CN116417297A - 具有烟火式激发装置的开关电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有烟火式激发装置的开关电器，在具有烟火式激发装置的基础上，还在开关电器的动接触部上设有导磁环组件，其一能够提高开关电器的抗短路能力，可以将开关电器应用在高抗短路需求的场合中；其二能够选用弹性系数k值小的超程弹性件或减小超程弹性件的行程量，从而减小烟火式激发装置所需的火药量，提高烟火式激发装置的可靠性；其三能加速触点的分断，提高电气安全。

Description

具有烟火式激发装置的开关电器

技术领域

本发明涉及开关电器领域，具体涉及具有烟火式激发装置的开关电器。

背景技术

继电器广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是电气回路中控制开关状态的核心元器件。随着电气技术的不断发展和更迭，主回路负载要求越来越高，同时对继电器的抗短路要求也越来越高。近年来，更是有厂家提出20KA甚至30KA的主回路抗短路能力，在如此高的短路电流下，继电器的触点之间将出现极大的短路电动斥力，迫使动簧片被斥离静触头。而为了抵抗该短路电动斥力以保持动簧片和动触头的闭合状态，不得不通过增大触头弹簧的压力或动簧片的闭合磁吸力(即通过电磁驱动机构驱动动簧片运动闭合的磁吸力)来抵抗该电动斥力。但触头弹簧的压力或动簧片的闭合磁吸力增大的同时，也会影响动簧片的正常分断动作，当短路电流进一步增大时，如若分断不及时，则无法保障回路安全。因此，有的现有技术中通过设置烟火式激发装置(pyrotechnic actuator)来帮助继电器进行快速分断，当系统监测到短路电流达到临界值时，触发激发装置引爆火药，借助火药爆炸的冲击力推动动触点(动簧片)快速分断，实现回路保护作用。

然而，烟火式激发装置在应用于抗短路能力较大的继电器时，所需的爆炸冲击力也更大，因此携带的火药量也更多，不利于生产和组装过程中的安全管控。

发明内容

因此，针对上述问题，本发明提出一种结构优化的具有烟火式激发装置的开关电器。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明提出具有烟火式激发装置的开关电器，包括开关电器本体和设置在开关电器本体上的烟火式激发装置，开关电器本体包括直动电磁驱动机构以及包括固定设置的静接触部和可动的动接触部以执行开关功能，所述直动电磁驱动机构包括推杆组件，所述动接触部通过弹性件装配在所述推杆组件中，以实现与静接触部超程接触，还包括至少一组导磁环组件，所述导磁环组件包括相向设置的上导磁体和下导磁体，所述上导磁体固定连接在所述推杆组件的上端，所述下导磁体固定连接在所述动接触部上，所述烟火式激发装置包括用于执行向下运动的推动介质，所述推动介质对应在所述推杆组件的位置的上端。

其中，所述推动介质是所述烟火式激发装置点火产生的高压燃气，或者所述推动介质是活塞。

其中，为提高开关电器的抗短路能力，在一个实施例中，优选其中，所述导磁环组件设有n组，n≥2。

其中，基于制造和安装考虑，在一个实施例中，优选所述上导磁体呈一字型结构且固定横置在所述动接触部上方，所述下导磁体呈U字型结构，所述下导磁体和所述动接触部固定连接并半包围所述动接触部的至少部分载流导体，U字型的所述下导磁体开口朝向所述上导磁体设置，使得所述上导磁体和下导磁体形成一个导磁回路。

其中，基于制造和安装考虑，在一个实施例中，优选所述推杆组件包括一约束框架，所述动接触部穿设过所述约束框架，所述弹性件固定安装在所述约束框架内部，且通过所述弹性件的弹性力将所述动接触部朝所述约束框架上端抵顶，所述上导磁体固定连接在所述约束框架顶端内侧从而设置在所述动接触部上方，所述约束框架向上移动以使所述动接触部和静接触部相抵后，所述直动电磁驱动机构驱动所述约束框架继续上移以压缩所述弹性件，并使所述上导磁体和下导磁体之间存在一定的磁气隙。

其中，为减小超程弹性件的弹性力需求，从而也减小烟火式激发装置的火药量，在一个实施例中，优选所述动接触部和静接触部相抵时，所述弹性件的弹性力小于所述动接触部和静接触部之间的最大电动斥力。

其中，为便于制造、运输和组装烟火式激发装置，在一个实施例中，优选所述烟火式激发装置是独立的模块化结构，作为独立模块的烟火式激发装置从所述开关电器本体外部固定安装在所述开关电器本体上，所述烟火式激发装置通过引燃火药产生爆炸冲击力，迫使所述动接触部远离所述静接触部使所述开关电器快速断开。

其中，基于制造和安装考虑，在一个实施例中，优选所述开关电器本体包括陶瓷罩，所述陶瓷罩至少包围所述静接触部和动接触部与彼此的触点部分从而形成一接触内腔，所述陶瓷罩上设有插孔，所述烟火式激发装置一端穿过所述插孔伸入到所述接触内腔中以正对布置在所述动接触部一侧。

其中，基于制造和安装考虑，在一个实施例中，优选所述烟火式激发装置包括激发器、底壳和作为所述推动介质的活塞，所述激发器和底壳相接合固定，所述底壳呈空心结构，所述活塞配合安装在所述底壳内，所述底壳穿过所述插孔伸入到所述接触内腔中并朝向所述动接触部，所述烟火式激发装置激发时，所述激发器引燃火药并通过燃气推动所述活塞冲破所述底壳，所述活塞在所述底壳的导向作用下朝所述动接触部移动，从而推动所述动触接部使之远离所述静接触部。

其中，为了提高开关电器的灭弧能力，在一个实施例中，优选所述活塞或者底壳内还储存有灭弧介质，所述活塞冲破所述底壳后，通过所述活塞或底壳的破裂将所述灭弧介质向所述接触内腔释放，以对所述静接触部和动接触部之间的电弧进行灭弧处理。

其中，优选地，所述开关电器是直流高压继电器。

本发明具有以下有益效果：本发明在具有烟火式激发装置的开关电器的基础上还设有导磁环组件，其一能够提高开关电器的抗短路能力，可以将开关电器应用在高抗短路需求的场合中；其二能够减小超程弹簧对动簧片的触点压力的需求，选用弹性系数k值小的超程弹性件或减小超程弹性件的行程量，从而减小烟火式激发装置所需的火药量，提高烟火式激发装置的可靠性，同时电磁驱动机构中动铁芯的接触保持力也可以相应减小，可以减小动铁芯的直径、复位弹簧的弹性力、线圈的吸力等，从而进一步减小烟火式激发装置所需的火药量，提高烟火式激发装置的可靠性；其三能加速触点的分断，提高电气安全。

附图说明

图1是实施例1中具有烟火式激发装置的继电器的剖视图(继电器处在断开状态)；

图2是实施例1中烟火式激发装置插入固定连接在陶瓷罩上的示意图；

图3是实施例1中烟火式激发装置的结构爆炸图；

图4是实施例1中烟火式激发装置的剖视图；

图5是实施例1中激发器的结构爆炸图(正视图)；

图6是实施例1中激发器的结构爆炸图(立体图)；

图7是实施例1中具有烟火式激发装置的继电器的剖视图(继电器处在导通状态)；

图8是实施例1中具有烟火式激发装置的继电器的剖视图(烟火式激发装置激发)；

图9是实施例1中推杆组件的立体示意图；

图10是实施例1中推杆组件的结构爆炸图；

图11是实施例1中约束框架受活塞冲击而被砸扁的示意图(正视图)；

图12是实施例1中约束框架受活塞冲击而被砸扁的示意图(立体图)；

图13是实施例1中动簧片以及导磁环组件的示意图；

图14是实施例1中导磁环组件产生吸力以抵抗短路电流的电动斥力的示意图；

图15是实施例2中动簧片以及导磁环组件的示意图；

图16是实施例3中动簧片以及导磁环组件的示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例1：

参阅图1-2所示，作为本发明的优选实施例，提供一种具有烟火式激发装置的继电器，包括继电器本体100以及安装附接在继电器本体100上的烟火式激发装置5，继电器本体100包括实现其导通或断开的静触头1(作为静接触部)和动簧片2(作为动接触部)，继电器本体100还包括外壳体3，静触头1一端外露出外壳体3与外部负载电连接，另一端伸入到外壳体3内部，动簧片2设置在外壳体3内部并与电磁驱动机构4连接。其中，静触头1设有内螺纹，可用于与外部接线端螺纹连接固定。动簧片2为桥式动簧片，在电磁驱动机构4的作用下，动簧片2可相对靠近或远离静触头1移动，当动簧片2同时与两个静触头1接触时，实现负载的连通。为便于描述，定义静触头1相对处于动簧片2的上方，动簧片2相对处于静触头1的下方。

继电器本体100还包括陶瓷罩6，陶瓷罩6固定设于外壳体3内部，并封盖住静触头1的下端以及动簧片2(也即封盖静触头1和动簧片2与彼此的接触点)从而形成一接触内腔，通过陶瓷罩6将静触头1和动簧片2的接触点与外界空气隔离以获得高的耐压性能，可有效保证继电器低接触电阻、长寿命、可靠性高。且当继电器短路时，陶瓷材料的耐电弧、抗高温特性可保证短路电弧下的回路安全可靠。

外壳体3进一步包括相接合的底座32和上盖31，陶瓷罩6设于该上盖31的内部，烟火式激发装置5从陶瓷罩6外部插入固定连接在陶瓷罩6上，烟火式激发装置5下端伸入到陶瓷罩6内的接触内腔中以正对在动簧片2上方，上盖31再盖设于陶瓷罩6和烟火式激发装置5以完成继电器的整体组装。配合参阅图2，烟火式激发装置5是一独立的模块化结构，其外形大致呈柱状回转体结构，在陶瓷罩6上端开设有一插孔61，烟火式激发装置5下端穿过该插孔61以伸入该接触内腔中。烟火式激发装置5具体可通过焊接、铆接、螺接等方式固定在陶瓷罩6上，在本实施例中，烟火式激发装置5通过钎焊固定在陶瓷罩6上。以及，本实施例中，上盖31的顶面具有让位和匹配两个静触头1和一个烟火式激发装置5的通孔和中空圆柱段，从而两个静触头1的顶端能够外露出外壳体3，同时烟火式激发装置5的外部能够被包覆保护。另外为了提高电气安全性，该中空圆柱段的外壁的两侧还向垂直于图示的纸面方向分别延伸出防护挡板(因角度问题图未示出)。在其他实施例中，烟火式激发装置5也可以固定连接在外壳体3上，但本实施例选择将烟火式激发装置5固定连接在陶瓷罩6上可以简化装配流程，总装时将烟火式激发装置5、静触头1固定装配在陶瓷罩6上之后盖上上盖31即可。

参阅图3-6，烟火式激发装置5具体包括激发器51、活塞52(作为推动介质)和底壳53。激发器51和底壳53一上一下地相接合固定，活塞52被容纳在激发器51和底壳53之间。其中，激发器51进一步包括空心的激发器基座512以及固定安装在激发器基座512内部的连接器511、点火具513和密封环514。激发器基座512呈筒状结构，其下端设有第一翻边510，底壳53也是空心的筒状结构，底壳53上端设有第二翻边532，以第一翻边510和第二翻边532相对接并固定(如焊接、铆接、螺接固定)从而实现激发器51和底壳53的接合固定。底壳53下端伸入陶瓷罩6的接触内腔中，且第二翻边532钎焊固定在陶瓷罩6上从而实现烟火式激发装置5和陶瓷罩6的固定连接。另外，由于第一翻边510和第二翻边532形成外扩的扩径部位进一步将插孔61密封，能够保证陶瓷罩6的密闭性。

本实施例中，激发器基座512和底壳53相接合固定形成烟火式激发装置5的外壳体。连接器511、点火具513、密封环514和活塞52由上至下依次设置在该外壳体内部，连接器511与点火具513的引线5131连接。其中连接器511卡接固定在激发器基座512内壁上，密封环514过盈压入激发器基座512中并将点火具513向上压紧固定，活塞52上下两端分别由密封环514和底壳53抵紧，密封环514能够起到防潮及气密封的效果，且通过密封环514受压产生的微变形可以将其上方的点火具513和下方的活塞52进一步压紧，防止振动松脱。

配合参阅图7-8，连接器511用于固定连接监测激发电路的点火引线以传递监测激发电路发出的激发电信号以激发点火具513，该监测激发电路可以是监测电流值(或者电流爬升速率)到达一定阈值后，发出激发电信号经由连接器511向下传导，并激发点火具513进行点火。在活塞52和点火具513之间设有一气隙50，点火具513引燃火药后在此气隙50中产生高压燃气(即进行点火)，推动活塞52向下冲破底壳53进而活塞52推动动簧片2向下运动，帮助动簧片2脱离与静触点1的接触，实现继电器的快速分断。

底壳53是空心筒状结构，且活塞52是轴孔配合在底壳53内部的回转体结构，从而底壳53能够对活塞52形成导向作用，使点火具513点火之后活塞52沿底壳53的空心筒状的内腔轴向向下运动。

本实施例中是采用活塞52来执行烟火式激发装置的向下运动，在其他实施例中，烟火式激发装置也可以不设有活塞，单纯依靠点火具513引燃火药后产生高压燃气来冲破底壳53并推动动簧片2。也就是说，用于实现烟火式激发装置的向下推动动簧片2的推动介质既可以是高压燃气本身，也可以是活塞52。

在本实施例中，烟火式激发装置5是一个模块化结构，其独立于继电器本体之外，能够先单独生产，再固定安装到继电器上。烟火式激发装置5的生产、运输易于管控，零件数量少、易于装配，零部件的标准化也更易实现，达到降重降本提性能目的。并且点火具513伸出一引线5131通过连接器511与监测激发电路的点火引线进行连接，从而点火具513内的火药距离点火引线的引出端较远，温升低，降低了药剂耐温要求。

作为一种优选的实例，本实施例中烟火式激发装置5是应用于陶瓷密封继电器，具体采用烟火式激发装置5与陶瓷罩焊3焊接，焊接的紧固性良好，烟火式激发装置5的密封性及抗振动性能更好，且烟火式激发装置5外壳体成型更简单，产品高度更低。在其他实施例中，烟火式激发装置5也可以应用于其他结构的继电器中，只要在继电器本体上设置一插孔(如本实施例的插孔61)供烟火式激发装置5插入，并通过固定连接手段将烟火式激发装置5附接在继电器上即可。烟火式激发装置5也可采用可拆卸连接(如螺接)的方式与继电器本体固定，从而烟火式激发装置5可以根据输入要求进行快速更换。

如图8，在底壳53中还设有灭弧介质54，当烟火式激发装置5被激发时，借助活塞52向下冲破底壳53使灭弧介质54释放在陶瓷罩6的接触内腔中，对静触头1和动簧片2的触点间隙进行灭弧处理，进一步加速触点断开时的灭弧能力，提高产品短路安全性。本实施例中，灭弧介质54是石英砂。除了将灭弧介质54储存在底壳53内，在其他实施例中，也可以将灭弧介质54储存在活塞52内，例如将活塞52下端(撞击部)设置为易碎的具有中心空腔的柱体结构，当活塞52撞击到动簧片2时，活塞52下端因冲击破裂而产生裂隙使得灭弧介质54释放。由于该烟火式激发装置5在点火爆炸后，其下端的气体快速膨胀，存储在底壳53内或活塞52内的灭弧介质54能够跟着爆炸气体一起极其迅速地均匀撒布在接触内腔中，最大程度上不受静触头1和动簧片2的外形和接触内腔内轮廓的限制，就能够在很短地时间内就直接发挥灭弧功效。

电磁驱动机构4用于驱动动簧片2移动，参阅图7-8，电磁驱动机构4具体包括静铁芯41、线圈42、动铁芯43、推杆组件44和复位弹簧45，还包括用于传输磁力线和提高磁能利用率的第一轭铁件46、第二轭铁件47以及导磁筒48，推杆组件44下端与动铁芯43固定连接，上端通过和动簧片2联动连接。复位弹簧45一端作用在静铁芯41上，另一端作用在动铁芯43上。通过对线圈42通电使静铁芯41吸引动铁芯43上移，使推杆44向上推动动簧片2上移；线圈42断电时，电磁驱动机构4在复位弹簧45的弹性力作用下复位。电磁驱动机构4作为常见的直动式磁路结构，其运行原理本例不再赘述。

参阅图9-10，推杆组件44包括推杆441、弹簧座442和U型支架443，推杆441用于输出电磁驱动机构4的驱动力，其下端和动铁芯43固定连接(可配合参阅图8)，上端和弹簧座442固定连接。U型支架443是片状结构，包括设置于弹簧座442上方的顶板4431以及连接在顶板4431两端向下延伸的两个侧板4432，两个侧板4432下端与弹簧座442两端固定连接，从而弹簧座442和U型支架443连接形成一方形空心的约束框架400。超程弹簧445(作为超程弹性件)下端抵触在弹簧座442上，动簧片2穿设过约束框架400并在超程弹簧445的弹性力作用下抵向顶板4431，从而借助超程弹簧445的弹性力，使超程弹簧445和动簧片2稳定安装在该约束框架400内。

参阅图11、12，本实施例采用弹簧座442和U型支架443形成一约束框架400，当烟火式激发装置5被激发时，活塞52向下冲击在该约束框架400上，使得推杆组件44和动簧片2向下运动，当弹簧座442被继电器内部结构止挡停止之后，在活塞52的冲击力下超程弹簧445被进一步压缩，U型支架443的两个侧板4432受压弯折，产生塑性形变，使得整个约束框架400被打扁且无法复原，从而整个推杆组件44和动簧片2的高度被进一步压低，U型支架443由于是跨设在板状的动簧片2上方，从而能够约束动簧片2朝向静触头1的反弹回复。而且由于活塞52向下冲击使得该约束框架400被压缩打扁，能够进一步拉开动簧片2和静触头1之间的触点间隙，提高短路安全性。从另一个角度来说，由于本实施例中弹簧座442和U型支架443形成的约束框架400能够被压缩打扁，比起推杆组件无法压缩打扁的其他方案来说，本实施例的推杆组件44和动簧片2受活塞52冲击时，只需要更小的向下运动的路程(叠加约束框架400地打扁压缩空间后)就能保证拉开足够大的触点间隙，因此陶瓷罩6的接触内腔的高度空间也可以适当设置得较小，可以与不设有烟火式激发装置5的继电器的规格保持一致(现有的设有烟火式激发装置5的继电器需要增加接触内腔的高度空间)，从而整个继电器的高度体积也可以减小。

参阅图9-14，推杆组件44还包括至少一组导磁环组件，一组导磁环组件包括上导磁体447和下导磁体446，上导磁体447和下导磁体446形成围绕动簧片2至少部分载流导体的导磁回路，从而，当动簧片2流过大短路电流时，通过上导磁体447对下导磁体446的磁吸力将动簧片2向上抵顶，以抵抗短路电流造成的电动斥力。具体在本实施例中，上导磁体447呈一字型结构，下导磁体446呈U字型结构，上导磁体447固定连接在顶板4431下侧从而设置在动簧片2上方，下导磁体446和动簧片2固定连接并半包围动簧片2的部分载流导体，U字型的下导磁体446开口朝向上导磁体447，从而上导磁体447和下导磁体446形成一个导磁回路。

由于上导磁体447固定连接在顶板4431上，而下导磁体446和动簧片2固定连接，因此继电器导通状态下，即推杆组件44向上推动动簧片2和静触头1相接触时，因静触头1的止挡作用，下导磁体446无法继续上升，但弹簧座442能够进一步压缩超程弹簧445，使得约束框架400能够继续上升，进而使上导磁体447和下导磁体446之间存在一定的磁气隙。同时，超程弹簧445的进一步压缩也实现了继电器导通状态下触点的超行程。

在本实施例中共设有两组导磁环组件，其中在动簧片2宽度方向上的中间设置开设有通孔21，通过通孔21将动簧片2宽度方向上分出两条载流导体，两组导磁环组件是分别围绕在两条载流导体上形成相互独立的导磁回路。

除了采用本实施例的约束框架400来固定上导磁体447，在其他实施例中也可以采用其他的固定结构，例如采用一支杆穿过动簧片2，上导磁体固定在该支杆穿出动簧片2的一端上。

本实施例所提出的“导磁环组件”，是指上导磁体和下导磁体能够形成环形的导磁回路，上导磁体和下导磁体具体一个是一字型结构，一个是U字型结构，在其他实施例中也可以上导磁体和下导磁体都是一字型结构，这种结构同样能形成环形的导磁回路(例如专利CN103038851B中的类似结构)，也属于本实施例所指的“导磁环组件”的范畴。

如图14，本实施例中设有两个导磁回路，能够增加磁极面(共有四个磁极面)提高了磁效率，增大了吸力。当动簧片2出现故障大电流时，两个独立导磁回路即导磁回路Φ1和导磁回路Φ2产生吸力F，去抵抗动簧片与静触头之间故障电流产生的电动斥力，从而大大提高了抗短路电流能力。而且通过将动簧片2分出两条载流导体，可以实现电流的分流，一条载流导体上的分流电流基本为故障电流的一半，磁回路不会出现磁饱和，磁通会增加，所产生的吸力也会增加。

更多关于导磁环组件(上导磁体447和下导磁体446)的结构和功能，可以参阅专利CN209000835U。

本实施例中设有导磁环组件，其一能够提高继电器的抗短路能力，可以将继电器应用在高抗短路需求的场合中；其二能够选用弹性系数k值小的超程弹簧或减小超程弹簧的压缩量，提高烟火式激发装置5的可靠性；其三能加速触点的分断，提高电气安全。

如上述的，当动簧片2出现故障大电流时，导磁环组件能够对动簧片2产生向上的磁吸力，去协助抵抗动簧片2与静触头1之间负载回路的大电流产生的电动斥力(磁吸力能随电动斥力增大而同步增大)，从而大大提高了抗短路电流能力，从而烟火式激发装置的激发电流的设定值上限能够提升；并且，对于常规的没有设置导磁环组件的继电器来说，是单纯依靠超程弹簧的弹性力对动簧片2的压力来抵抗电动斥力，由于短路瞬时的电动斥力很大(短路电流还未达到激发烟火式激发装置的阈值)，因此超程弹簧的压缩量或弹性系数需要设置得较大才能具备足够抵抗电动斥力的弹性力，而超程弹簧的压缩量或弹性系数需要设置得较大，也就意味着如果要进一步压缩超程弹簧需要更大的外力，所以当烟火式激发装置5被激发时，需要较大的冲击力才能进一步压缩超程弹簧，进而推动动簧片2下降，但本实施例设有导磁环组件，负载回路电流(或故障电流)较大时，主要依靠导磁环组件的磁吸力来抵抗电动斥力，超程弹簧的弹性力小于静触头1和动簧片2之间的最大电动斥力，因此超程弹簧的弹性力(对动簧片的触点压力)就可以设置地较小，也就是可以采用弹性系数k值小的超程弹簧，或使超程弹簧的压缩量更小，因此超程弹簧就更容易被压缩，从而所需的烟火式激发装置5产生的冲击力就不用很大，因此烟火式激发装置5的火药量也可以减小，提高了安全性能，而且由于超程弹簧对动簧片的触点压力小，因此电磁驱动机构4中动铁芯43的接触保持力也可以相应减小，如实际设计时可以减小动铁芯43的直径、复位弹簧45的弹性力、线圈42的吸力等，从而进一步减小烟火式激发装置所需的火药量，提高烟火式激发装置的可靠性；而且，活塞52向下冲击并压扁约束框架400上，约束动簧片2朝向静触头1的反弹回复，由于超程弹簧更容易被压缩，因此活塞52也就有更大的能量以冲击在约束框架400上，保证约束框架400无法恢复地形变；另外，一旦短路电流超过而触发监测激发电路的设定的监测电流值时，下导磁体446对上导磁体447的吸力增加，由于下导磁体446对上导磁体447的磁吸力叠加电动斥力，使静铁芯41对动铁芯43的磁吸力不足以支撑动铁芯43和推杆组件44，此时动铁芯43则会先行脱落，带动推杆组件44以及动簧片2下降，与此同时，烟火式激发装置5被激发，活塞52向下冲击在U型支架443上，直到上导磁体447接触到动簧片2，上导磁体447、动簧片2和下导磁体446形成一个整体，上导磁体447和下导磁体446之间的相互磁吸力成为内力，直至最终动簧片2脱离静触头1，用于抵抗电动斥力的导磁环组件的磁吸力消失，在此过程中，活塞52的推力叠加了电动斥力的向下的作用力，推动动簧片2向下进一步加速移动，加速触点的分断，缩短了分断时间，进一步提高了产品的电气安全性。

本实施例以一种继电器结构说明了烟火式激发装置5、导磁环组件和推杆组件44等结构的功能和效果，除继电器外，相同的结构也可以应用在其他的开关电器中，如接触器。

实施例2：

参阅图15，本实施例提出一种继电器，其结构与实施例1的继电器类似，不同之处在于本实施例在动簧片2A上只设有一组导磁环组件，一组导磁环组件包括上导磁体447A和下导磁体446A。本实施例适用于抗短路能力较实施例1更低的继电器，只采用一组导磁环组件可以简化零部件数量和结构，方便生产和组装。

实施例3：

参阅图16，本实施例提出一种继电器，其结构与实施例1的继电器类似，不同之处在于本实施例在动簧片2B设有三组导磁环组件，一组导磁环组件包括上导磁体447B和下导磁体446B。本实施例适用于抗短路能力较实施例1更高的继电器，能够通过提高导磁环组件的磁吸力来提高继电器的抗短路能力。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.具有烟火式激发装置的开关电器，包括开关电器本体和设置在开关电器本体上的烟火式激发装置，开关电器本体包括直动电磁驱动机构以及包括固定设置的静接触部和可动的动接触部以执行开关功能，所述直动电磁驱动机构包括推杆组件，所述动接触部通过弹性件装配在所述推杆组件中，以实现与静接触部超程接触，其特征在于：还包括至少一组导磁环组件，所述导磁环组件包括相向设置的上导磁体和下导磁体，所述上导磁体固定连接在所述推杆组件的上端，所述下导磁体固定连接在所述动接触部上，所述烟火式激发装置包括用于执行向下运动的推动介质，所述推动介质对应在所述推杆组件的位置的上端。

2.根据权利要求1所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述推动介质是所述烟火式激发装置点火产生的高压燃气，或者所述推动介质是活塞。

3.根据权利要求1所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述导磁环组件设有n组，n≥2。

4.根据权利要求1所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述上导磁体呈一字型结构且固定横置在所述动接触部上方，所述下导磁体呈U字型结构，所述下导磁体和所述动接触部固定连接并半包围所述动接触部的至少部分载流导体，U字型的所述下导磁体开口朝向所述上导磁体设置，使得所述上导磁体和下导磁体形成一个导磁回路。

5.根据权利要求1所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述推杆组件包括一约束框架，所述动接触部穿设过所述约束框架，所述弹性件固定安装在所述约束框架内部，且通过所述弹性件的弹性力将所述动接触部朝所述约束框架上端抵顶，所述上导磁体固定连接在所述约束框架顶端内侧从而设置在所述动接触部上方，所述约束框架向上移动以使所述动接触部和静接触部相抵后，所述直动电磁驱动机构驱动所述约束框架继续上移以压缩所述弹性件，并使所述上导磁体和下导磁体之间存在一定的磁气隙。

6.根据权利要求5所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述动接触部和静接触部相抵时，所述弹性件的弹性力小于所述动接触部和静接触部之间的最大电动斥力。

7.根据权利要求1所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述烟火式激发装置是独立的模块化结构，作为独立模块的烟火式激发装置从所述开关电器本体外部固定安装在所述开关电器本体上，所述烟火式激发装置通过引燃火药产生爆炸冲击力，迫使所述动接触部远离所述静接触部使所述开关电器快速断开。

8.根据权利要求7所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述开关电器本体包括陶瓷罩，所述陶瓷罩至少包围所述静接触部和动接触部与彼此的触点部分从而形成一接触内腔，所述陶瓷罩上设有插孔，所述烟火式激发装置一端穿过所述插孔伸入到所述接触内腔中以正对布置在所述动接触部一侧。

9.根据权利要求8所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述烟火式激发装置包括激发器、底壳和作为所述推动介质的活塞，所述激发器和底壳相接合固定，所述底壳呈空心结构，所述活塞配合安装在所述底壳内，所述底壳穿过所述插孔伸入到所述接触内腔中并朝向所述动接触部，所述烟火式激发装置激发时，所述激发器引燃火药并通过燃气推动所述活塞冲破所述底壳，所述活塞在所述底壳的导向作用下朝所述动接触部移动，从而推动所述动接触部使之远离所述静接触部。

10.根据权利要求9所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述活塞或者底壳内还储存有灭弧介质，所述活塞冲破所述底壳后，通过所述活塞或底壳的破裂将所述灭弧介质向所述接触内腔释放，以对所述静接触部和动接触部之间的电弧进行灭弧处理。

11.根据权利要求1-10任一所述的具有烟火式激发装置的开关电器，其特征在于：所述开关电器是直流高压继电器。

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