改进的大电流开关接触器制造技术

本发明专利技术涉及一种改进的大电流开关接触器，尤其涉及用于现代电计量计（所谓的“智能电表”）的开关类型，其在230V?AC时执行预先付费或者安全断开功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改进的大电流开关接触器，尤其涉及用于现代电计量计(所谓的“智能电表”)的开关类型，以在230V AC时执行预先付费或者安全断开功能。
技术介绍
大电流开关接触器的大电流开关可能会在其使用年限的某些时间经历强烈的短路故障。因此，最重要的要求是它们的触点必须不焊接在一起。在这种焊接的故障情况下，“自由的”未计量的电流会被提供给相关建筑，并且如果被认为安全断开的负载依然工作，就能够造成危险的电击事故。这显然是不期望的。通过包含某些防止焊接的添加剂的合适的银合金触点进行开关，很多这种类型的接触器能够在很多次开关负载循环中良好地开关例如100A或者200A的额定电流。开关叶片被配置成容易启动开关功能，且在所述额定电流下自发热最小。大部分计量器规范不但规定符合要求的额定电流耐受开关-而不发生触点焊接-而且还要求在适度的短路故障情况下，也不允许它们焊接，并且必需在下一个致动器驱动的脉冲时断路。在更高电流的完全断路的情况下，开关触点可以焊接，但是必须保持不受损伤，不会在“完全断路”持续时间内爆炸或者放射任何危险的熔融物质，一直到保险丝断开，即断路器断开并且安全地断开对负载的干线供电。这种短路持续时间可以持续最多6次循环的主干线供电。北美和欧洲计暈和断路情况:在北美的计量环境中，通过大负载三线电缆将民用2相供电以每相115VAC-即，相对于中心的中性线/接地线连接分开180度-从街边公用变压器馈送到建筑。每个计量相以115V通过环形配线馈送到用于中等负载的插座，但是所有的高耗电的负载(例如洗衣机、干衣机、空间加热器、泳池加热器和空调等)通过230V的具有200A的最大负载容量的两相连接。因此，在计量器中需要耐用的两极接触器开关，其根据需要额定在200A时实现断路功能。在欧洲-以及大部分其他国家-主流供电是100A(最近是120A)的单相230V交流电，符合IEC 62055-31规范，但是如北美-以及少数其他国家-供电为200A的两相230V，主要遵守ANSIC12.1计量规范。“安全”方面由其他相关的规范覆盖，例如UL 508、ANSIC37.90.1、IEC 68-2-6、IEC68-2-27、IEC 801.3 等。在现有技术中，具有很多这样的大电流断路接触器，其用于满足计量规范要求-包括使用寿命期间的耐受额定电流以及短路故障-与具体应用的国家相关的限定参数-AC供电是单相还是两相，额定电流是100A还是200A。_9]具体相关的开关设计、授权的专利等现有的2极大电流开关的已授权专利包括:已经在2007年3月28日以GB2，413，703的形式以及在2010年11月16日以US 7，833，034B2的形式获得授权的专利，上述两项专利均属于英国纽马克特的Dialight/BLP有限公司。由于本专利申请是上述两项专利的2极大电流开关的改进，因此，上述两项专利的全部内容通过引用并入本文。如GB 2，413，703中图1和2所示，接触器包括如图所示的被去掉盖子的外壳1，并且包括用于承载第一触点3和第二触点4的固定臂2。固定臂2连接至接触衬垫5。端子衬垫6连接至两个可移动臂(或叶片)7和8，这两个可移动臂分别承载触点9和10。楔形组件11可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，楔形组件迫使臂(或叶片)7和8分离，以便使移动触点9和10与固定触点3和4分开，在第二位置处，楔形组件允许臂7和8朝向彼此运动。在该专利中，预先形成臂7和8以及对臂7和8预加负载，以使它们自然地趋向于靠近到一起。通过这种方式，利用期望的力迫使移动触点9和10与固定触点3和4接触。这个力依赖于臂7和8的预先形成和预加负载。臂7和8被夹紧在位置12处，可以在模制外壳I的部件之间。可以通过任何便利的方式来将臂夹紧在一起，包括铆接、焊接或者栓接在一起，或者被限制在弹性加载的夹具之间，以使他们分享基本上相等的电流。磁性闭锁螺线管13具有插棒式铁心15，该插棒式铁心附接至滑动支架14，滑动支架是可操作的，以使其上承载的楔形组件11在第一位置和第二位置之间移动，从而使得触点能够相应地打开或闭合。螺线管13、支架14和楔形组件11形成了驱动装置的一个实施例。图1和2示出了接触器处于打开位置，在打开位置情况下，触点分离。楔形致动器位于移动触点的叶片7和8之间，迫使它们分开。在闭合状态下，楔形致动器移向靠近固定臂2的位置，使得可移动臂7和8在预先形成的力的作用下自由地朝向彼此移动，因而使得触点9和10在力的作用下被迫朝向触点3和4运动,所述力由臂7和8的预加负载决定。因此，为了闭合触点，螺线管13释放或者解开闭锁，使得插棒式铁心延伸。结果，支架14移动到左侧，使得楔形组件11移动到形成在臂7和8的端部在其中向外倾斜的间隙中，从而允许臂向彼此移动并且使得触点起作用。如这两个已授权专利所述，基本的开关结构包括所谓“双叶片”的一对平行移动的纯铜弹性叶片，其具有特定的厚度、宽度和工作长度，之间具有小的预设间隙。叶片的挠性根端由铆钉、螺钉或者半剪片限定在一起，至一移动的叶片架终端，其中移动触点附接在自由端的内表面上，自由端的内表面自然地闭合在附接到开关的另一固定的叶片架端子的固定触点上。在该基本设计实施例中，两个平行的弹性叶片被冲切成条带状并预先成型，以使得它们利用限定的“接触压力”闭合在固定触点上-用于获得相对低的开关电阻-并且开口端以带有倾斜内表面的形式向外成型。在(螺线管)工作进程期间，之间的工作楔冲击这些倾斜面，以持续地打开开关触点，对于每一侧打开大约相同的间隙。参照已授权专利GB2，413，703，该专利公开文本的图5_12涵盖了基本的平行“双叶片”结构，示出了 100A额定电流分布、短路故障期间不断变化的(磁性)叶片力和触点斥力。叶片几何形状和触点被优化，以确保在相关规范的特定水平下它们不焊接。这种基本的100A开关使用4个触点；两个移动并且两个固定,每个平行的叶片具有50A。在第二个较高的额定电流实施例中，出于更均匀地共享电流的目的-以及最佳地平衡触点压力和叶片(磁力)-每个邻近的平行“双叶片”被细分为垂直的半叶片，其中在其每个自由端处具有移动触点，其与相关的固定触点匹配，因而构成了每个开关具有8个共享触点的平行的4个半叶片，即对于2极、两相断路接触器总共16个触点。有利地是，这种在每个半叶片中分享(较低的)电流显著地减小了触点斥力。再一次地，参照已授权专利GB 2，413，703，该专利公开文本的图13-14涵盖了平行的半叶片结构，示出了 200A额定电流分布和在断路故障期间不断变化的(磁性)叶片力和触点斥力，几何形状和触点被优化以确保它们在指定级别下不焊接。插入式2极接触器通过产品示意图15-16示出，其兼容于典型的北美计量器。因此，在200A时，每个半叶片仅承载50A，降低了开关时每个半叶片的负担，使自加热最小，并且确保在较高额定和短路电流下不焊接。重要地是，所有的半叶片电流在相同方向上流动，因而使半叶片之间的工作间隙下的磁性引力最大，尤其是在大电流情况下，从而使触点保持紧密闭合。这是已授权的“双叶片”的原理。北美计暈器断路开关要求:在北美2极200A计量器断路应用中_如之前详细描述的_开关短路期望性能主要受到相关的A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电接触器，其包括第一端子，所述第一端子连接至在固定的传导组件的相对表面上的一对触点，第二端子，所述第二端子连接至导电材料的一对可移动臂，所述可移动臂具有附接在其外表面上的含铁板，所述可移动臂在远离第二端子的连接点的端部处承载可移动触点，具有附接在其外表面上的含铁板的可移动臂以彼此相对对准的方式布置，以使得它们的远端在固定组件的任一侧上，且可移动触点与固定触点对准，固定组件和具有附接在其外表面上的含铁板的可移动臂被布置，以使得当触点闭合时，流过具有附接在其外表面上的含铁板的可移动臂的电流在之间产生较强的感应磁场引力，所述感应磁场引力促使可移动臂朝向彼此，从而相当大地增加了固定触点和可移动触点之间的力，使它们保持更加紧密地闭合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·康奈尔，
申请(专利权)人：德昌电机国际英国有限公司，
类型：发明
国别省市：