CN213879270U - 一种限流式直流断路器 - Google Patents

Abstract

一种限流式直流断路器，包括主触头、转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2；主触头包括动触头和静触头；转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联后与所述主触头并联连接。在分闸或合闸过程中，由于转移支路可变电阻的加入，在该限流式直流断路器回路中限制了开断电流的大小，避免触头烧损严重的情况发生，减少了维护成本。

Description

一种限流式直流断路器

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，具体涉及一种限流式直流断路器。

背景技术

根据我国的能源需求的分布现状，为实现电力传输结构的优化配置，建设中、低压直流配电系统已经成为重要的研究方向。

虽然直流断路器是有效开断故障电流的设备，但随着输电容量的不断攀升，故障电流的水平也随之提高并对系统中已有的直流断路器提出更高要求。尤其在城市轨道交通的低压直流技术领域，开断电流较大，开关短路开断后，触头烧损严重，需要频繁的维护，工作量较大，维护成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种限流式直流断路器，可应用于高压、中压和低压直流配电系统中，具备经济性较高，达到免维护或少维护的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种限流式直流断路器，包括主触头、转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2；

所述主触头包括动触头和静触头；

所述转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联连接；

所述转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联后与所述主触头并联连接。

进一步的，所述动触头与静触头通过第一接触面接触连接；

所述动触头的一端连接转移支路定值电阻R1；所述静触头的一端连接转移支路可变电阻R2；所述转移支路定值电阻R1和所述转移支路可变电阻R2通过第二滑动接触面可滑动地连接。

进一步的，还包括可关断器件，与所述主触头并联连接，当主触头中动触头和静触头分离后，所述可关断器件导通。

进一步的，还包括操作机构，连接于所述动触头，带动所述动触头分闸或合闸。

进一步的，所述动触头和静触头裸露在空气中，或设置在真空环境中，或设置在SF6氛围中，或设置在绝缘油中。

进一步的，所述转移支路定值电阻的制作材料选自铜、铝或合金。

综上所述，本实用新型提供了一种限流式直流断路器，包括主触头、转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2；主触头包括动触头和静触头；转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联后与所述主触头并联连接。在分闸或合闸过程中，由于转移支路可变电阻的加入，在该限流式直流断路器回路中限制了开断电流的大小，避免触头烧损严重的情况发生，减少了维护成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的限流式直流断路器的电路示意图；

图2(a)和图2(b)是本实用新型具体实施例一的限流式直流断路器的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施例二的限流式直流断路器的结构示意图。

附图标记说明：S1：主触头、S2：辅助开关、R1：定值电阻、R2：可变电阻；1-1：动触头:1-2：定值电阻、1-3：静触头、1-4：可变电阻、1-5：灭弧栅片、1-6：第一接触面、1-7：第二滑动接触面；2-1：动触头、2-2：真空灭弧室、2-3：静触头、2-4：出线端子、2-5：滑动电阻、2-6：可关断器件、2-7：操作机构、2-8：动导电杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型提供了一种限流式直流断路器，如图1所示，包括主触头S1、转移支路辅助开关S2、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2；主触头包括动触头和静触头；转移支路辅助开关S2、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联连接；转移支路辅助开关S2、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联后与所述主触头并联连接。当主触头的动静触头分闸时，转移支路辅助开关闭合，且可变电阻的阻值随着动触头的运动逐渐增大，直至断路器完全断开；当主触头的动静触头合闸时，转移支路辅助开关闭合，可变电阻的阻值随着动触头的运动逐渐变小，直到动触头和静触头接触导通。

下面以具体实施方式对本实用新型进行进一步的说明。

具体实施方式一

本发明一种限流式直流断路器的一个实施方式如图2(a)和图2(b)所示，一种限流式直流断路器，主要可旋转运用的动触头1-1、与动触头连接定值电阻1-2、静触头1-3、与静触头1-3连接的可变电阻1-4；动触头1-1与静触头1-3通过第一接触面1-6接触连接；动触头1-1的一端连接定值电阻1-2；静触头1-3的一端连接可变电阻1-4；定值电阻1-2和可变电阻1-4通过第二滑动接触面1-7可滑动地连接。开关的分合闸过程如下：

1)合闸状态

动触头1-1与静触头1-3有第一接触面1-6，依靠外力压接在一起，动静触头的材料一般为铜，回路电阻较小，主要承载主回路电流。定值电阻1-2与可变电阻1-4连接，在合闸位置滑动电阻阻值较小，可以分担一定的额定电流。

2)分闸过程

当断路器接到分闸命令后，操作机构带动动触头做旋转运动，首先动触头1-1与静触头1-3的第一接触面1-6分离，主回路电流被迫转移到辅助触头中，电流流经动触头1-1、具有一定阻值的定值电阻1-2、可变电阻1-4和静触头1-3，由于电流流经定值电阻1-2，电阻对故障电流有一定的抑制作用，随着动触头旋转运动，可变电阻1-4接入通流支路，并且可变电阻1-4的阻值随着动触头1-1旋转逐渐增加，对故障电流进一步限流，最终在定值电阻1-2与滑可变电阻1-4分离时，电流限制到预期水平，降低直流断路器的分断能力，减轻主触头的烧蚀，提高断路器的电气寿命，使断路器达到免维护或少维护的目的。

3)合闸过程

合闸过程，由操作机构带动动触头1-1与定值电阻2进行合闸操作，首先定值电阻1-2与可变电阻1-4接触，随着可变电阻1-4的减小，电流逐渐增加，最终动触头1-1与静触头1-3接触，并起到主通流的作用。

具体实施方案二

本发明一种限流式直流断路器的一个实施方式如图3，一种限流式直流断路器，主要包含动触头2-1、静触头2-3、出线端子2-4、滑动电阻2-5、可关断器件2-6和操作机构2-7。其中动触头2-1与静触头2-3存在真空介质中可构成真空灭弧室2-2。所述可关断器件2-6与所述主触头并联连接，当主触头中动触头2-1和静触头2-3分离后，所述可关断器件2-6导通。所述操作机构2-7连接于所述动触头2-1，带动所述动触头2-1分闸或合闸。具体的合分闸状态如下：

1)合闸状态

合闸状态由操作机构2-7带动动触头2-1与静触头2-3压接在一起，电流流经出线端子2-4、动导电杆2-8、静触头2-3，其中出线端子2-4、动导电杆2-8、静触头2-3为铜导体，通流损耗较小。可关断器件2-6并联连接在动触头2-1与静触头2-3的两端。

2)分闸过程

分断路器接到分闸指令后，操作机构执行分闸指令，操作机构带动动导电杆2-8向下运动，同时使可关断器件2-6预导通，真空灭弧室2-2中的静触头2-3与动触头2-1分离，并产生电弧，电弧电压大于可关断器件2-6的导通压降时，电流从主回路开始转移到可关断器件2-6中，随着操作机构2-7向下运动，滑动电阻2-5逐渐串入，回路电阻的阻值逐渐增加，对故障电流进一步限流，最终在动触头2-1与静触头2-3完全分离、电弧熄灭时，可关断器件2-6关断，电路断开。在分闸过程中，降低了直流断路器的分断能力，减轻主触头的烧蚀，提高断路器的电气寿命，使断路器达到免维护或少维护的目的。

3)合闸过程

开关接到合闸指令，操作机构2-7带动真空灭弧室动触头2-1向上运动，当动触头2-1与静触头2-3接触时，开关合闸，电流流经静触头2-3、动触头2-1、动导电杆2-8、出线端子2-4。

进一步的，所述动触头和静触头裸露在空气中，或设置在真空环境中，或设置在SF6氛围中，或设置在绝缘油中。

进一步的，所述转移支路定值电阻的制作材料选自铜、铝或合金。

综上所述，本实用新型提供了一种限流式直流断路器，包括主触头、转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2；主触头包括动触头和静触头；转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联后与所述主触头并联连接。在分闸或合闸过程中，由于转移支路可变电阻的加入，在该限流式直流断路器回路中限制了开断电流的大小，避免触头烧损严重的情况发生，减少了维护成本。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种限流式直流断路器，其特征在于，包括主触头、转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2；

所述主触头包括动触头和静触头；

所述转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联连接；

所述转移支路辅助开关、转移支路定值电阻R1和转移支路可变电阻R2串联后与所述主触头并联连接。

2.根据权利要求1所述的一种限流式直流断路器，其特征在于，所述动触头与静触头通过第一接触面接触连接；

所述动触头的一端连接转移支路定值电阻R1；所述静触头的一端连接转移支路可变电阻R2；所述转移支路定值电阻R1和所述转移支路可变电阻R2通过第二滑动接触面可滑动地连接。

3.根据权利要求1所述的一种限流式直流断路器，其特征在于，还包括可关断器件，与所述主触头并联连接，当主触头中动触头和静触头分离后，所述可关断器件导通。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种限流式直流断路器，其特征在于，还包括操作机构，连接于所述动触头，带动所述动触头分闸或合闸。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种限流式直流断路器，其特征在于，所述动触头和静触头裸露在空气中，或设置在真空环境中，或设置在SF6氛围中，或设置在绝缘油中。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种限流式直流断路器，其特征在于，所述转移支路定值电阻的制作材料选自铜、铝或合金。

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