一种新型直流高压接触器灭弧触头系统

1.本实用新型涉及接触器技术领域，特别是一种新型直流高压接触器灭弧触头系统。


背景技术：

2.直流高压接触器灭弧触头系统是一种接触器的接通和断开部件，当电磁铁线圈得电,产生电磁吸力使铁心运动从而带动与铁心相连的活动部件运动，使触头系统的动静触头从断开到闭合，从而接通负载；当线圈失电后电磁吸力消失，返回弹簧力使铁心回复运动从而使触头系统的动静触头从闭合又回到断开状态，从而断开负载。由于直流高压接触器接通断开的负载是直流高压大电流，如新一代航空航天上用接触器断开270v dc、新能源汽车上用450v dc、高铁上甚至要求高达1000v dc的负载，在如此高压下主机常常要求接触器的重量、体积和断开同等电流低压（27v dc）接触器相当。因此，直流高压、大电流接触器在开断负载时存在强烈的电弧烧蚀，甚至不能断开的问题，这就使得接触器断弧、灭弧是直流高压接触器的关键技术，多年来国内外重点攻克该瓶颈技术，国内外目前普遍采用的技术是带引弧角触点+强磁吹+灭弧栅+真空或气体密封等综合技术来实现。
3.国内外目前普遍采用的技术是带引弧角触点+强磁吹+灭弧栅+真空或气体密封等综合技术来实现。这种技术在小空间内并在极短时间强制熄灭能量极高的电弧，由于高压大电流的电弧长、喷弧区大、高温高腐蚀等，从而引起接触器绝缘、寿命等一系列问题，且需真空或充气密封,所以生产加工工艺复杂不易推广应用，只能在一些特定领域内使用的缺点。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种采用双断点触头与单断点触头配合使用，确保接触器可靠接通和断开直流高压大电流负载、提高触头系统寿命，同时降低生产加工工艺，使其能在广阔的领域应用推广的新型直流高压接触器灭弧触头系统。
5.为了实现上述目的，本实用新型主要采用以下技术方案实现：
6.一种新型直流高压接触器灭弧触头系统，包括电磁组件、辅助触头组件a、主触头组件，辅助触头组件b，其特征在于；电磁组件上端安装有主触头组件，中部安装有支架，支架左右两端分别安装有辅助触头组件a、辅助触头组件b。
7.所述电磁组件由芯杆、返回弹簧、壳体、线圈、动铁心、静铁心组成，芯杆下端插入静铁心，中部放入返回弹簧套上有动铁心，静铁心外面固定安装有壳体，壳体上端内插入动铁心下端，动铁心和静铁心外面绕有线圈。
8.所述主触头组件由触头弹簧a、动触点a、静触点a、静触点b组成，动触点a固定安装在芯杆上端，动触点a上面安装有触头弹簧a，触头弹簧a套在芯杆上，静触点a、静触点b一端分别固定在外壳上。
9.所述辅助触头组件a、辅助触头组件b相同，均由触头弹簧b、动触点b、静触点c、引
弧片a、引弧片b组成，动触点b上端安装有触头弹簧b，下端安装有引弧片b，动触点b固定安装在支架上，静触点c一端固定在外壳上，动触点b和静触点c上分别安装有引弧片b和引弧片a。
10.所述动触点b与静触点c的触头间隙δ辅小于动触点a、静触点a、静触点b之间的触头间隙δ主，δ辅+0.3≤δ主≤δ辅+0.4。
11.所述静触点c上安装有引弧片a、动触点b下端安装有引弧片b，引弧片a、引弧片b与静触点c、动触点b法线方向夹角θ为15
°
～25
°
。
12.由以上技术方案可知，本技术方案与现有技术方案相比具有明显有益效果，本技术方案通过采用双断点触头与单断点触头配合使用，利用双断点动触点a两端的触头与静触点a、静触点b作为主要的接通负载功能,单断点触头动触点b与静触点c和引弧片a、引弧片b共同作为引弧灭弧的作用，使电弧可以通过辅助触点系统将其引出接触器主体之外来快速熄灭，一方面防止了高压大电流的电弧对接触器主体高温高腐蚀，从而实现了采用双断点触头与单断点触头配合使用，确保接触器可靠接通和断开直流高压大电流负载、提高触头系统寿命，同时降低生产加工工艺，使其能在广阔的领域应用推广。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图1；
14.图2为本实用新型的结构示意图2；
15.图3为本实用新型电磁组件的结构示意图；
16.图4为本实用新型主触头组件的结构示意图；图5为本实用新型辅助触头组件的结构示意图；图6为本实用新型的电路原理图。
17.图中标记
18.1、电磁组件，2、辅助触头组件a，3、主触头组件，4、辅助触头组件b，5、支架，11、芯杆，12、返回弹簧，13、壳体，14、线圈，15、动铁心，16、静铁心，31、触头弹簧a，32、动触点a，33、静触点a，34、静触点b，41、触头弹簧b，42、动触点b，43、静触点c，44、引弧片a，45、引弧片b。
具体实施方式
19.以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种新型直流高压接触器灭弧触头系统具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
20.一种新型直流高压接触器灭弧触头系统，包括电磁组件1、辅助触头组件a2、主触头组件3，辅助触头组件b4，其特征在于；电磁组件1上端安装有主触头组件3，中部安装有支架5，支架5左右两端分别安装有辅助触头组件a2、辅助触头组件b4。
21.所述电磁组件1由芯杆11、返回弹簧12、壳体13、线圈14、动铁心15、静铁心16组成，芯杆11下端插入静铁心16，中部放入返回弹簧12套上有动铁心15，静铁心16外面固定安装有壳体13，壳体13上端内插入动铁心15下端，动铁心15和静铁心16外面绕有线圈14。
22.所述主触头组件3由触头弹簧a31、动触点a32、静触点a33、静触点b34组成，动触点a32固定安装在芯杆11上端，动触点a32上面安装有触头弹簧a31，触头弹簧a31套在芯杆11上，静触点a33、静触点b34一端分别固定在外壳上。
23.所述辅助触头组件a2、辅助触头组件b4相同，均由触头弹簧b41、动触点b42、静触点c43、引弧片a44、引弧片b45组成，动触点b42上端安装有触头弹簧b41，下端安装有引弧片b45，动触点b42固定安装在支架5上，静触点c43一端固定在外壳上，动触点b42和静触点c43上分别安装有引弧片b45和引弧片a44。
24.所述动触点b42与静触点c43的触头间隙δ辅小于动触点a32、静触点a33、静触点b34之间的触头间隙δ主，δ辅+0.3≤δ主≤δ辅+0.4。
25.所述静触点c43上安装有引弧片a44、动触点b42下端安装有引弧片b45，引弧片a44、引弧片b45与静触点c43、动触点b42法线方向夹角θ为15
°
～25
°
。
26.工作原理如下：
27.采用双断点触头与单断点触头配合使用工作原理：主要将电弧引导到辅助触头系统来灭弧，使电磁系统1和主触头系统3作为接触器主体不受电弧的损坏，如图2，设辅助触头系统的触头间隙δ辅小于主触头系统的触头间隙δ主，取δ辅+0.3≤δ主≤δ辅+0.4，当电磁系统1中的线圈14得电，在磁路中产生电磁吸力，使动铁心15向下运动从而带动与动铁心15相连的芯杆11向下运动，并带动动触点a32和两个动触点b42向下运动，由于δ辅≤δ主，于是两个动触点b42与两个静触点c43首先从断开到闭合状态，接通负载，紧接着才是动触点a32与静触点a33、静触点b34从断开到闭合状态；反过来，当线圈14失电后磁路中的电磁吸力消失，返回弹簧12的力使动铁心15向上回复运动,从而使动触点a32和两个动触点b42向上运动，首先是动触点a32与静触点a33、静触点b34从闭合到断开状态，紧接着才是两个动触点b42与两个静触点c43从闭合到断开状态，从而断开负载，由此可见，在接通和断开负载瞬间都是两个动触点b42与两个静触点c43先接通和断开，动触点a32与静触点a33、静触点b34在中间主要起接通作用，线路连接见图2所示，主触头系统3和辅助触头系统a2、辅助触头系统b4的作用各有重点，主触头系统3在接通时保证可靠接通，要求接触压降小，导电率高。而辅助触头系统a2、辅助触头系统b4主要起灭弧作用，要求触头耐电腐蚀耐高温。
28.辅助触头系统灭弧工作原理：如图2，在动触点b42、静触点c43上分别增加了引弧片b45、引弧片a44，引弧片a44、引弧片b45与触头法线方向夹角θ为15
°
～25
°
，当两个动触点b42与两个静触点c43断开负载时，引弧片a44、引弧片b45利用电荷的尖端效应迅速将其引到两引弧片尖端，使电弧在两个动触点b42与两个静触点c43之间的电场强度迅速减小而熄弧，引弧片a44、引弧片b45的大小、长短及夹角θ可根据负载的不同来调整。
29.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。