CN102436975B

CN102436975B - 双极直流接触器

Info

Publication number: CN102436975B
Application number: CN201110292936.2A
Authority: CN
Inventors: 马子文; 金雪丰; 肖文华; 梅君; 钟积科
Original assignee: WUHAN CHANGHAI ELECTRICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: WUHAN CHANGHAI ELECTRICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2031-10-06
Also published as: CN102436975A

Abstract

本发明涉及双极直流接触器，广泛用于电力、冶金、矿山、石油、交通运输等中等重负载***中，特别适用于电力机车上的主牵引回路中。它由绝缘框架部分、传动部分、电磁驱动部分、串联磁吹部分、灭弧***和辅助回路所组成；绝缘框架部分包括静触头墙板、进线母排绝缘墙板和动触头绝缘墙板；传动部分包括衔铁、动触头绝缘墙板和动触头；电磁驱动部分包括驱动线圈、铁芯、轭铁；串联磁吹部分包括磁吹铁芯、磁吹线圈、不锈钢电极、静触头引弧角和静主触头；灭弧***包括灭弧室、陶瓷栅片；辅助回路有模块式速动开关。本发明具有寿命长、分断速度快、分断电弧电压稳定、触头自洁、有引弧通道、结构紧凑、安全事故少及安装维护方便等优点。

Description

双极直流接触器

技术领域

本发明涉及双极直流接触器，是一种大容量的双极电磁拍合式直流接触器，广泛用于电力、冶金、矿山、石油、交通运输等中等重负载***中，特别适用于电力机车上的主牵引回路中。

背景技术

目前，我国机车上使用的直流接触器主要有电空式和电磁式两种，电磁式接触器靠电磁力作为动力源。电磁式直动接触器主要包括机体部分、传动部分、电磁驱动部分、磁吹部分和灭弧装置。电磁***通电时产生电磁力，使衔铁运动并使触头接通或分断，从而接通或分断直流电弧，电磁体失电触头复位。灭弧装置采用安装在触头上方的灭弧栅片。磁吹部分的永磁钢弧区建立磁场，拉弧时对电弧施加安培力。

上述直流接触器的缺点是：1、触点容量小，容易出现触点熔焊；2、动触头与静触头合闸分闸时两者之间未产生相对摩擦，无自洁功能；3、灭弧装置过于简单，拉长电弧与冷却电弧的能力差；4、串联磁吹部分采用永磁钢，对主回路的使用有正极与负极之分，接错方向易损坏接触器本身，无法熄灭电弧造成事故；5、触头不能更换，电气寿命短；6、电弧转移层次性差，电寿命低；7、灭弧室多采用金属栅片式结构导致分断电弧电压不稳定。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种寿命长、分断速度快、分断电弧电压稳定、触头自洁、有引弧通道、结构紧凑、安全事故少及安装维护方便的大容量的双极直流接触器。

本发明的技术方案是：双极直流接触器，它由绝缘框架部分、传动部分、电磁驱动部分、串联磁吹部分、灭弧***和辅助回路所组成；其中绝缘框架部分包括静触头墙板、进线母排绝缘墙板和动触头绝缘墙板；传动部分包括衔铁、反力弹簧、反力调整组件、进线母排、软连接、压板、预压弹簧、调节螺母、动触头绝缘墙板和动触头；电磁驱动部分包括驱动线圈、铁芯、轭铁、衔铁与衔铁行程衬套；串联磁吹部分包括磁吹铁芯、导磁铁板、磁吹线圈、不锈钢电极、静触头引弧角和静主触头；灭弧***包括灭弧室、灭弧室框架、陶瓷栅片、灭弧室支架和不锈钢电极；辅助回路有模块式速动开关；安装在底座上的反力调整组件连接反力弹簧，与安装在角钢支架上的衔铁连接，衔铁以倒角边在安装支架上实现非固定轴线转动。

在上述技术方案的基础上更进一步的技术方案是：

所述的双极直流接触器，在动触头上装有转动螺杆，螺杆头部为球形的圆头，以圆头为支点转动，在合闸过程动触头与静触头相互挤压，并纵向摩擦自洁。

所述的双极直流接触器，所说预压弹簧通过栓柱联接后预压动触头在衔铁上，提供合闸触头压力。

所述的双极直流接触器，所说轭铁是电磁驱动和铁芯的支撑基座与导磁通路。

所述的双极直流接触器，所说磁吹线圈一引线端与静触头有间隙、与静触头引弧角接触，另一引线端与静触头端进线接触。

所述的双极直流接触器，灭弧室中的交错式排列陶瓷栅片，通过耐高温胶体与复合材料灭弧室框架固定。

所述的双极直流接触器，所说动触头及静触头是通过螺栓与主回路固定连接，该固定连接是能折卸更换动触头及静触头的固定连接。

本发明的技术效果显著：

1、采用拍合式电磁铁，将轭铁作为安装架和磁路共同使用，结构紧凑占用空间小，还利于散热；

2、衔铁以倒角边与角钢支架两者实现非固定轴线转动。

3、触头***使用主触头，合闸时通过转动螺杆28的转动时动触头与静触头相互摩擦，清除灰尘、细小杂物和触头表面氧化层，减小触头接触电阻，这都能有效延长开关的电寿命。预压弹簧(截锥螺旋压簧)在合闸时为动触头与静触头提供保持力，预压弹簧(截锥螺旋压簧)的特性线为非线性，有很好的防弹跳作用，减少触头熔焊的发生。

4、采用把磁吹线圈串联接入主回路的方式，占用空间小，使电弧快速进入灭弧室，减小弧根对触头和引弧角的烧损，提高了吹弧的响应速度与准确性。

5、灭弧室采用陶瓷灭弧栅片交错叠加结构，电弧进入灭弧室后，灭弧室利用弧室中高低交错排列的栅片结构分割、拉长和冷却电弧，使电弧快速熄灭；

6、开关动作反力使用反力弹簧，这样占用空间小，且安装方便；反力弹簧直接驱动底座与衔铁，提高了输出信号的准确性和可靠性。

7、两组触头开距可以分开调整，分闸与合闸过程中有很好的同步性。

8、动触头弧角、静触头弧角、不锈钢电极组成引弧通道，实现电弧运动的二次转移，最终在交错排列的高性能陶瓷栅片组中熄灭电弧。

与现有的接触器相比，本发明的负载能力大；和同等负载的接触器组合装置相比性能可靠、结构紧凑、体积较小，并且安装方便、灵活、运行可靠。

附图说明

图1是本发明的整体结构图。

图2 是本发明实施例的剖视图。

图3是本发明的灭弧室绝缘栅片结构图。

图中各附图标记的名称是：1-灭弧室、2-陶瓷栅片3-信号挡块、4-速动开关、5-底座、6驱动线圈、7-轭铁、8-可调螺杆组件、9-反力弹簧、10-灭弧支架、11-不锈钢电极、12-导磁铁板、13-动触头、14-静触头弧角、15-静触头、16磁吹铁芯、17-磁吹线圈、18-静触头墙板、19-铁芯、20-角钢支架、21-衔铁、22-进线母排绝缘板、23-进线母排、24-衔铁行程套、25-软连接、26-动触头绝缘墙板、27-压板、28-转动螺杆、29-预压弹簧、30-调节螺母、31-调节螺杆、32-圆弧状弹性动触头弧角、33-灭弧室框架。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下：

如图1、2、3所示，一种双极直流接触器，其特征在于，它由绝缘框架部分、传动部分、电磁驱动部分、串联磁吹部分、灭弧***和辅助回路所组成；其中绝缘框架部分包括静触头墙板18、进线母排绝缘墙板22和动触头绝缘墙板26；传动部分包括衔铁21、反力弹簧9、反力调整组件8、进线母排23、软连接25、压板27、预压弹簧29、调节螺母30、动触头绝缘墙板26和动触头13；电磁驱动部分包括驱动线圈6、铁芯19、轭铁7、衔铁21与衔铁行程衬套24；串联磁吹部分包括磁吹铁芯16、导磁铁板12、磁吹线圈17、不锈钢电极11、静触头引弧角14和静主触头15；灭弧***包括灭弧室1、灭弧室框架33、陶瓷栅片2、灭弧室支架10和不锈钢电极11；辅助回路有模块式速动开关4；安装在底座5上的反力调整组件8连接反力弹簧9，与安装在角钢支架20上的衔铁21连接，衔铁21以倒角边在安装支架20上实现非固定轴线转动。在驱动线圈6失电时，衔铁21在反力弹簧9的作用下向上复位，动触头13与静触头15断开完成分闸动作，通过安装在衔铁21上的衔铁行程衬套24是用来控制分闸行程。在动触头13上装有转动螺杆28，螺杆头部为球形的圆头，以圆头为支点转动，在合闸过程动触头13与静触头15相互挤压，并纵向摩擦自洁。所说预压弹簧29通过栓柱联接后预压动触头13在衔铁21上，提供合闸触头压力。主回路由两组相同结构的触头***组成，两组触头开距通过各自动触头13与绝缘墙板间的调节螺杆31进行调整，分闸与合闸时具有很好同步性。所说轭铁7是电磁驱动6和铁芯19的支撑基座与导磁通路。所说磁吹线圈17一引线端与静触头15有间隙、与静触头引弧角14接触，另一引线端与静触头15端进线接触。灭弧室1中的交错式排列陶瓷栅片2，通过耐高温胶体与复合材料灭弧室框架33固定。引弧通道由固定在动触头13上的圆弧状弹性动触头弧角32静触头引弧角14组成一次电弧转移路径，由固定在灭弧室1内侧的引不锈钢电极11与静触头引弧角14组成而二次电弧转移路径。所说动触头13及静触头15是通过螺栓与主回路固定连接，该固定连接是能折卸更换的固定连接。

对本发明原理、技术方案和技术效果进一步说明如下：

轭铁7和静触头墙板18固定在底座上5上，驱动线圈6和铁芯19安装在轭铁7上，衔铁行程衬套24穿过衔铁21安装在铁芯19顶部，衔铁21以倒角边与角钢支架20两者实现非固定轴线转动衔铁21，衔铁行程衬套24可对衔铁21的工作行程进行调整。反力调整组件8穿过底座5，反力弹簧9将衔铁21与反力调整组件8连接保持适量反力为分闸预储存能量，通过调整反力调整组件8可使左右保持力一致。动触头绝缘墙板26通过螺钉固定在衔铁21上，转动螺杆28、预压弹簧29、调节螺杆31和动触头13通过相互连接固定安装在动触头绝缘墙板26上，在分闸与合闸的过程中通过转动螺杆28的球面转动，使动触头13与静触头15产生相对滑动达到自洁效果。在合闸状态中预压弹簧29为动触头13与静触头15的接触提供合闸保持力，通过调整调节螺杆31使两组触头合闸与分闸过程中有很好的同步性。磁吹线圈17、磁吹铁芯16、导磁板12和静触头弧角14通过相互连接固定安装在静触头墙板18上，不锈钢电极11与灭弧室支架1安装在接触器上方。陶瓷灭弧栅片2相互交错叠加与绝缘墙板组合装成迷宫式灭弧室1，灭弧室1通过螺钉固定在灭弧室支架10上。速动开关4安装在接触器两侧，通过信号挡块3与速动开关4接触和释放，给出信号或执行相关控制命令。

在通常情况下，接触器处于分断状态，动触头13与静触头15断开。通电时驱动线圈6产生电磁力并吸引衔铁21向下移动，衔铁21带动动触头下移，动触头13与静触头15闭合。失电时，衔铁21在反力弹簧9的作用下向上复位，动触头13与静触头15断开，断开时在触头间产生电弧，电弧从动触头15与静触头13上分别跳跃到不锈钢电极11与静触头引弧角14上，电流通过静触头引弧角14导通磁吹线圈17在导磁板12之间建立磁场，加大电弧所受安培力，进入灭弧弧室1。电弧进入灭弧弧室1在陶瓷栅片2的作用下分割、拉长和冷却电弧，达到熄灭电弧的要求。

本发明权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims

1.一种双极直流接触器，其特征在于，它由绝缘框架部分、传动部分、电磁驱动部分、串联磁吹部分、灭弧***和辅助回路所组成；其中绝缘框架部分包括静触头墙板（18）、进线母排绝缘墙板（22）和动触头绝缘墙板（26）；传动部分包括衔铁（21）、反力弹簧（9）、反力调整组件（8）、进线母排（23）、软连接（25）、压板（27）、预压弹簧（29）、调节螺母（30）、动触头绝缘墙板（26）和动触头（13）；电磁驱动部分包括驱动线圈（6）、铁芯（19）、轭铁（7）、衔铁（21）与衔铁行程衬套（24）；串联磁吹部分包括磁吹铁芯（16）、导磁铁板（12）、磁吹线圈（17）、不锈钢电极（11）、静触头引弧角（14）和静触头（15）；灭弧***包括灭弧室（1）、灭弧室框架（33）、陶瓷栅片（2）、灭弧室支架（10）和不锈钢电极（11）；辅助回路有模块式速动开关（4）；安装在底座（5）上的反力调整组件（8）连接反力弹簧（9），与安装在角钢支架（20）上的衔铁（21）连接，衔铁（21）以倒角边在角钢支架（20）上实现非固定轴线转动；在动触头（13）上装有转动螺杆（28），螺杆头部为球形的圆头，以圆头为支点转动，在合闸过程动触头（13）与静触头（15）相互挤压，并纵向摩擦自洁；所说预压弹簧（29）通过栓柱联接后预压动触头（13）在衔铁（21）上，提供合闸触头压力。

2.如权利要求1所述的双极直流接触器，其特征在于，所说轭铁（7）是驱动线圈（6）和铁芯（19）的支撑基座与导磁通路。

3.如权利要求1所述的双极直流接触器，其特征在于，所说磁吹线圈（17）一引线端与静触头（15）有间隙、与静触头引弧角（14）接触，另一引线端与静触头（15）端进线接触。

4.如权利要求1所述的双极直流接触器，其特征在于，灭弧室（1）中的交错式排列陶瓷栅片（2），通过耐高温胶体与复合材料灭弧室框架（33）固定。

5.如权利要求1所述的双极直流接触器，其特征在于，所说动触头（13）及静触头（15）是通过螺栓与主回路固定连接，该固定连接是能拆卸更换动触头（13）及静触头（15）的固定连接。