CN103326177A - 一种磁吹灭弧式高压电连接器 - Google Patents

一种磁吹灭弧式高压电连接器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁吹灭弧式高压电连接器，包括组成接触对并均固定在固定座上的第一端子（1）与第二端子（2），其特征在于：在所述固定座上还设有分别位于接触对左右两侧的磁体（3）以及高磁导率固体（4）。本发明不仅结构简单，而且成本低廉，还能通过磁体与高磁导率固体产生的磁场使第一端子与第二端子产生的电弧灭失，从而能够保证高压电连接器的可靠性，还能提高高压电连接器的使用寿命，并且能避免危险事故的发生，因此适合推广使用。

Description

一种磁吹灭弧式高压电连接器
技术领域
本发明涉及一种高压电连接器，尤其涉及一种磁吹灭弧式高压电连接器。
背景技术
目前，高功率电连接器多采用低压高流来实现，这样使得传输过程中的功率损耗大大增加，同时也因此使得使用环境温度大大升高，从而造成能源的极大浪费。若采用高压低流，当电压超过一定数值时，其接触对在插合与分离过程中都会产生电弧。电弧实际上是解除对(接触对)间在强磁场(强电场)作用下产生的空气电离现象，会产生高温并发出强光，从而将触头烧损，严重时还会引起火灾或者其他事故。因此，如何避免在高压电连接器中的电弧，是实现高压电连接器实际应用中必须解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种磁吹灭弧式电连接器，以期解决高压电连接器应用过程产生电弧的问题。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种磁吹灭弧式高压电连接器，包括组成接触对并均固定在固定座上的第一端子与第二端子，在所述固定座上还设有分别位于接触对左右两侧的磁体以及高磁导率固体。
进一步的，所述磁体的N极或S极正对高磁导率固体。
再进一步的，所述固定座包括座体一与座体二，所述第一端子设置在座体一内，所述第二端子则设置在座体二内，所述磁体与高磁导率固体则设置在座体二内并分别位于第二端子的左右两侧。
为了更好地实现本发明，所述磁体与高磁导率固体分别镶嵌在座体二的侧壁上。
为了确保效果，所述高磁导率固体由生铁、工业硅钢材料、硅镍合金以及聚苯胺中的一种或几种制作而成。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明的高压电连接器，包括组成接触对并均固定在固定座上的第一端子与第二端子，在所述固定座上还设有分别位于接触对左右两侧的磁体以及高磁导率固体。本发明通过在固定座上设置磁体，使得第一端子和第二端子插合时，由于洛伦兹力的作用，第一端子与第二端子之间的空气不能完全电离，从而使电弧失去起燃条件；使第一端子和第二端子插合过程中不产生电弧或者产生的电弧在极短时间存在；同时还能使已燃起的电弧快速冷却、熄灭。而通过在固定座内设置高磁导率固体，且该高磁导率固体与磁体分别设置在接触对的左右两侧，可使得第一端子和第二端子产生电弧的区域的磁场得到加强，灭弧效果更佳。因此通过在本发明的固定座上设有分别位于接触对左右两侧的磁体以及高磁导率固体能够保证高压电连接器的可靠性，还能提高高压电连接器的使用寿命，并且能避免危险事故的发生。
（2）本发明的磁体的N极或S极正对高磁导率固体，因此可在磁体与高磁导率固体之间产生磁性强磁场。
（3）本发明的固定座包括座体一与座体二，便于将第一端子设置在座体一内，同时将第二端子设置在座体二内，而将磁体与高磁导率固体均设置在座体二内并分别位于第二端子的左右两侧，则可方便高磁导率固体对磁体产生的磁场进行加强。
（4）本发明的磁体与高磁导率固体分别镶嵌在座体二的侧壁上，从而便于将磁体与高磁导率固体固定在座体二上。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的灭弧原理结构示意图。
图3为图2的C—C向剖视图。
1—第一端子，2—第二端子，3—磁体，4—高磁导率固体，5—座体一，6—座体二。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例
如图1所示，本发明的磁吹灭弧式高压电连接器，包括组成接触对的第一端子1与第二端子2，且该第一端子1与第二端子2均设置在固定座内。本发明的固定座设为座体，且该座体包括座体一5与座体二6，所述第一端子1则设置在该座体一5内，而第二端子2则设置在座体二6内。为了便于灭弧，在所述座体内还分别设有磁体3以及高磁导率固体4。
如图1所示，所述磁体3与高磁导率固体4均设置在座体二6内，且该磁体3与高磁导率固体4分别位于第二端子2的左右两侧。本发明中的磁体3的N极或S极正对高磁导率固体4。所述的高磁导率固体4由高磁导率材料制作而成，本实施例中的高磁导率固体4由生铁、工业硅钢材料、硅镍合金以及聚苯胺中的一种或几种制作而成，制作高磁导率固体4的材料不局限于以上几种，还可以是其他具有高磁导率的材料。为了便于将磁体3与高磁导率固体4固定在座体二2上，本发明的磁体3与高磁导率固体4通过镶嵌的方式设置在座体二2的侧壁上，如图1所示。本发明的磁体3与高磁导率固体4还可以通过粘接或别的连接方式固定在座体二2上，以使磁体3与高磁导率固体4产生的加强型磁场保持恒定。
图2及图3给出了设置有磁体3与高磁导率固体4的高压电连接器的磁吹灭弧原理示意图，本实施例中假设第一端子为正极端子，第二端子为负极端子；当第一端子1与第二端子2插合时，在第一端子1和第二端子2间电压和距离达到一定条件时，第二端子2上的电子得到足够大的动能而脱离第二端子2向第一端子1发射，从而产生电弧。当加入磁体3和高磁导率固体4后，经高磁导率固体5加强的磁体3产生的磁场穿过第一端子1和第二端子2产生电弧的区域，由左手定则得知磁场中的运动电荷受如图3所示向右方向(或反方向)的洛伦兹力可知，当磁体3对第一端子1发射运动电子的洛伦兹力达到一定值时，电子的运动轨迹偏移出第一端子1和第二端子2之间的空间，从而使第一端子1和第二端子2之间的空气不能完全电离，即可使电弧失去起燃条件、延期起燃；使第一端子1和第二端子2插合过程中不产生电弧或者产生的电弧在极短时间存在（且即使存在电弧，由于洛伦兹力的作用，产生的电弧也是在一个被冷却的状态）；当第一端子1和第二端子2分离时，与上述作用原理相同，由于洛伦兹力的作用，第一端子1与第二端子2之间产生的电弧迅速拉长，使已燃起的电弧快速冷却、熄灭；从而避免了第一端子1和第二端子2被烧损，保证了高压电连接器的可靠性，提高了高压电连接器的使用寿命，避免了危险事故的发生（图2中给出的洛伦兹力方向只是在图中结构状态下的方向向右，但洛伦兹力方向不限于此，要根据实际情况定）。
如图2及图3所示，由于磁体3和高磁导率固体4可以做得很小，磁体3、高磁导率固体4与第二端子2之间的距离可以相当近，因此可将磁体3在电弧产生区域产生的磁场看作恒定（磁感应线垂直于磁体3表面）；电子初始速度设为零，得到理论公式为：理论磁感应强度绝对值
Figure BDA00003294320100041
而在实验中发现，在第一端子或第二端子的之间如图2中A线所示（以距离固态磁体表面最远的为准）位置的实际磁感应强度P方向分量的绝对值需要满足：
Figure BDA00003294320100042
其中，d为第一端子1和第二端子2之间产生电弧的作用距离；L为第一端子1或者第二端子2（以端面宽度大的为准）的端面宽度；q为电子所带电荷量；m为电子质量；U为第一端子1和第二端子2接触时，加在第一端子1和第二端子2两端的电压。通过上述分析可以，当第一端子1和第二端子2的之间如图2中A线所示（以距离固态磁体表面最远的为准）的实际磁感应强度位置的实际磁感应强度P方向分量的绝对值需要满足：
Figure BDA00003294320100043
就能够起到很好的灭弧作用，也即插合时能更好的阻断、延迟电弧的起燃，分离时能更好的对已产生的电弧快速冷却、熄灭。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种磁吹灭弧式高压电连接器，包括组成接触对并均固定在固定座上的第一端子（1）与第二端子（2），其特征在于：在所述固定座上还设有分别位于接触对左右两侧的磁体（3）以及高磁导率固体（4）。
2.按照权利要求1所述的一种磁吹灭弧式高压电连接器，其特征在于：所述磁体（3）的N极或S极正对高磁导率固体（4）。
3.按照权利要求1或2所述的一种磁吹灭弧式高压电连接器，其特征在于：所述固定座包括座体一（5）与座体二（6），所述第一端子（1）设置在座体一（5）内，所述第二端子（2）则设置在座体二（6）内，所述磁体（3）与高磁导率固体（4）则设置在座体二（6）内并分别位于第二端子（2）的左右两侧。
4.按照权利要求3所述的一种磁吹灭弧式高压电连接器，其特征在于：所述磁体（3）与高磁导率固体（4）分别镶嵌在座体二（6）的侧壁上。
5.按照权利要求4所述的一种磁吹灭弧式高压电连接器，其特征在于：所述高磁导率固体（4）由生铁、工业硅钢材料、硅镍合金以及聚苯胺中的一种或几种制作而成。
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