一种电气隔离开关及其开关层制造技术

本申请公开了一种电气隔离开关及其开关层，其中，所述开关层包括承载壳体、安装于所述承载壳体的一对静触导电元件和可动触头导电组件，以及，用于对所述可动触头导电组件的动触导电元件与所述静触导电元件接合或脱开过程中产生的电弧进行偏转的第一磁性元件，所述承载壳体具有位于所述电弧的偏转路径上的至少一灭弧槽。所述电气隔离开关利用磁性元件引导电弧按照预设的路径发生偏转，并通过设置在所述电弧的偏转路径上的灭弧槽进行物理干预，通过这样的方式，将所述电弧快速地拉细和拉长以实现快速灭弧。特别地，所述至少一个灭弧槽包括具有不同宽度尺寸的至少两个槽体部分，以通过所述灭弧槽的静态变径结构来加快灭弧速度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种电气隔离开关及其开关层


[0001]本申请涉及开关领域，具体涉及一种用于光伏系统的电气隔离开关及其开关层。

技术介绍

[0002]近年来，在绿色低碳发展理念的号召下，光伏行业成为国家大力支持和重视的行业，呈高速发展的势态，光伏系统的安全性也成为行业内的热点问题。
[0003]在光伏系统中，光伏直流开关对光伏系统的安全性起着至关重要的作用。光伏直流开关主要用于控制逆变器和光伏电池板之间的直流电，以在安装光伏系统、更换或者维修逆变器时断开逆变器与光伏电池板之间的直流通路，避免造成触电和设备损坏。因此，光伏直流开关的可靠性不仅关系到整个光伏系统的良好运行，更关系到光伏行业的稳定发展。
[0004]在光伏直流开关的应用中，光伏直流开关的灭弧性能是影响其可靠性的重要指标。具体地，光伏直流开关设有静触头和能够相对于所述静触头移动的动触头，光伏直流开关可通过控制动触头和静触头之间的导通和断开实现直流电路的开断。在动触头从静触头移开的瞬间，动触头和静触头之间的中性介质被游离，形成导电的电弧，使得直流回路无法被及时断开，直到动触头和静触头之间的电弧被熄灭直流回路才能被真正地断开。
[0005]直流回路中电压或电流越大，在通过光伏直流开关实现直流电路的开断的过程中产生的电弧越多，可能导致直流开关被烧毁。而近年来，直流传输系统不断向高压的方向发展，这对光伏直流开关的灭弧性能提出了更高的要求。
[0006]现有诸多用于直流开关灭弧的方案，例如，增加动触部的直径来加大开距来拉长电弧、加快分断速度、增设磁体灭弧等。但这些灭弧方案或多或少都存在一定的缺陷，例如，增大动触部的直径会导致直流开关的整体尺寸的增加，这与当下开关的小型化发展趋势相违背、分断速度的加快存在明显的速度极限且分断速度的加快会导致直流开关的控制稳定性和寿命的下降，而增设磁体的灭弧效果却不显著，常无法满足应用要求。
[0007]因此，期待一种新型的适用于光伏直流开关的灭弧方案。

技术实现思路

[0008]本申请的一优势在于提供了一种电气隔离开关及其开关层和灭弧方法，其中，所述电气隔离开关在传统的磁体灭弧的方案基础上对所述电气隔离开关的结构进行微调以在电弧的偏转路径上形成作用于电弧的窄空间，所述窄空间能够迫使进入其内的电弧变细变长以加速电弧的拉断和消灭，通过这样的方式，增强所述电气隔离开关的灭弧能力。
[0009]本申请的另一优势在于提供了一种电气隔离开关及其灭弧方法，其中，通过配置所述窄空间，所述电气隔离开关能够在不大幅增大其整体尺寸或者不增大其整体尺寸的前提下增强所述电气隔离开关的灭弧能力。也就是，本申请所提供的电气隔离开关能够在满足开关小型化的发展趋势的同时具有相对较强的灭弧性能。
[0010]本申请的又一优势在于提供了一种电气隔离开关及其灭弧方法，其中，所述电气
隔离开关能够通过对传统的直流开关进行结构改造来获得，例如，可通过更换传统直流开关的壳体来实现改装。
[0011]本申请的又一优势在于提供了一种电气隔离开关及其灭弧方法，其中，在本申请一些示例中，所述窄空间由凹陷地形成于承载壳体的至少一灭弧槽形成，特别地，在一些示例中，所述至少一个灭弧槽包括具有不同宽度尺寸的至少两个槽体部分，以通过所述灭弧槽的静态变径结构来加快灭弧速度。
[0012]根据本申请的一个方面，提供了一种开关层，其包括：承载壳体；安装于所述承载壳体的一对静触导电元件和可动触头导电组件，其中，所述可动触头导电组件包括相对于一对所述静触导电元件可移动的动触导电元件，所述动触导电元件适于被移动以可选择地使得所述动触导电元件与一对所述静触导电元件接合或脱开；以及设置于所述动触导电元件的运动路径上的第一磁性元件，用于对所述动触导电元件与所述静触导电元件接合或脱开过程中产生的电弧进行偏转；其中，所述承载壳体具有形成于所述电弧的偏转路径上的第一灭弧槽，所述第一灭弧槽包括第一槽体部分和第二槽体部分，所述第一槽体部分的宽度尺寸和所述第二槽体部分的宽度尺寸不同。
[0013]在根据本申请的开关层中，所述第二槽体部分从所述第一槽体部分沿所述第一灭弧槽的深度方向延伸，所述第二槽体部分的宽度尺寸小于所述第一槽体部分的宽度尺寸。
[0014]在根据本申请的开关层中，所述第一灭弧槽的截面形状为梯形，或者，三角形。
[0015]在根据本申请的开关层中，所述第二槽体部分从所述第一槽体部分沿所述第一灭弧槽的长度方向延伸，所述第二槽体部分的宽度尺寸小于所述第一槽体部分的宽度尺寸。
[0016]在根据本申请的开关层中，所述第二槽体部分与所述静触导电元件在所述第一灭弧槽的长度方向上的距离大于所述第一槽体部分与所述静触导电元件在所述第一灭弧槽的长度方向上的距离。
[0017]在根据本申请的开关层中，所述第一磁性元件具有相对的第一磁极和第二磁极，其中，所述第一磁极朝向所述动触导电元件的运动路径，所述第二磁极沿着所述可动触头导电组件的轴向方向远离所述第一磁极。
[0018]在根据本申请的开关层中，所述第一灭弧槽形成于所述第一磁性元件的内侧。
[0019]在根据本申请的开关层中，所述承载壳体形成位于所述电弧的偏转路径上的第二灭弧槽，所述第二灭弧槽形成于所述第一磁性元件的外侧。
[0020]在根据本申请的开关层中，所述第二灭弧槽包括第三槽体部分和第四槽体部分，所述第三槽体部分的宽度尺寸和所述第四槽体部分的宽度尺寸不同。
[0021]在根据本申请的开关层中，所述第四槽体部分从所述第三槽体部分沿所述第二灭弧槽的深度方向延伸，所述第四槽体部分的宽度尺寸小于所述第三槽体部分的宽度尺寸。
[0022]在根据本申请的开关层中，所述第四槽体部分从所述第三槽体部分沿所述第二灭弧槽的长度方向延伸，所述第四槽体部分的宽度尺寸小于所述第三槽体部分的宽度尺寸。
[0023]在根据本申请的开关层中，所述第四槽体部分与所述静触导电元件在所述第二灭弧槽的长度方向上的距离大于所述第三槽体部分与所述静触导电元件在所述第二灭弧槽的长度方向上的距离。
[0024]在根据本申请的开关层中，所述第一磁性元件沿着所述动触导电元件的运动路径延伸。
[0025]根据本申请的另一方面，还提供了一种电气隔离开关，其包括：如上所述的开关层；以及可操作地连接于所述至少一开关层的作动控制组件，其中，所述作动控制组件被配置为控制所述至少一开关层在闭合状态和断开状态之间切换。
[0026]通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
[0027]本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
[0028]通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关层，其特征在于，包括：承载壳体；安装于所述承载壳体的一对静触导电元件和可动触头导电组件，其中，所述可动触头导电组件包括相对于一对所述静触导电元件可移动的动触导电元件，所述动触导电元件适于被移动以可选择地使得所述动触导电元件与一对所述静触导电元件接合或脱开；以及设置于所述动触导电元件的运动路径上的第一磁性元件，用于对所述动触导电元件与所述静触导电元件接合或脱开过程中产生的电弧进行偏转；其中，所述承载壳体具有形成于所述电弧的偏转路径上的第一灭弧槽，所述第一灭弧槽包括第一槽体部分和第二槽体部分，所述第一槽体部分的宽度尺寸和所述第二槽体部分的宽度尺寸不同。2.根据权利要求1所述的开关层，其中，所述第二槽体部分从所述第一槽体部分沿所述第一灭弧槽的深度方向延伸，所述第二槽体部分的宽度尺寸小于所述第一槽体部分的宽度尺寸。3.根据权利要求2所述的开关层，其中，所述第一灭弧槽的截面形状为梯形，或者，三角形。4.根据权利要求1所述的开关层，其中，所述第二槽体部分从所述第一槽体部分沿所述第一灭弧槽的长度方向延伸，所述第二槽体部分的宽度尺寸小于所述第一槽体部分的宽度尺寸。5.根据权利要求4所述的开关层，其中，所述第二槽体部分与所述静触导电元件在所述第一灭弧槽的长度方向上的距离大于所述第一槽体部分与所述静触导电元件在所述第一灭弧槽的长度方向上的距离。6.根据权利要求1所述的开关层，其中，所述第一磁性元件具有相对的第一磁极和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，张玉霖，张强，谢顺亮，
申请(专利权)人：北京光华世通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：