CN214068633U - 消弧装置、开关、避雷器 - Google Patents
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Abstract
一种消弧装置，包括第一绝缘磁石、第二绝缘磁石和磁极翻转器，第一绝缘磁石和第二绝缘磁石之间设有设备设置间隙，设备设置间隙内用于设置开关或设置避雷器的电容器段，磁极翻转器用于翻转第二绝缘磁石，以使第二绝缘磁石的邻接于设备设置间隙的一侧的磁极与第一绝缘磁石的邻接于设备设置间隙一侧的磁极相异或相同。它以提高电路开通过程及电路断开过程的安全性。一种开关，包括静接电体、动接电体、开关操作机构、连动机构和前述的消弧装置。它具有较高的安全性。一种避雷器，包括第一静接电体、第二静接电体、引雷体电压检测装置和前述的消弧装置。它具有较高的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电弧消除技术领域，具体涉及一种消弧装置、开关、避雷器。
背景技术
电弧是一种能量高度集中、温度高、亮度大的气体放电现象。开关电器在开断电流通路时，只要电源电压大于10～20V，电流大于20～1000mA，在触头间就会出现电弧。电弧一旦产生，很低的电压就能维持稳定地燃烧而不熄灭。此外，电弧持续放热会对绝缘体的绝缘性能、寿命产生不利影响。
专利文献CN209199834U记载了一种断路器双磁场消弧室结构，组装于一座体当中，一上盖锁附于该座体上，一把手枢设于该座体上；它包含有：一分隔板，一引弧板组装于该分隔板下方，一左引弧室及一右引弧室分别组装于该分隔板两侧，两强力磁铁分别设于该左引弧室及该右引弧室上，一左消弧室及一右消弧室分别组装于该分隔板两侧，该左消弧室与该左引弧室连接，该右消弧室与该右引弧室连接。借助磁场，可以使自由电子偏离原来的电弧通路，从而增长自由电子的通路长度，或者降低原来的电弧通路上的自由电子密度，从而提高消弧效率。但是，使用该断路器时，电流经断路器闸刀或接电片时，电子在两强力磁铁形成的磁场中也存在偏转，即断路器的闸刀或接电片的通电效果受磁场影响。此外，磁铁分为导体型磁铁或绝缘体式磁铁，导体型磁体与自由电子接触后，可能会形成中转导体，并增强消弧难度。
实用新型内容
本实用新型的第一目的是提供一种消弧装置，以提高电路开通过程及电路断开过程的安全性。
本实用新型的第二目的是提供一种开关，以提高开关的安全性。
本实用新型的第三目的是提供一种避雷器，以提高避雷器的安全性
本实用新型的技术方案是：
一种消弧装置，包括第一绝缘磁石、第二绝缘磁石和磁极翻转器，所述第一绝缘磁石和所述第二绝缘磁石之间设有设备设置间隙，所述设备设置间隙内用于设置开关或设置避雷器的电容器段，所述磁极翻转器用于翻转所述第二绝缘磁石，以使所述第二绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙的一侧的磁极与所述第一绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙一侧的磁极相异或相同。
优选的，所述磁极翻转器包括枢装座、转轴和翻转机构，所述枢装座与所述转轴可转动连接，所述转轴与所述第二绝缘磁石固定连接，所述翻转机构与所述枢装座固定连接，所述翻转机构的输出部用于带动所述第二绝缘磁石转动(2n＋1)×180°，n为自然数。
优选的，所述第一绝缘磁石为环形天然磁石，所述第二绝缘磁石为环形天然磁石。
一种开关，包括静接电体、动接电体、开关操作机构、连动机构和前述的消弧装置；所述开关操作机构用于闭合所述静接电体和所述动接电体至合闸姿态，或者，用于分离所述静接电体和所述动接电体至分闸姿态；形成于所述动接电体与所述静接电体之间的电弧通道设置在所述设备设置间隙内，且设置在所述第一绝缘磁石和所述第二绝缘磁石形成的磁场内；所述连动机构用于耦合所述开关操作机构和所述磁极翻转器。
优选的，所述第二绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙的一侧的磁极与所述第一绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙一侧的磁极相同时，在所述设备设置间隙内形成一个中性面，所述电弧通道设置在所述中性面内。
优选的，所述开关操作机构包括触发开关和动接电体驱动电机，所述触发开关串接在所述动接电体驱动电机的电源电路上，所述连动机构包括电动推杆驱动电路，所述磁极翻转器包括枢装座、转轴和翻转机构，所述枢装座与所述转轴可转动连接，所述转轴与所述第二绝缘磁石固定连接，所述翻转机构与所述枢装座固定连接，所述翻转机构的输出部用于带动所述第二绝缘磁石转动(2n＋1)×180°，n为自然数，所述翻转机构包括电动推杆，所述触发开关还串接在所述翻转机构驱动电路上，所述电动推杆驱动电路与所述电动推杆匹配连接。
一种避雷器，包括第一静接电体、第二静接电体、引雷体电压检测装置和前述的消弧装置；所述第一静接电体与所述第二静接电体之间的电弧通道设置在所述设备设置间隙内，且设置在所述第一绝缘磁石和所述第二绝缘磁石形成的磁场内；所述引雷体电压检测装置与所述磁极翻转器耦合连接。
优选的，所述第二绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙的一侧的磁极与所述第一绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙一侧的磁极相同时，在所述设备设置间隙内形成一个中性面，所述电弧通道设置在所述中性面内。
优选的，所述磁极翻转器包括枢装座、转轴和翻转机构，所述枢装座与所述转轴可转动连接，所述转轴与所述第二绝缘磁石固定连接，所述翻转机构与所述枢装座固定连接，所述翻转机构的输出部用于带动所述第二绝缘磁石转动(2n＋1)×180°，n为自然数，所述翻转机构包括电动推杆，所述引雷体电压检测装置与所述电动推杆匹配连接。
本实用新型的有益效果是：
1. 第一绝缘磁石和第二绝缘磁石分别设置在设备设置间隙两侧，使用磁极翻转器调整第一绝缘磁石与第二绝缘磁石中的至少一种的磁极方向。若设备设置间隙内设置开关，在合闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的通行于导体内的电子相斥，并部分或全部抵消对电子的偏转效果；在分闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石异性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场偏转设备设置间隙内的构成电弧的自由电子，拉长电弧通道长度，并减少电弧内的自由电子数量，从而提高熄弧效率。若设备设置间隙内设置避雷器的电容段时，在需要避雷器导通交流时，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的自由电子相斥，并部分或全部抵消对自由电子的偏转效果；在需要熄弧时，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石异性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场偏转设备设置间隙内的构成电弧的自由电子，拉长电弧通道长度，并减少电弧内的自由电子数量，从而提高熄弧效率。
2. 天然磁石为绝缘体。环形磁石的环孔内磁感线密集，对自由电子的偏引效果强。
3. 开关操作机构通过连动机构与消弧装置耦合时，可以实现在合闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的通行于导体内的电子相斥，并部分或全部抵消对电子的偏转效果，在分闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石异性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场偏转设备设置间隙内的构成电弧的自由电子，拉长电弧通道长度，并减少电弧内的自由电子数量，从而提高熄弧效率。
4. 电弧通道设置在中性面内时，在合闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的通行于导体内的电子相斥，部全部抵消对电子的偏转效果。
5. 若设备设置间隙内设置避雷器的电容段时，在需要避雷器导通交流时，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的自由电子相斥，并部分或全部抵消对自由电子的偏转效果，不影响接地效果；在需要熄弧时，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石异性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场偏转设备设置间隙内的构成电弧的自由电子，拉长电弧通道长度，并减少电弧内的自由电子数量，从而提高熄弧效率。
6. 电弧通道设置在中性面内时，在需要避雷器导通交流时，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的自由电子相斥，并全部抵消对自由电子的偏转效果，不影响接地效果。
附图说明
图1为一种本实用新型的触点式开关的左视图。
图2为移除图1中的动接电体部分后的主视图。
图3为图2的又一种使用状态图。
附图标记说明，10-绝缘固定座，101-导向槽，11-静接电体，12-复位件，20-绝缘活动座，21-动接电体，22-复位件，31-第一绝缘磁石固定座，32-第一绝缘磁石，41-枢装座，42-第二绝缘磁石固定座，43-翻转机构，44-转轴。
具体实施方式
下面结合附图，以实施例的形式说明本实用新型，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本实用新型。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。
实施例1：一种消弧装置，参见图2-3，包括第一绝缘磁石32、第二绝缘磁石42和磁极翻转器。
其中，第一绝缘磁石32和第二绝缘磁石42之间设有设备设置间隙，设备设置间隙内可以用来设置开关，设备设置间隙内还可以用来设置避雷器的电容器段。
其中，磁极翻转器用于翻转第二绝缘磁石42，以使第二绝缘磁石42的邻接于设备设置间隙的一侧的磁极与第一绝缘磁石41的邻接于设备设置间隙一侧的磁极相异或相同。
以设备设置间隙内设置开关为例，使用时，参见图2，在合闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的通行于导体内的电子相斥，并部分或全部抵消对电子的偏转效果；参见图3，在分闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石异性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场偏转设备设置间隙内的构成电弧的自由电子，拉长电弧通道长度，并减少电弧内的自由电子数量，从而提高熄弧效率。
以设备设置间隙内设置避雷器的电容器段为例，使用时，在需要避雷器导通交流时，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的自由电子相斥，并部分或全部抵消对自由电子的偏转效果；在需要熄弧时，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石异性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场偏转设备设置间隙内的构成电弧的自由电子，拉长电弧通道长度，并减少电弧内的自由电子数量，从而提高熄弧效率。
本实施例中，磁极翻转器包括枢装座41、转轴44和翻转机构43，枢装座41与转轴44可转动连接，转轴44与第二绝缘磁石42固定连接，翻转机构43与枢装座41固定连接，翻转机构43的输出部用于带动第二绝缘磁石42转动(2n＋1)×180°，n为自然数。
现有技术中，输出角位移为(2n＋1)×180°的角位移执行器、曲柄摇杆、曲柄摇块均可以形成翻转机构43。当然，电动机与刹车器、角位移传感器配合后也可以输出(2n＋1)×180°的角位移；步进电机也可以输出(2n＋1)×180°的角位移。
本实施例中，第一绝缘磁石32固定在第一绝缘磁石固定座31上，第一绝缘磁石固定座31与枢装座41相对静止设置。这样，通过翻转第二绝缘磁石42，就可以调整第一绝缘磁石与第二绝缘磁石的相对极性。
本实施例中，第一绝缘磁石32选择环形天然磁石，第二绝缘磁石42选择环形天然磁石。
实施例2：一种开关，参见图1-3，包括静接电体11、动接电体21、开关操作机构（未画）、连动机构（未画）和实施例1中的消弧装置。
其中，开关操作机构用于闭合静接电体和动接电体至合闸姿态，或者，用于分离静接电体和动接电体至分闸姿态。一般的，对于触点式开关，动接电体21直线往返运动实现合闸姿态与分闸姿态的切换；对于刀闸式开关，动接电体21往返摆动实现合闸姿态与分闸姿态的切换。
本实施例中，开关为触点式开关，静接电体11固定在绝缘固定座10上，动接电体21固定在绝缘活动座20上，绝缘固定座10上设有绝缘活动座导向槽101，绝缘活动座20上设有用于与绝缘活动座导向槽101滑动连接的连接部，连接部在绝缘活动座导向槽101内滑动到第一端头时，动接电体21与静接电体11电连接，连接部在绝缘活动座导向槽101内滑动到第二端头时，动接电体21与静接电体11绝缘连接。
其中，形成于动接电体21与静接电体11之间的电弧通道设置在设备设置间隙内，且设置在第一绝缘磁石32和第二绝缘磁石42形成的磁场内。
其中，连动机构用于耦合开关操作机构和磁极翻转器。
本实施例中，参见图2，第二绝缘磁石42的邻接于设备设置间隙的一侧的磁极与第一绝缘磁石32的邻接于设备设置间隙一侧的磁极相同时，在设备设置间隙内形成一个中性面，电弧通道最好设置在中性面内。这样，在合闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的通行于导体内的电子相斥，可以全部抵消对电子的偏转效果。
本实施例中，开关操作机构包括触发开关、动接电体驱动电机和直线位移模组，触发开关串接在动接电体驱动电机的电源电路上，动接电体驱动电机用于驱动直线位移模组，直线位移模组固定在绝缘固定座10上，直线位移模组的输出部与绝缘活动座20固定连接，以带动连接部在绝缘活动座导向槽101内活动。
本实施例中，连动机构包括电动推杆驱动电路，翻转机构包括电动推杆、中间从动轮和角位移放大轮，电动推杆的一端与绝缘固定座10转动副连接，电动推杆的活塞与中间从动轮偏心连接，中间从动轮与角位移放大轮啮合连接，角位移放大轮与转轴啮合连接。如此，实现电动推杆带动第二绝缘磁石42转动(2n＋1)×180°，n为自然数。
本实施例中，触发开关还串接在翻转机构驱动电路上，电动推杆驱动电路与电动推杆匹配连接。
使用时，参见图2，在合闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的通行于导体内的电子相斥，全部抵消对电子的偏转效果；参见图3，在分闸状态下，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石异性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场偏转设备设置间隙内的构成电弧的自由电子，拉长电弧通道长度，并减少电弧内的自由电子数量，从而提高熄弧效率。
实施例3：一种避雷器，包括第一静接电体、第二静接电体、引雷体电压检测装置和实施例1中的消弧装置。
其中，第一静接电体与第二静接电体之间的电弧通道设置在设备设置间隙内，且设置在第一绝缘磁石和第二绝缘磁石形成的磁场内。
其中，引雷体电压检测装置与磁极翻转器耦合连接。
使用时，引雷体电压检测装置检测到引雷体电压达到避雷器放电电压阈时，磁极翻转器驱动第二绝缘磁石运动，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石同性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场对设备设置间隙内的自由电子相斥，并部分或全部抵消对自由电子的偏转效果。
在需要熄弧时，使第一绝缘磁石与第二绝缘磁石异性磁极分别邻接于设备设置间隙两侧设置，此时，磁场偏转设备设置间隙内的构成电弧的自由电子，拉长电弧通道长度，并减少电弧内的自由电子数量，从而提高熄弧效率。
本实施例中，第二绝缘磁石的邻接于设备设置间隙的一侧的磁极与第一绝缘磁石的邻接于设备设置间隙一侧的磁极相同时，在设备设置间隙内形成一个中性面，电弧通道设置在中性面内。
本实施例中，翻转机构包括电动推杆、中间从动轮和角位移放大轮，电动推杆的一端与绝缘固定座10转动副连接，电动推杆的活塞与中间从动轮偏心连接，中间从动轮与角位移放大轮啮合连接，角位移放大轮与转轴啮合连接。如此，实现电动推杆带动第二绝缘磁石42转动(2n＋1)×180°，n为自然数。
本实施例中，引雷体电压检测装置的输出信号与电动推杆的输入信号耦合连接。
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽地说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本实用新型得发明构思。在不脱离本实用新型的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本实用新型已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本实用新型隐含公开的内容。
Claims (9)
1.一种消弧装置，其特征在于，包括第一绝缘磁石、第二绝缘磁石和磁极翻转器，所述第一绝缘磁石和所述第二绝缘磁石之间设有设备设置间隙，所述设备设置间隙内用于设置开关或设置避雷器的电容器段，所述磁极翻转器用于翻转所述第二绝缘磁石，以使所述第二绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙的一侧的磁极与所述第一绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙一侧的磁极相异或相同。
2.如权利要求1所述的消弧装置，其特征在于，所述磁极翻转器包括枢装座、转轴和翻转机构，所述枢装座与所述转轴可转动连接，所述转轴与所述第二绝缘磁石固定连接，所述翻转机构与所述枢装座固定连接，所述翻转机构的输出部用于带动所述第二绝缘磁石转动(2n＋1)×180°，n为自然数。
3.如权利要求1所述的消弧装置，其特征在于，所述第一绝缘磁石为环形天然磁石，所述第二绝缘磁石为环形天然磁石。
4.一种开关，包括静接电体、动接电体、开关操作机构，其特征在于，还包括连动机构和如权利要求1或3所述的消弧装置；所述开关操作机构用于闭合所述静接电体和所述动接电体至合闸姿态，或者，用于分离所述静接电体和所述动接电体至分闸姿态；形成于所述动接电体与所述静接电体之间的电弧通道设置在所述设备设置间隙内，且设置在所述第一绝缘磁石和所述第二绝缘磁石形成的磁场内；所述连动机构用于耦合所述开关操作机构和所述磁极翻转器。
5.如权利要求4所述的开关，其特征在于，所述第二绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙的一侧的磁极与所述第一绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙一侧的磁极相同时，在所述设备设置间隙内形成一个中性面，所述电弧通道设置在所述中性面内。
6.如权利要求4所述的开关，其特征在于，所述开关操作机构包括触发开关和动接电体驱动电机，所述触发开关串接在所述动接电体驱动电机的电源电路上，所述连动机构包括电动推杆驱动电路，所述磁极翻转器包括枢装座、转轴和翻转机构，所述枢装座与所述转轴可转动连接，所述转轴与所述第二绝缘磁石固定连接，所述翻转机构与所述枢装座固定连接，所述翻转机构的输出部用于带动所述第二绝缘磁石转动(2n＋1)×180°，n为自然数，所述翻转机构包括电动推杆，所述触发开关还串接在所述翻转机构驱动电路上，所述电动推杆驱动电路与所述电动推杆匹配连接。
7.一种避雷器，包括第一静接电体、第二静接电体，其特征在于，还包括引雷体电压检测装置和如权利要求1或3所述的消弧装置；所述第一静接电体与所述第二静接电体之间的电弧通道设置在所述设备设置间隙内，且设置在所述第一绝缘磁石和所述第二绝缘磁石形成的磁场内；所述引雷体电压检测装置与所述磁极翻转器耦合连接。
8.如权利要求7所述的避雷器，其特征在于，所述第二绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙的一侧的磁极与所述第一绝缘磁石的邻接于所述设备设置间隙一侧的磁极相同时，在所述设备设置间隙内形成一个中性面，所述电弧通道设置在所述中性面内。
9.如权利要求7所述的避雷器，其特征在于，所述磁极翻转器包括枢装座、转轴和翻转机构，所述枢装座与所述转轴可转动连接，所述转轴与所述第二绝缘磁石固定连接，所述翻转机构与所述枢装座固定连接，所述翻转机构的输出部用于带动所述第二绝缘磁石转动(2n＋1)×180°，n为自然数，所述翻转机构包括电动推杆，所述引雷体电压检测装置与所述电动推杆匹配连接。
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2021
- 2021-01-28 CN CN202120241454.3U patent/CN214068633U/zh not_active Expired - Fee Related
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