一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器制造技术

本发明专利技术公开了一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器，属于接触器技术领域，包括外壳和底座，所述外壳与底座固定连接，所述外壳中设有磁环线圈组件和摆杆，所述摆杆顶端固定有动接片二；所述外壳下方设有电磁铁组件，所述电磁铁组件的活动端通过推动杆与摆杆一端连接，所述推动杆可推动摆杆绕其安装轴摆动。本技术方案采用磁环绕组线圈产生感应磁场提供磁吹灭弧系统，随着瞬时电压的高低，在绕组线圈中产生的感应磁场也相应变化，导致磁吹力的大小不同，并通过挡板把磁场引导在触点的电流流向的垂直方向上，更加有效的将电弧吹向指定的灭弧室内腔进行分段灭弧，避免了产品内部触点损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于接触器
，涉及一种用于轨道交通机车、电动汽车的车辆直流接触器，尤其是涉及一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器。
技术介绍
高压直流接触器是一种工作在电源系统中的开关元器件，当电源系统需要接通和断开时可以通过控制电压等级较低的线圈控制端来控制接触器的接通或断开，达到实现高压线路接通或断开的目的。国内现有的高压直流接触器大都采用传统的非密封性结构，采用单一主触点接通或断开方式，采用磁钢作为永久性磁铁，放置在静接触片两侧，根据电流流向确定磁钢的N极和S极方向，采用黄铜作为隔弧栓片；传统的非密封高压直流接触器具有承受负载电压较低、体积大的特点，仅满足1000V以下的电压产品，若电压在1000V以上，灭弧效果不好，使用寿命短。因永久磁钢会在产品主触点位置产生大小不变的磁吹，损伤了产品触点；另外在主触点位置还存在洛伦兹力作用，使产品主触点受外力作用，导致产品触点接触不稳定。而密封性结构的高压直流接触器多采用对产品进行抽真空或在产品中充入氮气及惰性气体的方式。在接触器接通或断开时产生的电弧因惰性气体的存在而被抑制，进而达到灭弧的效果。惰性高压气体介质能使高压直流接触器保持良好的耐压并保护触点不被氧化，它在高压直流接触器进行热开关时可以避免触点高温烧损，在对电流波动很敏感的应用中，惰性充气高压直流接触器具有低而稳定的泄漏电流，特别是在断开触点间，可以长时间保持很低的泄漏电流。但惰性气体在高温下发生分解和电离的特性与空气大不相同，同时惰性气体分子及其在高温时分解而成的物质，具有吸附自由电子而构成负离子得特性，使得在惰性中燃烧的电弧，弧压较低，弧径较细，弧柱的热惯性较小。在真空中，由于压强较低，只有非常少的气体分子，这使得真空中不容易产生电弧，在真空中每1/10毫米可能达到几千上万伏的介电强度。另外，由于没有空气的存在，真空中触点不会被氧化，气体分子较少也使得触点间隙间的击穿电压得到提高，降低了电弧形成的可能性，从而达到灭弧的目的。上述几种方法对工艺性都有较高的要求，要求产品在整个寿命过程中的气密性都不能被破坏，否则产品寿命会大大缩短；而且生产成本高昂，工艺实现难度大，大大限制了适用范围，只有飞机等高投入项目才会使用；并且在高电压下惰性气体也存在被击穿的可能。随着当今市场行业(新能源汽车、4G通信电源、风力发电、轨道交通等)的飞速发展，对高压直流接触器负载工作电压的要求也不断提高，其中新能源汽车高压直流接触器负载电压要求范围在450V～600V，轨道交通高压直流接触器负载电压要求范围在1500V～2000V，此时，对连接器负载能力的要求也随之提高。当产品运用在高铁轨道交通车辆上，对使用工作电压要求较高，加之负载电流也较大的情况下，电源接通和断开时产生很强的电弧，将造成触点熔焊形成粘接，无法断开。为了解决传统接触器在高电压负载接通和断开时因产生电弧而无法拉断，导致主触点烧毁或粘接的问题，为了提高高压直流接触器的使用寿命，需要对灭弧技术进行研究。一般情况下，高压直流接触器的重要组成部分是该产品的磁吹灭弧系统，高压接触器在主触点接通或断开时，由于高压作用，使得空气、氮气、二氧化碳及惰性气体都存在被高压击穿的可能，若被击穿将会产生电弧，电弧若不被处理，会造成触点熔焊，导致触点粘连而无法弹开，发生产品故障，所以衡量一个高压直流接触器优良性，可通过考核该产品在高电压的作用下，在产品主触点接通或断开时，能否很好地将产生的电弧处理掉。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器，从而达到灭弧和延长使用寿命的效果。本专利技术是通过如下技术方案予以实现的。一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器，包括外壳和底座，所述外壳与底座固定连接，所述外壳中设有磁环线圈组件和摆杆，所述摆杆顶端固定有动接片二；所述外壳下方设有电磁铁组件，所述电磁铁组件的活动端通过推动杆与摆杆一端连接，所述推动杆可推动摆杆绕其安装轴摆动；所述磁环线圈组件下方设有动接片一，所述动接片一端用于连接电源正极，另一端通过导线与动接片二连接；所述动接片二上设有主动触点A和辅助动触点A；所述磁环线圈组件上对应设有静接片三和辅助静触点。所述外壳中还设有灭弧室，所述灭弧室两侧面挡板内侧各设有一灭弧簧片。所述外壳另一端还设有引弧簧片B，引弧簧片B通过导线与动接片连接。所述磁环线圈组件包括静接片座、线圈架二和磁环线圈，磁环线圈由漆包线绕制而成，磁环线圈安装在线圈架二上，并与线圈架一起安装在静接片座中，线圈架通过嵌装螺母A和嵌装螺母B固定在静接片座中；静接片座外缘还设有引弧簧片A和静接片一，引弧簧片A和静接片一分别通过调节螺钉和插销一固定在静接片座上；引弧簧片A两端分别设有静接片二和辅助静触点，静接片一一端为与外部连接的连接头，另一端设有静接片三，其中，静接片三与辅助静触点端相邻。所述引弧簧片A与静接片座之间还设有一静簧片，用于确保引弧簧片A的静接片二端处于悬空状态。所述动接片二与摆杆为焊接连接。所述外壳一端设有微动开关，微动开关与推动杆之间设有簧片，所述簧片可在推动杆的推动下发生弹性形变。所述静接片三、主动触点A、辅助动触点A、辅助静触点均采用在AgSnO2合金里增加稀有金属元素而成的合成材料。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器：①采用磁环绕组线圈产生感应磁场提供磁吹灭弧系统，随着瞬时电压的高低，在绕组线圈中产生的感应磁场也相应变化，导致磁吹力的大小也就不一样，其为正比例关系；通过插销垂直穿过绕组线圈，增强了感应磁场，并通过挡板把磁场引导在触点的电流流向的垂直方向上，更加有效的将电弧吹向指定的灭弧室内腔进行分段灭弧，将燃烧的电弧分散到灭弧室内将电弧拉长冷却灭弧，保护了产品内部触点不因热量过大而导致触点损坏；②在主触点接通或断开时，产生的电弧全部承受在辅助触点之上，确保主触点不受损，确保负载电路安全可靠地工作，提高了产品的可靠性，同时也提高了产品的使用寿命；③当主触点处于可靠性接触时，此时无电弧的产生，辅助触点也处于断开状态，在绕组线圈回路中无电流流过，不会产生感应磁场，也就不会产生磁吹，使主触点更加安全可靠地接触，不受洛伦兹力的作用，使主触点磨损，提高了产品寿命，寿命可达到5万次以上；④通过在辅助静接片和动接片一的两个末端设置引弧簧片，产品接触或断开的瞬间，高压击穿产生电弧时，把电弧引长通过灭弧室，作为电弧拉长空间，由于灭弧室内腔设计了切断区，导致一部分电弧在磁吹的作用下被切断、拉长冷却而灭弧；另一部分电弧则在灭弧室中两个引弧簧片之间增加了电弧电压降，当电弧压降值增加到电源电压值时，使回路电流I＝0，进而达到灭弧的目的；使该产品承受电压能达到2000V，承受电流为100A，改善单独的磁吹灭弧效果不好的问题，同时降低了成本和工艺难度；⑤通过使用新型的触点材料——添加微量铟等特殊元素的AgSnO2合金,具有优良抗电弧侵蚀性、耐磨损性的特点，提高触点的抗烧蚀能力，延长使用寿命。产品主要用于铁路交通、新能源电动汽车、高压变压器等方面的高电压直流接触器，在通信设备(如通信电源、通信开关等)，新能源(如水电、风能等)也广泛运用。附图说明图1为本专利技术的外形结构示意图；图2为本专利技术的主视图；图3为本专利技术的侧视图；图4为本专利技术的俯视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器，包括外壳(1)和底座(5)，所述外壳(1)与底座(5)固定连接，其特征在于：所述外壳(1)中设有磁环线圈组件(15)和摆杆(13)，所述摆杆(13)顶端固定有动接片二(9)；所述外壳(1)下方设有电磁铁组件(2)，所述电磁铁组件(2)的活动端通过推动杆(18)与摆杆(13)一端连接，所述推动杆(18)可推动摆杆(13)绕其安装轴摆动；所述磁环线圈组件(15)下方设有动接片一(8)，所述动接片(8)一端用于连接电源正极，另一端通过导线与动接片二(9)连接；所述动接片二(9)上设有主动触点A(11)和辅助动触点A(902)；所述磁环线圈组件(15)上对应设有静接片三(1511)和辅助静触点(1512)。

【技术特征摘要】
1.一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器，包括外壳(1)和底座(5)，所述外壳(1)与底座(5)固定连接，其特征在于：所述外壳(1)中设有磁环线圈组件(15)和摆杆(13)，所述摆杆(13)顶端固定有动接片二(9)；所述外壳(1)下方设有电磁铁组件(2)，所述电磁铁组件(2)的活动端通过推动杆(18)与摆杆(13)一端连接，所述推动杆(18)可推动摆杆(13)绕其安装轴摆动；所述磁环线圈组件(15)下方设有动接片一(8)，所述动接片(8)一端用于连接电源正极，另一端通过导线与动接片二(9)连接；所述动接片二(9)上设有主动触点A(11)和辅助动触点A(902)；所述磁环线圈组件(15)上对应设有静接片三(1511)和辅助静触点(1512)。2.根据权利要求1所述的一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器，其特征在于：所述外壳(1)中还设有灭弧室(3)，所述灭弧室(3)两侧面挡板(10)内侧各设有一灭弧簧片(4)。3.根据权利要求1所述的一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器，其特征在于：所述外壳(1)另一端还设有引弧簧片B(12)，引弧簧片B(12)通过导线与动接片(8)连接。4.根据权利要求1所述的一种带磁线圈灭弧的高压直流接触器，其特征在于：所述磁环线圈组件(15)包括静接片座(1503)、线圈架二(1505)和磁环线圈(1506)，磁环线圈(1506)由漆包线绕制而成，磁环线圈(1506)安装在线圈架二(1505)上，并与线圈架(1505)一起安装在静接片座(1503)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：辜飞，
申请(专利权)人：贵州天义电器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52