一种灭弧结构及断路器制造技术

本发明专利技术公开了一种灭弧结构及断路器，具有电弧产生腔室、电弧运动腔室、第一灭弧腔室、第二灭弧腔室，第一灭弧腔室为窄缝灭弧腔室，第二灭弧腔室为金属栅片灭弧腔室，其中，窄缝灭弧腔室用于较小电流的分断，而金属栅片灭弧腔室则用于大电流的分断。该方案通过窄缝灭弧室实现了较小直流电流的快速分断，燃弧时间大大缩短，电气寿命显著提升；通过外磁场和电弧自身磁场、气流场共同作用于较大直流电流，可使直流电弧进入更多金属栅片并被有效切割，提升电弧电压，有效解决了低压双向无极性直流大电流和小电流分断难题。流和小电流分断难题。流和小电流分断难题。

【技术实现步骤摘要】
一种灭弧结构及断路器


[0001]低压电器
，具体涉及一种灭弧结构及断路器。

技术介绍

[0002]光伏新能源发电、储能及电动汽车技术的快速发展，使得低压直流供电系统关键技术的发展越来越迫切，其中一个关键元件就是低压直流断路器。低压直流断路器是用于保护低压直流电气设备免受过载及短路故障冲击、开断电路的重要装置，同时还承担着正常及不严重过载电流的通流与控制任务，因此，要求低压直流断路器具有较高的电气寿命和短路分断能力，换言之，低压直流断路器需要对正常负载电流有一定的分断次数要求，以及对过载、短路等大电流具有足够的分断能力。
[0003]直流电流与交流电流不同，交流电流每个周波都有两个自然过零点，所有的交流开关电器都是利用电流过零的时机分断电流的，而直流电流没有自然过零点，在电压系统中，常规的机械式直流开关装置需要将电弧电压提升至足够大的值，强迫直流电流过零。现有技术中，直流电弧电压通常通过拉长电弧、冷却电弧、压缩电弧、金属栅片切割电弧等方式来提升，以上所有方式均需要驱动电弧运动或变形，常用方式是利用电弧自身磁场和气流作用。
[0004]一般而言，当直流电流比较大时，电弧产生的磁场和气吹作用均较强，可使电弧运动进入灭弧室；然而，当直流电流值比较小的时候，如额定电流、临界电流等，电弧产生的磁场较弱，气吹也不强，驱动电弧的难度就大大增加。针对该问题，可采用永磁体外加磁场驱弧，但一般而言，永磁体具有固定的磁场方向，因而对确定电流方向的电弧可产生正向的驱动力(洛伦兹力)，而电流方向一旦反向，永磁体对电弧产生的驱动力也会反向。因此，永磁体一般用于有极性的低压直流开关电器中。针对无极性低压直流断路器，长利用电弧通过较长时间燃烧，产生足够的压力梯度，将电弧驱入灭弧室内。该方法会造成断路器内部元件烧蚀严重，电气寿命明显受限，且无法应用于更高电压的低压直流系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种灭弧结构及断路器，以解决现有技术中针对无极性低压直流断路器，断路器内部元件易于烧蚀，电气寿命短，使得无极性低压直流断路器难以应用于更高电压的低压直流系统的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种灭弧结构，包括相对设置的第一隔弧壁和第二隔弧壁；
[0008]第一隔弧壁的外侧设置有第一铁磁体和第一永磁体，第一永磁体设置在第一铁磁体上部分的外侧，第一永磁体和第一铁磁体接触；第二个隔弧壁的外侧设置有第二铁磁体和第二永磁体，第二永磁体设置在第二铁磁体上部分的外侧，第二永磁体和第二铁磁体接触；第一隔弧壁和第二隔弧壁之间设置有动触头和静触头；第一永磁体和第二永磁体的最低处均高于动触头和静触头的接触点；第一铁磁体和第二铁磁体覆盖动触头和静触头的分
闸及合闸的区域；
[0009]所述第一隔弧壁和第二隔弧壁之间设置有动跑弧道，所述第一隔弧壁和第二隔弧壁之间设置有静跑弧道；动跑弧道位于静跑弧道的上方；动跑弧道设置在动触头的一侧，静跑弧道位于静触头的外侧；
[0010]第一隔弧壁远离动触头的一端设置有第一窄缝，第二隔弧壁远离动触头的一端设置有第二窄缝；
[0011]所述第一窄缝和第二窄缝的后侧设置有灭弧栅片组；灭弧栅片组设置在动跑弧道和静跑弧道之间；
[0012]所述第一铁磁体和第一窄缝外设置有第一外壳，第二铁磁体和第二窄缝外设置有第二外壳，第一外壳和第二外壳的底部通过第三外壳连接。
[0013]本专利技术的进一步改进在于：
[0014]优选的，第一隔弧壁和第二隔弧壁均为槽型结构，第一隔弧壁的突出端和第一侧壁接触，第二隔弧壁的突出端和第二侧壁接触。
[0015]优选的，静触头设置在静跑弧道的内侧壁上。
[0016]优选的，所述第一个隔弧壁、第二隔弧壁均为绝缘材料。
[0017]优选的，所述动跑弧道包括U型结构的招弧部，招弧部的一端连接有导电部，另一端连接有驱弧部；所述导电部和动触头软连接；所述驱弧部的一部分设置在第一铁磁体和第二铁磁体的前侧，所述驱弧部的一部分设置在第一铁磁体、第二铁磁体、第一窄缝、第二窄缝和灭弧栅片组的下侧。
[0018]优选的，所述静跑弧道的一部分设置在第一铁磁体和第二铁磁体的后侧，一部分设置在第一铁磁体、第二铁磁体、第一窄缝、第二窄缝和灭弧栅片组的上侧。
[0019]优选的，所述第一窄缝由第一侧壁和第二侧壁组成，第一侧壁和第二侧壁之间有缝隙；第一侧壁靠近第一隔弧壁，第二侧壁靠近灭弧栅片组；
[0020]所述第二窄缝由第三侧壁和第四侧壁组成，第三侧壁和第四侧壁之间有缝隙；第三侧壁靠近的第二隔弧壁，第四侧壁靠近灭弧栅片组；
[0021]所述第二侧壁靠近第一外壳的一侧设置有若干个第二侧壁孔洞，若干个第二侧壁孔洞沿第二侧壁的高度方向阵列，第二侧壁孔洞连通第一窄缝和灭弧栅片组；
[0022]所述第四侧壁靠近第二外壳的一侧设置有若干个第四侧壁孔洞，若干个第四侧壁孔洞沿第四侧壁的高度方向阵列，第四侧壁孔洞连通第二窄缝和灭弧栅片组。
[0023]优选的，所述第一侧壁为第一隔弧壁的一部分，所述第二侧壁为第二隔弧壁的一部分。
[0024]优选的，所述灭弧栅片组由若干个金属栅片阵列组成，金属栅片平行于动跑弧道。
[0025]一种断路器，所述断路器包含上述的灭弧结构。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0027]本专利技术公开了一种灭弧结构，该灭弧结构通过动触头、静触头、第一隔弧壁和第二隔弧壁组成电弧产生腔室、通过动跑弧道、静跑弧道、第一隔弧壁和第二隔弧壁组成电弧运动腔室、以及窄缝灭弧腔室形式的第一灭弧腔室、金属栅片灭弧腔室形式的第二灭弧腔室。其中，窄缝灭弧腔室用于较小电流的分断，而金属栅片灭弧腔室则用于大电流的分断。该方结构通过窄缝灭弧室实现了较小直流电流的快速分断，燃弧时间大大缩短，电气寿命显著
提升；通过外磁场和电弧自身磁场、气流场共同作用于较大直流电流，可使直流电弧进入更多金属栅片并被有效切割，提升电弧电压，有效解决了低压双向无极性直流大电流和小电流分断难题。
[0028]进一步的，该灭弧系统将窄缝灭弧腔室和金属栅片灭弧腔室分别应用于较小电流和较大电流的分断，通过优化结构的永磁体布置方案，使双向直流小电流分别驱入两个设置在金属栅片灭弧腔室一端的窄缝灭弧腔室中，通过窄缝压缩和冷却将直流小电流熄灭，而大电流会在外磁场和电弧自身磁场、气流场作用下快速跨过窄缝灭弧腔室，直接进入金属栅片灭弧腔室。该方案通过窄缝灭弧室实现了较小直流电流的快速分断，燃弧时间大大缩短，电气寿命显著提升；通过外磁场和电弧自身磁场、气流场共同作用于较大直流电流，可使直流电弧进入更多金属栅片并被有效切割，提升电弧电压，有效解决了低压双向无极性直流大电流和小电流分断难题。
[0029]进一步的，本专利技术提供的技术方案，将大小直流电弧区分于不同的灭弧腔室进行熄弧，有效解决了较小直流电弧熄弧困难的问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灭弧结构，其特征在于，包括相对设置的第一隔弧壁(7)和第二隔弧壁(8)；第一隔弧壁(7)的外侧设置有第一铁磁体(5)和第一永磁体(3)，第一永磁体(3)设置在第一铁磁体(5)上部分的外侧，第一永磁体(3)和第一铁磁体(5)接触；第二个隔弧壁(8)的外侧设置有第二铁磁体(6)和第二永磁体(4)，第二永磁体(4)设置在第二铁磁体(6)上部分的外侧，第二永磁体(4)和第二铁磁体(6)接触；第一隔弧壁(7)和第二隔弧壁(8)之间设置有动触头(1)和静触头(2)；第一永磁体(3)和第二永磁体(4)的最低处均高于动触头(1)和静触头(2)的接触点；第一铁磁体(5)和第二铁磁体(6)覆盖动触头(1)和静触头(2)的分闸及合闸的区域；所述第一隔弧壁(7)和第二隔弧壁(8)之间设置有动跑弧道(11)，所述第一隔弧壁(7)和第二隔弧壁(8)之间设置有静跑弧道(12)；动跑弧道(11)位于静跑弧道(12)的上方；动跑弧道(11)设置在动触头(1)的一侧，静跑弧道(12)位于静触头(2)的外侧；第一隔弧壁(7)远离动触头(1)的一端设置有第一窄缝(9)，第二隔弧壁(8)远离动触头(1)的一端设置有第二窄缝(10)；所述第一窄缝(9)和第二窄缝(10)的后侧设置有灭弧栅片组(13)；灭弧栅片组(13)设置在动跑弧道(11)和静跑弧道(12)之间；所述第一铁磁体(5)和第一窄缝(9)外设置有第一外壳(141)，第二铁磁体(6)和第二窄缝(10)外设置有第二外壳(142)，第一外壳(141)和第二外壳(142)的底部通过第三外壳(143)连接。2.根据权利要求1所述的一种灭弧结构，其特征在于，第一隔弧壁(7)和第二隔弧壁(8)均为槽型结构，第一隔弧壁(7)的突出端和第一侧壁(141)接触，第二隔弧壁(8)的突出端和第二侧壁(142)接触。3.根据权利要求1所述的一种灭弧结构，其特征在于，静触头(2)设置在静跑弧道(12)的内侧壁上。4.根据权利要求1所述的一种灭弧结构，其特征在于，所述第一个隔弧壁(7)、第二隔弧壁(8)均为绝缘材料。5.根据权利要求1所述的一种灭弧结构，其特征在于，所述动跑弧道(11)包括U型结构的招弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓泉，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：西安零壹智能电器有限公司，
类型：发明
国别省市：