專利名稱：斷路器觸頭系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種斷路器觸頭系統(tǒng)，屬于電氣開關領域。
背景技術：
斷路器是低壓配電系統(tǒng)中最重要的配電設備，隨著電力工程對電源和輸配電設備要求的不斷提高，對用于電路保護開關的性能要求也越來越高，小型化、高性能、模塊化、高可靠性是現(xiàn)階段空氣斷路器的主要發(fā)展方向。觸頭系統(tǒng)是斷路器的重要組成部分，觸頭系統(tǒng)中觸頭彈簧參數(shù)及觸頭終壓力值的設計十分關鍵，直接關系到斷路器的短時耐受性能。 提高斷路器短時耐受電流值可以增加B類斷路器的選擇性保護范圍，有效提高級差保護的可靠性，防止越級跳閘等事故的發(fā)生。眾所周知，增加觸指數(shù)量可以有效的降低電動斥力， 進而使斷路器在不提高觸頭終壓力的條件下，能夠通過更高的短路耐受電流，但是在不增加斷路器體積情況下，這種增加觸指數(shù)量的方案勢必會導致觸指厚度減小，進而造成位于觸指下方用于安放觸頭彈簧空間過于減小，彈簧的高徑比增大，觸頭彈簧易失效。觸頭彈簧失效會導致觸頭終壓力減小，相互接觸的觸點表面接觸電阻增加、電連接可靠性降低、觸頭溫升增加，進而導致斷路器使用壽命縮短和可靠性減低。中國專利200710025637. 6公布了一種斷路器動觸頭結構。該方案中，為了提高短時耐受電流，采用增加觸指數(shù)量的方案，具體實施為去除觸指間與觸頭支持成一體的隔離柵片，使用固定支架和柵片來分隔觸指。采用減薄隔離柵片增加觸指的容納空間，進而增加觸指數(shù)量的辦法。該結構中隔離柵片的厚度一般都被壓縮到0.8 1mm。萬能式斷路器一般都是連續(xù)工作制( 小時不間斷工作)，長期通電，導致觸頭部分溫度較高(觸指表面溫度可能超過100°C )。如果使用耐高溫、耐電弧、結構強度較高的熱固性塑料來制造隔離柵片，受制于熱固性塑料成型工藝條件的限制，其厚度不可能做得很薄(一般要求> 1.2mm)， 無法實現(xiàn)上述結構。而使用熱塑性材料來制造隔離柵片，熱塑性材料在溫度較高時其結構強度會降低，隔離柵片會變軟，使得觸指左右晃動甚至出現(xiàn)較大位移。觸指的移動導致壓在觸指腹部凹槽中的觸頭彈簧發(fā)生歪斜，導致在合間時觸頭彈簧有效壓縮量減小，觸頭終壓力減小、接觸電阻增加、觸頭及整個斷路器溫升增加，一方面降低觸頭的抗熔焊性；另一方面導斷路器溫升過高，使設計效果大打折扣。且因為零件的增加，結構太過緊湊，導致安裝困難，不易實現(xiàn)自動化。此外，在有限的空間內增加觸指數(shù)，過多的觸指數(shù)量和過薄的觸指厚度導致壓在觸指腹部的觸頭彈簧中徑尺寸受到制約，結果是觸頭彈簧高徑比過大。而觸頭彈簧長時間連續(xù)工作時彈簧總是處于其極限受壓狀態(tài)，因此彈簧易過早因疲勞而失效，導致合閘位置時的觸頭彈簧對觸指壓力減小，即觸頭終壓力減小，進而短時耐受電流減小，選擇性保護的范圍就變小、極差配合的精確度降低或失效。圖1所示為現(xiàn)有公知技術中DW450萬能式斷路器的動觸頭系統(tǒng)，該方案中，每個觸指1腹部前后排列兩根觸頭彈簧2，這兩根觸頭彈簧稱為一組，即每一根觸指對應一組觸頭彈簧。觸指間使用隔離柵片隔開。其觸指數(shù)較少，影響短時耐受電流指標。

發(fā)明內容
鑒于上述，本發(fā)明的目的是提供一種斷路器觸頭系統(tǒng)，它具有能實現(xiàn)增加觸指數(shù)目，優(yōu)化觸頭彈簧結構，增大觸頭終壓力力臂尺寸的特點，因此可提高斷路器整體性能，尤其是短時耐受電流，且結構簡單，安裝方便。本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的一種斷路器觸頭系統(tǒng)，包括觸指、觸頭彈簧、觸頭支持，觸頭支持兩側用夾板固定， 觸頭支持上設有隔離柵片，若干觸指用軸穿連在一起，該軸的兩端由兩夾板上的孔支撐，觸頭彈簧置于觸指的腹部和隔離柵片的間隔之間，其特征在于以不少于一片的觸指為一組， 每組觸指共用一組觸頭彈簧。更進一步地所述一組觸頭彈簧包含不少于一個的彈簧。一組觸頭彈簧的規(guī)格可以相同或不同。一組觸頭彈簧中各個彈簧平行排列或同軸排列。所述隔離柵片與觸頭支持一體成型。所述一組觸指內的各片觸指之間夾置有擋片。本發(fā)明的有益效果是1.解決了隔離柵片擠占觸頭系統(tǒng)空間過多的問題，減少了隔離柵片的個數(shù)，增加了觸指數(shù)量，提高了空間利用率；2.增加了觸頭彈簧的中徑，減小了觸頭彈簧的高徑比，提高了觸頭彈簧的工作穩(wěn)定性，增加了設計壽命。3.在不增大觸頭終壓力、不增加機構負荷的條件下，增加了觸指數(shù)，改善了終壓力作用點的位置，提高了觸頭系統(tǒng)能夠通過的短時耐受電流值；4.結構簡單，易于實現(xiàn)自動化安裝。


圖1是公知技術示意圖；圖2是觸頭受力示意圖；圖3是本發(fā)明第一實施例結構簡圖；圖4是本發(fā)明第二實施例結構簡圖；圖5是本發(fā)明第三實施例結構簡圖；圖6是本發(fā)明第四實施例結構簡圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種斷路器觸頭系統(tǒng)，包括觸指、觸頭彈簧、觸頭支持，觸頭支持兩側用夾板固定，觸頭支持上設有隔離柵片，若干觸指用軸穿連在一起，該軸的兩端由兩夾板上的孔支撐，觸頭彈簧置于觸指的腹部和隔離柵片的間隔之間，其中以不少于一片的觸指為一組，每組觸指與隔離柵片之間共用一組或兩組觸頭彈簧。一組觸指內的各片觸指之間夾置有擋片。一組觸頭彈簧包含不少于一個的彈簧。一組觸頭彈簧的規(guī)格可以相同或不同。 一組觸頭彈簧中各個彈簧平行排列或同軸排列。隔離柵片與觸頭支持一體成型。
下面結合附圖詳細說明。如圖3所示，本發(fā)明的斷路器觸頭系統(tǒng)包括觸頭支持1、觸指2、觸頭彈簧。其中觸指2的下端經(jīng)軟連接6 (導線)與母排7電連接。兩片觸指2為一組，每一組觸指的兩個觸指之間夾置擋片3，通過軸11將觸指組和擋片3穿連在一起，觸頭支持1的兩側用夾板8固定，觸頭支持1上設有用以隔開觸指組的隔離柵片10，隔離柵片10上每個間隔形成放置觸頭彈簧4的槽9。軸11的兩端由兩夾板8上的孔支撐。觸指組、擋片3、軸11 組成的集合體通過軸11穿過夾板8上的孔并以該孔為支撐可以繞軸11旋轉。每組觸頭彈簧包括同軸安置的大彈簧5和小彈簧4，它們的一端安裝于觸頭支持1上的槽9中，另一端置于一觸指組兩片觸指腹部的凹槽12內，即兩片觸指共壓一組彈簧且每組觸指下方只有一排觸頭彈簧。觸指組之間用與觸頭支持一體的隔離柵片10隔開。合閘時，觸頭彈簧被壓縮，對觸指腹部凹槽施加反作用力，這個反作用力使動、靜觸點緊密結合，導通電流，這里觸頭彈簧對觸指腹部凹槽施加的反作用力即為觸頭終壓力。本方案的觸頭系統(tǒng)在其結構上有以下創(chuàng)新形式1.觸指以兩片為一觸指組，取消了原來兩片觸指間的隔離柵片，并以厚度極小 (可以達到0.2mm，甚至更小)的復合材料制成的絕緣擋片3代替之。觸指組間的隔離柵片仍然保留，保留的隔離柵片可以起到限位觸頭彈簧和觸指組的作用，保證觸頭系統(tǒng)結構的穩(wěn)定性。2.每一組觸指對應一組觸頭彈簧，每組觸頭彈簧只有一排彈簧，并且每組彈簧有兩個大小不同的彈簧套裝在一起組成。每個組內的兩個接觸片腹部均有一凹槽，一組觸頭彈簧的一端壓在兩個接觸片腹部的凹槽內，另一端壓在觸頭支持上的槽內，即兩個觸指共
用一組彈簧。3.取消一組觸指間的隔離柵片后，觸頭支持上安放觸頭彈簧的空間增加了一倍， 即觸頭彈簧的中徑比現(xiàn)有技術條件下的結構增加了一倍，使觸頭彈簧的高徑比大大縮小， 使其設計壽命大大增加和耐受疲勞性大大增強。4. “一排兩根、以大套小”的彈簧排列方式，使觸指腹部觸頭彈簧安裝凹槽的總體位置向上提升，使得觸頭終壓力相對于轉軸11的作用力臂加長，終壓力的力矩在不增大終壓力的情況下就得以加大，即使同樣的觸頭終壓力能夠克服更大的電動斥力，從而提高觸頭系統(tǒng)能夠通過的短時耐受電流值。如圖2所示，F(xiàn)彈1為第一排彈簧壓在觸指上的力，F(xiàn) 彈2為第二排彈簧壓在觸指上的力，彈簧的力矩為從轉軸至F彈1的力矩與從轉軸至F彈2 的力矩之和。當產(chǎn)生短路時會在觸點處產(chǎn)生如圖示F斥，其產(chǎn)生的力矩為從轉軸到F斥的力矩。當F斥產(chǎn)生的力矩大于F彈產(chǎn)生的力矩時，觸頭系統(tǒng)會被斥開，斷路器將產(chǎn)生彈跳， 觸頭會燒灼。因此轉軸距離觸頭彈簧的力臂越大，越能阻止電動斥力相對與轉軸形成的轉矩，因此也有利于提高斷路器的短時耐受電流。在本發(fā)明的其它實施例中，還可以有以下結構變化如圖4所示，以兩片觸指2為一組，每組觸指共用一組觸頭彈簧，一組觸頭彈簧中包含成“品”字排列的一個大彈簧5和兩個小彈簧4。凡以兩片觸指為一組，一組觸頭彈簧中包含一個大彈簧和兩個小彈簧的變形結構視為本發(fā)明的等同結構或實施例結構。如圖5所示，以兩片或多片觸指2為一組，每組觸指使用一組觸頭彈簧，一組觸頭彈簧中包括兩個彈簧5，兩個彈簧5成“一”字排列(即成平行排列)或嵌套使用(即成同軸排列)。凡以兩片或多片觸指為一組，一組觸頭彈簧成平行排列或嵌套使用的變形結構均視為本發(fā)明的等同結構或實施例結構。如圖6所示，以三片觸指2為一組，每組觸指共用一組觸頭彈簧，一組觸頭彈簧中包括成兩列平行排列的四個彈簧5。凡以三片觸指為一組，一組觸頭彈簧成多列平行排列或嵌套使用的變形結構視為本發(fā)明的等同結構或實施例結構。需要申明的是，上述實施例僅用于對本發(fā)明進行說明而非對本發(fā)明進行限制，因此，對于本領域的技術人員來說，在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下對它進行各種顯而易見的改變，都應在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種斷路器觸頭系統(tǒng)，包括觸指、觸頭彈簧、觸頭支持，觸頭支持兩側用夾板固定，觸頭支持上設有隔離柵片，若干觸指用軸穿連在一起，該軸的兩端由兩夾板上的孔支撐，觸頭彈簧置于觸指的腹部和隔離柵片的間隔之間，其特征在于以不少于一片的觸指為一組，每組觸指共用一組觸頭彈簧。
2.如權利要求1所述的斷路器觸頭系統(tǒng)，其特征在于 所述一組觸頭彈簧包含不少于一個的彈簧。
3.如權利要求2所述的斷路器觸頭系統(tǒng)，其特征在于 所述一組觸頭彈簧的規(guī)格可以相同或不同。
4.如權利要求2所述的斷路器觸頭系統(tǒng)，其特征在于 所述一組觸頭彈簧中各個彈簧平行排列或同軸排列。
5.如權利要求1所述的斷路器觸頭系統(tǒng)，其特征在于 所述隔離柵片與觸頭支持一體成型。
6.如權利要求1所述的斷路器觸頭系統(tǒng)，其特征在于 所述一組觸指內的各片觸指之間夾置有擋片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種斷路器動觸頭系統(tǒng)，包括觸指、觸頭彈簧、觸頭支持，觸頭支持兩側用夾板固定，觸頭支持上設有隔離柵片，若干觸指用軸穿連在一起，該軸的兩端由兩夾板上的孔支撐，觸頭彈簧置于觸指的腹部和隔離柵片的間隔之間，其特征在于以不少于一片的觸指為一組，每組觸指共用一組觸頭彈簧。本發(fā)明可提高斷路器短時耐受電流，提高斷路器的整體壽命。
文檔編號H01H73/04GK102315046SQ20101022355
公開日2012年1月11日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者劉磊, 南寅, 宇文麗霞, 張炎 申請人:北京人民電器廠有限公司