CN117373878A - 小型直流断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型直流断路器，包括壳体和设置在壳体内的动触头、静触头、动引弧片、静引弧片、磁吹导体、竖置灭弧罩和横置灭弧罩，静引弧片延伸到竖置灭弧罩的上端，动引弧片延伸到横置灭弧罩的外端，磁吹导体设置在壳体内壁上，磁吹导体包括竖直设置在竖置灭弧罩的前方的一段竖置导体和横向设置在横置灭弧罩的上方一段横置导体，横置导体连接在竖置导体的下端，磁吹导体的竖置导体上端连接在动引弧片上，横置导体的外端连接到外部导体，本发明的厚度仅为18mm，通过在改变小型断路器内部的灭弧罩结构，增加一段横置灭弧罩实现对高电压的分断灭弧，同时采用磁吹导体加速电弧向灭弧罩运动的速度，提高灭弧能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种低压开关，尤其是一种小型直流断路器。
背景技术
小型直流断路器是小型断路器系列中用于对直流线路的过载保护，短路保护及线路的不频繁转换之用。
对于直流电电压，因为电流没有过零，电弧不能通过过零点自然熄灭，所以在现有的直流断路器中是通过安装磁铁，由磁铁对电弧产生磁感应力，使得电弧能够运动到灭弧栅片，从而分割切断电弧，切断电流。但磁铁所产生的磁感应力的方向是恒定的，只能推动电弧向一个方向前进，这限制了灭弧罩设置方式，为了应对更高的电压，小型直流断路器需要更强的灭弧系统对电弧进行熄灭。
发明内容
针对上述的不足之处，本发明提供一种适用于高电压直流线路中的小型直流断路器，能对高电压电弧进行有效的熄灭。
为了实现以上目的，本发明采用一种小型直流断路器，包括壳体和设置在壳体内的动触头、静触头、动引弧片、静引弧片、灭弧罩，动触头相对设置在静触头前方运动，静引弧片前端连接在静触头上，动引弧片的上端设置在动触头的外侧，所述灭弧罩包括竖向设置的竖置灭弧罩和横向设置的横置灭弧罩，竖置灭弧罩与横置灭弧罩的内端相互靠近，静引弧片的后端延伸到竖置灭弧罩的上端，动引弧片的下端延伸到横置灭弧罩的外端，所述小型直流断路器还包括磁吹导体，磁吹导体设置在壳体内壁上，磁吹导体包括竖直设置在竖置灭弧罩的前方的一段竖置导体和横向设置在横置灭弧罩的上方一段横置导体，横置导体连接在竖置导体的下端，磁吹导体的竖置导体上端连接在动引弧片上，横置导体的外端连接到外部导体。
上述方案的效果是采用竖置灭弧罩与横置灭弧罩增加灭弧罩的长度，使灭弧罩可容纳更多的灭弧栅片，提高对高压电弧的分段灭弧能力，同时设置在竖置灭弧罩与横置灭弧罩前方的磁吹导体在触头分断时会产生电磁场，推动电弧加速往竖置灭弧罩与横置灭弧罩方向运动，提高灭弧速度，降低壳体内的温升，实现高压灭弧。
本发明进一步设置为所述横置灭弧罩下方的壳体内形成下泄弧通道，下泄弧通道的底面上开设有泄弧口，下泄弧通道的底面内侧设置有金属栅网。金属栅网能吸附横置灭弧罩产生的灰烬，防止高温灰烬接触壳体，增加散热性能，提高安全性。
本发明进一步设置为所述竖置灭弧罩和横置灭弧罩之间设置有引弧栅片，引弧栅片的两侧分别连接在竖置灭弧罩和横置灭弧罩的内端。引弧片能将角落聚集的电弧引导到两侧的灭弧罩内，提高灭弧效果。
本发明进一步设置为所述横置灭弧罩延伸到竖置灭弧罩的下方，在竖置灭弧罩下方的横置灭弧罩的灭弧栅片倾斜设置，竖置灭弧罩和横置灭弧罩内其余的栅片之间等距设置。采用斜向灭弧罩也能对角落的电弧进行有效熄灭。
本发明进一步设置为所述磁吹导体的内侧设置有隔弧板。隔弧板隔绝磁吹导体和引弧片，防止串弧短路。
本发明进一步设置为所述磁吹导体的中心设置有增磁片。增磁片提高磁吹效果。
本发明进一步设置为所述横置灭弧罩上的倾斜灭弧栅片的倾斜角度从内到外逐渐增大。
本发明进一步设置为所述磁吹导体上端向动引弧片上靠近动触头的一端延伸并在顶端折弯形成焊接面，焊接面与动引弧片的顶端连接。
本发明进一步设置为所述小型直流断路器还包括双金属片和双金定位件，双金属片下端连接在双金定位件上，磁吹导体的下端通过软连接与双金定位件连接。
本发明进一步设置为所述竖置灭弧罩与横置灭弧罩内设置的总的灭弧栅片至少有25片。
本发明的厚度仅为1P(即18mm)，通过在改变小型断路器内部的灭弧罩结构，增加一段横置灭弧罩实现对高电压的分段灭弧，同时采用磁吹导体加速电弧向灭弧罩运动的速度，提高灭弧能力。
附图说明
图1是本发明具体实施例1的示意图。
图2是本发明具体实施例1的爆炸图。
图3是本发明具体实施例1的灭弧罩和磁吹导体的示意图。
图4是本发明具体实施例1的灭弧罩和磁吹导体的主视图。
图5是本发明具体实施例2的示意图。
图6是本发明具体实施例3的示意图。
图7是本发明具体实施例1的试验波形图。
图8是本发明具体实施例2的试验波形图。
具体实施方式
如图1～图4所示，本发明的具体实施例1是一种小型直流断路器，包括壳体5和设置在壳体5内的动触头1、静触头2、动引弧片3、静引弧片4、灭弧罩和磁吹导体8，动触头1相对设置在静触头2前方运动，静引弧片4前端连接在静触头2下端，动引弧片3的上端设置靠近动触头1的分断位置处，动引弧片3在动触头1的分断位置下方形成像内凸起的引弧角31，灭弧罩包括竖向设置的竖置灭弧罩6和横向设置的横置灭弧罩7，竖置灭弧罩6与横置灭弧罩7的内端相互靠近，静引弧片4的后端延伸到竖置灭弧罩6的上端，动引弧片3的下端竖直延伸到横置灭弧罩7的外端，磁吹导体8设置在壳体8内壁上，磁吹导体8包括竖直设置在竖置灭弧罩6的前方的一段竖置导体81和横向设置在横置灭弧罩7的上方一段横置导体82，横置导体82连接在竖置导体81的下端，磁吹导体8的竖置导体81上端向动引弧片3上靠近动触头1的一端延伸并在顶端折弯形成焊接面83，焊接面83与动引弧片3的引弧角31连接，横置导体82的外端连接到外部导体。磁吹导体8的中心设置有增磁片9，壳体5内侧形成磁吹导体槽53，磁吹导体8设置在磁吹导体槽53内，壳体5在磁吹导体槽53的中心形成与磁吹导体槽53分隔的增磁槽54，增磁片9设置在增磁槽54内，壳体内设置有隔弧板10，隔弧板10覆盖在磁吹导体8和增磁片9内侧，隔弧板10隔断在磁吹导体8和动、静引弧片(3、4)之间。
竖置灭弧罩6内设置有横向设置的竖灭弧栅片61，竖灭弧栅片61的开口朝向磁吹导体8的竖置导体81，横置灭弧罩7内设置有竖向设置的横灭弧栅片71，横灭弧栅片71的开口朝向磁吹导体8的横置导体81，横置灭弧罩7一端设置在竖置灭弧罩6下方，横置灭弧罩7设置在竖置灭弧罩6下方的部分不多于竖置灭弧罩6的竖灭弧栅片61的引弧开口深度，竖置灭弧罩6和横置灭弧罩7之间设置有L型的引弧栅片60，引弧栅片60的两侧分别设置在竖置灭弧罩6和横置灭弧罩7的内端并与竖置灭弧罩6和横置灭弧罩7内的灭弧栅片(61、71)平行，引弧栅片60上形成与竖置灭弧罩6和横置灭弧罩7内的灭弧栅片(61、71)开口相同的引弧开口，引弧栅片60的外侧设置有方形栅网62，横置灭弧罩7的下方与壳体5之间形成一段下泄弧通道51，壳体5在下泄弧通道51的两端均形成泄弧口52，横置灭弧罩7下方的壳体5内侧设置有金属栅网70。
上述引弧栅片60可与横置灭弧罩7或竖置灭弧罩6一体设置，引弧栅片60的形状也可以不采用L型，而是采用其他角度或者更大的弧度来连接竖置灭弧罩6和横置灭弧罩7。
竖置灭弧罩6与横置灭弧罩7内设置的总的灭弧栅片至少有25片。本具体实施例的竖置灭弧罩6的竖灭弧栅片61为11片，横置灭弧罩7的横灭弧栅片71数量为17片。
本发明的具体实施例还包括双金属片11和双金定位件12，双金属片11下端连接在双金定位件12上，磁吹导体8的横置导体82外端通过软连接与双金定位件12连接。
本发明中动引弧片3、静引弧片4、竖置灭弧罩6和横置灭弧罩7围成一个方形灭弧空间，方形灭弧空间的中心设置呈C型的磁吹导体8，磁吹导体8的竖置导体81和横置导体82分别设置对应在竖置灭弧罩6和横置灭弧罩7的内侧，动触头1和静触头2设置在动引弧片3和静引弧片4之间的角落上，开关分断时动触头1和静触头2之间产生拉弧，拉弧沿着动引弧片3和静引弧片4向方形灭弧空间中心运动，此时形成静引弧片4-拉弧-动引弧片3-磁吹导体8的电流回路，磁吹导体8上的电流回路产生电磁感应现象，磁吹导体8的竖置导体81产生将拉弧吹向竖置灭弧罩6的安培力，磁吹导体8的横置导体82产生将拉弧吹向横置灭弧罩7的安培力，两股安培力将拉弧加速吹向灭弧罩，减少了拉弧在断路器内的停留时间，降低温升，防止断路器烧毁，提高了灭弧能力。
如图5所示，本发明的具体实施例2是一种小型直流断路器，其横置灭弧罩7内设置有长度不同的短横灭弧栅片72和长横灭弧栅片73，短横灭弧栅片72设置在竖置灭弧罩6下方的横置灭弧罩7内，长横灭弧栅片73的上端延伸到竖置灭弧罩6的最下方的竖灭弧栅片61前方。
如图6所示，本发明的具体实施例3是一种小型直流断路器，其横置灭弧罩7延伸到竖置灭弧罩6的下方，在竖置灭弧罩6下方的横置灭弧罩7的横灭弧栅片71倾斜设置，具体采用三片倾斜横灭弧栅片74，横置灭弧罩7上的倾斜横灭弧栅片74的倾斜角度从内到外逐渐增大，竖置灭弧罩6和横置灭弧罩7内其余的栅片之间等距设置。
本发明的具体实施例均已通过500V的分断试验，具体试验波形图如图7和图8所示，对比同样为小型直流断路器的正泰电器的NB1-63DC直流断路器，其采用同样体积外形的1P外形的额定电压为125V，本发明同样采用1P外形的小型断路器，额定电压达到了500V，具有显著进步。
本具体实施例中所述的上、下均是以附图的方向为准，在改变附图的方向使要做同等变换。
上述具体实施例中的本发明的较佳实施例，其他显而易见的变化或组合如同时采用引弧栅片和倾斜灭弧栅片来组合灭弧罩等，也在符合权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种小型直流断路器，包括壳体和设置在壳体内的动触头、静触头、动引弧片、静引弧片、灭弧罩，动触头相对设置在静触头前方运动，静引弧片前端连接在静触头上，动引弧片的上端设置在动触头的外侧，其特征在于：所述灭弧罩包括竖向设置的竖置灭弧罩和横向设置的横置灭弧罩，竖置灭弧罩与横置灭弧罩的内端相互靠近，静引弧片的后端延伸到竖置灭弧罩的上端，动引弧片的下端延伸到横置灭弧罩的外端，所述小型直流断路器还包括磁吹导体，磁吹导体设置在壳体内壁上，磁吹导体包括竖直设置在竖置灭弧罩的前方的一段竖置导体和横向设置在横置灭弧罩的上方一段横置导体，横置导体连接在竖置导体的下端，磁吹导体的竖置导体上端连接在动引弧片上，横置导体的外端连接到外部导体。
2.根据权利要求1所述的小型直流断路器，其特征在于：所述横置灭弧罩下方的壳体内形成下泄弧通道，下泄弧通道的底面上开设有泄弧口，下泄弧通道的底面内侧设置有金属栅网。
3.根据权利要求1或2所述的小型直流断路器，其特征在于：所述竖置灭弧罩和横置灭弧罩之间设置有引弧栅片，引弧栅片的两侧分别连接在竖置灭弧罩和横置灭弧罩的内端。
4.根据权利要求1或2所述的小型直流断路器，其特征在于：所述动引弧片、静引弧片、竖置灭弧罩和横置灭弧罩围成一个方形灭弧空间，磁吹导体设置在方形灭弧空间内，动触头和静触头设置在方形灭弧空间中动引弧片和静引弧片之间的一角上。
5.根据权利要求1或2所述的小型直流断路器，其特征在于：所述横置灭弧罩延伸到竖置灭弧罩的下方，在竖置灭弧罩下方的横置灭弧罩的灭弧栅片倾斜设置，竖置灭弧罩和横置灭弧罩内其余的栅片之间等距设置。
6.根据权利要求1或2所述的小型直流断路器，其特征在于：所述磁吹导体的内侧设置有隔弧板。
7.根据权利要求1或2所述的小型直流断路器，其特征在于：所述磁吹导体的中心设置有增磁片。
8.根据权利要求5所述的小型直流断路器，其特征在于：所述横置灭弧罩上的倾斜灭弧栅片的倾斜角度从内到外逐渐增大。
9.根据权利要求1或2所述的小型直流断路器，其特征在于：所述磁吹导体上端向动引弧片上靠近动触头的一端延伸并在顶端折弯形成焊接面，焊接面与动引弧片的顶端连接。
10.根据权利要求1或2所述的小型直流断路器，其特征在于：所述小型直流断路器还包括双金属片和双金定位件，双金属片下端连接在双金定位件上，磁吹导体的下端通过软连接与双金定位件连接。
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