CN111584321B - 一种直流快速断路器的磁吹灭弧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直流快速断路器的磁吹灭弧系统，包括静触头、动触头、后引弧排、前引弧排、励磁铁芯、励磁螺旋排、铁芯、回流排、下母排和引弧角，下母排位于最下方，静触头和励磁螺旋排分别位于下母排上方的两侧，其中静触头与后引弧排焊接组成静触头组件，励磁螺旋排与前引弧排焊接组成磁吹组件，励磁铁芯安装在静触头上方，铁芯安装在励磁螺旋排内，励磁螺旋排还通过回流排连接至下母排，动触头通过销轴铰接在下母排上并可朝向静触头摆动，引弧角有两个，分别连接在后引弧排和前引弧排上。本发明提供的磁吹灭弧系统，在断路器分、合闸过程中均能对临界电流电弧产生较强的拉弧作用，促进临界电流的电弧快速进入断路器的灭弧室灭弧。

Description

一种直流快速断路器的磁吹灭弧系统
技术领域
本发明涉及断路器设备领域，具体涉及一种直流快速断路器的磁吹灭弧系统。
背景技术
直流快速断路器在开断过程中，动、静触头之间会产生电弧，该电弧在触头的导电回路中会产生有利于电弧进入灭弧室的吹弧磁场，但是因为回路电动力与电流的平方成正比，故当断路器开断时的临界电流过小时，产生的电动力不足，将难以驱动电弧进入灭弧室，因此一般的快速断路器中都需要设置用于促进电弧进入灭弧室的机构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直流快速断路器的磁吹灭弧系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种直流快速断路器的磁吹灭弧系统，包括静触头、动触头、后引弧排、前引弧排、励磁铁芯、励磁螺旋排、铁芯、回流排、下母排和引弧角，下母排位于最下方，静触头和励磁螺旋排分别位于下母排上方的两侧，其中静触头与后引弧排焊接组成静触头组件，励磁螺旋排与前引弧排焊接组成磁吹组件，励磁铁芯安装在静触头上方，铁芯安装在励磁螺旋排内，励磁螺旋排还通过回流排连接至下母排，动触头通过销轴铰接在下母排上并可朝向静触头摆动，引弧角有两个，分别连接在后引弧排和前引弧排上。
优选的，对于所述的直流快速断路器的磁吹灭弧系统，还包括T型导磁板和导磁连板，T型导磁板在前端和后侧并排设有两块，每块T型导磁板的横板部分横卧在后引弧排和前引弧排的表面，竖板部分向下插在静触头和励磁螺旋排之间，励磁螺旋排内的铁芯的前后两端各通过一个导磁连板连接至前后两侧的T型导磁板的竖板部分上。
优选的，对于所述的直流快速断路器的磁吹灭弧系统，励磁螺旋排由两个旋向相反的螺旋铜线圈组成，采用焊接工艺与前引弧排相连，电流流经螺旋排时，两个旋向相反的螺旋铜线圈中产生方向相同的励磁磁场。
优选的，对于所述的直流快速断路器的磁吹灭弧系统，后引弧排、前引弧排、励磁螺旋排、回流排、下母排和引弧角均是由铜质材料制成的导电结构。
优选的，对于所述的直流快速断路器的磁吹灭弧系统，两个引弧角均为L型，其一边分别在贴合在后引弧排和前引弧排的表面，另一边均竖直向上设置。
优选的，对于所述的直流快速断路器的磁吹灭弧系统，T型导磁板外表面采用耐电弧绝缘材料包覆，绝缘材料与导磁板之间通过高强度耐高温胶水粘接而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的磁吹灭弧系统，在断路器分、合闸过程中均能产生较强的励磁磁场，通过励磁磁场对分、合闸过程的临界电流产生较强的拉弧作用，促进临界电流的电弧快速进入断路器的灭弧室灭弧。
附图说明
图1为本发明未显示导磁连板时的结构示意图；
图2为本发明显示了导磁连板时的结构示意图；
图3为本发明在分、合闸时临界电流的回路示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种直流快速断路器的磁吹灭弧系统，包括静触头4、动触头6、后引弧排12、前引弧排11、励磁铁芯3、励磁螺旋排9、铁芯8、回流排7、下母排5和引弧角1，下母排5位于最下方，静触头4和励磁螺旋排9分别位于下母排5上方的两侧，其中静触头4与后引弧排12焊接组成静触头组件，励磁螺旋排9与前引弧排11焊接组成磁吹组件，励磁铁芯3安装在静触头4上方，励磁铁芯4通过其内部的弹性圆柱销与静触头相连，，铁芯8安装在励磁螺旋排9内，励磁螺旋排9还通过回流排7连接至下母排5，动触头6通过销轴铰接在下母排5上并可朝向静触头4摆动，引弧角1有两个，分别连接在后引弧排12和前引弧排11上。上述结构构成了断路器分合闸过程临界电流的导电回路和磁吹结构，具体的，如图3所示，当静触头4和动触头6分断前期，二者还未分开，临界电流的流通方向为：断路器主导电回路→静触头4→动触头6→下母排5，此时临界电流流经静触头4，而励磁铁芯3通过其内部的弹性圆柱销与静触头4相连，电流流经静触头4和后引弧排12时，环绕励磁铁芯约1/2周，由此可产生励磁磁场，并通过空气介质分布在动、静触头之间的区域，该磁场对对临界电流的电弧产生向上的拉弧作用力，使电弧快速进入灭弧室灭弧；当静触头4和动触头6分断后期，二者已经完全分离，临界电流的流通方向为：断路器主导电回路→后引弧排12→前引弧排11→励磁螺旋排9→回流排7→下母排5，此时，临界电流自后引弧排12跳转至前引弧排11，流至励磁螺旋排9后，对铁芯8充磁，产生的磁场对临界电流的电弧产生下上的拉弧作用力，使电弧快速进入灭弧室灭弧，励磁螺旋排由两个旋向相反的螺旋铜线圈组成，采用焊接工艺与前引弧排相连，电流从前引弧排11流向励磁螺旋排9时，向两个螺旋铜线圈分流，使两个旋向相反的螺旋铜线圈中产生方向相同的励磁磁场，两个方向相同的磁场叠加，增大励磁磁场对电弧的拉弧作用力。
在另一种实施例中，如图2所示，还包括T型导磁板10和导磁连板13，T型导磁板10在前端和后侧并排设有两块，每块T型导磁板10的横板部分横卧在后引弧排12和前引弧排11的表面，竖板部分向下插在静触头4和励磁螺旋排9之间，励磁螺旋排9内的铁芯8的前后两端各通过一个导磁连板13连接至前后两侧的T型导磁板10的竖板部分上。通过该机构，铁芯8、两端的导磁连板13以及两个导磁连板13各自连接的T型导磁板10共同构成一个磁回路，可将铁芯8产生的磁场集中到两块T型导磁板10之间的区域，从而对临界电流的电弧产生更强的拉弧作用力。
在另一种实施例中，后引弧排12、前引弧排11、励磁螺旋排9、回流排7、下母排5和引弧角1均是由铜质材料制成的导电结构。
在另一种实施例中，两个引弧角1均为L型，其一边分别在贴合在后引弧排12和前引弧排11的表面，另一边均竖直向上设置。
在另一种实施例中，T型导磁板10外表面采用耐电弧绝缘材料包覆，绝缘材料与导磁板之间通过高强度耐高温胶水粘接而成。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种直流快速断路器的磁吹灭弧系统，包括静触头、动触头、后引弧排、前引弧排、励磁铁芯、励磁螺旋排、铁芯、回流排、下母排和引弧角，其特征在于，下母排位于最下方，静触头和励磁螺旋排分别位于下母排上方的两侧，其中静触头与后引弧排焊接组成静触头组件，励磁螺旋排与前引弧排焊接组成磁吹组件，励磁铁芯安装在静触头上方，铁芯安装在励磁螺旋排内，励磁螺旋排还通过回流排连接至下母排，动触头通过销轴铰接在下母排上并可朝向静触头摆动，引弧角有两个，分别连接在后引弧排和前引弧排上；
励磁螺旋排由两个旋向相反的螺旋铜线圈组成，采用焊接工艺与前引弧排相连，电流流经螺旋排时，两个旋向相反的螺旋铜线圈中产生方向相同的励磁磁场；
还包括T型导磁板和导磁连板，T型导磁板在前端和后侧并排设有两块，每块T型导磁板的横板部分横卧在后引弧排和前引弧排的表面，竖板部分向下插在静触头和励磁螺旋排之间，励磁螺旋排内的铁芯的前后两端各通过一个导磁连板连接至前后两侧的T型导磁板的竖板部分上。
2.根据权利要求1所述的直流快速断路器的磁吹灭弧系统，其特征在于，后引弧排、前引弧排、励磁螺旋排、回流排、下母排和引弧角均是由铜质材料制成的导电结构。
3.根据权利要求1所述的直流快速断路器的磁吹灭弧系统，其特征在于，两个引弧角均为L型，其一边分别在贴合在后引弧排和前引弧排的表面，另一边均竖直向上设置。
4.根据权利要求1所述的直流快速断路器的磁吹灭弧系统，其特征在于，T型导磁板外表面采用耐电弧绝缘材料包覆，绝缘材料与导磁板之间通过高强度耐高温胶水粘接而成。
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