[发明专利]一种永磁分合闸式直流智能断路器

说明书

技术领域

本发明属于直流开关技术领域，具体涉及一种智能型直流断路器。

背景技术

直流断路器，我国主要用于工矿电机车上，对直流电机作短路或过载保护用。现有 的直流快速断路器，一般采用直流螺管电磁铁操作传动这种结构形式与采用直流电机、 风动机制成的操作机构相比，结构较为简单，但其操作电流大，分闸时间长，为此，必 须加大导线直径，加大电磁铁尺寸，从而使整个断路器体积变大。由于电磁铁尺寸加大 所引起的自身过热及冲击力，难以满足电机车的频繁操作要求。

专利文献CN2105761U公开了一种电机车直流快速断路器，由灭弧系统、机架、操 作机构、触头和过电流脱扣系统组成，其特征是用一只单作用汽缸或双作用汽缸传动操 作机构，并通过连杆机构操作断路器触头的闭合。从其说明书附图1可以清楚地观察到， 其连杆机构的结构非常复杂，零部件较多，容易发生故障，难以长期可靠运行；另外， 众所周知，直流电由于无零点，其灭弧与交流电灭弧相比，较为困难，而该种直流断路 器的灭弧系统较为简单，仅依靠灭弧板将电弧引向灭弧罩中，灭弧效果较差，所以其灭 弧效果也亟需改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简化、机械故障源少、能够长期稳定可靠运行的的永 磁分合闸式直流智能断路器。

实现本发明目的的技术方案是：一种永磁分合闸式直流智能断路器，包括基座、进 线母排、与所述进线母排电连接的动触头、动触头支持件、静触头、与所述静触头电连 接的出线母排、静触头支持件、用于带动动触头做分合闸动作的操作机构和用于灭弧的 灭弧机构；所述灭弧机构包括灭弧罩和引弧角；所述操作机构包括永磁式电磁动作机构、 绝缘传动杆和夹持杆；所述永磁式电磁动作机构设有可伸缩的动作杆和电磁线圈；所述 夹持杆的一端通过转轴与所述动触头支持件的中部转动连接，所述夹持杆的另一端设有 腰孔，并通过穿过该腰孔的转轴与绝缘传动杆的一端相连接；所述绝缘传动杆的另一端 与所述动作杆固定连接。

上述技术方案中，所述操作机构还包括为所述夹持杆提供复位弹力的弹簧；所述动 触头支持件与所述进线母排电连接；所述动触头支持件的上端设有动触头，所述动触头 支持件的下端转动设置在基座上。

上述技术方案中，所述吹气嘴的形状是三角形或喇叭口形；所述永磁式电磁动作机 构中的动作杆水平设置，所述绝缘传动杆和夹持杆可在动作杆的带动下沿水平方向做往 复移动；所述夹持杆在做水平直线往复移动的同时，带动所述动触头支持件往复转动一 定角度，从而实现动触头与静触头的分合闸操作。

上述技术方案中，所述进线母排和出线母排均是水平设置的接线柱，且出线母排设 置在进线母排的上方；所述动触头位于左侧，且所述动触头支持件固定在所述出线母排 上；所述静触头支持件位于右侧，所述永磁式电磁动作机构和所述常闭式电磁阀设置在 基座上，且所述永磁式电磁动作机构设置在常闭式电磁阀上方；所述灭弧罩设置在动触 头和静触头的上方。

上述技术方案中，所述灭弧机构还包括一用于关闭或导通与外界气源连通管路的常 闭式电磁阀和一个用于快速吹断电弧的吹气嘴；所述吹气嘴的进气口通过管道与常闭式 电磁阀连通。

上述技术方案中，所述吹气嘴的出气口正对着分闸时动静触头之间产生的电弧设 置。

上述技术方案中，所述静触头支持件与所述出线母排电连接；所述静触头设置在静 触头支持件的上端，所述吹气嘴设置在所述静触头下方。

上述技术方案中，还包括一个智能电子控制器和一个套设在所述进线上的用于对电 流进行实时取样的直流电流传感器。

上述技术方案中，所述智能电子控制器对实时取样的电流值与预设电流值进行比 较，并在过流和过载的情况下向常闭式电磁阀和永磁式电磁动作机构发出相应的电信 号，控制永磁式电磁动作机构做出分合闸动作，并在分闸的同时启动所述常闭式电磁阀， 使其导通气源，进而使高压气体经过管路进入吹气嘴中并从吹气嘴的出气口吹向电弧。

上述技术方案中，所述灭弧机构还包括一个用于磁引灭弧的线圈组件；所述线圈组 件包括设有缺口的矩形铁心和套设在铁心上的线圈；所述动触头与静触头设置在所述缺 口中间；所述线圈与所述进线母排电连接。