[發明專利]電接觸器及限制或阻止觸頭顫動與燃弧時間、控制觸頭延時閉合與打開的方法

在審

• 申請號: 201410693336.0
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104681353A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 理查德·安東尼·康奈爾
• 申請（專利權）人: 德昌電機（深圳）有限公司
• 主分類號: H01H47/22
• 分類號: H01H47/22
• 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

一種電接觸器，包括一第一端子具有一固定件，所述固定件上設有至少一定觸頭；一第二端子；一母線與所述第二端子電性連接；以及至少兩導電的動臂與所述母線連接，所述動臂上設有一動觸頭，所述兩導電的動臂中一內偏的動臂是預成型的并被施加預緊力，自然地內偏朝向所述至少一定觸頭傾斜，所述兩導電的動臂中另一外偏的動臂是預成型的并被施加預緊力，自然地外偏朝向遠離所述至少一定觸頭的方向傾斜，當動觸頭與定觸頭閉合時，反向電流驅使所述動臂朝向所述固定件移動以加強動觸頭與定觸頭之間的作用力。

技術領域

本發明涉及電接觸器，特別是但不限于是應用于現代電表，也就是“智能電表”的線圈驅動的直流開關接觸器，在正常的國內市電供電下，通常為100～250V的交流電，具有負載斷開保護的功能。本發明還涉及一種中電流直流電開關的電接觸器，其在短路故障時觸頭不會熔接。在短路故障時觸頭熔接的情況下，輸出的電流不可計量，若本來應該斷開的負載仍然與230V的交流電連接，如此很可能會導致致命的電擊。此外，本發明還涉及一種電接觸器和/或相關用于降低接觸侵蝕、電弧放電和/或點焊的方法。

另外，還要求精確控制中電流開關的觸頭的斷開與閉合的時間，減少或避免電弧放電損害，進而延長其使用壽命。

背景技術

眾所周知的，許多電接觸器能夠實現在額定電流，如100Amps下在大量的開關負載周期內的進行開關切換。開關觸頭使用合適的銀合金，避免形成點焊以及不必要的電弧。承載動觸頭的活動臂應該設計得容易驅動以便能夠斷開，并且在額定電流下具有最小自熱。

很多電表規范要求在電表的使用年限內在額定電流下開關切換不發生熔接。然而，其還要求在中度短路故障時，觸頭不發生熔接且必須在下一次脈沖驅動時打開。在更嚴重的完全短路故障時，規定觸頭可以安全熔接。換句話說，在完全短路期間，動觸頭必須保持完整，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切斷市電與負載之間的連接。所述短路時間通常為市電的半個振動周期，但是在一些特定領域，要求短路時間為4個完整的振動周期。

在歐洲以及許多其它國家，遵照IEC 62055-31規范，主流的表斷式電源為單相230V、100Amps(最近為120Amps)的交流電。安全技術方面則滿足其它相關規范如UL 508、ANSI C37.90.1、IEC 68-2-6、IEC 68-2-27、IEC 801.3。

現有許多中電流的表斷式接觸器符合IEC規范，包括承受短路故障以及在使用年限內達到額定電流。限制因素可能還與特定的國家有關，其交流市電的額定電流低谷時為40～60Amps，峰值則上升到100Amps(最近最大峰值為120Amps)。對于這些情況的電表，其基本的斷路要求需要一種結構緊湊且堅固耐用的電接觸器，可以很容易地被安裝在電表的表殼內。

IEC 62055-31規范的情況更為復雜。電表被設計并標示為多個類型中的一種，所述類型代表電表所能承受的短路故障的級別，通過一定的測試來評定，以獲得相應的證書或批文。電表承受的短路故障的級別與電表的標稱額定電流無關。

一種現有電開關是采用單個動臂，所述動臂上設有單個動觸頭，動臂移動動觸頭與一定觸頭觸碰開關閉合。然而，該種結構在大電流時，接觸斥力與動臂作用力難以平衡。另外，由于是單一的剛性動臂或閘刀，在窄小的殼體內用交流驅動是相當有挑戰性的。

無焊的級別要求非常具有挑戰性，無論開關是閉合還是有短路電流。在大多數情況下，在短路時單個觸頭的接觸點的電流密度非常高，由此很容易產生點焊。

眾所周知地，為減少高電流的自熱，單個的活動臂可以劈開為兩個。然而，這樣并不能克服隨之產生的同步驅動活動臂或閘刀以打開與閉合觸頭的問題。這樣會導致觸頭以及驅動器的一系列的不平衡問題，甚至會導致振動以及使觸頭顫動增強。

發明內容

本發明致力于提供上述問題的解決方案。