[實用新型]電接觸器

有效

• 申請號: 201320010796.X
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN203377151U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 理查德·安東尼·康奈爾
• 申請（專利權）人: 德昌電機國際（英國）有限公司
• 主分類號: H01H21/18
• 分類號: H01H21/18
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂

技術領域

本實用新型涉及電源開關接觸器，尤其涉及能夠在市電電壓切換80安培以上電流的單極或雙極接觸器。

本實用新型也涉及用于現代電表，也就是智能電表的大電流開關接觸器，用于在正常的市電電壓如100伏至240伏交流電中執行預付費功能或者安全切斷功能。本實用新型的開關接觸器尤其適用于美國專利US7,833,034所描述的雙閘刀接觸式接觸器。

背景技術

很多開關接觸器能夠令人滿意地為大量的開關負載周期切換額定電流，例如100安培或者200安培。電流切換經由合適的銀合金觸頭完成，而銀合金觸頭上含有一定的附加物以防止發生觸頭的熔接。開關閘刀被設置成很容易被驅動，以執行切換功能，并在額定電流下具有最小的自熱。

很多電表規格不僅要求滿足額定電流的持久切換——觸頭不發生熔接，還要求在適度短路故障情況下也不能發生熔接，且必須在下一次脈沖觸動時被打開。在電流更大的完全短路情況下，觸頭可能發生熔接，但是在完全短路期間觸頭必須保持完整，不得發生爆炸也不得釋放出任何危險的熔融材料，直到保險絲熔斷或者斷路器安全地切斷市電電源與負載之間的連接為止。

美國專利文獻US7,833,034公開了一種雙閘刀開關的基本配置，該雙閘刀開關包括一對平行的、可動的、彈性的銅質臂或者閘刀，每個閘刀具有一定的厚度、寬度和有效長度，該兩個閘刀之間具有一定的間隙。閘刀的固定端通過鉚釘、螺釘、半剪（semi-shears）固定到活動閘刀承載端，閘刀的自由端的內側面附加有動觸頭，動觸頭自然地與安裝于開關的固定閘刀承載端的定觸頭相閉合。

上述實施例中，接觸器使用雙閘刀開關構造，該開關具有一對動臂（也稱為閘刀），該對動臂由金屬片沖壓而成，是預成型的以使該對動臂以一定的接觸壓力與定觸頭相閉合，以獲得相對低的開關電阻。動臂的開口端具有向外的傾斜部。該對動臂互相平行，之間具有小的間隙。在大電流時，流經該對動臂的電流產生互相吸引的電磁力，該電磁力使該對動臂彼此靠近，以增強施加在定觸頭上的接觸壓力。流經觸頭的大電流會產生使觸頭互相分離的排斥力，該排斥力又被上述互相吸引的電磁力所抵消。這種開關構造如圖1至圖3所示。圖1和圖2顯示了一種單極接觸器10，其外殼已被移除以顯示其工作部分。圖3是一個開關的臂30的示意圖。每個臂30具有彈性銅條，臂30的第一端部34安裝到第一端子24。第一端子24稱為動端子，因為其連接到活動臂。第二端子22稱為定端子，其具有定觸頭23。每個臂的末端36安裝有動觸頭25。每個臂30都具有傾斜部38，用以增加兩個臂的端部之間的距離，使動觸頭之間能夠容納定觸頭。該兩個臂除傾斜部以外的部分互相平行地延伸。動觸頭與定觸頭對齊；在臂的松弛狀態下（也就是閘刀閉合時），動觸頭以預定的接觸壓力與定觸頭擠壓。臂連接在第一端子上并能在圖片所在的平面上移動或者彎曲。臂還具有肋條39，用以加強閘刀的硬度，以免閘刀過度彎曲。

該種基本的雙閘刀配置用在100安培的額定電流接觸器時，產生的動態電磁閘刀力大于短路故障時觸頭的排斥力。閘刀的幾何結構和觸頭已進行優化，以避免在規定的操作情況下發生熔接。該種基本的100安培的開關使用四個觸頭，即兩個動觸頭和兩個定觸頭，相當于每個閘刀50安培。該種基本配置不能承受更大的額定電流和短路電流，因為閘刀的幾何結構和共享電流的因素限制了閘刀力、尤其是更大的觸頭排斥力的平衡，導致短路故障時耐久壽命大大縮短，以及一系列的觸頭熔接問題。

美國專利USB7,833,034也介紹了分裂式閘刀的概念，使200安培的額定電流接觸器能夠在短路故障時平衡動態電磁閘刀力與觸頭排斥力，閘刀的幾何結構和觸頭被優化以避免在規定的操作條件下發生熔接。

為了均勻地進行電流分流，以及為了平衡觸頭排斥力與閘刀電磁吸引力，雙閘刀中每個平行的閘刀被分裂為兩個縱向的“半閘刀”（halblades），每個半閘刀的自由端具有動觸頭分別與對應的定觸頭相配合。因此，每個開關具有四個半閘刀和八個觸頭；兩極兩相的斷開式接觸器總共具有十六個觸頭。每個半閘刀的電流分流更小，明顯減小了觸頭排斥力。

因此，在200安培下，每個半閘刀僅承載50安培，減輕了每個半閘刀的負擔，減小了自身發熱，并避免了在更大的額定電流或者短路電流下發生熔接。重要的是，所有的半閘刀的電流沿相同方向流動，從而使具有工況間隙的半閘刀之間的電磁吸引力最大化，尤其是在更高的電流下，從而使觸頭緊緊地閉合。