[发明专利]组合磁吹灭弧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合磁吹灭弧装置，属于低压电器领域。

背景技术

随着对电能需求的日益增加，大功率电源投入使用，使电网中短路电流也随之增大，大有超过传统断路器分断能力的势头。进一步缩小断路器的尺寸、提高分断能力已经成为发展的必然趋势。

塑壳断路器内具有灭弧装置，灭弧装置是分断时的核心部件。熄灭直流电弧的常用方法是提高弧电压。通常提高弧电压的途径有：1.增大总的近极压降，用栅片式灭弧室将电弧分割成许多串联的短弧；2.增加电弧长度，增加弧电阻降低电流，加快电弧熄灭。

近极压降主要由灭弧栅片的阴极和阳极压降组成。每片灭弧栅片产生的近极压降约为28V，为在直流电路中可靠熄灭电弧，必须选择n片灭弧栅片。n满足关系式n＞U_g/U_δ，U_g为断路器最高工作电压，U_δ为单片灭弧栅片产生的近极压降。灭弧栅片厚度大约为1.5-3mm，灭弧栅片间的间隙通常为1.5-3mm。若增加总的近极压降，就要增加灭弧栅片的数量，势必会增加断路器的尺寸。

增加电弧长度可采用的措施：U型导磁栅片、磁吹技术、气吹技术。以上措施能够使电弧发生一定的弯曲，一定程度上增加了电弧长度。若要进一步增加电弧长度，需增大开距，这样又会导致断路器尺寸增大。

由于受限于断路器自身体积，其分断能力就会受到限制，灭弧能力就无法更好地提高。

发明内容

本发明提供一种组合磁吹灭弧装置，可在不增大直流开关装置外形尺寸的前提下，以最简单、最易加工的方式加快灭弧速度、提高灭弧能力。

为实现本发明的目的，本发明采取的技术方案是：

一种容纳于断路器壳体的一极灭弧腔中的组合磁吹灭弧装置，包括绝缘支架和灭弧室，其特征在于：所述绝缘支架上装有两个被绝缘支架可靠绝缘的静触头；每个静触头分别设有一个接触点；在每个接触点的左侧分别设置一个所述灭弧室；在每个接触点的下方分别设置一个永磁钢，当电弧产生后，电弧在永磁钢的磁场中受力方向朝向灭弧室。

所述永磁钢为圆柱形、圆台形、棱柱形、棱台形之一。

所述绝缘支架上开有孔，所述永磁钢容纳于绝缘支架上的该孔中。

所述每个永磁钢的两侧各设置一块导磁板，永磁钢与导磁板被绝缘支架分隔，永磁钢通过对导磁板的吸附力，与导磁板相互固定。

所述灭弧室安装在绝缘支架上，并依靠绝缘支架和断路器壳体上相应面进行定位。

所述两个接触点并排放置。

本发明的有益效果是：

1.结构简单、加工制造难度小、安装方便；

2.两个静触头上的电弧串联，成倍增加了电弧长度，配合磁吹技术，电弧更快进入灭弧室，使得灭弧室的利用更加充分，故在提高灭弧能力方面有十分明显的效果。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图(隐藏8)；

图3是图2的俯视图(隐藏7、8)；

图4是本发明(隐藏5、7、8)轴侧示意图；

图5是图2仰视图(隐藏8)。

图中：1-静触头，2-静触头，3-绝缘支架，4-永磁钢，5-导磁板，6-栅片式灭弧室，7-动触头，8-断路器的一极灭弧腔。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1-5所示：在断路器的一极灭弧腔8中，设置一个绝缘支架3，在绝缘支架3上安装静触头1、静触头2，且静触头1、静触头2被绝缘支架3可靠绝缘。静触头1上设置接触点11，静触头2上设置接触点21。接触点11和接触点21并排放置，动触头7与接触点11、接触点21桥接。按图2所示，从静触头1左端到静触头2右端可形成导电通路。

两个栅片式灭弧室6放置在接触点11、接触点21左侧，灭弧室6依靠绝缘支架和断路器壳体上的相应面进行定位。在绝缘支架3上位于接触点11、接触点21的下方分别开有圆孔，每个圆孔里面均放置一个圆柱形的永磁钢4。两个永磁钢同极性相向放置，当电弧产生后，电弧在永磁钢产生的磁场中受力方向均为朝向删片式灭弧室6。

为了减小外界磁场的影响、减少磁路发散进而加强磁吹效果，使磁吹对动、静触头之间的电弧的作用更加有效，在永磁钢4的两侧设置有导磁板5，永磁钢4与导磁板5被绝缘支架3分隔，永磁钢通过对导磁板的吸附力，与导磁板相互固定。

绝缘支架3上开的孔亦可为棱柱形孔，永磁钢4亦可为圆台、棱柱、棱台形。

本装置的磁吹灭弧过程如下：动触头7与静触头1上的接触点11以及静触头2上的接触点21接触时，静触头1、动触头7、静触头2形成导电通路。当所述通路流过一定电流时，随着动触头7与接触点11、接触点21从接触到分开一定距离的过程中，动触头7与接触点11、接触点21之间分别拉出电弧，由于绝缘支架3的绝缘作用，所述两条电弧相互绝缘。拉弧长度最小为接触点11到动触头7与接触点21到动触头7距离之和。随着动触头7与接触点间的距离增大，所述电弧由金属相电弧转变为气相电弧。由于设置了永磁钢4、导磁板5，永磁钢4的磁力线从N极出发，通过N极相邻的导磁板5，到与S极相邻的导磁板5，然后回到S极。两块导磁板间就存在着磁力线方向基本一致的磁场，气相电弧正好落在此磁场内，电弧受到洛伦兹力的作用，通过对永磁钢4极性的设定，电弧受力方向均可朝向灭弧室6方向。具体的说，例如电流从静触头1流入，静触头2流出时，静触点11下侧永磁钢4极性为：如图3所示，下侧为N极，上侧为S极；静触点21下侧永磁钢4极性为：如图3所示，下侧为S极，上侧为N极；因此，在洛伦兹力的作用下，可更快地促使电弧朝着灭弧室的方向发生弯曲而被拉长，使两段串联电弧的长度同时被增加并进入灭弧室6。而电弧电压由弧阻电压和近极压降组成，弧阻电压与电弧长度成正比。同时，由于外加电压被两段电弧分担，对每段电弧来说其外加电压只有原来的一半左右，当弧电压高于外加电压时，电弧即会熄灭。