具有电弧熄灭装置的直流断路器制造方法及图纸

本发明专利技术的具有电弧熄灭装置的直流断路器包括：固定触点；可动触点，以与所述固定触点接触或分离的方式动作；动作部，驱动所述可动触点；以及灭弧装置，提供与所述可动触点的分离时产生的电弧交叉的方向上的磁场。所述灭弧装置包括：一对芯板，平行地配置在所述可动触点和所述固定触点的两侧；芯棒，与所述芯板连接为一体，并具有彼此对称的形状；以及灭弧线圈，与一侧芯棒结合。

DC circuit breaker with arc extinguishing device

The DC circuit breaker with arc extinguishing device of the invention includes: fixed contact; movable contact, acting in the way of contact or separation with the fixed contact; action part, driving the movable contact; and arc extinguishing device, providing a magnetic field in the direction of arc cross generated when the movable contact is separated. The arc extinguishing device includes: a pair of core plates, which are arranged on both sides of the movable contact and the fixed contact in parallel; a core rod, which is connected with the core plate as a whole and has a symmetrical shape with each other; and an arc extinguishing coil, which is connected with one side of the core rod.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有电弧熄灭装置的直流断路器
本专利技术涉及直流断路器，更加详细而言，涉及一种具有电弧熄灭装置的直流断路器。
技术介绍
在相同的输电容量下，与交流AC相比，直流DC具有减小电线需求量和铁塔尺寸的优点。当输电容量相同时，如果使用直流，则与使用交流的情况相比，可以节约30％左右的电线需求量。由于如上所述的优势，直流配电市场正在逐步扩大。根据这种趋势，直流断路器在配电级低压直流(LVDC：LowVoltageDirectCurrent)、储能系统(ESS：EnergyStorageSystem)以及新再生能源市场等各种领域中的需求正在增加。直流断路器在设备内部设置故障检测部，当在直流电路产生异常电流时，在开极异常电流达到最大值之前，通过检测异常电流来快速切断。直流断路器在检测到短路和过电流等之后，具有短的响应时间。这种直流断路器通常由可动触点、固定触点、驱动部、跳闸部以及灭弧部等构成。在驱动部的作用下，可动触点可以与固定触点接触或分离，当直流电路产生异常电流时，通过跳闸部来接触的两个触点可以分离。在电流通电状态下，当接触着的两个触点分离时，在两个触点之间产生电弧(Arc)，随着电弧移动到灭弧部的同时进行切断。直流断路器没有自然零点，因此，与交流断路器相比，相对较难切断，具有越是小于诸如短路电流和过电流的大电流的电流越难切断的缺点。在触点分离时产生的电弧通过根据弗莱明的左手定则产生的力和内部压力来移动到灭弧部。此时的根据弗莱明的左手定则产生的使电弧移动的力与电流和磁通量的大小成正比。当产生短路电流和过电流时，不仅电流大而且内部压力也大，因此，可以使电弧充分地移动到灭弧部，然而，当产生相对较小的电流时，不仅电流小而且内部压力也小，因此，电弧持续停留在固定触点和可动触点之间，其结果增加了切断失败的可能性。图1是示出一般的直流断路器的触点部结构的图。如图所示，直流断路器包括：固定触点10；以与所述固定触点10接触或解除接触的方式动作的可动触点20；以及使所述可动触点20动作的驱动部30。在图示的实施例中，可动触点20沿着x轴方向往复动作并与固定触点10接触或分离，当分离时，将在x轴方向上产生电弧A。此时，电流的方向是x轴方向，因此，当在y轴方向上施加磁场时，电弧A在z轴方向上受力。灭弧部(未图示)配置于固定触点10和可动触点20的上部，因此，当在y轴方向上施加磁场时，在固定触点10和可动触点20之间产生的电弧A可以向灭弧部移动。现有的电弧熄灭装置具有使用永久磁铁的情况和使用灭弧线圈的情况。在使用永久磁铁的灭弧装置的情况下，磁场的方向被固定，因此，适用于仅处理单方向电流的直流断路器，而不适用于处理双向电流的直流断路器。这是因为，通过正向电流和永久磁铁的磁通量，力在正交线上作用于灭弧部侧，相反，当流动反向电流时，电流的方向改变，但是由永久磁铁产生的磁通量的方向固定，因此，根据弗莱明的左手定则，力的方向作用于灭弧部的相反方向，这反而防止电弧向灭弧部移动。另外，在使用灭弧线圈的情况下，具有向灭弧线圈施加内部电源的类型和施加额外的外部电源的类型。在向灭弧线圈施加内部电源的类型中，将由触点分离时产生的电弧产生的电位差施加到线圈，此时施加到线圈的电压可能每次都不同，因此，其结果，切断时间的偏差较大，并且可能会出现切断时间异常长的情况。在施加外部电源的类型的情况下，向线圈施加恒定的外部电源，因此，与应用内部电源的情况相比，具有切断时间相对恒定且偏差较小的优点。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于，通过在直流断路器设置电弧熄灭装置来缩短灭弧时间。本专利技术的另一目的在于，提供一种在内部空间狭小的直流断路器中也能安装的结构的电弧熄灭装置。本专利技术的又一目的在于，提供一种具有能够有效地将磁场施加到电弧产生部位的电弧熄灭装置的直流断路器。解决问题的技术方案本专利技术一实施例的具有电弧熄灭装置的直流断路器包括：固定触点；以与所述固定触点接触或分离的方式动作的可动触点；驱动所述可动触点的动作部；以及灭弧装置，提供与所述可动触点的分离时产生的电弧交叉的方向上的磁场，所述灭弧装置包括：平行地配置在所述可动触点和所述固定触点的两侧面上的一对芯板；以及与所述芯板连接为一体的一对芯棒；以及与一侧芯棒结合的灭弧线圈。所述一对芯棒优选为具有相对于电弧的长度方向彼此对称的形状。并且，所述芯棒可以由第一芯棒和第二芯棒构成，所述第一芯棒包括：插入于所述灭弧线圈的第一区间；从所述第一区间朝向在所述可动触点和所述固定触点之间产生的电弧产生区域弯曲的第二区间；以及第三区间，从所述第二区间弯曲，并向平行于所述电弧产生区域产生的电弧的长度方向的方向弯曲，所述第二芯棒具有相对于电弧的长度方向与所述第一芯棒对称的形状。此时，所述第二区间可以包括：向垂直于所述芯板的方向弯曲的左右弯曲区间；以及向平行于所述芯板的方向弯曲的上下弯曲区间，所述第一区间和所述第三区间还可以在上下方向上具有高度差。另外，所述芯棒的截面形状优选为三角形、四边形或圆形。此外，本专利技术另一实施例的具有电弧熄灭装置的直流断路器包括：固定触点；以与所述固定触点接触或分离的方式动作的可动触点；驱动所述可动触点的动作部；以及灭弧装置，提供与所述可动触点的分离时产生的电弧交叉的方向上的磁场，所述灭弧装置包括：灭弧线圈；截面形状为圆形的第一芯；以及具有相对于所述电弧的长度方向与所述第一芯对称的形状的第二芯，其中，所述第一芯包括：插入于所述灭弧线圈的第一区间；从所述第一区间朝向在所述可动触点和所述固定触点之间产生的电弧产生区域弯曲的第二区间；以及第三区间，从所述第二区间弯曲，并向平行于所述电弧产生区域产生的电弧的长度方向的方向弯曲。此时，所述第一区间和所述第二区间的弯曲角度θ1以及所述第二区间和所述第三区间的弯曲角度θ2优选为钝角。另外，所述第一区间和所述第二区间的弯曲角度θ1以及所述第二区间和所述第三区间的弯曲角度θ2更优选为在120°～150°范围。专利技术效果本专利技术的具有电弧熄灭装置的直流断路器具有能够迅速地对小电流电弧进行灭弧的效果。并且，本专利技术的具有电弧熄灭装置的直流断路器向灭弧线圈施加外部电源，由此，具有能够确保恒定的切断性能的效果。此外，本专利技术的具有电弧熄灭装置的直流断路器仅应用一个灭弧线圈，由此，具有简化灭弧线圈装置的结构和能够减少操作灭弧线圈装置所需的电力的效果。附图说明图1是示出一般的直流断路器的触点部结构的图。图2是示出本专利技术第一实施例的电弧熄灭装置的图。图3是示出本专利技术第一实施例的设置有电弧熄灭装置的直流断路器的图。图4是示出本专利技术第二实施例的电弧熄灭装置的图。图5是示出本专利技术第二实施例的电弧熄灭装置的主视图。图6是示出本专利技术第三实施例的电弧熄灭装置的图。图7是示出本专利技术第三实施例的设置有电弧熄灭装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流断路器，其中，包括：/n固定触点；/n可动触点，以与所述固定触点接触或分离的方式动作；/n动作部，驱动所述可动触点；以及/n灭弧装置，提供与所述可动触点分离时产生的电弧交叉的方向的磁场，/n所述灭弧装置包括：/n一对芯板，平行地配置在所述可动触点和所述固定触点的两侧；/n一对芯棒，与一对所述芯板分别连接为一体；以及/n灭弧线圈，与一对所述芯棒中的一个芯棒结合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 KR 10-2017-0041694;20170331 KR 10-2017-001.一种直流断路器，其中，包括：
固定触点；
可动触点，以与所述固定触点接触或分离的方式动作；
动作部，驱动所述可动触点；以及
灭弧装置，提供与所述可动触点分离时产生的电弧交叉的方向的磁场，
所述灭弧装置包括：
一对芯板，平行地配置在所述可动触点和所述固定触点的两侧；
一对芯棒，与一对所述芯板分别连接为一体；以及
灭弧线圈，与一对所述芯棒中的一个芯棒结合。


2.根据权利要求1所述的直流断路器，其中，
一对所述芯棒具有相对于所述电弧的长度方向彼此对称的形状。


3.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，
所述芯棒包括：
第一芯棒；以及
第二芯棒，具有相对于电弧的长度方向与所述第一芯棒对称的形状，
所述第一芯棒包括：
第一区间，插入于所述灭弧线圈；
第二区间，从所述第一区间朝向在所述可动触点与所述固定触点之间产生的电弧产生区域弯曲；以及
第三区间，从所述第二区间弯曲，并向与所述电弧产生区域产生的所述电弧的长度方向平行的方向弯曲。


4.根据权利要求3所述的直流断路器，其中，
所述第二区间包括：
左右弯曲区间，向垂直于所述芯板的方向弯曲；以及
上下弯曲区间，向平行于所述芯板的方向弯曲。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴志洪，尹慧琳，金在燮，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR