[发明专利]交直流开关用栅片型灭弧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种灭弧装置，特别是一种交直流开关用栅片型灭弧装置。

背景技术

传统的栅片型灭弧装置是应用平行板电极间的电弧熄灭原理而制成的，直流电弧熄灭的常用途径是拉长电弧及强冷电弧，但是开关在开断大电流的过程中，电弧在金属栅片间的电动力方向及栅片间的电场强度很不一致，造成电弧的不稳定性，引起因电弧的无规则喷射而造成弧光极间短路及弧光对地短路等灾难性事故。传统的栅片型灭弧装置的灭弧栅是由许多铜片或铁片组成，在这些灭弧栅片之间，电弧被分成若干长度不大于2～3mm而串联的电子弧，电弧电压主要是由阴极和阳极电压降组成，电弧电压相应地在28V～32V之间变化，为了在直流电路中可靠地熄灭电弧，必须选择n片灭弧栅片，n满足关系式：n>V_max/A，其中V_max为电源电压最大值，A为相邻栅片间电极压降之和。通常这种栅片型灭弧装置能满足自然灭弧的要求，但在电感性负载大电流开断的情况下，即使采用磁吹等强制灭弧的方式，仍然达不到可靠灭弧的要求，轻则烧损磁场断路器的相关零部件，重则造成弧光极间短路或对地短路，烧损其他设备或造成火灾等事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决现有的栅片型灭弧装置在大电流开断时常因灭弧不力、场强过高而产生强烈电弧，烧损触头、弧角、灭弧室以及灭弧栅片间的弧渣形成金属短接桥而失去作用等技术问题。本发明提供一种交直流开关用栅片型灭弧装置，它能将灭弧室栅片间的电弧能量及场强均匀地限制在一定的范围内，避免电弧的不规则喷射而造成弧光极间短路和弧光对地短路，采用永磁定向吹弧原理大大提高了灭弧断流的可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种交直流开关用栅片型灭弧装置，它具有灭弧室中的灭弧栅片和安装在灭弧栅片间的电子组件，电子组件由高能非线性压敏电阻和PTC热敏电阻并联组成，电子组件与灭弧栅片相串并联连接。采用高能非线性压敏电阻和PTC热敏电阻组件并接在相邻的灭弧栅片之间，可以有效限制电弧的能量及灭弧栅片间的场强，使电弧限制在尽可能小的灭弧室空间内，从而达到缩短灭弧时间和限制过电压的目的。

为进一步提高灭弧的可靠性，所述的灭弧室内还具有吹弧机构。

为确保开关在各种大小电流下都能可靠地分断，所述的吹弧机构由平行设置在触头两侧的两块稀土永磁磁极和与其紧贴的两块导磁板组成，所述的灭弧栅片的材料为黄铜。黄铜材料的灭弧栅片排除了铁制栅片因磁通几乎全部进入而减弱对电弧的磁吹作用。

本发明的有益效果是：本发明的交直流开关用栅片型灭弧装置，采用高能非线性压敏电阻和PTC热敏电阻并接在灭弧栅片之间，限制开关在开断过程中在栅片间引起过高的电弧能量和场强，从而避免弧光的不规则喷射而造成弧光极间短路和弧光对地短路；采用稀土永磁定向吹弧原理大大提高了灭弧的可靠性，能确保断路器在各种大小电流下均能实现可靠分断的要求；黄铜材质的灭弧栅片排除了铁制栅片因磁通几乎全部进入而减弱对电弧的磁吹作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的交直流开关用栅片型灭弧装置的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

图中：1.灭弧栅片，2.电子组件，2-1.非线性压敏电阻，2-2.PTC热敏电阻，3.吹弧机构，3-1.稀土永磁磁极，3-2.导磁板。

具体实施办法

如图1所示的本发明的交直流开关用栅片型灭弧装置，它具有灭弧室中的灭弧栅片1和安装在灭弧栅片1间的电子组件2，灭弧栅片1的材料为黄铜，电子组件2由高能非线性压敏电阻2-1和PTC热敏电阻2-2并联而成，电子组件2与灭弧栅片1相串并联连接，灭弧室内还具有吹弧机构3，吹弧机构3由平行设置在触头两侧的两块稀土永磁磁极3-1和与其紧贴的两块导磁板3-2组成。