本發(fā)明有關(guān)于一種動觸頭及斷路器,尤其有關(guān)于一種低壓電器技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用的動觸頭及斷路器。
背景技術(shù):
作為低壓配電系統(tǒng)中的核心輸配電設(shè)備,斷路器產(chǎn)品的發(fā)展趨勢正朝著產(chǎn)品體積小型化,產(chǎn)品容量大型化方向發(fā)展。而作為斷路器核心部件的動觸頭,其性能直接決定了產(chǎn)品的體積和承載電流能力(即產(chǎn)品容量)。
在斷路器領(lǐng)域,動觸頭通常由一組并聯(lián)的觸頭片,通過一組并聯(lián)的柔性導(dǎo)電件,與一個觸頭出線排進(jìn)行串聯(lián)。為了在斷路器有限的內(nèi)部空間里獲得最大導(dǎo)體表面積,以充分利用電流的趨膚效應(yīng),同時充分利用導(dǎo)體表面積與空氣接觸,提升散熱效率,降低溫升,提升斷路器承載電流的能力,業(yè)內(nèi)對斷路器的動觸頭出線排進(jìn)行了各種優(yōu)化措施。例如從原有的方型觸頭出線排改為圓柱型觸頭出線排,同時增加了一個u型轉(zhuǎn)接排進(jìn)行轉(zhuǎn)接,與抽屜座進(jìn)行電氣連接。但是,由于趨膚效應(yīng)的存在,電流實際會集中在導(dǎo)體表面較淺的區(qū)域里流動,這導(dǎo)致表面電流密度大、內(nèi)部電流密度小的不均勻情況,使導(dǎo)體在長期通電過程中實際電阻大大增加,導(dǎo)體材料利用效率不高。
因此,如何在有限的空間體積內(nèi),創(chuàng)新設(shè)計一種結(jié)構(gòu),在截面積不增加的情況下,表面積更大、實際電阻更小,是一個行業(yè)難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種動觸頭,通過設(shè)置具有一個以上的子接線排的接線排,使該動觸頭在原有的安裝空間以及有色金屬用量的情況下,能夠獲得更大的導(dǎo)體表面積,以降低產(chǎn)品發(fā)熱量,提高散熱效果,降低溫升,提升產(chǎn)品的電流承載能力。
本發(fā)明的另一目的是提供一種斷路器,其動觸頭通過設(shè)置具有一個以上的子接線排的接線排,使該動觸頭在原有的安裝空間以及有色金屬用量的情況下,能夠獲得更大的導(dǎo)體表面積,以降低產(chǎn)品發(fā)熱量,提高散熱效果,降低溫升,提升產(chǎn)品的電流承載能力。
本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn):
本發(fā)明提供一種動觸頭,所述動觸頭包括:
并排設(shè)置的多個動觸頭片,各所述動觸頭片的一端為觸頭端,各所述動觸頭片的另一端為第一連接端;
多個柔性導(dǎo)電件,各所述動觸頭片的所述第一連接端分別連接有至少一個所述柔性導(dǎo)電件;
接線排,其由一個以上的子接線排層疊組成,所述接線排具有第二連接端,連接在各所述動觸頭片上的至少一個所述柔性導(dǎo)電件與所述第二連接端相連。
在本發(fā)明的實施方式中,所述動觸頭還包括轉(zhuǎn)接排,所述接線排具有與所述第二連接端相對的第三連接端,所述轉(zhuǎn)接排與所述第三連接端相連。
在本發(fā)明的實施方式中,所述轉(zhuǎn)接排為u型轉(zhuǎn)接排,所述u型轉(zhuǎn)接排的底部與所述第三連接端的端面接觸相連。
在本發(fā)明的實施方式中,所述轉(zhuǎn)接排為y型轉(zhuǎn)接排,其包括u型轉(zhuǎn)接端及連接在所述u型轉(zhuǎn)接端底部的至少一個轉(zhuǎn)接板,所述u型轉(zhuǎn)接端的底部與所述第三連接端的端面接觸相連,所述轉(zhuǎn)接板夾設(shè)在相鄰的兩個所述子接線排之間。
在本發(fā)明的實施方式中,各所述動觸頭片的第一連接端分別連接有一個所述柔性導(dǎo)電件,所述接線排的一個以上的所述子接線排均與各所述動觸頭片的一個所述柔性導(dǎo)電件相連。
在本發(fā)明的實施方式中,各所述動觸頭片的第一連接端連接的所述柔性導(dǎo)電件的數(shù)量與所述子接線排的數(shù)量相同。
在本發(fā)明的實施方式中,各所述動觸頭片的第一連接端分別連接有兩個所述柔性導(dǎo)電件,所述接線排包括兩個所述子接線排,各所述子接線排分別具有子連接端,兩個所述子連接端組成所述第二連接端,各所述動觸頭片的兩個所述柔性導(dǎo)電件分別連接于兩個所述子連接端。
在本發(fā)明的實施方式中,各所述動觸頭片的第一連接端連接的所述柔性導(dǎo)電件的數(shù)量大于所述子接線排的數(shù)量。
在本發(fā)明的實施方式中,所述接線排為平板狀的接線排;或者所述接線排為圓柱體形的接線排。
在本發(fā)明的實施方式中,所述柔性導(dǎo)電件為由銅絲編織而成的導(dǎo)電桿。
在本發(fā)明的實施方式中,所述動觸頭還包括互感器,所述互感器套設(shè)在所述接線排的第三連接端上,所述轉(zhuǎn)接排與所述互感器相接觸。
本發(fā)明還提供一種斷路器,所述斷路器包括如上所述的動觸頭。
本發(fā)明的動觸頭及斷路器的特點及優(yōu)點是:本發(fā)明的動觸頭及具有該動觸頭的斷路器,該動觸頭具有層疊設(shè)置的多個子接線排,且該些子接線排組合形成的接線排的整體厚度與原有動觸頭的接線排的厚度一致,從而在相同的安裝空間以及有色金屬用量的情況下,多個子接線排彼此之間能夠獲得更大的導(dǎo)體接觸表面積,從而能更好地利用電流的趨膚效應(yīng),降低產(chǎn)品發(fā)熱量,提高散熱效果,降低溫升,提升產(chǎn)品的電流承載能力。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明的動觸頭的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的動觸頭的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的動觸頭片與柔性導(dǎo)電件連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的u型轉(zhuǎn)接排的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的u型轉(zhuǎn)接排與接線排組合的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明的y型轉(zhuǎn)接排的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖7的y型轉(zhuǎn)接排與接線排組合的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖7的y型轉(zhuǎn)接排與接線排組合的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明的y型轉(zhuǎn)接排的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為本發(fā)明的轉(zhuǎn)接排的再一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為本發(fā)明的接線排的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13為本發(fā)明的動觸頭連接有互感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為本發(fā)明的接線排連接有互感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為本發(fā)明的接線排連接有互感器的側(cè)視示意圖。
圖16為本發(fā)明的斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明所述的“相連”、“連接”不僅是指機(jī)械結(jié)構(gòu)上的連接,而且還指電氣上的接通。
實施方式一
如圖1和圖2所示,本發(fā)明提供了一種動觸頭10,其包括并排設(shè)置的多個動觸頭片1、多個柔性導(dǎo)電件2和接線排3,其中:各所述動觸頭片1的一端為觸頭端11,各所述動觸頭片1的另一端為第一連接端12;各所述動觸頭片1的所述第一連接端12分別連接有至少一個所述柔性導(dǎo)電件2;接線排3由一個以上的子接線排31層疊組成,所述接線排3具有第二連接端32,連接在各所述動觸頭片1上的至少一個所述柔性導(dǎo)電件2與所述第二連接端32相連。
具體是,如圖3所示,動觸頭片1為斷路器中用于與靜觸頭接合或分離以實現(xiàn)電路閉合或斷開的部件,該動觸頭片1的一端為用于與靜觸頭相接觸的觸頭端11,該動觸頭片1的另一端為用于與導(dǎo)電件相連接的第一連接端12,該第一連接端12上設(shè)有至少一個連接槽121。本發(fā)明的動觸頭10中的多個動觸頭片1水平間隔設(shè)置,該些動觸頭片1的數(shù)量根據(jù)實際需要選擇設(shè)定,在此不做限制。
柔性導(dǎo)電件2為由銅絲編織而成的導(dǎo)電桿,其兩端分別設(shè)有觸頭插入部21和接排插入部22。在本實施例中,該柔性導(dǎo)電件2的觸頭插入部21上可設(shè)置多個凸棱211,在動觸頭片1的第一連接端12的連接槽121內(nèi)可設(shè)有多個卡扣槽122,該些凸棱211的數(shù)量和間隔距離與該些卡扣槽122的數(shù)量和間隔距離一致,以便柔性導(dǎo)電件2的觸頭插入部21插入動觸頭片1的第一連接端12的連接槽121后,能夠與連接槽121形成穩(wěn)定的連接。
接線排3由層疊設(shè)置的多個子接線排31組成,各子接線排31上分別設(shè)有連接孔313,通過螺釘?shù)冗B接件穿入連接孔313內(nèi)以實現(xiàn)各子接線排31之間的固定連接。該接線排3具有第二連接端32以及與第二連接端32相對設(shè)置的第三連接端33,該第二連接端32用于與各動觸頭片1上連接的至少一個柔性導(dǎo)電件2連接。在本發(fā)明中,如圖1所示,該接線排3可為平板狀的接線排,也即多個子接線排31層疊后形成的方形觸頭出線排;或者,如圖2所示,該接線排3可為圓柱體形的接線排,也即多個子接線排31層疊后形成的圓柱形觸頭出線排。
本發(fā)明的動觸頭10,具有層疊設(shè)置的多個子接線排31,且該些子接線排31組合形成的接線排3的整體厚度與原有動觸頭的接線排的厚度一致,從而在相同的安裝空間以及有色金屬用量的情況下,多個子接線排31彼此之間能夠獲得更大的導(dǎo)體接觸表面積,從而能更好地利用電流的趨膚效應(yīng),降低產(chǎn)品發(fā)熱量,提高散熱效果,降低溫升,提升產(chǎn)品的電流承載能力。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,所述動觸頭10還包括轉(zhuǎn)接排4,所述轉(zhuǎn)接排4與所述接線排3的第三連接端33相連。通過在接線排3上進(jìn)一步連接轉(zhuǎn)接排4,有效地降低了由于觸頭轉(zhuǎn)接過程產(chǎn)生的接觸電阻,降低了整體產(chǎn)品的內(nèi)阻,減少發(fā)熱,進(jìn)一步提高產(chǎn)品的電流承載能力。
如圖4所示,在一可行實施例中,該轉(zhuǎn)接排4為u型轉(zhuǎn)接排,所述u型轉(zhuǎn)接排的底部42與所述接線排3的第三連接端33的端面接觸相連。請配合參閱圖5所示,該u型轉(zhuǎn)接排的截面大體呈u形形狀,其具有平行設(shè)置的兩個導(dǎo)電端頭41,底部42連接在兩個導(dǎo)電端頭41之間,兩個導(dǎo)電端頭41的自由端上可分別與圖6所示的夾頭9連接,每個導(dǎo)電端頭41根據(jù)其自身寬度可對應(yīng)并排連接多個夾頭9,夾頭9的卡槽91對應(yīng)卡入導(dǎo)電端頭41,而夾頭9的卡槽92用于與外部母排卡扣結(jié)合。該u型轉(zhuǎn)接排的底部42開設(shè)有多個連接孔421,通過螺釘?shù)冗B接件插入該些連接孔421內(nèi)可實現(xiàn)與接線排3的第三連接端33的端面(該端面由多個子接線排31的端面組成)連接結(jié)合的目的,從而相對增大了接線排3與u型轉(zhuǎn)接排的接觸面積,降低了由于觸頭轉(zhuǎn)接過程產(chǎn)生的接觸電阻,減少發(fā)熱,以提高產(chǎn)品的電流承載能力。
在另一可行的實施例中,如圖7所示,所述轉(zhuǎn)接排4為y型轉(zhuǎn)接排,其包括u型轉(zhuǎn)接端43及連接在所述u型轉(zhuǎn)接端43底部432的至少一個轉(zhuǎn)接板44,所述u型轉(zhuǎn)接端43的底部432與所述第三連接端33的端面接觸相連,所述轉(zhuǎn)接板44夾設(shè)在相鄰的兩個所述子接線排31之間。
請配合參閱圖8和圖9所示,該y型轉(zhuǎn)接排的截面大體呈y形形狀,其u型轉(zhuǎn)接端43的結(jié)構(gòu)類似圖4所示的u型轉(zhuǎn)接排的結(jié)構(gòu),該u型轉(zhuǎn)接端43也具有平行設(shè)置的兩個導(dǎo)電端頭431,底部432連接在兩個導(dǎo)電端頭431之間,兩個導(dǎo)電端頭431的自由端上可分別與圖6所示的夾頭9連接,每個導(dǎo)電端頭431根據(jù)其自身寬度可對應(yīng)并排連接多個夾頭9,夾頭9的卡槽91對應(yīng)卡入導(dǎo)電端頭431,而夾頭9的卡槽92用于與外部母排卡扣結(jié)合。該u型轉(zhuǎn)接端43的底部432開設(shè)有多個連接孔4321,通過螺釘?shù)冗B接件插入該些連接孔4321內(nèi)可實現(xiàn)與接線排3的第三連接端33的端面(該端面由多個子接線排31的端面組成)連接結(jié)合的目的。
進(jìn)一步的,至少一個轉(zhuǎn)接板44連接在u型轉(zhuǎn)接端43的底部432,如圖8和圖9所示的實施例中,u型轉(zhuǎn)接端43的底部432連接有一個轉(zhuǎn)接板44,該轉(zhuǎn)接板44上設(shè)有連接孔441,該一個轉(zhuǎn)接板44可夾設(shè)在接線排3的相鄰的兩個子接線排31之間,并通過螺釘?shù)冗B接件穿入連接孔411和連接孔313,實現(xiàn)轉(zhuǎn)接板44與子接線排31的連接,從而相對增大了轉(zhuǎn)接排4與接線排3的接觸面積,降低了接觸電阻,以減小發(fā)熱;如圖10所示的實施例中,u型轉(zhuǎn)接端43的底部432連接有平行設(shè)置的兩個轉(zhuǎn)接板44,兩個轉(zhuǎn)接板44之間可夾設(shè)一個子接線排31,同樣通過增加轉(zhuǎn)接排4與接線排3的接觸面積,降低接觸電阻,以減小發(fā)熱。
該y型轉(zhuǎn)接排除通過底部432實現(xiàn)與接線排3的端面接觸,而且還通過至少一個轉(zhuǎn)接板44實現(xiàn)與接線排3更多的表面積接觸,有效達(dá)到降低接觸電阻,減少發(fā)熱,提高產(chǎn)品的電流承載能力的目的。
在轉(zhuǎn)接排4的另外一個實施例中,如圖11所示,與圖7至圖9實施例中的轉(zhuǎn)接排4不同的是,該實施例中的轉(zhuǎn)接排4僅具有轉(zhuǎn)接板44,而轉(zhuǎn)接板44的一端設(shè)有“一”字形狀的導(dǎo)電端頭45,該導(dǎo)電端頭45可與圖6所示的夾頭9連接。
在本發(fā)明的一可行實施例中,各動觸頭片1的第一連接端12分別連接有一個柔性導(dǎo)電件2,所述接線排3的一個以上的所述子接線排31均與各所述動觸頭片1上連接的一個所述柔性導(dǎo)電件2相連。
具體的,請配合參閱圖12所示,在一具體實施例中,例如接線排3包括兩個上下層疊設(shè)置的子接線排31,各子接線排31均具有一個子連接端311,每個子連接端311上均設(shè)有多個連接卡槽312,兩個子接線排31的各自的多個連接卡槽312可上下相對設(shè)置,兩個子接線排31的子連接端311的各連接卡槽312分別與連接在各動觸頭片1上的一個柔性導(dǎo)電件2相連;在本實施例中,該柔性導(dǎo)電件2的接排插入部22分別插入兩個子接線排31的各自的連接卡槽312內(nèi),該柔性導(dǎo)電件2的接排插入部22例如可通過過盈配合的方式插入連接于連接卡槽312,對此連接方式在此不作限制。每個子接線排31上的連接卡槽312的數(shù)量與動觸頭10的柔性導(dǎo)電件2的數(shù)量相同。當(dāng)然,該實施例中的接線排3中的子接線排31的數(shù)量也可為三個、四個或更多個,在此不做限制,只要接線排3中的各子接線排31均與連接在各動觸頭片1的一個柔性導(dǎo)電件2相連即可。
在另一可行實施例中,各所述動觸頭片1的第一連接端12連接的所述柔性導(dǎo)電件2的數(shù)量與所述子接線排31的數(shù)量相同。
具體的,請配合參閱圖13所示,在一具體實施例中,例如各所述動觸頭片1的第一連接端12分別連接有兩個柔性導(dǎo)電件2,接線排3包括兩個上下層疊設(shè)置的子接線排31,各子接線排31分別具有子連接端311,兩個子連接端311組成該第二連接端32,各動觸頭片1的兩個柔性導(dǎo)電件2分別連接于兩個子連接端311。
每個子接線排31的子連接端311上均設(shè)有多個連接卡槽312,在本實施例中,配合參閱圖12所示,位于上方的子接線排31的子連接端311與位于下方的子接線排31的子連接端311呈階梯狀設(shè)置,以便于各動觸頭片1上前后間隔設(shè)置的兩個柔性導(dǎo)電件2可分別插入連接于各自的子連接端311的連接卡槽312內(nèi)。每個子接線排31上的連接卡槽312的數(shù)量與動觸頭10的動觸頭片1的數(shù)量相同。當(dāng)然,該實施例中的接線排3中的子接線排31的數(shù)量、以及連接在各動觸頭片1上的柔性導(dǎo)電件2的數(shù)量可均為三個、四個或更多個,在此不做限制,只要接線排3中的各子接線排31分別與連接在各動觸頭片1的各柔性導(dǎo)電件2相連即可。
在再一可行實施例中,各所述動觸頭片1的第一連接端12連接的所述柔性導(dǎo)電件2的數(shù)量大于所述子接線排31的數(shù)量。
具體的,各動觸頭片1的第一連接端12可分別連接有三個、四個或更多個柔性導(dǎo)電件2,而接線排3的子接線排31可為兩個、三個或更多數(shù)量個。例如,在一具體實施例中,各動觸頭片1的第一連接端12上前后依次連接有三個柔性導(dǎo)電件2,接線排3共設(shè)有兩個層疊設(shè)置的子接線排31,每個子接線排31均具有子連接端311,連接在各動觸頭片1上的其中兩個相鄰的柔性導(dǎo)電件2例如可連接在位于下方的子接線排31的子連接端311上,而連接在各動觸頭片1上的另外一個柔性導(dǎo)電件可連接在位于上方的子接線排31的子連接端311上;或者,連接在各動觸頭片1上的其中兩個相鄰的柔性導(dǎo)電件2可連接在位于上方的子接線排31的子連接端311上,而連接在各動觸頭片1上的另外一個柔性導(dǎo)電件2可連接在位于下方的子接線排31的子連接端311上,在此不做限制,只要能保證連接在各動觸頭片1上的多個柔性導(dǎo)電件2與各子接線排31形成連接即可。
本發(fā)明將各動觸頭片1上連接的柔性導(dǎo)電件2數(shù)量增加后,一方面,在相同的電流下,該動觸頭10的溫升會更低;另一方面,在符合國標(biāo)規(guī)定的70k溫升下,該動觸頭10可承載更大的回路電流。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,如圖14和圖15所示,該動觸頭10還包括互感器5,所述互感器5套設(shè)在所述接線排3的第三連接端33上,所述轉(zhuǎn)接排4與所述互感器5相接觸。該互感器5用于探測流過接線排3的電流大小。
本發(fā)明極大的增加了金屬零件與外部空氣的接觸面積,提高了散熱效率,降低了溫升,提高產(chǎn)品的承載能力。
實施方式二
如圖1至圖16所示,本發(fā)明還提供一種斷路器,所述斷路器包括動觸頭。該動觸頭為實施方式一中所述的動觸頭10,其具體結(jié)構(gòu)、工作原理及有益效果與實施方式一相同,在此不再贅述。
該斷路器具有絕緣底座101,動觸頭10位于絕緣底座101內(nèi),該斷路器內(nèi)還設(shè)有與動觸頭10接觸或分離的靜觸頭,滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和脫扣器等,該靜觸頭,滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和脫扣器等均為現(xiàn)有技術(shù),其具體結(jié)構(gòu)在此不再贅述。
本發(fā)明的斷路器,能夠擁有比同體積產(chǎn)品更大導(dǎo)體接觸面積、更大的導(dǎo)體表面積、更小的接觸電阻,從而獲得更低的產(chǎn)品溫升,更高的電流承載能力。
以上所述僅為本發(fā)明的幾個實施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請文件公開的內(nèi)容可以對本發(fā)明實施例進(jìn)行各種改動或變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。