专利名称：安全开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力领域，尤其是一种能在通断电路时防止电流冲击、防止电弧的安
全开关。
背景技术：
在需要频繁通断的电路中，如电压较高，如380V，采用普通的开关作为通断装置是 很不安全的，一方面在开关通断的瞬间，由于动触头和静触头之间的空隙很小，所以空气容 易被电压击穿，从而产生电弧，引发电力事故，另一方面普通开关在通断电路时，电路中的 电流往往瞬间增大，即电路的电流冲击性很强，这对电力设备的冲击较大，使电力设备的寿 命缩短。目前，为了保证操作人员的安全性，针对上述情况，在电路中常常配备使用的是继 电器开关，它由操作人员控制低压开关，从而自动带动高压开关动作，以保证操作人员与高 压开关的隔离，但是此类开关却仍不能使高压开关处不产生电弧，该电弧也可能会导致触 头及各种周围设备烧坏，且不能降低电路的电流冲击，另外有些可以灭电弧的开关，需要设 置旁路结构，其总体设计较为复杂，经济性不好。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种安全开关，该安全开关不仅可以在高 压电路中防止电弧的产生、限制电流的冲击强度，安全可靠，而且结构简单、经济实用。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该安全开关包括壳体和内部结构， 所述的壳体包括定壳和转壳，且转壳中央具有突起的旋钮，所述的内部结构包括静触头、线 圈芯、弹簧线圈、动触头，所述的线圈芯为一个铁磁质环形圈，所述的弹簧线圈套在线圈芯 外表，其一端设有所述的动触头，另一端为输出端，所述的静触头为圆弧状，与所述的线圈 芯同心，其弧度满足如下关系所述弹簧线圈从接近于自然状态的拉伸状态拉伸至极限位 置时，所述动触头滑过的弧度即为静触头所在弧度，该静触头接输入端。作为优选，所述的线圈芯内部为一根不闭合的半环形铁磁质内芯，且从所述弹簧 线圈的输出端处向其环向拉伸方向逐渐变细，所述线圈芯外部由绝缘材料裹成等截面圆 环。本发明有益效果是上述的安全开关，当弹簧线圈处于自然状态下，动触头与静触 头不相接处，电路断开，当动触头与静触头刚接触时，弹簧线圈内产生交变感应磁场，该交 变感应磁场经线圈芯放大后产生较大的感应电动势，其方向与电源电动势相反，因此，扼制 了电流，开关旋钮逐渐旋转，带动弹簧线圈逐渐拉伸时，由于弹簧线圈的变形，其内部的磁 场逐渐不再局限于线圈芯内，到达极限位置时，线圈芯内磁场已经很弱，其反电动势可以忽 略，在整个接通电路的过程中，弹簧线圈内的反电动势逐渐减小，流过本安全开关的电流逐 渐增大，而在断开电路的过程中，其电力情况相反，综上，该安全开关不仅可以在高压电路 中防止电弧的产生、限制电流的冲击强度，安全可靠，而且结构简单、经济实用。
图1是本安全开关的外观图。图2是本安全开关的内部结构图。图1中1，定壳；2，转壳；3，旋钮；4，定壳标识；5，转壳标线。图2中6，静触头；7，线圈芯；8，弹簧线圈；9，动触头；10，输入端；11，输出端。
具体实施例方式下面结合图1、图2和实施例对本发明进一步说明在图1、图2所示具体实施例中，该安全开关包括壳体和内部结构，所述的壳体包 括定壳1和转壳2，且转壳2中央具有突起的旋钮3，所述的内部结构包括静触头6、线圈芯 7、弹簧线圈8、动触头9，所述的线圈芯7为一个铁磁质环形圈，所述的弹簧线圈8套在线圈 芯7外表，其一端设有所述的动触头9，另一端为输出端11，所述的静触头6为圆弧状，与所 述的线圈芯7同心，其弧度满足如下关系所述弹簧线圈8从接近于自然状态的拉伸状态 拉伸至极限位置时，所述动触头9滑过的弧度即为静触头6所在弧度，该静触头6接输入端 10。上述的安全开关，所述的线圈芯7内部为一根不闭合的半环形铁磁质内芯，且从 所述弹簧线圈8的输出端11处向其环向拉伸方向逐渐变细，所述线圈芯7外部由绝缘材料 裹成等截面圆环。上述的安全开关，所述线圈芯7的铁磁质内芯材质采用坡莫合金，其相对磁导率 μτ在150000左右。上述的安全开关，所述的弹簧线圈8的输出端11与所述线圈芯7固结。上述的安全开关，所述的定壳1与所述的动触头9固结，所述定壳1和转壳2表面 都标有标记，分别为定壳标识4和转壳标线5，当所述弹簧线圈8处于自然状态时，所述转壳 标线5对准所述定壳标识4的“off”标识，当所述弹簧线圈8处于极限拉伸状态时，所述转 壳标线5对准所述定壳标识4的“max”标识。上述的安全开关，所述弹簧线圈8的圈数可取30-50圈，所述线圈芯7的直径需保 证如下关系当所述弹簧线圈8被拉伸至极限状态时，弹簧线圈8的螺旋角须小于45°。上述的安全开关，所述的弹簧线圈8在自然状态下，其电感L在20H以上，则其感 抗XL彡2 π fL = 6280 j Ω，在380V电压下，设用电器的电阻为2000 Ω，空气隙电阻1000 Ω， 分压较小而电阻较大，无法击穿，从而无法产生电弧。上述的安全开关，其工作原理如下当弹簧线圈8处于自然状态下，动触头9与静 触头6不相接处，电路断开，当动触头9与静触头6刚接触时(或者将近接触时)，弹簧线圈 8内产生交变感应磁场，该交变感应磁场经线圈芯7放大后产生较大的感应电动势，其方向 与电源电动势相反，因此，扼制了电压与电流，开关旋钮逐渐旋转，带动弹簧线圈8逐渐拉 伸时，由于弹簧线圈8的变形，其内部的磁场逐渐不再局限于线圈芯7内，到达极限位置时， 线圈芯7内磁场已经很弱，其反电动势可以忽略，在整个接通电路的过程中，弹簧线圈8内 的反电动势逐渐减小，流过本安全开关的电流逐渐增大，而在断开电路的过程中，其电力情 况相反，综上，该安全开关不仅可以在高压电路中防止电弧的产生、限制电流的冲击强度，安全可靠，而且结构简单、经济实用。
权利要求
一种安全开关，包括壳体和内部结构，所述的壳体包括定壳(1)和转壳(2)，且转壳(2)中央具有突起的旋钮(3)，所述的内部结构包括静触头(6)、动触头(9)，其特征在于所述的内部结构还包括线圈芯(7)、弹簧线圈(8)，所述的线圈芯(7)为一个铁磁质环形圈，所述的弹簧线圈(8)套在线圈芯(7)外表，其一端设有所述的动触头(9)，另一端为输出端(11)，所述的静触头(6)为圆弧状，与所述的线圈芯(7)同心，其弧度满足如下关系所述弹簧线圈(8)从接近于自然状态的拉伸状态拉伸至极限位置时，所述动触头(9)滑过的弧度即为静触头(6)所在弧度，该静触头(6)接输入端(10)。
2.根据权利要求1所述的安全开关，其特征在于所述的线圈芯(7)内部为一根不闭 合的半环形铁磁质内芯，且从所述弹簧线圈(8)的输出端(11)处向其环向拉伸方向逐渐变 细，所述线圈芯(7)外部由绝缘材料裹成等截面圆环。
3.根据权利要求2所述的安全开关，其特征在于所述线圈芯(7)的铁磁质内芯材质 为坡莫合金。
4.根据权利要求1所述的安全开关，其特征在于所述的弹簧线圈(8)的输出端(11) 与所述线圈芯(7)固结。
5.根据权利要求1所述的安全开关，其特征在于所述的定壳(1)与所述的动触头(9) 固结，所述定壳⑴和转壳⑵表面都标有标记，分别为定壳标识⑷和转壳标线(5)，当 所述弹簧线圈(8)处于自然状态时，所述转壳标线(5)对准所述定壳标识(4)的“off”标 识，当所述弹簧线圈(8)处于极限拉伸状态时，所述转壳标线(5)对准所述定壳标识(4)的 "max"标识。
6.根据权利要求1所述的安全开关，其特征在于所述弹簧线圈(8)的圈数可取30-50 圈，所述线圈芯(7)的直径需保证如下关系当所述弹簧线圈(8)被拉伸至极限状态时，弹 簧线圈(8)的螺旋角须小于45°。
7.根据权利要求1所述的安全开关，其特征在于所述的弹簧线圈(8)在自然状态下， 其电感在20H以上。
全文摘要
本发明提供一种安全开关，包括壳体和内部结构，所述的壳体包括定壳和转壳，且转壳中央具有突起的旋钮，所述的内部结构包括静触头、线圈芯、弹簧线圈、动触头，所述的线圈芯为一个铁磁质环形圈，所述的弹簧线圈套在线圈芯外表，其一端设有所述的动触头，另一端为输出端，所述的静触头为圆弧状，与所述的线圈芯同心，其弧度满足如下关系所述弹簧线圈从接近于自然状态的拉伸状态拉伸至极限位置时，所述动触头滑过的弧度即为静触头所在弧度，该静触头接输入端。该安全开关不仅可以在高压电路中防止电弧的产生、限制电流的冲击强度，安全可靠，而且结构简单、经济实用。
文档编号H01H9/44GK101908425SQ20101025118
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者孙建伟, 牛辉, 赵骞, 郎海涛, 高庆祥 申请人:温县供电有限责任公司