用于快速断开短路电流的开关装置制造方法及图纸

一种用于快速断开短路电流的开关装置(1)，其包括开关桥接器(10)以及具有用于生成磁场的线圈(20)和磁锚(15)的电磁开关驱动器(100)。所述开关装置(1)进一步包括用以引导所述磁锚(15)的移动的引导套筒(30)。所述磁锚(15)布置在所述引导套筒(30)内，使得室(33)形成于所述磁锚(15)下方。烟火推进剂填料(60)位于所述室(33)中。由于所述室(33)内的所述烟火推进剂填料(60)点燃，因此所述磁锚(15)从所述引导套筒(30)内的所述开关桥接器(10)在闭合状态下操作的第一位置移动到所述开关桥接器(10)在断开状态下操作的第二位置。(10)在断开状态下操作的第二位置。(10)在断开状态下操作的第二位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于快速断开短路电流的开关装置


[0001]本公开涉及一种用于快速断开短路电流(例如，高DC电流)的开关装置，主要用于电动车领域的应用。

技术介绍

[0002]为了传导和切换高DC电流，特别是在电动车辆的所谓高压车载供电系统中，可以使用与极性无关的DC紧凑型开关装置。为了实现大量开关操作，开关装置基于接触器的原理，所述接触器包括开关桥接器/组件，所述开关桥接器/组件配备有至少两个触点对，能够经由电磁开关驱动器/执行器来断开和闭合开关桥接器的开关触点。
[0003]为了在额定操作下切换DC电流，开关电路包括永磁电弧驱动器设备，其驱动触点断开时在去离子灭弧室的方向上形成的电弧，在去离子灭弧室中，所述电弧通过被分成单独的局部电弧且进行冷却而快速熄灭。
[0004]为了控制数千安培范围内的过电流和短路电流，例如可能在碰撞中出现的电流，开关装置中的电流路径设计成使得在此情况下生成与永磁场叠加的动态磁性爆炸场作用力，并且在断开开关触点之后，确保电弧在灭弧室的方向上快速移动并随后熄灭。
[0005]当开关装置中的电流增大到高于电流限值时启动开关装置的电子控制设备中的关断信号时，监测传感器——优选地是霍尔传感器——确保开关装置中的触点提前断开，继而确保电磁开关驱动器的螺线管驱动线圈快速断电，从而确保触点快速断开。
[0006]为了通过开关装置控制高短路电流，至关重要的是，从发生短路到相关联电弧熄灭的时间跨度尽可能短，以便将电弧能量限制在最小值。为确保发生短路之后电动车辆的安全，同样重要的是，至少在找到并消除短路原因之前不能再次接通高压车载供电系统。
[0007]期望提供一种用于快速断开短路电流的开关装置，以便可防止由开关装置的触点之间生成的电弧的高能量引起的任何损坏。

技术实现思路

[0008]在权利要求1中详细说明用于快速断开短路电流的开关装置的实施例。
[0009]根据可能的实施例，开关装置包括具有可移动接触元件和固定接触元件的开关桥接器。所述开关桥接器可在其中所述可移动接触元件与所述固定接触元件接触的闭合状态下操作，并且可在其中所述可移动接触元件与所述固定接触元件间隔开的断开状态下操作。所述开关装置进一步包括具有用于生成磁场的线圈和磁锚的电磁开关驱动器，其中所述磁锚的移动联接到所述开关桥接器的移动。
[0010]所述开关装置进一步包括用以引导所述磁锚在所述线圈的磁场中的移动的引导套筒。所述磁锚布置在所述引导套筒内，使得室形成于所述磁锚下方。所述开关装置包括位于所述室中的烟火推进剂填料。所述引导套筒和所述磁锚以及所述烟火推进剂填料相互作用，使得由于所述室内的所述烟火推进剂填料点燃，所述磁锚从所述引导套筒内的所述开关桥接器在所述闭合状态下操作的第一位置移动到所述引导套筒内的所述开关桥接器在
所述断开状态下操作的第二位置。
[0011]基于烟火主动原理的所述开关装置能够快速关断短路电流。此外，所述开关装置可有利地被配置成使得能够快速熄灭在所述可移动接触元件与所述固定接触元件之间生成的电弧，从而使得从发生短路到熄灭所述接触元件之间的电弧的时间跨度尽可能短。为此，可在断开的可移动接触元件与固定接触元件之间的空隙中引导通过点燃所述烟火推进剂填料产生的气体射流，在所述开关桥接器的所述断开状态下生成所述电弧。
[0012]根据另一有利实施例，所述开关装置包括用于锁定所述开关桥接器的所述可移动接触元件的止动装置。可以机械或机电方式实现所述开关装置的止动功能性。用于将所述可移动接触元件锁定在所述开关桥接器的所述断开状态的所述止动装置允许防止所述开关桥接器在先前的短路事件之后意外地再次从所述断开状态移动到所述闭合状态。另外的特征和优点在随后的具体实施方式中阐述，并且对于本领域的技术人员而言，部分地从说明书中显而易见或通过实践如书面说明和其权利要求以及所附附图所描述的实施例而被认识。应当理解，前述总体描述和以下详细描述均仅是示例性的，并且旨在提供用于理解权利要求的性质和特征的概述或框架。
附图说明
[0013]将附图包含在内是为了提供进一步的理解，并且被并入并构成说明书的一部分。图式示出了一个或多个实施例，并且与具体实施方式一起用于说明各种实施例的原理和操作。因此，根据以下详细描述并结合附图将更全面地理解本公开，在附图中：
[0014]图1示出了用于快速断开短路电流的开关装置的实施例；
[0015]图2示出了用于快速断开短路电流的开关装置的放大部分，以及用以吸收用于熄灭电弧的灭火剂的吸收元件；
[0016]图3示出了用于快速断开短路电流的开关装置的放大部分，以及用于锁定可移动接触元件的止动装置的实施例，所述可移动接触元件包括具有柔性突出部的盘；
[0017]图4示出了用于快速断开短路电流的开关装置的放大部分，以及用于锁定可移动接触元件的止动装置的实施例，所述可移动接触元件具有在用于接收开关桥接器头的桥接器接收座的壁中的柔性突出部；
[0018]图5示出了用于快速断开短路电流的开关装置的放大部分，以及用于锁定可移动接触元件的止动装置的实施例，所述可移动接触元件包括在开关桥接器头的壁中的柔性突出部；并且
[0019]图6示出了用于快速断开短路电流的开关装置的放大部分，以及用于基于机电原理锁定可移动接触元件的止动装置的实施例。
具体实施方式
[0020]图1示出了用于快速断开短路电流的开关装置1的实施例，所述开关装置包括具有可移动接触元件40和固定接触元件45的开关桥接器/组件10。开关装置1进一步包括电磁开关驱动器/执行器100，以及用于生成磁场的线圈20和面向驱动器线圈20的末端处的磁锚15。磁锚15由铁氧体材料制成并且可优选地具有圆柱形形状。磁锚15联接到开关桥接器10，使得磁锚15的移动联接到开关桥接器10的移动。开关桥接器10可在闭合状态下操作，其中
可移动接触元件40与固定接触元件45接触。开关桥接器10可进一步在断开状态下操作，其中可移动接触元件40与固定接触元件45间隔开。
[0021]开关装置1包括用以引导磁锚15在线圈20的磁场中的移动的引导套筒30。引导套筒30优选地由耐高温金属材料制成。为了使磁锚15能够在引导套筒30内滑动，磁锚15的外径与引导套筒30的壁之间只有很小的间隙。
[0022]开关桥接器10和电磁开关驱动器100协作，使得当磁锚15移动到引导套筒30内的第一位置时开关桥接器10在闭合状态下操作，并且当磁锚15移动到引导套筒30内的第二位置时开关桥接器10在断开状态下操作。
[0023]如图1所示，磁锚15布置在引导套筒30内，使得室33形成于磁锚15下方。烟火推进剂填料60位于室33中。烟火推进剂填料60可包括周围有推进剂填料的单组件可点燃混合物或初始引子，例如引物61。在这两种情况下，点火均经由图1所示的两个点火电极65进行。
[0024]引导套筒30和磁锚15以及烟火推进剂填料60相互作用，使得由于室33内的烟火推进剂填料60点燃，磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种快速断开短路电流的开关装置，其包括：
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具有可移动接触元件(40)和固定接触元件(45)的开关桥接器(10)，所述开关桥接器(10)能在其中所述可移动接触元件(40)与所述固定接触元件(45)接触的闭合状态下操作，并且能在其中所述可移动接触元件(40)与所述固定接触元件(45)间隔开的断开状态下操作，
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具有用于生成磁场的线圈(20)和磁锚(15)的电磁开关驱动器(100)，其中所述磁锚(15)的移动联接到所述开关桥接器(10)的移动，
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用以引导所述磁锚(15)在所述线圈(20)的所述磁场中的移动的引导套筒(30)，所述磁锚(15)布置在所述引导套筒(30)内，使得室(33)形成于所述磁锚(15)下方，
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位于室(33)中的烟火推进剂填料(60)，
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其中所述引导套筒(30)和所述磁锚(15)以及所述烟火推进剂填料(60)相互作用，使得由于所述室(33)内的所述烟火推进剂填料(60)点燃，所述磁锚(15)从所述引导套筒(30)内的所述开关桥接器(10)在所述闭合状态下操作的第一位置移动到所述引导套筒(30)内的所述开关桥接器(10)在所述断开状态下操作的第二位置。2.根据权利要求1所述的开关装置，其包括：
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用于支撑所述引导套筒(30)的支撑装置(35)，
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其中所述支撑装置(35)和所述引导套筒(30)布置成使得在所述引导套筒(30)与所述支撑装置(35)之间形成间隙(37)。3.根据权利要求2所述的开关装置，其中所述引导套筒(30)具有至少一个开口(31)，在所述烟火推进剂填料(60)点燃期间产生的气体通过所述开口从所述室(33)排到所述间隙(37)中。4.根据权利要求3所述的开关装置，其中所述至少一个开口(31)形成为所述引导套筒(30)的壁(34)中的环形孔布置。5.根据权利要求3或4所述的开关装置，
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其中所述可移动接触元件(40)和所述固定接触元件(45)各自包括用于使所述可移动接触元件(40)与所述固定接触元件(45)电接触的接触构件(41、46)，
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其中所述间隙(37)具有以供所述气体流出的出口开口(38)，
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其中所述支撑装置(35)和所述引导套筒(30)成形为使得当所述烟火推进剂填料(60)点燃时，从所述间隙(37)的所述出口开口(38)排出的所述气体流入所述可移动接触元件(40)的所述接触构件(41)与所述固定接触元件(45)的所述接触构件(46)之间的空隙中。6.根据权利要求5所述的开关装置，其包括：
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布置在所述间隙(37)中的透气吸收元件(137)，
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其中所述透气吸收元件(137)包括适用于吸收用于熄灭电弧的灭火剂的材料。7.根据权利要求6所述的开关装置，其中所述透气吸收元件(137)形成为矿物纤维衬垫。8.根据权利要求1至7中任一项所述的开关装置，其中所述烟火推进剂填料(60)包括单组件可点燃混合物或初始引子。9.根据权利要求1至8中任一项所述的开关装置，其包括：
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用于锁定所述可移动接触元件(40)的止动装置(80)，
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其中所述止动装置(80)布置成使得当所述开关桥接器(10)已由于所述烟火推进剂填料(60)点燃而移动到所述断开状态时，所述止动装置(80)将所述可移动接触元件(40)止动在所述断开状态。10.根据权利要求9所述的开关装置，其包括：
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连接到所述可移动接触元件(40)的开关桥接器头(90)，
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用于接收所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：