CN219778737U - 一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统及断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统及断路器，包括呈U型结构的导磁板，导磁板开口区域设置有静触头和可以靠近或远离静触头的动触头，静触头和动触头的相接面与导磁板位于同一平面；导磁板弯折段靠近静触头的一侧设置有金属栅片组，导磁板弯折段远离静触头的一侧设置有永磁体；导磁板内壁设置有呈U型结构的导磁板盖板，且导磁板盖板的弯折段与永磁体间隙设置，利用导磁板将远离灭弧室一侧的永磁体极性引到动静触头和灭弧室两侧，导磁板与永磁体靠近灭弧室一侧的极性面将形成促进电弧远离动静触头并向灭弧室运动的洛伦兹力，为低压无极性直流断路器中小电流以及交直流断路器在较高电压情况下的电弧分断提供更多驱动力，提升灭弧能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压电器技术领域，具体为一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统及断路器。
背景技术
低压无极性断路器是光伏新能源、储能系统、通信基站及轨道交通等领域重要的控制与保护设备，现有技术一般通过电弧及导电结构自身产生的磁吹和气吹作用将电弧驱入金属栅片灭弧室，从而将电弧电压提升至足够的高度，最终将电流限制过零。然而，当电流不大或过大，以及电压较高时，电弧需要更充分地进入更多的金属栅片中，以达到足够的电弧电压值，但通常会遇到电弧及断路器导电结构产生的磁吹作用以及电弧产生的气吹作用不足以驱动电弧进入更多栅片的灭弧室等问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统及断路器，能够实现不用考虑电流方向的、拉动电弧向灭弧室运动的目的。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，包括呈U型结构的导磁板，所述导磁板开口区域设置有静触头和可以靠近或远离静触头的动触头，所述静触头和动触头的相接面与导磁板位于同一平面；
所述导磁板弯折段靠近静触头的一侧设置有金属栅片组，导磁板弯折段远离静触头的一侧设置有永磁体；
所述导磁板内壁设置有呈U型结构的导磁板盖板，且导磁板盖板的弯折段与永磁体间隙设置。
进一步的，所述静触头包括静触点和静导电部，所述静触点设置于静导电部的端部且靠近动触头的一侧。
进一步的，所述动触头包括动触点和动导电部，所述动触点设置于动导电部的端部且靠近静触头的一侧。
进一步的，所述静触头和动触头在远离时的开口方向与导磁板的开口方向相对设置。
进一步的，所述永磁体包括第一极性面和第二极性面，所述第一极性面与所述导磁板的U型结构弯折部内侧接触或保持小于等于5mm的距离。
进一步的，所述永磁体远离导磁板的U型结构弯折部的一侧为第一极性面N极，所述永磁体靠近导磁板的U型结构弯折部的一侧为第二极性面S极。
进一步的，所述永磁体靠近导磁板的U型结构弯折部的一侧为第一极性面N极，所述永磁体远离导磁板的U型结构弯折部的一侧为第二极性面S极。
进一步的，所述导磁板采用高磁导率材料，厚度为0.2mm～3mm，所述导磁板的U型结构弯折部为矩形、扇形、半圆、梯形、三角形或其他多边形。
进一步的，所述导磁板盖板采用耐烧蚀绝缘材料。
一种断路器，包括如上所述的一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统及断路器，包括呈U型结构的导磁板，所述导磁板开口区域设置有静触头和可以靠近或远离静触头的动触头，所述静触头和动触头的相接面与导磁板位于同一平面；所述导磁板弯折段靠近静触头的一侧设置有金属栅片组，导磁板弯折段远离静触头的一侧设置有永磁体；所述导磁板内壁设置有呈U型结构的导磁板盖板，且导磁板盖板的弯折段与永磁体间隙设置，本申请利用导磁板将远离灭弧室一侧的永磁体极性引到动静触头和灭弧室两侧，该导磁板与永磁体靠近灭弧室一侧的极性面将形成促进电弧远离动静触头并向灭弧室运动的洛伦兹力，而与电弧电流方向无关，从而可为低压无极性直流断路器中小电流以及交直流断路器在较高电压情况下的电弧分断提供更多驱动力，提升灭弧能力。
附图说明
图1本实用新型实施例的外磁场拉动电弧运动的灭弧系统结构正视图示意图；
图2本实用新型实施例的外磁场拉动电弧运动的灭弧系统结构俯视图示意图；
图3本实用新型实施例的外磁场拉动电弧运动的灭弧系统的一种磁铁极性方案示意图；
图4本实用新型实施例的一种磁铁极性方案下一种电流方向的电弧受力示意图；
图5本实用新型实施例的一种磁铁极性方案下另一种电流方向的电弧受力示意图；
图6本实用新型实施例的外磁场拉动电弧运动的灭弧系统的另一种磁铁极性方案示意图；
图7本实用新型实施例的另一种磁铁极性方案下一种电流方向的电弧受力示意图；
图8本实用新型实施例的另一种磁铁极性方案下另一种电流方向的电弧受力示意图。
图中：1、动触头；2、静触头；3、永磁体；4、导磁板；5、导磁板盖板；201、静触点；202、静导电部；101、动触点；102、动导电部。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，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，包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本实用新型提供一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统的实施例，如图1和图2所示，包括呈U型结构的导磁板4，所述导磁板4开口区域设置有静触头2和可以靠近或远离静触头2的动触头1，所述静触头2和动触头1的相接面与导磁板4位于同一平面；所述导磁板4弯折段靠近静触头2的一侧设置有金属栅片组6，导磁板4弯折段远离静触头2的一侧设置有永磁体3；所述导磁板4内壁设置有呈U型结构的导磁板盖板5，且导磁板盖板5的弯折段与永磁体3间隙设置。
优选的，所述静触头2包括静触点201和静导电部202，所述静触点201设置于静导电部202的端部且靠近动触头1的一侧；所述动触头1包括动触点101和动导电部102，所述动触点101设置于动导电部102的端部且靠近静触头2的一侧；具体的，动导电部102可旋转弧线运动或垂直所述静触头2运动，用于所述动触头1、静触头2的分合闸；静触点201和动触点101接触时为闭合状态，在闭合状态时静触点201和动触点101接触并导通电流，当产生故障分断电流时，动触头1运动，动触点101和静触点201分离，二者之间同时产生电弧。
优选的，所述静触头2和动触头1在远离时的开口方向与导磁板4的开口方向相对设置。
优选的，所述永磁体3包括第一极性面和第二极性面，所述第一极性面与所述导磁板4的U型结构弯折部内侧接触或保持小于等于5mm的距离，本领域技术人员可以将永磁体3设置于导磁板盖板5弯折部，通过控制导磁板盖板5弯折部与导磁板4的弯折部控制永磁体3与导磁板4的U型结构弯折部内侧的距离。
在一种实施例中，所述永磁体3远离导磁板4的U型结构弯折部的一侧为第一极性面N极，所述永磁体3靠近导磁板4的U型结构弯折部的一侧为第二极性面S极；其磁力线分布示意图如图6所示，两种电流方向的电弧在图6所示的导磁板4内部所受的洛伦兹力方向如图7和图8所示，可见，在该实施例所示的结构下，无论电弧电流方向如何，均能受到向永磁,3方向的洛伦兹力作用。
在另一种实施例中，所述永磁体3靠近导磁板4的U型结构弯折部的一侧为第一极性面N极，所述永磁体3远离导磁板4的U型结构弯折部的一侧为第二极性面S极，如图3所示为在导磁板4的U型结构内部产生的磁力线分布示意图，图4和图5分别为两种电流方向的电弧在图3所示的导磁,4内部所受的洛伦兹力方向，二者分别偏向导磁板4U型结构的一个侧壁，且在靠近该侧壁的磁场作用下，受到向永磁体方向的洛伦兹力。
优选的，所述导磁板4采用高磁导率材料，其具备饱和磁感应强度大，电阻高，损耗低，稳定性好的特点，可以为硅钢片,以及各种铁制品和稀土元素形成的合金；导磁板4的厚度为0.2mm～3mm，所述导磁板4的U型结构弯折部为矩形、扇形、半圆、梯形、三角形或其他多边形，本申请不做任何限定，其均在本申请的保护范围内。
优选的，所述导磁板盖板5采用耐烧蚀绝缘材料。
本实用新型提供一种断路器，包括如上所述的一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统。
本实用新型提供的结构方案，利用导磁板4将远离灭弧室一侧的永磁体3极性引到动触点101、静触点201和灭弧室两侧，该导磁板4与永磁体3靠近灭弧室一侧的极性面将形成促进电弧远离动触点101和静触点201并向灭弧室运动的洛伦兹力，而与电弧电流方向无关，从而可为低压无极性直流断路器中小电流以及交直流断路器在较高电压情况下的电弧分断提供更多驱动力，提升灭弧能力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，包括呈U型结构的导磁板(4)，所述导磁板(4)开口区域设置有静触头(2)和可以靠近或远离静触头(2)的动触头(1)，所述静触头(2)和动触头(1)的相接面与导磁板(4)位于同一平面；
所述导磁板(4)弯折段靠近静触头(2)的一侧设置有金属栅片组(6)，导磁板(4)弯折段远离静触头(2)的一侧设置有永磁体(3)；
所述导磁板(4)内壁设置有呈U型结构的导磁板盖板(5)，且导磁板盖板(5)的弯折段与永磁体(3)间隙设置。
2.根据权利要求1所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，所述静触头(2)包括静触点(201)和静导电部(202)，所述静触点(201)设置于静导电部(202)的端部且靠近动触头(1)的一侧。
3.根据权利要求1所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，所述动触头(1)包括动触点(101)和动导电部(102)，所述动触点(101)设置于动导电部(102)的端部且靠近静触头(2)的一侧。
4.根据权利要求1所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，所述静触头(2)和动触头(1)在远离时的开口方向与导磁板(4)的开口方向相对设置。
5.根据权利要求1所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，所述永磁体(3)包括第一极性面和第二极性面，所述第一极性面与所述导磁板(4)的U型结构弯折部内侧接触或保持小于等于5mm的距离。
6.根据权利要求1所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，所述永磁体(3)远离导磁板(4)的U型结构弯折部的一侧为第一极性面N极，所述永磁体(3)靠近导磁板(4)的U型结构弯折部的一侧为第二极性面S极。
7.根据权利要求1所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，所述永磁体(3)靠近导磁板(4)的U型结构弯折部的一侧为第一极性面N极，所述永磁体(3)远离导磁板(4)的U型结构弯折部的一侧为第二极性面S极。
8.根据权利要求1所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，所述导磁板(4)采用高磁导率材料，厚度为0.2mm～3mm，所述导磁板(4)的U型结构弯折部为矩形、扇形、半圆、梯形、三角形或其他多边形。
9.根据权利要求1所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统，其特征在于，所述导磁板盖板(5)采用耐烧蚀绝缘材料。
10.一种断路器，其特征在于，包括如权利要求1-9任意项所述一种外磁场拉动电弧运动的灭弧系统。
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