一种带激励保护的断路器制造技术

本发明专利技术公开了一种带激励保护的断路器，包括壳体，动触桥、静触头，驱动动触桥与静触头导电接触的线圈组件；在所述壳体内设置有激励源、导体动力装置、导体，所述动触桥与所述导体串联导电连接，所述动触桥可相对所述导体位移；所述静触头与所述导体分别作为连接端与外部电路连接；在故障电流发生时，动触桥与静触头分离断开电路，或所述激励源根据接收到故障电流触发信号动作，驱动所述导体动力装置断开所述导体、同时动触桥与静触头分离断开电路。本发明专利技术集成了断路器和熔断器的优点，具有断口少、温升功耗低等特点，还能实现主动保护，更加智能化，极大提高了短路保护的可靠性和有效性。性。性。

A circuit breaker with excitation protection

【技术实现步骤摘要】
一种带激励保护的断路器


[0001]本专利技术涉及配电系统和电动汽车领域，尤其涉及一种提高短路保护能力的断路器。

技术介绍

[0002]随着新能源行业的快速发展，直流应用越来越广泛，尤其是电动汽车行业，伴随着人们对高续行里程的需求，车载电池包容量也相应提高，各车厂及电池包厂对故障短路电流的要求也越来越高。目前对电池包的保护方案主要有以下两大类：1.继电器+熔断器；2.断路器。
[0003]继电器+熔断器方案比较普便，继电器作为电路的通断控制器件，配以熔断器以便实现过载和短路保护，但该方案应用存大很多问题。首先继电器不能分断较大的短路电流，它的抗短路能力和抗粘连能力较差。小体积的继电器分断能力普便在750V/2000A以下，抗短路能力保持在8kA，5ms，粘连情况经常发生。近些年，继电器厂商在提高短路分断能力和抵抗短路、粘连上做了很多努力，但提高有限。其次，熔断器自身也存在问题，主要体现在温升高、抗电流冲击能力弱和低倍短路电流保护动作慢等，由于它的物理特性，很难改善。同时，继电器和熔断器的匹配也困扰着各大车企和电池包厂，低短路电流出现时，熔断器动作时间长，继电器又开断不了此电流，会出现保护不即时的情况；高短路电流出现时，熔断器虽然能很快动作，但在熔断器动作前，继电器不能抵抗此这么大的短路电流，会出现继电器触头斥开，发生燃弧爆炸现象，所以继电器+熔断器匹配有困难。
[0004]断路器方案的原理是将动静触头打开时的电弧快速引入栅片灭弧室的方式，达到电弧熄灭，如果要提高分断能力，可以增加断口数量和灭弧栅片数量实现，但受限于体积和原理，也不能无限提高。此种方案优点是：结构简单、成熟稳定、分断能力高，灭弧能力强，缺点是：高分断能力需要的断口数量多，那么相应的温升也高；而且易发生粘连，一旦粘连，将无法实现保护，后果不堪设想。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种激励保护的断路器，在实现断路器功能的情况下，还可通过激励保护断开电路进行电路保护。其具有高分断能力、不容易粘连，且结构紧凑。
[0006]一种带激励保护的断路器，包括壳体，动触桥、静触头，驱动动触桥与静触头导电接触的线圈组件；在所述壳体内设置有激励源、导体动力装置、导体，所述动触桥与所述导体串联导电连接，所述动触桥可相对所述导体位移；所述静触头与所述导体分别作为连接端与外部电路连接；在故障电流发生时，动触桥与静触头分离断开电路，或所述激励源根据接收到故障电流触发信号动作，驱动所述导体动力装置断开所述导体、同时动触桥与静触头分离断开电路。
[0007]优选地，所述导体动力装置与壳体接触面间设置有限位结构；当导体动力装置受到激励源驱动时，可克服限位结构限位。
[0008]优选地，在所述导体上设置有至少一个断开薄弱处，所述导体动力装置可断开所述导体上的断开薄弱处形成断口。
[0009]优选地，所述导体一端与所述动触桥通过可伸缩的导电连接件串联连接；其另一端与伸出所述壳体外部的接线端导电连接。
[0010]优选地，所述导电连接件为导线或可伸缩导电弹片。
[0011]优选地，在所述导体上并联有至少一根熔体，所述导体被所述导体动力装置断开形成的至少一个断口位置处位于所述熔体两端之间，所述熔体穿设在灭弧装置中。
[0012]优选地，在所述导体断开形成断口附近设置有灭弧装置。
[0013]优选地，所述灭弧装置包括在所述壳体内设置有填充有灭弧介质的灭弧腔室，所述熔体穿设在所述灭弧腔室中；所述灭弧介质为沙子、灭弧栅或二者结合。
[0014]优选地，在所述静触头与所述动触桥周边设置有引弧及灭弧结构。
[0015]优选地，在所述静触头与所述动触桥接触的一端分别连接有引弧板，在所述引弧板一侧壳体内设置有灭弧结构。
[0016]优选地，所述灭弧结构为多个并排设置的金属或灭弧栅。
[0017]采用断路器串联激励熔断器，低短路电流及以下通过打开断口和灭弧栅熄弧保护，高短路电流靠激励熔断器保护，该方案集成了断路器和熔断器的优点，具有断口少、温升功耗低等特点，还能实现主动保护，更加智能化，极大提高了短路保护的可靠性和有效性。
附图说明
[0018]图1是本专利技术结构示意图。
[0019]图2是熔体和灭弧腔室结构示意图。
具体实施方式
[0020]针对上述技术方案，现举较佳实施例结合图示进行具体说明。
[0021]本专利技术的带激励保护的断路器，包括壳体，动触桥、静触头、线圈组件、激励源、导体动力装置、导体、熔体，参看图1。
[0022]壳体100，材质为绝缘材质。在壳体100内设置有线圈组件101、动触桥103和静触头104。线圈组件101在通电时可驱动动触桥103在壳体内位移与静触头导电接触。线圈组件、动触桥静触头之间的结构及位置关系同断路器相同，均为现有技术，在此则不再赘述。在动触桥和静触头周边设置驱动电弧、引弧及灭弧的灭弧结构。驱动电弧依靠自身结构形成的磁场或外界提供的磁场进行磁吹，或者电弧烧蚀绝缘材料产生的气吹实现。固定设置有伸出动触桥和静触头一端的引弧板105，引弧板呈喇叭状向动触头与静触头外侧张开。在引弧板105的另一端外侧设置有灭弧结构102。灭弧结构为多个并排设置的金属或灭弧栅构成。动触桥与静触头分离时产生的电弧受自身结构产生的磁场驱动，通过引弧板进入灭弧结构中灭弧。
[0023]在动触桥另一端的壳体内固定设置有导体203，导体203为长条平板状结构。在导体203与动触桥紧邻一端导电固定连接有导电连接件206，导电连接件两端分别与动触桥及导体固定连接，导体另一端导电连接有接线端208，接线端208伸出壳体外部可与外部电路
连接。导电连接件为导电的铜绞线，其长度必须足够长，当动触桥动作时，铜绞线不能影响动触桥位移及导体的机械断开。导电连接件也可为可伸缩的弹性件，比如呈波浪形的可压缩导电弹片，当动触桥位移时，导电连接件206可被拉长或缩短。
[0024]在导体203的一侧壳体内依次安装有激励源201和导体动力装置202，激励源201为气体发生装置，可根据接收到的触发信号点火，释放大量高压气体作为导体动力装置的驱动力。导体动力装置为活塞。激励源201与导体动力装置202间为密封空腔(未图示)，导体动力装置与壳体间密封接触，以确保为导体动力装置提供足够的驱动力，密封接触可通过密封圈或过盈配合实现。在导体动力装置与壳体接触面设置有对导体动力装置限位的限位结构(未图示)，限位结构可以是卡槽及卡入卡槽内的凸块，卡槽位于壳体上，凸块位于导体动力装置上。或者通过过盈配合实现接触密封及初始位置限位。在导体203上开设有断开薄弱处203a，断开薄弱处为降低导体机械强度或机械应力集中结构，比如在导体上开设贯穿导体宽度的凹槽，变截面结构等。导体动力装置正对导电体的断开薄弱处，从断开薄弱处断开导体，在导体上形成至少一个断口。
[0025]在导体203上形成断口位置附近设置有灭弧装置或在导体上并联灭弧装置。当灭弧装置位于导体断口附近时，则是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带激励保护的断路器，包括壳体，动触桥、静触头，驱动动触桥与静触头导电接触的线圈组件；其特征在于，在所述壳体内设置有激励源、导体动力装置、导体，所述动触桥与所述导体串联导电连接，所述动触桥可相对所述导体位移；所述静触头与所述导体分别作为连接端与外部电路连接；在故障电流发生时，动触桥与静触头分离断开电路，或所述激励源根据接收到故障电流触发信号动作，驱动所述导体动力装置断开所述导体、同时动触桥与静触头分离断开电路。2.根据权利要求1所述的带激励保护的断路器，其特征在于，所述导体动力装置与壳体接触面间设置有限位结构；当导体动力装置受到激励源驱动时，可克服限位结构限位。3.根据权利要求1所述的带激励保护的断路器，其特征在于，在所述导体上设置有至少一个断开薄弱处，所述导体动力装置可断开所述导体上的断开薄弱处形成断口。4.根据权利要求1所述的带激励保护的断路器，其特征在于，所述导体一端与所述动触桥通过可伸缩的导电连接件串联连接；其另一端与伸出所述壳体外部的接线端导电连接。5.根据权利要求4所述的带激励保护的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石晓光，张喜兵，
申请(专利权)人：西安赛诺克新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：