CN112908787B - 一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器 - Google Patents

一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器 Download PDF

Info

Publication number
CN112908787B
CN112908787B CN202110124794.2A CN202110124794A CN112908787B CN 112908787 B CN112908787 B CN 112908787B CN 202110124794 A CN202110124794 A CN 202110124794A CN 112908787 B CN112908787 B CN 112908787B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
cover wall
wall
shield
circuit breaker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110124794.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112908787A (zh
Inventor
谢顺亮
孔国威
魏杰
栾元杰
李萍
刘新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Sojo Electric Co Ltd
Original Assignee
Beijing Sojo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Sojo Electric Co Ltd filed Critical Beijing Sojo Electric Co Ltd
Priority to CN202110124794.2A priority Critical patent/CN112908787B/zh
Publication of CN112908787A publication Critical patent/CN112908787A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112908787B publication Critical patent/CN112908787B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/18—Means for extinguishing or suppressing arc

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁屏蔽罩，其包括相对布置的第一罩壁和第二罩壁，所述第一罩壁和第二罩壁之间设有非导磁绝缘层，所述第一罩壁、非导磁绝缘层和第二罩壁共同沿S型弯折形成两个以上的容纳槽，所述容纳槽的槽壁均由第一罩壁构成，所述第一罩壁和第二罩壁均采用导磁材料制成，所述第一罩壁的磁导率低于第二罩壁的磁导率。本发明还公开了一种使用上述磁屏蔽罩的低压直流断路器。其目的是为了提供一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器，该磁屏蔽罩应用于低压直流断路器的灭弧室，使灭弧室具有磁屏蔽功能，从而避免断路器在开断时产生侧烧，使断路器能够安全有效地进行开断。

Description

一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器
技术领域
本发明涉及断路器领域，特别是涉及一种用于低压直流断路器的磁屏蔽装置及使用该磁屏蔽装置的断路器。
背景技术
低压直流断路器作为低压直流配电系统中最重要的元器件之一，广泛应用于重要的发电站、变电站、通信基站和数据中心等。其稳定可靠的运行保证了电力系统、通信等关键部门的安全。此外，低压直流断路器还大量应用于城市轨道交通体系、舰船电力系统以及新兴的光伏系统中，确保配电系统、用电设备以及光伏系统的安全。
与工频电流不同，直流电流没有自然过零点，在直流电流的开断过程中，其电弧熄灭和调控要比开断交流电流情况难得多。低压直流空气电弧高性能开断成为低压电器领域的研究热点问题之一。直流分断的方法有限流法、强制过零法、机械-电力电子混合式开关法。其中耗能限流是通过不断提高电弧电压来实现电流开断的，而常用的低压直流断路器单断口的工作电压一般只能达DC200～300V，所以常采用多断口串联的方法来提高其工作电压，进而实现直流开断。
如图1、2所示，对于多断口技术方案，开断时对多断口触头间的同步性要求很高，各断口分担的电压要一致，同时由于多断口采用电气串联，物理位置并联的连接方式，所以在开断时，其中一断口直流电弧受到旁路断口横向磁吹作用产生侧烧，横向磁吹是由断口间的电弧电动力作用产生的，结果导致各断口燃弧能量不同，造成触头和灭弧栅片烧毁严重，使得开断失败。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器，该磁屏蔽罩应用于低压直流断路器的灭弧室，使灭弧室具有磁屏蔽功能，从而避免断路器在开断时产生侧烧，使断路器能够安全有效地进行开断。
本发明中的磁屏蔽罩，包括相对布置的第一罩壁和第二罩壁，所述第一罩壁和第二罩壁之间设有非导磁绝缘层，所述第一罩壁、非导磁绝缘层和第二罩壁共同沿S型弯折形成两个以上的容纳槽，所述容纳槽的槽壁均由第一罩壁构成，所述第一罩壁和第二罩壁均采用导磁材料制成，所述第一罩壁的磁导率低于第二罩壁的磁导率。
本发明中的磁屏蔽罩，其中所述第一罩壁、非导磁绝缘层和第二罩壁均呈长方体形，所述第一罩壁、非导磁绝缘层和第二罩壁在自身长度方向上共同沿S型弯折形成两个以上的所述容纳槽。
本发明中的磁屏蔽罩，其中所述第一罩壁和第二罩壁之间设有非导磁绝缘层的具体方式为：所述第二罩壁的与第一罩壁相对的侧面上轧制有所述非导磁绝缘层。
本发明中的磁屏蔽罩，其中所述非导磁绝缘层的材料采用聚四氟乙烯与纤维的混合体。
本发明中的磁屏蔽罩，其中所述容纳槽设为三个或四个。
本发明中的使用上述磁屏蔽罩的低压直流断路器，包括基座，所述基座的内腔设有两个以上并排布置的灭弧室，所述灭弧室的外围设有所述磁屏蔽罩，所述灭弧室和容纳槽的数量相同，所述灭弧室和容纳槽一一对应布置，每个所述灭弧室分别位于对应的容纳槽内。
本发明中的低压直流断路器，其中所述磁屏蔽罩浇注于所述基座内。
本发明中的低压直流断路器，其中所述灭弧室和容纳槽均设为三个或四个。
本发明磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器与现有技术不同之处在于磁屏蔽罩包括相对布置的第一罩壁和第二罩壁，第一罩壁和第二罩壁均采用导磁材料制成，并且第一罩壁的磁导率低于第二罩壁的磁导率，第一罩壁和第二罩壁之间设有非导磁绝缘层，第一罩壁、非导磁绝缘层和第二罩壁共同沿S型弯折形成两个以上的容纳槽，容纳槽的槽壁均由第一罩壁构成，使用的时候，将磁屏蔽罩置于低压直流断路器的灭弧室外围，容纳槽和灭弧室的数量相同并且一一对应布置，使每个灭弧室分别位于对应的容纳槽内。对每个灭弧室来说，磁屏蔽罩能够屏蔽其周围磁场的干扰。由于直流短路电流容量很大，电弧电流产生的磁场很强，此时使用高磁导率材料容易发生饱和，但使用低磁导率材料，吸收损耗又不够。因此本发明采用双层屏蔽设计，第一罩壁具有低磁导率，不易饱和，第二罩壁具有高磁导率，容易饱和。第一罩壁先将磁场衰减到适当强度，第二罩壁不容易饱和。这样可以实现最大化的磁屏蔽效果。因此，本发明能够避免断路器在开断时产生侧烧，使断路器能够安全有效地进行开断。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为现有技术中的低压直流断路器四断口串联示意图；
图2为现有技术中的低压直流断路器三断口串联示意图；
图3为本发明中的低压直流断路器的结构示意图；
图4为沿图3中A-A线的剖视图；
图5为本发明中基座的结构示意图；
图6为沿图5中B-B线的剖视图；
图7为本发明中磁屏蔽罩的结构示意图；
图8为图7中C处的局部放大图；
图9为本发明中磁屏蔽罩的磁屏蔽原理图。
具体实施方式
如图7所示，并结合图8所示，本发明中的磁屏蔽罩09包括相对布置的第一罩壁091和第二罩壁092，第一罩壁091和第二罩壁092平行布置，所述第一罩壁091和第二罩壁092之间设有非导磁绝缘层093。所述第一罩壁091、非导磁绝缘层093和第二罩壁092共同沿S型弯折形成两个以上的容纳槽094，所述容纳槽094的槽壁均由第一罩壁091构成，也就是说，容纳槽094位于磁屏蔽罩09的同一侧。所述第一罩壁091和第二罩壁092均采用导磁材料制成，所述第一罩壁091的磁导率低于第二罩壁092的磁导率。
所述第一罩壁091和第二罩壁092之间设有非导磁绝缘层093的具体方式为：所述第二罩壁092的与第一罩壁091相对的侧面上轧制有非导磁绝缘层093。非导磁绝缘层093是一定厚度的绝缘抗磁性材料，磁阻非常高，对第二罩壁092的与第一罩壁091相对的侧面进行隔离。非导磁绝缘层093的材料采用聚四氟乙烯(PTFE)与纤维的混合体，此种材料易于附着在金属表面，耐磨，可在-195℃～280℃范围内使用，能做成薄壁结构。
如图7所示，本发明中的磁屏蔽罩09，其中所述第一罩壁091、非导磁绝缘层093和第二罩壁092均呈长方体形，第一罩壁091、非导磁绝缘层093和第二罩壁092均具有一定的厚度。所述第一罩壁091、非导磁绝缘层093和第二罩壁092在自身长度方向上共同沿S型弯折形成两个以上的所述容纳槽094。
本发明中的磁屏蔽罩09，其中所述容纳槽094设为三个或四个。如图7所示，在本实施例中，容纳槽094设为四个，以便与设有四个灭弧室06的低压直流断路器相匹配。
如图3所示，并结合图4-6所示，本发明中的使用上述磁屏蔽罩09的低压直流断路器，包括基座01，所述基座01的内腔设有两个以上并排布置的灭弧室06，所述灭弧室06的外围设有所述磁屏蔽罩09，所述灭弧室06和容纳槽094的数量相同，所述灭弧室06和容纳槽094一一对应布置，每个所述灭弧室06分别位于对应的容纳槽094内。磁屏蔽罩09在断路器中与灭弧室06位于同一水平与高度位置处，环绕在灭弧室06的周围。
如图4所示，并结合图6所示，所述磁屏蔽罩09浇注于所述基座01内，具体浇注于基座01的上端内部，使磁屏蔽罩09的四周均被绝缘材料隔离。
所述灭弧室06和容纳槽094均设为三个或四个，如图3所示，并结合图5、6所示，在本实施例中，灭弧室06和容纳槽094均设为四个。
如图3所示，并结合图4-6所示，本发明中的低压直流断路器还包括静导电系统02、动导电系统03、磁脱扣系统04、转轴05、操作机构07及罩壳08。静导电系统02、动导电系统03、转轴05、操作机构07、磁脱扣系统04及灭弧室06安装在基座01的内腔，罩壳08安装在基座01的上部，灭弧室06安装在静导电系统02与动导电系统03的上端。上述低压直流断路器的部件属于现有技术，在此对其具体结构以及工作原理不予赘述。
如图3所示，并结合图4-9所示，本发明磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器与现有技术不同之处在于磁屏蔽罩09包括相对布置的第一罩壁091和第二罩壁092，第一罩壁091和第二罩壁092均采用导磁材料制成，并且第一罩壁091的磁导率低于第二罩壁092的磁导率，第一罩壁091和第二罩壁092之间设有非导磁绝缘层093，第一罩壁091、非导磁绝缘层093和第二罩壁092共同沿S型弯折形成两个以上的容纳槽094，容纳槽094的槽壁均由第一罩壁091构成，使用的时候，将磁屏蔽罩09置于低压直流断路器的灭弧室06外围，容纳槽094和灭弧室06的数量相同并且一一对应布置，使每个灭弧室06分别位于对应的容纳槽094内。对每个灭弧室06来说，磁屏蔽罩09能够屏蔽其周围磁场的干扰。由于直流短路电流容量很大，电弧电流产生的磁场很强，此时使用高磁导率材料容易发生饱和，但使用低磁导率材料，吸收损耗又不够。因此本发明采用双层屏蔽设计，第一罩壁091具有低磁导率，不易饱和，第二罩壁092具有高磁导率，容易饱和。第一罩壁091先将磁场衰减到适当强度，第二罩壁092不容易饱和。这样可以实现最大化的磁屏蔽效果。因此，本发明能够避免断路器在开断时产生侧烧，使断路器能够安全有效地进行开断。
如图9所示，本发明中的磁屏蔽罩09的磁屏蔽原理如下：
原理一：相邻的两个断口a、b在开断大的短路电流时，分别形成a电弧和b电弧。a、b电弧由于电磁感应原理分别在旁路产生横向磁场，其法向分量分别为Bat和Bbt。横向磁场Bat和Bbt磁感线在往彼此旁路断口传输过程中，首先受到第一罩壁091的磁屏蔽作用。第一罩壁091是磁性材料，有良好的导磁作用，凡进入第一罩壁091的Bat和Bbt被吸收磁极化，磁感线大部分集中在第一罩壁091的导磁材料里了，构成B1。使得第一罩壁091构成了磁屏蔽，Bat和Bbt磁场将被磁屏蔽罩09吸收屏蔽，并且随着第一罩壁091厚度的增大，这种屏蔽效果越显著。因此Bat和Bbt穿透第一罩壁091衰减到B1，强度显著下降。
紧接着，B1进入第一罩壁091和第二罩壁092之间的非导磁绝缘层093，由于其磁阻很大，因此磁场B1进一步衰减。紧接着B1传输到第二罩壁092中。如同第一罩壁091的磁屏蔽作用，第二罩壁092的磁导率更强，屏蔽效果更强烈。B1磁感线几乎全部集中吸收在第二罩壁092中，构成B2。因此最后，Bat和Bbt磁感线传输到第二罩壁092，磁场几乎被完全屏蔽，最终磁场Bat和Bbt穿透第二罩壁092衰减到最后B0近似为零，几乎对各种旁路不产生作用。
原理二：
由于直流短路电流容量很大，电弧电流产生的磁场很强，此时使用高磁导率材料容易发生饱和，但使用低磁导率材料，吸收损耗又不够。因此本发明采用双层屏蔽设计。第一罩壁091具有低磁导率，不易饱和，第二罩壁092具有高磁导率，容易饱和。第一罩壁091先将磁场衰减到适当强度，第二罩壁092不容易饱和。这样可以实现最大化的磁屏蔽效果。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种低压直流断路器，包括基座，所述基座的内腔设有两个以上并排布置的灭弧室，其特征在于：所述灭弧室的外围设有磁屏蔽罩，所述磁屏蔽罩包括相对布置的第一罩壁和第二罩壁，所述第一罩壁和第二罩壁之间设有非导磁绝缘层，所述第一罩壁、非导磁绝缘层和第二罩壁均呈长方体形，所述第一罩壁、非导磁绝缘层和第二罩壁在自身长度方向上共同沿S型弯折形成两个以上的容纳槽，所述容纳槽的槽壁均由第一罩壁构成，所述第一罩壁和第二罩壁均采用导磁材料制成，所述第一罩壁的磁导率低于第二罩壁的磁导率，所述灭弧室和容纳槽的数量相同，所述灭弧室和容纳槽一一对应布置，每个所述灭弧室分别位于对应的容纳槽内。
2.根据权利要求1所述的低压直流断路器，其特征在于，所述第一罩壁和第二罩壁之间设有非导磁绝缘层的具体方式为：所述第二罩壁的与第一罩壁相对的侧面上轧制有所述非导磁绝缘层。
3.根据权利要求2所述的低压直流断路器，其特征在于：所述非导磁绝缘层的材料采用聚四氟乙烯与纤维的混合体。
4.根据权利要求3所述的低压直流断路器，其特征在于：所述磁屏蔽罩浇注于所述基座内。
5.根据权利要求4所述的低压直流断路器，其特征在于：所述灭弧室和容纳槽均设为三个或四个。
CN202110124794.2A 2021-01-29 2021-01-29 一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器 Active CN112908787B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110124794.2A CN112908787B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110124794.2A CN112908787B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112908787A CN112908787A (zh) 2021-06-04
CN112908787B true CN112908787B (zh) 2023-01-17

Family

ID=76120815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110124794.2A Active CN112908787B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112908787B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2819223Y (zh) * 2005-09-22 2006-09-20 陈铭成 用于电度表计数器的防磁屏蔽罩
JP2007280928A (ja) * 2006-03-13 2007-10-25 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 回路遮断器
JP5056571B2 (ja) * 2008-05-08 2012-10-24 富士電機機器制御株式会社 回路遮断器
CN105261502B (zh) * 2015-10-28 2017-08-29 安德利集团有限公司 一种直流断路器灭弧室
CN107660112B (zh) * 2016-07-25 2019-12-27 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 电磁屏蔽罩及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112908787A (zh) 2021-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES483045A1 (es) Mejoras en los interruptores electricos de proteccion total
CN107622905A (zh) 一种断路器结构
CN112908787B (zh) 一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器
CN207183849U (zh) 一种40.5kV大相距固定式开关柜
CN112908798A (zh) 一种环状磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器
CN2927427Y (zh) 中压开关柜中隔离开关的安装结构
CN112786324B (zh) 一种低压直流断路器灭弧室及断路器
CN108695115A (zh) 剩余电流动作断路器
CN206640192U (zh) 一种用于地理式电力设备中的油浸式环网柜
CN206672849U (zh) 一种电力设备专用防过热使用安全的隔离开关
ES8404104A1 (es) Disposicion mejorada para realizar el soplo y-o la extincion entre los contactos de ruptores de circuito y semejantes.
CN202678160U (zh) 矿用千伏级双刀单断点空气式隔离换向开关
CN220829908U (zh) 一种高性能电器开关灭弧室
CN206163445U (zh) 一种用于漏电断路器的外壳
CN205595279U (zh) 一种汽车用继电器陶瓷外壳
CN201532898U (zh) 高压负荷开关的灭弧装置
CN112786323A (zh) 一种灭弧室及使用其的低压直流断路器
CN213636719U (zh) 一种具有防漏电装置的高压成套电柜
CN205104427U (zh) 一种真空断路器接触系统
CN208861886U (zh) 一种具有警示功能的真空灭弧室
CN218160249U (zh) 一种灭弧室引弧板结构
CN215183823U (zh) 一种新型智能微型断路器
CN215375652U (zh) 一种组合电器的内部故障燃弧试验装置
KR102661701B1 (ko) 절연가스 Dry-Air를 사용하며 절연성능을 갖추고 있는 친환경 가스 개폐기
CN101345157A (zh) 一种24kV户外柱上真空断路器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant