CN1108426A - 带可分离触头的电气开关装置 - Google Patents

Abstract

一种带有可分离触头的电气开关装置，具有一个 分流导体，触头分离时触发电弧，在电弧越过一段绝 缘间隙后，分流导体适于受弧。分流导体确定了一个 过渡电弧通路，在这个通路中分流导体充当了一个限 流装置。

Description

本项发明涉及一种带可分离触头的电气开关装置，其触头分别装于一个固定触头导电部件和一个可动触头导电部件，这两个导电部件分别与开关装置的输入和输出端相联，装置中还有一个灭弧室及一个分流导体，当触头分离产生的电弧在越过一个绝缘间隙时，它们适于受弧并利用吹弧装置或原理将电弧引至灭弧室。

专利FR-A-2584529涉及过这类装置，装置中的分流导体在产生电弧现象时能够分流，从而对与触头串联的机电和电子开关元件起到保护作用。

文件FR-A-0350825给出一种分流导体的组合，它含有灭弧装置，当过流时其限流装置电动打开。电动开启装置的操作是由构成灭弧装置的电弧分离板中的电弧增强来决定的，因此也决定于这个装置的外形和性能。

本发明的目的是，在所述的机电开关装置中，不依靠灭弧装置，既利用电弧减小触头的负载，又限制暂态分流。

本项发明要素在于，一个机电开关装置包括：

-至少有相互可以分开的一个固定触头和一个可动触头，分别装于一个固定触头导电部件和一个可动触头导电部件;

-一个灭弧室及一个分流导体，当触头分离产生的电弧在越过一个绝缘间隙时，分流导体适于受弧并利用吹弧装置将电弧引至灭弧室，

其中：

-分流导体有一个接受电弧的受弧表面和可供联于固定触头部件的连接区域，它们之间确定了一个过滤电弧电流通路，

-在受弧表面和连接区域之间的暂时通路上装有一个限流装置装。限流装置（例如一个阻性装置）最好是一个板形的正温度系数电阻，平行于并放于固定触头部件之上，固定在分流导体的一个连接分支和固定触头之间。这方便了安装，而且使电阻板与固定触头部件保持直接热传导接触，当流过标称电流时，触头闭合，固定触头部件的温度比环境温度高，这样可使暂态的触头断开操作对环境温度的灵敏度降低。

在本项发明的一项非常简单的实施例中，分流导体是一个具有前述连接分支和平行于可动触头移动方向的分支或法兰盘的部件，这个法兰盘提供了接受电弧的表面，它与可动触头部件平行面之间被一段的小绝缘间隙（例如数量级为1至3mm）分开，便于替换基本上垂直于后者的过渡电弧的触头之间开始产生的电弧。

为了防止电弧的重新起弧或闪弧，可以在装置中增加绝缘栅，在触头刚刚断开时插入它们之间;或用电阻，装入两个并联的正温度系数的电阻。

本项发明的一个非限制性实施例通过下文的例子及参考图进行叙述。

图1是本项发明开关装置触头闭合时的灭弧区域图。

图2是断开时的装置触头。

图3是双触头开关装置的触头区域图。

图4是图3带两个并联的正温度系数电阻触头区域图中剖面线Ⅳ-Ⅳ上的平面图。

图5是在触头间增加绝缘栅时的情形。

图6表示在固定触头部件上安装分流部件的一种方式。

图7表示触头区域的另一实施例。

图8是一种电阻板的剖面图。

图1所示的机电开关是一个接触器或断路器，在外壳10中包括供流导电部件或固定部件11和一个供流导电部件或可动部件12，分别带有定触头11a和动触头12a。在触头区附近将部件12沿垂直于部件11、12所在PP′和QQ′平面的A方向移动，可使触头11a和12a分离，可动和固定部件12、11分别是电流入口和出口导体，或相反，分别联于本装置的输入和输出端13和14。

装置外壳10中，沿A方向和与之垂直的B方向之间（与PP′、QQ′平行）离触头区域一定距离处有灭弧室15，可以选择配置分弧板16。可动部件12联于开关装置17，它由螺线管的可移动衔铁17a和/或脱扣机构17b和/或手动部件17c组成，除触头12a之外，可动部件12有一个立起的弧形角件18，它的外表面18a是一个平面或基本的平面，与A方向平行。

过渡电弧装置20在触头区域附近与固定触头11相联接，在后者与灭弧室15之间，装置20也可以联于可动部件12，但这样不是太好，在本项发明实施例中，过渡电弧装置20是L形的，对着可动弧形角件18外表面18a的是开关分支21，它的受弧面21a与18a平行;对着部件11上的平面11c、与PP′平行的是连接分支22，它通过连接区域22a与固定触头部件11相联。在部件11上，装有固定触头11a的端部11b位于连接部件11c之外。连接分支22在触头对面与PP′平行，因此分支21与22是垂直的。

限流装置30装于分支22与部件11的平面连接部分11c之间。本发明实施例中所示的限流装置30是一个优选的正温度系数（PTC）扁平电阻。限流装置也可装于分支21上或构成任何静止限流装置，其对电流的阻抗曲线有一个拐点。图示配置的优点是，由于扁平电阻有一个与固定触头部件11的平面11c接触的表面30a和与分流部件20的分支22接触的表面30b，因此当装置闭合时，与固定部件11保持良好导热接触，其中在端子13、14间流过标称电流Ⅰ，可以减小限流装置在运行中受环境温度的影响。固定和夹紧装置31将过渡电弧装置电弧装置20。固定在固定触头部件11上并将扁平电阻夹在20和11之间，这种固定是可分开甚至是可移动的。注意在图1和图2中连接面30a构成连接区域22a。

本装置的操作将参考图2进行说明。假设触头开始是闭合的，标称电流Ⅰ沿路径C1，其包括可动部件12、触头12a和11a、端部11b和固定部件11的连接部分11c，流过端子13和14。当操作17时，导电部件12抬高，触头11a和12a分离。在触头间触发电弧A1，其初始方向是A方向。一旦触头间的距离超过相对的固定和可动面21a和18a之间的距离e（这个距离最好取1至3mm），电弧A1便转换为这两表面间的过渡电弧A2，此时其方向为B方向，与A方向垂直。宽为e的狭小间隙中产生的等离子体有助于触发并维持电弧A2，从而减小了负载和触头的损耗。电流继续经过可动部件12、角件18、电弧A2、过渡电弧装置20的分支21和22、扁平电阻30和固定触头部件11的连接部分11c组成的路径C2流过端子13和14。电流一旦超过正温度系数电阻特性的拐点便受到限幅，因而此电阻提供了必要的保护。

如果导电部件12继续抬高，过渡电弧A2便转换为角件18和灭弧板16间的电弧A3，此电弧一直延续直到完全熄灭，电弧A2一消失，电流路径C2便被切断。

参看图3，开关装置可为双触头型，它的两个过渡电弧装置41、42以桥路12的轴Ⅹ-Ⅹ′为中心对称布置，并通过扁平正温度系数（PTC）电阻45、46分别装在固定触头部件43、44上，电阻45、46最好具有相同的特性。

过渡电弧装置20可有两个平行于方向B（见图2和4）的分支23、24，它们环绕触头区域实现对电弧的消磁。PTC电阻30可包括多个电阻，例如两个电阻30c和30d（见图4）并联以使它们相继切换，两个电阻采用不同的阻值，这样可使阻值小的电阻30c比阻值大的电阻30d先切换。

当触头11a和12a断开时在其中间插入一绝缘栅50（图5）可得到同样的结果。

图6给出了一种将可移动过渡电弧装置20安装在固定触头部件11的连接部分11c上的方法。将固定和夹紧装置31，例如一个螺栓，插入部件20、板30和部件11的孔中，在部件20的支承件25和部分11c之间带有绝缘垫片32，在部件11的孔中插入绝缘套管33。

限流装置30也可夹固在分流部件20的两个部件之间。

图7是另一种实施例，其中过渡电弧装置20安装在固定触头部件11的连接部分11c上，电阻板30对着部件11装在分支22的22a面上，折转部件60的一个分支61固定在板30的上表面。部件60的另一分支60的一个分支61固定在板30的上表面。部件60的另一分支62与部件20的分支21平行，确定了这两个分支之间的小间隙宽度为e′，折转部件端部63对着灭弧室15。

图8所示为扁平正温度系数电阻30，其一个接触面如表面30b是倾斜的以获得电阻的预定变化值。

Claims (7)

1、机电开关装置，包括：

--至少一对可分离的固定触头和可动触头，分别装于一个固定触头部件和一个可动触头部件上，

--一个灭弧室及一个分流导体，当所述触头分离产生的电弧在越过一个绝缘间隙时，分流导体适于受弧并利用吹弧装置，将所述电弧引至所述灭弧室；

其中：

--所述分流导体有一个接受所述电弧的所述受弧表面和可供连于所述固定触头部件的的连接区域，它们之间确定了一个过渡电弧电流通路，

--在所述受弧表面和所述连接区域之间的所述暂时通路上装有一个限流装置。

2、根据权利要求1的机电开关装置，其中所述受弧表面与所述可动触头部件移动的方向平行。

3、根据权利要求1的机电开关装置，其中所述限流装置装于所述固定触头部件上，与后者有一个连接面，形成所述连接区域，并被固定夹在所述分流导体的一个分支和所述固定触头部件的连接部分之间，所述分支与所述固定触头部件的平面平行。

4、根据权利要求1的机电开关装置，其中所述可动触头部件是一个接触桥路，所述分流导体是一个L形部件，其一个分支与所述桥路的移动方向平行，此分支有一个接受所述电弧的表面，被一个小的绝缘间隙与所述可动桥路的平行表面隔开，一个连接分支连于所述固定触头部件。

5、根据权利要求1的机电开关装置，其中所述限流装置是一个正温度系数电阻。

6、根据权利要求4的机电开关装置，其中所述接触桥路的每边各有一个带正温度系数电阻的分流导体，这两个电阻具有基本相同的特性。

7、根据权利要求5的机电开关装置，其中所述正温度系数电阻包括并联的两个电阻。

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