CN114360945A - 大电流簧片式开关触点结构及大电流型磁簧开关应用结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大电流簧片式开关触点结构，其包括至少一组具有弹性的簧片式电极，或一个固定电极与一个具有弹性的簧片式电极；电极一端端面互叠，且带有触点的互叠端平行间距为L1，电极有触点端部侧面有突出的电弧放电装置，电弧放电装置沿两触点间彼此平行面的垂直面方向纵向向两触点方向沿伸，电极侧面与电弧放电装置之间间距L2；间距L1和间距L2按开关具体开断电流电压以及击穿电压的工作参数确定，间距L1大于间距L2。本发明还公开了一种大电流型磁簧开关应用结构。两方案将开关触点在通断的瞬间产生的电弧快速转移到触点电弧放电结构装置上，从而减轻电弧对电触点接触面的烧蚀，大幅提高开关的电流承载和通断能力。
Description
本申请为申请号201510132609.9，申请日2015年03月25日，发明名称“大电流簧片式开关触点结构”的分案申请。
技术领域
本发明涉及到各种开关所用的一种电力或电子开关中的电触点结构技术领域，特别是一种大电流簧片式开关触点结构及大电流型磁簧开关应用结构。
背景技术
现有技术的簧片式开关触点结构均采用简单的平面式结构设计生产，在应用于比较大负荷的负载时，通断电压超过10V、电流超过0.1A的电路时，在触头间隙会产生一团温度极高、亮度极强并能导电的气体，称为电弧。电弧会严重烧蚀电触点接触面而造成触点粘连无法断开，甚至将开关触点完全烧毁。为提高开关的通断能力，采用各种不同电触点的化学结构来提高电触点的耐电弧烧蚀能力，从而提高开关的通断能力和使用寿命。在中大型开关中，为减轻电弧对电触点的烧蚀，均专门设计有专用的灭弧装置。常用的灭弧方式有金属栅片灭弧、磁吹灭弧、惰性保护气体灭弧、真空灭弧等方式。这些灭弧方式虽然都有较好的灭弧作用，但在一些小型，特别是一些体积受到限制的小型的簧片式开关中，受到开关结构及体积的限制，是没办法加入传统的灭弧装置的。
目前簧片式开关在小型开关中主要应用在小型继电器、磁簧开关、微动开关、行程开关等系列产品中，这些开关由于开关触点均采用传统的开关电触点设计结构，均无法承载较大的电荷负载，在实际应用中，绝大多数损坏均是电触点因电弧烧蚀粘连或烧毁无法导通。尤其在市场应用量巨大的磁簧开关和小型继电器产品以及行程开关等中电触点的电弧烧蚀、粘接情况尤为突出。
发明内容
本发明的任务之一在于提供一种结构简单、能提供更大承载电流的新型大电流簧片式开关触点结构，此结构的簧片式开关采用特殊设计的触点结构，在传统开关触点结构的基础上，增设电弧放电结构装置，将开关触点在通断的瞬间产生的电弧快速转移到触点电弧放电结构装置上，从而减轻电弧对电触点接触面的烧蚀，使触点不宜粘连，大幅度提高开关的电流承载和通断能力。为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
本发明提供一种大电流簧片式开关触点结构，包括至少一组具有弹性的簧片式电极或至少一个固定电极与一个具有弹性的簧片式电极；簧片式电极由导电材料制成，互叠端相对面有触点，有触点端部侧面有突出的电弧放电装置；簧片端部端面互叠，若簧片式开关为常开型，两电极触点之间有一定间隙；若簧片式开关为常闭型，则两电极触点之间为紧闭合状态；若簧片式开关为转换型，则其中点电极与常闭电极为紧闭合状态，与常开电极有一定间隙；触点间正面间距和触点侧面肩部与电弧放电装置肩部之间间距按开关具体开断电流电压以及击穿电压等相关工作参数确定，在断开静止状态触点间正面间距应大于触点侧面肩部与电弧放电装置肩部之间间距，触点侧面肩部与电弧放电装置肩部之间间距即为开关的最大击穿电压距离；电极侧面肩部和电弧放电装置肩部相对面电镀有耐电弧烧蚀的电镀层。
当两电极在闭合状态转为断开状态的瞬间，两触点之间会产生电弧，随两触点之间间距的逐渐增加，当电触点间正面间距增大到大于触点侧面肩部与电弧放电装置肩部之间间距时，电弧会转移到触点侧面肩部与电弧放电装置的肩部之间；随两电极距离近一步增大，触点间正面间距与触点侧面与电弧放电装置之间间距同时增大，直到电弧熄灭；最终，触点间正面间距与触点侧面与电弧放电装置之间间距达到最大时，两电极保持最终的稳定状态。
因电极间转换过程中，电弧在两电触点表面间向两电极端部电弧放电端的时间极短，电弧燃烧持续的大部分主要在两电极端部电弧放电端之间，从而大弧度减少电弧对电触点表面的损坏，增大簧片式开关的电荷承载能力。
本发明技术方案结合(专利申请号为201410501337.0的大电流磁簧开关)专利申请技术方案，可大幅度增大磁簧开关的电荷承载能力。
本发明的任务之二提供一种大电流型磁簧开关应用结构，其包含大电流簧片式开关触点结构，减轻电弧对磁簧开关的电触点接触面的烧蚀，使触点不宜粘连，大幅度提高开关的电流承载和通断能力。
附图说明
图1是本发明的基本原理结构示意图及第一实施例的结构示意图；
图2是本发明的基本原理结构示意图及第二实施例的结构示意图；
图3是本发明的基本原理结构示意图及第三实施例的结构示意图；
图4是本发明的基本原理结构示意图及第四实施例的结构示意图；
图5是本发明的基本原理结构示意图及第五实施例的结构示意图；
图6是本发明的基本原理结构示意图及第六实施例的结构示意图。
具体实施方式
簧片式开关一般分为三种类型：A常开型；B常闭型；C转换开关型。
实施例1：图1所示为一种大电流簧片式开关触点结构，此结构为簧片式开关常开状态结构示意图。由至少一组具有弹性的簧片式电极(11、12)或至少一个固定电极(12)与一个具有弹性的簧片式电极(11)组成；电极(11、12)由导电材料制成，其中一端端面互叠，互叠端相对面有触点(13、14)，簧片式电极(11、)有触点端部侧面有突出的电弧放电装置(16)，簧片式电极(12)有触点端部侧面有突出的电弧放电装置(162)；簧片式电极触点(13、14)之间有一定间隙；电极触点(13、14)间正面间距(L1)和触点侧面肩部(15、152)与电弧放电装置肩部(17、172)之间间距(L2)按开关具体开断电流电压以及击穿电压等相关工作参数确定，在断开静止状态触点间正面间距(L1)应大于触点侧面肩部(15、152)与电弧放电装置肩部(17、172)之间间距(L2)，触点侧面与电弧放电装置之间间距(L2)即为开关的最大击穿电压距离；电极侧面肩部(15、152)和电弧放电装置肩部相对面(17、172)电镀有耐电弧烧蚀的电镀层。
当两电极(11、12)在闭合状态转为断开状态的瞬间，两触点(13、14)之间会产生电弧，随两触点之间(L1)间距的逐渐增加，当电触点(13、14)间正面间距(L1)增大到大于触点侧面肩部(15、152)与电弧放电装置肩部(17、172)之间间距(L2)时，电弧会转移到触点侧面肩部(15、152)与电弧放电装置(16、162)的肩部(17、172)之间；随两电极距(L1)离进一步增大，触点间正面间距(L1)与触点侧面与电弧放电装置之间间距(L2)同时增大，直到电弧熄灭；最终，触点间正面间距(L1)与触点侧面与电弧放电装置之间间距(L2)达到最大时，两电极(11、12)保持最终的稳定状态。
两电极电极(11、12)在断开状态转为闭合状态的过程与断开过程相反。
实施例2：图2所示为一种大电流簧片式开关触点结构，此结构为簧片式开关常开状态结构示意图。由至少一组具有弹性的簧片式电极(21、22)或至少一个固定电极(22)与一个具有弹性的簧片式电极(21)组成；电极(21、22)由导电材料制成，其中一端端面互叠，互叠端相对面有触点(23、24)，其中簧片式电极(22)有触点端部侧面有突出的电弧放电装置(26)；簧片式电极触点(23、24)之间有一定间隙；电极触点(23、24)间正面间距(L1)和触点侧面肩部(25)与电弧放电装置肩部(27)之间间距(L2)按开关具体开断电流电压以及击穿电压等相关工作参数确定，在断开静止状态触点间正面间距(L1)应大于触点侧面肩部(25)与电弧放电装置肩部(27)之间间距(L2)，触点侧面与电弧放电装置之间间距(L2)即为开关的最大击穿电压距离；电极侧面肩部(25)和电弧放电装置肩部相对面(27)电镀有耐电弧烧蚀的电镀层。
两电极电极(21、22)在闭合状态与断开状态之间的转换过程及触点间电弧的运动过程描述类同实施例1的断开与闭合过程。
实施例3：图3所示为一种大电流簧片式开关触点结构，此结构为簧片式开关常闭状态结构示意图。由至少一组具有弹性的簧片式电极(31、32)或至少一个固定电极(32或31)与一个具有弹性的簧片式电极(31或32)组成；簧片式电极(31、32)由导电材料制成，其中一端端面互叠，互叠端相对面有触点(33、34)，其中簧片式电极(31或32)有触点端部侧面有突出的电弧放电装置(36)；簧片式电极(31、32)端部端面互叠，两电极触点(33、34)之间为紧闭合状态。
两电极电极(31、32)在闭合状态与断开状态之间的转换过程及触点间电弧的运动过程描述类同实施例1的断开与闭合过程。
实施例4：图4所示为一种大电流簧片式开关触点结构，此结构为簧片式开关转换型状态结构示意图。由至少一组具有弹性的簧片式电极(41、42、49)或至少一个固定电极(42、49)与一个具有弹性的簧片式电极(41)组成；固定电极或簧片式电极由导电材料制成，其中一端端面互叠，互叠端相对面有触点(43、44、431、491)，其中簧片式电极或固定电极(42、49)有触点端部侧面有突出的电弧放电装置(46、48)；簧片式电极(41、42、49)端部端面互叠，两电极(41、49)触点(431、491)之间为紧闭合状态，两电极(41、42)触点(43、44)之间为常开状态。
电极组(41、42、、49)在闭合状态与断开状态之间的转换过程及触点间电弧的运动过程描述类同实施例1的断开与闭合过程。
实施例5：图5所示为一种大电流簧片式开关触点结构，此结构为大电流型磁簧开关应用结构，由高强度绝缘管(58)和一组具有弹性的簧片式电极(51、52)组成，或一个固定电极(52)与一个具有弹性的簧片式电极(51)组成。绝缘管内(58)充有惰性保护气体。簧片式电极(51、52)由具优异导磁性能的导电材料制成，一端端面互叠，互叠端相对面有触点(53、54)，其中簧片式电极(52)有触点端部有突出的电弧放电装置(56)。若磁簧开关为常开型，两电极触点(53、54)之间有一定间隙；若磁簧开关为转换型，则其中点电极与常闭电极为紧闭合状态，与常开电极有一定间隙，簧片结构类同于实施例4。
在磁场极化作用下和移除磁场的情况下，磁簧开关各电极之间的闭合与断开过程及触点间电弧的运动过程描述类同实施例1。
实施例6：图6所示为一种大电流簧片式开关触点结构，此结构为大电流型磁簧开关应用结构，由高强度绝缘管(68)和一组具有弹性的簧片式电极(61、62)组成，或一个固定电极(62)与一个具有弹性的簧片式电极(61)组成。绝缘管内充有惰性保护气体。簧片式电极(61、62)由具优异导磁性能的导电材料制成，一端端面互叠，互叠端相对面有触点(63、64)，其中簧片式电极(62)有触点端部有突出的电弧放电装置(662)，簧片式电极(61)有触点端部有突出的电弧放电装置(66)。若磁簧开关为常开型，两电极触点(63、64)之间有一定间隙；若磁簧开关为转换型，则其中点电极与常闭电极为紧闭合状态，与常开电极有一定间隙，簧片结构类同于实施例4。
在磁场极化作用下和移除磁场的情况下，磁簧开关各电极之间的闭合与断开过程及触点间电弧的运动过程描述类同实施例1。
以上所述，仅是本发明原理结构较佳实施例而已，并非对本发明的技术作任范围和限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.大电流簧片式开关触点结构，其特征在于包括至少一组具有弹性的簧片式电极，或一个固定电极与一个具有弹性的簧片式电极；电极一端端面互叠，互叠端相对面有触点，触点的互叠端相对面彼此平行，触点间正面间距(L1)，在簧片式开关的电极相对面互叠端触点部侧面设有突出的电弧放电装置，电弧放电装置设在电极的触点端部的侧面，与两触点间彼此的平行面垂直，电弧放电装置沿两触点间彼此平行面的垂直面方向纵向向两触点方向沿伸，电极侧面与电弧放电装置之间间距(L2)；触点间正面间距(L1)和电极侧面与电弧放电装置之间间距(L2)按开关具体开断电流电压以及击穿电压的工作参数确定，触点间正面间距(L1)大于电极侧面肩部与电弧放电装置肩部之间间距(L2)。
2.依照权利要求1所述的大电流簧片式开关触点结构，其特征在于电极侧面肩部和电弧放电装置肩部相对面电镀有耐电弧烧蚀的电镀层。
3.依照权利要求1所述的大电流簧片式开关触点结构，其特征在于所述触点部侧面与电弧放电装置之间间距(L2)为开关的最大击穿电压距离。
4.大电流型磁簧开关应用结构，包括高强度绝缘管和一组具有弹性的簧片式电极，或一个固定电极与一个具有弹性的簧片式电极；绝缘管内充有惰性保护气体；簧片式电极由具优异导磁性能的导电材料制成，电极一端端面互叠，互叠端相对面彼此平行，互叠端相对面有触点，其特征在于：电极有触点端部侧面设有突出的电弧放电装置，电弧放电装置沿两触点间彼此平行面的垂直面方向纵向向两触点方向沿伸，电极侧面与电弧放电装置之间间距(L2)；触点间正面间距(L1)和电极侧面与电弧放电装置之间间距(L2)按开关具体开断电流电压以及击穿电压的工作参数确定，触点间正面间距(L1)大于电极侧面肩部与电弧放电装置肩部之间间距(L2)。
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