一种双触点塑壳断路器论文和设计-陈正龙

全文摘要

本实用新型涉及一种双触点塑壳断路器，包括有可枢转地安装至该触头支架的动触头，并可相对该触头支架作逆时针旋转或顺时针旋转，其特征在于：动触头的两端分别设置有第一动触头和第二动触头，所述静触头设置在所述壳体上并呈“U”型，该静触头也具有两个，包括有第一静触头和第二静触头，与现有技术相比，本实用新型的优点在于独特的U型静触头可实现预分断技术，所谓预分断技术是指当短路电流流过触头系统时，U型静触头和动触头上产生的电动力是相互排斥的；短路电流越大，相斥的电动力也越大，且与短路电流同时产生；在脱扣动作发生前，电动斥力就可以使动静触头分离，通过拉长电弧增长它们之间等效电阻，达到抑制短路电流上升的目的。

主设计要求

1.一种双触点塑壳断路器，包括有壳体(1)、动触头、静触头以及触头支架(2)，所述动触头能相对该触头支架(2)作逆时针旋转或顺时针旋转，其特征在于：所述动触头的两端分别设置有具有第一动触头触点(321)的第一动触头(32)和具有第二动触头触点(331)的第二动触头(33)，所述静触头设置在所述壳体(1)上并呈“U”型，该静触头也具有两个，包括有第一静触头(41)和第二静触头(42)，所述第一静触头(41)和第二静触头(42)的端部分别设有第二静触头触点(411)和第二静触头触点(421)，所述第一动触头(32)的第一动触头触点(321)和第二动触头(33)的第二动触头触点(331)能够与所述第一静触头(41)的第二静触头触点(411)和所述第二动触头(33)的第二动触头触点(331)接触和分离，从而实现电流的接通和分断。

设计方案

2.根据权利要求1所述的双触点塑壳断路器，其特征在于：所述触头支架(2)包括有架体(21)、所述架体(21)上设有供具有第一动触头(32)和第二动触头(33)的动触臂(31)伸出的第一通孔(22)和第二通孔(23)以及连接在该动触臂(31)上的触头弹簧，该触头弹簧使得所述动触臂(31)的第一动触头(32)始终具有与第一静触头(41)的第二静触头触点(411)以及第二动触头(33)始终具有与第二静触头(41)的第二静触头触点(421)相接触的趋势。

3.根据权利要求2所述的双触点塑壳断路器，其特征在于：所述动触臂(31)的两侧分别局部设有第一凹凸结构(311)和第二凹凸结构(312)，所述壳体(1)对应于所述动触臂(31)两侧的凹凸结构设有第一定位柱(5)和第二定位柱(6)，所述触头弹簧包括有第一触头弹簧(7)和第二触头弹簧(8)，所述第一触头弹簧(7)包括有相连接的第一子触头弹簧(71)和第二子触头弹簧(72)，所述第一子触头弹簧(71)和第二子触头弹簧(72)之间的第一连接部(73)连接在所述第一凹凸结构(311)，所述第一子触头弹簧(71)和第二子触头弹簧(72)的端部连接在所述第一定位柱(5)上，对应地，所述第二触头弹簧(8)包括有相连接的第三子触头弹簧(81)和第四子触头弹簧(82)，所述第三子触头弹簧(81)和第四子触头弹簧(82)之间的第二连接部(83)连接在所述第二凹凸结构(312)上，所述第一子触头弹簧(71)和第二子触头弹簧(72)的端部连接在所述第二定位柱(6)上。

4.根据权利要求3所述的双触点塑壳断路器，其特征在于：所述第一子触头弹簧(71)和第二子触头弹簧(72)与所述第一连接部(73)共同构成“U”型，所述第三子触头弹簧(81)和第四子触头弹簧(82)和所述第二连接部(83)也共同构成“U”型。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的双触点塑壳断路器，其特征在于：所述壳体(1)上对应于所述第一动触头(32)和第二动触头(33)的位置设置有第一灭弧室(9)和第二灭弧室(10)。

6.根据权利要求5所述的双触点塑壳断路器，其特征在于：所述壳体(1)对应于所述第一灭弧室(9)的位置具有至少一个第一透气孔(11)，所述壳体(1)对应于所述第二灭弧室(10)的位置具有至少一个第二透气孔(12)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种断路器，尤其涉及一种双触点塑壳断路器。

背景技术

现有断路器属于一种能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能够关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。一般地，现有断路器的部件包括跳扣、锁扣、上连杆、下连杆、动触头支架、动触头和两个静触头，其中，动触头包括两个动触头触点，每个静触头都设置有一个静触头触点。

而触头灭弧系统主要由动静触头和灭弧室构成，在老一代产品中动静触头和灭弧室是安装在底座内的，并且由于动触头安装在三相一体的转轴内，所以相间绝缘不是很好，电弧容易乱窜，导致相间短路；另外，触头灭弧系统承担着分断各种故障电流的重要任务，有必要采用限流新技术提高短路分断能力；最后，电网容量的不断提高对低压断路器的开断能力的要求越来越高，分断能力与体积成为各断路器生产厂家的主题，在提高开断能力的前提下，尽量缩小产品的体积，可以为开关柜等设备节约大量空间，还可以节约贵重金属。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能提高短路分断能力的双触点塑壳断路器。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能够避免电弧于三相间乱窜的双触点塑壳断路器。

本实用新型所要解决的第三个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能够有效解决温升问题的双触点塑壳断路器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该双触点塑壳断路器，包括有壳体、动触头、静触头以及触头支架，所述动触头能相对该触头支架作逆时针旋转或顺时针旋转，其特征在于：所述动触头的两端分别设置有具有第一动触头触点的第一动触头和具有第二动触头触点的第二动触头，所述静触头设置在所述壳体上并呈“U”型，该静触头也具有两个，包括有第一静触头和第二静触头，所述第一静触头和第二静触头的端部分别设有第一静触头触点和第二静触头触点，所述第一动触头的第一动触头触点和第二动触头的第二动触头触点能够与所述第一静触头的第一静触头触点和所述第二动触头的第二动触头触点接触和分离，从而实现电流的接通和分断。

进一步地，所述触头支架包括有架体、所述架体上设有供具有第一动触头和第二动触头的动触臂伸出的第一通孔和第二通孔以及连接在该动触臂上的触头弹簧，该触头弹簧使得所述动触臂的第一动触头始终具有与第一静触头的第一静触头触点以及第二动触头始终具有与第二静触头的第二静触头触点相接触的趋势。

进一步地，所述动触臂的两侧分别局部设有第一凹凸结构和第二凹凸结构，所述壳体对应于所述动触臂两侧的凹凸结构设有第一定位柱和第二定位柱，所述触头弹簧包括有第一触头弹簧和第二触头弹簧，所述第一触头弹簧包括有相连接的第一子触头弹簧和第二子触头弹簧，所述第一子触头弹簧和第二子触头弹簧之间的第一连接部连接在所述第一凹凸结构，所述第一子触头弹簧和第二子触头弹簧的端部连接在所述第一定位柱上，对应地，所述第二触头弹簧包括有相连接的第三子触头弹簧和第四子触头弹簧，所述第三子触头弹簧和第四子触头弹簧之间的第二连接部连接在所述第二凹凸结构上，所述第一子触头弹簧和第二子触头弹簧的端部连接在所述第二定位柱上。

优选地，所述第一子触头弹簧和第二子触头弹簧与所述第一连接部共同构成“U”型，所述第三子触头弹簧和第四子触头弹簧和所述第二连接部也共同构成“U”型。

为了提高灭弧效果，所述壳体上对应于所述第一动触头和第二动触头的位置设置有第一灭弧室和第二灭弧室。并且第一灭弧室和第二灭弧室均采用金属栅片短弧与自动气吹熄弧相结合的新技术提高电弧电压，使电弧电压迅速上升并维持在较高的水平；同时可采用增磁结构，使电弧尽快进入第一灭弧室和第二灭弧室，从而加快熄弧性能。

为了防止壳体内的于灭弧时的温度过高，所述壳体对应于所述第一灭弧室的位置具有至少一个第一透气孔，所述壳体对应于所述第二灭弧室的位置具有至少一个第二透气孔。基于双断点技术为标志的断路器基本原理是整个回路断开后产生2个断点，相应会产生2个电弧电压。在短路电流过来时，电弧燃烧可以消耗吸收大量能量，从而达到限流的目的。双断点型结构较传统的单断点型结构消耗的电路能量提高了一倍，采用双断点技术，最高分断能力达到150kA。由于本实用新型的壳体内部有2个断点，触头压力提高了1倍，相应的对操作机构的操作力也有了较大的提高，在设计操作机构时尽量增大力臂或改变传动方式，以解决操作力的问题。双断点温升较单断点型高，由于每相增加了一个断点，接触电阻增加了1倍，相应的温升也会有所提高，本实用新型通过提高接触压力和增厚镀层来解决温升问题。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于独特的U型静触头可实现预分断技术，所谓预分断技术是指当短路电流流过触头系统时，U型静触头和动触头上产生的电动力是相互排斥的；短路电流越大，相斥的电动力也越大，且与短路电流同时产生；在脱扣动作发生前，电动斥力就可以使动静触头分离，通过拉长电弧增长它们之间等效电阻，达到抑制短路电流上升的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例中双触点塑壳断路器内部的结构示意图；

图2为图1一个角度的结构示意图；

图3为图1中另一个角度的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中触头支架的结构示意图；

图5为图4中架体的结构示意图；

图6为图4中第一触头弹簧和第二触头弹簧连接在动触臂的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～6所示，为本实用新型的最佳实施例。本实施例中的双触点塑壳断路器，包括有壳体1、动触头、静触头以及触头支架2，动触头能相对该触头支架2作逆时针旋转或顺时针旋转，动触头的两端分别设置有具有第一动触头触点321的第一动触头32和具有第二动触头触点331的第二动触头33，静触头设置在壳体1上并呈“U”型，该静触头也具有两个，包括有第一静触头41和第二静触头42，第一静触头41和第二静触头42的端部分别设有第二静触头触点411和第二静触头触点421，第一动触头32的第一动触头触点321和第二动触头33的第二动触头触点331能够与第一静触头41的第二静触头触点411和第二动触头33的第二动触头触点331接触和分离，从而实现电流的接通和分断。其中，触头支架2包括有架体21、架体21上设有供具有第一动触头32和第二动触头33的动触臂31伸出的第一通孔22和第二通孔23以及连接在该动触臂31上的触头弹簧，该触头弹簧使得动触臂31的第一动触头32始终具有与第一静触头41的第二静触头触点411以及第二动触头33始终具有与第二静触头42的第二静触头触点421相接触的趋势。独特的U型静触头可实现预分断技术，所谓预分断技术是指当短路电流流过触头系统时，U型静触头和动触头上产生的电动力是相互排斥的；短路电流越大，相斥的电动力也越大，且与短路电流同时产生；在脱扣动作发生前，电动斥力就可以使动静触头分离，通过拉长电弧增长它们之间等效电阻，达到抑制短路电流上升的目的。

另外，动触臂31的两侧分别局部设有第一凹凸结构311和第二凹凸结构312，壳体1对应于动触臂31两侧的凹凸结构设有第一定位柱5和第二定位柱6，触头弹簧包括有第一触头弹簧7和第二触头弹簧8，第一触头弹簧7包括有相连接的第一子触头弹簧71和第二子触头弹簧72，第一子触头弹簧71和第二子触头弹簧72之间的第一连接部73连接在第一凹凸结构311，第一子触头弹簧71和第二子触头弹簧72的端部连接在第一定位柱5上，对应地，第二触头弹簧8包括有相连接的第三子触头弹簧81和第四子触头弹簧82，第三子触头弹簧81和第四子触头弹簧82之间的第二连接部83连接在第二凹凸结构312上，第一子触头弹簧71和第二子触头弹簧72的端部连接在第二定位柱6上。第一子触头弹簧71和第二子触头弹簧72与第一连接部73共同构成“U”型，第三子触头弹簧81和第四子触头弹簧82和第二连接部83也共同构成“U”型。

为了提高灭弧效果，壳体1上对应于第一动触头32和第二动触头33的位置设置有第一灭弧室9和第二灭弧室10。并且第一灭弧室9和第二灭弧室10均采用金属栅片短弧与自动气吹熄弧相结合的新技术提高电弧电压，使电弧电压迅速上升并维持在较高的水平；同时可采用增磁结构，使电弧尽快进入第一灭弧室9和第二灭弧室10，从而加快熄弧性能。为了防止壳体1内的于灭弧时的温度过高，壳体1对应于所述第一灭弧室9的位置具有至少一个第一透气孔11，壳体1对应于所述第二灭弧室10的位置具有至少一个第二透气孔12。由于本双触点塑壳断路器基于双断点技术为标志的断路器基本原理是整个回路断开后产生2个断点，相应会产生2个电弧电压。在短路电流过来时，电弧燃烧可以消耗吸收大量能量，从而达到限流的目的。双断点型结构较传统的单断点型结构消耗的电路能量提高了一倍，采用双断点技术，最高分断能力达到150kA。由于本实用新型的壳体1内部有2个断点，触头压力提高了1倍，相应的对操作机构的操作力也有了较大的提高，在设计操作机构时尽量增大力臂或改变传动方式，以解决操作力的问题。双断点温升较单断点型高，由于每相增加了一个断点，接触电阻增加了1倍，相应的温升也会有所提高，本断路器通过提高接触压力和增厚镀层来解决温升问题。

在特大短路情况下，断路器也需要进行脱扣操作从而使电流开断，此时动触头受到来自第一静触头41和第二静触头42的巨大的电动斥力，该斥力使第一动触头32的第一动触头触点321以及第二动触头33的第二动触头触点331从第一静触头41的第二静触头触点411和第二静触头触点421的第二静触头触点421分离，从而实现断路器的开断操作，迅速压缩第一触头弹簧7和第二触头弹簧8作顺时针旋转与第一静触头41和第二静触头42分离，从而断开短路电流。另外，该塑壳断路器所采用的新型封闭式触头灭弧系统将动静触头和灭弧室一起用耐电弧的高强度塑料材料密封起来，形成一个封闭式结构，可以加大灭弧室气体压力，不仅极大地提高了短路分断能力，还提高了短路分断的可靠性，各相的触头灭弧系统相对独立，保证相间绝缘；分断时产生的电弧能量主要由模块的型腔承受，降低了对断路器外壳的强度要求，底座可采用热塑性材料。

设计图

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