一種斷路器的觸頭系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低壓電器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種斷路器的觸頭系統(tǒng)，能夠增強(qiáng)斷路器短路時(shí)的瞬時(shí)耐受電流的能力，提高分?jǐn)嗄芰屯娔芰?，保證帶電操作可靠分?jǐn)唷?br>【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力工業(yè)需求倍增、電網(wǎng)容量不斷提高，從而導(dǎo)致短路事故大幅頻頻發(fā)生時(shí)，短路電流比以前有了成倍和幾十倍的增加。要求配備超高的短路分?jǐn)嗄芰Γ矔r(shí)耐受電流的能力、大額定通電電流、溫升低、分段可靠、小型化、輕量化的要求的斷路器。
[0003]目前，在動觸頭絕緣支撐架內(nèi)布置多個隔離絕緣壁和動觸頭之間布置多個分立的絕緣夾片，進(jìn)行隔熱，這種絕緣夾片和隔離絕緣壁沒有增加散熱量和沒有增加承載電流的能力，卻占用了寶貴的空間，無法增加布置更多路數(shù)的動觸頭，并且現(xiàn)有這種技術(shù)根本無法克服長時(shí)間大的短路電流帶來的斷路器發(fā)熱對其夾片和隔離絕緣壁的軟化行為，使其無法保證動觸頭與靜觸頭的垂直接觸和接觸面積。
[0004]例如1000-1600A的具有2檔觸頭系統(tǒng)的大容量塑殼斷路器5路并聯(lián)的動觸頭系統(tǒng)，分三組分別裝入U(xiǎn)型支架中，三個U型支架安裝在同一個支半板上，中間U型支架安裝一個操作鉸鏈，2檔觸頭系統(tǒng)的每路并聯(lián)的動觸頭系統(tǒng)之間增加一個1.厚的彈片，在觸頭系統(tǒng)與U型支架的側(cè)壁之間也布置有這種彈片，主要用于防止受熱后觸頭系統(tǒng)的擺動，可是這種多個彈片帶來溫升的升高，彈片數(shù)量多，生產(chǎn)中容易造成少裝或忘記裝彈片的現(xiàn)象，易造成通電后觸頭系統(tǒng)的擺動，曾經(jīng)發(fā)生過彈片飛出來，扎傷設(shè)備，有安全隱患，即使其它斷路器中觸頭支架采用柵格，也會減少增加弧觸頭或主動觸頭的片數(shù)，限制短時(shí)耐受能力、分?jǐn)嗄芰Φ奶岣呒翱煽糠謹(jǐn)唷?br>[0005]現(xiàn)有斷路器觸頭系統(tǒng)的圓弧狀動觸頭與平板長條靜觸頭經(jīng)一定時(shí)間工作后，由于壓緊動觸頭的彈簧相對動觸頭圓弧狀接觸面為非中心對稱或中心位置施壓接觸，造成非垂直接觸造成的導(dǎo)電接觸面積的窄小；聯(lián)接動觸頭片的軟聯(lián)結(jié)自身面積有限，與母排及動觸頭片(導(dǎo)電板)聯(lián)接面積有限等因素，是造成斷路器通電能力低，溫升升高的主要因素、斷路器各相分閘同步性較差、一路觸頭燒損引發(fā)其它路觸頭燒損，斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分合速度低、電壽命短的技術(shù)問題。
[0006]斷路器的短時(shí)耐受能力是考核斷路器的電動穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，而改善斷路器的電動穩(wěn)定性的最佳辦法是增加并聯(lián)觸頭即動觸頭片的數(shù)量，使斷路器在接通和分?jǐn)噙^程中電弧對觸頭主接觸面的燒蝕降至最低，從而大大提高斷路器的分?jǐn)嗄芰碗妷勖阅?。為了有效提高斷路器通斷能力和降低溫升，需增加觸頭系統(tǒng)的回路數(shù)，因此觸頭支持和觸頭軟聯(lián)結(jié)的安裝槽也要相應(yīng)增加間隔數(shù)或增大觸頭片的厚度所需的新增空間。
[0007]但是大容量斷路器和萬能式斷路器一般都是連續(xù)工作制(24小時(shí)不間斷工作)，長期通電，導(dǎo)致觸頭部分溫度較高(觸頭表面溫度可能超過100°c)。如果使用耐高溫、耐電弧、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高的熱固性塑料來制造隔離絕緣壁(絕緣夾片)，受制于熱固性塑料成型工藝條件的限制，其厚度不可能做得很薄(一般要求多1.2mm)，無法實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)觸頭支持受DMC壓塑料加工工藝限制，一般無法實(shí)現(xiàn)更多路數(shù)觸頭系統(tǒng)的回路數(shù)，限制了更大容量的斷路器的發(fā)展；并且，由此使得觸頭支持加工難度增大后，產(chǎn)品的報(bào)廢率將會大幅提高。目前觸頭支持設(shè)有多塊隔離絕緣壁(絕緣夾片)，空間利用率低，使得觸頭系統(tǒng)回路數(shù)少，不利于降低溫升
[0008]現(xiàn)有的一種萬能式斷路器，同一靜觸頭母線上的長片靜觸頭旁配置固連有長片靜弧觸頭，與其配合的同一動觸頭中心連線的延長線上配置有動弧觸頭進(jìn)行接觸，解決多個觸頭片不被同時(shí)燒毀起到一定作用，但沒有解決動靜觸頭及動靜弧觸頭被燒損及斷路器壽命短的問題。另一個是同一動觸頭上前后設(shè)置弧觸頭被主觸頭高出Imm是常規(guī)設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)使弧觸頭和主觸頭分閘時(shí)產(chǎn)生的電弧對兩者的觸點(diǎn)產(chǎn)生燒損，當(dāng)弧觸頭的高度小于實(shí)際Imm時(shí)，弧觸頭已經(jīng)失去引弧作用，大大縮小了觸頭的工作超程，縮短了壽命。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)的彈簧支持結(jié)構(gòu)中，普遍采用彈簧直接壓在動觸頭的導(dǎo)電板腹部前部和觸頭片的一側(cè)，或?qū)щ姲甯共亢蟛?，觸頭彈簧與動觸頭的距離只有約6?10mm。當(dāng)觸頭系統(tǒng)的動、靜觸頭承受短路電流產(chǎn)生的高熱量時(shí)，導(dǎo)電板也會產(chǎn)生極高的溫度，此時(shí)觸頭彈簧處于被導(dǎo)電板壓緊狀態(tài)，觸頭彈簧的表面溫度會高于300°C，彈簧會被高溫退火，導(dǎo)致觸頭壓力降低，因此彈簧易過早因疲勞而失效，導(dǎo)致合閘位置時(shí)的觸頭彈簧對觸指壓力減小，即觸頭終壓力減小，進(jìn)而短時(shí)耐受電流減小，選擇性保護(hù)的范圍就變小、極差配合的精確度降低或失效，降低斷路器的短路耐受性能；
[0010]由于現(xiàn)有斷路器觸頭系統(tǒng)中的彈簧觸頭片未壓在觸頭位置背部中心，或未在中心的對稱兩側(cè)，結(jié)合動觸頭片的圓弧狀，采用拉伸試驗(yàn)機(jī)和壓感紙對觸頭的接觸狀況進(jìn)行了測試，彈簧安裝偏離動觸頭中心造成接觸面變窄，導(dǎo)電率降溫升升高的問題。本發(fā)明采用的彈簧壓在觸頭位置背部中心，或在中心的對稱兩側(cè)，接觸面積長度為9mm，采用現(xiàn)有技術(shù)遠(yuǎn)離和偏斜觸頭片上觸頭位置，接觸面積長度為4mm。
[0011]在《大電流框架式斷路器的小型化設(shè)計(jì)》的論文指出，觸頭系統(tǒng)各導(dǎo)電部件的溫升同各零件的固有電阻值和因部件間接觸處的接觸電阻所產(chǎn)生的焦耳熱有關(guān)，接觸電阻損耗熱占導(dǎo)電部件中接觸電阻占總電阻的比例達(dá)到55 %，其中觸頭的接觸電阻占總電阻的19%，得出觸頭系統(tǒng)部件的裝配精度對接觸面積窄小的影響相對較大，現(xiàn)有觸頭彈簧為了減少發(fā)熱量，都是遠(yuǎn)離動觸頭觸點(diǎn)中線點(diǎn)位置布置，觸頭的圓弧部分接觸面接觸，造成單位面積承受電流密度巨大，造成溫升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種斷路器的觸頭系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的降低本體溫升高，觸頭系統(tǒng)的回路數(shù)少，可利用空間小，散熱和承載短時(shí)耐受電流能力低，分?jǐn)嗄芰Φ汀⒎謹(jǐn)喾珠l不同步、觸頭不被同時(shí)燒損，觸頭電壽命短，不能實(shí)現(xiàn)斷路器小型化，輕量化、大容量化的問題。
[0013]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種斷路器的觸頭系統(tǒng)，包括觸頭支持機(jī)構(gòu)，觸頭支持機(jī)構(gòu)的前端與彈簧支架連接，觸頭支持機(jī)構(gòu)的背面與連桿機(jī)構(gòu)連接，觸頭支持機(jī)構(gòu)的正面安裝有動觸頭組件，動觸頭組件前端背面與彈簧支架中的主副彈簧接觸，動觸頭組件前端正面的觸頭片與靜觸頭組件接觸連接。
[0014]本發(fā)明的斷路器的觸頭系統(tǒng)，其特征還在于:
[0015]靜觸頭組件為Z型板形狀，在主體中部為折彎段，在Z型板的前部開有多個安裝孔，緊鄰折彎段的后部開有多個連接孔，Z型板后端呈六字形分布有一套靜觸頭片，即在六字型的上點(diǎn)位置至少設(shè)置一個靜主弧觸頭，在六字型的中間一橫位置挖有直槽，直槽中固定有豎直的絕緣板，在六字型的下端左右兩點(diǎn)位置對稱設(shè)置有一對靜動主觸頭。
[0016]動觸頭組件和靜觸頭組件對應(yīng)設(shè)置有多組單元，每組動觸頭組件單元包括一個導(dǎo)電板，該導(dǎo)電板的每個斜直槽中連接有四組軟聯(lián)接，其中的兩組軟聯(lián)接與主弧動觸頭后端的一對焊接槽一焊接，另外兩組軟聯(lián)接與副動觸頭后端的一對焊接槽二焊接；
[0017]主弧動觸頭下端的觸頭片限位一與靜觸頭組件后端的靜主弧觸頭接觸或斷開；副動觸頭下端的觸頭片限位二與靜觸頭組件后端的兩個靜主觸頭對應(yīng)接觸或斷開。
[0018]主弧動觸頭的結(jié)構(gòu)是，在主弧動觸頭后端翻轉(zhuǎn)孔一上下設(shè)置有一對焊接槽一，在主弧動觸頭的前端開有操作孔