CN220172052U - 一种断路器的直流双通道灭弧结构 - Google Patents

Abstract

一种断路器的直流双通道灭弧结构，它包括灭弧室，其特征在于：所述灭弧室的电弧入口处设置有导磁块，所述导磁块与所述灭弧室电弧入口两侧设置的第一磁钢和第二磁钢分别形成相应的第一跑弧道和第二跑弧道，所述第一跑弧道或第二跑弧道中的磁场力能够相应的使所述断路器产生的相应的正向电弧或反向电弧均受到朝向灭弧室方向的磁吹力。本灭弧结构通过在引弧角上设置导磁块，使跑弧道分成两个磁力相反的强磁通道。不但能够满足高压直流断路器使用时候的无极性要求，同时能够有效提升无极性高压直流断路器的电寿命、分断和临界等性能。

Description

一种断路器的直流双通道灭弧结构

技术领域

本实用新型属于断路器技术领域，具体讲就是涉及一种断路器的直流双通道灭弧结构。

背景技术

断路器是配电电器中的重要部分，主要用于工业用低压电力系统，用来接通及分断电网电路中的电流和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路、单相接地等故障的危害。断路器对过载或短路电流进行分断的功能主要是通过安装在断路器中的灭弧室完成的。当电路中出现故障电流，并且电流值超过智能控制器的设定保护范围时，驱动操作机构动作，使断路器的动、静触头迅速断开，此时在动、静触头间的电压导致空气介质放电从而产生高温电弧。电弧在燃烧过程中导致灭弧装置内的空气温度急剧上升从而加速空气电离。另一方面，电弧在灭弧室中的磁场和流体效应的推动下，被多个隔弧栅片分隔成多个短弧，依靠金属隔弧片强化电弧的去电离效果，电弧变小并且电压急速升高，使电弧熄灭。

传统的直流断路器的触点在分断或合并时产生的电弧不易迅速熄灭，严重延误了断路器的断路分断能力，常用的灭弧方式是将产生的电弧通过引弧片引入灭弧室进行灭弧，中国专利201420428053.9公开了一种带导磁板的小型断路器。解决了现有小型断路器引弧效果差使得小型断路器熄弧时间长的问题。它包括壳体，所述的壳体内设有触头系统和灭弧系统，所述的壳体内设有导磁板，所述的导磁板包括第一导磁板和第二导磁板，所述第一导磁板上设有折弯部，所述的第二导磁板盖置于第一导磁板的折弯部上形成电磁通道，所述的电磁通道的两端分别与灭弧系统、触头系统相连接。该小型断路器增加了导磁板，使得小型断路器在分断短路电流时，电弧在磁吹效应和气体动力等效应下快速进入灭弧系统的灭弧室，提高了电弧的散热和磁吹能力；同时提升断路器的短路电流分断电弧的熄弧能力，从而提高了短路电流分断能力。

但这种现有的直流断路器(MCB)在应用于高压直流环境时，依然存在燃弧时间过长，产品烧损的现象；同时传统的直流断路器(MCB)利用磁吹进行灭弧时，磁场布置无法满足无极性的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对上述现有的直流断路器使用时候存在的缺陷，提供一种断路器的直流双通道灭弧结构，通过在引弧角上设置导磁块，使跑弧道分成两个磁力相反的强磁通道。当正向电流经过时，电弧走其中一个通道，当反向电流经过时，电弧走另外一个通道，双通道可以使正反两方向的电弧均能受到往灭弧室方向的磁吹力，不但能够满足高压直流断路器使用时候的无极性要求，同时能够有效提升无极性高压直流断路器的电寿命、分断和临界等性能。

技术方案

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了一种断路器的直流双通道灭弧结构，它包括灭弧室，其特征在于：所述灭弧室的电弧入口处设置有导磁块，所述导磁块与所述灭弧室电弧入口两侧设置的第一磁钢和第二磁钢分别形成相应的第一跑弧道和第二跑弧道，所述第一跑弧道或第二跑弧道中的磁场力能够相应的使所述断路器产生的相应的正向电弧或反向电弧均受到朝向灭弧室方向的磁吹力。

在其中的一个实施例中，所述导磁块位于所述第一磁钢和第二磁钢之间。

在其中的一个实施例中，所述第一磁钢和第二磁钢相对的一侧面极性相同。

在其中的一个实施例中，所述导磁块位于所述第一磁钢和第二磁钢之间的一侧端的磁极与所述第一磁钢和第二磁钢相对的一侧面的极性相对应。

在其中的一个实施例中，所述导磁块设置在所述灭弧室电弧入口处的引弧角上。

在其中的一个实施例中，所述导磁块设置在所述灭弧室电弧入口处的引弧角上的隔板罩的内腔中。

在其中的一个实施例中，所述导磁块从所述隔板罩上的开口处装入隔板罩的内腔中。

在其中的一个实施例中，所述隔板罩镶套在所述引弧角上的安装孔中。

在其中的一个实施例中，所述隔板罩底部一侧设置有限位特征部一，所述安装孔一侧设置有与所述限位特征部一对应的限位一，所述隔板罩顶部一侧设置有限位特征部二，所述安装孔另一侧设置有与所述限位特征部二对应的限位二。

在其中的一个实施例中，所述导磁块通过过渡配合装在所述灭弧室电弧入口处的引弧角上的隔板罩的内腔中。

在其中的一个实施例中，所述第一磁钢和第二磁钢分别相应安装在所述灭弧室电弧入口处两侧的第一产气件和第二产气件的外侧面上。

在其中的一个实施例中，动触头和静触头接合与分离部位处于所述灭弧室的电弧入口处，引弧角设置在所述灭弧室的电弧入口处位于所述动触头和静触头接合与分离部位下方。

有益效果

本实用新型提供的一种断路器的直流双通道灭弧结构，它包括灭弧室，所述灭弧室的电弧入口处设置有导磁块，所述导磁块与所述灭弧室电弧入口两侧设置的第一磁钢和第二磁钢分别形成相应的第一跑弧道和第二跑弧道，所述第一跑弧道或第二跑弧道中的磁场力能够相应的使所述断路器产生的相应的正向电弧或反向电弧均受到朝向灭弧室方向的磁吹力。本灭弧结构通过在引弧角上设置导磁块，使跑弧道分成两个磁力相反的强磁通道。当正向电流经过时，电弧走其中一个通道，当反向电流经过时，电弧走另外一个通道，双通道可以使正反两方向的电弧均能受到往灭弧室方向的磁吹力，不但能够满足高压直流断路器使用时候的无极性要求，同时能够有效提升无极性高压直流断路器的电寿命、分断和临界等性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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它相关的附图。

附图1是本实用新型中断路器灭弧系统的产品示意图一；

附图2是本实用新型中断路器灭弧系统的产品示意图二；

附图3是本实用新型中断路器的直流双通道灭弧结构示意图；

附图4是本实用新型中引弧角的产品示意图；

附图5是本实用新型中隔板罩的产品示意图；

附图6a是本实用新型中导磁块的产品示意图；

附图6b是本实用新型中导磁块位置示意图；

附图7是本实用新型中隔板罩安装示意图；

附图8是本实用新型中第一跑弧道和第二跑弧道的磁场示意图；

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、完整地说明，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。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它实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例

现有的直流断路器(MCB)在应用于高压直流环境时，依然存在燃弧时间过长，产品烧损的现象；同时传统的直流断路器(MCB)利用磁吹进行灭弧时，磁场布置无法满足无极性的要求。为了解决这一技术难题，如附图1，附图2和附图3所示，本实施例提供一种断路器的直流双通道灭弧结构，它包括灭弧室1，电磁系统11置于所述灭弧室上方，所述灭弧室1的电弧入口处设置有导磁块2，动触头9和静触头10接合与分离部位处于所述灭弧室11的电弧入口处，引弧角5设置在所述灭弧室1的电弧入口处位于所述动触头9和静触头10接合与分离部位下方，双金属片12和接线板13一端与引弧角连接。第一磁钢3和第二磁钢4分别相应安装在所述灭弧室1电弧入口处两侧的第一产气件7和第二产气件8的外侧面上。其中，所述电弧入口处处指的是灭弧室前方从动触头和静触头接触和分离产生电弧处到电弧进入灭弧室内被灭弧室栅片熄灭的这一段区域，一般来讲，动触头9和静触头1接合与分离产生的电弧在进入灭弧室1前都在这电弧入口处运动。所述导磁块2与所述灭弧室1电弧入口两侧设置的第一磁钢3和第二磁钢4分别形成相应的第一跑弧道a和第二跑弧道b如附图8所示，所述第一跑弧道a或第二跑弧道b中的磁场力能够相应的使所述断路器产生的相应的正向电弧或反向电弧均受到朝向灭弧室1方向的磁吹力。当正向电流经过时，电弧走其中一个通道，当反向电流经过时，电弧走另外一个通道，双通道可以使正反两方向的电弧均能受到往灭弧室方向的磁吹力，不但能够满足高压直流断路器使用时候的无极性要求，第一磁钢3和第二磁钢4和导磁块构成的跑弧道，能够增强磁吹力，能够有效提升无极性高压直流断路器的电寿命、分断和临界等性能。

具体地结构就是：如附图6b所示，所述导磁块2位于所述第一磁钢3和第二磁钢4之间。所述第一磁钢3和第二磁钢4相对的一侧面极性相同。即第一磁钢3和第二磁钢4相对的一侧面极性要么同时是N极，要么同时为S极，此时，所述导磁块2位于所述第一磁钢3和第二磁钢4之间的一侧端的磁极与所述第一磁钢3和第二磁钢4相对的一侧面的极性相对应，即是，当第一磁钢3和第二磁钢4相对的一侧面极性要么同时是N极的时候，所述导磁块2位于所述第一磁钢3和第二磁钢4之间的一侧端的磁极为S极，当第一磁钢3和第二磁钢4相对的一侧面极性要么同时是S极的时候，所述导磁块2位于所述第一磁钢3和第二磁钢4之间的一侧端的磁极为N极，这样，所述灭弧室1电弧入口两侧位于所述导磁块2形成磁场方向相反的第一跑弧道a(第一磁钢3和对应一侧的导磁块2形成第一跑弧道a)和第二跑弧道b(另一侧导磁块2和第二磁钢4形成的第二跑弧道b)。这种结构中，第一磁钢3、第二磁钢4和导磁块2构成的跑弧道，分别形成两种不同方向的磁通道即第一磁钢3和导磁块2形成NS(SN)方向的磁通道，则导磁块2和第二磁钢4形成SN(NS)方向的磁通道，当电流从双金属元件侧接线框流入时即正向电流流入时，电弧在受到第一磁钢3，导磁块2(NS(SN)磁通道)及导磁块2，第二磁钢4(SN(NS)磁通道)两个磁通道的作用下，进入第二跑弧道b，进一步的在第二跑弧道自身的磁场作用下加速往灭弧室方向运行；当电流从线圈侧流入时及反向电流流入时，电弧进入第一跑弧道a,进一步的在第一跑弧道自身的磁场作用下加速往灭弧室方向运行。即无论流入正反电流，双通道结构均能有效的增加电弧的磁吹力，提升无极性高压直流断路器的电寿命、分断和临界等性能。

具体来讲，导磁块2的安装方式是如附图6a所示的导磁块2设置在所述灭弧室1电弧入口处的引弧角5上如附图6b所示。进一步，本实施例中，为了保证导磁块2稳定安装且不被持续燃烧的电弧烧损，同时与所述灭弧室1电弧入口两侧设置的第一磁钢3和第二磁钢4分别形成相应的第一跑弧道a和第二跑弧道b，如附图7所示，所述导磁块2设置在所述灭弧室1电弧入口处的引弧角5上的隔板罩6的内腔中，所述导磁块2通过过渡配合装在所述灭弧室1电弧入口处的引弧角5上的隔板罩6的内腔中。详细地讲就是所述导磁块2从所述隔板罩6上的开口601处装入隔板罩6的内腔中并被所述隔板罩6包住，这样，隔弧罩6能够防止电弧持续燃弧烧损导磁块2，导磁块2位于所述第一磁钢3和第二磁钢4之间，第一磁钢3和第二磁钢4为永磁体，导磁块2在第一磁钢3和第二磁钢4的作用下被磁化出对应的磁极。

进一步地，如附图3所示，如附图5所示的隔板罩6镶套在如附图4所示的引弧角5上的安装孔501中。如附图5所示，所述隔板罩6底部一侧设置有限位特征部一602，本实施例中，所述限位特征部一602为凸起台阶，如附图4所示，所述安装孔501一侧设置有与所述限位特征部一602对应的限位一501a，本实施例中，所述限位一501a为所述安装孔501一侧边缘，所述隔板罩6顶部一侧设置有限位特征部二603，本实施例中，所述特征部二603卡台阶，所述安装孔501另一侧设置有与所述限位特征部二603对应的限位二501b。本实施例中，所述限位二501b为所述安装孔501另一侧边缘；采用此种结构，隔弧罩能够可靠稳定的安装在所述引弧角5，导磁块则稳定的装在所述隔板罩6从而和第一磁钢3和第二磁钢4形成稳定的第一跑弧道a和第二跑弧道b。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种断路器的直流双通道灭弧结构，它包括灭弧室(1)，其特征在于：所述灭弧室(1)的电弧入口处设置有导磁块(2)，所述导磁块(2)与所述灭弧室(1)电弧入口两侧设置的第一磁钢(3)和第二磁钢(4)分别形成相应的第一跑弧道(a)和第二跑弧道(b)，所述第一跑弧道(a)或第二跑弧道(b)中的磁场力能够相应的使所述断路器产生的相应的正向电弧或反向电弧均受到朝向灭弧室(1)方向的磁吹力。

2.如权利要求1所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述导磁块(2)位于所述第一磁钢(3)和第二磁钢(4)之间。

3.如权利要求1所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述第一磁钢(3)和第二磁钢(4)相对的一侧面极性相同。

4.如权利要求1所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述导磁块(2)位于所述第一磁钢(3)和第二磁钢(4)之间的一侧端的磁极与所述第一磁钢(3)和第二磁钢(4)相对的一侧面的极性相对应。

5.如权利要求1所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述导磁块(2)设置在所述灭弧室(1)电弧入口处的引弧角(5)上。

6.如权利要求5所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述导磁块(2)设置在所述灭弧室(1)电弧入口处的引弧角(5)上的隔板罩(6)的内腔中。

7.如权利要求6所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述导磁块(2)从所述隔板罩(6)上的开口(601)处装入隔板罩(6)的内腔中。

8.如权利要求6所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述隔板罩(6)镶套在所述引弧角(5)上的安装孔(501)中。

9.如权利要求8所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述隔板罩(6)底部一侧设置有限位特征部一(602)，所述安装孔(501)一侧设置有与所述限位特征部一(602)对应的限位一(501a)，所述隔板罩(6)顶部一侧设置有限位特征部二(603)，所述安装孔(501)另一侧设置有与所述限位特征部二(603)对应的限位二(501b)。

10.如权利要求1所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述导磁块(2)通过过渡配合装在所述灭弧室(1)电弧入口处的引弧角(5)上的隔板罩(6)的内腔中。

11.如权利要求1所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：所述第一磁钢(3)和第二磁钢(4)分别相应安装在所述灭弧室(1)电弧入口处两侧的第一产气件(7)和第二产气件(8)的外侧面上。

12.如权利要求1所述的一种断路器的直流双通道灭弧结构，其特征在于：动触头(9)和静触头(10)接合与分离部位处于所述灭弧室(1)的电弧入口处，引弧角(5)设置在所述灭弧室(1)的电弧入口处位于所述动触头(9)和静触头(10)接合与分离部位下方。