接触系统及断路器的制作方法

1.本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种接触系统以及一种包括所述接触系统的断路器。


背景技术：

2.断路器是低压电器领域中重要的电器元件之一，用于接通和分断电流，当电路中出现过电流或短路电流时自动切断电路，对电源线路及电路中的电器等实行保护。
3.断路器一般由接触系统、灭弧系统、操作机构、脱扣结构和壳体等构成，接触系统包括动触头和静触头，操作机构驱动动触头摆动，使动/静触头的接触或分离以接通或断开电路。现有断路器，在动/静触头在分离与接触时动/静触点之间会出现电弧，该电弧延缓了开关的断开时间，降低了开关的开断性能，还会烧蚀动/静触点(动/静触点价格较高且不易更换)，甚至会致使电路中的负载及断路器部件严重烧损。因此，断路器通过设置引弧结构，以将动/静触头分离时产生电弧迅速、顺利的引入灭弧系统内熄灭。
4.现有的引弧结构一般通过设置固定弧角的方式实现：在动/静触头分离时，动/静触点最后分离，电弧会在动静银点间产生，再被固定弧角引入灭弧系统内熄灭，这样会导致严重烧蚀动/静触点。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种接触系统和断路器，其避免或显著减少了电弧对动/静触点的烧损，而且增大了动/静触头相互斥开时的开距。
6.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种接触系统，其包括静触头结构以及转动设置的动触头，动触头包括动导电板以及设置在动导电板上的动触点，静触头结构包括与动触头配合且转动设置的静触头，静触头包括静导电板以及设置在静导电板上的静触点，静触头和动触头能向相反的两个方向转动；所述静触头结构还包括引弧结构，引弧结构包括与静触头导通的引弧件，静触头向远离动触头的方向转动时带动引弧件远离动触头；所述动触头与静触头闭合过程中，动导电板先与引弧件接触导通，然后动触点与静触点接触导通；所述动触头与静触头分断过程中，动触点先与静触点分离，然后动导电板与引弧件分离。
8.优选的，所述引弧件相对静触头转动设置；所述引弧结构还包括引弧件复位件，引弧件复位件向引弧件施加复位力，使引弧件具有向静触头转动的趋势。
9.优选的，所述动触头与引弧件分离后，引弧件复位件驱动引弧件与静触头抵接。
10.优选的，所述引弧件通过引弧件复位件与静触头导通；或者，所述引弧件、引弧件复位件和静触头均导通。
11.优选的，所述引弧件复位件为引弧件扭簧，引弧件扭簧一端与引弧件配合，另一端被限位。
12.优选的，所述静导电板包括静导电板槽，引弧件扭簧的螺旋部分位于静导电板槽
内，一端与静导电板槽的侧壁配合，另一端与引弧件配合。
13.优选的，所述静触头结构还包括静触头罩和引弧件扭簧轴，静触头罩与静导电板固定配合且同步转动，静触头罩包括一对分别位于静导电板两侧的静触头罩侧壁，引弧件扭簧轴位于静导电板槽内且两端分别与静触头罩侧壁配合，引弧件扭簧的螺旋部分活动套设在引弧件扭簧轴上。
14.优选的，所述引弧件转动设置静导电板上。
15.优选的，所述引弧件转动设置在静导电板上，引弧件包括引弧件引弧板和引弧件安装臂，引弧件引弧板位于静触头一侧且通过引弧件安装臂转动设置在静导电板上；所述动触头与静触头闭合时，引弧件引弧板与动导电板相抵。
16.优选的，所述引弧件引弧板包括折弯相连的引弧件引弧板第一段和引弧件引弧板第二段，引弧件引弧板第二段还与引弧件安装臂相连，引弧件引弧板第一段相对于引弧件引弧板第二段向远离静触头的一侧折弯，动触头与引弧件分离后，引弧件引弧板第二段与静导电板相抵。
17.优选的，所述静触头结构还包括静触头支架和静触头驱动件，静触头通过静触头轴转动设置在静触头支架上，静触头驱动件向静触头施加作用力使其具有向动触头转动的趋势。
18.优选的，所述静触头驱动件为静触头扭簧，静触头扭簧的螺旋部分通过静触头扭簧轴转动设置在静触头支架上，静触头扭簧一端与静触头支架配合，另一端与静触头配合。
19.优选的，所述静触头结构还包括设置在静导电杆上的静触头受力轴，静触头受力轴与静触头扭簧一端配合。
20.优选的，所述静触头还包括静触头限位部，动触头与静触头分断后，静触头驱动件驱动静触头限位部转动使其与静触头支架限位配合。
21.优选的，所述静触头支架包括支架侧壁和支架底板，两个支架侧壁相对间隔设置且分别与支架底板折弯相连，静触头转动设置在两个支架侧壁之间，静触头轴两端分别设置在两个支架侧壁上；所述支架底板设有支架限位部，支架限位部向静触头凸起，与静触头限位部限位配合。
22.一种断路器，所述断路器包括所述的接触系统。
23.本实用新型接触系统，其动触头与静触头分断过程中，由于动触点先与静触点分离，然后动导电板与引弧件分离，使电弧产生于动导电板和引弧件之间，避免或显著降低了电弧对于动触点和静触点的烧损，可显著延长触头系统的使用寿命；所述动触头和静触头能向相反的两个方向转动，而且引弧件与静触头同步转动，当短路电流流过接触系统使动触头和静触头相互斥开时，静触头携带引弧件同步转动使其远离动触头，从而增大了引弧件与动触头的最大斥开间距，从而增强了灭弧效果。
24.本实用新型断路器，其包括所述接触系统，其使用寿命长且灭弧性能好。
附图说明
25.图1是本实用新型灭弧系统和接触系统的装配结构示意图；
26.图2是本实用新型灭弧系统、动触头和静触头结构的拆解结构示意图；
27.图3是本实用新型静触头结构的爆炸结构示意图；
28.图4是本实用新型灭弧系统的爆炸结构示意图；
29.图5是本实用新型引弧栅片的结构示意图；
30.图6是本实用新型灭弧系统和接触系统在装配状态下的剖面示意图，动触头与静触头处于闭合状态；
31.图7是本实用新型灭弧系统和接触系统在装配状态下的剖面示意图，动触头与静触头已分离且动触头与引弧件接触；
32.图8是本实用新型灭弧系统和接触系统在装配状态下的剖面示意图，动触头与静触头、引弧件分离，动触头和静触头相互斥开且二者分别向相反方向转动；
33.图9是本实用新型灭弧系统和接触系统在装配状态下的剖面结构示意图，示出了动触头被斥开时，假设静触头不能转动的情况下，动触头引弧角与引弧件的开距以及动触点与静触点的开距。
具体实施方式
34.以下结合附图1-9给出的实施例，进一步说明本实用新型的接触系统及断路器的具体实施方式。本实用新型的接触系统及断路器不限于以下实施例的描述。
35.本实用新型接触系统，其包括静触头结构以及转动设置的动触头3，动触头3包括动导电板3-0以及设置在动导电板3-0上的动触点3-2，静触头结构包括与动触头3配合且转动设置的静触头13，静触头13包括静导电板以及设置在静导电板上的静触点13-1，静触头13和动触头3能向相反的两个方向转动；所述静触头结构还包括引弧结构，引弧结构包括与静触头13导通的引弧件14，静触头13向远离动触头3的方向转动时带动引弧件14带动下远离动触头3；所述动触头3与静触头13闭合过程中，动导电板3-0先与引弧件14接触导通，然后动触点3-2与静触点13-1接触导通；所述动触头3与静触头13分断过程中，动触点3-2先与静触点13-1分离，然后动导电板3-0与引弧件14分离。
36.本实用新型接触系统，其动触头3与静触头13分断过程中，由于动触点3-2先与静触点13-1分离，然后动导电板3-0与引弧件14分离，使电弧产生于动导电板3-0和引弧件14之间，避免或显著降低了电弧对于动触点3-2和静触点13-1的烧损，可显著延长触头系统的使用寿命；所述动触头3和静触头13能向相反的两个方向转动，而且引弧件与静触头13同步转动，当短路电流流过接触系统使动触头3和静触头13相互斥开时，静触头13携带引弧件14转动使其远离动触头3，从而增大了引弧件14与动触头3的最大斥开间距，从而增强了灭弧效果。
37.如图1-4、6-9所示，为本实用新型断路器的一个实施例。
38.本实施例断路器包括配合使用的接触系统和灭弧系统，接触系统包括动触头3和静触头结构，静触头结构包括与静触头3配合的静触头13，动触头3与静触头13分断时产生的电弧，进入灭弧系统被熄灭。进一步的，所述动触头3和静触头13能向相反的两个方向转动，尤其是在短路电流流过接触系统时，动触头3和静触头13相互斥开，二者分别向相反的两个方向转动。
39.如图2、6-9所示，所述动触头3包括动导电板3-0以及设置在动导电板3-0上的动触点3-2；所述静触头结构还包括引弧结构，引弧结构包括与静触头13电连的引弧件14，静触头13向远离动触头3的方向转动时带动引弧件14远离动触头3；如图6所示，所述动触头3与
静触头13闭合过程中，动导电板3-0先与引弧件14接触导通，然后动触点3-2与静触点13-1接触导通，而且在动触点3-2与静触点13-1闭合状态下，动导电板3-0与引弧件14保持接触导通，也即是存在如下阶段：动导电板3-0与引弧件14接触导通，动触头3-2与静触头13-1未接触,之后动触头3-2与静触头13-1接触实现断路器的合闸；如图7所示，所述动触头3与静触头13分断过程中，动触点3-2先与静触点13-1分离，然后动导电板3-0与引弧件14分离，实现断路器的分闸，也即是存在如下阶段：动触点3-2与静触点13-1已分离而动导电板3-0与引弧件14尚保持接触，此阶段不会产生电弧。
40.如图2-3、6-9所示，所述动触头3还包括设置在动导电杆3-0的设有动触点3-2的一端上的动触头引弧角3-1，动触头引弧角3-1向静触头13所在方向凸起；所述引弧件14一端相对于静触头13向动触头3凸出，所述动触头引弧角3-1与引弧件14配合，所述动触头3与静触头13闭合过程中，动触头引弧角3-1先与引弧件14接触，然后动触点3-2与静触点13-1接触导通；所述动触头3与静触头13分断过程中，动触点3-2先与静触点13-1分离，然后动触头引弧角3-1与引弧件14分离。
41.如图9所示，所述动触头3被斥开至分断位置时，假设静触头13不能转动，动触头3的动触头引弧角3-1与引弧件14的间距为d2，动触点3-2与静触点13-1的间距为d3，d2＜d3；如图8所示，由于所述静触头13能向远离动触头3的方向转动，使动触头3和静触头13在相互斥开时，使动触头3的动触头引弧角3-1与引弧件14的间距能够达到d1，d1＞d3，从而拉长了电弧，增强了灭弧效果；因此本实用新型接触系统，在保证了灭弧性能的同时，减少了对于静触点13-1和动触点3-2的烧损。
42.优选的，所述引弧件14相对于静触头13转动设置，换句话说：引弧件14转动设置，其能相对于静触头13转动。进一步的，所述引弧结构还包括引弧件复位件15，引弧件复位件15向引弧件14施加复位力，使引弧件14具有向静触头13转动的趋势；所述动触头3与静触头13闭合过程中，动导电板3-0抵压引弧件14使其向远离静触头13的方向摆动；所述动触头3与静触头13分断过程中，动触头3避让引弧件14，引弧件复位件15驱动引弧件14向静触头13转动。进一步的，所述动触头3与引弧件14分离后，引弧件复位件15驱动引弧件14与静触头13抵接，引弧件复位件15优选的与静触头13的静导电板抵接，二者限位配合阻止引弧件14进一步向静触头13转动。
43.具体的，如图6所示，所述动触头3与静触头13闭合时，动触头3抵压引弧件14使其逆时针转动，直至动触点3-2与静触点13-1接触导通；结合图6-7所示，所述动触头3与静触头13分断时，动触头3避让引弧件14，引弧件14在引弧件复位件15的作用下顺时针转动，直至引弧件14与静触头13的静导电板抵接，二者限位配合。
44.如图3、6-9所示，所述引弧件14转动设置在静触头13的静导电板上，静触头13转动时带动引弧件14整体移动以远离动触头3。进一步的，所述引弧件14包括引弧件引弧板14-0和引弧件安装臂14-1，引弧件引弧板14-0位于静触头13一侧且通过引弧件安装臂14-1转动设置在静导电板上；所述动触头3与静触头4闭合时，引弧件引弧板14-0与动导电板3-0相抵。进一步的，所述引弧件引弧板14-0位于静导电板与灭弧系统2之间，引弧板14-0一端向灭弧系统2的入口延伸且相对于静触头13向动触头3凸出。
45.作为其它实施例，所述引弧件14还可以转动设置在静触头结构的静触头罩12上，静触头13转动时带动引弧件14整体移动，以远离动触头3。
46.作为其它实施例，所述引弧件14和静触头13各自独立转动，引弧件14在静触头13的带动下向远离动触头3的方向转动，而非与静触头13一起整体移动；所述动触头3和静触头13相互斥开时，静触头13驱动引弧件14向远离动触头3的方向转动以增大引弧件14与动触头13之间的开距，静触头13转动至离动触头3的最远位置后，静触头13开始向动触头3转动，此时静触头13避让引弧件14，引弧件14自动(例如引弧件14在像弹簧或弹簧片等复位结构的驱动下)向动触头3转动。进一步的，所述静触头13被斥开时，静触头13转过预定角度(预定角度小于静触头13的最大转动角度)之前，不驱动引弧件14远离动触头3。
47.如图6-9所示，所述引弧件14通过引弧件复位件15与静触头13导通。
48.如图3、6-9所示，所述引弧件复位件15为引弧件扭簧，引弧件扭簧一端与引弧件14配合，另一端被限位。进一步的，所述引弧件扭簧一端与引弧件14配合，另一端与静导电板配合(作为其他实施例，所述引弧件扭簧的该端与静触头罩12或静触头支架112配合)，引弧件14同时通过引弧件扭簧与静触头13导通。进一步的，所述静导电板设有静导电板槽13-15，引弧件扭簧的螺旋部分位于静导电板槽13-15内，一端与静导电板槽13-15的侧壁配合，另一端与引弧件14配合。
49.作为其它实施例，所述引弧件14、引弧件复位件15和静触头13均导通，有利于减少引弧件14与静触头13之间的电阻。例如，所述引弧件14通过软导体或通过直接接触与静触头13导通，引弧件15则分别与引弧件14、静触头13接触导通。所述引弧件14与静触头13直接接触导通时，可在二者的接触位置涂抹导电膏，或者引弧件14和静触头13通过软导体电连，以减小电阻。
50.作为其它实施例，所述引弧件复位件15还可以是拉簧、压簧或弹簧片等，以向引弧件14施加作用力使其向静触头13转动。
51.如图3、6-9所示，所述静触头结构还包括静触头罩12和引弧件扭簧轴16；所述静触头罩12与静触头13的静导电板固定配合且与其同步转动，也即是静触头罩12和静导电板保持相对静止，静触头罩12包括一对分别位于静导电板两侧静触头罩侧壁12-0，引弧件扭簧轴16位于静导电板槽13-15内且两端分别与静触头罩侧壁12-0相连，引弧件扭簧轴16位于静导电板槽13-15内且两端分别与静触头罩侧壁12-0配合，引弧件扭簧的螺旋部分活动套设在引弧件扭簧轴16上。进一步的，所述静触头罩12还包括静触头罩顶板12-4，静触头罩顶板12-4分别与两块静触头罩侧壁12-0相连，静触头罩顶板12-4设有避让口12-40，以避让静触头13的静触点13-1；所述静触头罩侧壁12-0设有与引弧件扭簧轴16配合的引弧件扭簧轴孔12-16。
52.如图3、6-9所示，所述引弧件安装臂14-1通过引弧件轴110转动安装在静导电板上。具体的，如图3所示，所述引弧件14包括两个引弧件安装臂14-1，分别与引弧件引弧板14-0相连且分别位于静导电板两侧，两个引弧件安装臂14-1分别与引弧件轴110相连。进一步的，如图3所示，所述静触头罩12的静触头罩侧壁12-0设有与引弧件轴110配合的引弧件轴孔12-110，引弧件轴110的两端分别插置在两个引弧件轴孔12-110内。
53.如图3、6-9所示，所述引弧件引弧板14-0包括折弯相连的引弧件引弧板第一段14-0-0和引弧件引弧板第二段14-0-1，引弧件引弧板第二段14-0-1还与引弧件安装臂14-1相连，引弧件引弧板第一段14-0-0相对于引弧件引弧板第二段14-0-1向远离静触头13的一端折弯，也即是向灭弧系统2的入口折弯，动触头3与引弧件14分离后，引弧件引弧板第二段
14-0-1与静导电板相抵。
54.如图6-7所示，所述引弧件引弧板第一段14-0-0与动触头3的动触头引弧角3-1接触导通，也即是：所述动触头3与静触头13闭合过程中，动触头引弧角3-1先与引弧件引弧板第一段14-0-0接触导通，然后动触点3-2与静触点13-1闭合；所述动触头3与静触头13断开过程中，动触点3-2先与静触点14-1分离，然后动触头引弧角3-1与引弧件引弧板第一段14-0-0分离。
55.如图6-9所示，所述引弧件引弧板14-0的引弧件引弧板第二段14-0-1与引弧件扭簧(即引弧件驱动件15)的一端配合。
56.作为其它实施例，所述引弧件14还可以为固定设置在静触头13的静导电板上的弹性件，其自由端与动触头3配合；所述动触头3与静触头13闭合过程中，动触头3的动导电板3-0抵压引弧件14，使引弧件14发生弹性形变远离静触头13；所述动触头3与静触头13分断过程中，动触头3的动导电板3-0避让引弧件14，引弧件14复位。
57.如图3、6-9所示，所述静触头结构还包括静触头支架112和静触头驱动件17，静触头13通过静触头轴19转动设置在静触头支架112上，静触头驱动件17向静触头13施加作用力，使其具有向动触头3转动的趋势；所述动触头3和静触头13处于闭合状态时，短路电流流过接触系统，使二者相互斥开，二者分别向相反的两个方向转动，二者相互远离且使静触头驱动件17蓄能；所述静触头13移动至预定位置(例如最大转动角度位置)时，静触头驱动件17释能以驱动静触头13向动触头3转动，恢复至初始位置。
58.如图3、6-9所示，所述静触头驱动件17为静触头扭簧，静触头扭簧的螺旋部分通过静触头扭簧轴18转动设置在静触头支架112上，静触头扭簧一端与静触头支架112配合，另一端与静触头13配合。进一步的，所述静触头扭簧为双扭簧。
59.作为其它实施例，所述静触头驱动件17还可以是拉簧、压簧或弹簧片等，能够为静触头13提供复位力，使其向动触头3转动至初始位置。
60.如图3、6-9所示，所述静触头结构还包括设置在静导电杆上的静触头受力轴111，静触头受力轴111与静触头扭簧一端配合，静触头扭簧另一端与静触头支架112配合。进一步的，所述静触头支架112的支架侧壁设有与静触头扭簧轴18配合的支架静触头扭簧轴孔112-18，静触头扭簧轴18的两端分别设置在两个支架侧壁的支架静触头扭簧轴孔112-18内。
61.具体的，结合图3、6-9所示，所述静触头受力轴111两端分别突出在静触头13的静导电板两侧，静触头扭簧为双扭簧，其两侧两端分别与静触头受力轴111的两端配合，其中部的一端与静触头支架112配合。
62.如图6-9所示，所述静触头受力轴111、静触头扭簧轴18和静触头轴19彼此平行间隔设置，静触头轴19位于静触头受力轴111和静触头扭簧轴18的中心连线一侧；所述静触头受力轴111与静触头扭簧轴18的距离，大于静触头轴19与静触头扭簧轴18的距离。具体的，如图6-9所示，所述动触头3与静触头13相互斥开时，静触头13逆时针转动，静触头扭簧向静触头受力轴111施加作用力，使静触头13顺时针转动。
63.作为其他实施例，所述静触头受力轴111与静触头扭簧轴18的距离，小于静触头轴19与静触头扭簧轴18的距离。
64.如图3所示，所述静触头支架112包括支架侧壁和支架底板，两个支架侧壁相对间
隔设置且分别与支架底板折弯相连，静触头13转动设置在两个支架侧壁之间，静触头轴19两端分别设置在两个支架侧壁上。进一步的，所述支架侧壁设有与静触头轴19配合的支架静触头轴孔112-19；所述静触头罩12的静触头罩侧壁12-0设有与静触头轴19配合的静触头罩静触头轴孔12-19，静触头罩侧壁12-0位于静触头13与支架侧壁之间。
65.优选的，如图3、6-9所示，所述支架底板设有支架限位部112-0，支架限位部112-0向静触头13凸起，与静触头限位部13-0限位配合；所述动触头3与静触头13分断后，静触头驱动件17(即静触头扭簧)向静触头13施加作用力，使其与静触头限位部13-0限位配合，以阻止静触头13继续向动触头3转动。
66.作为其它实施例，所述静触头结构还可以设置单独结构，替代支架限位部112-0，以与静触头13限位配合。
67.如图1-3、6-9所示，所述静触头结构还包括隔板结构11，隔板结构11包括彼此相连的外罩11-0和隔板11-1，外罩11-0用于容纳静触头13、静触头罩12和静触头支架112，外罩11-0设有避让静触头13的静触点13-1的外罩开口，隔板11-1设有用于避让动触头3的隔板开口11-1-0，隔板11-1与灭弧系统2的入口相对，动触头3穿过隔板开口11-1-0并在隔板开口11-1-0内摆动，以与静触头13闭合或断开。
68.如图3所示，所述静触头支架112优选为一体式结构的金属支架。
69.如图2、4-9所示，所述灭弧系统2包括灭弧板21、灭弧栅片组20和引弧栅片23；两块所述灭弧板21相对间隔设置；所述灭弧栅片组20包括多块并排间隔设置的灭弧栅片，每块灭弧栅片分别与两块灭弧板21固定相连；所述引弧栅片23设置在灭弧栅片组20一端且与静触头13相对，引弧栅片23分别与两块灭弧板21固定相连，引弧栅片23包括栅片引弧板23-0，栅片引弧板23-0的自由端向引弧件14折弯。进一步的，如图6-9所示，所述栅片引弧板23-0的自由端与引弧件14的引弧件引弧板14-0的自由端相对。所述引弧栅片23进一步促进电弧进入灭弧系统2内，提高灭弧效率。
70.如图4-5所示，所述引弧栅片23还包括引弧栅片安装臂23-1，两个引弧栅片安装臂23-1与栅片引弧板23-0相连且分别与两块灭弧板21固定相连。进一步的，所述引弧栅片23整体呈山字形结构，栅片引弧板23-0包括栅片引弧板连接部、栅片引弧板第一段23-0-0和栅片引弧板第二段23-0-1，栅片引弧板第一段23-0-0一端与栅片引弧板第二段23-0-1一端折弯相连，另一端与栅片引弧板连接部中部相连，栅片引弧板第二段23-0-1的另一端向引弧件14倾斜且向灭弧栅片组20的入口延伸，栅片引弧板连接部两端分别与两个引弧栅片安装臂23-1相连，栅片引弧板连接部与栅片引弧板第一段23-0-0共平面，栅片引弧板第二段23-0-1和引弧栅片安装壁23-1向栅片引弧板连接部同一侧折弯且位于栅片引弧板第一段23-0-0和引弧件14之间。进一步的，所述栅片引弧板第一段23-0-0和引弧栅片安装臂23-1的延伸方向，与各灭弧栅片的延伸方向(也即是由灭弧栅片的位于灭弧系统入口的一端向灭弧栅片位于灭弧系统出口的一端)交叉。
71.如图6-9所示，所述灭弧栅片组20的各灭弧栅片的位于灭弧系统入口的一端均向静触头13所在方向倾斜。进一步的，各所述灭弧栅片与引弧件14的引弧件引弧板第一段14-0-0平行设置。
72.如图1-2、4、6-9所示，所述灭弧系统2还包括灭弧帽22，灭弧帽22和引弧栅片23相对且分别位于灭弧栅片组20的两端外侧，灭弧帽22与两块灭弧板21配合。
73.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。