[实用新型]一种直流热磁脱扣器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流热磁脱扣器装置，特别地涉及一种降低端子温升的直流断路器热磁脱扣器装置。

背景技术

随着新能源，轨道交通以及通信电源的发展，直流断路器的应用已越来越广泛。大量的新能源项目环境对直流断路器的端子温升也提出了更高的要求，美国标准（UL）要求端子温升<50℃，使用传统的直流热磁脱扣器在某些电流规格很难达到UL端子的温升要求。在直流断路器中使用的传统的直流热磁脱扣器每极的保护装置都还设置有热保护装置与磁保护装置。其中热保护装置包括发热元件、双金属片等，发热元件的电阻影响了产品的保护性能与产品的端子温度，一般同一直流脱扣器各极的发热元件的电阻是一致的，为了保证直流脱扣器的热性能，通常会选用电阻较高的发热元件，因此导致了各极端子的温升较高。

现有的三极或四极直流热磁脱扣器分别包含3或4个热保护装置与磁保护装置，但由于直流使用场合大多需要装配端子罩以及连接排，在一定程度上降低了断路器的散热性能，增加了端子温升。即便是在一定程度下，适当减少发热元件的数量，改用低电阻的导电元件替代，则也会出现在使用发热元件的端子处，温升仍然相对较高，使用低电阻的导电元件温升相对较低，因此在断路器的各极端子处的温升不一致。

直流断路器特别是光伏用PV直流断路器，对产品的温升要求更严格（UL要求端子温升<50℃）,使用传统的交流热磁脱扣器较难达到此要求。因此有必要研制一种降低端子温升的直流断路器热磁脱扣器装置，其在保证脱扣器热性能不受影响的同时，还可以有效地降低直流热磁脱扣器的端子温升。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种降低端子温升的直流热磁脱扣器装置，其解决了现有技术中的热磁脱扣器装置端子温升过高的技术问题，在保证直流热磁脱扣器热性能不受影响的同时，还可以有效地降低直流热磁脱扣器的端子温升。虽然，该直流热磁脱扣器通常用于直流断路器中，但是不限于在直流断路器中使用。

本实用新型提出的一种降低端子温升的热磁脱扣器装置的技术方案为：

一种直流热磁脱扣器装置，包含多个发热元件，多个发热元件与电源和负载串联形成电流传导的闭合回路，其中：多个发热元件包括高电阻发热元件和低电阻发热元件，高电阻发热元件的电阻大于低电阻发热元件的电阻，高电阻发热元件用于对热磁脱扣器装置进行热保护，低电阻发热元件用于导通电流，在该闭合回路中，高电阻发热元件与低电阻发热元件交替设置。

优选地，在电流传导的闭合回路中，从电源正极流出的电流从高电阻发热元件接入，根据设置的发热元件的数目，再交替流动通过低电阻发热元件和高电阻发热元件，直至通过最后一个发热元件流出回到电源的负极，电流在从电源正极流动到负极的过程中还流动通过负载。

流入直流热磁脱扣器装置的电流从高电阻发热元件流入，然后流经低电阻发热元件，再流经高电阻发热元件，根据设置的发热元件的数目，交替流过低电阻发热元件，高电阻发热元件。

在本实用新型的直流热磁脱扣器装置中使用了珀尔帖效应。珀尔帖效应是两种不同的金属构成闭合回路，当回路中存在直流电流时，将在该两种不同金属的接头之间产生温差，也就是电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量，或向外界放出热量。由珀尔帖效应产生的热流量称作珀尔帖热。

在本实用新型的直流热磁脱扣器装置中，通过规定电流从高电阻发热元件流入直流热磁脱扣器装置，并流经低电阻发热元件，并根据设置的发热元件的数目，交替流过高电阻发热元件，低电阻发热元件，保证了在高电阻发热元件端子处由于珀尔帖效应而产生吸热作用，降低其端子处的温升，在低电阻发热元件的端子处产生散热作用，由于低电阻的端子温升本身相对很低，所以即便在散热作用下，其端子温升属于相对较低的温度。

这是因为根据珀尔帖效应，电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，便释放出多余的能量；反之，从低能级向高能级运动时，从外界吸收能量，因此能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。在本实用新型中，规定电流从高电阻发热元件流向低电阻发热元件，因此可以使得在高电阻发热元件端子处产生放热而在低电阻发热元件端子处产生吸热。这样使得在高电阻发热元件端子处的温升下降，而在低电阻发热元件端子处的温升上升，因为低电阻发热元件仅作为导通电流的作用，其自身的温升很小，因此即使温升上升，其端子处的温升仍然相对较低，而同时降低的高电阻发热元件端子处的温升满足了对直流热磁脱扣器较为严苛的使用条件。

在此，所述的端子为发热元件的一个端部。

优选地，在高电阻发热元件上还设置有热保护元件。