低压开关中的触头系统、及低压开关技术方案

本实用新型专利技术公开了一种低压开关中的触头系统、及低压开关。该触头系统包括分叉触头和动触头，其中，分叉触头具有上分叉端和下分叉端，上分叉端和下分叉端的内侧分别设置有电接触部，动触头的执行端的、与分叉触头的电接触部相对应的上下表面分别设置有电接触部，当触头系统接通并且通电时，在分叉触头的电接触部上产生的电动斥力相互抵消，使得触头系统能够稳定地保持在接通状态，从而可以提高应用该触头系统的低压开关的短时耐受电流能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气领域，更具体地涉及一种低压开关中的触头系统、及低压开关。
技术介绍
开关作为低压电器中的重要元件，短时耐受电流能力是其重要的性能指标。现有 的诸如B类断路器、隔离开关之类的大多数低压开关都具有一定的短时耐受电流能力，但 是它们有时无法满足诸如双电源转换系统之类的短时耐受电流能力要求较高的应用场景 的需求。 触头系统是低压开关中的核心部件，通常包括动触头和静触头两部分，在动触头 与静触头相互接通/断开时低压开关闭合/打开。为了提高低压开关的短时耐受电流能力， 现有的做法是将静触头的斥力结构改为无斥力结构，同时增加动触头的终压力。但是，由于 触头系统中的动触头与静触头之间的电接触部处的电动力的存在，这种做法无法大幅提高 低压开关的短时耐受电流能力。而且，增大动触头的终压力将导致用于固定动触头的转轴 的局部强度必须增强，这就对转轴的材料、结构、工艺、以及容纳空间提出了更高的要求，设 计及制作难度明显增加。
技术实现思路
鉴于以上所述的一个或多个问题，本专利技术提供了一种低压开关中的触头系统、及 低压开关。 根据本专利技术实施例的低压开关中的触头系统，包括分叉触头和动触头，其中：分叉 触头具有上分叉端和下分叉端，上分叉端和下分叉端的内侧分别设置有电接触部，动触头 的执行端的、与分叉触头的电接触部相对应的上下表面分别设置有电接触部，当触头系统 接通并且通电时，在分叉触头的电接触部上产生的电动斥力相互抵消，使得触头系统能够 稳定地保持在接通状态。 在一个实施例中，分叉触头是U形或C形分叉触头，在触头系统接通并且通电时流 经上分叉端的电流小于流经下分叉端的电流。其中，分叉触头设置有旋转中心孔，电流从旋 转中心孔分流至上分叉端和下分叉端，并且上分叉端的电阻大于下分叉端的电阻。 在一个实施例中，分叉触头与分叉触头的电接触部形成为同材质整体式结构，或 者分叉触头的除电接触部以外的部分是多个连接片体在厚度方向的组合式结构或者是单 片结构，其中，多个连接片体中的至少一个连接片体的材质的弹性模量高于该多个连接片 体中的其他连接片体的材质的弹性模量。 在一个实施例中，分叉触头和/或动触头的电接触部为低接触电阻，由耐电弧材 料制成。 在一个实施例中，上分叉端和下分叉端的电接触部的互相面对的表面的全部或部 分为弧面，所述弧面用于电接触、以及用于在分叉触头与动触头接通与断开过程中的让位。 在一个实施例中，分叉触头是Y形或V形分叉触头，在触头系统接通并且通电时流 经上分叉端的电流与流经下分叉端的电流相等。 在一个实施例中，分叉触头设置有复位结构，用于在分叉触头与动触头断开后，在 复位弹簧或弹片的辅助下使分叉触头复位。 根据本专利技术实施例的低压开关，包括灭弧室、操作机构、以及如上所述的触头系 统。 采用根据本专利技术实施例的触头系统的低压开关，在触头系统处于接通状态且有电 流通过时，分叉触头与动触头间产生霍尔姆电动斥力。分叉触头的上分叉端的电接触部的 霍尔姆力垂直于上分叉端的电接触部的弧形表面指向其弧心，下分叉端的电接触部的霍尔 姆力垂直于下分叉端的电接触部的弧形表面指向其弧心。回路电流在分叉触头的旋转中 心分流，合理的分流比例使得在分叉触头两个分叉端的电接触部上产生的电动斥力相互抵 消。综合考虑回路洛伦兹力，根据本专利技术实施例的触头系统在短路等大电流通过时能够稳 定地保持在接通状态，从而提高了低压开关的短时耐受电流能力。 在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进 一步详细说明。本
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特 征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。 以下结合附图，详细说明本专利技术的优点和特征。【附图说明】 本申请的下列附图在此作为本申请的一部分用于理解本申请。附图中示出的实施 方式及其描述用来解释本专利技术的原理。在附图中： 图1示出了根据本专利技术实施例的低压开关的剖视结构图。 图2示出了根据本专利技术第一实施例的分叉触头的结构示意图。 图3示出了根据本专利技术第二实施例的分叉触头的结构示意图。 图4示出了图2所示的分叉触头在低压开关中的组装示意图。 图5示出了图3所示的分叉触头在低压开关中的组装示意图。 图6示出了根据本专利技术实施例的动触头的结构示意图。 图7示出了图6所示的动触头与转轴的组装剖视图。图8示出了根据本专利技术第一实施例的触头系统的结构示意图。图9示出了根据本专利技术第二实施例的触头系统的结构示意图。图10示出了图9所示的第二实施例触头系统在接通状态下的受力分析示意图。 图11示出了根据本专利技术第三实施例的触头系统的接通状态示意图。【具体实施方式】 下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述 中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说 很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施 例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限 于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了元素、 部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技 术，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊。 图1示出了根据本专利技术实施例的低压开关的剖视结构图。如图1所示，低压开关 1主要包括触头系统10、灭弧室12、以及操作机构14,其中触头系统10包括分叉触头20和 动触头30。 在图1所示的低压开关1中，通过控制分叉触头20与动触头30的接通与断开来 控制低压开关1的闭合与打开；通过对操作机构14进行操作来控制分叉触头20与动触头 30的接通与断开；并且在分叉触头20与动触头30断开的过程中产生的电弧被引入灭弧室 12,以利用灭弧室12来最终熄灭该电弧。 图2示出了根据本专利技术第一实施例的分叉触头的结构示意图。如图2所示，分 叉触头20a包括U形连接体202a、和分别位于U形连接体202a的两个分叉端202a-l和 202a-2(这两个分叉端在下面也被称为上分叉端和下分叉端）内侧的两个电接触部204a和 206a。在本实施例中，U形连接体202a的上分叉端202a-l的两侧设置有凹槽202a-l-l， 所以U形连接体202a的上分叉端202a-l的厚度小于下分叉端202a-2的厚度。电接触部 204a和206a选用低接触电阻，由耐电弧材料形成，并且其相互面对的外表面可以设计为全 部弧面或局部弧面（虽然图2中的电接触部204a和206a相互面对的外表面设置为部分弧 面）。电接触部204a和206a的相互面对的外表面的弧面设计除了用于电接触外，还用于分 叉触头20a与动触头30在接通与断开过程中的让位。电接触部204a和206a可以通过焊 接、螺钉连接、铆钉连接等方式与U形连接体202a的两个分叉端202a-l和202a-2内侧的 两个平面相连接。 如图2所示，U形连接体202a上还设置有旋转孔210a_l，U形连接体202a由通过 旋转孔210a-l的安装轴安装在安装支架上（旋转孔210a-l的中心作为分叉触头20a的旋 转中心）。为了使分叉触头20a与动触头30在断开过程中可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压开关中的触头系统，包括分叉触头和动触头，其中：所述分叉触头具有上分叉端和下分叉端，所述上分叉端和所述下分叉端的内侧分别设置有电接触部，所述动触头的执行端的、与所述分叉触头的电接触部相对应的上下表面分别设置有电接触部，当所述触头系统接通并且通电时，在所述分叉触头的电接触部上产生的电动斥力相互抵消，使得所述触头系统能够稳定地保持在接通状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：南寅，朱金保，李金英，刘阚元，
申请(专利权)人：北京人民电器厂有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11