一种直流电磁式高速断路器制造技术

一种直流电磁式高速断路器，其包括主触头机构、电磁操作机构、瞬时过电流脱扣装置、灭弧罩、辅助触头开关组，所述主触头机构和瞬时过电流脱扣装置安装在主框架中；所述灭弧罩安置在断路器本体上方；所述电磁操作机构与辅助触头开关组相连后再安装在主框架的外侧，共同构成断路器本体；中间的安装座连接上部的灭弧罩及下部的断路器本体；所述电磁操作机构的电磁铁为螺管式电磁铁，电磁吸合线圈、动铁芯、静铁芯安装在模压绝缘盒内，动铁芯和静铁芯内置反力恢复弹簧，动铁芯与棘爪采用轴销连接的铰接结构连接。本实用新型专利技术结构简单，铜材消耗少，体积小，电弧熄灭快，分断能力强，工作状态稳定。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直流电磁式高速断路器，尤其涉及一种工矿电力机车、 城市轨道交通电动车辆及铁路牵引机车中用于主电路保护的直流电磁式高速断 路器。
技术介绍
高速断路器作为一种主电路保护开关，是一种高速限流空气断路器。当检 测到线路中电流过大(短路、过载检测等)之后，具有极短的响应时间，能自 动脱扣，快速断开主触头，并且在断开电路的过程中，快速灭弧，因此，特别 适合对机车车辆直流线路中的电气设备进行保护，是车辆电传动系统中最重要的执行保护电器；也可用作轧钢、采矿等工业领域硅直流装置、直流电机的保 护及小型直流馈电装置的分级保护断路器。目前，用于牵引系统的直流断路器有电空式或电磁式断路器两种类型，典 型结构为由驱动机构(电空传动装置或电磁吸合机构)、触头单元(主触头组、 弧触头组)、电流检测脱扣装置、灭弧系统(吹弧线圈、灭弧罩)、辅助触头组 及外壳等组成。这些断路器的不足之处是，电空式高速断路器体积庞大，需要 气源及配管，管路易堵塞，难维护；过电流脱扣装置的电流整定值设定采用螺 旋扭簧调节压力，震动情况下工作状态不稳定；传统的直流高速断路器所需合 闸功率大，需耗费大量有色金属铜材来制造吹弧线圈；陶瓷灭弧片易破损；弧 区大，有很多产品还需设置二次灭弧辅助装置，不适用于现代轨道交通中越来 越高的综合指标要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单，铜材消耗少，体积小，电弧熄灭快，分断能力强，工作状态稳定的直流电磁式高速断路器。本技术的技术方案是其包括主触头机构、电磁操作机构、瞬时过电 流脱扣装置、灭弧罩、辅助触头开关组，所述主触头机构和瞬时过电流脱扣装 置安装在主框架中；所述灭弧罩安置在断路器本体上方；所述龟磁操作机构与 辅助触头开关组相连后再安装在主框架的外侧，共同构成断路器本体；中间的 安装座连接上部的灭弧罩及下部的断路器本体；所述电磁操作机构的电磁铁为 螺管式电磁铁，电磁吸合线圈、动铁芯、静铁芯安装在模压绝缘盒内，动铁芯 和静铁芯内置反力恢复弹簧，动铁芯与棘爪采用轴销连接的铰接结构连接。所述主触头机构一般由动触头、静触头、与动触头和静触头相连的带散热 器的汇流接线排、传动连杆、主弹簧、弧角构成，它们均装在由高强度电工模 压成型材料制成的左、右安装框架组成的腔体内。所述瞬时过电流脱扣装置包括有绝缘外壳，外壳内置脱扣静铁芯、脱扣动 铁芯、脱扣杠杆；脱扣杠杆尾部的支点用销安装在绝缘外壳上，中部与前端通 过销分别与脱扣动铁芯及连接架相连接；整定机构内置整定压縮弹簧，整定压 縮弹簧上端与连接架相连，下端固定于调整螺母上，整定值调整螺栓置于整定 机构的最下端；采用与动触头相连的汇流接线排作为贯通式电流检测线圈。两 方向的故障电流均可引发快速脱扣动作。所述灭弧罩为斜向排列的上翘形栅片式结构，中部为由难燃电工模压成型 材料制成的隔弧板及消游离灭弧金属栅片组成的隔弧片组，隔弧片组上部设有 顶板，下部设有底板，所述隔弧片组、顶板和底板通过螺杆联接成一个整体。所述辅助触头开关组由两个单独的辅助触头开关组成，装在密封的辅助触 头盒内。本辅助开关组通过导杆与所述主触头机构的传动连杆连接，实现联锁 操作。本技术是一种直流电磁式高速断路器，为单极、无极性、模块结构， 由于省去了磁轭、磁极及吹弧线圈，结构简单；灭弧罩为斜向排列的上翘形栅 片式结构，在切断电路的过程中，产生恒定的电弧电压，电弧沿栅片的斜面向上 运动中被切断成短弧，加之灭弧栅组四面无阻碍排风，使弧温迅速冷却，有利 于游离气体的散发，更能快速地熄灭电弧，从而大大提高其分断能力；过电流 脱扣装置的电流整定值设定采用压縮弹簧调节压力，工作状态稳定。本技术采用成型电工塑料制成隔弧片，不易破损。与传统的灭弧罩相 比，重量大大减轻，增加了强度和抗破坏性，减少了外形尺寸；本技术过流脱扣装置，选用简单可靠的压縮弹簧及异型连接架，增加 了机构的稳定性，确保整定值不受影响。附图说明图1是本技术一实施例的结构示意图2是图1所示实施例灭弧罩各部分组装立体放大示意图3是图1所示实施例灭弧罩的主视图4是图4所示灭弧罩中的隔弧板主视图5是图4所示灭弧罩中的隔弧板的俯视图6是图4灭弧罩中的消游离金属栅片的主视图7是图1所示实施例的过电流脱扣装置的结构示意图。图中l.灭弧罩；2.隔弧板；3.金属栅片；4.弧角；5.静触头；6.动触头；7.电磁操作机构；8.动铁芯；9.电磁吸合线圈；IO.主框架；11.辅助触头开关组;12.棘爪；13.压杆；14.传动连杆；15.主弹簧；16.瞬时过电流脱扣装置;17.脱扣杠杆；18.整定值调整螺栓；19.整定弹簧；20.脱扣静铁芯；21.脱扣动铁芯；22.下汇流母线排；23.上汇流母线排；24.安装座；25.顶板；26.短路板；27.底板；28.连接架；29.外壳；30.调节螺母；31.反力恢复弹簧;32.静铁芯具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式加以详细说明。参照图l，本实施例包括主触头机构、电磁操作机构7、瞬时过电流脱扣装 置16、灭弧罩l、辅助触头开关组ll。主触头机构和瞬时过电流脱扣装置7安 装在主框架10中；灭弧罩1安置在断路器本体上方；电磁操作机构7与辅助触 头开关组11相连后再安装在主框架10的外侧，共同构成断路器本体；中间的 安装座24连接上部的灭弧罩1及下部的断路器本体；所述电磁操作机构7选用螺管式电磁铁，电磁吸合线圈9、动铁芯8、静铁 芯32安装在模压绝缘盒内，动铁芯8和静铁芯32内置反力恢复弹簧31，动铁 芯8与棘爪12采用轴销连接的铰接结构连接。5所述主触头机构包括动触头6、静触头5、与动触头6和静触头5相连的带 散热器的下汇流母线排22、上汇流母线排23、传动连杆14、主弹簧15、弧角4， 它们均装在由高强度电工模压成型材料制成的左、右安装框架组成的腔体内。动触头6在与传动连杆14联接的主弹簧15压力下通过汇流母线排22的转 动肘节部分导电，不使用软联接。各转动机构的活动部位采用无油润滑轴套， 免加油，使维护保养更加便利。所述电磁操作机构7的电磁吸合线圈9得电励磁，动铁芯8通过棘爪12驱 动主触头机构动作闭合，当电磁吸合线圈9断电后，反力恢复弹簧使动铁芯8 与棘爪12复位，动触头6断开。电磁操作机构7省去了电空操作惯用的空气配 管，无泄漏，尤其适用于高寒地区使用。所述辅助触头开关组11包括两个单独的辅助触头开关，其中一个由一对常 开触点、二对常闭触点构成，另一个由二对常开触点、 一对常闭触点构成，均 装在密封的辅助触头盒内，辅助触头开关通过压杆13与所述主触头机构的传动 连杆14连接。参照图3~图7，所述灭弧罩1包括顶板25、底板27，在顶板25和底板27 之间，装有隔弧板2和金属栅片4，金属栅片4相对嵌入斜放在隔弧板2中，金 属栅片4与隔弧板2成组排列形成隔弧片组，排列方式为斜向上翘排列；所述 隔弧片组与隔弧片组之间留有间隙，隔弧片组的数量根据灭弧大小的要求、产 生电弧电压的大小确定(一般为10 40组，本实施例为18组)；灭弧罩顶部的 金属栅片通过短路板26连接，各隔弧片组通过螺杆串接，与底板27组合后， 装于安装座24;安装座24通过螺栓固定于外壳29上；所述金属栅片4为消游 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电磁式高速断路器，包括主触头机构、电磁操作机构、瞬时过电流脱扣装置、灭弧罩、辅助触头开关组，所述主触头机构和瞬时过电流脱扣装置安装在主框架中；所述灭弧罩安置在断路器本体上方；所述电磁操作机构与辅助触头开关组相连后再安装在主框架的外侧，共同构成断路器本体；中间的安装座连接上部的灭弧罩及下部的断路器本体；其特征在于，所述电磁操作机构的电磁铁为螺管式电磁铁，电磁吸合线圈、动铁芯、静铁芯安装在模压绝缘盒内，动铁芯和静铁芯内置反力恢复弹簧，动铁芯与棘爪采用轴销连接的铰接结构连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡耀成，杨敏，钱明华，
申请(专利权)人：湘潭电机股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]