隔離開關的電流迴路結構的製作方法
2024-04-11 14:11:05
專利名稱：隔離開關的電流迴路結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及隔離開關領域，具體涉及隔離開關的電流迴路結構。
背景技術：
目前，國內的隔離開關內部電流迴路的設計均採用多觸頭接觸，利用動觸頭支架的上下直線運動來完成「合閘」和「分閘」的操作。也有個別廠家採用單觸頭迴路，但是，這類產品的動觸頭和靜觸頭之間的電動力對觸頭壓力影響大。在施耐德INT125的隔離開關中，利用動觸頭支架的上下直線運動來實現動觸頭和靜觸頭「合閘」和「分閘」的操作，觸頭支架上帶有四個動觸頭，其分別與四個靜觸頭接觸，電流迴路是通過四對動觸頭和靜觸頭的接觸來實現。這種結構的隔離開關存在以下缺點多觸頭的接觸給電流迴路的可靠性帶來了風險；該電流迴路無導弧機構，當動觸頭和靜觸 頭在「合閘」和「分閘」操作時，產生的電弧將會對動觸頭和靜觸頭產生嚴重的燒蝕，以至減少了產品的使用壽命；觸頭的分合閘速度與人力操作有關，影響動觸頭和靜觸頭的分斷性倉泛。
實用新型內容基於現有技術中的上述不足，本實用新型旨在提出一種隔離開關的電流迴路結構，其優化了電流迴路設計，提高了電流迴路的可靠性，使動觸頭和靜觸頭之間的電動力對觸頭壓力影響最小。同時，該電流迴路結構還採用了引弧角的設計，減少了電弧在動觸頭和靜觸頭間的停滯時間，很好地改善了電弧對觸頭的燒蝕。本實用新型的一種隔離開關的電流迴路結構的技術方案為一種隔離開關的電流迴路結構，包括一個動觸頭、一個靜觸頭，其中動觸頭固定於動觸頭支架上，動觸頭支架一端與用於帶動所述動觸頭支架運動的運動機構相連接，另一端與軟導線連接，靜觸頭固定於靜觸頭支座上，靜觸頭支座與靜觸頭連接的一側的下部自由端部向著動觸頭支架下方延伸形成引弧角。進一步地，軟導線連接至所述動觸頭的下方，電流從接入端子流動通過軟導線，在所述動觸頭與靜觸頭接觸之後，再流動通過靜觸頭，從靜觸頭支座向外輸出。與之前所述的施耐德INT125的隔離開關的電流迴路相比較，本實用新型的隔離開關的電流迴路結構引入了軟導線，經由軟導線提供接入端子和動觸頭支架之間的電氣連接。僅使用了一對動觸頭和靜觸頭，減少了觸頭的數量，提高了電流迴路的可靠性。且電流從所述動觸頭的下方流入，現有技術中的隔離開關的電流方向通常為直接從動觸頭處直線方向輸入。進一步地,運動機構具有快速閉合動觸頭與靜觸頭的快速閉合裝置。運動機構的快速閉合裝置使得動觸頭和靜觸頭可以快速閉合，觸頭的分合閘速度與人力操作無關，改善了動觸頭和靜觸頭的分斷性能。進一步地，靜觸頭支座為彎折形狀，靜觸頭設置在靜觸頭支座的豎直邊上。[0011 ] 通過靜觸頭傳導至靜觸頭支座的電流將經過靜觸頭支座的豎直邊向上傳導,並流動通過橫向邊並向外輸出。進一步地，靜觸頭支座為倒U形，靜觸頭設置在倒U形的一側的豎直邊上，倒U形的另一側的豎直邊端部向水平方向彎折並向外延伸。通過靜觸頭傳導至靜觸頭支座的電流將經過靜觸頭所在的倒U形的豎直邊向上傳導，流經倒U形的頂邊，再經過倒U形的另一側的豎直邊豎直向下傳導，當到達豎直邊的末端時，再由豎直向下方向傳導轉為水平方向傳導並向外輸出。根據電動力仿真軟體的分析，這兩種形式的靜觸頭支座的設計可以有效地削減電流迴路中電動力對動觸頭和靜觸頭分合的影響。進一步地,倒U形頂邊的長度為2mm。進一步地，動觸頭和靜觸頭的材料為對環境無害的銀化合物，動觸頭和靜觸頭的 材料的抗熔焊性強，但是電弧在靜觸頭上的移動性比較差。本實用新型利用電弧有向電阻小的方向移動的趨勢，在靜觸頭支座上增加弓I弧角的設計，有效地減少電弧在動觸頭和靜觸頭之間的停止時間，改善了電弧對動觸頭和靜觸頭的燒蝕。進一步地，在動觸頭和靜觸頭處於打開狀態時，引弧角的自由端部至動觸頭支架的自由端部的距離大於5. 5mm。進一步地，在動觸頭和靜觸頭處於閉合狀態時，靜觸頭支座與靜觸頭連接的邊與動觸頭支架之間的最小距離大於形成引弧角的邊與動觸頭支架的自由端部之間的最小距離。進一步地，電流是通過軟導線向下流入至動觸頭下方，在軟導線上從上至下流動，經過軟導線與觸頭支架的接觸點，再在動觸頭支架上向著動觸頭從下至上流動。這種電流流動方向的設計是迂迴流動的，相比於現有技術中的電流的直線流動可以進一步減少電動斥力。進一步地，電流是通過軟導線向上流入至動觸頭下方，在軟導線上從下至上流動，經過軟導線與觸頭支架的接觸點，再在動觸頭支架上向著動觸頭從下至上流動。綜上所述，本實用新型的電流迴路結構減少了觸頭的數量，大大地提高了電流迴路系統的可靠性並有效地節約了成本；使電動斥力對動觸頭和靜觸頭「分閘」和「合閘」的影響最小化，有效地提高了隔離開關的電氣性能；在靜觸頭支座上引入的引弧角的設計，縮短了電弧在觸頭間的停滯時間，大大地減少了電弧對觸頭的燒蝕，有效地改善了產品的電氣壽命。
本實用新型的其它優點和特徵將從接下來的僅以非限制性示例的目的給出的並表示在附圖中的本實用新型的特定實施例的說明變得更加清楚明顯，在附圖中圖I是本實用新型的電流迴路結構的示意圖；圖2a至圖2c是本實用新型的電流迴路結構的動觸頭支架、靜觸頭支座以及軟導線的不同的實施方式；圖3是對圖2b和圖2c中的電流迴路結構的動觸頭支架、靜觸頭支座以及軟導線的實施方式進行仿真後所得出電動斥力與倒U形頂邊的距離的關係曲線；[0027]圖4a和圖4b分別為動觸頭和靜觸頭處於閉合和打開狀態下時，引弧角的示意圖；圖5是動觸頭和靜觸頭打開時，引弧角對電弧的引導的示意圖。附圖標記說明I動觸頭支架2軟導線3靜觸頭4動觸頭5接入端子 6靜觸頭支座7運動機構8引弧角
具體實施方式
下面將參照圖I至圖5進一步說明本實用新型的電流迴路結構。如圖I所示，本實用新型的隔離開關的電流迴路結構，包括動觸頭4、靜觸頭3，動觸頭4固定在動觸頭支架I上，動觸頭支架I的一端與運動機構7相連接，該運動機構7用於帶動動觸頭支架I運動，動觸頭支架I的另一端與軟導線2連接，靜觸頭3固定在靜觸頭支座6上，電流從接入端子5進入，流動通過軟導線2和動觸頭支架I至動觸頭4，動觸頭4與靜觸頭3接觸之後，再流經靜觸頭3，最後從靜觸頭支座6向外輸出。在靜觸頭支座6與靜觸頭3連接的一側的下部自由端部向著動觸頭支座下方延伸形成引弧角8。與之前所述的施耐德INT125的隔離開關的電流迴路相比較，本實用新型的隔離開關的電流迴路結構引入了軟導線2，經由軟導線2提供接入端子5和動觸頭支架I之間的電連接。僅使用了一對動觸頭和靜觸頭，減少了觸頭的數量，提高了電流迴路的可靠性。且電流從所述動觸頭的下方流入，現有技術中的隔離開關的電流方向通常為直接從動觸頭處直線方向輸入。運動機構7具有快速閉合動觸頭與靜觸頭的快速閉合裝置。在運動機構7中所使用的快速閉合裝置可以是任何可以實現動、靜觸頭4、3快速閉合的快速閉合裝置。運動機構7的快速閉合裝置使得動觸頭4和靜觸頭3可以快速閉合，動、靜觸頭4、3的分合閘速度與人力操作無關，改善了動觸頭4和靜觸頭3的分斷性能。如圖2a所示，在本實用新型的一個實施例中，靜觸頭支座6為直角彎折形狀靜觸頭3設置在靜觸頭支座6的豎直邊b上。電流經過軟導線2從動觸頭下方流入，流動方向為在軟導線2上先向下流動至動觸頭支架端部，然後再向著動觸頭4方向流動，接著流動通過動觸頭4，通過相互接觸的動、靜觸頭4、3，電流通過靜觸頭3傳導至靜觸頭支座6，並接著經過靜觸頭支座6的豎直邊b向上傳導，流動通過其橫向邊d並向外輸出。在該實施方式中，動觸頭4承受的來自於靜觸頭3所在的邊b對動觸頭4所在的邊cl的電動吸力Fs與動觸頭4承受的靜觸頭3所在的邊b對軟導線c2的電動斥力Fr在一定程度上相互抵消，有利於對動觸頭4所承受力的有效控制。如圖2b所示，在本實用新型的另一個實施例中，靜觸頭支座6為倒U形，靜觸頭3設置在倒U形的右側的豎直邊b上，倒U形的左側的豎直邊a向水平方向彎折並向外延伸。電流經過軟導線2從動觸頭下方流入，流動方向為在軟導線上先向下流動至動觸頭支架端部，然後再沿著動觸頭支架向動觸頭4方向流動，接著流動通過動觸頭4，通過相互接觸的動、靜觸頭4、3，電流通過靜觸頭3傳導至靜觸頭支座6，將經過倒U形右側的豎直邊b向上傳導，流經倒U形的頂邊，再經過倒U形的左側的豎直邊a豎直向下傳導，當到達豎直邊a的末端時，再由豎直向下方向傳導轉為水平方向傳導並向外輸出。軟導線2向上凸起，電流是通過軟導線2向下流入至動觸頭支架下方，在軟導線上從上至下流動，經過軟導線與觸頭支架的接觸點，再在動觸頭支架上向著動觸頭從下至上流動，如箭頭所示，從上至下再從下至上向著動觸頭4流動。如圖2c所示的本實用新型的另一個實施例與圖2b所示的實施例的不同之處在於，軟導線2向下凸起，電流是通過軟導線2向上流入至動觸頭支架下方，在軟導線上從下至上流動，經過軟導線與觸頭支架的接觸點，再在動觸頭支架上向著動觸頭從下至上流動，如箭頭所示，從下至上向著動觸頭4流動。 在圖2a至2c中，電流均是經過軟導線2從動觸頭4的下方進入，當電流進入時，電流先沿著軟導線向下流動，到達動觸頭支架端部後再向上流動，使電流迂迴流動。根據電動力仿真軟體分析，這兩種形式的靜觸頭支座的設計可以有效地削減電流迴路中電動力對動觸頭和靜觸頭分合閘的影響。圖3示出了圖2b和圖2c中的電流迴路結構的動觸頭支架、靜觸頭支座以及軟導線的實施方式進行仿真後所得出電動斥力與倒U形頂邊的距離的關係曲線。在電動力仿真軟體中統一圖2b至圖2c的坐標系，當在電路中通相等電流(I=7000A)的情況時，圖2c所示的實施例中，隨著倒U形的兩條豎直邊a、b間的距離的增力口，動觸頭4所受的電動斥力持續增加，即使當倒U形的豎直邊a與豎直邊b之間的距離近似為O時,此時動觸頭支架I所受的最小電動斥力距為65. 8N. m ;圖2b所示的實施例中，當倒U形的豎直邊a與豎直邊b之間的距離為O時，由於動觸頭4受到的豎直邊b向著軟導線2的電動斥力Fr與豎直邊a向著軟導線2的電動吸力Fs近似地相互抵消，此時動觸頭支架I所受的最小電動斥力距為10. 5N.m。考慮到工藝的實施條件，取倒U形的豎直邊a與豎直邊b之間的距離為2_為本實用新型的電路系統結構的優化設計，此時電動斥力矩為14. 5N. m0圖4a和圖4b示出了動觸頭4和靜觸頭3處於閉合和打開狀態下時，引弧角的示意圖。靜觸頭支座6與靜觸頭3連接的邊的下部自由端部向外延伸形成引弧角8。動觸頭4和靜觸頭3的材料為對環境無害的銀化合物，動觸頭4和靜觸頭3的材料的抗熔焊性強，但是電弧在靜觸頭4上的移動性比較差。本實用新型利用電弧有向電阻小的方向移動的趨勢，在靜觸頭支座6上增加引弧角8的設計,有效地減少電弧在動觸頭4和靜觸頭3之間的停止時間，改善了電弧對動觸頭4和靜觸頭3的燒蝕。在動觸頭4和靜觸頭3處於打開狀態時，引弧角8的自由端部至動觸頭支架I的自由端部的距離d3大於5. 5mm。在動觸頭4和靜觸頭3處於閉合狀態時，靜觸頭支座6與靜觸頭3連接的邊與動觸頭支架I之間的最小距離dl大於形成引弧角8的邊與動觸頭支架I的自由端部之間的最小距離d2o如圖5所示，在引弧角8的存在下，動觸頭4和靜觸頭3之間的電弧沿著圖5中的箭頭所示向下移動。綜上所述，本實用新型的電流迴路結構減少了觸頭的數量，大大地提高了電流迴路系統的可靠性並有效地節約了成本；使電動斥力對動觸頭和靜觸頭「分閘」和「合閘」的影響最小化，有效地提高了隔離開關的電氣性能；在靜觸頭支座上引入的引弧角的設計，縮短了電弧在觸頭間的停滯時間，大大地減少了電弧對觸頭的燒蝕。有效地改善了產品的電氣壽命。以上對本實用新型進行了詳細介紹，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型實施例的思想，在具體實施方式
及應用範圍上的改變不應認為偏離了本實用新型保護的 範圍，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種隔離開關的電流迴路結構，包括一個動觸頭(4)、一個靜觸頭(3)，其特徵在於所述動觸頭(4)固定於動觸頭支架(I)上，所述動觸頭支架(I) 一端與用於帶動所述動觸頭支架(I)運動的運動機構(7)相連接，另一端與軟導線(2)連接，所述靜觸頭(3)固定於靜觸頭支座(6)上，所述靜觸頭支座(6)與所述靜觸頭(3)連接的一側的下部自由端部向著所述動觸頭支架(I)下方延伸形成引弧角(8 )。
2.根據權利要求I所述的隔離開關的電流迴路結構，其特徵在於所述軟導線(2)連接至所述動觸頭(4)的下方，電流從接入端子(5)流動通過所述軟導線(2)，在所述動觸頭(4)與所述靜觸頭(3 )接觸之後，再流動通過所述靜觸頭(3 )，從所述靜觸頭支座(6 )向外輸出。
3.根據權利要求I或2所述的隔離開關的電流迴路結構，其特徵在於所述運動機構(7)具有快速閉合動觸頭與靜觸頭的快速閉合裝置。
4.根據權利要求I或2所述的隔離開關的電流迴路結構，其特徵在於所述靜觸頭支座(6)為彎折形狀，所述靜觸頭(3)設置在所述靜觸頭支座(6)的豎直邊上。
5.根據權利要求I或2所述的隔離開關的電流迴路結構，其特徵在於所述靜觸頭支座(6)為倒U形，所述靜觸頭(3)設置在倒U形的一側的豎直邊(b)上，倒U形的另一側的豎直邊(a)端部向水平方向彎折並向外延伸。
6.根據權利要求5所述的隔離開關的電流迴路結構，其特徵在於倒U形頂邊的長度為 2mm。
7.根據權利要求I或2所述的隔離開關的電流迴路結構，其特徵在於在所述動觸頭(4)和所述靜觸頭(3)處於打開狀態時，所述引弧角(8)的自由端部至所述動觸頭支架(I)的自由端部的距離大於5. 5mm。
8.根據權利要求7所述的隔離開關的電流迴路結構，其特徵在於在所述動觸頭(4)和所述靜觸頭(3 )處於閉合狀態時，所述靜觸頭支座(6 )與所述靜觸頭(3 )連接的邊與所述動觸頭支架(I)之間的最小距離(dl)大於形成所述弓I弧角(8 )的邊與所述動觸頭支架(I)的自由端部之間的最小距離(d2)。
專利摘要本實用新型提出一種隔離開關的電流迴路結構，其優化了電流迴路設計，提高了電流迴路的可靠性。一種隔離開關的電流迴路結構，包括一個動觸頭(4)、一個靜觸頭(3)，其特徵在於所述動觸頭(4)固定於動觸頭支架(1)上，所述動觸頭支架(1)一端與用於帶動所述動觸頭支架(1)運動的運動機構(7)相連接，另一端與軟導線(2)連接，所述靜觸頭(3)固定於靜觸頭支座(6)上，所述靜觸頭支座(6)與所述靜觸頭(3)連接的一側的下部自由端部向著所述動觸頭支架(1)下方延伸形成引弧角(8)。本電流迴路結構引入了引弧角的設計，減少了電弧對觸頭的燒蝕。改善了產品的電氣壽命。
文檔編號H01H1/00GK202633065SQ20122025475
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者徐勁琳, 鄧雪梅, 漆輝, 馬克.瑞沃 申請人:施耐德電器工業公司