竖向段5-0、通道过渡段5-1、第二通道竖向段5-2和通道横向段5-3，第一通道竖向段5-0与第二通道竖向段5-2平行设置(所述第一通道竖向段5-0优选相对于第二通道竖向段5-2向第二排气窗10-1所在方向偏移)，第一通道竖向段5-0的自由端为排气件进气口，用于与第一安装腔11-0连通，通道横向段5-3的一端与第二通道竖向段5-2连通，另一端为排气件排气口，用于与第二排气窗10-1对应配合。

优选的，如图5所示，所述通道横向段5-3为U形结构，第二通道竖向段5-2与通道横向段5-3的U形结构的底部连通。

所述排气通道发生多次折弯，例如第一通道竖向段5-0和通道过渡段5-1的连接处、通道过渡段5-1和第二通道竖向段5-2的连接处以及第二通道竖向段5-2和通道横向段5-3的连接处，有利于增大排气通道的长度，同时使进入排气通道内的电弧全部熄灭。

优选的，如图1所示，所述第一通道竖向段5-0和第二通道竖向段5-2均沿断路器壳体的高度方向延伸，通道横向段5-3的延伸方向垂直于断路器壳体的高度方向。

如图4-所示，所述排气件本体上还设有多个偷料孔，以节约排气件5的用料，节约制作成本。

优选的，如图1所示，所述第一排气结构10-0为第一排气窗，第一排气窗和第二排气窗10-1内均设有零飞弧罩，所述零飞狐罩为金属网板或者金属孔板。

优选的，如图1所示，所述断路器壳体包括依次配合的上盖6、上基座7和底座8，第一安装腔11-0形成在上盖6和上基座7之间，第二安装腔11-1形成在上基座7和底座8之间。进一步的，如图1所示，所述上基座7包括上基座隔板，上基座隔板上设有连通第一安装腔11-0和第二安装腔11-1的上基座避让孔7-0；所述引弧件40的自由端穿过基座避让孔7-0向灭弧室3的入口延伸，静触头2的静触点2-1位于基座避让孔7-0内，与动触头1的动触点1-1配合。

如图1所示，所述动触头1转动设置在第一安装腔11-0内，静触头2设置在第二安装腔11-1内，静触头2与排气件5并排设置且与其固定相连。进一步的，如图1-3所示，所述静导电板配合部2-00与排气件5的入口相对且位于排气件5和动触头1之间，静导电板2-0的其余部分与排气件5并排设置且与其固定相连。

优选的，如图4所示，所述排气件5还包括用于固定连接静触头2的排气件连接部5-5，静导电板2-0的第二静导电板竖向段2-03与排气件连接部5-5相连。

优选的，如图6所示，所述排气件5包括设置在第一通道竖向段5-0一侧的静触头限位槽5-7，静导电板配合部2-00限位设置在静触头限位槽5-7内；所述排气件固定凸起5-4设置在静触头限位槽5-7内，第一通道竖向段5-0面向静导电板配合部2-00的一侧开口。具体的，如图1-4、6所示，所述静导电板配合部2-00和静导电板2-0的第一静导电板竖向段2-01的连接处形成静导电板卡槽；所述排气件5还包括排气件卡板5-6，排气件卡板5-6插入静导电板卡槽内；所述静导电板配合部2-00的自由端与第一通道竖向段5-0的侧壁限位配合。进一步的，如图1-4所示，所述排气件固定凸起5-4位于排气件卡板5-6和第一通道竖向段5-0之间。

优选的，如图1-3所示，所述引弧结构4设置在排气件5的入口处。

本实用新型断路器能实现以下技术效果：所述静导电板配合部2-00和引弧结构4均位于排气件5的入口处，有利于将断路器分断产生的电弧气体，尤其是引弧件40和灭弧室3之间的电弧气体，快速的通过排气件5排出，将降低断路器的内部气压，提高断路器的灭弧和分断性能。

优选的，如图1-4所示，所述排气件5还包括排气件固定凸起5-4，弹簧片41的弹簧片固定部41-0限位在静导电板2-0的静导电板配合部2-00和排气件固定凸起5-4之间。需要指出的，所述弹簧片固定部41-0还可以直接与静导电板配合部2-00固定相连或可拆卸相连，或者弹簧片固定部41-0限位在静导电板配合部2-00和断路器壳体之间。

如图1所示，为本实用新型断路器的一种布局方式：所述上盖6、上基座7和底座8沿断路器壳体的高度方向依次配合，第一安装腔11-0和第二安装腔11-1沿断路器壳体的高度方向相邻设置；所述灭弧室3设置在第一安装腔11-0内，排气件5设置在第二安装腔11-1内，灭弧室3和排气件5沿断路器壳体的高度方向并排设置；所述动触头1转动设置在第一安装腔11-0内，静触头2设置在第二安装腔11-1内且与排气件5并排设置，静触头2与排气件5固定连接；所述第一排气结构10-0和第二排气窗10-1沿断路器壳体的高度方向并排设置，且位于灭弧室3和排气件5的同一侧，动触头1和静触头2位于灭弧室3和排气件5的另一侧。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种触头系统，其包括配合使用的动触头(1)和静触头(2)，动触头(1)包括动导电臂(1-0)和设置在动导电臂(1-0)上的动触点(1-1)，静触头(2)包括静导电板(2-0)和设置在静导电板(2-0)上的静触点(2-1)；其特征在于：所述触头系统还包括引弧结构(4)，引弧结构(4)包括转动设置且与静触头(2)导通的引弧件(40)，引弧件(40)位于静触头(2)和灭弧室(3)之间，所述动触头(1)和静触头(2)闭合过程中，动导电臂(1-0)先与引弧件(40)导通，推动引弧件(40)转动，然后动触点(1-1)与静触点(2-1)闭合；所述动触头(1)与静触头(2)分断过程中，动触点(1-1)先与静触点(2-1)分开，然后动导电臂(1-0)与引弧件(40)分开。

2.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于：所述引弧结构(4)还包括引弧件复位件，引弧件复位件向引弧件(40)施加复位力，使引弧件具有向静触头(2)转动的趋势。

3.根据权利要求2所述的触头系统，其特征在于：所述引弧件(40)通过引弧件复位件与静触头(2)导通，或者所述引弧件、引弧件复位件和静触头(2)均导通。

4.根据权利要求2所述的触头系统，其特征在于：所述引弧件复位件为弹簧片(41)、弹簧或者扭簧。

5.根据权利要求4所述的触头系统，其特征在于：所述弹簧片(41)包括依次相连的弹簧片固定部(41-0)、弹簧片弧形部(41-1)和弹簧片配合部(41-2)，弹簧片固定部(41-0)固定在静触头(2)或者壳体上，弹簧片弧形部(41-1)的开口与引弧件(40)相对，弹簧片配合部(41-2)与引弧件(40)抵接配合。

6.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于：所述引弧件(40)包括依次相连的引弧件安装部(40-0)、引弧件主体部(40-1)和引弧件引弧部(40-2)，引弧件(40)通过引弧件安装部(40-0)转动设置，引弧件引弧部(40-2)向灭弧室(3)延伸，用于与动导电臂(1-0)接触配合。

7.根据权利要求6所述的触头系统，其特征在于：所述引弧件主体部(40-1)包括主体部侧面(40-4)，动导电臂(1-0)与引弧件(40)分开后，主体部侧面(40-4)与静导电板(2-0)的端部接触；所述引弧件引弧部(40-2)包括面向动触头(1)的引弧部斜面(40-3)。

8.根据权利要求6或7所述的触头系统，其特征在于：所述引弧件引弧部(40-2)为楔形结构，其尖端向灭弧室(3)延伸。

9.根据权利要求1所述的触头系统，其特征在于：所述动导电臂(1-0)包括动触头引弧部(1-2)，动触头引弧部(1-2)为设置在动导电臂(1-0)上的动触头凸起，所述动触头(1)和静触头(2)闭合过程中，动触头凸起先与引弧件(40)导通，所述动触头(1)和静触头(2)闭合后，动触头凸起抵压引弧件(40)。

10.根据权利要求9所述的触头系统，其特征在于：所述动触头凸起向静触头(2)方向延伸；或者，所述动触头凸起向灭弧室(3)方向延伸。

11.根据权利要求9所述的触头系统，其特征在于：所述动触头(1)和静触头(2)闭合或分断过程中，动触头(1)的动触头引弧部(1-2)与引弧件(40)之间形成运动的引弧点。

12.根据权利要求2所述的触头系统，其特征在于：所述静导电板(2-0)包括静导电板配合部(2-00)，静触点(2-1)设置在静导电板配合部(2-00)上；所述引弧件复位件为弹簧片(41)，引弧件(40)的引弧件安装部(40-0)和弹簧片(41)的弹簧片固定部(41-0)均设置在静导电板配合部(2-00)的一侧，动触头(1)位于静导电板配合部(2-00)的另一侧。

13.一种断路器，其特征在于，其包括权利要求1-12任意一项所述的触头系统。

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