CN218241640U - 一种通断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通断装置，包括：第一至第六断点和第一至第三灭弧电路，第一至第六断点联动工作；第一断点一端为通断装置第一端，第一断点另一端同时连接第一灭弧电路一端、第二灭弧电路一端和第二断点一端，第二断点另一端为通断装置第二端；第三断点一端为通断装置第三端，第三断点另一端同时连接第一灭弧电路另一端、第三灭弧电路一端和第四断点一端，第四断点另一端为通断装置第四端；第五断点一端为通断装置第五端，第五断点另一端同时连接第三灭弧电路另一端、第二灭弧电路另一端和第六断点一端，第六断点另一端为通断装置第六端；各灭弧电路用于熄灭各断点在断开时产生的电弧。本实用新型通断装置结构简单，易实现防反接。

Description

一种通断装置

技术领域

本实用新型专利涉及熄灭断点在断开时的电弧，特别涉及一种通断装置。

背景技术

电弧是接触器、断路器、继电器之类机械开关，以及接插件、插头和熔断体等所形成的断点在断开时经常遇到的一种物理现象，原因在于断点在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子，在外加电压和触头接触点升温足够大时，产生强烈的电游离和热游离导致介质被击穿，进而产生电弧。电弧危害很大，一方面会影响供电系统的可靠性，另一方面可能造成火灾等安全事故，因此需要采取必要的灭弧措施可靠熄灭电弧。

将机械开关的触头设计成桥式双断点结构能提供灭弧能力，如图1所示为桥式双断点触头结构的机械开关示意图，该类机械开关能够灭弧的原因在于该设计将电弧分成两段，提高了电弧的起弧电压；同时利用两段电弧相互间的电动力将电弧向外侧拉长，增大了电弧与冷空气的接触面，实现了迅速散热而灭弧。一般情况下，额定电压在380V及以下、额定电流在 20A及以下的小容量交流机械开关，利用电流自然过零时两断点的近阴极效应，即可熄灭电弧。

但是，当机械开关的额定电流为20～80A时，即使将主触头设计成桥式双断点结构，还需要加装引弧片或利用回路电动力吹弧，才能有效灭弧，为了可靠起见，有时还需加装包含灭弧栅片或隔板等的灭弧室。当机械开关的额定电流大于80A时，则必须加装包含灭弧栅片或隔板等的灭弧室。而对于应用于直流供电系统的机械开关，由于电流不会自然过零，因此一般均需要加装灭弧室。

因此，将机械开关的触头设计成桥式双断点结构后，断点增加了一倍，在需要加装灭弧室时，需要对每一个断点设计独立的灭弧室，这会使得装置的结构较为复杂，在一定程度上引起体积增加、成本上升。

针对应用于三相交流供电系统，通断装置中包括三个双断点的情形，现有技术也有采用灭弧电路进行灭弧的方案，例如请参见公开号为CN1013420B的中国专利文献。图2为公开号为CN1013420B的专利文献中通断装置的一个实施例电路图，图2中的通断装置包括三个仅有一只二极管的灭弧电路，三个灭弧电路各与一条相线中的一个断点并联，在各断点分断时，通过导通的灭弧电路旁路对应断点中的电流实现灭弧。图2的通断装置虽然其中的灭弧电路简单，但是本申请的发明人注意到，图2电路中的灭弧电路具有单向导通特性，当通断装置在不同时刻分断时，所需要的灭弧时间也会不同，因此图2方案中的灭弧电路的最大燃弧时长依然非常长，甚至可以达到一个周期的时间，这对于对燃弧时间要求较高的应用场景是不能接受的。

需要说明的是，上述公开于背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

有鉴如此，本实用新型要解决的技术问题是，提供一种通断装置，至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型所提供的通断装置的实施例如下：

一种通断装置，为六端结构，应用于三相交流供电系统，其中，包括：第一断点、第二断点、第三断点、第四断点、第五断点、第六断点、第一灭弧电路、第二灭弧电路和第三灭弧电路，所述第一断点、所述第二断点、所述第三断点、所述第四断点、所述第五断点和所述第六断点联动工作，即工作时同时闭合、同时断开；所述第一断点一端作为所述通断装置第一端，所述第一断点另一端同时连接所述第一灭弧电路一端、所述第二灭弧电路一端和所述第二断点一端，所述第二断点另一端作为所述通断装置第二端；所述第三断点一端作为所述通断装置第三端，所述第三断点另一端同时连接所述第一灭弧电路另一端、所述第三灭弧电路一端和所述第四断点一端，所述第四断点另一端作为所述通断装置第四端；所述第五断点一端作为所述通断装置第五端，所述第五断点另一端同时连接所述第三灭弧电路另一端、所述第二灭弧电路另一端和所述第六断点一端，所述第六断点另一端作为所述通断装置第六端；所述第一灭弧电路、所述第二灭弧电路和所述第三灭弧电路用于熄灭所述第一断点、所述第二断点、所述第三断点、所述第四断点、所述第五断点和所述第六断点在断开时产生的电弧。

优选地，所述第一断点为第一桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，所述第二断点为第一桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点；所述第三断点为第二桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，所述第四断点为第二桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点；所述第五断点为第三桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，所述第六断点为第三桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点；

或者所述第一断点为第一三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，所述第二断点为第一三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点；所述第三断点为第二三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，所述第四断点为第二三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点；所述第五断点为第三三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，所述第五断点为第三三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点；

或者所述第一断点、所述第二断点、所述第三断点、所述第四断点、所述第五断点和所述第六断点均为没有天然联动控制特点的机械开关中动触头和静触头形成的断点。

进一步地，所述第一灭弧电路、所述第二灭弧电路和所述第三灭弧电路中任意一项、任意两项或者三项为无控型灭弧电路。

作为所述第一灭弧电路、所述第二灭弧电路和所述第三灭弧电路的一种具体的实施方式，各灭弧电路相同，均包括第一二极管、第二二极管、电容和双向箝位器件，所述第一二极管阴极和所述第二二极管阳极连接在一起后为各灭弧电路一端，所述第一二极管阳极和所述第二二极管阴极同时连接所述电容一端，所述电容另一端为所述各灭弧电路另一端，所述双向箝位器件与所述电容并联。

优选地，所述双向箝位器件为一个双向TVS管或者多个双向TVS管串联，一个压敏电阻或者多个压敏电阻串联，一个气体放电管或者多个气体放电管串联，或者双向TVS管、压敏电阻和气体放电管任意种类和任意数量组合后串联。

进一步地，所述通断装置的第一端和第二端用于连接至所述三相交流供电系统的第一相线中，所述通断装置的第三端和第四端用于连接至所述三相交流供电系统的第二相线中，所述通断装置的第五端和第六端用于连接至所述三相交流供电系统的第三相线中；且所述通断装置的第一端、第三端和第五端用于连接在所述三相交流供电系统的电源侧，所述通断装置的第二端、第四端和第六端用于连接在所述三相交流供电系统的负载侧；或者所述通断装置的第二端、第四端和第六端用于连接在所述三相交流供电系统的负载侧，所述通断装置的第一端、第三端和第五端用于连接在所述三相交流供电系统的电源侧。

作为上述实施例的等同替换，将其中的第一二极管和第二二极管中的任一只或者两只替换为：多个二极管同向串联、一个单向TVS管或者多个单向TVS管同向串联，或者二极管任意数量和单向TVS管任意数量组合后同向串联。

与现有技术相比，本实用新型实施例的通断装置至少具有如下有益效果：

1、不会对装置的外观做出较大的改变，并且仍然为六端子结构，能够与采用现有技术的通断装置兼容，从而不会改变用户习惯。

2、其中的灭弧电路为电子元器件组成，相较于现有技术采用灭弧室进行灭弧的方案，能够简化通断装置的结构，从而减小体积、降低成本。

3、对各断点的灭弧措施为每条相线中的两个断点的连接节点两两之间各并联一个灭弧电路，没有破坏通断装置中各断点带来的天然的物理隔离性能，从而确保了整个通断装置满足物理隔离要求。

4、各灭弧电路的接线方式使得其无需旁路相关断口中流过的电流，相较于在每条相线中一个断口两端并联二极管的方案，灭弧速度对分断时刻的依赖性降低，有利于实现快速灭弧；

5、通断装置的电路结构具有对称性，从而使得防反接功能更容易实现。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1所示为桥式双断点触头结构的机械开关示意图；

图2为公开号为CN1013420B的专利文献中通断装置的一个实施例电路图；

图3为本实用新型通断装置实施例的原理框图；

图4为三簧片触头结构机械开关示意图；

图5为无然的联动控制特点两个断点实现联动控制的结构示意图；

图6为本实用新型通断装置实施例的一种具体的电路图及其应用；

图7为图6通断装置A相线和B相线中的电流反向后的示意图；

图8为图6通断装置端口反接后的示意图。

具体实施方式

基于本申请的发明构思，可以理解的是，本实用新型的创造性在于通断装置中的灭弧电路如何连接，从而实现了对第一断点、第二断点、第三断点、第四断点、第五断点和第六断点的灭弧，而不在于采用了何种具体的灭弧电路与相关断点进行连接，图6中给出的各灭弧电路只是一种较佳的示例，在面对不同的应用场景时，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择或者另行设计，本实用新型对此不做限制。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合其它附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中描述的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列元器件或单元电路不必限于清楚地列出的那些元器件或单元电路，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些电路固有的元器件或单元电路。

另外，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应该理解的是，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

图4为本实用新型通断装置实施例的原理框图，请参见图4，本实施例的通断装置，为六端结构，应用于三相交流供电系统，包括：第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3、第四断K4点、第五断点K5、第六断点K6、第一灭弧电路、第二灭弧电路和第三灭弧电路，第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3、第四断点K4、第五断点K5和第六断K6点联动工作，即工作时同时闭合、同时断开；第一断点K1一端作为通断装置第一端，第一断点K1另一端同时连接第一灭弧电路一端、第二灭弧电路一端和第二断点K2一端，第二断点K2另一端作为通断装置第二端；第三断点K3一端作为通断装置第三端，第三断点K3另一端同时连接第一灭弧电路另一端、第三灭弧电路一端和第四断点K4一端，第四断点K4另一端作为通断装置第四端；第五断点K5一端作为通断装置第五端，第五断点K5另一端同时连接第三灭弧电路另一端、第二灭弧电路另一端和第六断点K6一端，第六断点另一端作为通断装置第六端；第一灭弧电路、第二灭弧电路和第三灭弧电路用于熄灭第一断点K1、第二断点K2、第三断点 K3、第四断点K4、第五断点K5和第六断K6在断开时产生的电弧。

本实施例的工作原理为：通断装置中包括的三个灭弧电路，每条相线中的两个断点的连接节点两两之间各并联一个灭弧电路，无论各断点在什么时间开始断开，在任意两条相线组成的供电回路中的一个断点会先熄灭，当该断点电弧熄灭并断开后，该供电回路中流过的电流会马上变为零，另外三个断点的电弧会即刻熄灭并随之实现分断。

本实施例不会对装置的外观做出较大的改变，并且仍然为六端子结构，能够与采用现有技术的通断装置兼容，从而不会改变用户习惯。

本实施例其中的灭弧电路为电子元器件组成，相较于现有技术采用灭弧室进行灭弧的方案，能够简化通断装置的结构，从而减小体积、降低成本。

本实施例对各断点的灭弧措施为每条相线中的两个断点的连接节点两两之间各并联一个灭弧电路，没有破坏通断装置中各断点带来的天然的物理隔离性能，从而确保了整个通断装置满足物理隔离要求。

本实施例通断装置中各灭弧电路的接线方式使得其无需旁路相关断口中流过的电流，相较于在每条相线中一个断口两端并联二极管的方案，灭弧速度对分断时刻的依赖性降低，有利于实现快速灭弧。

本实施例通断装置的电路结构具有对称性，从而使得防反接功能更容易实现。

其中，第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3、第四断点K4、第五断点K5和第六断点K6包括但不限于以下情形：

(1)第一断点K1为第一桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，第二断点K2为第一桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点；第三断点K3为第二桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，第四断点K4为第二桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点；第五断点 K5为第三桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，第六断点K6为第三桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点，参考图1，桥式双断点触头结构机械开关中的两个断点具有天然联动控制特点，当电磁线圈得电时，第一断点K1和第二断点K2/第三断点K3和第四断点K4/第五断点K5和第六断点K6会同时闭合，当电磁线圈失电时，第一断点K1和第二断点K2/第三断点K3和第四断点K4/第五断点K5和第六断点K6会同时断开。另外，需要说明的是，本实施例中的四个断点联动工作，因此还需要一个额外的联动控制机构，控制第一桥式双断点触头结构机械开关、第二桥式双断点触头结构机械开关和第三桥式双断点触头结构机械开关同时闭合、同时断开。

(2)第一断点K1为第一三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，第二断点K2为第一三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点；第三断点K3为第二三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，第四断点K4为第二三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点；第五断点K5为第三三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，第六断点K6为第二三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点，三簧片触头结构构机械开关示意图请参考图4，三簧片触头结构机械开关中的两个断点也具有天然联动控制特点，当对三簧片触头结构施加如图所示作用力F时，第一断点 K1和第二断点K2/第三断点K3和第四断点K4/第五断点K5和第六断点K6会同时闭合，当所施加的作用力撤销后，第一断点K1和第二断点K2/第三断点K3和第四断点K4/第五断点K5 和第六断点K6会同时断开。同样需要说明的是，本实施例中的四个断点联动工作，因此还需要一个额外的联动控制机构，控制第一三簧片触头结构机械开关、第二三簧片触头结构机械开关和第二三簧片触头结构机械开关同时闭合、同时断开。

(3)第一断点K1、所述第二断点K2、所述第三断点K3、所述第四断点K4、第五断点K5和第六断点K6均为没有天然联动控制特点的机械开关中动触头和静触头形成的断点，如均为单断点指形触头结构机械开关中的静触头与动触头形成的断点，此时请参考图5，图5为无然的联动控制特点两个断点实现联动控制的结构示意图，其中需要额外设置联动控制机构，用于实现第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3、第四断点K4、第五断点K5和第六断点K6同时闭合、同时断开。

进一步地，其中的第一灭弧电路、第二灭弧电路和第三灭弧电路中任意一项、任意两项或者三项为无控型灭弧电路，即灭弧电路中没有需要通过检测和触发才能工作的的元器件，如可控硅、晶闸管等，从而避免增加装置的复杂性。

图6为本实用新型通断装置实施例的一种具体的电路图及其应用，请参见图6：其中的第一灭弧电路、第二灭弧电路和第三灭弧电路相同，均包括第一二极管、第二二极管、电容和双向箝位器件，第一二极管阴极和第二二极管阳极连接在一起后为各灭弧电路一端，第一二极管阳极和第二二极管阴极同时连接电容一端，电容另一端为各灭弧电路另一端，双向箝位器件与电容并联。

具体地，各灭弧电路所包含的元器件及连接关系如下：

第一灭弧电路包括二极管D1a、二极管D2a、电容C1a和第一双向箝位器件，二极管D1a 阴极和二极管D2a阳极连接在一起后为第一灭弧电路一端，二极管D1a阳极和二极管D2a阴极同时连接电容C1a一端，电容C1a另一端为第一灭弧电路另一端，第一双向箝位器件与电容C1a并联；

第二灭弧电路包括二极管D1b、二极管D2b、电容C1b和第二双向箝位器件，二极管D1b 阴极和二极管D2b阳极连接在一起后为第二灭弧电路一端，二极管D1b阳极和二极管D2b阴极同时连接电容C1b一端，电容C1b另一端为第二灭弧电路另一端，第二双向箝位器件与电容C1b并联；

第三灭弧电路包括二极管D1c、二极管D2c、电容C1c和第三双向箝位器件，二极管D1c 阴极和二极管D2c阳极连接在一起后为第三灭弧电路一端，二极管D1c阳极和二极管D2c阴极同时连接电容C1c一端，电容C1c另一端为第三灭弧电路另一端，第三双向箝位器件与电容C1c并联。

其中，第一双向箝位器件为双向TVS管T1a，第二双向箝位器件为双向TVS管T1b，第三双向箝位器件为双向TVS管T1c。

本实用新型实施例的通断装置为应用于三相交流供电系统的通断装置，三相交流供电系统中的第一相线为A相线，第二相线为B相线，第三相线为C相线。图6中的接线方式为通断装置的第一端、第三端和第五端连接三相交流供电系统的电源，第二端、第四端和第六端连接三相交流供电系统的负载。其中，由第一灭弧电路熄灭第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3和第四断点K4断开A相线和B相线所形成的回路时产生的电弧，由第二灭弧电路熄灭第一断点K1、第二断点K2、第五断点K5和第六断点K6断开A相线和C相线所形成的回路时产生的电弧，由第三灭弧电路熄灭第三断点K3、第四断点K4、第五断点K5和第六断点K6 断开A相线和C相线所形成的回路时产生的电弧。

图6中的电路的供电电源输出的为三相交流电，以电流从第一断点K1的一端流向另一端之时需要断开通断装置，并以第一灭弧电路熄灭第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3和第四断点K4断开A相线和B相线所形成的回路时产生的电弧为例，讲述第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3和第四断点K4在断开过程中相关灭弧电路对其灭弧的工作过程。

第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3和第四断点K4首次闭合后，二极管D2a导通，电容C1a充电，第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3和第四断点K4在后续的断开过程中，由第一灭弧电路实现对第一断点K1的灭弧，在第一断点K1电弧熄灭并断开后，其中流过的电流会马上变为零，第二断点K2、第三断点K3和第四断点K4的电弧会即刻熄灭并随之实现分断，第一灭弧电路实现对第一断点K1灭弧的具体过程如下：

(1)点燃电弧阶段

第一断点K1刚开始断开时，触头间会产生强烈的电游离和热游离，导致触头周围的空气介质被击穿，进而点燃电弧。

(2)电弧持续燃烧阶段

电弧点燃后，随着第一断点K1触头间隙逐渐增大，温度增加导致电弧电阻减小的速率会小于间隙增加导致电弧电阻增加的速率，电弧电阻开始增加，负载RL1两端产生的电压随之减少，保证了第一断点K1两端电压UK1的增大趋势，电弧燃烧过程进入动态稳定状态。第一断点K1两端电压UK1上升速率与流经第一断点K1的电流I1减小速率会达成电弧稳定燃烧的条件，即电压值UK1与电流值I1之间的关系会沿电弧的负阻特性曲线图移动而自动调整。

(3)电流注入时刻，电弧稳定燃烧的条件被破坏

负载RL1两端产生的电压越来越小，当负载RL1两端电压降低到使得二极管D1阴极的电压小于供电电源对A相线和B相线输出的电压源U1的电压减去二极管D1a的正向导通压降时，二极管D1a导通，电容C1a放电，为负载RL1注入电流I2，使得流过第二断点K2、负载RL1、第四断点K4和第三断点K3的电流I3由I1变为(I1+I2)，第二断点K2、负载RL1、第四断点K4和第三断点K3两端的电压增加，第一断点K1另一端的电压被抬高，第一断点K1两端的电压UK1自然上升的速率被减小，破坏了上述第一断点K1两端电压UK1上升的速率与流经第一断点K1的电流I1减小速率之间稳定的负阻特性关系，即破坏电弧动态稳定燃烧的条件。

(4)电流持续注入阶段，电弧燃烧进入负反馈，电弧趋于熄灭阶段

第一断点K1断开过程中，触头分开的间隙越来越大，要使电弧稳定燃烧，击穿触头周围介质所需要的电压也越来越大，即第一断点K1两端的电压UK1需要越来越大，但是随着放电电流I2被注入负载RL1，第一断点K1另一端的电压被抬高，第一断点K1两端的电压UK1上升的速率小于维持电弧动态稳定燃烧的速率，电弧燃烧进入负反馈循环，即电弧越来越小，趋于熄灭。

(5)寄生电感反向电动势续流阶段

当负载RL1中包括电机之类的感性负载时，会产生寄生电感。电弧燃烧进入负反馈状态后，电流I1减小的速率非常快，寄生电感中的电流不允许突变(当寄生电感较大时会更加明显)，这会导致寄生电感产生反向电动势，A相线、第一断点K1、第二断点K2、负载RL1、第三断点K3、第四断点K4和B相线组成的是一个电路环路，相当于在第一断点K1与供电电源对A相线和B相线输出的电压源U1之间串联了一个额外的电源，且该电源与电源U1同向串联，使得第一断点K1两端的电压增加。

寄生电感产生的反向电动势先继续给电容C1a充电，当电容C1a被充满(电容C1a又重新恢复到可以灭弧的状态，在第一断点K1再次断开时提供能量注入)，寄生电感中过剩的能量将通过负载RL1、双向TVS管T1a和二极管D1a形成的回路续流，双向TVS管T1a和二极管D1a会将负载RL1的反向电动势(反向电压，也即第一断点K1另一端的电压)箝位为双向 TVS管T1a的正向导通压降和二极管D1a的正向导通压降之和，阻止了第一断点K1两端电压继续增加，这样一来，就不会改变电弧趋于熄灭的趋势，确保电弧熄灭。同时，极大地降低了单靠电容Ca1有效灭弧所需的容值，降低了成本，还能避免电容C1a因承受过高的电压而击穿损坏。

图4电路由于第一断点K1另一端的电压会被箝位为双向TVS管T1a的正向导通压降和二极管D1a的正向导通压降之和，会使得电弧迅速熄灭。

本实施例将双向TVS管T1a与二极管D1a同向串联，总的箝位电压为两个元器件的箝位电压叠加之和，分散了箝位器件所需要承受的电压应力，降低了箝位器件失效的风险。

(6)电弧熄灭时刻

当第一断点K1触点间的间隙持续增加，电弧电阻进一步增加，使得电弧电流(即电流 I1)进一步减少，当电弧电流减小到电弧不能维持时，放电消失，此时电弧熄灭。

图6通断装置在灭弧时，电流注入由电容放电实现，电容在开始放电时的电流非常大，因此在电流注入瞬间可以对电弧动态稳定燃烧的条件造成较大冲击，并且电流的注入为持续的，这会使得电弧燃烧进入负反馈循环，较图2现有技术的方案，不仅灭弧速度更快，还能降低灭弧速度对分断时刻的依赖性。

图7为图6通断装置A相线和B相线中的电流反向后的示意图，当图6电路中的通断装置处于电流从第一断点K1的另一端流向一端时需要断开的情况，灭弧过程与上述一致，不同之处在于：第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3和第四断点K4在首次闭合后，二极管D1a导通，电容C1a充电，第一断点K1、第二断点K2、第三断点K3和第四断点K4在后续的断开过程中，第一灭弧电路先对第三断点K3灭弧，在第三断点K3电弧熄灭并断开后，其中流过的电流会马上变为零，第一断点K1、第二断点K2和第四断点K4的电弧会即刻熄灭并随之实现分断，此种情况电流注入时刻为二极管D2a导通，使得电容C1a放电，流过第四断点 K4、负载RL1、第二断点K2和第一断点K1两端的电流I3也由I1变为(I1+I2)，第四断点 K4、负载RL1、第二断点K2和第一断点K1两端的电压增加，第三断点K3另一端的电压被抬高。

本实用新型实施例的通断装置的电路结构具有对称性，从而使得防反接功能更容易实现，图6中的通断装置的具体电路就具有防反接功能，图8为图6通断装置端口反接后的示意图，请参考8，接线方式为通断装置的第一端、第三端和第五端连接三相交流供电系统的负载，第二端、第四端和第六端连接三相交流供电系统的电源。图8接线方法各相组成的回路在电流的流向不同的情况下，当需要断开通断装置时，具体的灭弧过程与图6所示接线方法对应一致，故不再赘述。

基于上述描述，可以联想到对图6/图8进行如下优化：

将各灭弧电路中的双向TVS管替换为：多个双向TVS管串联，一个压敏电阻或者多个压敏电阻串联，一个气体放电管或者多个气体放电管串联，或者双向TVS管、压敏电阻和气体放电管任意种类和任意数量组合后串联。采用多个器件串联的目的在于不仅可以进一步降低对器件的耐压要求，还能调节对反向电动势电压进行限制时所限制的电压值的大小。

需要说明的是，由图6和图8具体的接线方式可以知悉的是，本实用新型实施例通断装置中各端口的功能为：

通断装置的第一端和第二端用于连接至三相交流供电系统的第一相线中，通断装置的第三端和第四端用于连接至三相交流供电系统的第二相线中，通断装置的第五端和第六端用于连接至三相交流供电系统的第三相线中；

且通断装置的第一端、第三端和第五端用于连接在三相交流供电系统的电源侧，通断装置的第二端、第四端和第六端用于连接在三相交流供电系统的负载侧；或者通断装置的第二端、第四端和第六端用于连接在三相交流供电系统的负载侧，通断装置的第一端、第三端和第五端用于连接在三相交流供电系统的电源侧。

此外，可以联想到对图3进行如下优化：

将各灭弧电路中的第一二极管和第二二极管其中的任一只或者两只替换为：多个二极管同向串联、一个单向TVS管或者多个单向TVS管同向串联，或者二极管任意数量和单向TVS 管任意数量组合后同向串联，不仅可以降低对器件的耐压要求，还能调节电流注入的时刻。

以上仅是本实用新型的实施方式，需要特别指出的是，上述实施方式不应视为对本实用新型的限制，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种通断装置，为六端结构，应用于三相交流供电系统，其特征在于，包括：第一断点、第二断点、第三断点、第四断点、第五断点、第六断点、第一灭弧电路、第二灭弧电路和第三灭弧电路，所述第一断点、所述第二断点、所述第三断点、所述第四断点、所述第五断点和所述第六断点联动工作，即工作时同时闭合、同时断开；所述第一断点一端作为所述通断装置第一端，所述第一断点另一端同时连接所述第一灭弧电路一端、所述第二灭弧电路一端和所述第二断点一端，所述第二断点另一端作为所述通断装置第二端；所述第三断点一端作为所述通断装置第三端，所述第三断点另一端同时连接所述第一灭弧电路另一端、所述第三灭弧电路一端和所述第四断点一端，所述第四断点另一端作为所述通断装置第四端；所述第五断点一端作为所述通断装置第五端，所述第五断点另一端同时连接所述第三灭弧电路另一端、所述第二灭弧电路另一端和所述第六断点一端，所述第六断点另一端作为所述通断装置第六端；所述第一灭弧电路、所述第二灭弧电路和所述第三灭弧电路用于熄灭所述第一断点、所述第二断点、所述第三断点、所述第四断点、所述第五断点和所述第六断点在断开时产生的电弧。

2.根据权利要求1所述通断装置，其特征在于：

所述第一断点为第一桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，所述第二断点为第一桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点；所述第三断点为第二桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，所述第四断点为第二桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点；所述第五断点为第三桥式双断点触头结构机械开关中一个静触头与动触头形成的断点，所述第六断点为第三桥式双断点触头结构机械开关中另外一个静触头与动触头形成的断点；

或者所述第一断点为第一三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，所述第二断点为第一三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点；所述第三断点为第二三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，所述第四断点为第二三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点；所述第五断点为第三三簧片触头结构机械开关的第一簧片触头与第二簧片上触头形成的断点，所述第五断点为第三三簧片触头结构机械开关的第二簧片下触头与第三簧片触头形成的断点；

或者所述第一断点、所述第二断点、所述第三断点、所述第四断点、所述第五断点和所述第六断点均为没有天然联动控制特点的机械开关中动触头和静触头形成的断点。

3.根据权利要求1所述通断装置，其特征在于：所述第一灭弧电路、所述第二灭弧电路和所述第三灭弧电路中任意一项、任意两项或者三项为无控型灭弧电路。

4.根据权利要求1所述的通断装置，其特征在于：所述第一灭弧电路、所述第二灭弧电路和所述第三灭弧电路相同，均包括第一二极管、第二二极管、电容和双向箝位器件，所述第一二极管阴极和所述第二二极管阳极连接在一起后为各灭弧电路一端，所述第一二极管阳极和所述第二二极管阴极同时连接所述电容一端，所述电容另一端为所述各灭弧电路另一端，所述双向箝位器件与所述电容并联。

5.根据权利要求4所述通断装置，其特征在于：所述双向箝位器件为一个双向TVS管或者多个双向TVS管串联，一个压敏电阻或者多个压敏电阻串联，一个气体放电管或者多个气体放电管串联，或者双向TVS管、压敏电阻和气体放电管任意种类和任意数量组合后串联。

6.根据权利要求1所述通断装置，其特征在于：

所述通断装置的第一端和第二端用于连接至所述三相交流供电系统的第一相线中，所述通断装置的第三端和第四端用于连接至所述三相交流供电系统的第二相线中，所述通断装置的第五端和第六端用于连接至所述三相交流供电系统的第三相线中；

且所述通断装置的第一端、第三端和第五端用于连接在所述三相交流供电系统的电源侧，所述通断装置的第二端、第四端和第六端用于连接在所述三相交流供电系统的负载侧；或者所述通断装置的第二端、第四端和第六端用于连接在所述三相交流供电系统的负载侧，所述通断装置的第一端、第三端和第五端用于连接在所述三相交流供电系统的电源侧。

7.根据权利要求4至6任一项所述通断装置，其特征在于，将其中的第一二极管和第二二极管中的任一只或者两只替换为：多个二极管同向串联、一个单向TVS管或者多个单向TVS管同向串联，或者二极管任意数量和单向TVS管任意数量组合后同向串联。

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