CN218274343U - 一种开关单元和旋转隔离开关 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种开关单元和旋转隔离开关，涉及低压电器技术领域，动触头转动设置于单元壳体，至少两个磁体位于动触头的转动平面，并且分布于弧形转动路径的外侧，至少两个磁体沿弧形转动路径依次间隔排布，由此，一方面便于磁体所产生的磁场能够更加全面的覆盖动静触头所产生电弧的区域，增大磁场对于电弧的作用区域，另一方面，各个磁体相互间隔的方式能够独立产生不同磁场，以此，借助各个磁场的共同作用于电弧的方式，加速其熄灭的速度，再一方面，磁体沿着弧形转动路径排布的方式能够更加贴合动触头的弧形转动路径，以此提高磁场对于电弧的作用效果。

Description

一种开关单元和旋转隔离开关

本申请要求申请日为2022年04月15日、申请号为202220881865.3、专利申请名称为“一种开关单元和旋转隔离开关”的优先权。

技术领域

本申请涉及低压电器技术领域，具体而言，涉及一种开关单元和旋转隔离开关。

背景技术

随着经济的快速发展，人们生活水平得到了显著的提高，对于用电安全有了更加全面的认知。为了增加用电的安全性，通常是在电路中接入隔离开关，以便于电器设备在维修时，通过隔离开关切断电源，与带电部分隔离，并保持有效的隔离距离。

伴随着使用电压的提升，分合闸过程中产生的电弧越来越难以熄灭，现有通过磁体对电弧所施加的作用力来缩短灭弧的时间，但是由于磁体分布不合理使得灭弧效果较差，导致隔离开关的性能较差。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种开关单元和旋转隔离开关，以解决现有隔离开关中磁体分布不合理的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例的一方面，提供一种开关单元，包括：单元壳体以及设置于单元壳体中的动触头、静触头和至少两个磁体，动触头转动设置于单元壳体以形成配合静触头合分闸的弧形转动路径，至少两个磁体分布于弧形转动路径的外侧，至少两个磁体沿弧形转动路径依次间隔排布。

可选的，至少两个磁体包括至少一个第一磁体和至少一个第二磁体，第一磁体和第二磁体极性相反。

可选的，第一磁体和第二磁体交替分布。

可选的，开关单元还包括沿动触头转动轴线方向层叠设置以形成夹腔的下层板和上层板，动触头设置于夹腔，静触头具有延伸至夹腔以位于弧形转动路径上的延伸部。

可选的，相邻两个磁体的极性相同。

可选的，开关单元还包括沿动触头转动轴线方向与动触头层叠设置的基板，以使磁体作用于动触头和静触头之间电弧的作用力朝向基板。

可选的，每个磁体的一极位于磁体面对弧形转动路径的一侧、另一极位于磁体背对弧形转动路径的另一侧。

可选的，每个磁体的两极分别位于磁体的相对两侧，且磁体两极的连线方向与动触头的转动平面近似垂直。

可选的，在弧形转动路径的外侧还设置有灭弧室，灭弧室的入口与弧形转动路径对应，用于使磁体引导动触头和静触头之间的电弧经灭弧室的入口进入灭弧室。

可选的，开关单元还包括第一引弧件和第二引弧件，第一引弧件与静触头连接且朝向灭弧室延伸，第二引弧件位于动触头的分闸位置且朝向灭弧室延伸。

可选的，至少两个磁体嵌设于灭弧室外壁。

可选的，至少两个磁体位于动触头的转动平面。

可选的，开关单元还包括滤网以及设置于单元壳体且连通至单元壳体外部的出气通道，出气通道的一端延伸至弧形转动路径。

可选的，滤网为金属滤网。

可选的，磁体靠近弧形转动路径的一侧为弧面或平面。本申请实施例的另一方面，提供一种旋转隔离开关，包括动作机构以及开关本体，开关本体包括多个上述任一种的开关单元，多个开关单元依次层叠设置，动作机构与每个动触头驱动连接以驱动多个开关单元的动触头同步转动。

本申请的有益效果包括：

本申请提供了一种开关单元和旋转隔离开关，开关单元包括单元壳体以及设置于单元壳体中的动触头、静触头和至少两个磁体，其中，动触头转动设置于单元壳体，由此，动触头以转动的方式配合静触头进行合分闸运动的过程中形成弧形转动路径，至少两个磁体位于动触头的转动平面，并且分布于该弧形转动路径的外侧，由此便于减薄开关单元的厚度，并且能够避免磁体与动静触头产生干涉，至少两个磁体沿弧形转动路径依次间隔排布，由此，一方面便于磁体所产生的磁场能够更加全面的覆盖动静触头所产生电弧的区域，增大磁场对于电弧的作用区域，另一方面，各个磁体相互间隔的方式能够独立产生不同磁场，以此，借助各个磁场的共同作用于电弧的方式，加速其熄灭的速度，再一方面，磁体沿着弧形转动路径排布的方式能够更加贴合动触头的弧形转动路径，以此提高磁场对于电弧的作用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种旋转隔离开关的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种开关单元的结构示意图之一；

图3为本申请实施例提供的一种开关单元的结构示意图之二；

图4为本申请实施例提供的一种开关单元的结构示意图之三；

图5为本申请实施例提供的一种开关单元的结构示意图之四；

图6为本申请实施例提供的一种开关单元的结构示意图之五；

图7为本申请实施例提供的一种磁体分布的示意图之一；

图8为本申请实施例提供的一种磁体作用电弧的示意图之一；

图9为本申请实施例提供的一种开关单元的结构示意图之六；

图10为本申请实施例提供的一种磁体分布的示意图之二；

图11为本申请实施例提供的一种磁体作用电弧的示意图之二；

图12为本申请实施例提供的一种磁体的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的一种磁体分布的示意图之三；

图14为本申请实施例提供的一种滤网的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的又一种开关单元的结构示意图之一；

图16为本申请实施例提供的又一种开关单元的结构示意图之二；

图17为本申请实施例提供的一种灭弧室和磁体的装配示意图；

图18为本申请实施例提供的又一种开关单元的爆炸图；

图19为本申请实施例提供的又一种开关单元的结构示意图之三；

图20为本申请实施例提供的又一种磁体分布的示意图之一；

图21为本申请实施例提供的有极性开关单元中又一种磁体作用电弧的示意图之一；

图22为本申请实施例提供的无极性开关单元中又一种磁体作用电弧的示意图之一；

图23为本申请实施例提供的又一种磁体分布的示意图之二；

图24为本申请实施例提供的有极性开关单元中又一种磁体作用电弧的示意图之二；

图25为本申请实施例提供的无极性开关单元中又一种磁体作用电弧的示意图之二。

图标：010-旋转隔离开关；020-开关本体；030-动作机构；100-开关单元；110-单元壳体；111-隔板；112-出气通道；113-出气口；114-灭弧气体；120-静触头；130-动触头；140-磁体；141-第一磁体；142-第二磁体；150-滤网；160-触头支架；161-下层板；162-上层板；170-灭弧室；171-出口；172-入口；173-嵌入槽；174-连接件；181-第一引弧件；182-第二引弧件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供一种旋转隔离开关以及应用于旋转隔离开关中的开关本体，开关本体具有开关单元，通过对开关单元中的磁体进行合理分布，从而使得磁体所产生的磁场能够对合分闸过程中产生的电弧提供有效作用，以加快电弧熄灭的速度，进而有效提高旋转隔离开关的灭弧性能，降低其在多场景应用中因灭弧性能所受到的限制。下面将结合附图，对本申请实施例进行描述。

请参照图1，旋转隔离开关010包括动作机构030和开关本体020，动作机构030和开关本体020驱动连接，以此，由动作机构030实现对开关本体020的合分闸动作进行控制，提高开关本体020的动作准确性和合分闸的可靠性。在实际设置时，开关本体020可以固定设置在动作机构030所在壳体的一侧，固定方式可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，例如可拆卸连接可以是螺接、卡接、拼接等多种方式。

请继续参阅图1，开关本体020包括多个层叠设置的开关单元100，每一个开关单元100都内置有独立的触头系统，以此使得每一个开关单元100都可接入一路电路，并对所接入的电路进行通断控制。在实现开关单元100合分闸状态(与所接入的电路的通断状态对应)的控制时，可以建立动作机构030与每一个开关单元100中触头系统的驱动关系，以此由同一动作机构030统一控制多个开关单元100的通断，保证各开关单元100中通断状态的高度一致性，换言之，在动作机构030的控制下，所有开关单元100同时处于合闸状态，或，同时处于分闸状态。在实际设置时，可以是所有层叠的开关单元100内置的触头系统中的动触头130均设置于同一传动杆，动作机构030与该传动杆驱动连接，以此实现各开关单元100中通断状态的高度一致性。

对于一个开关单元100来讲，其内置的触头系统可以仅包括一组相互配合的动静触头(每组内仅包括一个静触头和一个动触头)，也可以包括两组、三组或多组相互配合的动静触头，根据组数的不同，对应可以使得所接入的电路在断开时能够形成单断点、双断点、三断点或多断点，本申请对其不做限制，可以根据开关本体020实际所适用的场景进行对应设置以期满足不同的性能需求。需要说明的是，上述以组的形式对相互配合的动静触头进行划分时，仅是从配合关系角度进行划分，并不代表实际结构的相互分离，例如可以将两组动静触头中的两个动触头130进行集成，使之形成一个结构件，如图9所示，中间的结构件的两端部可以分别作为两个动触头130，一者与一侧的静触头120配合，另一者则与另一侧的静触头120配合，由此可形成双断点结构。

请继续参阅图1，为提高旋转隔离开关010的易操作性，还可以在旋转隔离开关010的动作机构030的外侧设置于动作机构030驱动连接的手柄，便于用户的实际使用。需要理解的是，手柄在设置时，可以位于动作机构030所在壳体背离开关本体020的一侧(图1所示)，当然，也可以位于动作机构030所在壳体与开关本体020相邻的一侧，在实际设置时，可以根据实际安装使用环境进行适应性选择调整，以此满足不同环境的安装使用。

本申请实施例提供的一种开关单元100，包括：单元壳体110、触头系统和至少两个磁体140，其中，触头系统和至少两个磁体140均分布于单元壳体110内，至少两个磁体140仅与触头系统中的一组动静触头配合，至少两个磁体140能够产生磁场，并且至少两个磁体140所产生的磁场覆盖对应配合的该组动静触头合分闸时所产生电弧的区域，以此，借助磁体140所产生的磁场，能够引导拉伸电弧使其加速熄灭。

具体的，一组动静触头包括相互配合的一个静触头120和一个动触头130，其中，动触头130转动设置在单元壳体110，静触头120固定设置在单元壳体110，并且静触头120具有位于动触头130转动路径上的部分，以此在动触头130的实际合分闸运动中，可以使得动触头130通过转动的方式与静触头120接触合闸或分离分闸，并形成弧形转动路径。需要说明的是，动触头130的弧形转动路径应当对应有合闸时的弧形转动路径和分闸时的弧形转动路径，在一些实施方式中，动触头130合闸对应的弧形转动路径和分闸对应的弧形转动路径连续且不重合，该种方式对应动触头130单向转动；而在一些实施方式中，动触头130合闸对应的弧形转动路径和分闸对应的弧形转动路径完全重合，该种方式对应动触头130双向往复转动；本申请则对此不作限制。

至少两个磁体140位于对应配合的该组动静触头中的动触头130的转动平面，并且分布于该动触头130的弧形转动路径的外侧(例如至少两个磁体140位于同一弧形转动路径背离该弧形转动路径所对圆心角的一侧)，由此便于减薄开关单元100的厚度，并且能够避免磁体140与动静触头产生干涉，至少两个磁体140沿同一弧形转动路径依次间隔排布，由此，一方面便于磁体140所产生的磁场能够更加全面的覆盖动静触头所产生电弧的区域，增大磁场对于电弧的作用区域，另一方面，各个磁体140相互间隔的方式能够独立产生不同磁场，以此，借助各个磁场的共同作用于电弧的方式，加速其熄灭的速度，再一方面，磁体140沿着同一弧形转动路径排布的方式能够更加贴合该动触头130的弧形转动路径，以此提高磁场对于电弧的作用效果。需要说明的是，本申请中针对一组动静触头(一个动触头和一个静触头)来讲，设置至少两个磁体140与该组动静触头对应按照前述设置方式分布，如当触头系统包括两组动静触头时，同理应当对应设置两组磁体(每组磁体中均包括至少两个磁体140)以分别与其以组为单位一一对应。

应当理解的是，本申请中的动触头的转动平面并不单单特指某一个平面，考虑到动触头自身具有一定厚度以及尺寸，因此，动触头的转动平面应当作广义上的理解，即包括与动触头的转动轴线垂直(可以是近似垂直)且沿动触头转动轴线方向依次层叠的若干个平面。同理，磁体位于动触头的转动平面也应当做广义上的理解，其可以是磁体正好与动触头的转动平面(若干个平面的任意一平面)有交集(例如图2至图6中所示的磁体与动触头近似同高度)，也可以是稍微偏离动触头的转动平面(例如图15至图25中所示的磁体稍微低于动触头)。

请参阅图2和图3，示出了本申请实施例的一种双断点结构的开关单元100，其中，两组动静触头中的两个动触头130集成于一个结构件，该结构件转动设置于开关单元100的中部位置，且两个动触头130分布于结构件的相对两端，结构件可绕转动轴线a进行双向往复转动，为了提高结构件的转动平稳性，还可以使其设置于触头支架160上，图2中，分布于转动轴线a两侧且位于触头支架160上的两凸起位置分别对应两组触头系统中的动触头130。

参阅图2和图3，两组动静触头中的静触头120相对转动轴线a可以分布于动触头130的外围，并且两个静触头120之间的连线过转动轴线a，以此使得分闸状态下组内的动触头130和静触头120之间具有足够的间距，以保证分闸的可靠性。

参阅图2和图3所示状态为开关单元100的分闸状态，此时的动触头130所处位置为分闸位，当需要合闸时，绕转动轴线a转动中部的结构件，仅针对两组动静触头中的一组来讲(另一组同理)：位于结构件上的一个动触头130朝向靠近该组内的静触头120的方向进行转动(图3中顺时针方向转动)，直至该动触头130转动至组内的静触头120处并与其接触，从而完成合闸；当需要分闸时，绕转动轴线a逆向(与合闸的转动方向相反，也即图3中逆时针方向转动)转动中部的结构件，使得该组内的动触头130回到分闸位，由此，该组内的动触头130合闸时的转动路径与分闸时的转动路径重合，形成图2或图3中的一条弧形转动路径b。另一组动静触头的合分闸运动形式同理参照，此处不再赘述。由此，两个动触头130则分别对应形成图2或图3中的两个弧形转动路径b。

请继续参阅图2和图3，在单元壳体110内对应设置两组磁体140，一组磁体140则对应一组动静触头进行分布，换言之，每组磁体140用于引导对应组动静触头合分闸过程中所产生的电弧加速熄灭，仅针对图3中左侧分布的磁体140组和动静触头组进行说明：左侧的动静触头组中的动触头130具有左侧的弧形转动路径b，在弧形转动路径b的外侧设置一组磁体140，由此能够避免该组磁体140与动触头130的合分闸运动产生干涉，该组磁体140具有两个磁体140，两个磁体140处于动触头130的转动平面，由此便于减薄开关单元100的厚度，且两个磁体140沿着弧形转动路径b依次间隔排布，由此，一方面便于磁体140所产生的磁场能够更加全面的覆盖动静触头所产生电弧的区域，增大磁场对于电弧的作用区域，另一方面，各个磁体140相互间隔的方式能够独立产生不同磁场，以此，借助各个磁场共同作用于电弧的方式，能够加速其熄灭的速度，再一方面，磁体140沿着弧形转动路径排布的方式能够更加贴合动触头130的弧形转动路径，以此提高磁场对于电弧的作用效果。同理，对于图3中右侧分布的磁体140组和动静触头组来讲可以参照左侧进行设置，且其同样具有上述效果，此处不再赘述。

请参照图4所示，示出了一种沿同一弧形转动路径b依次间隔排布三个磁体140的实施例，同理，其依然位于同一动触头130的转动平面，且分布于该弧形转动路径b的外侧，由于磁体140的数量增多，因此，能够形成更多的磁场，以对弧形转动路径b上所产生的电弧进行更加精细化的引导，以加速其熄灭的速度。

在具有多组动静触头和多组磁体140的开关单元100内，每组磁体140中的磁体140数量可以是均相同，也可以是部分相同，部分不同，例如在一些实施方式中，参照图4，具有2组磁体140和2组动静触头，其中左侧组的磁体140可以包括3个磁体140，右侧组的磁体140可以包括2个磁体140，本申请对其不做限制。

在一些实施方式中，至少两个磁体140包括至少一个第一磁体141和至少一个第二磁体142，第一磁体141和第二磁体142极性相反，第一磁体141和第二磁体142的数量可以相等也可以不等，换言之，至少两个磁体140中包括两部分极性相反的磁体140，两部分的磁体140数量可以相同、也可以不同，本申请对其不做限制。由此，至少两个磁体140在沿同一弧形转动路径进行间隔排布所产生的多个磁场中，存在两类磁场，一类磁场对电弧产生第一方向的作用力，另一类磁场则对电弧产生第二方向的作用力，其中第一方向与第二方向相背，由此，在两类磁场作用于电弧时，能够将电弧的长度拉伸，从而加速其熄灭的速度。

请参阅图7，示出了分布于同一弧形转动路径b外侧的两个磁体140，分别为第一磁体141和第二磁体142，对于第一磁体141来讲：N极位于该第一磁体141靠近弧形转动路径b的一侧面，S极位于该第一磁体141远离弧形转动路径b的一侧面；对于第二磁体142来讲：S极位于该第二磁体142靠近弧形转动路径b的一侧面，N极位于该第二磁体142远离弧形转动路径b的一侧面。由此，请参阅图8，示出了在图7中所分布第一磁体141和第二磁体142的实施例中，两磁体140各自所产生磁场作用于电弧d的示意，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向上的作用力F1，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向下的作用力F2，由此将电弧d进行拉伸，使其长度变长，进而加速其熄灭的速度。

在一些实施方式中，当分布于同一弧形转动路径外侧的磁体140为多个时，其中，极性相反的第一磁体141和第二磁体142可以分别以A和B表示，多个磁体140在沿同一弧形转动路径进行间隔排布时，可以具有多种排布方式，例如以ABAB的方式排布，也可以是以ABBAAA等多种形式进行排布。

请参阅图6所示，开关单元100还包括触头支架160，触头支架160包括下层板161和上层板162，其中，下层板161和上层板162沿动触头130转动轴线方向a层叠设置，并且两者之间具有间距，以此在上层板162和下层板161之间形成夹腔，动触头130设置于夹腔内，静触头120具有延伸至夹腔内并且位于弧形转动路径b上的延伸部，在动触头130的合分闸过程中，实际与静触头120上的延伸部接触或分离。

结合图6至图8，在极性相反的两磁体140各自所产生磁场作用于电弧d时，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向上的作用力F1，以此引导电弧d靠近上层板162，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向下的作用力F2，以此引导电弧d靠近下层板161，由此在将电弧d进行拉伸变长的基础上，使得电弧d与上层板162和下层板161进行接触，从而对其进行冷却，进而进一步的加速电弧d熄灭的速度。

在一些实施方式中，至少两个磁体140中的所有磁体140极性均相同，由此，多个磁体140在沿同一弧形转动路径进行间隔排布所产生的多个磁场，多个磁场对电弧均产生同方向的作用力，借由至少两个磁体140排布后呈弧形，由此，在不同磁场作用于电弧(尤其是相邻两个磁场)时，能够进行磁场叠加，从而使得作用于电弧的作用力增大，进而加强对电弧的吹弧能力，从而加速其熄灭的速度。

请参阅图10，示出了分布于同一弧形转动路径b外侧的两个磁体140，对于其中的一个磁体140来讲：N极位于该磁体140靠近弧形转动路径b的一侧面，S极位于该磁体140远离弧形转动路径b的一侧面；对于另一磁体140来讲：N极位于该磁体140靠近弧形转动路径b的一侧面，S极位于该磁体140远离弧形转动路径b的一侧面。由此，请参阅图11，示出了在图10中所分布磁体140的实施例中，两磁体140各自所产生磁场作用于电弧d的示意，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向上的作用力F1，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向上的作用力F2，鉴于两磁场极性相同的基础，两磁场作用于电弧d的合力为F，其中，F＝F1+F2，由此使得作用于电弧d的作用力F增大，进而加强对电弧d的吹弧能力，从而加速其熄灭的速度。当然，在其它实施方式中，两磁场对电弧d所产生的作用力还可以是朝下。

结合图6、图10和图11，在极性相同的两磁体140各自所产生磁场作用于电弧d时，可以通过合力F引导电弧d靠近上层板162(基板)，由此在增大吹弧能力的基础上，使得电弧d与上层板162(基板)接触，从而对其进行冷却，进而进一步的加速电弧d熄灭的速度。当然，在其它实施方式中，两磁场对电弧d所产生的作用力还可以引导电弧d靠近下层板161(基板)。

在分布于同一弧形转动路径b外侧的磁体140极性均相同时，可以仅将触头支架160设置下层板161(基板)或上层板162(基板)，以满足在磁场作用下，与引导的电弧接触。

在一些实施方式中，动触头130可以固定设置于触头支架160，例如图2至图6所示，在上层板162和下层板161上均设置对应的卡槽以限位卡接动触头130，在动触头130的转动过程中，动触头130和触头支架160作为一个整体绕转动轴线a进行转动。

在一些实施方式中，动触头130可以与触头支架160可转动设置，如此，在动触头130的转动过程中，仅动触头130转动，触头支架160不跟随其转动。

在一些实施方式中，触头支架160应当为绝缘材质。

在一些实施方式中，磁体140靠近弧形转动路径b的一侧为弧面或平面。

请参阅图5，示出了磁体140为矩形块状磁体140的实施例，相邻两个矩形块状磁体140可以呈V形设置，并呈夹角c设置。当然，在本申请的其它实施方式中，磁体140还可以是圆柱、球等等多种形式。

请参阅图12，示出了磁体140为弧形块状磁体140的实施例，请参阅图13，弧形块状磁体140在分布于同一弧形转动路径的外侧时，能够更加贴合弧形转动路径，以此，使得所形成的磁场能够更加均匀的分布于弧形转动路径。

对于同一弧形转动路径来讲，对应分布于其外侧的相邻两个磁体140可以是规格尺寸相同，也可以是规格尺寸不同，例如图5，靠近静触头120设置的磁体140的长度大于远离静触头120设置的磁体140的长度，当然，靠近静触头120设置的磁体140的长度也可以等于或小于远离静触头120设置的磁体140的长度。

本申请中所提供的磁体140可以是永磁体140、非永磁体140等多种形式，只要在产生电弧时其能够产生覆盖电弧的磁场并对电弧进行引导以加速其熄灭即可。

在一些实施方式中，如图2和图3所示，在分布于同一弧形转动路径b外侧的磁体140和该弧形转动路径b之间还可以设置有隔板111，隔板111的材质可以是绝缘材质，以此，避免电弧作用于磁体140，降低磁体140性能。

请参阅图2和图3，在开关单元100的单元壳体110上还设置有将单元壳体110内部与外部连通的出气通道112，由此，在开关单元100的正常合分闸过程中，由于内部为高压状态，可以通过出气通道112外排气体的方式减小内外的压差，进而保证开关单元100在长期使用中的稳定性。

请继续参阅图2和图3，出气通道112也可以分布于弧形转动路径的外侧，且出气通道112的一端延伸并连通至弧形转动路径，另一端则与外部连通。对于同一组动静触头来讲，出气通道112更加靠近分闸位，以此，在向外排出高压气体的同时，能够使得电弧充分熄灭，避免喷出气体的同时带有大量未熄灭的电弧。同一组动静触头可以匹配一个或多个出气通道112，本申请对其不做限制，图2和图3中示出了一组动静触头对应一个出气通道112的实施例。

结合图2、图3和图14，在出气通道112上还设置有滤网150，以此，在外排气体的同时，可以由滤网150对可能未彻底熄灭的电弧进行再次分割，从而使其彻底熄灭，从而进一步的提高开关单元100的灭弧性能。

在同一出气通道112上可以设置一个或多个滤网150，例如图2、图3和图14中示出了在同一出气通道112上设置三个层叠的滤网150的实施例，应当理解的是，当滤网150的数量增多时，灭弧的能力可以得到进一步提升，但与此同时，气流外排的通畅性也将被降低，因此，在实际设置时，可以根据需求合理平衡效果，从而确定所需滤网150的数量。当然，在实际设置时，相邻两个滤网150可以间隔一定间距，也可以紧挨层叠设置。

请参阅图14所示，滤网150为金属滤网150，例如铁丝滤网150、铜丝滤网150、铝丝滤网150等等，以此，在气体经过滤网150外排时，能够通过金属滤网150吸中和气体所附带的电粒子，增强出气口消游离效果，减少电弧喷出。

如图15至如图25示出了本申请实施例的另一种双断点结构的开关单元100，其与图2至图6所示的双断点结构的开关单元100的不同点之一在于：磁体140可以由图2至图14所示的“竖立状态”变为“平躺状态”，换言之，同一组内的每个磁体140的两极分别位于该磁体140的相对两侧，且每个磁体140两极的连线方向都与动触头130的转动平面近似垂直(图2至图14所示的每个磁体140的两极连线方向都与动触头130的转动平面近似平行)。由此，使得磁体140施加作用力于动静触头之间产生的电弧时，作用力平行或近似平行动触头130的转动平面，而非图2至图4所示的垂直或近似垂直动触头130的转动平面。由此，能够利用磁体140产生的磁场引导动静触头之间产生的电弧朝向远离动触头转动轴线a的方向运动，进而增大电弧的拉弧区域(即越远离动触头转动轴线a，所对应的弧长越长)，提高灭弧的效果。

如图15至图18所示，为了进一步的提高灭弧的效果，还可以在弧形转动路径b的外侧设置灭弧室170，并且使得灭弧室170的入口172与弧形转动路径b对应，由此，方便在磁场对电弧的引导下，使得电弧能够顺利由灭弧室170的入口172进入灭弧室170的内部，借助灭弧室170的灭弧能力提高灭弧效果。

如图15、图16和图18所示，灭弧室170具有相互连通的入口172和出口171，且灭弧室170的入口172位于灭弧室170靠近弧形转动路径b的一侧，灭弧室170的出口171位于灭弧室170背离弧形转动路径b的一侧，由此，在电弧由入口进入灭弧室170内部后，经灭弧室170的作用会加速电弧的熄灭，在此过程中会产生大量的高温高压的灭弧气体，如图16所示，灭弧气体114则经灭弧室170的出口171向外喷出，如图15所示，然后在单元壳体110上的出气通道112的引导下由出气口113向外喷出。

如图24所示，灭弧室170包括灭弧壳体以及位于灭弧壳体内的多个连接件174，连接件可以是栅片、隔筋等，其中栅片可以是金属材质，隔筋可以是产气材质。多个连接件174间隔设置以形成多个通路，由此，在连接件174是栅片时，能够利用金属材质的栅片对电弧进行分隔以及冷却以及定级压降，在灭弧的过程中利用多个通路引导产生的灭弧气体114继续进入出气通道112；在连接件174是隔筋时，能够利用产气材料的隔筋对电弧起到拉长的作用，并且对电弧起到产气、降温的效果，当采用隔筋时，也能够使得隔筋与灭弧室壳体一体成型，从而方便装配。

在一种实施方式中，灭弧室170由入口172至出口171的通道尺寸逐渐减小，由此，能够使得电弧与灭弧室170进行充分接触，提高灭弧效果。例如图16所示，灭弧室170的灭弧壳体可以由上板和下板连接组成，在上板和下板之间形成用于灭弧的通道，从入口172至出口171的方向，上板和下板之间的间距逐渐减小，由此实现通道尺寸的逐渐减小。

如图16所示，灭弧室170的数量可以根据动静触头组的数量进行一一匹配设置。为了提高灭弧的效果，如图15和图16所示，可以使得触头支架160的边缘经灭弧室170的入口172伸入灭弧室170。灭弧室170的入口172可以呈弧形设置，以此匹配弧形转动路径b。

由于在弧形转动路径b的外侧设置有灭弧室170，因此，对应于同一组动静触头的灭弧室170和磁体组可以沿动触头的转动轴线a层叠设置。例如图16、图21和图24所示，磁体组位于灭弧室170的下方，在图16中灭弧室遮挡磁体组，故未示出磁体组，在图21和图24中，以虚线形式示出灭弧室170下方对的磁体组。

在一些实施方式中，如图17所示，为了进一步的减小层叠的厚度，减薄单元壳体110，还可以使得磁体140嵌设于灭弧室170的外壁内，换言之，在灭弧室170的外壁上设置有嵌入槽173，将磁体140对应嵌入到嵌入槽173中，由此，实现层叠厚度的减小。当然，在其它实施方式中，磁体140还可以不嵌入到灭弧室170，其可以位于灭弧室170的上方或下方。

为了有效增大拉弧的长度，如图19所示，还可以分别设置有第一引弧件181和第二引弧件182，其中，第一引弧件181的一端与静触头120连接、另一端则朝向灭弧室170的方向延伸，第二引弧件182位于动触头130的分闸位置且也朝向灭弧室170的方向延伸，换言之，第一引弧件181与静触头120连接，且朝向远离动触头转动轴线a的方向延伸，第二引弧件182位于动触头130的分闸位置且朝向远离的方向延伸，通过第一引弧件181和第二引弧件182的延伸，能够增大拉弧的间距。由此，在动静触头之间产生电弧后，电弧的一端则由静触头120逐渐朝向远离动触头转动轴线a的方向移动至第一引弧件181的延伸端，随着动触头130运动至分闸位置(如图21或图24中动触头所示的位置)，电弧的另一端则由第二引弧件182逐渐朝向远离动触头转动轴线a的方向移动至第二引弧件182的延伸端，由此，在第一引弧件181的延伸端和第二引弧件182的延伸端之间的电弧更加远离动触头130的转动中心，从而具有更长的拉弧长度，有助于加速电弧的熄灭。

在一种实施方式中，如图20所示，示出了分布于同一弧形转动路径b外侧的三个磁体140，每个磁体140均处于平躺状态，因此，两极则分别位于磁体140的顶面和底面，如图20所示，相邻两个磁体140的极性相反，由此形成第一个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(被遮挡未示出)，第二个磁体140的S极位于顶面、N极位于底面(被遮挡未示出)，第三个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(被遮挡未示出)。由此，请参阅图21，示出了该开关单元在具有极性时，包括左右两侧的磁体组，对于左侧的磁体组(在图20中所分布三个磁体组成)来讲，三磁体各自所产生磁场作用于电弧d时，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F1，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向右的作用力F2，又一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F3，由此将电弧d进行拉伸，形成类似于折线形，使其长度变长，进而加速其熄灭的速度，结合连接件174能够进一步的拉长电弧。对于右侧的磁体组(也由三个磁体组成)，由于该开关单元具有极性，因此，如图21所示，形成第一个磁体140的S极位于顶面、N极位于底面(未示出)，第二个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(未示出)，第三个磁体140的S极位于顶面、N极位于底面(未示出)，右侧的磁体组作用于电弧d时，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向右的作用力F1，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F2，又一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向右的作用力F3，由此将电弧d进行拉伸，形成类似于折线形，使其长度变长，进而加速其熄灭的速度，结合连接件174能够进一步的拉长电弧。

当开关单元不具有极性时，则对接线的极性不做要求，有助于提高接线的便利性，对应的，如图22所示，同样在该开关单元中也设置有左右两侧的磁体组，对于左侧的磁体组来讲，与有极性的开关单元的左侧磁体组极性分布以及作用电弧效果一致。而对于右侧的磁体组来讲，为保证开关单元的无极性，因此，如图22所示，形成第一个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(未示出)，第二个磁体140的S极位于顶面、N极位于底面(未示出)，第三个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(未示出)，右侧的磁体组作用于电弧d时，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d也产生向左的作用力F1，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向右的作用力F2，又一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F3，由此，在开关单元的接线极性互换后，便可以使得右侧的磁体组起到原来左侧的磁体组的电弧作用效果，由此保证无论接线极性如何，均有一组磁体组能够起到有效的电弧作用效果。

在一种实施方式中，如图23所示，示出了分布于同一弧形转动路径b外侧的三个磁体140，每个磁体140均处于平躺状态，因此，两极则分别位于磁体140的顶面和底面，如图23所示，相邻两个磁体140的极性相同，由此形成第一个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(被遮挡未示出)，第二个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(被遮挡未示出)，第三个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(被遮挡未示出)。由此，请参阅图24，示出了该开关单元在具有极性时，包括左右两侧的磁体组，对于左侧的磁体组(在图23中所分布三个磁体组成)来讲，三个磁体140各自所产生磁场作用于电弧d时，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F1，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F2，又一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F3，鉴于三磁场极性相同的基础，三磁场作用于电弧d的三个作用力均向左进而加强对电弧d的吹弧能力，结合连接件174能够进一步的拉长电弧，从而加速其熄灭的速度。对于右侧的磁体组(也由三个磁体组成)，由于该开关单元具有极性，因此，如图24所示，形成第一个磁体140的S极位于顶面、N极位于底面(未示出)，第二个磁体140的S极位于顶面、N极位于底面(未示出)，第三个磁体140的S极位于顶面、N极位于底面(未示出)，右侧的磁体组作用于电弧d时，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向右的作用力F1，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向右的作用力F2，又一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向右的作用力F3，鉴于三磁场极性相同的基础，三磁场作用于电弧d的三个作用力均向右进而加强对电弧d的吹弧能力，结合连接件174能够进一步的拉长电弧，从而加速其熄灭的速度。

当开关单元不具有极性时，则对接线的极性不做要求，有助于提高接线的便利性，对应的，如图25所示，同样在该开关单元中也设置有左右两侧的磁体组，对于左侧的磁体组来讲，与有极性的开关单元的左侧磁体组极性分布以及作用电弧效果一致。而对于右侧的磁体组来讲，为保证开关单元的无极性，因此，如图25所示，形成第一个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(未示出)，第二个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(未示出)，第三个磁体140的N极位于顶面、S极位于底面(未示出)，右侧的磁体组作用于电弧d时，其中一磁体140所产生的磁场对电弧d也产生向左的作用力F1，另一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F2，又一磁体140所产生的磁场对电弧d产生向左的作用力F3，由此，在开关单元的接线极性互换后，便可以使得右侧的磁体组起到原来左侧的磁体组的电弧作用效果，由此保证无论接线极性如何，均有一组磁体组能够起到有效的电弧作用效果。

同理，前述磁体处于“竖立状态”的实施例中，开关单元也可以是具有极性或无极性，本申请对其不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种开关单元(100)，其特征在于，包括：单元壳体(110)以及设置于所述单元壳体(110)中的动触头(130)、静触头(120)和至少两个磁体(140)，所述动触头(130)转动设置于所述单元壳体(110)以形成配合所述静触头(120)合分闸的弧形转动路径，所述至少两个磁体(140)分布于所述弧形转动路径的外侧，所述至少两个磁体(140)沿所述弧形转动路径依次间隔排布。

2.如权利要求1所述的开关单元(100)，其特征在于，所述至少两个磁体(140)包括至少一个第一磁体(141)和至少一个第二磁体(142)，所述第一磁体(141)和所述第二磁体(142)极性相反。

3.如权利要求2所述的开关单元(100)，其特征在于，第一磁体(141)和第二磁体(142)交替分布。

4.如权利要求2或3所述的开关单元(100)，其特征在于，所述开关单元(100)还包括沿所述动触头(130)转动轴线方向层叠设置以形成夹腔的下层板(161)和上层板(162)，所述动触头(130)设置于所述夹腔，所述静触头(120)具有延伸至所述夹腔以位于所述弧形转动路径上的延伸部。

5.如权利要求1所述的开关单元(100)，其特征在于，相邻两个所述磁体(140)的极性相同。

6.如权利要求5所述的开关单元(100)，其特征在于，所述开关单元(100)还包括沿所述动触头(130)转动轴线方向与所述动触头(130)层叠设置的基板，以使所述磁体(140)作用于所述动触头(130)和所述静触头(120)之间电弧的作用力朝向所述基板。

7.如权利要求2、3或5所述的开关单元(100)，其特征在于，每个所述磁体(140)的一极位于所述磁体(140)面对所述弧形转动路径的一侧、另一极位于所述磁体(140)背对所述弧形转动路径的另一侧。

8.如权利要求2、3或5所述的开关单元(100)，其特征在于，每个所述磁体(140)的两极分别位于该磁体(140)的相对两侧，且每个所述磁体(140)两极的连线方向与所述动触头(130)的转动平面近似垂直。

9.如权利要求8所述的开关单元(100)，其特征在于，在所述弧形转动路径的外侧还设置有灭弧室(170)，所述灭弧室(170)的入口(172)与所述弧形转动路径对应，用于使所述磁体(140)引导所述动触头(130)和所述静触头(120)之间的电弧经所述灭弧室(170)的入口(172)进入所述灭弧室(170)。

10.如权利要求9所述的开关单元(100)，其特征在于，所述开关单元(100)还包括第一引弧件(181)和第二引弧件(182)，所述第一引弧件(181)与所述静触头(120)连接且朝向所述灭弧室(170)延伸，所述第二引弧件(182)位于所述动触头(130)的分闸位置且朝向所述灭弧室(170)延伸。

11.如权利要求9所述的开关单元(100)，其特征在于，所述至少两个磁体(140)嵌设于所述灭弧室(170)外壁。

12.如权利要求1、2、3、5或6所述的开关单元(100)，其特征在于，所述至少两个磁体(140)位于所述动触头(130)的转动平面。

13.如权利要求1所述的开关单元(100)，其特征在于，所述开关单元(100)还包括滤网(150)以及设置于所述单元壳体(110)且连通至所述单元壳体(110)外部的出气通道(112)，所述出气通道(112)的一端延伸至所述弧形转动路径。

14.如权利要求13所述的开关单元(100)，其特征在于，所述滤网(150)为金属滤网(150)。

15.如权利要求1所述的开关单元(100)，其特征在于，所述磁体(140)靠近所述弧形转动路径的一侧为弧面或平面。

16.一种旋转隔离开关(010)，其特征在于，包括动作机构(030)以及开关本体(020)，所述开关本体(020)包括多个如权利要求1至15任一项所述的开关单元(100)，多个所述开关单元(100)依次层叠设置，所述动作机构(030)与每个所述动触头(130)驱动连接以驱动多个所述开关单元(100)的动触头(130)同步转动。

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