[发明专利]具有高分断能力的断路器自动闭合触头装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压断路器的触头装置，特别是一种旋转式串联双断点的自动闭合触头装置。

背景技术

分断能力是低压断路器十分重要的性能指标。为了提高分断能力，现有技术的断路器，特别是选择性保护断路器采用了旋转式串联双断点的自动闭合触头装置。所谓旋转式，是指动触头以转动的运动形式与静触头闭合/分断。所谓串联双断点，是指两个动触点分别与两个静触头协同闭合/分断。所谓自动闭合，是指触头装置在无外力作用下，能依靠自身触头弹簧的弹性力而自动闭合。现有技术的旋转式串联双断点的自动闭合触头装置，虽然其分断能力比单断点触头装置提高了一倍，但由于存在以下缺点而使其分断能力仍然不理想：一是由于触头弹簧安装在触头支持的旋转轴上，使触头弹簧对于动触头分断的阻力随静触头的开断距离的加大而增大，从而大大降低了动触头的分断速度，并加大了电弧的产生；二是灭弧室的封闭问题没有得到很好的解决，使得电弧熄灭时间长、流串严重。

中国发明专利申请说明书CN200810132890.6所示的结构，该触头弹簧同时有以下两个功能：一是动触头在无外力作用的情况下，能在触头弹簧的作用下自动向静触头闭合，从而接通回路，实现触头常闭状态；二是该弹簧也是一个超程弹簧，它使动静触头闭合后继续向动触头施加一个力，以保证动静触头可靠闭合，即确保触头具有足够的触头超程。

不过，这种使触头自动闭合的触头弹簧与一般触头的超程弹簧相比存在一个区别：在触头分断过程中，使触头自动闭合的触头弹簧将产生一个阻碍触头快速分断的阻力，而一般的超程弹簧不存在此类问题。随着上述自动闭合触头的触头开距加大，该触头弹簧对动触头断开速度的减速影响就越大，即触头弹簧的弹性变形加大后，触头弹簧的扭矩也将加大，但由于现有技术中触头弹簧的力臂1不会发生变化、触头弹簧对动触头(或触头支持)作用力的角度也不会发生变化，因此该触头弹簧作用于动触头上的阻力会随动静触头之间的开距的加大而不断加大，从而明显降低动静触头的分断速度，延长拉弧时间，令分断能力大打折扣。特别是面对大的故障电流来说，现有技术对触头分断速度的不利影响，将无法保证电路安全、可靠的分断，也容易在动静触头之间产生电弧，造成触头的损伤，影响限流效果等。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明将为断路器提供一种具有高分断能力的自动闭合触头装置的技术方案，在不降低触头可靠闭合性能的同时，将触头弹簧对动触头的分断阻力的影响降到最低，从而提高触头分断速度和可靠性、减小电弧，使断路器具有较高的分断能力。具体技术方案如下：

一种具有高分断能力的断路器，包括壳体11、操作机构、电磁机构、触头装置、一对灭弧室12a、12b和两个灭弧区17a、17b；所述触头装置包括：触头支持2；位于触头支持2轴心的旋转轴21；一对静触头14a、14b，安装在灭弧区17a、17b内；一对灭弧室12a、12b，安装在灭弧区17a、17b内；所述触头支持2上连接有操作机构控制部51和电磁机构控制部52，操作机构和电磁机构分别通过触头装置的操作机构控制部51、电磁机构控制部52驱动触头支持2绕旋转轴21旋转；桥式动触头1安装在触头支持2上，所述动触头1与触头支持2保持同步旋转；使所述动触头1上的动触点与静触头上的静触点一一对应，所述动静触点相对于旋转轴21对称分布，从而形成旋转串联双断点结构。

所述自动闭合触头装置还包括一对触头弹簧3a、3b，和一对固定触头弹簧3a、3b的弹簧固定轴31a、31b；所述触头弹簧3a、3b是扭簧，并以旋转轴21为中心呈中心对称分布；所述弹簧固定轴31a、31b设在触头支持2的两侧的壳体上11。

在触头支持2内设有两个扭簧槽8a、8b，每个扭簧槽8a、8b内各设有一条扭簧接触线7a、7b。所述扭簧接触线7a、7b可以设置在扭簧槽8a、8b内凸起物的尖端处；也可以安装在扭簧槽8a、8b的槽体侧壁上。所述扭簧接触线7a、7b平行于旋转轴21放置，并相对于旋转轴21为中心呈中心对称分布。所述触头弹簧3a、3b的一端抵在壳体11上，另一端搭在扭簧接触线7a、7b上，所述触头弹簧3a、3b通过扭簧接触线7a、7b在触头闭合方向A上向触头支持2施加扭簧力F；在触头断开过程中，触头弹簧作用在扭簧接触线上的力臂L变大，扭簧力F与其切向分力f之间的夹角α变大。