[发明专利]触头组件和包括该触头组件的断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种触头组件，尤其是用于断路器中的插入式触头组件。另外，本发明还涉及包括这种触头组件的断路器。

背景技术

断路器是一种广泛使用的电气设备，其可以在电气线路出现过载、短路等情况下自动断开线路，由此避免造成大的事故。断路器通常包括静触头和动触头构成的触头组件，在正常工作情况下，静触头和动触头相互接合由此导通线路，而在出现线路故障时，动触头动作而离开静触头，由此断开线路。

在中压或高压大功率断路器中，由于线路中的电流较大，在动触头和静触头分离时，会产生大的电弧。因此，有必要采取措施来抑制电弧的产生或者熄灭电弧。

在欧洲专利申请公开第EP2251885A1中，公开了一种抑制电弧产生的方案。如图1和2所示，在静触头1和动触头2之间设置有电阻器3，在正常工作情况下，静触头1和动触头2接触，由此导通线路。而在出现故障时，动触头2在与电阻器3保持相接触的同时，例如，在动触头2沿着动触头2和电阻器3之间的交界面4移动的同时，远离静触头1移动，由此，使得在静触头1和动触头2之间的电流逐渐减小至零，抑制了由于静触头1和动触头2突然断开而在二者之间产生剧烈的电弧。

但是，上述专利申请仅仅提出了一个概念，而没有提出能够供实施的具体结构，并且在上述专利申请中，由于动触头2沿着交界面4移动，因此，电流将主要穿过电阻器的表面，进而导致很大的温度梯度，而且由于电阻利用效率低，在交界面4处的温度升高，会远高于体电阻电阻器，并甚至升高到损坏电阻器3的程度，因此，这个概念还有待完善。

发明内容

本发明是在上述现有技术中的改进，并且提供了一种能够有效实施并能够抑制电阻器的温度升高的触头。

根据本发明的一个方面，提供了一种触头组件，其包括相互可接合和可脱开的动触头和静触头，在所述动触头和静触头中的至少一个上设置有电阻器部分，以在所述动触头和静触头脱开过程中的脱开开始阶段内，电流经所述电阻器部分在所述动触头和静触头之间流过，所述电阻器部分设置成使得在所述脱开开始阶段内电流在所述电阻器部分的整个体积上流动。

利用本发明，在动触头和静触头脱开的过程中，在脱开开始阶段，电流并不立即中断，而是经电阻器部分在动触头的触头部分之间流动，并逐渐断开，从而抑制了电弧的产生，并逐渐减小后断开，从而降低了开断电弧的能量。另外，通过使得电流在电阻器部分的整个体积上流动，提高了电阻使用效率，抑制了电阻器部分的温度升高。

优选的是，在所述阶段内，所述动触头和静触头分别与所述电阻器部分的两个在体积上相对的面电接触。

根据本发明的一个优选实施方式，所述电阻器部分为截面为环形的圆筒形，设置有所述电阻器部分的所述至少一个触头与所述圆筒形电阻器部分的内周面电接触，而所述另一触头在所述脱开开始阶段与所述电阻器部分的外周面电接触。

所述至少一个触头为静触头，包括圆柱形的触头部分，所述电阻器部分设置在所述触头部分的前侧，该触头部分在前端还设置有小直径的突起，该小直径突起插入到所述电阻器部分的中心孔中以与所述电阻器部分的内周面电接触。所述触头部分可以与所述电阻器部分的外径相同或者所述电阻器部分可以为带有中心孔圆台形状。

可选的是，在所述电阻器部分的前端上还设置有端盖，并优选的是，所述端盖由金属制成。由此，可以保护所述电阻器免受电弧的损坏。

所述电阻器部分通过金属化、熔接、焊接、粘接、螺纹连接固定到所述触头部分上。

在电阻器部分设置在静触头的情况下，该动触头可以包括圆筒形的触头部分，在触头组件接合时，该圆筒形的触头部分罩在所述圆柱形的触头部分的外侧并与之电连接，在所述脱开开始阶段，所述圆筒形的触头部分远离所述圆柱形触头部分滑动，并与所述电阻器部分的外周面电接触。

所述动触头还包括支撑所述圆筒形触头部分并且将整个动触头与操动机构相连接的触头管、罩在触头部分外周侧的屏蔽支撑部以及设置在屏蔽支撑部前端的屏蔽件。

所述圆筒形的触头部分有多个径向向内偏压的条形弹簧片构成。由此，使得动触头的触头部分压接触所述静触头的触头部分或电阻器部分，提高了电接触的可靠性。

根据本发明的另一实施方式，所述电阻器部分为截面为环形的圆筒形，设置有所述电阻器部分的所述至少一个触头与所述圆筒形电阻器部分的外周面电接触，而所述另一触头在所述脱开开始阶段与所述电阻器部分的内周面电接触。