CN101447375A - 一种组合式低压直流限流开关电器 - Google Patents
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Abstract
一种组合式低压直流限流开关电器，包括直流限流开关和直流限流熔断器，熔断器回路包括限流电阻和直流限流熔断器串联；直流限流开关电器承担正常导通载流，直流限流熔断器回路只流过极少部分；发生短路时，低压直流限流开关电器带弧斥开，短路电流向直流限流熔断器回路转移，实现无弧分断，并随着转移电流的快速增加而迅速熔断。所述的组合式低压直流限流开关电器，包括座、软连接、上触杆、导体、弹簧、轴、斥力杆、动触头、绝缘套、螺纹孔、支架、隔板、底座、安装孔、挡板、轴孔，由上述零件组合而成。与具有一定保护能力的直流智能负荷开关组合起来，实现直流系统的保护和控制，它结构简单、体积小巧，大大提高了载流能力，降低温升。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合式低压直流限流开关电器，属于低压电器技术领域。
技术背景
随着直流系统容量不断增长，它的预期短路电流也越来越大，而一般的直流断路器已不能满足保护需求，开发更高分断能力的直流断路器需要很长的周期，而且技术难度大，体积也很难做小。
现在的一些特殊领域，例如船舶供电系统中，它的容量越来越大，电压也越来越高，但是对保护装置的体积和温升等要求却很苛刻，因此人们迫切需要一种分断能力高，载流能力大、温升低、体积小的保护装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式低压直流限流开关电器，该开关电器将一个低压直流限流开关电器和一个直流限流熔断器回路并联组合到一起。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：组合式低压直流限流开关电器，包括低压直流限流开关电器和直流限流熔断器回路，由上述两部分并联而成。所述的直流限流熔断器回路是由限流电阻和直流限流熔断器串联而成。该限流熔断器的额定电流较低压直流限流开关电器的要小的多(例如低压直流限流开关电器的额定值为1200A，限流熔断器的额定值为200A)，与它串联的限流电阻值很小，约为数欧姆。正常工作时，由于限流电阻的存在，绝大部分电流均由低压直流限流开关电器回路流过；当短路发生，电流迅速增大，同样由于限流电阻的作用，分流给直流限流熔断器回路的电流仍不大，在短路发生的前数毫秒内，限流熔断器尚未开始动作，而此时直流限流开关电器在电动斥力作用下开始动作，一旦动触头打开一定距离后，电弧电阻增大到某一值，由于分流比的改变，直流限流熔断器回路的电流迅速增大，限流熔断器开始动作，同时直流限流开关电器在电动斥力和惯性作用下，机构转过死点，在弹簧力的带动下，继续分断过程，由于开距迅速增大，电流完全转移到限流熔断器回路，最后限流熔断器快速分断，完成整个分断过程。
本发明的有益效果：与具有一定保护能力的直流智能负荷开关组合起来，实现对特定直流系统的保护和控制功能，它结构简单、体积小巧，大大提高了载流能力，降低温升，同时提高分断短路电流的能力。
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作比较详细地说明。
附图说明
图1组合式低压直流限流开关电器分断短路电流过程的时序图；
图2是组合式低压直流限流开关电器的原理图；
图3a是低压直流限流开关电器的结构图(合闸位置)；
图3b是低压直流限流开关电器导电部件的结构图；
图3c是低压直流限流开关电器分闸位置示意图；
图4是低压直流限流开关电器上触杆的立体结构图；
图5是低压直流限流开关电器座的立体结构图。
具体实施方式
参照图1，这是组合式低压直流限流开关电器分断短路电流过程的时序图。
在时间为0时，短路电流来临；在时刻a，低压直流限流开关电器在斥力作用下开始动作；在时刻b，熔断器开始动作，在时刻b附近，低压直流限流开关电器的机构过死点；在时刻c，电流完全转移至限流熔断器回路；在时刻d，完成分断过程。
参照图2，这是组合式低压直流限流开关电器的原理图。
K为低压直流限流开关电器，R是限流电阻，Fu为直流限流熔断器；
各个器件的功能是：低压直流限流开关电器K承担正常导通时载流能力，而直流限流熔断器回路只流过极少部分；线路发生短路时，低压直流限流开关电器K先带弧斥开，然后短路电流向直流限流熔断器回路转移，随着电流减小至零，低压直流限流开关电器K最终实现无弧分断，而直流限流熔断器在转移电流增大到某一值以上，开始动作，并随着转移电流的快速增加而迅速熔断。低压直流限流开关电器K的额定电流较大，而直流限流熔断器选择较小的规格，一是能够节省大量的空间，而且线路中的短路电流转移到小电流的直流限流熔断器回路中，能快速分断，实现较好的限流目的。例如在实际使用中，线路的额定电流为800A，低压直流限流开关电器K可选择额定电流1200A，而直流限流熔断器选择额定电流200A，限流电阻选择数欧姆。零件均安装在座1(结构见图5)上，座1由高强度热塑性压塑料制成，包括底座13、支架11、隔板12、挡板15、轴孔16、安装孔14。两个上触杆3通过一根轴安装在座的轴孔16上，上触杆3包括斥力杆7、动触头8、绝缘套9、螺纹孔10。用一个软连接2(铜导线)焊接在两个上触杆3的斥力杆7上，将它们连接在一起，焊接结构参见图3b，该结构不影响两个上触杆3的斥开转动。上触杆3和U型导体4的主要导电部分做成扁平状以减小产生斥力的平行导体的距离，同时它们的平行导体长度要足够长，而U形导体4对上触杆3产生吸力的那段导体则尽量远离，即“U”的中间“一”部分的长度要足够，以减小对上触杆3的吸力，这样保证了在某一电流值时，能产生足够大的斥力克服弹簧5的作用斥开一定距离。上触杆3中部对称的装有两个杆，它们从相反的方向装入同一个螺纹孔10中，构成一根弹簧安装轴6，将两根弹簧安装在该轴上，当低压直流限流开关电器K处于合闸状态时，弹簧拉力处于水平方向，且位置低于座的轴孔16，则弹簧拉力将上触杆3保持在合闸状态。线路发生短路时，两个上触杆3由于它们和U形导电杆4的电动斥力以及动静触头间的电动斥力的作用，各自斥开运动，当转过较小的角度，螺纹孔10和轴孔16处于同一直线时，机构处于一个“假死点”，由于惯性的作用，上触杆3转过该点后，弹簧拉力使得上触杆3继续运动，此后无需电动斥力低压直流限流开关电器K便能分断。随着上触杆的打开，弹簧水平地上移，当遇到挡板15后经过碰撞缓冲停在分闸位置，见图3c。上触杆3上装有绝缘件9，以保证上触杆和U形导体之间的绝缘距离，同时也可在U型导体对应部位加装绝缘件。
参照图3，这是组合式低压直流限流开关电器的原理图。
低压直流限流开关电器K结构简单，见图3。零件均安装在座1(结构见图5)上，座1由高强度热塑性压塑料制成，包括底座13、支架11、隔板12、挡板15、轴孔16、安装孔14。两个上触杆3通过一根轴安装在座的轴孔16上，上触杆3(见图4)包括斥力杆7、动触头8、绝缘套9、螺纹孔10。用一个软连接2(铜导线)焊接在两个上触杆3的斥力杆7上，将它们连接在一起，焊接结构参见图3b，该结构不影响两个上触杆3的斥开转动。上触杆3和U型导体4的主要导电部分做成扁平状以减小产生斥力的平行导体的距离，同时它们的平行导体长度要足够长，而U形导体4对上触杆3产生吸力的那段导体则尽量远离，即“U”的中间“一”部分的长度要足够，以减小对上触杆3的吸力，这样保证了在某一电流值时，能产生足够大的斥力克服弹簧5的作用斥开一定距离。上触杆3中部对称的装有两个杆，它们从相反的方向装入同一个螺纹孔10中，构成一根弹簧安装轴6，将两根弹簧安装在该轴上，当低压直流限流开关电器K处于合闸状态时，弹簧拉力处于水平方向，且位置低于座的轴孔16，则弹簧拉力将上触杆3保持在合闸状态。线路发生短路时，两个上触杆3由于它们和U形导电杆4的电动斥力以及动静触头间的电动斥力的作用，各自斥开运动，当转过较小的角度，螺纹孔10和轴孔16处于同一直线时，机构处于一个“假死点”，由于惯性的作用，上触杆3转过该点后，弹簧拉力使得上触杆3继续运动，此后无需电动斥力低压直流限流开关电器K便能分断。随着上触杆的打开，弹簧水平地上移，当遇到挡板15后经过碰撞缓冲停在分闸位置，见图3c。上触杆3上装有绝缘件9，以保证上触杆和U形导体之间的绝缘距离，同时也可在U型导体对应部位加装绝缘件。
本组合式低压直流限流开关电器属一次性用品，它须与具有一定保护能力的直流智能负荷开关组合起来使用。将前极的直流负荷开关打开，才能安装预先处于合闸状态的组合式低压直流限流开关电器，然后将直流负荷开关合闸接通电路。正常通电时，由于组合式低压直流限流开关电器载流能力大，温升低；过载时，由前极的直流负荷开关进行保护，而组合式低压直流限流开关电器能够耐受电动力作用和发热；短路时，直流负荷开关不动作，组合式低压直流限流开关电器进行保护，切除故障后，直流负荷开关断开实现隔离，然后可更换新的组合式低压直流限流开关电器。更换下来的组合式低压直流限流开关电器的大部分零件都可重复使用，可重新组装新的产品。
Claims (6)
1、一种组合式低压直流限流开关电器，包括一开关电器，其特征在于：所述的组合式低压直流限流开关电器，包括低压直流限流开关电器和直流限流熔断器回路，所述的直流限流熔断器回路包括限流电阻和直流限流熔断器串联；
低压直流限流开关电器承担正常导通载流能力，而直流限流熔断器回路只流过极少部分；线路发生短路时，低压直流限流开关电器带弧斥开，短路电流向直流限流熔断器回路转移，低压直流限流开关电器实现无弧分断，而直流限流熔断器在转移电流增大开始动作，并随着转移电流的快速增加而迅速熔断。
2、如权利要求1所述的组合式低压直流限流开关电器，其特征在于：所述的组合式低压直流限流开关电器，包括座(1)、软连接(2)、上触杆(3)、U形导体(4)、弹簧(5)、轴(6)、斥力杆(7)、动触头(8)、绝缘套(9)、螺纹孔(10)、支架(11)、隔板(12)、底座(13)、安装孔(14)、挡板(15)、轴孔(16)；用一个软连接(2)焊接在两个上触杆(3)的斥力杆(7)上，构成一根弹簧安装轴(6)，将两根弹簧安装在该轴(6)上。
3、如权利要求1或2所述的组合式低压直流限流开关电器，其特征在于：所述的上触杆(3)，包括斥力杆(7)、动触头(8)、绝缘套(9)、螺纹孔(10)。
4、如权利要求1或2所述的组合式低压直流限流开关电器，其特征在于：所述的上触杆(3)，通过一根轴(6)安装在座(1)的轴孔(16)。
5、如权利要求1或2所述的组合式低压直流限流开关电器，其特征在于：所述的软连接(2)，焊接在两个上触杆(3)的斥力杆(7)上，上触杆(7)中部对称的装有两个杆，它们从相反的方向装入同一个螺纹孔(10)中。
6、如权利要求1所述的组合式低压直流限流开关电器，其特征在于：所述的上触杆(3)，其上装有绝缘件(9)，以保证上触杆(3)和U型导体之间的绝缘距离，在U型导体对应部位加装绝缘件。
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| CNA2008102076851A CN101447375A (zh) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | 一种组合式低压直流限流开关电器 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102522266A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-27 | 沈阳工业大学 | 采用软连接装置的双断点低压接触器触头结构 |
| CN113284773A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-20 | 上海电器科学研究所（集团）有限公司 | 一种内置限流熔断器的开关 |
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2008
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