CN114496643A - 用于直接电流中断的断续器 - Google Patents

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CN114496643A CN202111235827.7A CN202111235827A CN114496643A CN 114496643 A CN114496643 A CN 114496643A CN 202111235827 A CN202111235827 A CN 202111235827A CN 114496643 A CN114496643 A CN 114496643A
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加纳基拉曼·纳拉亚南
德文德拉·库玛·夏尔马
索加塔·达斯
阿米特·博斯
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Abstract

本公开的实施例涉及用于直接电流中断的断续器。本公开涉及一种用于直流中断的断续器，该断续器包括固定触头组件、移动触头组件和电弧室。固定触头组件包括主触头和灭弧触头。移动触头组件包括接触指，每个接触指包括主触头和灭弧触头。当固定触头组件和移动触头组件被断开连接时，在固定触头组件与移动触头组件之间形成的电路被开路，这导致电弧形成。移动触头组件的外围接触指的顶部部分和固定电弧滑道的边缘被成形为倒角。中心指朝向灭弧触头突出。断续器包括被安装在固定触头组件上的磁通块。磁通块将磁通量朝向中心指集中以将电弧限制到中心指。

Description

用于直接电流中断的断续器
技术领域
本公开总体上涉及电流断续器。更具体地，本公开涉及在直流断续器中的电弧熄灭。
背景技术
断续器保护电气设备免受由过电流、漏电流和短路引起的损坏。当电路中的电流超过某个阈值时，断续器中断电流流动。例如，电路中的故障导致电路中的电流超过阈值。一旦检测到故障，断续器的触头打开以中断在电路中流动的电流。当断路器的触头打开时，触头之间的介质被电离并且形成电弧。电弧为电流的流动提供了传导路径。触头之间的电弧不会导致电路中的电流的有效中断。因此，必须熄灭电弧以中断电流。
图1A和图1B中示出了用于断续器中电弧熄灭的常规技术。断续器包括固定触头组件、移动触头组件和电弧室。固定触头组件包括主触头、电弧触头和固定端子。移动触头组件包括接触指、底部端子和附接到底部端子的柔性连杆。每个接触指包括主触头和电弧触头。移动触头组件打开和关闭被形成在移动触头组件与固定触头组件之间的电路。移动触头组件的主触头被配置为与固定触头组件的主触头接触。当移动触头组件被连接到固定触头组件时，固定触头组件与移动触头组件之间形成的电路闭合。图1B示出了移动触头组件远离固定触头组件的移动。当移动触头组件与固定触头组件断开时，在电弧触头之间形成电弧。电弧被引导朝向被用于熄灭电弧的电弧室。电弧室包括多个分隔板以分隔电弧。分隔板包括以最小距离放置的多个金属板，以将电弧分隔成微电弧，最终熄灭电弧。移动触头组件和固定触头组件分别地包括移动电弧滑道和固定电弧滑道。移动电弧滑道和固定电弧滑道将电弧引导朝向分隔板。
在现有的断续器中，由于一个或多个接触指的现有几何形状，电流在接触指的端部被中断。在端部处的电流中断导致电弧朝向电弧室的侧面移动。电弧朝向侧面的移动导致电弧室的塑料的损坏。此外，由于电弧朝向电弧室的侧面移动，电弧朝向分隔板的移动减少，因此不能有效地熄灭电弧。因此，需要改进的断续器以有效地熄灭电弧。
本公开部分的背景技术中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为承认或任何形式的暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
在实施例中，本公开提供一种用于直流(DC)中断的断续器。断续器包括固定触头组件、移动触头组件和电弧室。电弧室包括多个分隔板。固定触头组件包括主触头、电弧触头和固定端子。移动触头组件包括一个或多个接触指、底部端子和柔性连杆。柔性连杆被附接到底部端子。每个接触指包括主触头和电弧触头。当移动触头组件被连接到固定触头组件时，在固定触头组件与移动触头组件之间形成的电路闭合。当移动触头组件与固定触头组件断开连接时，电路被开路。当移动触头组件从固定触头组件断开连接时，在电弧触头之间形成电弧。多个分隔板分隔电弧，从而中断电路中的电流流动。在本公开的实施例中，移动触头组件的一个或多个接触指中的一个或多个外围接触指的顶部部分被成形为倒角。顶部部分是一个或多个外围接触指的移动电弧滑道。一个或多个接触指中的一个或多个中心指突出朝向固定触头组件的电弧触头。当移动触头组件(102)与固定触头组件(101)断开连接时，与一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的其它接触指(106a、106b、106e、106f)相比，一个或多个接触指中的一个或多个中心指(106c、106d)与固定触头组件(101)的断开具有延迟。该延迟导致一个或多个中心指(106c、106d)与固定触头组件(101)之间的电流的中断。该延迟将电弧限制到一个或多个中心指(106c、106d)。固定触头组件被连接到固定电弧滑道。固定电弧滑道的一个或多个边缘被成形为倒角。经倒角的一个或多个外围接触指和固定电弧滑道的一个或多个边缘将电弧限制到一个或多个中心指。断续器包括被安装在固定触头组件上的磁通块。磁通块将磁通集中朝向一个或多个中心指。一个或多个中心指中的集中的磁通将电弧限制到一个或多个中心指。磁通块的宽度为以下一项：小于固定电弧滑道的宽度、等于固定电弧滑道的宽度、或大于固定电弧滑道的宽度。在实施例中，电弧室包括被嵌入在绝缘材料中的一个或多个板。一个或多个板与所有侧面绝缘。一个或多个板靠近灭弧触头。在实施例中，磁通块由磁性材料制成并且以绝缘材料绝缘。
上述概述仅是说明性的，并且不旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，进一步的方面、实施例和特征将变得显而易见。
附图说明
本公开的新颖特征和特性在所附权利要求中阐述。然而，当结合附图阅读时，通过参考示例性实施例的以下详细描述，将最好地理解本公开本身以及优选的使用模式、进一步的目的和优点。现在仅通过示例的方式参考附图描述一个或多个实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1A和图1B示出了常规的断续器；
图2示出了根据本公开的实施例的用于DC中断的示例性断续器；
图3示出了根据本公开的一些实施例的一个或多个外围接触指和固定电弧滑道的边缘的倒角；
图4A和图4B分别地示出了根据本公开的一些实施例的在一个或多个外围接触指的顶部部分和固定电弧滑道的边缘上的倒角的优选的几何形状；
图5示出了根据本公开的一些实施例的一个或多个中心指和磁通块的延伸；
图6A和图6B示出了根据本公开的一些实施例的移动触头组件的移动；
图7示出了根据本公开的实施例的断续器的透视图和前视图；并且
图8示出了根据本公开的实施例的包括绝缘的一个或多个板的电弧室的分解图。
本领域技术人员应当理解，本文中的任何框图表示体现本主题的原理的说明性系统的概念视图。类似地，应当理解，任何流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等表示可以在计算机可读介质中基本上表示并且由计算机或处理器执行的各种过程，无论这种计算机或处理器是否被明确地示出。
具体实施方式
在本文件中，词语“示例性”在本文中被用于表示“用作示例、实例或说明”。本文被描述为“示例性”的本主题的任何实施例或实现不一定被解释为优选的或优于其它实施例。
尽管本公开易于进行各种修改和备选的形式，但是其具体实施例已经通过示例的方式在附图中被示出并且将在下面详细描述。然而，应当理解，本公开并非旨在将本公开限制为所公开的特定形式，而是相反，本公开将涵盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替代方案。
术语“包括”、“包含”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性的包含，使得包括部件或步骤的列表的设置、设备或方法不仅仅包括那些部件或步骤，但可能包括未明确列出或这种设置或设备或方法固有的其它部件或步骤。换句话说，系统或装置中以“包括……一”开头的一个或多个元件在没有更多约束的情况下不排除系统或装置中其它元件或附加元件的存在。
本公开的实施例涉及用于直流(DC)中断的断续器。断续器包括固定触头组件、移动触头组件和电弧室。固定触头组件和移动触头组件的连接形成电路，而触头的断开连接切断电路。在切断电路时形成电弧。使用电弧室中的分隔板熄灭在固定触头与移动触头之间形成的电弧。移动触头组件包括接触指并且固定触头组件包括固定电弧滑道，以将电弧引导到电弧室。本公开在接触指和固定电弧滑道之间的外围接触指上提供倒角。该倒角将电弧引导朝向中心并且避免电弧朝向分隔板的侧面移动。进一步，接触指中的中心指突出朝向固定触头组件，以将电弧限制到中心指。此外，磁通块被安装在固定触头组件上。磁通块将磁场朝向中心指放大。因此，本公开的断续器将电弧引导朝向中心并且避免电弧朝向电弧室的侧面移动。因此，电弧朝向确保电弧的有效熄灭的分隔板移动。
图2示出了根据本公开的实施例的用于DC中断的示例性断续器(100)。断续器(100)可以是DC空气断路器。断续器(100)可以是继电器触头、断路器、开关等。断续器(100)可以是在中断电路时可能导致电弧的任何开关设备。如图所示，断续器(100)包括固定触头组件(101)、移动触头组件(102)和电弧室(111)。
移动触头组件(102)被配置为当接收到开关信号时与固定触头组件(101)断开连接。可以在断续器(100)的操作期间接收开关信号以保护电路免受过载电流的影响。在实施例中，移动触头组件(102)可以从被配置在断续器(100)中的电子控制单元(未示出)接收开关信号。电子控制单元可以被配置为使用电流传感器(未示出)持续监测在电路中流动的电流。当电流值超过某个阈值时，电子控制单元可以被配置为生成开关信号并且将开关信号提供给移动触头组件(102)。为简单起见，图2没有示出断续器(100)的电子部分。然而，本领域技术人员将理解的是，断续器(100)包括用于操作断续器(100)的电子设备。在实施例中，可以使用诸如弹簧的机构以促进移动触头组件(102)的移动，即，将移动触头组件(102)连接到固定触头组件(101)、将移动触头组件(102)从固定触头组件(101)断开连接。在实施例中，可以通过使弹簧变形(压缩/拉伸)来存储势能。由于通过使弹簧变形而施加的机械压力，移动触头组件(102)可以保持连接。在释放势能时，移动触头组件(102)可以从固定触头组件(101)断开连接。
固定触头组件(101)包括主触头(104)、灭弧触头(103)和固定端子(105)。移动触头组件(102)包括一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)、底部端子(119)和柔性连杆(109)。在实施例中，固定端子(105)可以是线路端子，并且底部端子(119)可以是载荷端子。固定端子105和底部端子119可以被用于向断续器(100)的部件输送功率。每个接触指(例如，106a)包括主触头(例如，108a)和灭弧触头(例如，107a)。固定触头组件(101)和移动触头组件(102)的主触头(104、108a)承载断续器(100)中的主电流。在实施例中，在DC电流中断期间，在灭弧触头(103、107a)分离之前分离主触头(104、108a)。因此，在灭弧触头(103、107a)之间形成电弧，该电弧被引导到用于熄灭电弧的电弧室(111)。柔性连杆(109)被附接到移动触头组件(102)的底部端子(119)。柔性连杆(109)有助于移动触头组件(102)的移动。当移动触头组件(102)被连接到固定触头组件(101)时，固定触头组件(101)与移动触头组件(102)之间形成的电路闭合。当移动触头组件(102)与固定触头组件(101)断开连接时，电路被开路。当移动触头组件(102)从固定触头组件(101)断开连接时，在灭弧触头(103、107)之间形成电弧。
电弧室(111)被用于熄灭电弧。电弧室(111)包括多个分隔板(112)以分隔电弧。分隔板(112)将电弧分成多个微电弧。微电弧在穿过分隔板(112)时减少。在本公开的实施例中，电弧室(111)包括被嵌入绝缘材料(118)中的一个或多个板(114)。板在图2中被称为(114)。电弧室(111)至少在一侧上包围固定触头组件(101)和移动触头组件(102)。在一个实施例中，电弧室(111)优选地在三侧上包围固定触头组件(101)和移动触头组件(102)。电弧室(111)被定位为使得一个或多个板(114)靠近灭弧触头(103、107)，并且多个分隔板(112)在灭弧触头(103、107)上方。在实施例中，多个分隔板(112)的端部可以与灭弧触头(103、107)相邻，而多个分隔板(112)的主要部分可以保持在灭弧触头(103、107)上方。一个或多个板(114)增加了电弧朝向多个分隔板(112)的移动。
在本公开的实施例中，移动触头组件(102)的一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分被成形为倒角(116)。一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分上的倒角(116)将电弧引导朝向一个或多个中心指(106c、106d)。在本公开的实施例中，一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的一个或多个中心指(106c、106d)突出朝向固定触头组件(101)的灭弧触头(103)。一个或多个中心指(106c、106d)被突出使得在一个或多个中心指(106c、106d)与固定触头组件(101)之间形成电弧。固定触头组件(101)和移动触头组件(102)被分别地连接到固定电弧滑道(110)和移动电弧滑道(115)。固定电弧滑道和移动电弧滑道(110、115)由磁性材料制成以将电弧拉向多个分隔板(112)。在本公开的实施例中，固定电弧滑道(110)的一个或多个边缘被成形为倒角(116)，以将电弧引导朝向一个或多个中心指(106c、106d)。在本公开的实施例中，断续器(100)包括磁通块(113)。磁通块(113)可以被安装在固定触头组件(101)上。磁通块(113)可以将磁通集中朝向一个或多个中心指(106c、106d)。朝向一个或多个中心指(106c、106d)的集中的磁通可以将电弧限制到一个或多个中心指(106c、106d)。
图3示出了根据本公开的实施例的一个或多个外围接触指(106a、106f)和固定电弧滑道(110)的边缘的倒角。在灭弧触头(103、107)之间形成的电弧可以沿着一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)的顶部部分的宽度延伸。在实施例中，一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)的顶部部分是移动电弧滑道(115)。类似地，在灭弧触头(103、107)之间形成的电弧可以沿着固定电弧滑道(110)的宽度延伸。电弧在表面之上自由地移动并且具有它在其上移动的部件的形状。因此，电弧可以朝向一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)和固定电弧滑道(110)的端部延伸。固定电弧滑道(110)和移动电弧滑道(115)可以被电弧室(111)包封。电弧室(111)被定位在固定触头组件(101)和移动触头组件(102)的顶部上。因此，在一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)和固定电弧滑道(110)的端部上延伸的电弧可以进一步朝向电弧室(111)的侧壁延伸。电弧可能导致侧壁损坏。而且，当电弧不被引导朝向一个或多个中心指(106c、106d)时，电弧可能不被引导朝向分隔板(112)。
移动触头组件(102)的一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分被成形为倒角(116)，以将电弧引导朝向一个或多个中心指(106c、106d)。移动触头组件(102)的一个或多个接触指被表示为(106a、106b、106c、106d、106e和106f)。作为示例，图3示出了六个接触指。然而，移动触头组件(102)可以包括任何数目的接触指。一个或多个外围接触指(例如，106a、106f)的顶部部分可以被成形为倒角(116)。倒角可以包括将一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分成形为角度。倒角可以在移动触头组件(102)的长度之上延伸。当电弧采用倒角(116)的形状时，一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分的倒角可以将电弧引导朝向一个或多个中心指(106c、106d)。在图3中，(301)示出了由于外围接触指(106a、106f)的倒角而导致的一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)上的电弧的移动。如图所示，移动(301)朝向一个或多个中心指(106c、106d)。因此，避免了电弧朝向电弧室(111)的侧壁的延伸，并且电弧被朝向一个或多个中心指(106c、106d)移动，这转而将电弧引导朝向分隔板(112)。在示例中，接触指的数目可以是五个，并且两个外围接触指可以被倒角。在另一示例中，接触指的数目可以是十个，并且四个外围接触指可以被倒角，以将电弧引导朝向一个或多个中心指(106c、106d)。
图4A示出了一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分上的倒角(116)的优选的几何形状(401)。如图所示，一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分以角度X被倒角。例如，角度X可以是17°。在实施例中，一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分以包括10°至20°的范围内的角度被倒角。倒角(116)的角度可以基于断续器(100)的几何形状而变化。固定电弧滑道(110)的一个或多个边缘被成形为倒角(116)。当电弧采用倒角(116)的形状时，固定电弧滑道(110)的一个或多个边缘的倒角可以将电弧引导朝向移动触头组件(102)的中心。如图所示，移动(301)朝向移动触头组件(102)的中心。因此，电弧朝向移动触头组件(102)的中心的移动促进将电弧引导朝向分隔板(112)。
图4B示出了固定电弧滑道(110)的一个或多个边缘上的倒角(116)的优选的几何形状(402)。如图所示，一个或多个边缘以角度Y被倒角。例如，角度Y可以是17°。在实施例中，固定电弧滑道(110)的一个或多个边缘以包括在10°至20°的范围内的角度被倒角。倒角(116)的角度可以基于断续器(100)的几何形状而变化。可以看出，倒角的一个或多个外围接触指(106a、106f)和固定电弧滑道(110)的一个或多个边缘将电弧限制到一个或多个中心指(106c、106d)。
图5示出了一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的一个或多个中心指(106c、106d)的延伸/突出。一个或多个中心指(106c、106d)朝向固定触头组件(101)的灭弧触头(103)突出。图5中所示的移动触头组件(102)包括六个接触指(106a、……、106f)。一个或多个中心指(106c、106d)朝向固定触头组件(101)的灭弧触头(103)突出。在示例中，接触指的数目可以是七个，并且三个中心指可以被突出。在另一示例中，接触指的数目可以是三个，并且一个中心指可以被突出。当移动触头组件(102)从固定触头组件(101)断开连接时，与一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的其它接触指(106a、106b、106e、106f)相比，一个或多个接触指中的一个或多个中心指(106c、106d)与固定触头组件(101)的断开具有延迟，其中该延迟导致在一个或多个中心指(106c、106d)与固定触头组件(101)之间的电流的中断。电流的中断中的延迟将电弧限制到一个或多个中心指(106c、106d)。在本说明书中，一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)与一个或多个接触指(106a、……、106f)可互换使用，这是因为六个接触指(106a、……、106f)被示出作为示例。一个或多个中心指被称为一个或多个中心指(106c、106d)。除了中心指之外的接触指被表示为其它接触指(106a、106b、106e、106f)。当移动触头组件(102)从固定触头组件(101)断开连接时，其它接触指(106a、106b、106e、106f)可以从灭弧触头(103)断开。由于一个或多个中心指(106c、106d)朝向灭弧触头(103)突出，因此当其它接触指(106a、106b、106e、106f)从固定触头组件(101)断开连接时，一个或多个中心指(106c、106d)可以保持连接到灭弧触头(103)。当移动触头组件(102)继续从固定触头组件(101)断开连接时，一个或多个中心指(106c、106d)可以从灭弧触头(103)断开。因此，一个或多个中心指(106c、106d)可以中断在电路中流动的电流。当一个或多个中心指(106c、106d)保持连接到灭弧触头(103)时，电路可以闭合，并且不形成电弧。当一个或多个中心指(106c、106d)从灭弧触头(103)断开连接时，可以在一个或多个中心指(106c、106d)与灭弧触头(103)之间形成电弧。因此，电弧被限制到一个或多个中心指(106c、106d)。
图6A和图6B示出了在从固定触头组件(101)断开连接期间的移动触头组件(102)的移动。如图6A所示，当移动触头组件(102)开始从固定触头组件(101)断开连接时，其它接触指(106a、106b、106e、106f)可以从灭弧触头(103)断开，而一个或多个中心指(106c、106d)如由(601)所示保持连接到灭弧触头(103)。如图6B所示，当移动触头组件(102)继续从固定触头组件(101)断开连接时，一个或多个中心指(106c、106d)可以从灭弧触头(103)断开连接。当电流被一个或多个中心指(106c、106d)中断(被示出为602)时，可以在一个或多个中心指(106c、106d)与灭弧触头(103)之间形成电弧。因此，电弧可以被限制到一个或多个中心指(106c、106d)。
返回参考图5，示出了包括磁通块(113)的断续器(100)。磁通块(113)被安装在固定触头组件(101)上。在实施例中，磁通块(113)可以是钢块，或者磁通块(113)可以由任何磁性材料制成。磁通量是穿过给定区域的总磁场的量度。由于断续器(100)中的电流，磁通量可以被生成。磁通块(113)可以将生成的磁通量靠近朝向一个或多个中心指(106c、106d)集中。在实施例中，磁通块(113)的宽度可以小于固定电弧滑道(110)的宽度。磁通块(113)的宽度可以等于一个或多个中心指(106c、106d)的宽度。以此方式，磁通量可以朝向一个或多个中心指(106c、106d)集中。一个或多个中心指(106c、106d)中的集中的磁通量可以将电弧拉向一个或多个中心指(106c、106d)。因此，朝向一个或多个中心指(106c、106d)的集中的磁通量将电弧限制到一个或多个中心指(106c、106d)。磁通块(113)还可以增加从断续器(100)的底部朝向磁通块(113)的电弧的移动。在另一实施例中，磁通块(113)的宽度可以等于固定电弧滑道(110)的宽度。例如，在移动触头组件(102)上可以存在单个接触指。固定电弧滑道(110)的宽度可以等于单个接触指的宽度。磁通块(113)的宽度可以等于固定电弧滑道(110)的宽度以将磁通量集中到单个接触指。在另一实施例中，磁通块(113)的宽度可以大于固定电弧滑道(110)的宽度。例如，在移动触头组件(102)上可以存在三个接触指。固定电弧滑道(110)的宽度可以等于三个接触指的宽度。磁通块(113)的宽度可以大于固定电弧滑道(110)的宽度以将磁通量集中到三个接触指，以通过分隔板(112)有效地分隔电弧。
图7示出了断续器(100)的透视图和前视图。如在前视图中所示，磁通量围绕磁通块(113)的宽度形成闭合回路，这将电弧限制到磁通块(113)的宽度。该电弧转而被限制到一个或多个中心指(106c、106d)。被限制到一个或多个中心指(106c、106d)的电弧被引导朝向分隔板(112)。在实施例中，利用绝缘材料(117)绝缘磁通块(113)。电弧可以被吸引到磁通块(113)并且可以维持在磁通块(113)附近。这可以减少电弧朝向一个或多个中心指(106c、106d)的移动，这转而减少电弧朝向多个分隔板(112)的移动。绝缘材料(117)避免了朝向磁通块(113)的电弧的吸引。绝缘材料(117)可以是塑料。塑料是不透磁的。因此，绝缘材料(117)不会由于集中的磁通量而影响电弧的移动。
图8示出了包括一个或多个板(114)的电弧室(111)的分解图。如图所示，多个分隔板(112)被封闭在电弧室(111)的侧壁内。电弧室(111)的侧壁包括一个或多个板(114)。在图8中示出了单个板(114)。一个或多个板(114)可以是钢板。一个或多个板(114)可以由任何磁性材料制成。侧壁上的一个或多个板(114)可以增加电弧的移动。在实施例中，一个或多个板(114)可以增加低电流处的电弧的移动。例如，高电流可以是3000A并且低电流可以是2A。在低电流处，电弧可能没有足够的磁力朝向多个分隔板(112)移动。电弧室(111)的侧壁上的一个或多个板(114)可以增加电弧的磁力并且可以有助于将电弧从断续器(100)的底部拉向多个分隔板(112)。一个或多个板(114)可以靠近灭弧触头(103、107)。在一个示例中，如图7所示，可以存在靠近灭弧触头(103、107)的两个板(114)。在另一示例中，四个板可以封闭灭弧触头(103、107)。一个或多个板(114)被嵌入在绝缘材料(118)中。一个或多个板(114)与所有侧面绝缘。在常规断续器中，电弧可以被吸引到一个或多个板(114)并且可以维持在一个或多个板(114)附近。这可以减少电弧朝向多个分隔板(112)的移动。绝缘材料(118)避免电弧朝向一个或多个板(114)的吸引。在实施例中，绝缘材料(118)是增强聚合物。绝缘材料(118)可以在低电流中断期间增强介电性能。在示例中，绝缘材料(118)可以是玻璃增强热固性聚酯片材料(GPO-3材料)。在另一示例中，绝缘材料(118)可以是玻璃纤维增强塑料(GFRP)。GPO-3和GFRP材料具有高介电强度。可能需要高介电强度以有效地熄灭电弧。如果介电强度低，则绝缘材料(118)可能在若干操作中劣化并且电弧可能维持在一个或多个板(114)附近。在示例中，GPO-3和GFRP材料可以仅被提供在一个或多个板(114)附近，这是因为电弧被拉向一个或多个板(114)。可以利用塑料绝缘电弧室(111)的其它部分。在另一示例中，可以利用GPO-3和GFRP材料完全地绝缘电弧室(111)。一个或多个板(114)增加电弧在低电流处到多个分隔板(112)的移动。
在本公开中，移动接触指的接触指中的外围接触指和固定电弧滑道的边缘被倒角。倒角将电弧限制到接触指中的中心指。进一步，移动触头组件的中心指朝向固定触头组件的灭弧触头突出。电弧被进一步限制到中心指并且被引导朝向分隔板。此外，磁通块被用于将电弧限制到中心指。此外，电弧室上的板增加电弧以低电流朝向分隔板的移动。进一步，板上的绝缘材料避免了电弧朝向板的吸引并且进一步将电弧引导朝向分隔板。因此，本公开的断续器将电弧引导朝向中心指并且避免电弧朝向电弧室的侧壁的移动。因此，电弧朝向分隔板移动。电弧朝向分隔板的移动确保电弧的有效熄灭。
除非另有明确说明，否则术语“一实施例”、“本实施例”、“这实施例”、“该实施例”、“多个实施例”、“一个或多个实施例”、“一些实施例”和“一个实施例”是指“本发明的一个或多个(但不是全部)实施例”。
除非另有明确说明，否则术语“包括”、“包含”、“具有”及其变型是指“包括但不限于”。
除非另有明确说明，否则项目的列举列表并不暗示任何或所有项目是相互排斥的。除非另有明确说明，否则术语“一”、“一个”和“该”是指“一个或多个”。
对具有彼此通信的若干部件的实施例的描述并不暗示需要所有这些部件。相反，描述了多种可能的可选部件以说明本发明的多种可能的实施例。
当在本文中描述单个设备或制品时，很明显可以使用一个以上的设备/制品(无论它们是否合作)来代替单个设备/制品。类似地，在本文中描述了一个以上的设备或制品(无论它们是否合作)，很明显可以使用单个设备/制品代替一个以上的设备或制品，或者可以使用不同数目的设备/制品代替所示数目的设备或程序。设备的功能和/或特征可以备选地由未被明确地描述为具有这种功能/特征的一个或多个其它设备来体现。因此，本发明的其它实施例不需要包括设备本身。
最后，在说明书中使用的语言主要是为了可读性和指导性的目的而选择的，并且可能没有被选择来描绘或限制本发明的主题。因此，本发明的范围旨在不受该详细描述的限制，而是受基于此处的应用的任何权利要求的限制。因此，本发明的实施例的公开旨在说明而非限制在以下权利要求中阐述的本发明的范围。
尽管本文已经公开了各个方面和实施例，但是其它方面和实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是为了说明的目的而不是限制性的，真实范围由以下权利要求指示。
附图标记：
Figure BDA0003317635550000141
Figure BDA0003317635550000151

Claims (9)

1.一种用于直流(DC)中断的断续器(100)，包括：固定触头组件(101)、移动触头组件(102)和具有多个分隔板(112)的电弧室(111)，其中所述固定触头组件(101)包括主触头(104)、灭弧触头(103)和固定端子(105)，其中所述移动触头组件(102)包括一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)，每个接触指包括主触头(108a)和灭弧触头(107a)、底部端子(119)以及被附接到所述底部端子(119)的柔性连杆(109)，其中当所述移动触头组件(102)被连接到所述固定触头组件(101)时，在所述固定触头组件(101)与所述移动触头组件(102)之间形成的电路被闭合，并且当所述移动触头组件(102)与所述固定触头组件(101)断开连接时，所述电路被开路，其中当所述移动触头组件(102)从所述固定触头组件(101)断开连接时，在所述灭弧触头(103、107)之间形成电弧，其中所述多个分隔板(112)分隔所述电弧，从而中断在所述电路中流动的电流；
其中所述移动触头组件(102)的所述一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的一个或多个外围接触指(106a、106f)的顶部部分被成形为倒角(116)；
其中所述一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的一个或多个中心指(106c、106d)突出朝向所述固定触头组件(101)的所述灭弧触头(103)；其中所述固定触头组件(101)被连接到固定电弧滑道(110)，其中所述固定电弧滑道(110)的一个或多个边缘被成形为所述倒角(116)；
其中所述断续器(100)包括被安装在所述固定触头组件(101)上的磁通块(113)，其中所述磁通块(113)将磁通量朝向所述一个或多个中心指(106c、106d)集中，其中所述一个或多个中心指(106c、106d)中的所集中的磁通量将所述电弧限制到所述一个或多个中心指(106c、106d)。
2.根据权利要求1所述的断续器(100)，其中所述电弧室(111)包括被嵌入在绝缘材料(118)中的一个或多个板(114)，其中所述一个或多个板(114)与所有的侧面绝缘，其中所述一个或多个板(114)靠近所述灭弧触头(103、107)。
3.根据权利要求2所述的断续器(100)，其中所述绝缘材料(118)是增强聚合物。
4.根据权利要求1所述的断续器(100)，其中所述磁通块(113)由磁性材料制成、并且以绝缘材料(117)绝缘。
5.根据权利要求1所述的断续器(100)，其中经倒角的所述一个或多个外围接触指(106a、106f)以及所述固定电弧滑道(110)的所述一个或多个边缘将所述电弧限制到所述一个或多个中心指(106c、106d)。
6.根据权利要求1所述的断续器(100)，其中当所述移动触头组件(102)从所述固定触头组件(101)断开连接时，与所述一个或多个接触指(106a、106b、……、106n)中的其它接触指(106a、106b、106e、106f)相比，所述一个或多个中心指(106c、106d)从所述固定触头组件(101)的断开连接具有延迟，其中所述延迟导致在所述一个或多个中心指(106c、106d)与所述固定触头组件(101)之间的所述电流的中断，从而将所述电弧限制到所述一个或多个中心指(106c、106d)。
7.根据权利要求1所述的断续器(100)，其中所述磁通块(113)的宽度是以下一项：小于所述固定电弧滑道(110)的宽度、等于所述固定电弧滑道(110)的所述宽度、或大于所述固定电弧滑道(110)的所述宽度。
8.根据权利要求1所述的断续器(100)，其中所述顶部部分是所述一个或多个外围接触指(106a、106f)的移动电弧滑道(115)。
9.根据权利要求1所述的断续器(100)，其中所述一个或多个外围接触指(106a、106f)的所述顶部部分和所述固定电弧滑道以包括10°至20°的范围内的角度被倒角。
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