一种大容量断路器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于低压配电电器技术领域，涉及一种大容量断路器。
【背景技术】
[0002]随着电力工业需求倍增、电网容量不断提高，短路电流比以前有了成倍和几十倍的增加，从而导致短路事故频频发生时。这就要求配备超高的极限短路分断能力，瞬时(短时)耐受电流的能力、超大额定运行分断通电电流、温升低、分段可靠、小型化、轻量化的要求的断路器。
[0003]现有断路器(触头系统)有以下缺点和不足:
[0004]I)、触头系统中的弹簧、转轴和触头支架电阻值均比铜银件大得多，重量较重的金属钣金件和金属钢铁件转轴直接支持触头和软联接组件，从材料的热物理性质指标，综合分析触头支持和金属钢铁件转轴，占触头系统通电时总温升和端子温度控制在基准温度要求允许总温升的45%。
[0005]2)、中国专利201310719466.2公开了一种断路器的动触头单元，其结构是，在每个导电板腹部前后排列两根触头弹簧(导电板腹部前部和触头片的一侧，或导电板腹部后部)，在导电板腹部另一侧焊接的是动触头，触头弹簧与动触头的距离只有约6?10mm。当触头系统的动、静触头承受短路电流产生的高热量时，导电板也会产生极高的温度，此时触头弹簧处于被导电板压紧状态，触头弹簧的表面温度会高于300°C，弹簧会被高温退火，导致触头压力降低，因此弹簧易过早因疲劳而失效，导致合闸位置时的触头弹簧对触指压力减小，即触头终压力减小，进而短时耐受电流减小，选择性保护的范围就变小、极差配合的精确度降低或失效，降低断路器的短路耐受性能。
[0006]为了解决瞬时高温导致断路器的短路耐受性能降低的技术缺陷，目前常用的办法之一是采用不锈钢弹簧钢丝作为触头弹簧的材料，不锈钢弹簧钢丝的承受的温度范围-200°C?300°C，但是不锈钢弹簧钢丝的抗拉强度与碳素弹簧钢丝相比偏小，导致在相同触头压力下的疲劳寿命不足，降低了断路器的整体机械寿命。
[0007]另一种解决方式是在触头弹簧与导电片之间增加一个隔热件，可以降低一些触头弹簧在短路时所受到的热量，但是增加隔热件使触头系统的可靠性受到影响，例如增加栅片阁片受热后，会软化，存在触头片电动力导致的左右摇晃，或软化隔热栅件黏在弹簧上，增加金属弹簧片存在一定的温升升高的隐患及操作易造成弹簧卡死。
[0008]由于现有断路器触头系统中的触头片，由弹簧支架上单排或双排弹簧，采用远离和偏斜触头片上触头位置，压在每个导电板腹部前后，由于未压在触头位置背部中心，或在中心的对称两侧，结合动触头片的圆弧状，采用拉伸试验机和压感纸对触头的接触状况进行了测试。
[0009]中国专利CN10345896A公开的一种断路器的动触头单元，触头弹簧的安装位置由现有技术中的靠近触头的位置转移到导电板的尾部，使触头弹簧远离触头，可以降低断路器短路时产生的高温对触头弹簧的影响，避免触头弹簧高温退火，提高断路器短时耐受电流的能力，但是未解决动触头装配偏离造成接触面变窄的问题。
[0010]3)现有的匪1-1250断路器、NM8-1250断路器出现短路故障时，依靠动、静触头间的电动斥力、触头弹簧贮存力和操作机构反力共同作用进行分断。但是由于触头弹簧贮存力和操作机构反力不可能无限增大，如若无限增大势必会影响触头系统和操作机构的寿命，并且现有的操作机构的反力弹簧只安装在断路器的中间相，即使在触头系统的低碳钢U型电动力磁轭尾部安装联接板，但在强大短路故障电流作用下，U型电动力磁轭在高温下产生软化。相对触头转轴和操作机构产生扭曲，因此传统的断路器其他各相与中间相分闸的同步性较差，分断时间较长，分断的触头易产生回弹，当出现短路大电流时，无法保证动、静触头在第一时间内快速分断，降低了断路器的分断能力和可靠分断作用。
[0011 ] 4)现有的触头支持均由DMC绝缘材料制成，DMC具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性，又适应各种成型工艺，即可满足各种产品对性能的要求，但是由于其强度较差，因此触头支持在直线运动的过程中，牵引孔(或并联动触头片所用的转轴的支持孔)处容易产生裂纹，磨损、直至断裂，从而造成断路器的机械寿命降低，影响产品的使用性能。
[0012]5)断路器的短时耐受能力是考核断路器的电动稳定性的重要指标，而改善断路器的电动稳定性的最佳办法是增加并联触头即动触头片的数量，使断路器在接通和分断过程中电弧对触头主接触面的烧蚀降至最低，从而大大提高断路器的分断能力和电寿命性能。为了有效提高断路器通断能力和降低温升，需增加触头系统的回路数，因此触头支持和触头软联结的安装槽也要相应增加间隔数或增大触头片的厚度所需的新增空间。
[0013]但是大容量断路器和万能式断路器一般都是连续工作制(24小时不间断工作)，长期通电，导致触头部分温度较高(触头表面温度可能超过100°c)。如果使用耐高温、耐电弧、结构强度较高的热固性塑料来制造隔离栅片，受制于热固性塑料成型工艺条件的限制，其厚度不可能做得很薄(一般要求多1.2mm)，无法实现上述结构触头支持受DMC压塑料加工工艺限制，一般无法实现更多路数触头系统的回路数，限制了更大容量的断路器的发展；并且，由此使得触头支持加工难度增大后，产品的报废率将会大幅提高。目前触头支持设有多块隔板(隔离栅片)，空间利用率低，使得触头系统回路数少，不利于降低温升
[0014]综上所述，现有的大容量断路器，采用触头支持中装有弹簧隔片或绝缘栅片，触头片保持小间隙，使其工作时不产生左右晃动，但在有限的相间距和有限的空气内不能布置更多的触头片，大大限制了断路器的短时耐受能力的提高，现有的断路器的触头系统的支持部件设计分散独立，功能单一，仅有触头支持具有电动力感应补偿低的功能，其余零件均为支持功能，整体结构复杂，零件较多，装配不便，操作效率低；而且该断路器整个装置质量大和温升高，现有弹簧易受短路电流的受热过早因疲劳而失效和弹簧隔热片操作易造成弹簧卡死或弹簧中增加的金属弹簧片存在一定的温升升高的隐患，及触头支持在直线运动的过程中，牵引孔(或并联动触头片所用的转轴的支持孔)处容易产生裂纹和磨损，直至断裂直接与导致承载电流受限和短时耐受能力不能够增大，大大缩短了断路器的整体机械寿命和短路耐受性能力，限制了大容量及智能框架断路器的发展。采用现有技术远离和偏斜触头片上触头位置，接触面积长度仅为4mm。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是提供一种大容量断路器，解决了现有技术中存在的本体温升高，三相的触头系统分断分闸不同步、电动力感应补偿低、分合速度低、触头不被同时烧损，触头电寿命短，不能实现断路器小型化，轻量化、大容量化的问题；另外，解决了现有框架断路器的触头支持存在运动过程中，由于其强度较差，牵引孔处容易产生裂纹，甚至断裂，以至于影响使用寿命的冋题。
[0016]本发明所采用的技术方案是，一种大容量断路器，包括多组动触头单元、触头支持机构和操作连杆，
[0017]动触头单元包括多组，每组动触头单元包括依次连接的导电板、软联接、动触头以及弧主触头；
[0018]触头支持机构的结构是，包括一个长磁轭板，长磁轭板上套装有三组弹簧支架，即在长磁轭板的左相杆、中相杆、右相杆上分别对应穿有一组连接架，三个连接架分别利用卡在外定位槽、中定位槽、内定位槽中的卡簧卡位焊接定位，实现三组连接架与长磁轭板的固定连接；在每个连接架中套入一组绝缘架，绝缘架底板前部紧压在长磁轭板上；
[0019]每组动触头单元的软联接对应卡装在一组绝缘架中，每组动触头单元各动触头片通过对应的一个短磁轭杆窜在一起。
[0020]本发明的大容量断路器，其特征还在于:
[0021]动触头及弧主触头分别对应卡装在一组弹簧支架中；弧主触头通过弹簧定位销与主定位销上套装的主弹簧接触；动触头通过多个弹簧定位销与副定位销上套装的副弹簧接触；
[0022]操作连杆安装在中间相的连接架的底边背面，在连接架底边设置的绝缘板与安装板通过定位孔的螺钉固定，安装板连接有悬臂，悬臂的两边分别设置一个连杆，通过悬臂第一孔用销轴一固定，再通过销轴二通过悬臂前端孔铰接连杆，围绕着转轴构成连杆机构；转轴与断路器的操作机构连接，通过长磁轭板带动三相动触头单元一起围绕销轴进行翻转动作。
[0023]长磁轭板为表面镀铜的铁磁件，通过两侧对称设置的外定位槽、中定位槽、内定位槽，把整个长磁轭板依次分成左相杆、左相间隙、中相杆、右相间隙及右相杆。
[0024]短磁轭杆同样为表面镀铜的钢圆件，在中间主体的支撑段与两端的耐磨段交界处分别开设有一道弹簧片卡槽。
[0025]绝缘架截面为U型形状，绝缘架的底板前部开有多个定位孔，在底板左右两边的侧翼板前端设置有让位面，每侧的侧翼板让位面靠里开有一个销轴孔。
[0026]弹簧支架的结构是，包括截面为U型形状的连接架，在连接架底板上开有多个安装孔，在连接架的两侧立板上分别同轴心对应开有一个销轴孔和一个方孔，在连接架的底板前端面固定安装有直立的支撑板，支撑板上端面固定连接有向前伸出的前支撑板，前支撑板上表面固定设置有主定位销和多个副定位销，
[0027]主定位销上套装有主弹簧，每个副定位销上分别套装有副弹簧，主弹簧和副弹簧上端各自对