[实用新型]具有串阻式电路分合系统的无弧接触器

说明书

技术领域

本实用新型涉及负载开关控制电器领域，具体是一种具有串联电阻式电路分合系统的交流(或直流)无弧接触器。

背景技术

接触器是工业电气自动控制中极其重要的基础元件，其功能是根据传入的控制信号，对交、直流主线路频繁地进行远距离的自动切换。

现今普遍使用的是传统的机械式接触器，其核心结构就是触头灭弧系统。该系统由动、静触头和灭弧室组成。当负载电路需要接通电源时，接触器中的电磁铁通电吸合，衔铁带动动触头与静触头发生压力接触，完成接通任务。当需要分断负载时，电磁铁失电，吸力消失，衔铁复位，触头分离。而在触头刚分瞬间，其间的介质(通常是空气)被高电压(u＝L*di/dt)所击穿便引发了电弧。直到电弧在灭弧室中熄灭，负载电路才算彻底分断。如果运行的负载是强容性的，则由于容性电压不能突变，因而在接通瞬间会发生超过额定值数十倍的冲击电流，这就必须附设抑流装置加以限制。

传统的机械式接触器在运行中难以避免如下缺陷：

1、分断负载电路时总会引发电弧。反复引发电弧会使触头不断受到烧灼而产生熔蚀凹点和表面积炭，导致接触的可靠性不断下降而产生运行故障。因此，设计人员在采用新合金和新工艺提高触头耐弧抗熔性能的同时，还对灭弧室的器壁材料和弧腔设计不断改进以增强其灭弧性能。可是灭弧能力过强，分断时熄弧过快甚至不能起弧，便成了截流，而截流所产生的反向过电压对运行线路同样具有危险性。这一矛盾一直困扰着国内外接触器、断路器的设计者和制造商。

2、对于交流，还由于分断初相角的不确定性，即使设计的灭弧能力适度，也无法根本杜绝截流现象的发生。所以在运行的线路中，时有电容器、半导体及线路绝缘被击穿的情况出现。

3、在接通强容性电路时，必须增加投资和安装空间用于附设抑流装置。

上世纪后期，由于半导体器件的迅猛发展，电子电力开关(固态接触器)应运而生。这种开关对控制信号反应迅速，有极高的操作频率，无触点、无机械运动，实现了无弧分断。尽管固态接触器有如此优异的技术性能，可是它至今也不能取代传统接触器在电器市场中的霸主地位，原因是它的不足之处也是十分突出的：

1、通态热耗很大，其运行功耗是传统接触器的10-20倍。

2、因需要足够容量的散热器，其安装体积是传统接触器的8-15倍。

3、负载分断时，与电源没有电气绝缘间隔，这给设备检修带来不便。

4、易受电网扰动的影响，其运行也能对电网产生干扰。

5、价格贵，是传统接触器的10-15倍。

因此，固态接触器一直只能局限于某些特殊需要的场合，且一般是定制或自制的。

实用新型内容

本实用新型的目的，是在普通接触器的价位上提供一种能够无弧分断的接触器，以代替百年不变的灭弧分断的传统接触器。

为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

具有串阻式电路分合系统的三相交流无弧接触器，包括有底座、固接于底座中心上的电磁铁、沿电磁铁外围呈120度均布且与底座垂直固接的三组绝缘导筒、三组输入输出端子、三组固定阻值的耗能散热电阻和安放在电磁铁上方的辅助触点模块。而对于直流无弧接触器，只需二组对称于电磁铁安放的绝缘导筒、一付输入输出端子、一组固定阻值的耗能散热电阻。其特征在于：每组绝缘导筒内分别设置一付匹配于额定容量的动、静触头，静触头垫以缓冲弹簧安置在导筒底部，动触头则通过导电杆与衔铁连接板铰接，可随衔铁的升降而沿导筒内壁上下滑动；各绝缘导筒壁上均设置有等量的多个弹性电触点，每个弹性触点分别通过相应阻值的耗能散热电阻与所在导筒内的静触头有固定的电气连接，且能与滑行时的动触头逐次发生可靠的电接触。如此便构成串阻式电路分合系统。

所述绝缘导筒壁上的每组弹性电触点均按螺旋轨迹等距分置，且竖向间隔略小于动触头的有效厚度；最接近底部的弹性触点在动、静触头彻底分开前必须和动触头稍为超前电接触。

所述每组耗能散热电阻，其各段阻值必须保证接触器在额定电压等级额定负载容量的分断过程中，线路电流的下降速率不得引发超过线路绝缘所允许的反电势；且在额定状况下的一次分断，各段电阻的温升均不超过5K。

所述绝缘导筒内的动、静触头已无需使用耐弧抗熔的贵金属合金制造，用黄铜和紫铜加工后于接触面搪锡即可。

本实用新型中，其核心结构摈弃了传统的触头灭弧系统，取而代之的是独特的设计——串阻式电路分合系统。串阻式电路分合系统由绝缘导筒壁上的多个弹性电触点及其各个对应连接的固定电阻所构成，导筒内的动、静触头分别与对应的输入输出端子有可靠的电气连接。