[发明专利]具有改进的开关触头的电气开关

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于电路的电气开关。本发明具体涉及一种具有改进的开关触头的电气开关。

背景技术

通常，电气开关，如单路或者双路开关，用于通过在电线之间进行电连接控制电路和向电路供电。不同类型的电路开关基于电气部件和机械和电气部件的组合设计。操作该开关以打开或闭合通过电路的电连接，其使用户能通过打开或者闭合该开关，选择地打开或者闭合电路。

电气开关设置有固定端子，固定端子的触头彼此通过移动臂的触头电接触，其通过简单的枢轴机构操作。在电气开关中，触头需要应该经受超过10,000次循环，并因此进行加速寿命测试。因为电气开关的固定、移动和/或枢轴触头在更高载荷和温度下操作，因此在正常操作过程中，开关的这些触头易于磨损或者腐蚀，甚至当过热出现时，进一步退化。这种电气触头的磨损和过热引起失效或者退化的开关操作，其它开关部件的失效或者故障且最小化开关的整个寿命。由于各种条件在开关操作过程中会出现过热造成的磨损或退化，该各种条件如触头承载的电量，在触头两侧施加的电压，以及触头经历的最大操作温度，连同触头所操作的使用强度，即开关操作的数量和频率。

此外，电气触头的磨损最通常是由于在移动臂的触头在开关操作过程中连接到固定端子或是从固定端子断开时发生的起弧所导致。它也会是由于固定端子的触头的触头表面的污染所导致。进一步，触头或者其它开关部件的过量的热量引起端子的触头的物理特性发生变化。当它的触头被腐蚀以及损坏时，开关的作用可能失效，其引起对人或者机器造成伤害的风险。

开关的触头设计为以经受发生在开关里面的该起弧、腐蚀和过量的热量。在开关的寿命内，各种传统方法利用特定的触头材料作为开关的触头以经受即使在相当大的冲击下固定和移动触头的磨损。在一些传统开关中，黄铜材料或者其它复合材料被成形和形成作为开关的电触头以提供电传导性，更好的冲击强度和耐磨损。

关于传统的电气开关，它难于在开关的整个寿命中保持电触头的触头质量，当它承受由于起弧和温度的更高的机械接触力和磨损时，其破坏了开关和与之连接的电路。进一步，它也可以导致电传导中的传输损失和对人伤害的风险。此外，它要求经常监测和更换整个开关或者开关的触头。因此，需要提供一种其能够克服上述的缺陷的具有改进的开关触头的电气开关。

发明内容

本发明的目标是提供一种具有改进的开关触头的电气开关，其有利于更好的耐磨损和冲击强度以提高电气开关的寿命，也提高了电气开关的触头质量。

本发明的另一个目标是提供一种具有改进的开关触头的电气开关，其能够获得更高的热传导率和电传导率。

根据一个方面，实现该目标的本发明涉及电气开关，包括一组端子，每个端子布置有至少一个触头装置，用于接收电导体的开口和用于拧紧电导体的螺纹装置。移动元件布置有至少两个触头装置，其中一个触头装置是可枢转地以及永久地与其中一个端子的触头装置接触，以及移动元件的其它触头装置与其它端子的触头装置可移动地接触。驱动装置与移动元件的至少一部分滑动接触以驱动移动元件从第一开关位置到第二开关位置。端子和移动元件的每个触头装置包括复合材料的内芯部，其在它的中心轴具有高陶瓷TSC(钛硅碳化物)比例和低Ag(银)比例，其中当相对于中心轴向着内芯部的周边移动时，随着陶瓷TSC的百分比的减少，在内芯部的中心轴的银的百分比逐渐增加。

此外，每个触头装置的所述内芯部的复合材料优选在它的中心轴由质量上20％的银和质量上80％的陶瓷TSC形成，以及在它的相对于内芯部的中心轴的周边由质量上80％的银和质量上20％的陶瓷TSC形成。每个触头装置的内芯部的复合材料包括高陶瓷TSC和低Ag的结构梯度(grading)以及高Ag和低陶瓷TSC的电和热梯度的混合物。每个触头装置的内芯部的复合材料涂敷有由高Ag和低陶瓷TSC复合材料形成的外涂层。外涂层优选由质量上90％的银和质量上10％的陶瓷TSC复合材料形成。

此外，在第一开关位置，仅移动元件的一个触头装置电连接到其中一个端子的触头装置以断开向电路的电供给。在第二开关位置，所有的移动元件的触头装置电连接到每个端子的触头装置以向电路供给电。移动元件的触头装置包括移动触头座和移动触头末端(tip)。端子的触头装置包括枢轴接头和固定触头末端。驱动装置容置于外摇杆(rocker)中并装载有弹性装置以施加压力在移动元件上。该组端子和移动元件被封闭在具有底座盖的外壳中。该组端子和移动元件由电传导材料形成。

附图说明

本发明将参照附图更具体的讨论。