一种具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统技术方案

本发明专利技术为一种具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，其包括壳体(10)，该壳体内设有转轴组件、静触头导体组件和灭弧室(9)，所述转轴组件由动触头(6)焊接在动触头导体(7)上，动触头导体(7)固定在转轴(8)中；静触头导体组件包括静触头(2)、弧触头(3)、压簧(4)和沉头螺钉(5)，静触头(2)焊接在静触头导体(1)上。本发明专利技术的断路器触头系统通过设置弧触头(3)，让触头系统的弧触头先接通后分断，有效的保护主触头，保证断路器长时间稳定可靠地运行，其温升不超过国家标准规定的数值，而且具有更高的电寿命次数。弧触头无需单独设置旋转轴，弧触头在压簧作用力下与静触头导体保持接触，并以两者的接触线为轴线旋转。者的接触线为轴线旋转。者的接触线为轴线旋转。

【技术实现步骤摘要】
一种具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统


[0001]本专利技术涉及断路器
，具体而言，涉及一种具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统。

技术介绍

[0002]触头系统是断路器的核心部件，为保证断路器长时间稳定可靠地运行，其温升不允许超过国家标准规定的数值。断路器在分断过程中触头材料损失比较大，闭合过程中接触部位容易发生融焊。断路器在进行多次短路分断试验或电寿命试验后，其动触头上的银点被电弧烧损侵蚀严重，影响短路分断试验的试后验证及电寿命操作次数。要改善此问题，目前一般有三个解决方向。一是从银点的材质入手，让银点更耐磨和抗烧蚀，此措施必然会带来成本的大幅增加；二是增加动、静触头间的开距，但对于电寿命操作次数改善有限，且对体积紧凑的塑壳断路器产品非常不易实施；三是设置弧触头，让触头系统的部分触头片作为弧触头先接通后分断，从而有效的保护主触头，此方法目前在万能式断路器上应用较多，其触头系统要求有较大的结构尺寸，在塑壳断路器上不易实施。
[0003]目前具有弧触头的触头系统主要应用在万能式断路器上，有些方案弧触头与主触头都设置在动触头导体上，动触头导体通过一旋转轴装配于触头支架，并由触头簧压紧在触头支架上，上述动触头导体的旋转轴与触头支架的旋转轴不重合，要保证弧触头先合后分，触头簧需要较大的行程。触头系统需要较大的尺寸才能布置下上述方案的结构。有些方案弧触头通过软连接与动触头导体连接，其零件数量多，结构复杂且尺寸更大。塑壳断路器其额定电流小，外形尺寸一般比万能式断路器小很多，其动触头和触头支架的旋转轴都是重合的，现有的万能式断路器的技术方案无法直接适用塑壳断路器。
[0004]例如公开号为CN 107799368 B的中国专利技术专利，其公开了一种塑壳断路器触头结构，包括静触头，静触头的一端为具有U形凹腔的U形弯折端，还包括设置在U形凹腔中的磁铁组件，所述U形弯折端的底壁上设有触头底孔，所述磁铁组件的底部设有与触头底孔相对应的磁铁底孔，塑壳断路器触头结构还包括用于插入到触头底孔和磁铁底孔中以对磁铁组件进行定位的定位柱。装配时先将磁铁组件安装到U形弯折端的U形凹腔中，再讲静触头安装到定位柱上，定位柱穿过触头底孔并连接在磁铁底孔中；拆卸时将定位柱卸下，将磁铁组件从U形凹腔中水平移出。静触头中通过定位柱安装了铁芯和铁芯外壳，其结构比较复杂，而且外形尺寸比较大。

技术实现思路

[0005]基于上述问题，本专利技术提供一种具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，通过设置弧触头，让触头系统的弧触头先接通后分断，有效的保护主触头，保证断路器长时间稳定可靠地运行，其温升不超过国家标准规定的数值；另外，弧触头的位置比静触头更靠近灭弧室，在断路器分断短路电流时有利于电弧更早的进入灭弧室，减小了电弧停滞时间和增大了电弧电压上升率，增强了触头系统限流作用，也有利于短路分断试验的试后验证。
[0006]本专利技术的具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，其包括壳体，该壳体内设有转轴组件、静触头导体组件和灭弧室，所述转轴组件由动触头焊接在动触头导体上，动触头导体固定在转轴中；所述静触头导体组件包括静触头、弧触头、压簧和沉头螺钉，静触头焊接在静触头导体上。本专利技术断路器触头系统通过设置弧触头，让触头系统的弧触头先接通后分断，有效的保护主触头，保证断路器长时间稳定可靠地运行，其温升不超过国家标准规定的数值。相比无弧触头的结构方案本专利技术的断路器触头系统具有更高的电寿命次数。且弧触头的位置比静触头更靠近灭弧室，在断路器分断短路电流时有利于电弧更早的进入灭弧室，减小了电弧停滞时间和增大了电弧电压上升率，增强了触头系统限流作用，也有利于短路分断试验的试后验证。
[0007]万能断路器弧触头系统方案中动触头导体与触头支架的旋转轴不重合，为了保证弧触头先合后分，触头簧需要较长的行程，需要较大的尺寸才能布置整个触头系统。本专利技术的断路器触头系统将弧触头设置在静触头导体中，仅需一个压簧和沉头螺钉，在实现弧触头和静触头导体的相对旋转的同时，保证两者始终接触。
[0008]另外，弧触头无需单独设置旋转轴，弧触头在压簧作用力下与静触头导体保持接触，并以两者的接触线为轴线旋转；弧触头和动触头导体尺寸小，结构紧凑。相比传统方案，此触头系统零件数量少，简单可靠，减少了贵金属的使用，降低了成本。
[0009]在断路器闭合和断开的过程中，此结构触头系统保证电弧始终在弧触头和动触头导体之间产生，有效的保护了动静主触头。
[0010]需要说明的本专利技术的断路器触头系统应用在双断点塑壳断路器的例子，应用在单断点塑壳断路器时，独立壳体由断路器外壳代替，同时只需将动触头导体和转轴的尺寸和位置稍作变化即可实施。
[0011]本专利技术的具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统的工作过程如下：
[0012]断路器合闸时，转轴组件逆时针旋转向静触头组件从接近直到闭合，完成电流回路接通的过程。闭合过程中动触头导体与弧触头间隙达到足够小，两者之间的空气击穿产生电弧，此电弧在弧触头顶部及动触头导体与弧触头将要接触的位置产生。转轴组件继续逆时针旋转，动触头导体与弧触头完成接触，电弧熄灭。弧触头受到压力，以弧触头与静触头导体的接触线为轴线逆时针旋转，压簧未与螺钉接触的部分圈数受力发生局部扭转，保证弧触头和静触头导体的接触及其接触压力。此时转轴组件将继续旋转，直至动触头和静触头接触并走完超程，保证断路器持续正常通过负载电流。
[0013]断路器分闸时，转轴组件顺时针旋转离开静触头组件从闭合到断开，完成回路断开的过程。断开过程中，动触头和静触头首先脱离接触，而此时弧触头在压簧力的作用下，以弧触头与静触头导体的接触线为轴线顺时针旋转，压簧未与螺钉接触的部分圈数受力发生局部扭转，保证弧触头和静触头导体的接触及其接触压力，此时弧触头和动触头导体仍保持接触，动触头和静触头间无电弧产生。转轴组件继续顺时针旋转，弧触头受到静触头导体的限制停止顺时针旋转，弧触头和动触头导体脱离接触，两者之间产生电弧。转轴组件继续顺时针旋转，开距增大，电弧被拉长，在磁场力和气体双重吹弧的作用下，进入灭弧室，被切割和冷却最终熄灭。保证断路器分断负载电流或故障电流。
[0014]优选的是，所述弧触头为S形结构件，其两端均带有圆弧面，其中一端圆弧面的底部为水平面，所述水平面上开有沉孔，该沉孔的直径大于或等于压簧的外径。
[0015]在上述任一方案中优选的是，所述弧触头通过压簧压紧在静触头导体上，形成导电回路。
[0016]在上述任一方案中优选的是，所述静触头导体的下端折弯处设有沉头孔，沉头螺钉装入所述沉头孔中，其上端与压簧的内圈接触。
[0017]在上述任一方案中优选的是，所述沉头螺钉的顶部与弧触头之间留有间隙，对压簧起限位作用。
[0018]在上述任一方案中优选的是，所述静触头导体为一端向内折弯的勾子状，另一端为水平状的结构件。
[0019]在上述任一方案中优选的是，所述压簧的一端抵靠在弧触头的沉孔中，另一端抵靠在静触头导体的沉头螺钉安装面的反面。
[0020]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，其包括壳体(10)，该壳体内设有转轴组件、静触头导体组件和灭弧室(9)，其特征在于：所述转轴组件由动触头(6)焊接在动触头导体(7)上，动触头导体(7)固定在转轴(8)中；所述静触头导体组件包括静触头(2)、弧触头(3)、压簧(4)和沉头螺钉(5)，静触头(2)焊接在静触头导体(1)上。2.如权利要求1所述的具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，其特征在于：弧触头(3)为S形结构件，其两端均带有圆弧面，其中一端圆弧面的底部为水平面，所述水平面上开有沉孔(31)，该沉孔的直径大于或等于压簧(4)的外径。3.如权利要求1或2所述的具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，其特征在于：弧触头(3)通过压簧(4)压紧在静触头导体(1)上。4.如权利要求1所述的具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，其特征在于：静触头导体(1)的下端折弯处设有沉头孔，沉头螺钉(5)装入所述沉头孔中，其上端与压簧(4)的内圈接触。5.如权利要求4所述的具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，其特征在于：沉头螺钉(5)的顶部与弧触头(3)之间留有间隙。6.如权利要求1或4或5中任一项所述的具有弧触头的塑料外壳式断路器触头系统，其特征在于：静触...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明群，嵇绍玉，刘建军，
申请(专利权)人：江苏德能电力设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：