本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种开关的触头系统。
背景技术：
开关（即开关装置，以下同）可切断和接通负载电路，保证整个用电系统安全运行。随着电力水平的快速提高，新技术、新工艺不断出现，对开关装置的性能日趋严苛，在某些特殊的使用场合，要求开关装置具有良好的短耐能力，即要求开关装置能承载一段时间的短路电流，以确保供电的可靠性与连续性。
就关开装置的结构而言，由触头系统、灭弧装置和操作机构等组成，其中，触头系统包括动触头和静触头，由动、静触头的配合而实现电路接通或分断。触头压力是开关装置的一个重要参数，当故障电流如短路电流通过开关装置的主回路时，动、静触头之间会产生非常大的电动斥力，若触头压力小于前述的电动斥力，则动、静触头上下抖动而引起电弧，电弧会对触头产生烧损现象。如果短路电流较大，则往往难以单纯地通过提高触头压力来满足良好的短耐需求。在不致以使触头系统复杂化、增加制造难度以及增大制造成本的前提下对动、静触头之间的电动斥力进行补偿可提高前述的短耐能力，但是在迄今为止公开的中外专利和非专利文献中均未见诸可借鉴的技术启示。为此本申请人作了反复而有益的探索与设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案，并且在采取了保密措施下在本申请人的电器试验中心进行了模拟试验，结果证明是切实可行的。
技术实现要素：
本实用新型的任务在于提供一种有助于对动触头与静触头之间的电动斥力进行补偿而藉以提高短耐能力并且结构简单、制作方便以及成本低廉的开关的触头系统。
本实用新型的任务是这样来完成的，一种开关的触头系统，包括至少一对相互配合的动触头和静触头，动触头包括转动设置的动触头导杆和固定在动触头导杆朝向所述静触头的一端的动触点，静触头包括固定设置的静触头导杆和固定在静触头导杆上的静触点，所述的动触点与所述的静触点彼此对应，通过动触头的所述动触点与所述静触头的静触点打开或闭合实现电路的断开或接通，所述的静触头导杆包括电连接的第一杆体和第二杆体，当所述的动触头和静触头闭合时，所述第一杆体、动触头导杆以及第二杆体三者在动触头的打开方向上形成自下而上的依次排列关系并呈现平行关系，且流经所述第一杆体的电流的电流流向与流经所述动触头导杆的电流的电流流向相同，而流经所述第二杆体的电流的电流流向与流经动触头导杆的电流的流向相反。
在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的静触头导杆还包括有一端子连接杆体、第一连接杆体、第二连接杆体和静触点固定杆体，所述第一杆体朝向第一接线端子的一端通过端子连接杆体与第一接线端子连接，第一连接杆体构成于所述第一杆体的一端与所述第二杆体之间，第二连接杆体构成于第二杆体远离第一连接杆体的一端与静触点固定杆体之间，静触点固定杆体由第二连接杆体的下部朝向第一连接杆体的方向延伸构成，所述的静触点固定在静触点固定杆体朝向上的一侧。
在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的静触点固定杆体与第一杆体并行，且该静触点固定杆体在所述动触头打开方向上与所述的第一杆体位于同一高度位置上或者位于第一杆体的高度位置与当所述的动触头和静触头闭合时的动触头导杆的高度位置之间。
在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的第一杆体、第二杆体以及第一连接杆体各由以所述动触头导杆为基准并且分别对应于动触头导杆的一侧以及另一侧的对称分布的两根导体组成，所述的第二连接杆体连接于所述对称分布的所述第二杆体的所述两根导体与所述的静触点固定杆体之间；所述第一杆体的两根导体中的其中一根导体、第一连接杆体的两根导体中的其中一根导体以及第二杆体的两根导体中的其中一根导体三者共同围合成一第一框体，而所述第一杆体的两根导体中的另一根导体、第一连接杆体的两根导体中的另一根导体以及第二杆体的两根导体中的另一根导体三者共同围合成一第二框体，所述第一、第二框体之间的空间构成为供所述动触头的动触头导杆动作的动触头导杆活动腔，固定于所述静触点固定杆体上的所述静触点位于所述的动触头导杆活动腔内。
在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述第一框体和第二框体内各嵌设有一罩壳，在该罩壳上并且在对应于所述动触头的动触点与静触头的静触点闭合时的位置固定有一导磁体。
在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的静触点固定杆体包括第一固定杆体和第二固定杆体，第二固定杆体由第一固定杆体的末端以倾斜状态朝着远离第二杆体的方向折弯构成，所述的静触点固定在第二固定杆体上。
在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述第二固定杆体与所述第一固定杆体之间构成有一夹角，该夹角的度数为135°-160°。
在本实用新型的进而一个具体的实施例中，在所述第一固定杆体上固定有一引弧片，该引弧片由低导磁率的导电材料制成，并且该引弧片具有一抬高部和引弧部，引弧部由抬高部的端面朝着动、静触点打开产生的电弧的行进方向折弯构成，引弧部在抬高部的端部折弯的折弯起始点高出所述动、静触点彼此闭合时的动触点的位置。
在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，在所述第一框体朝向所述动触头导杆活动腔的一侧以及所述第二框体朝向动触头导杆活动腔的一侧各设置有一隔离壁，藉由隔离壁将第一框体以及第二框体与所述的动触头导杆活动腔隔离。
在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，在对应于所述的第二杆体以及所述的第一连接杆体的位置设置有一隔弧罩，该隔弧罩具有一支撑壁和一分隔壁，支撑壁覆盖在第二杆体上，而分隔壁覆盖在第一连接杆体的一侧，所述隔离壁与所述支撑壁以及分隔壁连接，在支撑壁上设置开关的灭弧装置，其中，在所述的支撑壁上还构成有用于包络灭弧装置的U形栅片的栅片脚的包络部；所述的隔弧罩还包括有与所述隔离壁间隔设置的用于对所述导磁体进行限位的限位壁。
本实用新型提供的技术方案的技术效果在于：由于动触头导杆与第一杆体杆在动、静触点接触时两者构成相互平行的两导杆且两导杆上流过相同方向的电流而产生电动吸力，同时动触头导杆与第二杆体在动、静触点接触时两者构成相互平行的两导杆且两导杆上流过相反方向的电流而产生电动斥力（换算到动静触点的接触区域转化成电动吸力），因而增加了触头压力，保证了动、静触点的可靠接触，使开关装置能承载一段时间的短路电流，即在动、静触头上流过短路电流时，动、静触点仍能保持接触不分离，提高了开关的短时耐受能力，确保供电的可靠性与连续性；由于静触头导杆的整体结构简单且制作方便，因而具有成本低廉的长处。
附图说明
图1为本实用新型开关的触头系统、操作机构、壳体的配合示意图。
图2为本实用新型开关的触头系统、操作机构示意图。
图3为图1和图2所示的静触头的示意图。
图4为固定于图3所示的静触头的静触点固定杆体的第一固定杆体上的引弧片的示意图。
图5为本实用新型的静触头、引弧片、罩壳以及导磁体的配合示意图。
图6为本实用新型的动触头与隔离罩的分解示意图。
图7为本实用新型的动触头与隔离罩的配合示意图。
图8为本实用新型的隔弧罩的正面立体图。
图9为本实用新型的隔弧罩的反面立体图。
图10为本实用新型的静触头与隔弧罩的配合示意图。
图11为本实用新型的静触头、隔弧罩以及灭弧装置配合示意图。
图12为本实用新型的静触头、罩壳以及导磁体的分解示意图。
图13为本实用新型的引弧栅片角、引弧片、静触点的配合示意图。
具体实施方式
请参见图1和图11，示出了容纳于壳体4内的触头系统、灭弧装置8、接线端子和操作机构30，接线端子包括第一接线端子3和第二接线端子9，第一接线端子3与供电电源电路连接时，第二接线端子9与负载如用电设备连接；当然，第一接线端子3也可与负载如用电设备连接，那么，第二接线端子9与供电电源电路连接。在本实施例中，第一接线端子3与供电电源电路连接，第二接线端子9与负载如用电设备连接，即第一接线端子3为电源接线端，第二接线端9为负载接线端。触头系统包括至少一对相互配合的动触头1和静触头2，动触头1通过软连接导线14（图1示）与第二接线端子9电连接，静触头2与第一接线端子3连接并且优选与静触头2构成一体结构。前述的第一接线端子3和第二接线端子9的布置方向为触头系统的长度方向，垂直该长度方向的方向为触头系统的高度方向。在本实施例中，第一接线端子3和第二接线端子9分设于前述壳体4的长度方向的两端，具体到图1和图3目前所处的位置状态，第二接线端子9位于壳体4的右端，而第一接线端子3位于壳体4的左端。依据专业常识并且依图1所示，触头系统的长度方向与开关的长度方向为同一方向，触头系统的高度方向与开关的高度方向为同一方向。申请人需要说明的是：前述第一接线端子3和第二接线端子9在壳体4内的布置方式并不受到前述布置方式的制约，例如也可以循着壳体4的高度方向布置，在这种情况下，触头系统的长度方向与开关的长度方向不一致，同例，触头系统的高度方向与开关的高度方向也不一致。
请参见图2，示意于图2中的A方向表示动触头1的打开方向，在开关中，动触头1向远离或称背离静触头2的方向打开，在本实用新型中，A方向认定为触头系统的高度方向上的逐步远离静触头2的方向。
请参见图1至图3，前述的动触头包括转动设置的动触头导杆11和固定在动触头导杆11朝向静触头2的一端朝向下的一侧的动触点12。作为公知技术，动触头导杆11通过动触头导杆固定轴111可转动地架设在操作机构30的转动支架301上，在以图1和图2所示的位置状态下，动触头导杆11的右端构成为转动端，藉由该转动端而印证了申请人在前面所讲的转动设置的动触头导杆11，动触头导杆11的左端则构成为自由端并且朝向前述的静触头2，前述的动触点12毫无疑问固定在该自由端朝向下的一侧。申请人需要说明的是：当操作机构30驱动开关的触头系统动作时，操作机构30驱动转动支架301转动，从而带动动触头1与转动支架301绕转动支架301的转动中心同步转动。
前述的静触头2固定在壳体4的底面41上，即固定在壳体4的内底部，该静触头包括固定设置的静触头导杆21和固定在静触头导杆21上的静触点22，由于静触头导杆21与前述底面41固定，因而可称之为固定设置的静触头导杆21，在图1至图3中，清楚地示出了前述第一接线端子3与静触头导杆21电气连接的情形，静触点22固定在静触头导杆21远离第一接线端子3的一端即固定在静触头导杆21朝向动触头2的一端。由于动、静触头12、22的位置彼此对应，因而在操作机构30使动触头导杆11动作时，前述动触头1的前述动触点12与前述静触头2的静触点22打开或闭合实现电路的断开或接通，具体地讲：动、静触点12、22闭合，则电源电路接通；动、静触点12、22打开，则电源电路断开。
请继续见图1至图3，作为本实用新型提供的技术方案的技术要点，前述的静触头导杆21包括电连接的第一杆体211和第二杆体212，当前述的动触头1和静触头2闭合时，前述第一杆体211、动触头导杆11以及第二杆体212三者在动触头1的打开方向上形成自下而上的依次排列关系且呈现大致平行关系，其中：在前述动、静触点12、22处于前述闭合状态时，流经前述第一杆体211的电流的电流流向与流经前述动触头导杆11的电流的电流流向相同，而流经前述第二杆体212的电流的电流流向与流经动触头导杆11的电流的流向相反。实质上，第二杆体212可由第一杆体211的一端端部向上折展并且折展至以平行于第一杆体211的状态对应于第一杆体211的上方，由此，第一杆体211和第二杆体212为由刚性导杆一体构成。
如业界所知，在开关的机械设计中，受动触头1的设置及转动以及受静触头2的固定等设计装配因素制约，前述的“平行”并不意味着数学领域中的几何范畴的平行，只是大致平行或称趋向于平行，也就是说上面所讲的第一杆体211、动触头杆体11以及第二杆体212三者在动触头1的打开方向上形成平行关系实际上是指第一杆体211、动触头杆11以及第二杆体212三者在动触头1的打开方向大致上形成平行关系。
请参见图5并且结合图2至图3，前述的静触头导杆21还包括有一端子连接杆体24、第一连接杆体23、第二连接杆体26和静触点固定杆体25，前述第一杆体211朝向第一接线端子3的一端通过端子连接杆体24与第一接线端子3连接，第一连接杆体23构成于前述第一杆体211的一端与前述第二杆体212之间，第二连接杆体26构成于第二杆体212远离第一杆体23的一端与静触点固定杆体25之间，静触点固定杆体25由第二连接杆体26的下部朝向第一连接杆体23的方向折弯并延伸构成，前述的静触点22固定在静触点固定杆体25朝向上的一侧。上述各杆体不限于由刚性导杆折弯后一体构成，也可分设几个导体，通过焊接、铆接等固定方式彼此连接构成。
前述的静触点固定杆体25平行于第一杆体211且在所述动触头1打开方向上与所述的第一杆体211位于同一高度位置上或者位于第一杆体211的高度位置与当所述的动触头1和静触头2闭合时的动触头导杆11的高度位置之间，流经静触点固定杆体25的电流的电流流向与流经动触头导杆11中电流的电流流向一致。
继续见图2至图3和图5，前述的第一杆体211、第二杆体212以及第一连接杆体23各由以前述动触头导杆11为基准并且分别对应于动触头导杆11的一侧以及另一侧例如图3所示位置状态的前侧和后侧的对称分布的两根导体组成，前述的第二连接杆体26连接于前述对称分布的前述第二杆体212的前述两根导体与前述的静触点固定杆体25之间；前述第一杆体211的两根导体中的其中一根导体、第一连接杆体23的两根导体中的其中一根导体以及第二杆体212的两根导体中的其中一根导体三者共同围合成一第一框体20a，而前述第一杆体211的两根导体中的另一根导体、第一连接杆体23的两根导体中的另一根导体以及第二杆体212的两根导体中的另一根导体三者共同围合成一大体上呈口字形的第二框体20b，第一、第二框体20a、20b之间的空间构成为供前述动触头1的动触头导杆11动作的动触头导杆活动腔10，固定于前述静触点固定杆体25上的前述静触点22位于前述的动触头导杆活动腔10内。
申请人需要说明的是：前述第一杆体211、第一连接杆体23以及第二杆体212并不限于上述分别为两根导体的实施例，例如可由一根导体经合理折展构成，在这种情况下触头系统内只有一个框体，即只有第一框体20a或第二框体20b。
请参见图11、图12并且继续结合图2和图5，在前述第一框体20a和第二框体20b内各嵌设有一罩壳5，在该罩壳5上并且在对应于前述动触头的动触点12与静触头2的静触点22闭合时的位置固定有一导磁体51。
在本实用新型的一实施例中，前述第二连接杆体26具有合并前述第二杆体212的两根导体，并连接静触头固定杆体25的功能，其一端的宽度可以为第二杆体212的两根导体加上动触头导杆活动腔10（即间隔空间）的宽度，其另一端逐渐窄缩至静触头固定杆体25的宽度。如图2所示，端子连接杆体24、第一杆体211、第一连接杆体23、第二杆体212、第二连接杆体26、静触头固定杆体25在动触头1径向的一个平面上的投影呈一个逐步窄缩的螺旋状。
重点见图2和图3，前述的静触点固定杆体25为长直导体，与第一杆体211平行，可在静触点固定杆体25的靠近动触头1的端部固定静触点22。优选地静触点固定杆体25可设置为包括第一固定杆体251和第二固定杆体252，第一固定杆体251与第一杆体211平行，第二固定杆体252由第一固定杆体251的末端以倾斜状态朝着远离第二杆体212（即朝向底面41）的方向折弯构成，前述的静触点22固定在第二固定杆体252上。
前述第二固定杆体252与第一固定杆体251之间构成有一夹角α，该夹角α的度数为135°-160°，即第二固定杆体252与底面41之间夹角的度数为20°-45°。
请参见图4并且结合图2和图5，在前述第一固定杆体251上固定有一引弧片6，该引弧片6由低导磁率的导电材料制成，并且该引弧片6具有一抬高部61和引弧部62，引弧部62由抬高部61的端面朝着动、静触点12、22打开产生的电弧的行进方向（即背离前述静触点22的方向）折弯构成，引弧部62在抬高部61的端部折弯的折弯起始点621（图4示）高出前述动、静触点12、22彼此闭合时的动触点12的位置。
前述的引弧片6可以通过焊接或铆接方式固定于第一固定杆体251上。在本实施例中，在第一固定杆体251的两侧分别开设有一装配槽2511，而在前述抬高部61的底部两侧并且在对应于装配槽2511的位置各通过弯折而构成有一装配脚611，藉由该装配脚611与装配槽2511的铆接配合而使整个引弧片6固定于第一固定杆体251上。
在本实施例中，静触头2由螺钉穿过第一接线端子3上装配孔31、第一固定杆体251上的装配孔27与壳体4相固定。
请参见图10，在前述第一框体20a朝向前述动触头导杆活动腔10的一侧以及前述第二框体20b朝向动触头导杆活动腔10的一侧各设置有一隔离壁 73，藉由隔离壁73将第一框体20a以及第二框体20b与前述的动触头导杆活动腔10隔离。
请参见图8至图11，在对应于前述的第二杆体212以及前述的第一连接杆体23的位置设置有一由产气材料制成的隔弧罩7，该隔弧罩7具有一支撑壁71和一分隔壁72，支撑壁71覆盖在第二杆体212上，而分隔壁72覆盖在第一连接杆体23背向前述第一接线端子3的一侧，前述隔离壁73与前述支撑壁71以及分隔壁72连接，在支撑壁71上设置开关的灭弧装置8，即灭弧装置8设置在支撑壁71上。其中，在前述的支撑壁71上还构成有即设置有用于包络灭弧装置8的U形栅片的栅片脚的包络部74；前述的隔弧罩7还包括有与前述隔离壁73间隔设置的用于对前述导磁体51进行限位的限位壁75。
由图8至图10所示，在前述的一对隔离壁73之间构成有一窄缝70，该窄缝70供前述的动触头1动作，当动触头1相对于静触头2打开时会产生电弧，电弧产生时隔弧罩7受热而产生气体，增强窄缝70之间的压力，从而实现对电弧的气吹，使电弧快速进入灭弧装置8内，从而熄灭电弧。
请参见图6至图7，在动触头导杆11朝向前述底面41的一侧即在动触头导杆11的下部固定有动触头隔离罩13，用于防止动静触头1打开时产生的电弧对动触头导杆11的烧蚀。
请参见图13，灭弧栅片81的底部的一片灭弧栅片的靠近动触头1的端部向静触点22所在位置折弯，构成引弧栅片角811，当动静触点22刚分离时，静触点22上的电弧弧根跳转至前述引弧片6的引弧部62上，随着动触头1的打开，电弧被拉长，电弧由引弧栅片角811接引，从而由灭弧栅片81对电弧进行切割从而灭弧。
工作原理，如图2，动触头导杆11与第一杆体211在动、静触点12、22接触时由于两者构成相互平行的两导杆且两导杆上流过相同方向的电流而产生的电动吸力，同时动触头导杆11与第二杆体212在动、静触点12、22接触时由于两者构成相互平行的两导杆且两导杆上流过相反方向的电流而产生的电动斥力（换算到动静触点的接触区域转化成电动吸力），增加了触头压力，保证了动静触点22的可靠接触。进一步地，本实用新型的静触点固定杆体25和第一杆体211大致平行，静触点固定杆体25可以在动触头1打开方向上与第一杆体211位于同一高度位置上，也可以设置在位于第一杆体211的高度位置与动触头导杆11的高度位置之间。因静触点固定杆体25与第一杆体杆211在动、静触点12、22接触时由于两者构成相互平行的两导杆且两导杆上流过相同方向的电流而产生的电动吸力，进一步增加了触头压力；再进一步地，本实用新型由于增设了导磁体51，增强了接触区域（动静触点接触时所在的位置区域）的磁场，进一步增强了动、静触头1、2之间的电动吸力，以及动触头1向静触头2运动的力，两者共同对动、静触点12、22之间的电动斥力（Holm力）进行补偿，由此能进一步提高动、静触头1、2之间的触头压力，同时由于第二导体252的端部向接近底面41的方向折弯，动触点12与静触点22以倾斜方式行成所述接触表面，垂直于接触表面的Holm力的作用方向与动静触头闭合时动触头导杆11形成夹角布置，降低了斥开电动力矩，使开关装置能承载一段时间的短路电流，即动、静触头上流过短路电流时，动、静触点仍能保持接触不分离，确保供电的可靠性与连续性。
综上前述，本实用新型提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。