科技一哥|新型万能式断路器的桥型触头结构桥型触头是万能式断路器的重要部件

【科技一哥|新型万能式断路器的桥型触头结构】桥型触头是万能式断路器的重要部件，其稳定性是保证断路器可靠安全运行的重要关键。针对现有的桥型触头在断路器本体母线和抽屉座母线的中心线不在同一水平面上时出现接触片的接触面积减少，接触电阻、温升增大的问题，浙江恒力达科技股份有限公司的研究人员刘廷良，在2020年第4期《电气技术》杂志上撰文，提出了一种新型抽屉式断路器的桥型触头结构，给出了其具体结构图。
该新型结构有效减少了接触片和断路器本体母线以及抽屉座母线间的接触电阻，减低了温升，动热稳定性好，满足设计要求，保证了断路器的安全可靠运行。

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万能式断路器是一种使用广泛的低压配电设备，具有经济价值高、技术含量高等优点。万能式断路器的本体母线和抽屉座母线通过桥型触头的接触片进行连接接触，接触片与母线之间的接触情况直接影响到接触表面的接触电阻和温升，从而影响断路器的正常安全稳定工作。
本文针对当本体母线和抽屉座母线的中心线出现位置偏差时，现有的断路器中桥型触头的接触片会出现偏移或旋转，导致其与母线间存在接触电阻变大、温升增大的问题，提出了一种新型万能式断路器的桥型触头结构，确保了桥型触头的有效紧密接触，有效改善了万能式断路器在运行过程中产生的温升问题，提高了万能式断路器的电气寿命和机械寿命，保证了万能式断路器正常安全运行工作的可靠性。
1温升原理分析
当断路器工作时，接触连接位置的导电部分发热和电阻发热是造成桥型触头温度升高的主要原因，本文主要对接触电阻发热导致温升超标进行分析。万能式断路器的断路器本体母线和抽屉座母线通过桥型触头的接触片进行连接接触。
接触片与母线之间的接触电阻主要与接触片和母线间的接触面积、接触压力等有关，本文主要分析接触面积对温升的影响。接触电阻的大小和接触面积为反比关系，接触面积越大、接触电阻越小；接触面积越小，接触电阻将会越大。
由分析可知，当导体通过一定电流I时，接触处的温升与接触面积大小有关。接触片与母线之间的接触面积大会造成接触片与母线之间的接触电阻减小，从而温升变低；接触片与母线间的接触面积小会造成接触片与母线之间的接触电阻变大，导致温升变高。
绝缘材料是万能式断路器中不可或缺的重要材料。随着万能式断路器运行过程中造成的温度的上升，绝缘材料的绝缘电阻会按照指数规律减小，且其随温度上升的老化是永久性的、不可逆转的。因此，运行过程中温升过高会加剧断路器中电器绝缘材料的老化，故绝缘材料的极限允许温度必须要受到限制，以保证断路器运行的可靠性以及安全性。
此外，在抽屉式断路器的使用过程中，当温度升高到极限值时，断路器的桥型触头接触片会软化、桥型触头上的弹簧拉力减小，导致接触压力减少，在电斥力的作用下，接触片与母线之间会出现间隙，从而产生电弧。
因为电弧会产生高达2000℃左右的温度，使得接触片与母线发生熔焊现象，加剧导电部件的软化，导致断路器的机械强度明显降低，轻则发生变形，影响断路器的正常工作；重则导致断路器烧损，缩短断路器的使用寿命，影响配电系统的安全可靠工作。
因此，对正常运行状态下断路器的温升加以限制，保证桥型触头与母线之间的可靠接触，减小接触电阻，满足相应的国家标准，对保证万能式断路器的使用寿命以及配电系统的安全可靠运行具有十分重大的意义。
2现有断路器桥型触头结构
现有的万能式断路器的桥型触头结构框架图如图1所示，其主要由断路器本体母线、接触片、轴、弹簧和支架以及抽屉座母线构成。