CN102339691B - 组合磁吹灭弧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合磁吹灭弧装置。其包括两个静触头、绝缘支架、永磁钢、导磁板、栅片式灭弧室及动触头。本发明可在不增大断路器外形尺寸,延续传统断路器结构形式的前提下,以最简单、最易加工的方式实现加快灭弧速度,提高灭弧能力的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合磁吹灭弧装置,属于低压电器领域。
背景技术
随着对电能需求的日益增加,大功率电源投入使用,使电网中短路电流也随之增大,大有超过传统断路器分断能力的势头。进一步缩小断路器的尺寸、提高分断能力已经成为发展的必然趋势。
塑壳断路器内具有灭弧装置,灭弧装置是分断时的核心部件。熄灭直流电弧的常用方法是提高弧电压。通常提高弧电压的途径有:1.增大总的近极压降,用栅片式灭弧室将电弧分割成许多串联的短弧;2.增加电弧长度,增加弧电阻降低电流,加快电弧熄灭。
近极压降主要由灭弧栅片的阴极和阳极压降组成。每片灭弧栅片产生的近极压降约为28V,为在直流电路中可靠熄灭电弧,必须选择n片灭弧栅片。n满足关系式n>Ug/Uδ,Ug为断路器最高工作电压,Uδ为单片灭弧栅片产生的近极压降。灭弧栅片厚度大约为1.5-3mm,灭弧栅片间的间隙通常为1.5-3mm。若增加总的近极压降,就要增加灭弧栅片的数量,势必会增加断路器的尺寸。
增加电弧长度可采用的措施:U型导磁栅片、磁吹技术、气吹技术。以上措施能够使电弧发生一定的弯曲,一定程度上增加了电弧长度。若要进一步增加电弧长度,需增大开距,这样又会导致断路器尺寸增大。
由于受限于断路器自身体积,其分断能力就会受到限制,灭弧能力就无法更好地提高。
发明内容
本发明提供一种组合磁吹灭弧装置,可在不增大直流开关装置外形尺寸的前提下,以最简单、最易加工的方式加快灭弧速度、提高灭弧能力。
为实现本发明的目的,本发明采取的技术方案是:
一种容纳于断路器壳体的一极灭弧腔中的组合磁吹灭弧装置,包括绝缘支架和灭弧室,其特征在于:所述绝缘支架上装有两个被绝缘支架可靠绝缘的静触头;每个静触头分别设有一个接触点;在每个接触点的左侧分别设置一个所述灭弧室;在每个接触点的下方分别设置一个永磁钢,当电弧产生后,电弧在永磁钢的磁场中受力方向朝向灭弧室。
所述永磁钢为圆柱形、圆台形、棱柱形、棱台形之一。
所述绝缘支架上开有孔,所述永磁钢容纳于绝缘支架上的该孔中。
所述每个永磁钢的两侧各设置一块导磁板,永磁钢与导磁板被绝缘支架分隔,永磁钢通过对导磁板的吸附力,与导磁板相互固定。
所述灭弧室安装在绝缘支架上,并依靠绝缘支架和断路器壳体上相应面进行定位。
所述两个接触点并排放置。
本发明的有益效果是:
1.结构简单、加工制造难度小、安装方便;
2.两个静触头上的电弧串联,成倍增加了电弧长度,配合磁吹技术,电弧更快进入灭弧室,使得灭弧室的利用更加充分,故在提高灭弧能力方面有十分明显的效果。
附图说明:
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的主视图(隐藏8);
图3是图2的俯视图(隐藏7、8);
图4是本发明(隐藏5、7、8)轴侧示意图;
图5是图2仰视图(隐藏8)。
图中:1-静触头,2-静触头,3-绝缘支架,4-永磁钢,5-导磁板,6-栅片式灭弧室,7-动触头,8-断路器的一极灭弧腔。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1-5所示:在断路器的一极灭弧腔8中,设置一个绝缘支架3,在绝缘支架3上安装静触头1、静触头2,且静触头1、静触头2被绝缘支架3可靠绝缘。静触头1上设置接触点11,静触头2上设置接触点21。接触点11和接触点21并排放置,动触头7与接触点11、接触点21桥接。按图2所示,从静触头1左端到静触头2右端可形成导电通路。
两个栅片式灭弧室6放置在接触点11、接触点21左侧,灭弧室6依靠绝缘支架和断路器壳体上的相应面进行定位。在绝缘支架3上位于接触点11、接触点21的下方分别开有圆孔,每个圆孔里面均放置一个圆柱形的永磁钢4。两个永磁钢同极性相向放置,当电弧产生后,电弧在永磁钢产生的磁场中受力方向均为朝向删片式灭弧室6。
为了减小外界磁场的影响、减少磁路发散进而加强磁吹效果,使磁吹对动、静触头之间的电弧的作用更加有效,在永磁钢4的两侧设置有导磁板5,永磁钢4与导磁板5被绝缘支架3分隔,永磁钢通过对导磁板的吸附力,与导磁板相互固定。
绝缘支架3上开的孔亦可为棱柱形孔,永磁钢4亦可为圆台、棱柱、棱台形。
本装置的磁吹灭弧过程如下:动触头7与静触头1上的接触点11以及静触头2上的接触点21接触时,静触头1、动触头7、静触头2形成导电通路。当所述通路流过一定电流时,随着动触头7与接触点11、接触点21从接触到分开一定距离的过程中,动触头7与接触点11、接触点21之间分别拉出电弧,由于绝缘支架3的绝缘作用,所述两条电弧相互绝缘。拉弧长度最小为接触点11到动触头7与接触点21到动触头7距离之和。随着动触头7与接触点间的距离增大,所述电弧由金属相电弧转变为气相电弧。由于设置了永磁钢4、导磁板5,永磁钢4的磁力线从N极出发,通过N极相邻的导磁板5,到与S极相邻的导磁板5,然后回到S极。两块导磁板间就存在着磁力线方向基本一致的磁场,气相电弧正好落在此磁场内,电弧受到洛伦兹力的作用,通过对永磁钢4极性的设定,电弧受力方向均可朝向灭弧室6方向。具体的说,例如电流从静触头1流入,静触头2流出时,静触点11下侧永磁钢4极性为:如图3所示,下侧为N极,上侧为S极;静触点21下侧永磁钢4极性为:如图3所示,下侧为S极,上侧为N极;因此,在洛伦兹力的作用下,可更快地促使电弧朝着灭弧室的方向发生弯曲而被拉长,使两段串联电弧的长度同时被增加并进入灭弧室6。而电弧电压由弧阻电压和近极压降组成,弧阻电压与电弧长度成正比。同时,由于外加电压被两段电弧分担,对每段电弧来说其外加电压只有原来的一半左右,当弧电压高于外加电压时,电弧即会熄灭。
Claims (2)
1.一种容纳于断路器壳体的一极灭弧腔中的组合磁吹灭弧装置,包括绝缘支架、永磁钢和灭弧室,其特征在于:
所述绝缘支架上装有两个被绝缘支架绝缘的静触头;
每个静触头分别具有一个接触点,两个接触点并排放置;
在每个接触点的左侧分别设置一个所述灭弧室,灭弧室安装在绝缘支架上,并依靠绝缘支架和断路器壳体上相应面进行定位;
在每个接触点的下方分别设置一个所述永磁钢,两个永磁钢同极性相向放置;
所述绝缘支架上开有孔,所述永磁钢容纳于绝缘支架上的该孔中;
每个永磁钢的两侧各设置一块导磁板,永磁钢与导磁板被绝缘支架分隔,永磁钢通过对导磁板的吸附力,与导磁板相互固定。
2.根据权利要求1所述的组合磁吹灭弧装置,其特征在于:
所述永磁钢为圆柱形、圆台形、棱柱形、棱台形之一。
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