[发明专利]直流切断单元及直流断路器

说明书

技术领域

本发明涉及直流切断单元及直流断路器。

背景技术

使正常电流通过并切断异常电流的装置就是断路器。电流分为交流和直 流，当直流与电源连接时，在正(+)极和负(-)极上具有规定的方向性。 一般的断路器与交流电源和交流负载连接使用，并检测异常电流并将其切 断。就算是直流断路器通常也直接使用AC断路器，这样更加经济有效。

另外，就算使用作为一般断路器的AC断路器，对直流电路也有一定程 度的切断能力。但是当直流电压过大时，作为一般AC断路器很难切断较高 的直流电压。直流电流没有电流零点，如果无法将产生的电弧向规定方向引 导并将电弧延伸，则无法断开电弧。为了切断较高的直流电压，在断路器内 部的可动触头和固定触头的触点周围配置永久磁铁，从而对触点分离时产生 的电弧进行引导和延伸。从而，将利用永久磁铁而向规定方向引导延伸电弧， 进而切断较高直流电压的断路器称为直流断路器。

图1是现有直流断路器的主视图。图2是现有直流断路器的一实施方式 的部分剖面图。图3是现有直流断路器的另一实施方式的部分剖面图。

如图1所示，现有直流断路器10具有：连接机构1、手柄11、可动触 头21、固定触头22、灭弧部3、螺线管4以及永久磁铁8。

连接机构1在支撑可动触头的一部分的同时随着手柄的旋转对可动触头 进行移动。手柄11在进行接通断开(ON-OFF)动作时，使可动触头21与 固定触头22先接触再分离，从而断开电流。另外，灭弧部3对可动触头21 分离时的电路中电压和电流的大小而产生的电弧进行消除。螺线管4是一种 检测瞬间的故障电流来使连接机构1动作的故障电流检测装置。

直流断路器通过在上述一般断路器(AC断路器)的构成要素基础上， 如图1、图2及图3所示般，将永久磁铁8配置在触点周围，从而起到如下 作用：在产生电弧时，生成将电弧引导至灭弧部3方向的磁驱动力，以使能 够在灭弧部中消除电弧，从而切断直流电压。

在将具有相同的切断结构的两个电极贴附串联，来提高直流切断电压 时，即，如图2所示，将断路器的两个电极的相邻端子互相连接来提高直流 切断电压时，只有使位于右侧的第二电极(也称为相邻极)的磁铁极性与第 一电极(左侧)相反，才能够将电弧引导至相同方向(灭弧部的方向)。如 果将相邻极(第二电极)的磁铁极性设置得与第一电极(左侧)相同时，如 图3所示，在进行电路连接时，只能从上而下较长地连接，这样才能将电弧 向相同方向引导。

如此地，直流断路器采用在触点周围适当配置永久磁铁来向规定方向引 导电弧的切断方式。另外，欲在较少的断路器内部切断较大的直流电压时， 如图2、图3所示，与相邻极串联连接(例如将第一电极、第二电极)，使 其具有2个可动触头21的2个可动触点及2个灭弧部3，从而提高可切断电 压。

但是，此时，如图3所示，将相邻极的磁铁极性配置成相同方向时，只 能从上到下较长地与相邻极连接，附件增大，电线长度变长，因此导致在现 场连接电路的便利性降低，经济上也产生较大的浪费。另外，如图2所示， 与相邻极的相邻端子直接相连时，只能使磁铁的极性方向相反，然而此时相 反极性的磁铁相互邻接，导致引导电弧的力的大小显著变低，引导方向也发 生改变。此时，难以向所希望的方向引导电弧，可能会导致直流切断失败。

因此，只能如图3所示般连接电路，如果如图2所示般欲与相邻极的相 邻端子直接相连，只能较远地隔开磁铁来配置。

发明内容

本发明的目的在于，显著改善相邻极的磁铁的形状和配置，提供一种使 直流电流的电路连接方式尽量变短，在提高直流切断电压的同时提高现场电 路连接便利性，确保经济性的直流断路器。

另外，目的在于，在切断直流电压时，使相邻极的磁铁的极性影响达到 最小，提高直流切断可靠性，显著提高直流切断性能和切断次数。

本发明实施例的第一方面，提供一种如下的直流切断单元。该直流切断 单元具备开闭部、手柄、连接机构及灭弧部，

所述开闭部具有可动触头、固定触头、永久磁铁及螺线管，

所述永久磁铁配置在固定触头的固定触点下端部，具有S-N形态或 N-S形态的磁性分布，所述固定触头和所述可动触头位于所述永久磁铁 的两极之间。

本发明第一方面的第一可实施方案中，所述永久磁铁具有筒状形状， 筒状磁铁的S-N极两侧末端具有磁性材料的铁板。