[发明专利]一种基于窄缝拉弧的限流型空气式直流断路器

权利要求书

1.一种基于窄缝拉弧的限流型空气式直流断路器，其特征在于：

该断路器包括导电触头系统、灭弧室、快速斥力机构及斜坡式绝缘抽板；

其中，所述导电触头系统固定于所述灭弧室的底部，其包括两个可水平运动的电极，通过电极的相互接触构成导电触点；

所述快速斥力机构，基于该断路器所在电路是否出现短路故障，来控制所述斜坡式绝缘抽板的向上或向下运动；

所述斜坡式绝缘抽板，固定在所述快速斥力机构的顶端，其向上和向下运动均在所述灭弧室中进行；

当断路器所在电路出现短路故障时，该斜坡式绝缘抽板在快速斥力机构的控制下向上运动，通过斜坡作用使所述导电触头系统中的两个电极在水平方向上受力进行分闸运动，继而，绝缘抽板穿过两个电极的间隙继续向上运动并与灭弧室配合形成空气窄缝，将分闸产生的直流电弧挤压进入该窄缝中进行拉伸、冷却；当断路器所在电路恢复正常工作时，所述斜坡式绝缘抽板在快速斥力机构的控制下向下运动，所述两个电极进行合闸运动，相互接触构成导电回路。

2.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于：

所述导电触头系统包括两组对称设置的桥型铜电极、电极连杆、电极销钉、电极座、电极运动室、以及电极限位弹簧；

其中，所述桥型铜电极置于空心立方电极座内部，可在该电极座平面上水平运动；所述桥型铜电极还带有凸出的圆柱形销钉，该圆柱形销钉与所述斜坡式绝缘抽板紧密贴合；所述两个电极的外端部带有所述电极连杆，该电极连杆处于电极运动室中，可伸出电极运动室与待分断电路相连，并通过两个电极构成导电回路；所述电极限位弹簧套接在电极连杆和电极运动室的壁面之间，实现电极分闸运动时的限位缓冲和电极合闸运动时的推动及保持。

3.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于：

所述快速斥力机构包括分闸线圈、合闸线圈、斥力金属盘、以及斥力推杆；

其中，所述斥力金属盘通过绝缘套筒嵌套在分闸线圈和合闸线圈之间；所述斥力推杆通过螺纹与斥力金属盘固定连接；所述斜坡式绝缘抽板底部固定在斥力推杆顶端；

所述分闸线圈和合闸线圈可通过控制外部电容放电回路中晶闸管导通而流过短时脉冲电流，该脉冲电流产生的瞬变磁场可在斥力盘中感应出涡流，进而通过涡流和磁场作用在通电的分闸线圈和斥力金属盘之间，或者，通电的合闸线圈和斥力金属盘之间产生电磁斥力；所述斥力金属盘可在分闸线圈、合闸线圈斥力作用下带动斥力推杆及推杆顶端的斜坡式绝缘抽板向上或向下运动。

4.根据权利要求3所述的直流断路器，其特征在于，在快速斥力机构中斥力推杆底部的两侧加装双稳弹簧，调节外部螺杆改变两侧弹簧伸缩量控制斥力推杆运动时的阻力，进而控制分合闸速度，两侧弹簧的阻力通过法兰施加在斥力推杆上。

5.根据权利要求3所述的直流断路器，其特征在于，通过横梁结构在斥力推杆顶部加装运动缓冲器，在推杆向上运动时对其进行缓冲减速直至运动停止。

6.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述灭弧室和斜坡式绝缘抽板均采用耐烧蚀绝缘材料加工而成。

7.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述灭弧室为“工”字形。

8.根据权利要求7所述的直流断路器，其特征在于，所述“工”字形灭弧室可与所述斜坡式绝缘抽板构成紧密的窄缝式嵌套结构。