[发明专利]用于插入式断路器的电连接机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于插入式断路器的电连接机构，属于电气开关领域。

背景技术

抽屉式框架断路器的本体和抽屉之间的电气连接是通过导电结构的抽、插来实现的。这种导电结构通常包括固定端子、插刀、用于连接固定端子和插刀的插入式夹头。其中，插刀安装在抽屉式断路器的本体上，分别与断路器的动、静触头相连接；固定端子安装在抽屉座内，其一端与断路器外侧的汇流排相连接；插入式夹头用于将插刀和固定端子之间形成电连接。

如上述，插刀用于和断路器本体内的导电结构连接，而固定端子安装在抽屉座内，用于和断路器外部的导电母排连接；插入式夹头则是用于固定端子和插刀之间的电连接。因此插刀应该具有以下功能：(a)能够可靠的承载断路器的额定电流，能够在一定时间内承载超过额定电流的故障电流，因此需要插入式夹头有一定的载流截面积，并且和固定端子或者插刀连接时候，接触面之间具有一定的接触压力；(b)断路器本体进入抽屉后，插刀进入插入式夹头的接触片之间的间隙所受到的阻力不应过大，以减轻操作者的操作负担；(c)最为重要的是，电力行业的不断发展对低压框架式断路器提出了更多新的要求，如在更小的体积下，能够承载更高的电流。(d)由于现有的制造技术和精度的限制，本体进入抽屉时候，插入式夹头应能克服插刀插入时候的偏差对接触效果的影响。

因此，要求断路器的本体和抽屉之间的电连接结构应该有如下的特点：(a)插刀和固定端子之间连接牢固可靠；(b)接触片和固定端子之间、接触片和插刀之间的连接应该有合适的压紧力，保证接触质量；同时，插刀的形状应该是能够尽量满足减少操作者的负担的要求；(c)接触片和固定端子之间、接触片和插刀之间的接触面积应该足够大，在有限的体积要求下以便能够承载更大的额定电流；(d)由于制造误差等引起的断路器本体插入抽屉时，插刀在插入接触片时候会出现偏移，此时接触片应能有良好的纠偏，即上述的电连接结构应具有的特点(a)至(c)中不会受到插刀插入方向的影响。

中国专利ZL98127171.5公布了一种用于可抽出式断路器的本体和抽屉座之间的电气连接结构(图9)，该方案中，使用一个带有完整接续于一个大于π角度的圆弧形的接触面的固定端子，成组安装的和该大于π弧度的接触面精确匹配的插入式夹头。该插入式夹头的内凹形圆弧面与固定端子上的大于π的圆弧形接触面进行精准的配合，另一端用于和插刀进行连接。这种结构的缺点是：与插入式夹口后端相配合的是固定端子的圆柱形接触弧面，插入式夹头不能进行适量的前后方向的调整，由于制造或者安装误差的存在，插入式夹头和插刀之间不能形成面接触配合，只能进行非常薄弱的线配合，造成插入式夹头和插刀之间导电的薄弱环节。假设上述技术方案中，不仅插入式夹头和固定端子座直接按进行面连接(B处)，而且插入式夹头和插刀之间也进行面连接(A处)。如图10所示，左侧是插刀毫无偏差地进入插入式夹头时候，A处和B处都能进行良好的面接触；右侧是当插刀进入插入式夹头时出现一定偏差，插入式夹头绕着圆柱接触面的轴心进行相应的偏移，由于固定端子安装在抽屉座内不可能活动，这样插刀和插入式夹头之间就不可能进行良好的面接触，即，在A’处仍旧出现了线接触。所以说该方案的连接，仍旧是有一定的缺陷的。该缺陷会使该导电系统在有限的安装体积下，其最大载流能力受到限制。

中国专利公开号CN1431744A中也公开了一种技术方案(图11)，该方案与上述ZL98127171.5的方案类似，即插入式夹头的接触片上具有凸出的圆弧面，固定端子上具有凹下的圆弧面。同样的，该方案不能提供较大的载流能力，同时，该方案反而会使插入式夹头应对插刀的偏移能力下降。如图12所示，在左图中是插刀无偏差正向进入插入式夹头时候，插刀与插入式夹头之间的配合(C)，插入式夹头与固定端子之间的配合(D)；右图是插刀出现偏移时候，插入式夹头与之配合偏移，可以看到配合点C’处，插入式夹头两侧的接触片与插刀的配合出现移位。这样会使接触压力出现变化，导致载流能力出现严重下降。