并聯(lián)切換開關的觸點組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于切換開關的可動觸點組件,該可動觸點組件包括:中心部;從中心部伸出的第一導體部,第一導體部包括第一臂,第一臂包括兩個縱向延伸指狀部;以及從中心部伸出的第二導體部,第二導體部包括第二臂,第二臂包括兩個縱向延伸指狀部。該可動觸點組件可圍繞中心部從第一位置樞轉到第二位置。在第一位置,第一導體部的兩個縱向延伸指狀部與第一固定觸點組件的片形連接件處于導電狀態(tài),而在第二位置,第二導體部的兩個縱向延伸指狀部與第二固定觸點組件的片形連接件處于導電狀態(tài)。
【專利說明】并聯(lián)切換開關的觸點組件
【技術領域】
[0001]本實用新型大致涉及用于電力開關設備的觸點組件。本實用新型特別涉及用于電力開關設備的一種移動觸點組件和一種固定觸點組件。這樣的移動觸點組件和固定觸點組件使得開關設備能夠實現(xiàn)較高的負荷及通-斷電流額定值。這樣的負荷及通-斷電流額定值例如可以超過10000A。在一種配置方案中,本實用新型大致涉及一種可用于電力切換、尤其是可用于自動切換開關的觸點組件配置方案。然而,本實用新型的多個方案也同樣可適用于其他的情況。
【背景技術】
[0002]自動切換開關被設計成用于在正常電源低于預設極限值時,將正常電源自動切換到應急電源,來為關鍵負載提供不間斷的電源。自動切換開關廣泛應用于配備有二次電源的機場、地鐵、學校、醫(yī)院、軍事設施、工業(yè)場所以及商業(yè)建筑中,在這些地方,即使是短暫的電力中斷也可能是代價高昂的,甚至危及到生命。
[0003]切換開關操作例如將電力消耗負載從由正常電源供電的電路切換到由輔助電源供電的線路。切換開關可以控制公用電源線和柴油發(fā)電機到設施負載總線的電連接。在某些設備中,切換開關在失去公用電力時自動啟動備用發(fā)電機,并將備用發(fā)電機連接到負載總線。此外,切換開關還可以在公用電力重新建立時自動將公用電力重新連接到負載總線。
[0004]自動切換開關典型地是多極開關。因此,在三相四線制系統(tǒng)中使用的自動切換開關通常包括三個電極,這三個電極位于正常電源的三相導線和應急電源的三相導線之間,用于轉換負載的三相導線。負載的第四(中性)導線經(jīng)常永久地連接至正常電源和應急電源的中性導線。
[0005]與被設計為即時地斷開觸點的斷路器(例如參見美國專利第6977568號,在此將其整體引用,讀者可從中了解更多的信息)不同的是,切換開關被設計為在某些故障條件期間保持閉合狀態(tài)。例如,某些已知的斷路器利用電磁力來斷開觸點,并限制系統(tǒng)下游可能承受的故障電流量。某些切換開關采用類似于斷路器設計的觸點,并通過機械操作人員的開關動作來克服斷開觸點的力。
[0006]因此,當在配電系統(tǒng)中使用斷路器時,切換開關必須要有足夠的短路故障性能和保護措施,以便承受短路和/或在短路時閉合,并保持在閉合狀態(tài)足夠長的時間,以使斷路器能夠在適當?shù)那闆r下斷開。
[0007]因此希望能夠提供一種經(jīng)濟有效、易于裝配和安裝的自動切換開關。普遍需要的是這樣一種自動切換開關:其能夠提供充分的短路故障保護,同時還允許將觸點組件配置成保持足夠長時間的閉合,從而能夠在適當?shù)那闆r下斷開系統(tǒng)的斷路器。還普遍需要一種增強型自動切換開關,其利用電磁力來保持觸點閉合,以承受非常高的短路故障電流和/或在此情況下閉合。
實用新型內(nèi)容[0008]鑒于現(xiàn)有技術存在上述問題,本實用新型提供用于開關機構的可動觸點組件,其能夠能夠提供充分的短路故障保護,同時還允許觸點組件足夠長時間地閉合,從而能夠在適當?shù)那闆r下斷開系統(tǒng)的斷路器。本實用新型還提供一種增強型自動切換開關,其可利用電磁力來保持觸點閉合,以承受非常高的短路故障電流和/或在此情況下閉合。
[0009]根據(jù)本實用新型的一個實施例,提供一種用于開關機構的可動觸點組件,其包括中心部和從中心部伸出的第一導體部,第一導體部包括第一臂,第一臂包括兩個縱向延伸指狀導體。第二導體部從中心部伸出,第二導體部包括第二臂,第二臂包括兩個縱向延伸指狀導體??蓜佑|點組件可圍繞中心部,從第一位置樞轉到第二位置,其中,在第一位置,第一導體部的兩個縱向延伸指狀導體與開關機構的第一固定觸點組件的片形連接件處于導電狀態(tài)。在第二位置,第二導體部的兩個縱向延伸指狀導體與開關機構的第二固定觸點組件的片形連接件處于導電狀態(tài)。
[0010]在所述可動觸點組件中,所述第一導體部可包括第一臂,所述第一臂可包括兩個縱向平行延伸指狀導體。
[0011 ] 在所述可動觸點組件中,所述可動觸點組件能夠圍繞所述可動觸點組件的中心部而手動或自動地樞轉。
[0012]在所述可動觸點組件中,所述可動觸點組件的第一臂的至少一個所述縱向延伸指狀導體可具有可動觸點末端。
[0013]在所述可動觸點組件中,所述可動觸點末端可具有大致平坦的可動觸點末端;而且所述可動觸點末端可沿所述第一臂的所述縱向平行延伸指狀導體的所述第一面被設置。
[0014]在所述可動觸點組件中,所述可動觸點末端可具有選自以下群組的合金合成物:銅,銅-鉻-鋯,銀,銀-鎳,銀-銅,銀-鎢,銀-鎢-碳化物,銀-錫氧化物,銀-鎘氧化物,銀-鋅氧化物,以及鎢-銅。
[0015]在所述可動觸點組件中,所述可動觸點組件的可動觸點末端可包括觸點末端合金,所述觸點末端合金可包括約85%的銀和約15%的氧化鎘。
[0016]在所述可動觸點組件中,所述兩個平行指狀導體可被彈簧加載。
[0017]在所述可動觸點組件中,所述可動觸點組件還可包括觸點彈簧裝置,而且所述觸點彈簧裝置可被構造成,推動所述第一臂和所述第二臂向內(nèi)地朝向彼此,以在可動觸點末端和固定觸點組件的片形連接件之間提供接觸壓力。
[0018]根據(jù)所述可動觸點組件的一個實施例,所述開關機構可包括切換開關。
[0019]根據(jù)本實用新型的另一實施例,提供一種用于開關裝置的可動觸點組件,該可動觸點組件包括:中心部;從該中心部伸出的第一導體部,第一導體部包括第一臂,第一臂包括第一片形連接件;和從該中心部伸出的第二導體部,第二導體部包括第二臂,第二臂包括第二片形連接件。該可動觸點組件可圍繞中心部,從第一位置樞轉到第二位置,其中,在第一位置,第一導體部的第一片形連接件與第一固定觸點組件的兩個縱向延伸指狀導體處于導電狀態(tài);而在第二位置,第二導體部的第二片形連接件與第二固定觸點組件的兩個縱向延伸的指狀導體處于導電狀態(tài)。
[0020]在所述可動觸點組件中,所述第一固定觸點組件的所述兩個縱向延伸指狀導體可包括平行縱向延伸指狀導體。
[0021 ] 在所述可動觸點組件中,所述可動觸點組件能夠圍繞所述可動觸點組件中心部而手動或自動地樞轉。
[0022]在所述可動觸點組件中,所述第一導體部的所述第一片形連接件可包括可動觸點末端。
[0023]在所述可動觸點組件中,所述可動觸點末端可包括大致矩形的可動觸點末端;而且所述矩形的可動觸點末端可沿所述第一臂的所述第一片形連接件的第一面被設置。
[0024]在所述可動觸點組件中,所述可動觸點末端可具有選自以下群組的合金合成物:銅,銅-鉻-鋯,銀,銀-鎳,銀-銅,銀-鎢,銀-鎢-碳化物,銀-錫氧化物,銀-鎘氧化物,銀-鋅氧化物,以及鎢-銅。
[0025]根據(jù)所述可動觸點組件的一個實施例,所述切換裝置可包括切換開關。
[0026]根據(jù)所述可動觸點組件的一個實施例,所述切換開關可包括四極切換開關。
[0027]根據(jù)本實用新型的可動觸點組件,例如在短路故障期間(S卩,例如在10000安培或更高的異常高電流的情況下),可動觸點和固定觸點的幾何結構和位置會產(chǎn)生磁力,這種磁力將可動觸點夾持在固定觸點上,由此實現(xiàn)本實用新型的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]下面參照附圖對本實用新型的示例性實施例進行說明,附圖中:
[0029]圖1示出了根據(jù)本實用新型的一個方案的切換開關板組件的立體圖;
[0030]圖2示出了組成如圖1所示的切換開關板組件的各個構件的分解圖;
[0031]圖3示出了一組可用于如圖1和圖2所示的切換開關板組件的觸點系統(tǒng)部件的立體圖,在此,該觸點系統(tǒng)部件的可動觸點組件處于第一或下部位置;
[0032]圖4示出了在圖3中示出的觸點系統(tǒng)部件的側視圖,其中,可動觸點組件處于第一或下部位置;
[0033]圖5示出了在圖3中示出的觸點系統(tǒng)部件的側視圖,其中,可動觸點組件處于第二或上部位置;
[0034]圖6示出了在圖1和圖2中示出的觸點系統(tǒng)的各個觸點組件的特寫圖;
[0035]圖7示出了在圖3和圖4中示出的觸點系統(tǒng)的特寫圖,其中,可動觸點組件處于第一或下部位置;
[0036]圖8示出了在圖3和圖4中示出的觸點系統(tǒng)的另一特寫圖,其中,可動觸點組件處于第一或下部位置;
[0037]圖9示出了在圖8中示出的觸點系統(tǒng)的另一特寫圖。
【具體實施方式】
[0038]在下面的詳細描述中參考了附圖,附圖構成了本說明書的一部分。在附圖中,除非上下文另有規(guī)定,同樣的符號通常標識同樣的部件。在說明書、附圖和權利要求中所描述的實施例并不具有限制本實用新型的意義。在不偏離本文中所表現(xiàn)出的精神或范圍的前提下,也可以利用其他的實施例且進行其它的變化。易于理解,在本說明書中一般性地描述并在附圖中示出的本實用新型的各個方案可以按照多種不同的配置方式來設置、替換、組合、分離、和設計,所有這些方案在此都已經(jīng)被明確地考慮到了。
[0039]圖1示出了根據(jù)本實用新型一個方案的切換開關板組件20的立體圖。圖2示出了組成如圖1所示的切換開關板組件的各個部件的分解圖。如圖所示,切換開關板組件20包括四極自動切換開關。
[0040]本實用新型將結合使用四極自動切換開關的三相四線制系統(tǒng)來說明。但是,正如本領域的普通技術人員所公知的那樣, 申請人:的本實用新型也適用于其它類型的功率控制和電源供應系統(tǒng)。切換開關板組件20的三個極用于控制向負載的三相導線供電。切換開關板組件20的第四極則控制對負載中性導線的連接。
[0041]先參考圖1和圖2,在圖示結構中,切換開關板組件20包括開關板26,開關板26用于安裝切換開關的各種部件。這些部件可以包括:第一或下部的多個固定觸點組件40a-40d,第二或上部的多個固定觸點組件50a-50d (圖2中示出),多個可動觸點組件60a-60d,兩個可旋轉觸點軸88、94,以及多個觸點保持板100。如圖所示,多個第一固定觸點組件40和第二固定觸點組件50沿開關板26的前表面30被安裝。
[0042]一般情況下,自動切換開關板組件20處于運行配置狀態(tài),其中,來自一級電源的電力可以通過該自動切換開關來傳送。因此,在此所討論和描述的大多數(shù)“第一”位置或正常閉合位置通常對應于該運行配置狀態(tài)(例如參見圖4)。替代地,當自動切換開關20處于第二運行配置或替代的運行配置狀態(tài)時,其中,來自次級電源的電力可以通過自動切換開關來傳送,該切換開關的大多數(shù)部件處于在此所討論和描述的“第二”位置或緊急閉合位置(例如參見圖5)。
[0043]根據(jù)本實用新型的切換開關觸點組件配置方式的各個方案結合單相自動切換開關來說明。但是正如本領域技術人員所公知的,根據(jù)本實用新型的切換開關觸點組件適用于范圍廣泛的切換開關或具有任何數(shù)量的相或極的電路斷續(xù)器(interrupter),以及用于這些或其他的電氣開關設備的固定觸點組件。
[0044]圖3示出了一組可用于圖1和圖2所示的切換開關板組件20的觸點系統(tǒng)部件的立體圖,其中,該觸點系統(tǒng)部件的可動觸點組件60a位于第一或下部位置。如上所述,在該第一或下部位置,可動觸點組件60a的第一部分68a導電性地接合第一固定觸點組件40a的一部分。
[0045]在如圖1所示的、多個可動觸點組件60a_60d處于第一或底部位置的第一操作中,第一可旋轉觸點軸88可以從第一位置旋轉到第二位置,使得多個可動觸點60a-60d中的一部分與沿著切換開關板組件20的底部部分被設置的多個第一固定觸點40a-40d導電性地接合。類似地,如果第一可旋轉觸點軸88從第二位置被旋轉回到第一位置,則多個可動觸點60a-60d的一部分將與沿切換開關板組件20的上部被設置的多個第二固定觸點組件50a-50d導電性地接合。
[0046]通過一些外部裝置(如自動切換機構或手動操作)可以使觸點軸88、94旋轉到多個位置,從而連接和/或斷開可動觸點組件和固定觸點組件。例如,如圖4所示,可旋轉觸點軸可被旋轉,由此實現(xiàn)常閉位置。此外,如圖5所示,可旋轉觸點軸可被旋轉,由此實現(xiàn)緊急閉合位置。
[0047]如同從圖1至圖5可看到的那樣,第一或下部固定觸點組件40a_40d和第二或上部固定觸點組件50a_50d可以包括類似的機械結構。即如圖所示,第一固定觸點組件40a包括主平坦本體42a,主平坦本體42a通常被構造成矩形形狀。主平坦本體42a被機械式地固定至切換開關板26的前表面30。而且如圖所示,第一固定觸點組件40a還包括機械梯級部44a ;機械梯級部44a從本體42a向外伸出,并垂直地從主平坦本體42a的平面偏移。沿著機械梯級部44a的平坦表面,設置有固定觸點組件的片形連接件46a。正如在下面將更詳細說明的那樣,當可動觸點組件60a從第二位置樞轉到第一位置時,片形連接件46a就變成可操作地導電性地耦接至可動觸點組件60a的一部分。片形連接件46a的寬度可用WBC48來表示(見圖7)。
[0048]如同可從圖3看到的那樣,可動觸點組件60a包括第一樞轉部和第二樞轉部。優(yōu)選地,第一樞轉部包括第一或下部觸點臂68a,第二樞轉部包括第二或上部觸點臂78a。第一或下部觸點臂68a包括第一縱向延伸指狀導體72a和第二縱向延伸指狀導體74a。優(yōu)選地,第一縱向延伸指狀導體72a和第二縱向延伸指狀導體74a彼此面對并相互平行。如圖7和圖8所示并將在下面進一步詳細討論的,這兩個可動觸點指狀部72a、74a通過彈簧裝置120而被保持成緊靠在一起。類似地,第二或上部觸點臂78a包括兩個具有相似結構的縱向延伸指狀導體82a、83a。
[0049]回到圖7和圖8,更優(yōu)選地,兩個縱向延伸指狀導體72a和74a之間的間距可以通過指狀部寬度距離標示為WFC76。該指狀導體寬度WFC76 —般等于片形連接件46a的寬度WBC48(例如參見圖7)。本領域技術人員將認識到,圖1和圖2所示的板組件20的三個剩余可動觸點組件60b-60d可被設想分別設有包括第一觸點臂68b-68d和第二觸點臂78b-78d。
[0050]如同也可從圖3看到的那樣,可動觸點組件60a還包括可動觸點組件中心部64a。該可動觸點組件中心部64a機械式地附接或連結到相應的導體110a。當中心部64a在第一位置和第二位置之間轉動時,中心部64a使得可動觸點組件圍繞第一臂部68a和第二臂部78a樞轉。如同本領域技術人員將認識到的那樣,在圖1和圖2中示出的板組件20的剩余三個可動觸點組件60b-60d將類似地機械連接或鏈接到剩余的導體llOb-llOd。
[0051]如圖3所示,由于這樣的裝配,當?shù)谝挥|點軸88轉動時,多個可動觸點組件60a-60d將沿其各自的中心部64a-64d樞轉,使得可動觸點組件60a_60d的多個第一或下部臂68a-68d中的任一個與第一或下部固定觸點組件40a-40d導電性地接合。替代性地,可動觸點組件60a-60d可被樞轉,以使得第二或上部臂78a-78d與上固定觸點組件50a_50d導電性地接合。如同從圖3可看到的那樣,可動觸點組件60a的第一或底臂68a與第一或下部固定觸點組件40a導電性地接合,優(yōu)選與第一或下部固定組件40a的片形連接件46a導電性地接合。
[0052]在一種優(yōu)選的配置方式中,可動觸點組件60a_60d可以同時連接到多個第一固定觸點組件40a-40d,并同時與多個第二固定觸點組件50a-50d斷開。
[0053]其他的連接和斷開配置方式也是可能的。僅作為一個實例,可動觸點組件60a_60d可以在與多個第二固定觸點組件50a-50d斷開之前和/或之后連接到多個第一固定觸點組件40a-40d。作為本領域技術人員會認識到,也可以使用其他的連接和斷開配置方式。
[0054]另外,作為本領域技術人員會認識到,也可以采用其他的可動和固定觸點組件配置方式。僅作為一個實例,在一種替代性配置方式中,可動觸點組件60a_60d可以包括一個或多個片形連接件,并且固定觸點組件40a-40d、50a-50d可以包括一個或多個縱向延伸的指狀導體。替代性地,切換開關可配備有一定的可動觸點組件60a-60d,這些可動觸點組件包括縱向延伸的指狀導體,但是某些固定觸點組件40a-40d、50a_50d也可包括縱向延伸的指狀導體。也可以采用其它的觸點組件配置方式,并且在不背離本文所表現(xiàn)出的精神或范圍的情況下還可以實現(xiàn)其它的變化。易于理解,在本文中一般性地描述并在附圖中示出的本實用新型的各個方案可以按照多種不同的配置方式被設置、替換、組合、分離和被設計,所有這些在此都被明確地考慮了。
[0055]切換開關板組件20還包括多個導體IlOa-1lOd,并且切換開關被構造成包括相同數(shù)量的導體作為可動觸點組件60a-60d。正如在下面將要更詳細描述的那樣,基本上多個可動觸點組件60a-60d中的每一個可動觸點組件都被可樞轉地栓接或固定至多個導體IlOa-1lOd中的一個導體。通過這種方式,可動觸點組件60a-60d與這些導體IlOa-1lOd保持永久性的導電性接觸。僅作為一個實例并且如圖3所示,可動觸點組件60a被可樞轉地栓接或固定至導體110a。
[0056]如圖1和圖2所示,多個導體IlOa-1lOd沿著板組件20的后表面32被定位。這些導體實質上能夠將通過切換開關板組件20所提供的電力供應給耦接至導體IlOa-1lOd的負載。
[0057]從圖2可以看到的那樣,切換開關板組件還包括觸點彈簧裝置120。如在下面更詳細地描述的,該觸點彈簧裝置120被構造成,當觸點部分與第一(下部)或第二 (上部)多個固定觸點組件40、50分別導電性地接合時,在這些可動觸點60a-60d上保持適當?shù)膹埩Α?br>
[0058]圖4示出了在圖3中示出的觸點系統(tǒng)部件的側視圖,其中,可動觸點組件60a處于第一或正常閉合位置。圖5示出了在圖3中示出的觸點系統(tǒng)部件的側視圖,其中,可動觸點組件60a處于第二或緊急閉合位置。如同在圖4所示的側視圖中可看到的那樣,當可動觸點組件60a轉動到第一位置(也可稱為正常位置或下部位置)時,第一可動觸點臂68a將被轉動,使得第一可動觸點臂68a的兩個縱向延伸的指狀導體72a、74a滑動到由第一下部固定觸點組件50a提供的片形連接件46a上或與片形連接件46a摩擦接合,由此形成電接觸。這種配置方式允許電流從固定觸點組件40a的片形連接件46a流經(jīng)第一可動觸點臂68a的兩個平行的指狀導體,然后經(jīng)過導體IlOa到達相應的負載。
[0059]類似地而且如圖5所示,當可動觸點組件60a轉動到處于第二或緊急閉合位置時,第二可動觸點臂78a將被轉動,使得可動觸點組件60a的第二臂78a的兩個縱向延伸指狀導體82a和84a滑動到第二或上部固定觸點組件50a的片形連接件56a上或與片形連接件56a摩擦接合,從而形成電接觸。當可動觸點組件圍繞其可動觸點中心部64a樞轉時,如圖5所示,在此第二位置,可動觸點的第一或下部臂將與下固定觸點斷開連接。這種配置方式允許電流從上固定觸點組件50a的片形連接件56a流經(jīng)兩個平行的指狀部82a、84a,然后通過導體IlOa到達相應的負載。
[0060]圖6示出了圖1和圖2所示的觸點系統(tǒng)中的一個觸點組件的分解圖。如圖所示,該觸點組件包括:固定觸點組件40a ;第一固定觸點末端102 ;第二固定觸點末端106 ;可動觸點組件60a的第一指狀導體72a的第一可動觸點末端112 ;以及可動觸點組件60a的第二指狀導體74a的第二可動觸點末端116。在圖示的這種配置方式中,第一固定觸點末端102和第二固定觸點末端106分別被構造成基本平坦的結構,并沿片形連接件46a的第一面36和第二面38被設置。僅作為一個實例,可以使用釬焊合金例如銀合金,將觸點末端102、106釬焊或焊接在片形連接件上。類似地,第一可動觸點末端112和第二可動觸點末端116被構造成大致平坦,并沿第一指狀導體72a的內(nèi)表面66a和沿第二指狀導體74a的內(nèi)表面70a被設置。[0061]圖7示出了圖3和圖4示出的觸點系統(tǒng)的特寫圖,其中,可動觸點組件處于在第一或下部位置,并進一步示出了如圖6所示觸點末端配置方式。類似地,圖8示出了圖3和圖4所示的觸點系統(tǒng)的另一特寫圖,其中,可動觸點組件處于第一或下部位置,并且還示出了如圖6所示的觸點末端配置方式。
[0062]如圖7和圖8所示,觸點彈簧裝置120被構造成,用以推動第一臂72a和第二臂74a,并因而使可動觸點末端112、116朝向彼此,從而當片形連接件56a位于第一指狀導體72a和第二指狀導體74a之間時,在觸點末端102和106之間提供接觸壓力。
[0063]這樣,當片形連接件46a首先碰到第一指狀導體72a和第二指狀導體74a時,將能夠降低觸點反彈的可能性,這是因為由于第一指狀導體和第二指狀導體的寬度大致相等,所以片形連接件46a可以平滑地進入這兩個指狀導體之間。在一種優(yōu)選的配置方式中,通過沿最外層的片形連接件部分設置逐漸變薄的邊緣將有助于這種運動。當片形連接件46a在指狀導體72a、74a之間移動時,盡管事實上彈簧裝置120在片形連接件與第一指狀導體和第二指狀導體之間提供了一定量的接觸壓力,但是在指狀導體72a、74a上的摩擦阻力仍將減小。
[0064]例如,圖9示出了用附圖標記“Fspkiic”表示的觸點裝置彈力,這對于某些額定電流例如為400安培的開關是必需的。該彈力Fsprae包括由第一彈簧122產(chǎn)生的第一彈力Fspkinc#1148和由第二彈簧124產(chǎn)生的第二彈力Fspking #2148。
[0065]隨著全部的電流沿相同的方向,但是在第一臂的兩個平行的指狀導體之間大致分開地流動,作為兩個指狀導體72a、74a之間的引力的結果,由彈簧裝置120所產(chǎn)生的全部接觸壓力被升高。例如,在高電流故障狀態(tài)(例如10000安培的數(shù)量級)期間,流過開關觸點的總電流可以用附圖標記“ Itot140”來表示。該總電流通常被等量地分成流經(jīng)第一指狀導體72a的第一電流I1142和流經(jīng)第二指狀導體74a的第二電流12144。這樣,第一電流I1142將生成第一磁場FMag# J60,而第二電流12144將生成第二磁場FMag#2162。因此,這種加強型自動切換開關能夠通過利用電磁力來保持觸點閉合,而承受非常高的短路故障電流和/或在流過非常高的短路故障電流時保持閉合。
[0066]這種設置方式的其它優(yōu)點是,由于可動觸點末端112、116與固定觸點末端102、106的相對尺寸,夾持片形連接件46a的指狀導體72a、74a之間的總接觸面相當大,從而大大增加了這些觸點部件的使用壽命。例如,可動觸點末端的大致尺寸可以處于0.5X0.5英寸的量級。
[0067]例如,如圖8所示,彈簧結構120的兩個彈簧122、124被定向成彼此面對,并作用在第一指狀導體72a和第二指狀導體74a上,以便在第一組觸點末端和第二組觸點末端之間保持恒定的壓力。在一種優(yōu)選配置方式中,將產(chǎn)生一定量的接觸壓力,從而足以實現(xiàn)低電阻的接觸界面,該接觸界面能夠承載典型的開關裝置額定電流,例如處于200安培量級、400安培量級或600安培量級的開關裝置額定電流。
[0068]例如,接觸壓力必須滿足能夠在觸點末端102、106與觸點末端112、116之間允許進行低摩擦的滑動運動。當可動觸點組件與固定觸點組件連接時,通過具有附接觸點末端的固定觸點片形連接件,使具有附接觸點末端的導電指狀部分開。較低的滑動摩擦使得插入力較低,這反過來又使得整個開關裝置具有較快的閉合和斷開速度。例如,當可動觸點和固定觸點斷開時,為了獲得良好的介電強度,必須有足夠的氣隙和爬電距離。[0069]優(yōu)選使觸點末端與觸點材料(contact material)相結合,以進一步提高其短路性能并延長使用壽命。優(yōu)選地,這些材料必須具有良好的抗電弧侵蝕性能和較低的滑動摩擦系數(shù)。此外,觸點末端之間的接觸界面應具有低電阻和低機械摩擦系數(shù),并具有用于這些觸點末端的特殊材料的性能。僅作為一個實例,觸點末端的優(yōu)選觸點材料可以包括:銅,銅-鉻-鋯,銀,銀-鎳,銀-銅,銀-鎢,銀-鎢-碳化物,銀-錫氧化物,銀-鎘氧化物,銀-鋅氧化物,以及鎢-銅。
[0070]例如,對于固定觸點末端102、106,一種優(yōu)選的觸點末端合金包括85 %的銀和15%的氧化鎘;對于可動觸點末端112、116,一種優(yōu)選的觸點末端合金包括50 %的銀和50%的碳化鎢。替代性的觸點末端合金合成物也可被使用。僅作為一個實例,固定觸點末端和可動觸點末端兩者可以包含類似的合金合成物。
[0071]在短路故障期間(S卩,例如在10000安培或更高的異常高電流的情況下),可動觸點和固定觸點的幾何結構和位置會產(chǎn)生磁力,這種磁力將可動觸點夾持在固定觸點上。如上所述,這種磁性夾持作用可以防止觸點分離(斷開)。
[0072]雖然在本文中公開了多個方案和實施例,但是對于本領域技術人員而言,其他的方案和實施例也是顯而易見的。在本文中所公開的多個方案和實施例用于說明的目的,而非旨在對由所附權利要求所指出的真實范圍以及這些權利要求的等同方案的全部范圍進行限制。應當理解的是,在本文中所用的術語僅用于描述特定實施例的目的,而不是為了進行限制。
【權利要求】
1.一種用于開關機構的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點組件包括: 中心部; 從所述中心部伸出的第一導體部,所述第一導體部包括第一臂,所述第一臂包括兩個縱向延伸的指狀導體; 從所述中心部伸出的第二導體部,所述第二導體部包括第二臂,所述第二臂包括兩個縱向延伸指狀導體; 所述可動觸點組件能夠圍繞所述中心部,從第一位置樞轉到第二位置,其中: 在所述第一位置,所述第一導體部的所述兩個縱向延伸指狀導體與所述開關機構的第一固定觸點組件的片形連接件處于導電狀態(tài);并且 在所述第二位置,所述第二導體部的所述兩個縱向延伸指狀導體與所述開關機構的第二固定觸點組件的片形連接件處于導電狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的可動觸點組件,其特征在于,所述第一導體部包括第一臂,所述第一臂包括兩個縱向平行延伸指狀導體。
3.如權利要求1所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點組件能夠圍繞所述可動觸點組件的中心部而手動或自動地樞轉。
4.如權利要求1所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點組件的第一臂的至少一個所述縱向延伸指狀導體具有可動觸點末端。
5.如權利要求4所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點末端具有大致平坦的可動觸點末端; 所述可動觸點末端沿所述第一臂的所述縱向平行延伸指狀導體的所述第一面被設置。
6.如權利要求4所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點末端具有選自以下群組的合金合成物:銅,銅-鉻-鋯,銀,銀-鎳,銀-銅,銀-鎢,銀-鎢-碳化物,銀-錫氧化物,銀-鎘氧化物,銀-鋅氧化物,以及鎢-銅。
7.如權利要求6所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點組件的可動觸點末端包括觸點末端合金,所述觸點末端合金包括約85%的銀和約15%的氧化鎘。
8.如權利要求4所述的可動觸點組件,其特征在于,所述兩個平行指狀導體被彈簧加載。
9.如權利要求1所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點組件還包括觸點彈簧裝置,所述觸點彈簧裝置被構造成,推動所述第一臂和所述第二臂向內(nèi)地朝向彼此,以在可動觸點末端和固定觸點組件的片形連接件之間提供接觸壓力。
10.如權利要求1所述的可動觸點組件,其特征在于,所述開關機構包括切換開關。
11.一種用于開關裝置的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點組件包括: 中心部; 從所述中心部伸出的第一導體部,所述第一導體部包括第一臂,所述第一臂包括第一片形連接件; 從所述中心部伸出的第二導體部,所述第二導體部包括第二臂,所述第二臂包括第二片形連接件; 所述可動觸點組件能夠圍繞所述中心部,從第一位置樞轉到第二位置,其中: 在所述第一位置,所述第一導體部的所述第一片形連接件與第一固定觸點組件的兩個縱向延伸指狀導體處于導電狀態(tài);并且 在所述第二位置,所述第二導體部的所述第二片形連接件與第二固定觸點組件的兩個縱向延伸指狀導體處于導電狀態(tài)。
12.如權利要求11所述的可動觸點組件,其特征在于,所述第一固定觸點組件的所述兩個縱向延伸指狀導體包括平行縱向延伸指狀導體。
13.如權利要求11所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點組件能夠圍繞所述可動觸點組件的中心部而手動或自動地樞轉。
14.如權利要求11所述的可動觸點組件,其特征在于,所述第一導體部的所述第一片形連接件包括可動觸點末端。
15.如權利要求14所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點末端包括大致矩形的可動觸點末端; 所述矩形的可動觸點末端沿所述第一臂的所述第一片形連接件的第一面被設置。
16.如權利要求14所述的可動觸點組件,其特征在于,所述可動觸點末端具有選自以下群組的合金合成物:銅,銅-鉻-鋯,銀,銀-鎳,銀-銅,銀-鎢,銀-鎢-碳化物,銀-錫氧化物,銀-鎘氧化物,銀-鋅氧化物,以及鎢-銅。
17.如權利要求11所述的可動觸點組件,其特征在于,所述切換裝置包括切換開關。
18.如權利要求17所述的可動觸點組件,其特征在于,所述切換開關包括四極切換開關。
【文檔編號】H01H1/021GK203746673SQ201420056861
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月29日 優(yōu)先權日:2013年2月5日
【發(fā)明者】瓦爾特·多林斯基, 莊偉立 申請人:阿斯科動力科技公司