CN207587553U - 一种开关的触头系统 - Google Patents

Abstract

一种开关的触头系统，包括至少一对动、静触头，动触头包括动触头导杆和固定在动触头导杆一端的动触点，静触头包括静触头导杆和固定在静触头导杆上的静触点，静触头导杆包括固定杆体，在动、静触头彼此闭合时，固定杆体及动触头导杆彼此趋向于平行且在动触头打开方向自下而上依次布置，及流经固定杆体的电流与流经动触头导杆的电流相同；静触头还包括有引弧片，引弧片固定在固定杆体上，静触点及引弧片在动、静触头打开时产生的电弧方向上依次布置，引弧片包括抬高部和引弧部，引弧部由抬高部的端部向电弧行进的方向折弯构成，折弯起始点高于动、静触头闭合时的动触点的位置。提高开关分断能力，保证开关的电寿命；保障开关可靠的短耐指标。

Description

一种开关的触头系统

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种开关的触头系统。

背景技术

从开关的名词释义可知：其通过触头组件的结构体系的触头对的闭合或分离实现接通或分断电路而藉以起到保护线路及用电设施的作用。由于开关的电寿命决定了其正常使用次数并且正常使用次数越多，越有助于节省使用成本以及有利于节约资源，因而电寿命通常是考量开关技术质量指标体系中的一项重要指标。

如业界所知，当出现故障大电流时，在前述的触头对分离或动触头相对于静触头斥开时会产生电弧，尤其是在开断短路大电流时，由于电弧的能量较大，使触头产生烧蚀现象，因此，在作为电路保护装置范畴的诸如断路器、接触器之类的开关电器中通常设有灭弧装置。

为了获得对故障电路的期望的分断能力，通常采用磁吹或气吹方式提高灭弧装置的灭弧性能。具体而言，当出现故障大电流时，动触头相对于静触头斥开后，由于动触头上霍尔姆力消失，动触头主要在罗伦兹力作用下迅速斥开，此罗伦兹力是由磁场与流过动触头导杆的电流相互作用产生的，并且此力越大，触头斥开速度便越快，同时电弧被迅速拉长而加速了电弧电压的增长，所以自励磁场对开关的开断性能有着重要的作用。

随着电力水平的快速提高，供配电设备日趋发展的同时对开关装置的要求也不断严苛，例如在某些特殊使用场合，要求开关能承载一段时间的短路电流以确保供电的可靠性与连续性，这就需要对触头系统的电斥力作进一步的补偿。由于开关短耐能力与分断指标是相互矛盾的，因而如何在提高开关的短时耐受能力的同时提高开关的灭弧能力是目前电器技术领域亟需解决的技术问题。下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的任务在于提供一种有助于体现优异的灭弧效果而藉以提高分断能力并提高开关电寿命、有利于保障可靠的短耐指标而藉以确保供电的可靠性与连续性的开关的触头系统。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种开关的触头系统，包括至少一对相互配合的动触头和静触头，动触头包括转动设置的动触头导杆和固定在动触头导杆朝向静触头的一端的动触点，静触头包括固定设置的静触头导杆和固定在静触头导杆上的静触点，该静触点与所述动触点相对应，通过动触头的动触点与静触头的静触点的打开或闭合实现电路的断开或接通，所述静触头导杆包括固定杆体，在动、静触头彼此闭合时，所述的固定杆体以及所述动触头导杆彼此趋向于平行并且在动触头打开方向自下而上依次布置，以及流经固定杆体的电流与流经动触头导杆的电流相同；所述静触头还包括有一引弧片，该引弧片固定在所述固定杆体上并且该引弧片由低导磁率的导电材料制成，所述的静触点以及引弧片在动、静触头打开时产生的电弧方向上依次布置，所述引弧片包括抬高部和引弧部，引弧部由抬高部的端部向电弧行进的方向折弯构成，并且折弯的折弯起始点高于动、静触头闭合时的动触点的位置。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述引弧片还包括有一用于将引弧片与所述静触头导杆的所述固定杆体固定的固定部。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的固定部在平行于所述固定杆体的状态下与固定杆体固定，所述的抬高部由固定部的端部折弯并沿着触头系统的高度方向延伸构成。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，在所述固定杆体的两侧各开设有一装配槽，而在所述固定部的两侧并且在对应于装配槽的位置各构成有一装配脚，该装配脚与装配槽固定。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述固定杆体与所述固定部的固定方式为焊接固定或铆接固定。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述引弧片由不锈钢或铜制成。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的不锈钢为12Cr不锈钢。

本实用新型的技术效果在于：由于抬高部和引弧部的折弯起始点高于动、静触头闭合时动触点的位置，因而当动、静触点刚分离时，引弧部与动触点之间的距离小于动、静触点之间的距离，静触点上的弧根快速跳转至引弧部上，有利于电弧的快速转移，提高开关分断能力，同时防止电弧对静触点的烧蚀，保证开关的电寿命；由于固定杆体、动触头导杆以及静触头导杆的第一杆体杆三者在动、静触点接触时构成相互平行的导杆，根据低压电器原理，两导杆上流过相同方向的电流而产生的电动吸力，同时动触头导杆与静触头导杆的第二杆体在动、静触点接触时由于两者构成相互平行的两导杆且两导杆上流过相反方向的电流而产生的电动斥力（换算到动静触点的接触区域转化成电动吸力），增加了触头压力，保证了动静触点的可靠接触，由于引弧片由低导磁率的导电材料构成，因而对于电动吸力的产生和作用影响小，能够保障开关可靠的短耐指标，确保供电的可靠性与连续性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的开关的触头系统示意图。

图2为本实用新型开关的触头系统的实施例1的示意图。

图3为本实用新型实施例1的静触头的示意图。

图4为本实用新型实施例1静触头导杆的示意图。

图5为本实用新型实施例1的引弧片的示意图。

图6为本实用新型实施例1触头系统工作原理图。

图7为本实用新型实施例2的示意图。

图8为本实用新型实施例2的触头系统图。

图9为本实用新型实施例2的触头系统剖视图。

图10为本实用新型实施例2的引弧片的示意图。

具体实施方式

请参见图1、6、7，本实用新型的开关包括触头系统、灭弧装置8、接线端子、操作机构和容置上述部件的壳体4。接线端子包括第一接线端子9和第二接线端子3，其中一个可作为进线端接电源，另一个可作为负载端接负载。本实用新型的触头系统包括至少一对相互配合的动触头1和静触头2，动触头通过软连接与第一接线端子9电连接，静触头与第二接线端子3连接。在本实施例中，第一接线端子9和第二接线端子3两者的布置方向为触头系统的宽度方向，垂直该宽度方向的方向为触头系统的高度方向。在本实施例中，第一接线端子9和第二接线端子3分设在开关壳体4宽度方向的两端，如图1，则触头系统的宽度方向与开关的宽度方向为同一方向，触头系统的高度方向与开关的高度方向为同一方向，但由于两个接线端子在开关壳体4内的布置不限于上述方式，也可以壳体4高度方向布置，则在该种情况下，触头系统的宽度方向与开关的宽度方向不一致，同样，触头系统的高度方向与开关的高度方向不一致。在图6中A方向表示动触头1的打开方向，在开关中，动触头1向远离静触头2的方向打开，在本实用新型中，A方向认定为触头系统高度方向上的逐步远离静触头2的方向；C方向表示动静触头打开后产生的电弧的行进方向，认定为触头系统宽度方向上的逐步远离静触点22的方向。

如图1，动触头1包括动触头导杆11和固定在动触头导杆端部的动触点12，静触头2固定在开关壳体4的底面41上并包括静触头导杆21和上面已提及的静触点22，静触头导杆21的一端与开关的第二接线端子3连接、另一端固定静触点22，通过操作机构驱动动触头1转动，使得动、静触点12、22分离与闭合实现电路的断开与接通。

作为本实用新型的技术要点：请见图1和图5，前述的静触头导杆21包括固定杆体25，在动静触头闭合时，前述的固定杆体25、动触头导杆11大致平行且在动触头打开方向上依次布置，两者电流流向相同，前述的静触头2还包括固定在固定杆体25上且由低导磁率的导电材料构成的引弧片6，前述的静触点22、引弧片6在动静触头打开时产生的电弧的行进方向上依次布置，前述的引弧片6包括抬高部61和由抬高部61的端部向电弧行进方向折弯构成的引弧部62，折弯部62的折弯起始点621高于动、静触头1、2闭合时动触点12的位置。

见图5，前述的引弧片6还包括一固定部63，该固定部63用于将引弧片6固定到静触头导杆21上，更确切地讲固定到固定杆体25上。

见图1、6，前述的固定部63与固定杆体25大致平行设置，前述的抬高部61由固定部63的端部折弯并沿触头系统高度方向延伸构成。

前述的固定部63与固定杆体25的固定方式既可以是焊接，也可以是铆接。

在本实施例中，前述的引弧片6由不锈钢或铜构成，当使用不锈钢时，则优选使用12Cr不锈钢。

作为实施例1，请参见图1-6，前述的静触头导杆21还包括第一杆体211、第二杆体212、端子连接杆体24、第一连接杆体23和第二连接杆体26，在动静触头闭合时，第一杆体211、动触头导杆11和第二杆体212三者大致平行且在动触头打开方向（如图6所示的A方向）上依次布置，第一杆体211、固定杆体25、动触头导杆11三者上的电流流向相同，第二杆体212电流流向与动触头导杆11上的电流流向相反。固定杆体25与第一杆体211大致平行，前述的第一杆体211的一端通过端子连接杆体24与开关的第二接线端子3连接，第一杆体211的另一端通过第一连接杆体23与第二杆体212的一端连接，第二杆体212的另一端通过第二连接杆体26与固定杆体25连接，前述的固定杆体25在动触头1打开方向上与第一杆体211位于同一高度位置上，或者，位于第一杆体211的高度位置与动触头导杆11的高度位置之间。

前述的第一杆体211、第二杆体212、第一连接杆体23分别由在同一高度上以动触头导杆11对称布置的两根导体组成，前述的第二连接杆体26的一侧连接第二杆体212的两根导体、另一侧连接固定杆体25，前述的第一杆体211、第一连接杆体23、第二杆体212的两根导体中的一根和第二连接杆体26在动触头导杆11的径向平面内构成一框体20，前述的第一杆体211、第一连接杆体23、第二杆体212的两根导体中的另一根和第二连接杆体26在动触头导杆11的径向平面内构成一框体20，上述两个框体在动触头导杆11的轴向间隔设置构成用于供动触头1动作以及动静触点配合的间隔空间10。

申请人需要说明的是，在开关的机械设计中，受动触头1的设置、转动，以及静触头的固定等设计装配，并不能完全实现几何意义上的平行，因此，本实用新型描述的固定杆体25、第一杆体211、动触头导杆11和第二杆体212为大致平行。

前述的动、静触点12、22接触时构成的接触区位于间隔空间10内，并在动触头导杆11的径向位于框体20内，前述框体20内嵌设一罩壳5，在罩壳5的对应动、静触头1、2闭合时动、静触点12、22所在位置固定有一导磁体51。

前述的第二连接杆体26具有合并前述第二杆体212的两根导体，并连接固定杆体25的功能，其一端的宽度可以为第二杆体212的两根导体加上间隔空间10的宽度，另一端逐渐窄缩至固定杆体25的宽度。如图4所示，端子连接杆体24、第一杆体211、第一连接杆体23、第二杆体212、第二连接杆体26、固定杆体25在动触头1径向的一个平面上的投影呈一个逐步窄缩的螺旋状。

前述的静触点固定杆体25包括第一固定杆体251和由第一固定杆体251的端部向接近底面41的方向折弯构成的第二固定杆体252，前述的静触点22固定在第二固定杆体252上。优选地，第二导体252的端部向接近底面41的方向折弯的角度为135°至160°。

引弧片6可以通过焊接或铆接的方式固定在第一固定杆体251上，请参见图3至图5，前述的第一固定杆体251的两侧分别设置有装配槽250，前述的固定部63的两侧分别延设有装配脚631，装配槽250与装配脚631铆接配合，从而对引弧片6和固定杆体25进行定位。参见图4，静触头2由螺钉穿过第二接线端子3上装配孔31、第一固定杆体251上的装配孔27与壳体4相固定。

灭弧栅片81的底部一片栅片的靠近动触头的端部向静触点22所在位置折弯，构成引弧栅片角811。

工作原理，由于抬高部61和引弧部62的折弯点高于动、静触头1、2闭合时动触点12的位置，当动、静触点12、22刚分离时，引弧部62与动触点12之间的距离小于动、静触点12、22之间的距离，静触点22上的弧根快速跳转至引弧部62上，从而防止电弧对静触点的烧蚀，有利于电弧的快速转移，提高开关分断能力，同时保证开关的电寿命。

同时，固定杆体25、动触头导杆11与第一杆体杆211三者在动、静触点12、22接触时由于构成相互平行的导杆，根据低压电器原理，两导杆上流过相同方向的电流而产生的电动吸力，同时动触头导杆11与第二杆体212在动、静触点12、22接触时由于两者构成相互平行的两导杆且两导杆上流过相反方向的电流而产生的电动斥力（换算到动静触点的接触区域转化成电动吸力），增加了触头压力，保证了动、静触点12、22的可靠接触，由于引弧片6由低导磁率的导电材料构成，对于上述电动吸力的产生和作用影响小，能够保障开关可靠的短耐指标。

另外，由于引弧栅片角811的设置，随着动触头的打开，电弧被拉长，电弧由引弧栅片角811接引，从而由灭弧栅片81对电弧进行切割从而灭弧，保证开关能以优异的灭弧效果提高开关的分断能力。

实施例2，请参见图8-10，静触头导杆21由长直固定杆体25构成，在动、静触头1、2闭合时，前述的固定杆体25、动触头导杆11大致平行且在动触头1打开方向上依次布置，两者的电流流向相同，引弧片6通过铆钉60铆接固定杆体25和固定部63。

另外，由于引弧栅片角811的设置，随着动触头1的打开，电弧被拉长，电弧由引弧栅片角811接引，从而由灭弧栅片81对电弧进行切割从而灭弧，保证开关能以优异的灭弧效果提高开关的分断能力。

综上所述，本实用新型提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

Claims (7)

1.一种开关的触头系统，其特征在于包括至少一对相互配合的动触头(1)和静触头(2)，动触头包括转动设置的动触头导杆(11)和固定在动触头导杆(11)朝向静触头(2)的一端的动触点(12)，静触头(2)包括固定设置的静触头导杆(21)和固定在静触头导杆(21)上的静触点(22)，该静触点(22)与所述动触点(12)相对应，通过动触头(1)的动触点(12)与静触头(2)的静触点(22)的打开或闭合实现电路的断开或接通，所述静触头导杆(21)包括固定杆体(25)，在动、静触头(1、2)彼此闭合时，所述的固定杆体(25)以及所述动触头导杆(11)彼此趋向于平行并且在动触头打开方向自下而上依次布置，以及流经固定杆体(25)的电流与流经动触头导杆(11)的电流相同；所述静触头(2)还包括有一引弧片(6)，该引弧片(6)固定在所述固定杆体(25)上并且该引弧片(6)由低导磁率的导电材料制成，所述的静触点(22)以及引弧片(6)在动、静触头(1、2)打开时产生的电弧方向上依次布置，所述引弧片(6)包括抬高部(61)和引弧部(62)，引弧部(62)由抬高部(61)的端部向电弧行进的方向折弯构成，并且折弯的折弯起始点(621)高于动、静触头(1、2)闭合时的动触点(12)的位置。

2.根据权利要求1所述的一种开关的触头系统，其特征在于所述引弧片(6)还包括有一用于将引弧片(6)与所述静触头导杆(21)的所述固定杆体(25)固定的固定部(63)。

3.根据权利要求2所述的一种开关的触头系统，其特征在于所述的固定部(63)在平行于所述固定杆体(25)的状态下与固定杆体(25)固定，所述的抬高部(61)由固定部(63)的端部折弯并沿着触头系统的高度方向延伸构成。

4.根据权利要求3所述的一种开关的触头系统，其特征在于在所述固定杆体(25)的两侧各开设有一装配槽(250)，而在所述固定部(63)的两侧并且在对应于装配槽(250)的位置各构成有一装配脚(631)，该装配脚(631)与装配槽(250)固定。

5.根据权利要求4所述的一种开关的触头系统，其特征在于所述固定杆体(25)与所述固定部(63)的固定方式为焊接固定或铆接固定。

6.根据权利要求1或2所述的一种开关的触头系统，其特征在于所述引弧片(6)由不锈钢或铜制成。

7.根据权利要求6所述的一种开关的触头系统，其特征在于所述的不锈钢为12Cr不锈钢。