CN117637363A - 一种静触头及电的开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种静触头，所述静触头包括用于与电的开关的动触头接触导电的接触端、用于与外部电连接的接线端和连接在所述接触端和所述接线端之间的导电体，所述导电体上设置有用于穿过电弧的通道，还提供一种包括所述静触头的电的开关，本发明提供了改进的静触头，能够让高电压大电流分断时产生的高温高压气体通过，然后沿着所述绝缘外壳内的电弧通道流向出口，利用开关内部通道空间让电弧能够完全消散吸收，使开关实现零飞弧，提高了开关在分断故障电流时的安全性及可靠性。

Description

一种静触头及电的开关

技术领域

本发明涉及低压电器领域，尤其涉及静触头及包含该静触头的电的开关。

背景技术

随着光伏技术的发展，目前需要用到的塑壳开关额定工作电压已经上升到交流AC1000V、直流DC1500V，高电压要求塑壳开关的飞弧距离尽量短，甚至零飞弧，以确保开关在使用过程中安全、可靠，不会对箱体、柜体造成二次飞弧故障，现在实现零飞弧的技术手段有两个，一是采用零飞弧罩阻断飞弧粒子，这种方式往往会不可避免地增加开关的长度和接线难度，限制了开关的使用范围；另一种是通过加长电弧在壳体内的弧道长度，在实际应用中，加长电弧的弧道长度往往会受开关结构的影响，塑壳开关的静触头往往自接线端侧沿绝缘外壳的长度方向延伸，另一端与动触头接触或断开，那么就造成灭弧室前方设置的弧道的终点只能到静触头的上方，或通过增加开关的宽度使弧道绕过静触头后向开关下方继续延伸。

因此，亟需提供一种在不增加塑壳体积的情况下能够加长弧道的技术方案。

发明内容

基于上述背景，为解决上述问题的至少之一，本发明提供一种静触头及包含所述静触头的电的开关，通过在静触头上设置穿过电弧的通道，使电弧通道自灭弧室延伸至静触头处时与静触头上的通道连通后可继续向底座及开关后部延伸，从而增加了电弧通道的长度和合理设置出气口的位置，克服上述问题。

在一方面中，本申请提供了一种静触头，包括用于与电的开关的动触头接触导电的接触端、用于与外部电连接的接线端和连接在所述接触端和所述接线端之间的导电体，所述导电体上设置有用于穿过电弧的通道。

在一优选实施例中，所述通道为所述导电体的边上开设的缺口或/和导电体上开设的开孔。

在一优选实施例中，所述开孔的形状可以是矩形、圆形、菱形、三角形或其他不规则形状。

在一优选实施例中，所述静触头上开孔的周围设有环形凸台，且所述环形凸台和所述接触端位于静触头相反的两个端面上。

在上述实施例中，静触头上开孔的周围设置环形凸台，可以增大静触头铜排的截面积，增大电流的载流量；同时该环形凸台还起到安装定位作用，便于静触头精准安装于基座内。

在一优选实施例中，所述接触端可以是导电合金触点，也可以是夹头结构。

在一优选实施例中，所述导电体的截面形状可以是矩形、圆形或者其他多边形。

在一优选实施例中，所述静触头上的导电体还设置有一绝缘件，对所述导电体形成部分或全部绝缘防护作用。

在一优选实施例中，所述绝缘件上设置有与所述静触头上的开孔相配合的环形凸筋，所述环形凸筋内嵌于所述开孔中，所述环形凸筋的高度大于所述开孔的高度。

另一方面，本申请还提供一种电的开关，至少包括所述静触头、动触头、灭弧室、绝缘外壳，所述静触头、动触头、灭弧室位于所述绝缘外壳内，所述绝缘外壳至少包括基座、底座，所述绝缘外壳设置有至少一相极，每一相极设置至少一条电弧通道，所述电弧通道包括自所述灭弧室延伸至所述通道的第一电弧通道、自所述通道延伸至所述底座的第二电弧通道、及自所述底座延伸至电弧排出口的第三电弧通道，所述第一电弧通道和所述第二电弧通道均与所述通道相通。

以此方式，在开关的前端部和底部形成连通的电弧通道，可让高电压大电流分断时产生的高温高压气体通过，电弧在加长的电弧通道内进一步冷却，让电弧在开关内部完全吸收消散，从而实现零飞弧，极大地提高了开关使用的安全性及可靠性。

在一优选实施例中，所述基座上设置有连通所述通道与所述第二电弧通道的阶梯孔，所述阶梯孔位于所述静触头下方。

在一优选实施例中，所述阶梯孔的大孔与所述环形凸台相配合对所述静触头起限位作用，所述阶梯孔的小孔连通所述通道与所述第二电弧通道。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的一种静触头，上面设置有让电弧通过的通道，可让高电压大电流分断时产生的高温高压气体通过，然后沿着所述绝缘外壳内的电弧通道流向出口，高温气体在所述电弧通道内进一步冷却，流到出口时温度大大降低，不再具备使电弧重燃条件，从而达到零飞弧。

2、本发明提供的一种电的开关利用内部的长度空间来设置电弧通道，让电弧在开关内部完全吸收消散，从而实现开关本体零飞弧，极大地提高了开关使用的安全性及可靠性，不用另外增加灭弧罩，节省了断路器安装空间，提高断路器的可适用性及安全性。

3、本发明在同一相极内可同时采用多条支路电弧通道，将高电压大电流分断时产生的高温高压气体进行多条通道分流，让其在电弧通道内完全吸收消散，从而实现零飞弧，极大地提高了开关在分断高电压故障电流时的安全性及可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的静触头移除绝缘件的结构示意图。

图2为本发明所提供的静触头的整体结构示意图。

图3为图1中静触头的截面示意图。

图4为本发明所提供的电的开关的立体图。

图5为图4中的电的开关合闸状态下的截面示意图。

图6为图4中的电的开关的结构***示意图。

图7为本发明所提供的电的开关的电弧通道的路径示意图。

图8为本发明所提供的电的开关的基座结构示意图。

图9为图8所示基座上插设第一隔板和第二隔板的结构示意图

图10为本发明所提供的电的开关的底座结构示意图。

图11为本发明所提供的电的开关的大盖结构示意图。

图12为本发明所提供的电的开关的第三电弧通道的路径示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明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，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明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发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件的任何修改、替换和改进。

本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位用语以参考图所示位置为准。

请参考图1所示，本发明实施例提供一种静触头10，包括用于与电的开关的动触头接触导电的接触端101、用于与外部电连接的接线端103和连接在所述接触端101和所述接线端103之间的导电体102，所述导电体102上设置有用于穿过电弧的通道104，通道104可以是导电体102的边上开设的缺口1041或/和导电体102上的开孔1042。

本实施例中，所述静触头10为多段折弯结构，所述接线端103沿水平方向延伸，所述接线端103上设置有用于与外部线路连接的连接孔，所述导电体102呈U型，其包括依次连接的沿上下方向延伸的第一段、沿水平方向延伸的第二段及沿上下方向延伸的第三段，所述第一段与所述第三段朝同一方向折弯，所述通道104开设在所述第二段上，所述接触端101设置在所述第三段的端部且所述接触端101上设置有接触银点，所述接触银点可以采用合金材料，所述接触端101、所述第三段和所述第二段大致形成倒C形结构。

需要说明的是，所述接触端101不限于设置有合金触点结构，在其他实施例中，所述接触端101还可以设置成夹头、或不带合金触点的导电部结构。

请继续参考图1，具体的，静触头上开孔1042的周围设有环形凸台1043，且环形凸台1043和接触端101位于静触头10相反的两个端面上，在静触头的开孔周围设置环形凸台，一方面可以增大静触头铜排的截面积，增大电流的载流量；另一方面该环形凸台还能起到安装定位作用，便于静触头精准安装于基座内。

请参考图2和图3，所述静触头10还包括用于对所述导电体102进行部分或全部绝缘防护的绝缘件105，本实施例中，所述绝缘件105与所述导电体102的形状相匹配，所述绝缘件105呈带孔的U型板结构，所述绝缘件105包括设于所述导电体102表面的防护壳和内嵌于所述开孔内的环型凸筋1051，所述环型凸筋1051的外径尺寸与所述开孔1042的内径尺寸相匹配，所述环型凸筋1051内嵌于所述开孔1042中且与所述开孔1042的内壁贴紧，同时，所述环型凸筋1051的高度大于所述开孔1042的高度，如此设置，以实现所述绝缘件105对所述导电体102的绝缘防护作用。

本实施例中，所述导电体102的截面形状为矩形，呈板状结构的导电体上方便设置电弧通过的通道104，工艺简单，成本低。当然在其他的实施例中，所述导电体102的截面还可以设置成圆形或其他多边形或不规则形状，比如当空间有限时，就可以设置成截面为圆形的导电体结构。

请参考图1和图2，所述开孔1042的形状为矩形，由于所述导电体102的第二段为长方体结构，所述开孔1042的形状设计成矩形，可以使开孔的横截面积最大，更有利于电弧的快速通过。在其他的实施例中，所述开孔的形状可根据所述导电体的形状来匹配，可以是圆形、菱形、三角形、或其他不规则形状。

图4示出一种根据本公开的一种实施例的电的开关的立体图，图5示出所述开关的截面示意图，图6示出所述电的开关的结构***示意图，该开关包括绝缘外壳40、所述的静触头10、动触头20、灭弧室30、操作机构50、出线端70、转轴80，所述静触头10、动触头20、灭弧室30、转轴80均设于所述绝缘外壳40内，所述绝缘外壳40包括基座401、底座402和大盖403，所述基座401设于所述底座402和所述大盖403之间，且所述底座402、基座401和所述大盖403之间通过螺丝固定，所述静触头10的接线端103伸出腔体与外部的线路进行连接，所述动触头20与出线端70连接，所述基座401与大盖403扣合形成容纳上述元件的封闭空间。

需要说明的是，本实施例的所述电的开关采用2P的形式，即包括A、B两个相极，在具体实际应用中，也可以采用1P、3P或3P+N的形式进行调整，在此不做限制。

具体的，所述基座401和所述大盖403卡接形成与极数个数相同数量且相互绝缘的数个独立腔体，每相的动触头20、静触头10和灭弧室30设置在对应相的空腔内，所述静触头10的接线端103设于每相空腔的前端，所述出线端子70设于每相空腔的后端。

请参考图6所示，所述操作机构50通过螺钉固定于所述基座401内，所述操作机构50包括手柄501和操作连杆机构，所述手柄501设置在所述大盖403的上方，所述操作连杆机构一端与所述手柄501连接，另一端与所述转轴连接，操作所述手柄501运动，可带动所述转轴80转动，从而使动触头运动，实现动触头20与静触头10的断开与闭合，当所述动触头20与所述静触头10闭合时即合闸，主回路呈通电状态；当所述动触头20与所述静触头10断开时即分闸，主回路呈断电状态。

请继续参考图5和图6，所述灭弧室30由多个灭弧栅片自下而上排列组成，所述灭弧室30设于所述静触头10的上方，所述动触头20绕转轴转动地设置在所述操作机构50上，所述动触头20设于所述灭弧室的后方，当所述动触头与所述静触头分离产生电弧时，所述电弧进入灭弧室30并沿灭弧室30向上运动，电弧经灭弧栅片的切割，剩余电弧自灭弧室30进入与所述灭弧室30相连的电弧通道90中，所述电弧通道90包括与所述灭弧室30及所述通道104相连通的第一电弧通道901、与所述通道104相连通的第二电弧通道902和与所述第二电弧通道902相连延伸至电弧排出口的第三电弧通道903。

所述绝缘外壳40还包括设于所述灭弧室30前方的第一隔板404和设于所述开关前端部的第二隔板405，所述大盖403、第一隔板404、第二隔板405及所述静触头10上的绝缘件105共同形成一空间，该空间为电弧自所述灭弧室30进入的第一电弧通道901，所述导电体102的第二段沿所述腔体的长度方向延伸设置，所述通道104与所述第一电弧通道901相连通；所述第二电弧通道902由所述基座401和所述底座402共同形成，所述第二电弧通道902自所述通道104向下延伸至所述底座402；所述第三电弧通道903由所述基座401的下表面及所述底座402的上表面围合形成，所述第三电弧通道903与所述第二电弧通道902连通，自所述通道104的下方向后延伸至电弧排出口。

具体的，请参考图7，所述第一电弧通道901为从灭弧室底部向所述大盖403方向延伸一段距离后拐弯180度向底部方向延伸一段距离后至所述通道104，所述第二电弧通道902为从所述通道104向底部方向延伸一段距离后至所述底座402，所述第三电弧通道903为从所述底座底部向出线端70方向延伸一段距离后至电弧排出口，进一步的，每相设置至少一条电弧通道90，A相、B相之间的所述电弧通道90相互绝缘、密封，具体地，所述基座401、所述大盖403、所述底座402上均设置有将每相的电弧通道90隔开的侧壁，基座401的侧壁和大盖403的侧壁卡接，形成相邻相之间第一电弧通道903的绝缘壁，基座401的侧壁和底座402的侧壁卡接，形成相邻相之间第二电弧通道902和第三电弧通道903的绝缘壁。

请参考图8和图9，所述基座上设置有连通所述通道104与所述第二电弧通道902的阶梯孔4011，所述静触头10在所述基座内沿所述基座的长度方向延伸，所述阶梯孔4011位于所述静触头10下方，所述阶梯孔4011的大孔4012与所述环形凸台1043相配合对所述静触头10起限位作用，所述阶梯孔4011的小孔4013连通所述通道104与所述第二电弧通道902，所述基座401的前端内壁上设置有用于安装所述第一隔板404和第二隔板405的插槽，所述第一隔板404和所述第二隔板405***所述插槽后，所述基座401、第一隔板404、第二隔板405、绝缘件105共同围合形成基座空腔4014，本实施例的基座401前端部形成有2个基座空腔。

请参考图10所示，所述大盖403的内壁上也设置有插槽，所述大盖403与所述基座扣合时，所述第一隔板404***到所述大盖内壁的插槽，由此，所述大盖403和所述第一隔板404共同围合形成大盖空腔4031，本实施例的大盖403前端部形成有2个大盖空腔，2个所述大盖空腔分别与2个所述基座空腔对应设置。大盖和基座扣合后，对应的一组大盖空腔和基座空腔共同形成第一电弧通道901。

请参考图11，所述底座402上设置有筋状的隔断，将所述底座内的空间进行分割，所述底座402与所述基座401扣合形成底座空腔4021，即所述第三电弧通道903，所述底座空腔4021中间位置被筋状的隔断分割，所述第三电弧通道903从筋状的隔断处开始被分成两个支路。

请参考图12所示，所述第三电弧通道903包括左电弧通道9031、右电弧通道9032，且左右两条电弧通道连通设置，在本实施例中，同一相极内可同时采用多条电弧通道，将高电压大电流分断时产生的高温高压气体进行多条通道分流，让其在电弧通道内完全吸收消散，从而实现零飞弧。

在本实施例中，所述A、B两个相极的触头结构及对应设置的电弧通道完全相同，所述灭弧室40位于所述动触头20的前方，所述动触头20与所述静触头10分开后产生电弧，电弧快速进入到所述灭弧室30中，并在所述灭弧室30中被切割冷却，采用气吹原理，电弧有下自上流经灭弧室30中的栅片，这样可有效利用灭弧室30上部的栅片，所述灭弧室30内的电弧燃弧过程中产生的高温气体在所述电弧通道90内进一步冷却，再从所述电的开关的电弧排出口排出，经过所述电弧通道90后流出的气体温度大大降低，不再具备使电弧重燃条件，从而达到零飞弧的目的。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (11)

1.一种静触头，其特征在于，包括用于与电的开关的动触头接触导电的接触端、用于与外部电连接的接线端和连接在所述接触端和所述接线端之间的导电体，所述导电体上设置有用于穿过电弧的通道。

2.根据权利要求1所述的静触头，其特征在于，所述通道为所述导电体的边上开设的缺口或/和所述导电体上开设的开孔。

3.根据权利要求2所述的静触头，其特征在于，所述开孔的形状可以是矩形、圆形、菱形、三角形或其他不规则形状。

4.根据权利要求1所述的静触头，其特征在于，所述静触头上的开孔的周围设有环形凸台，且所述环形凸台和所述接触端位于静触头相反的两个端面上。

5.根据权利要求1所述的静触头，其特征在于，所述接触端可以是导电合金触点，也可以是夹头结构。

6.根据权利要求1所述的静触头，其特征在于，所述导电体的截面形状可以是矩形、圆形或者其他多边形。

7.根据权利要求1所述的静触头，其特征在于，所述导电体还设置有一绝缘件，对所述导电体形成部分或全部绝缘防护作用。

8.根据权利要求7所述的静触头，其特征在于，所述绝缘件上设置有与所述静触头上的开孔相配合的环形凸筋，所述环形凸筋内嵌于所述开孔中，所述环形凸筋高度大于所述开孔高度。

9.一种电的开关，其特征在于，至少包括如权利要求1至8所述的静触头、动触头、灭弧室、绝缘外壳，所述静触头、动触头、灭弧室位于所述绝缘外壳内，所述绝缘外壳至少包括基座、底座，所述绝缘外壳设置有至少一相极，每一相极设置至少一条电弧通道，所述电弧通道包括自所述灭弧室延伸至所述通道的第一电弧通道、自所述通道延伸至所述底座的第二电弧通道、及自所述底座延伸至电弧排出口的第三电弧通道，所述第一电弧通道和所述第二电弧通道均与所述通道相通。

10.根据权利要求9所述的电的开关，其特征在于，所述基座上设置有连通所述通道与所述第二电弧通道的阶梯孔，所述阶梯孔位于所述静触头下方。

11.根据权利要求10所述的电的开关，其特征在于，所述阶梯孔的大孔与所述环形凸台相配合对所述静触头起限位作用，所述阶梯孔的小孔连通所述通道与所述第二电弧通道。