本發(fā)明通常涉及電氣設(shè)備的保護,更具體而言,涉及一種滅弧結(jié)構(gòu),其配置用于快速熄滅電弧而與穿過電路斷流器的電流的極性無關(guān)。
背景技術(shù):
電路斷流器(Circuit interrupters)是用于開路電路從而中斷電流的流動的電氣部件。開關(guān)是電路斷流器的一個基本例子,其通常由處于以下兩個狀態(tài)之一的兩個電觸點組成:閉合狀態(tài),意味著電觸點互相電接觸以允許電流通過它們,或者開路狀態(tài),意味著電觸點互相沒有電接觸以阻止電流的流動。可以直接操作開關(guān)以提供對系統(tǒng)的控制信號,例如計算機鍵盤按鍵或者用以控制電路中的功率,例如光開關(guān)。
電路斷流器的另一個例子是斷路器(circuit breaker)。斷路器可以用于,例如,在配電板上,以限制通經(jīng)電線的電流量。斷路器設(shè)計成保護電路免受例如過載,接地故障或者短路所帶來的損害。若發(fā)生故障,例如,在電線中發(fā)生電涌,斷路器就會脫扣。這會導(dǎo)致原先處于“接通(on)”位置的斷路器跳閘到“斷開(off)”位置并中斷穿過斷路器的電力的流動。斷路器通常用于通過限制穿過電線的電流的量到不會破壞電線的程度來保護電線。斷路器還可以防止可能充過多電流的設(shè)備的破壞。
標(biāo)準(zhǔn)的斷路器具有連接至電源的端子,例如,電連接至電力公司的輔助變壓器的電源線以及電連接至斷路器旨在保護的電線的第二端子。通常情況下,這些端子被分別稱為“線路”和“負荷”。該線路有時被稱為斷路器的輸入。該負荷有時被稱為斷路器的輸出,其連接到電路和接收電能的部件。
斷路器也可用于保護為單個設(shè)備或多個不同設(shè)備供電的電線。例如,單個被保護的設(shè)備(例如單一的空調(diào)機)可直接連接到斷路器?;蛘?,斷路器也可用于保護為多個可通過各種插座連接到電路的設(shè)備供電的電線(例如一空間里的不同設(shè)備分別插入位于同一個電路上的插座)。
斷路器可用作熔斷器的替代品。然而不同于通常操作用于在過流的情況下開路且一旦使用就必須更換的熔斷器,斷路器可以(手動或者自動地)“復(fù)位”以繼續(xù)正常操作。雖然熔斷器執(zhí)行與斷路器相似的功能,但斷路器更易于使用并且維修和操作通常也更安全。
在熔斷器熔斷(開路)從而切斷電路電源的情況下,面板上的多個熔斷器中是哪個熔斷器切斷電路電源的可能并不明顯。通常情況下,電氣面板上的所有熔斷器都需要被檢查,以確定哪個熔斷器被燒壞或失效。之后,需將該熔斷器移除并安裝一個新的熔斷器。
反之,在斷路器脫扣的情況下,僅通過檢查電氣面板并注意到斷路器脫扣到“斷開”的位置,就可以很明顯的知道是哪個斷路器切斷電路的。然后,將該斷路器簡單地扳到“接通”的位置,電力就會恢復(fù)。
一般而言,單極電路斷流器具有兩個位于殼體內(nèi)部的觸點。第一觸點是固定的,可連接到線路或者負荷上。第二觸點相對于第一觸點是可移動的,以使得當(dāng)斷路器在“斷開(off)”或脫扣位置時,在第一和第二觸點之間存在間隙。
上述的電路斷流器當(dāng)未滿負荷時通電觸點開路時會產(chǎn)生問題。當(dāng)觸點從閉合位置過渡到開路位置分開時,或當(dāng)相反情況發(fā)生時,即當(dāng)從開路位置過渡到閉合位置閉合時,在間隙中可能形成電弧。在典型的應(yīng)用環(huán)境下,當(dāng)觸點之間的擊穿電壓與壓力和電壓條件下的距離正相關(guān)時也能引起電弧。
在電路斷流器開關(guān)或脫扣期間產(chǎn)生的電弧可導(dǎo)致不期望的影響,其會對電路斷流器的操作產(chǎn)生負面影響,甚至?xí)a(chǎn)生安全隱患。
這些負面影響會影響電路斷流器的操作。
一個可能的后果是,電弧可能會使電路斷流器內(nèi)的其它物體和/或周圍物體短路,造成損壞以及引發(fā)潛在的火災(zāi)或安全隱患。
電弧作用的另一個后果是,電弧能破壞觸點,引起一些物質(zhì)作為細粒物質(zhì)逸出到空氣中。觸點熔化的碎屑可移動或猛沖進電路斷流器的機械裝置里,破壞機械裝置或減少其運行壽命。
電弧作用的另一后果源于電弧的極高的溫度(成千上萬攝氏度),這可能會影響周圍的氣體分子產(chǎn)生臭氧,一氧化碳以及其他危險的化合物。電弧還可以電離周圍的氣體,潛在地生成其它傳導(dǎo)路徑。
正由于這些不利的后果,電弧的快速冷卻和熄滅非常重要以阻止對電路斷流器的破壞以及上述的危險情況發(fā)生。
已知多種用于改進滅弧的技術(shù)。例如,Carling科技有限公司的美國公開專利,公開號為2012/0037598以及2012/0261382,不同地涉及利用電磁場將電弧引向電弧拆分器。
然而,產(chǎn)生電磁場以移動電弧需要使用電源并會在設(shè)備中產(chǎn)生熱量。為了避免這些負面問題,設(shè)想并入永磁體到電路斷流器中,其會產(chǎn)生磁場而無需電力供應(yīng)。然而,永磁體產(chǎn)生的磁場相對于磁鐵具有固定的方向。由此,已知的使用永磁體將電弧引進電弧路徑的解決方案是與電路極性相關(guān)的。這是由于由固定永磁體產(chǎn)生的磁場具有固定的方向。這樣,對于磁性引導(dǎo)電弧到路徑的機制取決于流過電路斷流器的電流方向。
這是極大的限制,因為它阻礙了此類設(shè)備安裝在電路的電極性反轉(zhuǎn)的電路中,如典型的交流電路中。當(dāng)這樣的設(shè)備意外的裝反的情況下也會引發(fā)危險情況,原因在于旨在用于加強熄弧的電磁場,實際上會操作使得電弧遠離電弧路徑。
因此,希望提供一種具有可用的滅弧的電路斷流器以克服上述限制。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種具有滅弧裝置的電路斷流器,其功能在于捕獲電路斷流器觸點之間的電弧而與電路的極性無關(guān)。
本發(fā)明的進一步的目的在于提供一種具有永磁體的電路斷流器,所述永磁體配置用于驅(qū)動電弧進入滅弧裝置而與流過電路斷流器的電流的方向無關(guān)。
這些以及其它的目的可以通過提供一種電路斷流器實現(xiàn)。所提供的電路斷流器包括能夠相互移動以實現(xiàn)電接觸或斷開電接觸的第一觸點和第二觸點;滅弧裝置;永磁體,設(shè)置用于引導(dǎo)在觸點之間產(chǎn)生的電弧進入滅弧裝置,而與觸點的極性無關(guān)。
在一些實施例中,滅弧裝置包括第一電弧路徑和第二電弧路徑。第一電弧路徑可在基本平行于第二電弧路徑的方向上延伸,或基本垂直于第二電弧路徑的方向上延伸。第一觸點的極性是正的時,永磁體設(shè)置成將電弧引向第一電弧路徑,以及當(dāng)?shù)谝挥|點的極性是負的時,永磁體設(shè)置成驅(qū)動電弧進入第二電弧路徑。
在一些實施例中,永磁體包括第一永磁體,所述電路斷流器還包括第二永磁體,其設(shè)置使得由第二永磁體產(chǎn)生的磁場穿過電弧可能產(chǎn)生的區(qū)域。第二永磁體基本上位于第一永磁體的對面,以使得兩個永磁體的磁場相互作用以影響在觸點附近可能產(chǎn)生的任何電弧。
在一些實施例中,永磁體被定位使得第一觸點在永磁體和所述第二觸點之間。
在一些實施例中,永磁體是環(huán)形的磁鐵。環(huán)形的磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸線可與第一觸點相交,并且該環(huán)形的磁鐵可圍繞與第一觸點電接觸的導(dǎo)體。該環(huán)形可以是一中空的圓柱體或任何其它適當(dāng)?shù)沫h(huán)形形狀。在一些實施例中,永磁體可以是中空的方形或其它適當(dāng)?shù)男螤睢?/p>
電路斷流器可包括設(shè)置以引導(dǎo)永磁體的磁場的至少一個極片。該至少一個極片可設(shè)置用來將磁場集中在電弧發(fā)生的區(qū)域。
更進一步的,由永磁體產(chǎn)生的第一磁場與由電弧產(chǎn)生的第二磁場相互作用以使得將電弧引向滅弧裝置而與電弧是從第一觸點發(fā)出還是從第二觸點發(fā)出無關(guān)。
在一些實施例中,滅弧裝置包括用于將電弧拆分成第一電弧路徑和第二電弧路徑的至少一個板。第一電弧路徑可包括第一板,第二電弧路徑可包括與第一電弧板不同的第二板。第一電弧路徑和第二電弧路徑可包括公用電弧流道(arc runner)。電路斷流器可包括與第一觸點電接觸的下電弧流道(lower arc runner),并具有在第一電弧路徑下方延伸的第一翼部和在第二電弧路徑下方延伸的第二翼部。
本發(fā)明的目的可以通過提供一種設(shè)有消弧的電路斷流器來實現(xiàn)。該電路斷流器可包括可電連接到電源的第一觸點和可電連接到負荷的第二觸點。該電路斷流器被設(shè)置成第一和第二觸點能夠在相對于彼此的閉合和開路位置之間移動。該電路斷流器還包括用于熄滅在第一和第二觸點附近產(chǎn)生的電弧的滅弧裝置以及鄰近至少一個觸點設(shè)置并生成遍布電弧發(fā)生區(qū)域的磁場的永磁體。該電路斷流器設(shè)置使得磁場能夠?qū)㈦娀∫驕缁⊙b置而與觸點的極性無關(guān)。
本發(fā)明的其它目可以通過提供一種設(shè)有消弧的電路斷流器來實現(xiàn)。該電路斷流器可包括可電連接到電源的第一觸點和可電連接到負荷的第二觸點。該電路斷流器被設(shè)置成第一和第二觸點能夠在相對于彼此的閉合和開路位置之間移動。該電路斷流器還包括用于熄滅在第一和第二觸點附近產(chǎn)生的電弧的滅弧裝置,該滅弧裝置具有第一電弧路徑和第二電弧路徑。該電路斷流器還包括生成第一磁場并放置在與第二觸點相反的第一觸點的一側(cè)的第一永磁體,以及生成第二磁場并放置在與第一觸點相反的第二觸點的一側(cè)的第二永磁體。該電路斷流器被進一步設(shè)置成使得第一和第二磁場與電弧相互作用以將電弧引向滅弧裝置而與觸點的瞬時極性無關(guān)。
本發(fā)明的其它目的和其特定的特征和優(yōu)點結(jié)合以下附圖和相應(yīng)的詳細描述將變得更加顯而易見。
附圖說明
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一些方面所述的示例電路斷流器的組件;
圖2是圖1所示的電路斷流器的一部分的俯視圖;
圖3是圖1和2所示一些組件的立體圖;
圖4是圖1、2和3所示的電路斷流器100的一部分的側(cè)視圖;
圖5A和5B是從與圖2所示的同樣的視角顯示的永磁體的俯視圖;
圖6是進一步示出了圖1-5所描繪的示例性電路斷流器的一部分的正投影視圖;
圖7示出了圖1-6所描繪的示例性電路斷流器的組件,其顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些方面所述的極性無關(guān)的磁性滅弧裝置特征的某些部分的可選設(shè)置;
圖8示出了圖7所示的示例性電路斷流器的組件的俯視圖;
圖9A和9B是從與圖7所示的同樣的視角顯示的永磁體的俯視圖;
圖10A和10B是圖9A和9B所示的永磁體的側(cè)視圖;
圖11是圖6、7、8A、8B、9A和9B所示的電路斷流器的具體實現(xiàn)部分的側(cè)視圖;
圖12是進一步示出了圖7-11所描繪的示例性電路斷流器的一部分的正投影視圖;
圖13示出了圖7-12所描述的示例性電路斷流器的組件,其中示出了一些附加特征;
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的一些方面所述的另一個示例電路斷流器1200;
圖15示出了圖14所示的示例性電路斷流器的一部分,其中進一步示出了磁場部分;
圖16是進一步示出了圖13-15所描繪的示例性電路斷流器的部分的正投影視圖;
圖17A和17B示出了圖1-16描繪的示例性電路斷流器的某些組件的示例性設(shè)置;
圖18A和18B示出了圖1-16描繪的示例性電路斷流器的某些組件的另一示例性設(shè)置;
圖19示出了圖1-18描繪的示例性電路斷流器的某些組件的俯視圖,其中示出了根據(jù)本發(fā)明一些方面所述的可供選擇的通氣設(shè)置;
圖20示出了圖1-18描繪的示例性電路斷流器的某些組件的俯視圖,其中示出了根據(jù)本發(fā)明一些方面所述的另一種可供選擇的通氣設(shè)置;
圖21示出了圖1-18描繪的示例性電路斷流器的某些組件的俯視圖,其中示出了根據(jù)本發(fā)明一些方面所述的又一種可供選擇的通氣設(shè)置;
圖22示出了圖1-18描繪的示例性電路斷流器的某些組件的正投影視圖,其中示出了根據(jù)本發(fā)明一些方面所述的又一種可供選擇的通氣設(shè)置。
具體實施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一些方面所述的具有極性無關(guān)的磁性滅弧裝置特征的示例性電路斷流器100。
該電路斷流器100可以是用來通斷電路的任何裝置。例如,本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚,電路斷流器100可以包括開關(guān)或可以作為斷路器實施。
電路斷流器100包括靜觸點110,其通過導(dǎo)體195電連接到線路端子120。線路端子從電源(未示出)接收電能,電源在某些應(yīng)用場合是由電力公司提供的。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解電力可以通過任何商業(yè)手段來提供和制約,其包括商業(yè)電力網(wǎng),發(fā)電機,太陽能板,燃料電池等,但不限制于此。在本示例中,靜觸點110連接到下電弧流道(arc runner)190,以下將詳細描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,不脫離本發(fā)明各方面,下電弧流道190可以根據(jù)期望以多種配置方式來連接。
動觸點130設(shè)置在可移動的接觸臂140上,其相對于靜觸點110能夠在閉合和開路位置之間移動。在圖1中,所示的接觸臂140處在閉合位置,動觸點130物理地接觸靜觸點110。
動觸點130通過導(dǎo)體160連接到負荷端子150。當(dāng)接觸臂140處于所示的閉合位置時,動觸點130電連接到靜觸點110以使得電流能夠在線路端子120和負荷端子150之間流動。
永磁體170和170’被布置在觸點110,130的相對兩側(cè)并適于產(chǎn)生穿過在觸110,130之間可能形成電弧的區(qū)域的磁場180。
接觸臂140可根據(jù)電路斷流器100的所需實施方式,利用開關(guān)、脫扣機構(gòu)和/或其它任意已知的機械裝置(未示出)來驅(qū)動。
永磁體170和170’被示出為布置在與接觸臂140的行進平面相同的平面中,但是永磁體170和170’的位置不會妨礙接觸臂140的行進,并且相對于定觸點130處在不同的高度上。該設(shè)置產(chǎn)生的磁場180具有在觸點110,130之間產(chǎn)生的電弧的預(yù)期的行進路徑上方,保持所期望的場強和方向的優(yōu)點。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn),圖1所示的結(jié)構(gòu)提供了示例性結(jié)果,但應(yīng)該理解的是,對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,永磁體的其它設(shè)置可能是顯而易見的。在圖1所描繪的示例中,磁鐵170和170’被定向使得由每個磁鐵產(chǎn)生的各磁場是累加的,從而實現(xiàn)能夠從一個磁鐵流向另一個磁鐵的單純的、較強的磁場,雖然在其它實施例中可能并不是這種情況。
圖2是圖1所示的電路斷流器100的一部分的俯視圖,包括了其它的組件。
所示的下電弧流道190垂直于接觸臂140延伸,并具有遠離接觸臂140延伸的翼部,其與接觸臂140平行地以會聚曲線方式延伸。電弧分隔板200被示出設(shè)置在下電弧流道190上方,位于接觸臂140的一側(cè)。下電弧流道190和電弧分隔板200的形狀要考慮能夠?qū)㈦娀‰姶诺乩腚娀》指舭?00。這些部件由殼體210至少部分地封閉。
電弧分隔板200形成通過預(yù)定區(qū)域250的電弧路徑的一部分,可能在觸點110,130之間產(chǎn)生的電弧(未示出)將由磁鐵170和170’引導(dǎo)進入該預(yù)定區(qū)域250。對應(yīng)的區(qū)域250’也將包括電弧分隔板(例如200’)。然而,為清楚起見,該板被省略以清楚地顯示下電弧流道190的結(jié)構(gòu)。
對本領(lǐng)域技術(shù)人而言,顯然通過電弧分隔板的定位和配置可以增強滅弧器,而與觸點的極性無關(guān)。該設(shè)置進一步利用了永磁體以使得沒有電磁能消耗以及產(chǎn)生其它的熱量。
殼體210可包括通風(fēng)孔220,220’以使得可能由于任何電弧作用而產(chǎn)生的氣體和碎片能夠逸出殼體210。
圖3是圖1和2所示一些組件的立體圖。電弧分隔板200被示出相對于下電弧流道190成銳角300定位。以一定角度設(shè)置電弧分隔板的一個優(yōu)點在于,其使得能夠為電弧分隔板提供較大的表面積(增加板的總尺寸)并同時使得該板能夠定位在尺寸仍然相對小的殼體210內(nèi)。電弧分隔板200增加的表面積功能在于增加了電弧分隔板的效率。
圖4是圖1,2和3所示的電路斷流器100的部分的側(cè)視圖,其又示出了其它一些組件。
例如,電弧分隔板200被示出相對于下電弧流道190成銳角300定位,另外的電弧分隔板200’以及上電弧流道400被示出為堆放在電弧分隔板200之上以形成區(qū)域250中的電弧路徑。
被示出的相應(yīng)的一組電弧分隔板200”定位在下電弧流道190和上電弧流道400之間以形成區(qū)域250’中的電弧路徑。
應(yīng)該注意的是,盡管在區(qū)域250和250’中分隔板的設(shè)置被描述為兩個電弧路徑,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將該系統(tǒng)描述為一個單一滅弧裝置。實際上,在靜觸點110和動觸點130之間發(fā)生的電弧會在任何特定的時刻及時的被拉進其中一個電弧路徑中。電弧被拉進的區(qū)域取決于觸點110,130在給定時間的極性。換句話說,電弧被拉進的區(qū)域取決于觸點110,130之間電流的瞬間方向。
圖5A和5B是永磁體170和170’的俯視圖,并示出了一旦在觸點110,130之間發(fā)生電弧時磁場180的作用效果。
例如,在圖5A中,當(dāng)觸點110處于第一電荷狀態(tài),觸點130處在與第一電荷狀態(tài)相反的第二電荷狀態(tài)時,靜觸點110和動觸點130(如圖104所示)之間發(fā)生了電弧500A。該狀態(tài)導(dǎo)致電磁場510A以所示的逆時針方向圍繞電弧500A。電磁場510A與磁場180相互作用沿箭頭520A(即向圖5A的右側(cè))所示的方向移動電弧500A。參照圖2的對應(yīng)結(jié)構(gòu),該移動將會驅(qū)動電弧500A進入?yún)^(qū)域250’的電弧分隔板200’中以被熄滅。
在圖5B中,當(dāng)觸點110處于第二電荷狀態(tài),觸點130處在與第二電荷狀態(tài)相反的第一電荷狀態(tài)時,靜觸點110和動觸點130(如圖104所示)之間發(fā)生了電弧500B。該狀態(tài)導(dǎo)致電磁場510B以所示的順時針方向圍繞電弧500B。電磁場510B與磁場180相互作用沿箭頭520B(即向圖5B的左側(cè))所示的方向移動電弧500B。參照圖2的對應(yīng)結(jié)構(gòu),該移動將會驅(qū)動電弧500B進入?yún)^(qū)域250(圖6)的電弧分隔板200,200’中以被熄滅。
圖6進一步示出了圖1-5所描繪的電路斷流器100的組件的部分、結(jié)構(gòu)以及定位。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的電路斷流器100的組件,顯示了某些部件的另一種設(shè)置。
靜觸點110,線路端子120,動觸點130以及接觸臂140與圖1-5中所示的配置大體相同。然而,在圖6的實施例中,根據(jù)所示永磁體770位于靜觸點110的下方,圖1-5中的永磁體170和170’不存在。永磁體770產(chǎn)生磁場780,其貫穿觸點110,130之間可能形成電弧的區(qū)域。
圖8示出了圖7配置中的電路斷流器100的組件的俯視圖。在圖8中示出了永磁體770相對于觸點110,130、下電弧流道190以及接觸臂180的另一種布置。
盡管所示的永磁體770具有特定的極性,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到,在不脫離本發(fā)明的情況下,磁極性可以逆轉(zhuǎn)。
圖9A和9B示出了從與圖7所示的同樣的視角顯示的永磁體770的俯視圖,并示出了一旦在觸點110,130之間發(fā)生電弧時磁場780的作用效果。
在圖9A中,示出了靜觸點110和動觸點130(為了清楚起見未示出觸點110、130)之間發(fā)生的電弧900A。電弧的電荷導(dǎo)致電磁場910A如圖所示圍繞電弧900A。電磁場910A與磁場780相互作用沿箭頭920A所示引導(dǎo)電弧900A。
對照圖8中相應(yīng)的結(jié)構(gòu),該移動將會引導(dǎo)電弧900A進入?yún)^(qū)域250’。
在圖9B中,示出了靜觸點110和動觸點130(為了清楚起見為示出觸點110、130)之間發(fā)生的電弧900B,只不過觸點110,130上的電荷與圖9A中的相反。該電弧的電荷導(dǎo)致電磁場910B如圖所示圍繞電弧900B。電磁場910B與磁場780相互作用沿箭頭920B所示引導(dǎo)電弧900B。
對照圖8中相應(yīng)的結(jié)構(gòu),該移動將會引導(dǎo)電弧900B進入?yún)^(qū)域250。
圖10A和10B示出了永磁體770和電弧900A和900B的側(cè)視圖,進一步示出了磁場780和電磁場910A和910B的相對方位。
圖11是圖6、7、8A、8B、9A和9B所示的電路斷流器110的執(zhí)行部分的側(cè)視圖。圖11的視圖對應(yīng)于圖4所示的視圖,并顯示了處于打開位置的接觸臂140。磁場780(為清楚起見省略了)貫穿觸點110,130之間,電弧可能產(chǎn)生的區(qū)域。根據(jù)觸點110,130的極性,磁場780會將該電弧引向任一區(qū)域250或250’中的電弧路徑。此外,示出了下電弧流道190與電弧分隔器200成任意角度。該設(shè)置具有利于電弧流道在具有較小的尺寸的殼體210中具有較大的表面積的優(yōu)點。
圖12進一步示出了圖7-11所描繪的電路斷流器100的部分的立體圖。
圖13示出了圖7-12所描述的電路斷流器100執(zhí)行的組件。接觸臂140,動觸點130,靜觸點110以及永磁體770大體上都如圖7所示設(shè)置,然而,在圖13中,鄰近磁鐵770加進了極片1300以及1310。極片1300和1310設(shè)置用于貫穿在觸點110,130之間可能形成電弧(未示出)的區(qū)域產(chǎn)生合適的磁場1380。
使用極片來引導(dǎo)和/或聚集磁場,通過這種方式使得能夠更準(zhǔn)確控制引導(dǎo)并熄滅在觸點之間形成的電弧。
極片1300和1310可以由任何適合的材料制成,包括,例如鐵材料,但不限于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,包括任何所需的形狀的一個或多個極片可以與本文描述的任一磁鐵裝置或符合本發(fā)明以形成所需磁場的其他方式結(jié)合使用。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的另一個電路斷流器1200的某些組件。電路斷流器1400包括電連接到線路端子1420的靜觸點1410。靜觸點連接至下電弧流道1490,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解在不脫離本發(fā)明的情況下,下電弧流道1490可以以其他配置方式連接。
動觸點1430被設(shè)置在可移動的接觸臂1440上,其能夠在閉合和開路位置之間移動。在圖14中,示出的接觸臂1440處于閉合位置,動觸點1430接觸靜觸點1410。
動觸點1430通過導(dǎo)體1460連接到負荷端子1450。當(dāng)接觸臂1440處于閉合位置時,動觸點與靜觸點物理接觸,以使得電流可在線路端子1420和負荷端子1450之間流動。
如圖所示,永磁體1470位于靜觸點1410下方,并定位以產(chǎn)生貫穿區(qū)域的磁場1480(為清楚起見省略),該區(qū)域為接觸臂處于閉合位置時觸點1410,1430接觸的區(qū)域以及當(dāng)觸點開路或閉合時在觸點1410和1430之間可能形成電弧的區(qū)域。所示的永磁體1470包括設(shè)置成圍繞線路端子1420的中空圓筒狀,然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以使用其他形狀和/或其他設(shè)置。
電路斷流器1400可以是用于通斷電路的任意裝置。例如,電路斷流器1400可以實施為開關(guān)或?qū)嵤閿嗦菲鳌?/p>
接觸臂1440可根據(jù)電路斷流器1400的所需的實施方式可由開關(guān)、脫扣機構(gòu)和/或其它任意已知的機械裝置(未示出)來驅(qū)動。
下電弧流道1490被示出為與靜觸點1410電連接。電弧分隔板14200和14200’被示出為設(shè)置在電弧路徑14250中;電弧分隔板14200”被示出為設(shè)置在電弧路徑14250’中。根據(jù)觸點1410,1430的極性,通過圍繞電弧(未示出)的電磁場與磁場1480(為清楚起見圖14中省略,在圖15中示出)的相互作用,在觸點之間產(chǎn)生的電弧將被引向電弧路徑14250或14250’。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然該設(shè)置使用電弧分隔板來幫助滅弧而與觸點的極性無關(guān),以及使用永磁體來幫助滅弧而不需電力消耗。
通過設(shè)置如圖14所示的電弧路徑14250和14250’以及磁場1480,電路斷流器1400的外形比電路斷流器100的外形薄,這是由于電弧路徑14250和14250’不是并排配置,因此不需要使殼體比具有單一電弧路徑的殼體更寬。這一點也是明顯的。
圖15示出了圖14所示的電路斷流器1400的部分,進一步示出了磁場1480部分,該磁場貫穿觸點1410,1430之間可能形成電弧的區(qū)域。該磁場的功能在于根據(jù)觸點的極性將此電弧引向區(qū)域14250或者區(qū)域14250’。
圖16是立體圖,其進一步示出了圖13-15所描繪的電路斷流器1400的部分;而圖17A-B和18A-B示出了本文所述的電路斷流器的某些組件的設(shè)置。
圖17A示出了根據(jù)本發(fā)明各方面的由流經(jīng)接觸臂140和導(dǎo)體195的電流產(chǎn)生的電磁場。
當(dāng)電流沿箭頭1750A(即線路到負荷)所示的方向流經(jīng)導(dǎo)體195以及接觸臂140時,其分別產(chǎn)生電磁場1700A和1720A。在靜觸點110和動觸點140之間產(chǎn)生的電弧將產(chǎn)生電磁場1710A。與其它可能的實施方式相比,導(dǎo)體195和接觸臂140被定向并設(shè)置使得電磁場1700A和1720A對電弧的作用基本上不會阻礙引導(dǎo)電弧進入電弧路徑。
圖17B示出了根據(jù)本發(fā)明各方面的由流經(jīng)接觸臂140和導(dǎo)體195的電流產(chǎn)生的電磁場。
當(dāng)電流沿箭頭1750B(即負荷到線路)所示的方向流經(jīng)導(dǎo)體195以及接觸臂140時,其分別產(chǎn)生電磁場1700B和1720B。在靜觸點110和動觸點140之間產(chǎn)生的電弧將也會產(chǎn)生電磁場1710B。與其它可能的實施方式相比,導(dǎo)體195和接觸臂140被定向并設(shè)置使得電磁場1700B和1720B對電弧的作用基本上不會阻礙引導(dǎo)電弧進入電弧路徑。
圖18A和18B示出了根據(jù)本發(fā)明各方面的用于管理由流過接觸臂140和導(dǎo)體195的電流產(chǎn)生的電磁場的另一設(shè)置。圖18A和18B所示的設(shè)置與圖17A和17B所示的設(shè)置類似,除了導(dǎo)體195設(shè)置以適應(yīng)定位在靜觸點110下方的永磁體(未示出)。
當(dāng)電流沿箭頭1850A(即線路到負荷)所示的方向流過導(dǎo)體195以及接觸臂140時,其分別產(chǎn)生電磁場1800A和1820A。在靜觸點110和動觸點140之間產(chǎn)生的電弧也將產(chǎn)生電磁場1810A。與其它可能的實施方式相比,導(dǎo)體195和接觸臂140被定向使得電磁場1800A和1820A對電弧的作用基本上不會阻礙引導(dǎo)電弧進入電弧路徑。
圖18B示出了根據(jù)本發(fā)明各方面的用于管理由流過接觸臂140和導(dǎo)體195的電流產(chǎn)生的電磁場的設(shè)置。
當(dāng)電流沿箭頭1850B(即負荷到線路)所示的方向流過導(dǎo)體195以及接觸臂140時,其分別產(chǎn)生電磁場1800B和1820B。在靜觸點110和動觸點140之間產(chǎn)生的電弧將也會產(chǎn)生電磁場1810B。與其它可能的實施方式相比,導(dǎo)體195和接觸臂140被定向使得電磁場1800B和1820B對電弧的作用基本上不會阻礙引導(dǎo)電弧進入電弧路徑。
圖19示出電路斷流器100的某些組件的俯視圖,示出了根據(jù)本發(fā)明各方面的可供選擇的通氣設(shè)置。
圖19中所示的組件基本上如圖8所示的設(shè)置,除了增加了殼體1910。殼體1910基本上類似于圖2所示的殼體210,除了以長形配置方式顯示的通風(fēng)孔1900,其不同于圖2所示的通風(fēng)孔220,220’的配置。
圖20示出了殼體1910和通風(fēng)孔1900的側(cè)視圖。通風(fēng)孔1900的設(shè)置具有增強殼體1910內(nèi)由潛在的電弧作用產(chǎn)生的氣體的流動的優(yōu)點。
圖21示出了顯示另一種可供選擇的通氣設(shè)置的殼體1910的另一側(cè)視圖。通風(fēng)孔2100,2100’和2100”以與圖19和20中所示的通風(fēng)孔1900基本類似的方式排列,除了通風(fēng)孔不在通風(fēng)孔2100和2100’之間的殼體1910的部分以及通風(fēng)孔2100’和2100”之間的部分中延伸。該種設(shè)置具有支持在殼體1910內(nèi)由電弧作用產(chǎn)生的氣體的期望流動的優(yōu)點,同時,還提供了殼體1910的內(nèi)部區(qū)域的保護,根據(jù)本發(fā)明各方面,在其中電弧將被引導(dǎo)。
圖22是包含通風(fēng)孔2200,2200’和2200”的殼體1910的立體圖,示出了又一種設(shè)置。
盡管本發(fā)明參照部件,特征等的特定設(shè)置進行了描述,但這些不旨在窮盡所有可能的設(shè)置或特征,事實上,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定多種修改和變型。