CN208873628U - 一种灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灭弧装置。该灭弧装置包括灭弧腔体、至少一对磁极不同的磁体、两个并排布置于灭弧腔体顶部上的静接触点和一活动内置于灭弧腔体中的动接触片，至少一对磁极不同的磁体位于动接触片的两侧，动接触片分别能够与两个静接触点连通，或者动接触片还分别能够与两个静接触点断开。灭弧腔体的内侧壁上还设置有至少一个灭弧栅，灭弧栅包括多个栅格结构，至少一个灭弧栅位于动接触片的至少一端。通过内侧壁上的栅格结构将电弧切割成短弧，从而提高了灭弧装置的灭弧效果。并且可以实现在较小的空间内即可达到较好的灭弧效果，缩小灭弧装置的体积，节约安装空间。

Description

一种灭弧装置

技术领域

本实用新型实施例涉及灭弧技术领域，尤其涉及一种灭弧装置。

背景技术

目前市面上高压直流接触器的灭弧方式都是单一的磁吹灭弧，即经过永磁体的磁场作用使电弧在洛伦兹力的作用下偏离接触器触点之间的轨道，从而切断触点之间的电弧，达到灭弧的作用。但是，在接触器的灭弧腔体内，由于空间比较狭小，采用这种方式进行灭弧效果不是很好，特别是对于容量较大的接触器，仅仅靠永磁体进行灭弧十分困难。而且受接触器的灭弧腔体的空间限制，通过加大永磁体的体积进而提高灭弧效果很难实现，并且因灭弧装置中的永磁体大多用的是稀土材料做成的钕铁硼，当通过加大永磁体的体积提高灭弧效果时成本会增加。

实用新型内容

本实用新型提供一种灭弧装置，在不增加成本的情况下提高灭弧装置的灭弧效果，同时能够减小灭弧装置的体积。

本实用新型实施例提供了一种灭弧装置，包括灭弧腔体、至少一对磁极不同的磁体、两个并排布置于所述灭弧腔体顶部上的静接触点和一活动内置于所述灭弧腔体中的动接触片，所述至少一对磁极不同的磁体位于所述动接触片的两侧，所述动接触片分别能够与两个所述静接触点连通，或者所述动接触片还分别能够与两个所述静接触点断开；

所述灭弧腔体的内侧壁上还设置有至少一个灭弧栅，所述灭弧栅包括多个栅格结构；至少一个所述灭弧栅位于所述动接触片的至少一端。

具体地，所述灭弧栅上的多个栅格结构等高。

具体地，所述灭弧栅上的多个栅格结构等间距设置。

具体地，所述灭弧栅覆盖其所在的所灭弧腔体的内侧壁。

具体地，所述灭弧腔体的内侧壁上设置有两个所述灭弧栅，两个所述灭弧栅位于所述动接触片的两端。

具体地，所述灭弧腔体的内侧壁上的两个所述灭弧栅上的栅格结构沿两个所述静接触点的连线的中线对称设置。

具体地，所述磁极不同的磁体包括两对，两对所述磁极不同的磁体位于所述动接触片的两侧。

具体地，所述灭弧栅的材料为吸热材料。

具体地，所述灭弧栅采用的材料与所述灭弧腔体的内侧壁采用的材料相同。

具体地，所述动接触片与两个所述静接触点沿所述灭弧腔体的顶部向下的方向相对布置。

本实用新型通过设置动接触片与两个静接触点断开时产生的电弧可以在洛伦兹力的作用下向内侧壁的方向运动，内侧壁上设置有灭弧栅，灭弧栅包括栅格结构，栅格结构将电弧切割成短弧，从而使动接触片与两个静接触点之间的自由电子的速度下降，动接触片与两个静接触点之间的碰撞游离减少，降低了动接触片与两个静接触点之间的电导，从而提高了电弧的起弧电压，或者在相同的电压下，提高了灭弧装置的灭弧效果。并且，栅格结构的灭弧效果好，在较小的空间内即可达到较好的灭弧效果，进而可以缩小灭弧装置的体积，节约安装空间。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种灭弧装置的俯视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种灭弧装置的主视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种灭弧装置的俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种灭弧装置的主视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供了一种灭弧装置，该灭弧装置包括灭弧腔体、至少一对磁极不同的磁体、两个并排布置于灭弧腔体顶部上的静接触点和一活动内置于灭弧腔体中的动接触片，至少一对磁极不同的磁体位于动接触片的两侧，动接触片分别能够与两个静接触点连通，或者动接触片还分别能够与两个静接触点断开。灭弧腔体的内侧壁上还设置有至少一个灭弧栅，灭弧栅包括多个栅格结构，至少一个灭弧栅位于动接触片的至少一端。

至少一对磁极不同的磁体位于动接触片的两侧，至少一个灭弧栅位于动接触片的至少一端，因此动接触片与两个静接触点断开时产生的电弧可以在洛伦兹力的作用下偏离动接触片与两个静接触点之间的缝隙。即动接触片与两个静接触点之间的电弧在洛伦兹力的作用下向内侧壁的方向运动，内侧壁上设置有灭弧栅，灭弧栅包括栅格结构，栅格结构将电弧切割成短弧，从而使动接触片与两个静接触点之间的自由电子的速度下降，动接触片与两个静接触点之间的碰撞游离减少，降低了动接触片与两个静接触点之间的电导，从而提高了电弧的起弧电压，或者在相同的电压下，提高了灭弧装置的灭弧效果。并且，栅格结构的灭弧效果好，在较小的空间内即可达到较好的灭弧效果，进而可以缩小灭弧装置的体积，节约安装空间。

示例性地，图1为本实用新型实施例提供的一种灭弧装置的俯视结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的一种灭弧装置的主视结构示意图，如图1和图2(部分示出)所示，该灭弧装置包括灭弧腔体10、至少一对磁极不同的磁体16和17、两个并排布置于灭弧腔体10顶部上的静接触点12和13和一活动内置于灭弧腔体10中的动接触片14，至少一对磁极不同的磁体16和17位于动接触片14的两侧。动接触片14分别能够与两个静接触点12和13连通，或者动接触片14还分别能够与两个静接触点12和13断开。灭弧腔体10的内侧壁11上还设置有一个灭弧栅15，灭弧栅15包括多个栅格结构151，灭弧栅15位于动接触片14的一端。

具体地，灭弧装置的应用范围广泛，一般与接触器同时应用。例如，高压直流接触器中包括灭弧装置。灭弧腔体10形状可以由多种，示例性地，如图1所示，可以是长方体，长方体的上面为灭弧腔体10的顶部，对应的下面为灭弧腔体10的底部，以此类推。磁体可以为永磁体。在接触器工作过程中，当接触器工作在闭合的状态时，灭弧腔体10内的动接触片14可以与两个静接触点12和13连通，因两个静接触点12和13中有电流，因此当动接触片14与两个静接触点12和13连通时，可以实现电路的回路，从而实现接触器的通电过程。当接触器由闭合状态向断开状态转换时，如果动接触片14与两个静接触点12和13之间的电压不低于10～20V，电流不小于80～100mA，动接触片14与两个静接触点12和13间便会产生电弧。电弧是高温高导电率的游离气体，它不仅对动接触片14与两个静接触点12和13有很大的破坏作用，而且使动接触片14与两个静接触点12和13断开的时间延长，容易造成接触器的误动作。因此，如图1所示，动接触片14与两个静接触点12和13形成的电流回路垂直于灭弧腔体10的顶部，至少一对磁极不同的磁体16和17形成的磁场沿灭弧腔体10的前后方向，即图1中与X方向平行的方向A，磁场方向与电流方向垂直，因此动接触片14与左侧的静接触点12断开时产生的电弧可以在洛伦兹力F的作用下偏离动接触片14与左侧的静接触点12之间的缝隙，向灭弧腔体10的左侧运动，即图1中的Y方向的反方向。在与两个静接触点12和13的连线垂直的灭弧腔体10内的一个内侧壁11上设置有灭弧栅15，灭弧栅15包括多个栅格结构151。当动接触片14与左侧的静接触点12之间包括间隙后，电弧中的电子在洛伦兹力F的作用下向左侧的内侧壁11的方向运动，栅格结构151可以将电弧分割为多个短弧，从而实现将电弧隔断。电弧隔断时，动接触片14与左侧的静接触点12之间的自由电子的速度下降，动接触片14与左侧的静接触点12之间的碰撞游离减少，降低了动接触片14与左侧的静接触点12之间的电导，从而提高了电弧的起弧电压，或者在相同的电压下，提高了灭弧装置的灭弧效果。并且，栅格结构151的灭弧效果好，在较小的空间内即可达到较好的灭弧效果，进而可以缩小灭弧装置的体积，节约安装空间。

需要说明的是，图1仅是一种灭弧装置的结构的示例，当至少一对磁极不同的磁体16和17位于灭弧腔体10的左右侧时，灭弧栅15可以设置在灭弧腔体10的前后侧，通过设置两个静接触点12和13中电流的方向以及至少一对磁极不同的磁体16和17形成的磁场方向，同样可以实现上述效果。另外，至少一对磁极不同的磁体16和17产生的磁场的方向与动接触片14与左侧的静接触点12之间的电流方向需要相互配合实现电弧中的电子所受的洛伦兹力的方向为向灭弧腔体10的至少一个内侧壁11的方向。示例性地，如图1中的箭头所示，当其中一个磁体16的磁极为N极，另一个磁体17的磁极为S极时，磁场方向A由N极指向S极，此时需要设置左侧的静接触点12的电流方向是由静接触点12指向动接触片14的方向，即由灭弧装置的顶部指向底部(图1中Z的反方向)。此时根据左手定则，动接触片14与左侧的静接触点12之间的电弧中的电子受到向内侧壁11方向的洛伦兹力，如图1中的F方向，从而可以将电弧通过栅格结构151切割，提高灭弧装置的灭弧效果。对应的，当其中一个磁体16的磁极为S极，另一个磁体17的磁极为N极时，磁场方向A由N极指向S极，此时需要设置左侧的静接触点12的电流方向是由动接触片14指向静接触点12的方向，即由灭弧装置的底部指向顶部(图1中Z的方向)。此时根据左手定则，动接触片14与左侧的静接触点12之间的电弧中的电子受到向内侧壁11方向的洛伦兹力，从而可以将电弧通过栅格结构151切割，提高灭弧装置的灭弧效果。

本实施例的技术方案，灭弧装置包括灭弧腔体、至少一对磁极不同的磁体、两个并排布置于灭弧腔体顶部上的静接触点和一活动内置于灭弧腔体中的动接触片，至少一对磁极不同的磁体形成的磁场与至少一个静接触点内的电流方向垂直。动接触片分别能够与两个静接触点连通，或者动接触片还分别能够与两个静接触点断开。与两个静接触点的连线垂直的灭弧腔体的至少一个内侧壁上还设置有灭弧栅，灭弧栅包括多个栅格结构，灭弧栅所在的内侧壁与至少一对磁极不同的磁体形成的磁场方向平行。在动接触片与两个静接触点断开的过程中，动接触片与两个静接触点之间的电弧在洛伦兹力的作用下向内侧壁的方向运动，并被内侧壁上设置的灭弧栅的栅格结构切割成短弧，从而使动接触片与两个静接触点之间的自由电子的速度下降，动接触片与两个静接触点之间的碰撞游离减少，降低了动接触片与两个静接触点之间的电导，从而提高了电弧的起弧电压，或者在相同的电压下，提高了灭弧装置的灭弧效果。并且，栅格结构的灭弧效果好，在较小的空间内即可达到较好的灭弧效果，进而可以缩小灭弧装置的体积，节约安装空间。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图1和图2，灭弧栅15上的多个栅格结构151等高。

具体地，当多个栅格结构151等高时，每个栅格结构151切割电弧的能力相等。即当电弧在洛伦兹力的作用下向内侧壁11的方向运动时，在运动到栅格结构151远离内侧壁11一端组成的平面时同时切割为多个短弧，从而使得栅格结构151的灭弧效果好。

继续参考图1和图2，灭弧栅15上的多栅格结构151等间距设置。此时可以将电弧均匀的切割为弧长相等的短弧，因此可以使灭弧栅15吸热均匀，增加灭弧栅15的寿命。

另外，当灭弧栅15覆盖其所在的灭弧腔体10的内侧壁11时，可对内侧壁11接收的整个电弧进行切割，因此可以进一步增强灭弧栅15的灭弧效果。

图3为本实用新型实施例提供的另一种灭弧装置的俯视结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的另一种灭弧装置的主视结构示意图，如图3和图4(部分示出)所示，灭弧腔体10的内侧壁11和18上设置有灭弧栅15，灭弧栅15位于动接触片14的两端。

具体地，相对于图1和图2所述的灭弧装置，图3和图4中灭弧腔体10的两个平行的内侧壁11和18上均设置有灭弧栅15。并且，不同的灭弧栅15对与其相邻的静接触点12或13和动接触片14之间的电弧具有较好的灭弧效果。示例性地，如图3所示，灭弧腔体10的左侧的内侧壁11上设置的灭弧栅15对左侧的静接触点12和动接触片14之间形成的电弧具有较好的灭弧效果。对应的，灭弧腔体10的右侧的内侧壁18上设置的灭弧栅15对右侧的静接触点13和动接触片14之间形成的电弧具有较好的灭弧效果。并且，两个灭弧栅15同时对动接触片14和两个静接触点12和13之间的电弧灭弧，可以进一步地提高灭弧装置的灭弧效果。

另外，灭弧腔体10左侧的静接触点12和右侧的静接触点13的电流方向相反，如图1所示，左侧的静接触点12的电流沿Z方向的反方向，右侧的静接触点13的电流沿Z方向的正方向。因此，在灭弧腔体10的右侧磁场方向A不变的情况下，右侧的静接触点13与动接触片14之间的电弧受到的洛伦兹力F1与左侧的静接触点12与动接触片14之间的电弧受到的洛伦兹力方向F相反，因此，右侧的静接触点13与动接触片14之间的电弧向右侧的内侧壁18的方向运动，即Y方向的正方向，并且右侧的内侧壁18上的灭弧栅15的栅格结构151可以将电弧分割为多个短弧，从而实现将电弧隔断。降低了动接触片14与右侧的静接触点13之间的电导，从而提高了电弧的起弧电压，或者在相同的电压下，提高了灭弧装置的灭弧效果。并且，栅格结构151的灭弧效果好，在较小的空间内即可达到较好的灭弧效果，进而可以缩小灭弧装置的体积，节约安装空间。

需要说明的是，在灭弧腔体的两个平行的内侧壁上分别设置有灭弧栅时，两个灭弧栅的结构不一定相同。两个灭弧栅的高度和栅格个数均可以不同，此处不做限定，只需每个灭弧栅可以与其对应的电弧，达到较好的灭弧效果即可。

本实施例的技术方案，通过在灭弧腔体的内侧壁上设置有两个灭弧栅，使两个灭弧栅同时对动接触片和两个静接触点之间的电弧进行灭弧，因此可以进一步地提高灭弧装置的灭弧效果。并且，栅格结构的灭弧效果好，在较小的空间内即可达到较好的灭弧效果，进而可以缩小灭弧装置的体积，节约安装空间。

在上述技术方案的基础上，灭弧腔体10的内侧壁11和18上的两个灭弧栅15上的栅格结构151沿两个静接触点12和13的连线的中线对称设置。

具体地，如图3所示，当只包括一对磁极不同的磁体时，两个静接触点12和13与动接触片14形成的电弧在同一磁场A的作用下运动，因此可以设置两个灭弧栅15平行。而且，两个灭弧栅15上的栅格结构151沿两个静接触点12和13的连线的中线对称设置，可以使得两个灭弧栅15的灭弧效果相同。

或者，磁极不同的磁体包括两对，两对磁极不同的磁体形成的磁场分别与两个静接触点内的电流方向垂直。

具体地，当灭弧装置包括两对磁极不同的磁体时，两个静接触点12和13与动接触片14形成的电弧可以分别对应不同的磁场。即一对磁极不同的磁体形成的磁场对应一个静接触点和动接触片14形成的电弧。此时灭弧腔体10内的两对磁极不同的磁体可以设置在相同的内侧壁上，因在同一内侧壁上的两个磁体不连续，因此相对于设置一整个磁体而言，可以减永磁体的使用量。示例性地，一对磁极不同的磁体设置在灭弧腔体10的前后面的左侧部分，对应的灭弧腔体10的左侧的灭弧栅15设置在灭弧腔体10的左面上，此时根据左侧的静接触点12的电流方向设置灭弧腔体10的左侧部分的磁场方向，使得左侧的静接触点12和动接触片14之间的电弧向灭弧腔体10的左侧的内侧壁11方向运动，使得左侧的内侧壁11上的电弧栅15切割电弧。另一对磁极不同的磁体可以设置在灭弧腔体10的前后面的右侧部分，对应的灭弧腔体10的右侧的灭弧栅15设置在灭弧腔体10的右面上，此时根据右侧的静接触点13的电流方向设置灭弧腔体10的右侧部分的磁场方向，使得右侧的静接触点13和动接触片14之间的电弧向灭弧腔体10的右侧的内侧壁18方向运动，使得右侧的内侧壁18上的电弧栅15切割电弧。

在上述各技术方案的基础上，灭弧栅15的材料可以为吸热材料。

具体地，在动接触片14与两个静接触点12和13分开的距离增大，动接触片14与两个静接触点12和13之间的电场逐渐减小，动接触片14与两个静接触点12和13之间的电弧燃烧主要是依靠弧隙间的热游离维持。因此，通过设置灭弧栅15的材料为吸热材料，灭弧栅15可以大量吸收电弧的热量，降低电弧本身的温度，因此可以降低动接触片14与两个静接触点12和13之间的热游离，从而进一步地提高灭弧效果。示例性地，吸热材料可以是陶瓷、金属和塑料等。

在上述各技术方案的基础上，灭弧栅采用的材料与灭弧腔体的内侧壁采用的材料相同。

具体地，灭弧腔体的材料可以有多种，例如陶瓷，注塑材料等。这些材料均具有吸热性，因此也可以作为灭弧栅的材料。因此灭弧栅采用的材料与灭弧腔体的内侧壁采用的材料可以相同，节省了工艺中加工材料的过程。另外，灭弧栅可以和灭弧腔体一体形成，进一步地节省了工艺过程。

在上述各技术方案的基础上，动接触片14与两个静接触点12和13沿灭弧腔体10的顶部向下的方向相对布置。

具体地，两个静接触点12和13并排布置于灭弧腔体10的顶部，当动接触片14可以沿灭弧装置的上下方向运动时，可以实现动接触片14分别能够与两个静接触点12和13连通，或者动接触片14还分别能够与两个静接触点12和13断开。并且动接触片14与两个静接触点12和13沿灭弧腔体10的顶部向下的方向相对布置，即沿Z的反方向相对布置。在动接触片14可以实现动接触片14同时与两个静接触点12和13连接，从而实现电路的回路。另外，可以设置两个静接触点12和13到动接触片14的距离相等。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种灭弧装置，包括灭弧腔体、至少一对磁极不同的磁体、两个并排布置于所述灭弧腔体顶部上的静接触点和一活动内置于所述灭弧腔体中的动接触片，所述至少一对磁极不同的磁体位于所述动接触片的两侧，所述动接触片分别能够与两个所述静接触点连通，或者所述动接触片还分别能够与两个所述静接触点断开；其特征在于，

所述灭弧腔体的内侧壁上还设置有至少一个灭弧栅，所述灭弧栅包括多个栅格结构；至少一个所述灭弧栅位于所述动接触片的至少一端。

2.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧栅上的多个栅格结构等高。

3.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧栅上的多个栅格结构等间距设置。

4.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧栅覆盖其所在的所灭弧腔体的内侧壁。

5.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧腔体的内侧壁上设置有两个所述灭弧栅，两个所述灭弧栅位于所述动接触片的两端。

6.根据权利要求5所述的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧腔体的内侧壁上的两个所述灭弧栅上的栅格结构沿两个所述静接触点的连线的中线对称设置。

7.根据权利要求5所述的灭弧装置，其特征在于，所述磁极不同的磁体包括两对，两对所述磁极不同的磁体位于所述动接触片的两侧。

8.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧栅的材料为吸热材料。

9.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧栅采用的材料与所述灭弧腔体的内侧壁采用的材料相同。

10.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述动接触片与两个所述静接触点沿所述灭弧腔体的顶部向下的方向相对布置。