CN114284101A - 一种无极性灭弧高压直流继电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无极性灭弧高压直流继电器，包括第一静触点引出端、第二静触点引出端、动簧片、推动杆部件、第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢；其中，第一磁钢和第二磁钢分别位于动簧片的两个宽度所在端的外侧，第一磁钢朝向动、静触点一面的磁极与第二磁钢朝向动、静触点一面的磁极为相反；第三磁钢位于动簧片的上方，第一磁钢朝向第三磁钢一面的磁极与第三磁钢朝向第一磁钢一面的磁极为相反。本发明的继电器能够提高抗短路能力且对负载的接线无极性要求。

Description

一种无极性灭弧高压直流继电器

技术领域

本发明涉及一种继电器，尤其涉及一种无极性灭弧高压直流继电器。

背景技术

直流继电器抗短路能力是目前比较难的一项指标，目前高压直流继电器的抗短路电流已经达到16kA的级别。当短路电流通过动静触头时，动静触头之间产生的电动斥力会造成触头斥开，最终导致剧烈燃弧，使继电器失效。解决抗短路的根本在于保证触点可靠接触，不发生弹开。

现有的直动式磁路结构的高压直流继电器通常采用磁吹灭弧，即在两个动静触头相接触处的周边设置磁钢，利用磁钢所形成的磁场实现磁吹灭弧，磁吹灭弧虽然有利于继电器灭弧，提高寿命能力，但是也会造成一个问题就是通电的动簧片在磁吹灭弧磁场下会受到洛伦兹力，由于磁吹灭弧磁路布局将导致动簧片在磁吹灭弧磁场下受的洛伦兹力向下，这样动簧片受的力是电动斥力+洛伦茨力的合力，一旦这个合力＞超程产生的触点压力，那么动静触头(动静触点)也会无法可靠接触闭合，造成弹开拉弧失效。

现有的直流继电器的磁钢灭弧布局主要有两块磁钢灭弧结构和四块磁钢灭弧结构，现有技术的一种四块磁钢灭弧结构是将四块磁钢分别配置在动簧片的宽度的两边的对应于动静触点的位置，且对应于同一动静触点的两块磁钢的朝向动静触点的一面的磁极设为相反，而对应于动簧片的宽度的同一边的两块磁钢的朝向相对应的动静触点的一面的磁极设为相同，这种磁钢布局存在的弊端：一是由于动簧片在磁吹灭弧磁场下受的洛伦茨力是向下，会影响动静触点之间的可靠接触，造成弹开拉弧失效，降低产品的抗短路能力；二是对负载的接线有极性要求，正向灭弧和反向灭弧的效果差别较大。

现有的三处磁钢结构抗洛伦兹力高压直流继电器上磁钢固定方式为通过点胶的方式固定于绝缘罩下凹槽内，有受热脱落风险，且磁钢不处于动静触点接触面的中心位置，不能有效地增加灭弧能力。

另外，现有的三处磁钢结构抗洛伦兹力高压直流继电器因上磁钢固定后极性不可变换，需要固定静触点电流接入方向，若电流接入方向相反，则动簧片接入电流后产生的磁场与上磁钢磁场相斥，抗洛伦兹力效果为负。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种能够提高抗短路能力且对负载的接线无极性要求的无极性灭弧高压直流继电器。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明一方面提供了一种无极性灭弧高压直流继电器，包括第一静触点引出端、第二静触点引出端、动簧片、推动杆部件、第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢；其中，

所述动簧片安装于所述推动杆部件上，通过所述推动杆部件，所述动簧片的两端的动触点分别与所述第一静触点引出端的底部的静触点和所述第二静触点引出端的底部的静触点相配合；

所述第一磁钢和所述第二磁钢分别位于所述动簧片的两个宽度所在端的外侧，所述第一磁钢朝向动、静触点一面的磁极与所述第二磁钢朝向动、静触点一面的磁极为相反；

所述第三磁钢位于所述动簧片的上方，所述第一磁钢朝向所述第三磁钢一面的磁极与所述第三磁钢朝向所述第一磁钢一面的磁极为相反，使得三块磁钢所形成的灭弧磁场在两个动、静接触点处的吹弧方向分别朝向相反的外侧，且静触点无极性要求。

作为本发明的进一步改进，所述动簧片呈片状。

作为本发明的进一步改进，所述第三磁钢位于两个动、静触点间的水平距离的中间位置，且位于所述动簧片的长度的中心位置，以提高继电器的灭弧能力。

作为本发明的进一步改进，所述无极性灭弧高压直流继电器还包括导磁片，所述导磁片设置于所述第三磁钢和所述动簧片之间，使得所述动簧片通过电流方向所产生的磁场与所述导磁片相吸。

作为本发明的进一步改进，所述第三磁钢的极面与所述第一磁钢的极面以及所述第二磁钢的极面相平行，使得各磁钢之间的磁力增强，从而增加灭弧能力，且当所述动触点和所述静触点闭合接触时，所述动簧片通电后形成的磁场与处于所述动簧片上方的所述导磁片的磁场相吸，从而增强抗大电流能力。

作为本发明的进一步改进，所述无极性灭弧高压直流继电器还包括导磁板、开关固定架和磁钢卡槽，所述导磁板与所述开关固定架固定连接，所述磁钢卡槽设置在所述开关固定架的顶部，所述第三磁钢和所述导磁片设置在所述磁钢卡槽内。

作为本发明的进一步改进，所述第一磁钢和所述第二磁钢的材料为铁氧体或钕铁硼，所述第三磁钢的材料仅为铁氧体。

作为本发明的进一步改进，所述推动杆部件包括支架、弹簧、弹簧座和推动杆，所述推动杆的顶部与所述支架及所述弹簧座固定连接，所述弹簧与所述弹簧座固定连接，所述动簧片通过所述弹簧与所述支架连接。

本发明的另一方面提供了一种无极性灭弧高压直流继电器，该继电器在上述继电器结构的基础上还包括辅助触点和微动开关，所述辅助触点通过导电材料与所述微动开关连接。

作为本发明的进一步改进，所述推动杆的顶部固定结构的侧边设置有联动支架，当所述推动杆向上运动时，所述联动支架触及所述微动开关，使所述辅助触点导通。

作为本发明的进一步改进，所述动触点和所述静触点采用合金材料制成，以增加导电率，并减轻触点的磨损。

作为本发明的进一步改进，所述无极性灭弧高压直流继电器还包括绝缘罩和U型磁钢架，所述U型磁钢架位于所述绝缘罩的外侧，所述U型磁钢架设置有两个，分别用于固定所述第一磁钢和所述第二磁钢，所述绝缘罩置于所述导磁板的上方。

作为本发明的进一步改进，两个所述U型磁钢架的底边位于所述动簧片的长度所在端的外侧，并呈相对状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了在直流继电器的触点处配置三块磁钢，将其中的第一磁钢和第二磁钢分别配置在动簧片的两个宽度所在端的外侧，且第一磁钢朝向动、静触点一面的磁极与第二磁钢朝向动、静触点一面的磁极为相反；第三磁钢配置在动簧片的上方，动簧片长度的中心位置或大致中心位置，并处在两个动、静触点间的水平距离的中间位置或大致中间位置。本发明的这种结构，能够加强吹弧效果，从而提高了继电器的灭弧效果，且可以使得三块磁钢所形成的灭弧磁场在两个动、静触点处的吹弧方向分别朝向相反的外侧，使产品对负载的接线无极性要求，正向灭弧和反向灭弧的效果相同，大大方便了继电器的使用。

2、本发明由于采用了导磁片，且导磁片置于第三磁钢的下方，动簧片的上方。本发明的这种结构，通过导磁片保证了动簧片通过电流方向所产生的磁场与导磁片相吸，在产品无极性要求的情况下仍提供使动簧片向上的力，且通过电流越大，动簧片磁场与导磁片吸力越大。

3、本发明由于设置有辅助触点和微动开关，辅助触点与微动开关通过导电材料连接，推动杆的顶部的固定结构侧边含有联动支架，推动杆在向上运动时联动支架触及微动开关，导通辅助触点，满足了需要使用辅助触点继电器的客户需求。

附图说明

图1是本发明的实施例一的局部构造的立体构造示意图；

图2是本发明的实施例一的局部构造的俯视图；

图3是沿图2中的A-A线的剖视图；

图4是本发明的实施例二的局部构造的立体构造示意图。

结合附图，作以下说明：

11——第一静触点引出端； 12——第二静触点引出端；

2——动簧片； 3——推动杆部件；

31——支架； 32——弹簧；

33——弹簧座； 34——推动杆；

41——第一磁钢； 42——第二磁钢；

43——第三磁钢； 5——导磁片；

61——导磁板； 62——开关固定架；

63——磁钢卡槽； 7——辅助触点；

8——微动开关； 9——联动支架；

10——绝缘罩； 11——U型磁钢架。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。

实施例1：

如图1-3所示，本实施例提供了一种无极性灭弧高压直流继电器，包括第一静触点引出端11、第二静触点引出端12、动簧片2、推动杆部件3、第一磁钢41、第二磁钢42和第三磁钢43；其中，

动簧片2安装于推动杆部件3上，通过推动杆部件3，动簧片2的两端的动触点分别与第一静触点引出端11的底部的静触点和第二静触点引出端12的底部的静触点相配合；

第一磁钢41和第二磁钢42分别位于动簧片的两个宽度所在端的外侧，第一磁钢41朝向动、静触点一面的磁极与第二磁钢42朝向动、静触点一面的磁极为相反；

第三磁钢43位于动簧片2的上方，第一磁钢41朝向第三磁钢43一面的磁极与第三磁钢43朝向第一磁钢41一面的磁极为相反，使得三块磁钢所形成的灭弧磁场在两个动、静接触点处的吹弧方向分别朝向相反的外侧，且静触点无极性要求。

在本实施例中，动簧片2呈片状。

在本实施例中，第三磁钢43位于两个动、静触点间的水平距离的中间位置，且位于动簧片2的长度的中心位置，以提高继电器的灭弧能力。

实施例的无极性灭弧高压直流继电器还包括导磁片5，导磁片5设置于第三磁钢43和动簧片2之间，使得动簧片通过电流方向所产生的磁场与导磁片5相吸。

在本实施例中，第三磁钢43的极面与第一磁钢41的极面以及第二磁钢42的极面相平行，使得各磁钢之间的磁力增强，从而增加灭弧能力，且当动触点和静触点闭合接触时，动簧片2通电后形成的磁场与处于动簧片2上方的导磁片5的磁场相吸，从而增强抗大电流能力。

本实施例的无极性灭弧高压直流继电器还包括导磁板61、开关固定架62和磁钢卡槽63，导磁板61与开关固定架62固定连接，磁钢卡槽63设置在开关固定架62的顶部，第三磁钢43和导磁片5设置在磁钢卡槽63内。

本实施例中，第一磁钢41和第二磁钢42的材料为铁氧体或钕铁硼，第三磁钢43的材料仅为铁氧体。

本实施例中，推动杆部件3包括支架31、弹簧32、弹簧座33和推动杆34，推动杆34的顶部与支架31及弹簧座32固定连接，弹簧32与弹簧座33固定连接，动簧片2通过弹簧32与支架31连接。

本实施例中，动触点和静触点采用合金材料制成，以增加导电率，并减轻触点的磨损。

与现有技术相比，本实施例的有益效果是：

1、由于采用了在直流继电器的触点处配置三块磁钢，将其中的第一磁钢41和第二磁钢42分别配置在动簧片2的两个宽度所在端的外侧，且第一磁钢41朝向动、静触点一面的磁极与第二磁钢42朝向动、静触点一面的磁极为相反；第三磁钢43配置在动簧片2的上方，动簧片2长度的中心位置或大致中心位置，并处在两个动、静触点间的水平距离的中间位置或大致中间位置。本实施例的这种结构，能够加强吹弧效果，从而提高了继电器的灭弧效果，且可以使得三块磁钢所形成的灭弧磁场在两个动、静触点处的吹弧方向分别朝向相反的外侧，使产品对负载的接线无极性要求，正向灭弧和反向灭弧的效果相同，大大方便了继电器的使用。

2、由于采用了导磁片5，且导磁片5置于第三磁钢43的下方，动簧片2的上方。本实施例的这种结构，通过导磁片5保证了动簧片2通过电流方向所产生的磁场与导磁片5相吸，在产品无极性要求的情况下仍提供使动簧片2向上的力，且通过电流越大，动簧片2磁场与导磁片5吸力越大。

实施例2：

本实施例提供了一种无极性灭弧高压直流继电器，该继电器是除了具有实施例1的结构外，还包括辅助触点7和微动开关8，辅助触点7通过导电材料与微动开关8连接(如图4所示)。

本实施例中，推动杆34的顶部固定结构的侧边设置有联动支架9，当推动杆34向上运动时，联动支架9触及微动开关8，使辅助触点7导通。

本实施例由于设置有辅助触点7和微动开关8，推动杆34在向上运动时联动支架9触及微动开关8，使辅助触点7导通，满足了需要使用辅助触点继电器的客户需求。

实施例1和实施例2的继电器均包括绝缘罩10和U型磁钢架11(如图4所示)，U型磁钢架11位于绝缘罩10的外侧，U型磁钢架11设置有两个，分别用于固定第一磁钢和第二磁钢，绝缘罩置于导磁板的上方。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，包括第一静触点引出端、第二静触点引出端、动簧片、推动杆部件、第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢；其中，

所述动簧片安装于所述推动杆部件上，通过所述推动杆部件，所述动簧片的两端的动触点分别与所述第一静触点引出端的底部的静触点和所述第二静触点引出端的底部的静触点相配合；

所述第一磁钢和所述第二磁钢分别位于所述动簧片的两个宽度所在端的外侧，所述第一磁钢朝向动、静触点一面的磁极与所述第二磁钢朝向动、静触点一面的磁极为相反；

所述第三磁钢位于所述动簧片的上方，所述第一磁钢朝向所述第三磁钢一面的磁极与所述第三磁钢朝向所述第一磁钢一面的磁极为相反。

2.根据权利要求1所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述第三磁钢位于两个动静触点间的水平距离的中间位置，且位于所述动簧片的长度的中心位置。

3.根据权利要求1所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述第三磁钢的极面与所述第一磁钢的极面以及所述第二磁钢的极面相平行。

4.根据权利要求1所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述无极性灭弧高压直流继电器还包括导磁片，所述导磁片设置于所述第三磁钢和所述动簧片之间，使得所述动簧片通过电流方向所产生的磁场与所述导磁片相吸。

5.根据权利要求4所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述无极性灭弧高压直流继电器还包括导磁板、开关固定架和磁钢卡槽，所述导磁板与所述开关固定架固定连接，所述磁钢卡槽设置在所述开关固定架的顶部，所述第三磁钢和所述导磁片设置在所述磁钢卡槽内。

6.根据权利要求1所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述第一磁钢和所述第二磁钢的材料为铁氧体或钕铁硼，所述第三磁钢的材料仅为铁氧体。

7.根据权利要求1所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述推动杆部件包括支架、弹簧、弹簧座和推动杆，所述推动杆的顶部与所述支架及所述弹簧座固定连接，所述弹簧与所述弹簧座固定连接，所述动簧片通过所述弹簧与所述支架连接。

8.根据权利要求1所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述无极性灭弧高压直流继电器还包括辅助触点和微动开关，所述辅助触点通过导电材料与所述微动开关连接。

9.根据权利要求8所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述推动杆的顶部固定结构的侧边设置有联动支架，当所述推动杆向上运动时，所述联动支架触及所述微动开关，使所述辅助触点导通。

10.根据权利要求1所述的无极性灭弧高压直流继电器，其特征在于，所述动触点和所述静触点采用合金材料制成。

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