[发明专利]一种耐瞬时大电流冲击的高压继电器

说明书

本公开涉及一种耐瞬时大电流冲击的高压继电器，包括电磁系统，操控系统、触点系统和底座支架；本公开利用触点系统产生的电磁力，能解决因瞬时大电流产生的电动斥力而引起触点斥开的问题。

技术领域

本发明涉及一种高压继电器，特别是涉及一种耐瞬时大电流冲击的高压继电器。

背景技术

电磁继电器是一种机电元件，广泛应用于电力控制、工业自动化装置和家用电器等。它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

在通信系统HVDC(高压直流电源)配电中多为一对多的供电方式，当某一支路发生故障(绝缘失效、短路等异常)时会引起母线电压跌落，导致其他正常支路掉电问题，为提升HVDC(高压直流电源)供电可靠性，需要一款能够支持当HVDC(高压直流电源)支路发生故障时支路快速自动隔离要求的小型化继电器。同时，通信系统HVDC(高压直流电源)继电器使用工况为户外通信设施，所以对防雷电流冲击有较高要求。

现有使用的直片式导电片的电磁继电器，当有瞬时大电流时，触点间的电动斥力会远大于触点终压力，使触点斥开并产生强电弧，触点因产生瞬时高温而熔融烧毁。电磁继电器设计主要利用洛仑兹力原理，现有的公开专利主要利用可动簧片的变形量对动、静触点施加触头压力，可以抵抗的短路电流大小与两簧片间的距离和簧片的变形量密切相关，利用簧片变形的方式很难适用于较大的冲击电流；触点分离依靠簧片变形实现，难以满足能够抵抗较大的冲击电流且分断速度受限；簧片的刚度，变形、疲劳等因素对于机械寿命和电寿命有着严重的影响；同时，簧片对加工工艺要求较高且簧片的材料特性决定了断开状态下动、静触点间的开距有限，限制了其使用工况电压等级及绝缘耐压水平的提升。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种耐瞬时大电流冲击的高压继电器，通过合理设计触点结构和操控系统，可以实现电流的快速分断，同时通过动、静触点间距的增大提高耐压水平。

一种耐瞬时大电流冲击的高压继电器，包括：电磁系统、操控系统、触点系统和底座支架3；其中，所述电磁系统与操控系统相连，用于产生磁场为所述操控系统提供驱动力；所述操控系统与所述触点系统相连，用于操控触点系统中触点的吸合和分离；所述触点系统在所述高压继电器通过瞬时大电流时产生电磁力，以抵消触点间的电动斥力；

所述电磁系统包括磁轭1、线圈骨架2、动铁芯9和静铁芯10；其中，所述线圈骨架2固定于所述动铁芯9和静铁芯10的外侧；所述磁轭1包裹在动铁芯9、静铁芯10和线圈骨架2的上下和左右两侧，构成磁路；

所述操控系统包括传动轴8、触头弹簧11、复位弹簧12和动触头支架15；其中，所述触头弹簧11、复位弹簧12缠绕于传动轴8之上，所述传动轴8穿过所述动触头支架15，且与所述动触头支架15通过卡簧连接；

所述触点系统包括电流流入片4、动铜片5、连接件6、电流流出片7、动触点13、静触点14和腰圆孔16；其中，所述电流流入片4和电流流出片7固定于底座支架3上；所述动触点13固接于动铜片5上，所述静触点14固接于电流流出片7上；所述连接件(6)铆接或焊接在电流流入片(4)和动铜片(5)上；

所述动铁芯9和静铁芯10为环形中空，其材料为导磁材料，且有固定气隙；

所述动铁芯9在所述高压继电器通电后带动传动轴8运动，使动触头支架15和动铜片5向触点闭合的方向运动；

所述触头弹簧11用于提供触点压力，使动触点13和静触点14能够可靠接触；

所述复位弹簧12用于通过传动轴8带动动触头支架15使动触点13和静触点14快速分离；

所述电流流入片4和动铜片5在所述高压继电器通过瞬时大电流时相互作用产生磁场，使动铜片5产生与触点电动斥力方向相反的电磁力；