一种高压直流接触器的制作方法

本实用新型涉及电开关设备设计制造领域，具体设计一种高压直流接触器。

背景技术：

随着当今市场行业(新能源汽车、4G通信电源、风力发电、轨道交通)的飞速发展，对高压直流接触器负载工作电压的要求也不断提高，其中新能源汽车高压直流接触器负载电压要求范围在450V～600V，轨道交通高压直流接触器负载电压要求范围在1500V～2000V，其负载能力也相应提高，为了解决在传统接触器在高电压负载接通和断开时产生的电弧而无法拉断，导致主触点烧毁的故障现象，为了提高高压直流接触器的使用寿命，需要对灭弧技术进行研究，而且，轨道交通用线路众多，每一条线路均要配备电力开关系统接触器，连接不便且安装繁琐，而且，由于现有技术中的接触器散弧系统问题导致很多接触器不能用于该高压高直流电的接触器，时常导致开或关线路时产生的电弧烧坏接触器。因此轨道交通需要经常更换接触器，使得人工成本增加，制造成本也增加。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种高压直流接触器，以解决现有接触器技术中存在上述高压直流接触器灭弧罩灭弧不及时、对接触器造成损害及安装在轨道交通线路中及其繁琐等。

本实用新型是通过如下技术方案予以实现的：

一种高压直流接触器，包括底座、外壳、组装壳体、推动机构总成和接触单体总成，所述推动机构总成安装于所述底座顶端中间位置上，所述外壳为两件且两件外壳顶端分别固定安装在接触单体总成底端的两边上，外壳底端固接与底座上，所述接触单体总成设于推动机构总成顶端且接触单体总成由若干个均以隔板隔开的常开接触单体并排组成，该隔板底端焊接固定在外壳上；所述组装壳体为两件且两件组装壳体夹装外壳前后两端。

所述推动机构总成由线圈筒、线圈架、支架、调节垫圈、电磁铁、套筒、铁芯和推动板组成，其中线圈筒设于支架内且线圈筒底端固接在底座顶端中间位置上，所述线圈架为中空工字轮结构且线圈架置于线圈筒中，所述调节垫圈、电磁铁和套筒三者从下到上依次叠放在线圈架内，套筒顶端套接有铁芯，铁芯顶端固定连接推动板中心位置。

所述常开接触单体由灭弧罩、静接触片、返回弹簧、动接触片、磁吹系统、连动框和触点弹簧组成，所述静接触片为两片且其顶端为弧形结构，静接触片中部固接于外壳顶端且静接触片顶端内弧面设有安装在隔板内的磁吹系统，该磁吹系统两端均穿过隔板连接有微动片开关；所述灭弧罩底端安装在外壳的顶端且静接触片从灭弧罩底端插出，所述触点弹簧顶端固接于所述连动框内部顶端，触点弹簧底端连接动接触片，连动框底端设有横槽，该横槽内插装推动板且连动框中部设有长条横槽，该长条横槽内横向穿过一两端固接在隔板上的定位板，所述返回弹簧底端固定安装在定位板上。

所述灭弧罩由两瓣灭弧罩壳体组成，每瓣灭弧罩壳体内部顶端均设有倒U型动引弧片，动引弧片两边均设有若干绝缘隔弧栅，绝缘隔弧栅底部设有静引弧片；所述灭弧罩壳体上设有螺栓孔，通过螺栓将两瓣灭弧罩壳体连接在一起。

所述返回弹簧的轴线与触点弹簧的轴线在同一直线上。

所述线圈筒与底座之间、外壳与底座之间、静接触片与外壳之间均以焊接固定连接；两件组装壳体之间通过加长螺栓夹装外壳。

所述绝缘隔弧栅为锯齿扇形结构且对动接触片呈包围式均匀布置于灭弧罩壳体内壁。

所述两片静接触片顶端外弧面上均设有静触点，所述动接触片两端外表面上均设有动触点；该动接触点与静触点在同一竖直方向上。

所述接触单体总成为三个常开接触单体组成。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型提供的一种高压直流接触器，有以下优势：

①设计多个接触触头相比传统的接触器更能适用多线路一键开关，经济实惠且安装方便；

②本实用新型的灭弧罩采用锯齿条扇形型绝缘隔弧栅式的两瓣灭弧罩壳体，加上静引弧片、动引弧片及磁吹系统多项灭弧零件组合，对电弧进行拉长、切断、冷却灭弧，提高电弧的伏安特性从而使电弧熄灭，减少对触点的烧蚀触点材料的转移，大大提高对电弧的熄灭效率，极大的减少了电弧对接触片的损害；

③设计返回弹簧，当需要关闭电流时，动静两接触片之间会产生温度极高的瞬时电弧，这时返回弹簧就可以及时将两接触片弹开，免受电弧灼烧，有效的保护了两接触片；

④接触器上设置微动片开关，微动片开关也会随之转动，即工人师傅可以从外面知道线路是否接通，观察方法简单明了准确。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型去掉隔板后的左视图；

图3是本实用新型的常开接触单体结构示意图；

图4是本实用新型的推动机构总成结构示意图；

图5是本实用新型的推动机构总成爆炸图；

图6是本实用新型的灭弧罩结构示意图；

图7是本实用新型的灭弧罩壳体内部结构示意图；

图中：1-常开接触单体，2-底座，3-外壳，4-灭弧罩，5-静接触片，6-组装壳体，7-微动片开关，8-隔板，9-组装孔，10-安装孔，11-线圈筒，12-线圈架，13-支架，14-调节垫圈，15-电磁铁，16-套筒，17-铁芯，18-推动板，19-灭弧罩安装孔，20-返回弹簧，21-静引弧片，22-动接触片，23-磁吹系统，24-触点弹簧，25-动引弧片，26-绝缘隔弧栅，27-螺栓孔，28-灭弧罩壳体，29-动触点，30-静触点，31-连动框，32-定位片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

如图1～7所示，本实用新型提供的一种高压直流接触器，包括底座2、外壳3、组装壳体6、推动机构总成和接触单体总成，所述推动机构总成安装于所述底座2顶端中间位置上，所述外壳3为两件且两件外壳3顶端分别固定安装在接触单体总成底端的两边上，外壳3底端固接与底座2上，所述接触单体总成设于推动机构总成顶端且接触单体总成由三个均以隔板8隔开的常开接触单体1并排组成，该隔板8底端焊接固定在外壳3上；所述组装壳体6为两件且两件组装壳体6夹装外壳3前后两端，外壳3主要用于保护推动机构总成及作为接触单体总成的安装座，总的结构从下往上为：底座2最底端且底座2地面设有若干安装孔10，用于将整个接触器安装于各类轨道交通车辆上，底座2上中间位置是推动机构总成，底座2上左右两边是焊接的外壳3，前后两边则是组装壳体6，外壳3顶端是若干个接触单体总成。

所述推动机构总成由线圈筒11、线圈架12、支架13、调节垫圈14、电磁铁15、套筒16、铁芯17和推动板18组成，其中线圈筒11设于支架13内且线圈筒11底端固接在底座2顶端中间位置上，所述线圈架12为中空工字轮结构且线圈架12置于线圈筒11中，所述调节垫圈14、电磁铁15和套筒16三者从下到上依次叠放在线圈架12内，套筒16顶端套接有铁芯17，铁芯17顶端固定连接推动板18中心位置；该推动机构总成结构简单紧凑，利用线圈通电产生磁场，带动铁芯17上下运动从而推动推动板18上下运动。

所述常开接触单体1由灭弧罩4、静接触片5、返回弹簧20、动接触片22、磁吹系统23、连动框31和触点弹簧24组成，所述静接触片5为两片且其顶端为弧形结构，静接触片5中部固接于外壳3顶端且静接触片5顶端内弧面设有安装在隔板8内的磁吹系统23，该磁吹系统23两端均穿过隔板8连接有微动片开关7；所述灭弧罩4底端安装在外壳3的顶端且静接触片5从灭弧罩4底端插出，所述触点弹簧24顶端固接于所述连动框31内部顶端，触点弹簧24底端连接动接触片22，连动框31底端设有横槽，该横槽内插装推动板18且连动框中部设有长条横槽，该长条横槽内横向穿过一两端固接在隔板上的定位板32，所述返回弹簧20底端固定安装在定位板32上。两片静接触片5底端接外部高压直流线，通过顶端与动接触片22两端相连/断开，从而联通/断开高压直流线路，当静接触片5与动接触片22接触或断开那一瞬间会产生温度高达两千°左右的电弧，对接触器影响较大，磁吹系统23的原理是利用磁场由永久磁钢产生，因此，有极性方向，通过磁极、导磁片产生足够强的磁场，电弧在磁场的作用下，迅速被拉长并进入灭弧罩4内，电弧拉长产生电弧压降值也相应增加，电弧压降≥电源电压时，使回路电流为零，达到电弧熄灭的作用；本实用新型将静接触片5设有静触头30的一端设成弧形，再将磁吹系统23设于内弧面内，增大磁吹系统23与接触片之间的接触面积，有效的提高磁吹系统23的利用率，大大提高对电弧的转移速度，加快了电弧的熄灭。

所述灭弧罩4由两瓣灭弧罩壳体28组成，每瓣灭弧罩壳体28内部顶端均设有倒U型动引弧片25，动引弧片25两边均设有若干绝缘隔弧栅26，绝缘隔弧栅26底部设有静引弧片21；所述灭弧罩壳体28上设有螺栓孔27，通过螺栓将两瓣灭弧罩壳体28连接在一起，在磁吹系统23的作用下，将两接触片接触或断开产生的电弧吹向绝缘隔弧栅26的顶部，增大电弧与绝缘隔弧栅26表面的接触面积，从而加强了电弧的冷却和消电离作用，促进电弧的熄灭。

所述返回弹簧20的轴线与触点弹簧24的轴线在同一直线上，使返回弹簧20在下降时不会因为偏离触点弹簧24产生偏斜，使静接触片5与动接触片22接触稳定可靠。

所述线圈筒11与底座2之间、外壳3与底座2之间、静接触片5与外壳3之间均以焊接固定连接；组装壳6上开有两组装孔9，利用加长螺栓从前后将外壳3夹装。

所述绝缘隔弧栅26为锯齿扇形结构且对动接触片22呈包围式均匀布置于灭弧罩壳体28内壁，磁吹系统23将电弧吹向绝缘隔弧栅26的顶部，这过程间增大了电弧与绝缘隔弧栅26表面的接触面积，从而加强了电弧的冷却和消电离作用，促进电弧的熄灭。

所述两片静接触片5顶端外弧面上均设有静触点30，所述动接触片22两端外表面上均设有动触点29；该动接触点29与静触点30在同一竖直方向上，动接触点29与静触点30分别位于动接触片22和静接触片5的上表面几何中心位置，该动接触点29与静触点30处于同一竖直方向上以确保动接触片22和静接触片5能全面贴合，最大限度增大两接触片接触面积。

所述接触单体总成为三个常开接触单体1组成，这时推动机构铁芯17位于中间的常开接触单体1正下方位置，以均衡前后两常开接触器单体1的受力情况。

微动片开关7上设有磁铁，微动片开关7接通磁吹系统23，当线路接通产生磁场，微动片开关7也会随之转动，即工人师傅可以从外面知道线路是否接通。

工作流程及原理：

将本实用新型底座2安装于轨道交通设备上，再把若干的直流电线路两端分别接入两静接触片5上，向线圈架12上的通一直流电流，使线圈架12上的线圈产生电磁场，从而吸引铁芯17，铁芯17拉动上方的推动板18向下做拉动运动，继而推动板18带动连动框31向下运动，连动框31向下运动，将设置在其内部顶端的触点弹簧24和弹簧上的动接触片22向下运动，使其贴合在静接触片5上，触点弹簧24缓解了动接触片22往下运动到接触静接触片5上的碰撞，从而接通直流电路线路，当需要关闭直流线路时，将通在线圈架12上的电流断开，线圈架12上的电磁场消失，在返回弹簧20的作用下，动接触片22很快复位，动接触片22与静接触片5断开，从而使接与静接触片5上的直流线路断开，起到利用小电流控制高压直流的作用，方便更安全，当静接触片5与动接触片22接触或断开那一瞬间接触点处产生温度高达两千°左右的电弧，对接触器影响及破坏较大，本实用新型的磁吹系统23利用通电瞬间能产生磁场，且电弧在磁场的作用下，能迅速被拉长的原理，在通电瞬间产生磁场并将电弧吹入灭弧罩4内，电弧拉长产生电弧压降值也相应增加，电弧压降≥电源电压时，使回路电流为零，达到电弧熄灭的效果，大大降低电弧对接触器内零件的破坏，提高接触器的使用寿命。

灭弧原理：

以两个相同的灭弧罩壳体28相互锁扣，形成灭弧室，并在灭弧室里设置有：2个静引弧片21和1个动引弧片25且均为金属材质，起作用是：当产品在高电压作用下，在产品动、静触点开启和断开时，会使空气击穿，产生电弧，因灭弧系统在产品的动、静触点位置处设计，根据左手定则原理，电流在磁场中运动时对产品触点进行磁吹灭弧，其磁吹方式即为带点离子受洛伦兹力作用方向，电弧在磁吹作用下，使电弧拉长，拉长的作用有两个：①使电弧拉长到灭弧罩内的切断腔内，使电弧分段断开，冷却灭弧；②另一作用是将燃烧的电弧拉长，使电弧压降增加，电弧每拉长1英寸产生的电弧压降值约为25V，在根据电弧击穿电压公式:IR＝U(电源电压)-ε(电弧压降总值)，根据公式，当电弧压降总值超过电源电压值时，IR值为负值，说明回路中的电流击穿值为零，即回路击穿，回路电流流向：产品静接触片5(产品电源正极)→静引弧片21→空气电弧(粒子)→动引弧片25→空气电弧(粒子)→静引弧片21→产品静接触片(产品电源负极)→负载→电源负，形成回路。回路中的电流值为零，没有电流流过，不会产生电弧，达到灭弧的作用。这一过程为十几毫秒的时间。进而达到灭弧的作用。从而保护了产品触点受损，提高了接触器实用寿命。