一種具有高通流雷電流能力的微型斷路器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于低壓供電系統(tǒng)雷電防護領(lǐng)域，特別是涉及一種具有高通流雷電流能力的微型斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]在防雷領(lǐng)域中，低壓電源安裝的電涌保護器(SPD)前端都需要安裝一個過流保護器(也稱后備保護器)，目前通常使用普通的微型斷路器作為過流保護器。由于普通微型斷路器是配電產(chǎn)品，其上的觸頭材料是采用普通的銀合金材料制成，因此通過雷電流時很快就會出現(xiàn)損壞(有時甚至僅通過一次雷電流就能造成損壞)，從而使電源設(shè)備失去防雷保護功能。
[0003]普通微型斷路器在短路保護分斷操作時，其上的動、靜觸頭由閉合狀態(tài)迅速分開，然后電弧在引弧板的作用下飛向滅弧柵片并最終熄滅。電弧熄滅后觸頭溫度很快下降，等待再次重合閘。
[0004]當雷電流通過觸頭的瞬間，強大磁場產(chǎn)生的電動斥力將會克服觸頭靜壓力，促使觸頭出現(xiàn)瞬間分斷。當觸頭分開時，觸頭間的靜壓力減小，受壓變形的晶粒開始恢復形變前的狀態(tài)，接觸電阻迅速增大。接觸電阻在雷電流的作用下將產(chǎn)生強大的焦耳熱，形成表面液橋。隨著觸頭開距增大，液橋被拉開，觸頭間電壓梯度迅速增大，在高溫、電場的作用下，觸頭間隙中的空氣被游離，游離的空氣形成導電的電弧。隨著雷電流的迅速消失，觸頭在靜壓力作用下迅速重新閉合，觸頭在雷電流通過的瞬間出現(xiàn)短暫的分開，由于雷電流持續(xù)的時間在微秒級，觸頭瞬間分開產(chǎn)生的電弧完全被夾在觸頭之間，融融的液橋溫度還沒有降下來，觸頭又重新恢復閉合，因此極易產(chǎn)生觸頭粘連現(xiàn)象，所以對觸頭的電弧燒蝕損壞是目前難以解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種能夠增大觸頭使用壽命的具有高通流雷電流能力的微型斷路器。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器包括殼體和安裝在殼體內(nèi)部的輸出接線端口、電磁鐵、合閘扳手、操作機構(gòu)、脫扣機構(gòu)、輸入接線端口、軟銅線、第一動觸頭、第二動觸頭、靜觸頭、滅弧柵片、電流傳感器、導電銅片和推桿；其中輸出接線端口和輸入接線端口分別設(shè)置在殼體的左右側(cè)上部，輸出接線端口連接輸出導線，輸入接線端口連接輸入導線；合閘扳手設(shè)置在殼體上端，并且其上手柄位于殼體外部；電磁鐵和脫扣機構(gòu)并排設(shè)置在輸出接線端口和輸入接線端口之間，電磁鐵的中心孔內(nèi)水平設(shè)有一根推桿，并且推桿的右端對準脫扣機構(gòu)的下部；脫扣機構(gòu)的上部利用針軸安裝在殼體上，因此能夠往復擺動；操作機構(gòu)的兩端分別與合閘扳手以及脫扣機構(gòu)的上部相連；電流傳感器安裝在電磁鐵下方，并且與電磁鐵上的線圈相連接；導電銅片的中部貫穿電流傳感器，其右端固定有靜觸頭，左端與輸出接線端口以及電涌保護器相連接；第一動觸頭和第二動觸頭的上端同時連接在脫扣機構(gòu)下端，并且通過軟銅線與輸入接線端口相接；滅弧柵片安裝在靜觸頭的下方。
[0007]所述的第一動觸頭和第二動觸頭之間留有間隙，并且第一動觸頭和第二動觸頭的面積之和小于靜觸頭的面積。
[0008]所述的殼體由前后兩部分組成。
[0009]本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器采用兩個動觸頭的方法來降低電弧面積，并且每個弧區(qū)有充分向四周擴散的空間，這樣電弧溫度在整個電弧面比較均勻，不至于出現(xiàn)電弧中心部位超高電弧溫區(qū)，熔融的液橋面積減小，粘連的微小區(qū)域，牢固程度微小，不足以維持觸頭釋放張力，從而可以防止動靜觸頭在雷電流通過時出現(xiàn)的粘連問題，因此觸頭能夠重復使用，結(jié)果提高了觸頭的使用壽命；同時利用電流傳感器控制電磁鐵，能夠使雷電流不經(jīng)過電磁鐵，從而可以避免電磁鐵在雷電流通過時的誤動作。此夕卜，當工頻電流異常時，由于電流的持續(xù)性，能夠使電磁鐵動作。另外，降低觸頭接觸面的同時通流能力也在降低，一個好處是電弧電流磁場產(chǎn)生的電動力也減小，對觸頭脫扣機構(gòu)耐受能力、使用壽命都將有很大提尚。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器分閘狀態(tài)示意圖。
[0011]圖2為本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器合閘狀態(tài)示意圖。
[0012]圖3為本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器中雙觸頭部位結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器結(jié)構(gòu)立體圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器進行詳細說明。
[0015]如圖1一圖4所示，本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器包括殼體15和安裝在殼體15內(nèi)部的輸出接線端口 1、電磁鐵2、合閘扳手3、操作機構(gòu)4、脫扣機構(gòu)5、輸入接線端口 6、軟銅線7、第一動觸頭8、第二動觸頭9、靜觸頭10、滅弧柵片11、電流傳感器12、導電銅片13和推桿14 ;其中輸出接線端口 I和輸入接線端口 6分別設(shè)置在殼體15的左右側(cè)上部，輸出接線端口 I連接輸出導線，輸入接線端口 6連接輸入導線；合閘扳手3設(shè)置在殼體15上端，并且其上手柄位于殼體15外部；電磁鐵2和脫扣機構(gòu)5并排設(shè)置在輸出接線端口 I和輸入接線端口 6之間，電磁鐵2的中心孔內(nèi)水平設(shè)有一根推桿14，并且推桿14的右端對準脫扣機構(gòu)5的下部；脫扣機構(gòu)5的上部利用針軸16安裝在殼體15上，因此能夠往復擺動；操作機構(gòu)4的兩端分別與合閘扳手3以及脫扣機構(gòu)5的上部相連；電流傳感器12安裝在電磁鐵2下方，并且與電磁鐵2上的線圈相連接；導電銅片13的中部貫穿電流傳感器12，其右端固定有靜觸頭10，左端與輸出接線端口 I以及電泳保護器相連接；第一動觸頭8和第二動觸頭9的上端同時連接在脫扣機構(gòu)5下端，并且通過軟銅線7與輸入接線端口 6相接；滅弧柵片11安裝在靜觸頭10的下方。
[0016]所述的第一動觸頭8和第二動觸頭9之間留有間隙，并且第一動觸頭8和第二動觸頭9的面積之和小于靜觸頭10的面積。
[0017]所述的殼體15由前后兩部分組成。
[0018]現(xiàn)將本實用新型提供的具有高通流雷電流能力的微型斷路器工作原理闡述如下:
[0019]當其處于如圖1所示的分閘狀態(tài)時，第一動觸頭8和第二動觸頭9遠離靜觸頭10，因此輸入導線和輸出導線之間沒有電流流過。
[0020]當需要合閘時，首先由操作人員或電動執(zhí)行機構(gòu)將圖1中合閘扳手3的手柄向右扳動，由此通過操作機構(gòu)4向右推動脫扣機構(gòu)5上部，使脫扣機構(gòu)5以針軸16為中心順時針轉(zhuǎn)動，同時帶動第一動觸頭8和第二動觸頭9左移，直到第一動觸頭8和第二動觸頭9壓在靜觸頭10上，這時輸入導線中的電流將通過輸入接線端口 6依次經(jīng)軟銅線7、第一、二動觸頭8，9、靜觸頭10、導電銅片13和輸出接線端口 I流入輸出導線，此時本微型斷路器處于如圖2所示的合閘狀態(tài)。
[0021]當工頻電流過大而出現(xiàn)異常時，由于這種電流具有持續(xù)性的特點，因此流經(jīng)導電銅片13的電流將加大，這時設(shè)置在導電銅片13外部的電流傳感器12能夠感應到該電流，并將該感應電流通過線圈傳送給電磁鐵2，由此產(chǎn)生電磁場，在該磁場作用下，位于電磁鐵2中心孔內(nèi)的推桿14將向右移動，從而利用右端推動脫扣機構(gòu)5下部，使脫扣機構(gòu)5以針軸16為中心逆時針轉(zhuǎn)動，在脫扣機構(gòu)5的帶動下，第一動觸頭8和第二動觸頭9也一同向左移動，直到動靜觸頭分開。在上述分開過程中產(chǎn)生的電弧將飛向滅弧柵片11并最終熄滅，此時本微型斷路器又恢復到圖1所示的分閘狀態(tài)。
[0022]當雷電流從輸入接線端口 6進入時，雷電流分別經(jīng)軟銅線7以及第一動觸頭8和第二動觸頭9流向靜觸頭10，此時在電磁力的作用下，第一動觸頭8和第二動觸頭9將與靜觸頭10瞬間分開(開距只有剩余超程尺寸，小于1.5mm)，由于雷電流的通過時間很短，通常為微秒級，因此幾十千安培的雷電流電弧在動靜觸頭上會瞬間熄滅(雷電流結(jié)束)，觸頭重新恢復閉合。由于第一動觸頭8和第二動觸頭9的面積之和小于靜觸頭10的面積，所以觸頭電弧面積小，熔融的液橋面也很小，所以觸頭始終處在不粘連狀態(tài)，以此往復。另外，由于雷電流的持續(xù)時間很短，因此電流傳感器12上不會出現(xiàn)感應電流，所以雷電流不經(jīng)過電磁鐵2，從而能夠避免電磁鐵2在雷電流通過時的誤動作。
【主權(quán)項】
1.一種具有高通流雷電流能力的微型斷路器，其特征在于:其包括殼體(15)和安裝在殼體(15)內(nèi)部的輸出接線端口(1)、電磁鐵(2)、合閘扳手(3)、操作機構(gòu)(4)、脫扣機構(gòu)(5)、輸入接線端口(6)、軟銅線(7)、第一動觸頭(8)、第二動觸頭(9)、靜觸頭(10)、滅弧柵片(11)、電流傳感器(12)、導電銅片(13)和推桿(14);其中輸出接線端口⑴和輸入接線端口(6)分別設(shè)置在殼體(15)的左右側(cè)上部，輸出接線端口(I)連接輸出導線，輸入接線端口(6)連接輸入導線；合閘扳手(3)設(shè)置在殼體(15)上端，并且其上手柄位于殼體(15)外部；電磁鐵⑵和脫扣機構(gòu)(5)并排設(shè)置在輸出接線端口⑴和輸入接線端口(6)之間，電磁鐵⑵的中心孔內(nèi)水平設(shè)有一根推桿(14)，并且推桿(14)的右端對準脫扣機構(gòu)(5)的下部；脫扣機構(gòu)(5)的上部利用針軸(16)安裝在殼體(15)上，因此能夠往復擺動；操作機構(gòu)⑷的兩端分別與合閘扳手⑶以及脫扣機構(gòu)(5)的上部相連；電流傳感器(12)安裝在電磁鐵(2)下方，并且與電磁鐵(2)上的線圈相連接；導電銅片(13)的中部貫穿電流傳感器(12)，其右端固定有靜觸頭(10)，左端與輸出接線端口(I)以及電泳保護器相連接；第一動觸頭(8)和第二動觸頭(9)的上端同時連接在脫扣機構(gòu)(5)下端，并且通過軟銅線(7)與輸入接線端口(6)相接；滅弧柵片(11)安裝在靜觸頭(10)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高通流雷電流能力的微型斷路器，其特征在于:所述的第一動觸頭(8)和第二動觸頭(9)之間留有間隙，并且第一動觸頭(8)和第二動觸頭(9)的面積之和小于靜觸頭(10)的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高通流雷電流能力的微型斷路器，其特征在于:所述的殼體(15)由前后兩部分組成。
【專利摘要】一種具有高通流雷電流能力的微型斷路器。其包括殼體、輸出接線端口、電磁鐵、合閘扳手、操作機構(gòu)、脫扣機構(gòu)、輸入接線端口、軟銅線、第一動觸頭、第二動觸頭、靜觸頭、滅弧柵片、電流傳感器、導電銅片和推桿。本實用新型的微型斷路器采用兩個動觸頭來降低電弧面積，每個弧區(qū)有充分向四周擴散空間，這樣電弧溫度在整個電弧面比較均勻，不至于出現(xiàn)電弧中心部位超高電弧溫區(qū)，熔融的液橋面積減小，粘連的微小區(qū)域，牢固程度微小，不足以維持觸頭釋放張力，從而可防止動靜觸頭在雷電流通過時出現(xiàn)粘連問題，因此觸頭能重復使用，提高了觸頭的使用壽命；同時利用電流傳感器控制電磁鐵，能使雷電流不經(jīng)過電磁鐵，從而可避免電磁鐵在雷電流通過時誤動作。
【IPC分類】H01H73-04, H01H71-10, H01H73-18
【公開號】CN204303728
【申請?zhí)枴緾N201520022897
【發(fā)明人】李海麗, 侯青青, 賈紅, 唐斌, 畢勝
【申請人】天津科帕爾科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月14日