本發(fā)明涉及領(lǐng)域低壓電器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁吹系統(tǒng)，本發(fā)明同時(shí)設(shè)計(jì)一種斷路器滅弧裝置、單極斷路器以及多極斷路器。

背景技術(shù)：

電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，在開(kāi)關(guān)電器中的動(dòng)觸頭和靜觸頭斷開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧。電弧是高溫高導(dǎo)電的游離氣體，它不僅對(duì)觸頭有很大的破壞作用，而且使斷開(kāi)電路的時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行有很大的影響。

運(yùn)用外加磁場(chǎng)將電弧推向滅弧室實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫滅弧是低壓電器常見(jiàn)的滅弧手段。在直流領(lǐng)域目前通常采用永久磁鐵作為外加磁場(chǎng)。此種結(jié)構(gòu)形式的產(chǎn)品實(shí)用中接線具有極性，如果接線錯(cuò)誤，反而會(huì)將電弧推離滅弧室，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量事故。且無(wú)法應(yīng)用于電流方向反向經(jīng)常發(fā)生的應(yīng)用場(chǎng)合，例如光伏系統(tǒng)。

公開(kāi)號(hào)為cn104124118b的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種直流斷路器磁吹裝置，包括設(shè)置在滅弧室兩端的靜端引弧角和動(dòng)端引弧角；兩端分別與靜端引弧角及靜觸頭連接的靜端磁吹線圈；兩端分別與動(dòng)端引弧角及通過(guò)導(dǎo)線與動(dòng)觸頭連接的動(dòng)端磁吹線圈。靜端引弧角與靜觸頭有間隙，動(dòng)端引弧角與動(dòng)觸頭有間隙。

上述專(zhuān)利中的斷路器雖然吹弧磁場(chǎng)方向能夠隨主回路電流的改變自動(dòng)發(fā)生相應(yīng)改變，但是具有一定局限性。上述斷路器只有當(dāng)電弧轉(zhuǎn)移到動(dòng)(靜)端引弧角時(shí)，電弧將動(dòng)(靜)觸頭、動(dòng)(靜)端引弧角與動(dòng)(靜)端磁吹線圈串聯(lián)在一起，電流流經(jīng)磁吹線圈感應(yīng)出磁場(chǎng)。然而如果當(dāng)電弧電流為臨界電流或小于臨界電流時(shí)，電弧則會(huì)停留在動(dòng)靜觸頭之間，其磁吹線圈無(wú)電流通過(guò)，磁吹作用失效，電弧持續(xù)燃燒，容易導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生。因此上述斷路器具有較大的額定電流，應(yīng)用場(chǎng)合具有一定局限性，無(wú)法適應(yīng)小電流的應(yīng)用場(chǎng)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)用場(chǎng)合有限，無(wú)法適應(yīng)小電流應(yīng)用場(chǎng)合缺陷，從而提供一種磁吹系統(tǒng)。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)用場(chǎng)合有限，無(wú)法適應(yīng)小電流應(yīng)用場(chǎng)合缺陷，從而提供一種滅弧裝置。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)用場(chǎng)合有限，無(wú)法適應(yīng)小電流應(yīng)用場(chǎng)合缺陷，從而提供一種單極斷路器。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)用場(chǎng)合有限，無(wú)法適應(yīng)小電流應(yīng)用場(chǎng)合缺陷，從而提供一種多極斷路器。

本發(fā)明提供了一種磁吹系統(tǒng)，包括用于將斷路器的動(dòng)觸頭和靜觸頭之間產(chǎn)生的電弧吹至滅弧室的磁吹線圈，所述磁吹線圈設(shè)置于具有設(shè)定電流的斷路器主回路的分流支路，或，串聯(lián)于具有設(shè)定電流的所述斷路器主回路。

可選的，所述斷路器對(duì)應(yīng)所述動(dòng)觸頭設(shè)置有用于外接第一連接線的動(dòng)接線端，所述磁吹線圈并聯(lián)于所述動(dòng)觸頭與所述動(dòng)接線端之間的所述斷路器主回路中具有設(shè)定電阻的零部件兩側(cè)。

可選的，所述動(dòng)觸頭通過(guò)第一軟聯(lián)接、雙金屬片與所述動(dòng)接線端相連，所述磁吹線圈兩端連接于所述雙金屬片兩端。

可選的，所述雙金屬片通過(guò)聯(lián)接片和接線板與所述動(dòng)接線端相連，所述磁吹線圈一端通過(guò)引弧角、第二軟聯(lián)接與所述動(dòng)觸頭相連；另一端通過(guò)固定板與所述聯(lián)接片相連，形成分流支路，所述雙金屬片安裝于所述固定板。

可選的，所述斷路器對(duì)應(yīng)所述動(dòng)觸頭設(shè)置有用于外接第一連接線的動(dòng)接線端，所述磁吹線圈串聯(lián)于所述動(dòng)觸頭與所述動(dòng)接線端之間的所述斷路器主回路。

可選的，所述磁吹線圈的一端通過(guò)第二軟聯(lián)接與所述動(dòng)觸頭相連，另一端通過(guò)雙金屬片、第三軟聯(lián)接、接線板與所述動(dòng)接線端相連。

可選的，所述磁吹線圈的一端通過(guò)第二軟聯(lián)接與所述動(dòng)觸頭相連；另一端通過(guò)雙金屬片、電阻絲、接線板與所述動(dòng)接線端相連。

可選的，所述磁吹線圈由漆包線繞制而成，所述磁吹系統(tǒng)還包括由鐵磁材料制成磁軛，所述磁軛扦入磁吹線圈之中，且與所述磁吹線圈絕緣。

可選的，所述磁軛兩端相對(duì)設(shè)置有將電弧導(dǎo)向滅弧室的導(dǎo)磁板，所述導(dǎo)磁板與所述磁軛接觸。所述磁吹線圈產(chǎn)生的磁通通過(guò)所述磁軛和所述導(dǎo)磁板分配到電弧運(yùn)動(dòng)的電弧通道上,以推動(dòng)電弧向所述滅弧室方向運(yùn)動(dòng)。

可選的，所述導(dǎo)磁板相對(duì)側(cè)面設(shè)置有絕緣板，所述絕緣板由受熱產(chǎn)氣且耐高溫的熱塑性材料制成。

可選的，所述絕緣板上設(shè)置筋條結(jié)構(gòu)，所述筋條交錯(cuò)叒加在所述電弧通道形成迷宮式滅弧結(jié)構(gòu)。

可選的，所述絕緣板具有容置腔，所述導(dǎo)磁板固定嵌入所述絕緣板的所述容置腔中。

本發(fā)明同時(shí)提供了一種滅弧裝置，包括上述任一項(xiàng)所述的磁吹系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種單極斷路器，包括上述滅弧裝置。

本發(fā)明還提供了一種多極斷路器，包括多個(gè)拼裝的上述單極斷路器，相鄰所述單極斷路器之間設(shè)置有屏蔽片。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明提供的一種磁吹系統(tǒng)，動(dòng)觸頭和靜觸頭接通電路時(shí)有電流從磁吹線圈中流過(guò)產(chǎn)生磁通。當(dāng)動(dòng)觸頭和靜觸頭之間斷開(kāi)產(chǎn)生電弧時(shí)，磁吹線圈產(chǎn)生的磁通能夠推動(dòng)電弧向滅弧室運(yùn)動(dòng)，本技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠適應(yīng)電流較小的應(yīng)用場(chǎng)合，解決了難于分?jǐn)嘈‰娏鞯睦Ь?，滿(mǎn)足光伏發(fā)電系統(tǒng)等對(duì)小型斷路器的要求，適應(yīng)了新能源行業(yè)未來(lái)發(fā)展的需求。另外，通過(guò)對(duì)電磁分析可知，在本技術(shù)方案中，無(wú)論電流流向如何，電弧受到磁吹線圈產(chǎn)生的磁吹力均將電弧推向滅弧室，因此對(duì)接線端極性無(wú)要求，可以應(yīng)用于直流交流場(chǎng)合。

2.本發(fā)明提供的一種磁吹系統(tǒng)，磁吹系統(tǒng)還包含兩個(gè)絕緣板，絕緣板由產(chǎn)氣且耐高溫材料制成，它放在兩個(gè)導(dǎo)磁板的上方。如此設(shè)計(jì)，絕緣板除了隔絕電弧與導(dǎo)磁板的接觸外，絕緣材料能產(chǎn)生氣體既加強(qiáng)了對(duì)電弧的吹拂作用，既可以加速電弧向滅弧室的運(yùn)動(dòng)，又吸收電弧中相當(dāng)大的熱量，使電弧的運(yùn)動(dòng)速度加快，增加電弧電壓，對(duì)加速電弧熄滅十分有利。

3.本發(fā)明提供的一種磁吹系統(tǒng)，兩個(gè)絕緣板上設(shè)置有筋條結(jié)構(gòu)。如此設(shè)計(jì)，組合后的兩個(gè)絕緣板的筋條結(jié)構(gòu)相互交錯(cuò)于電弧運(yùn)動(dòng)的通道上，形成迷宮式滅弧，進(jìn)一步拉長(zhǎng)電弧的運(yùn)動(dòng)軌跡，又進(jìn)一步增加電弧電壓，加速了電弧的熄滅。從而提高了短路電流的分?jǐn)嗄芰?，又解決了難于分?jǐn)嘈‰娏鞯睦Ь场?/p>

4.本發(fā)明提供的一種磁吹系統(tǒng)，根據(jù)額定工作電流的大小，可通過(guò)改變雙金屬片與第一軟聯(lián)接電阻值大小或勵(lì)磁線圈與雙金屬片聯(lián)接形式的變化(串聯(lián)或并聯(lián))來(lái)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)磁吹線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)控，以避免在大額定電流時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)大，小電流磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)小的缺陷。

4.本發(fā)明提供的一種多極斷路器，為適應(yīng)直流250v、500v、1000、1500v電壓的需要，應(yīng)將多個(gè)單極斷路器串聯(lián)拼裝而成，在相鄰單極斷路器之間設(shè)置有屏蔽片，以屏蔽兩斷路器由于電流方向的不同所造成的反向磁通之間的影響。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種單極斷路器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的另一種單極斷路器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的另一種單極斷路器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1至圖3中磁吹系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為磁吹系統(tǒng)中導(dǎo)磁板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為磁吹系統(tǒng)中絕緣板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的一種多極斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-絕緣板、2-導(dǎo)磁板、3-磁軛、4-磁吹線圈、5-聯(lián)接片、6-固定板、7-接線板、8-雙金屬片、9-引弧角、10-第一軟聯(lián)接、11-第一接線螺釘、12-第二軟聯(lián)接、13-動(dòng)觸頭、14-靜觸頭、15-電磁線圈、16-第二接線螺釘、17-滅弧室、18-屏蔽片、19-第三軟聯(lián)接、20-電阻絲、101-容置腔、102-筋條結(jié)構(gòu)、103-電弧通道。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1所示的單極斷路器適用電流范圍為16a-63a，該單極斷路器包括動(dòng)觸頭13和靜觸頭14，以及對(duì)應(yīng)動(dòng)觸頭13和靜觸頭14設(shè)置的第一接線螺釘11和第二接線螺釘16。第一接線螺釘11和第二接線螺釘16即動(dòng)接線端和靜接線端。第一接線螺釘11和第二接線螺釘16分別用于連接單極斷路器外接的第一連接線和第二連接線。動(dòng)觸頭13通過(guò)第一軟聯(lián)接10、雙金屬片8、聯(lián)接片5、接線板7、第一接線螺釘11與外接第一連接線導(dǎo)通。靜觸頭14通過(guò)第二接線螺釘16與外接第二連接線導(dǎo)通，兩者之間還連接有用于脫扣的電磁線圈15。動(dòng)觸頭13和靜觸頭14接觸合閘時(shí)，導(dǎo)通外接第一連接線和第二連接線。第二連接線、第二接線螺釘16、靜觸頭14、動(dòng)觸頭13、第一接線螺釘11與第一連接線導(dǎo)通的回路稱(chēng)為斷路器主回路。

動(dòng)觸頭13和靜觸頭14斷開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，為此該單極斷路器還設(shè)置有用于滅弧的滅弧裝置。該滅弧裝置包括磁吹系統(tǒng)和滅弧室17。磁吹系統(tǒng)用于將電弧吹至滅弧室17從而實(shí)現(xiàn)快速滅弧。滅弧室17可根據(jù)實(shí)際條件選擇合適類(lèi)型。

磁吹系統(tǒng)包括設(shè)置于動(dòng)觸頭13附近的磁軛3和磁吹線圈4。磁軛3為由鐵磁材料制成圓柱狀結(jié)構(gòu)，位于引弧角9一側(cè)，其外周纏繞有磁吹線圈4。磁吹線圈4由漆包線繞制而成且與磁軛3絕緣，漆包線的纏繞方向應(yīng)能使其通過(guò)的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)力推動(dòng)電弧向滅弧室17運(yùn)動(dòng)一致。磁吹線圈4一端依次通過(guò)引弧角9、第二軟聯(lián)接12與動(dòng)觸頭13相連；另一端通過(guò)聯(lián)接片5、固定板6、接線板7與第一接線螺釘11相連。固定板6用于固定雙金屬片8。

磁吹線圈4與雙金屬片8形成并聯(lián)的結(jié)構(gòu)型式，即磁吹線圈4所在回路并聯(lián)于雙金屬片8和第一軟聯(lián)接10兩端，為斷路器主回路的分流支路。當(dāng)動(dòng)觸頭13、靜觸頭14接通電路時(shí)，有電流通過(guò)磁吹線圈4感應(yīng)出磁通。本申請(qǐng)中如此設(shè)計(jì)，還可以根據(jù)額定工作電流的大小，通過(guò)改變雙金屬片8和第一軟聯(lián)接10的電阻大小，以實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)磁吹線圈4勵(lì)磁電流大小的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)磁吹線圈4所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)控，從而避免在大額定電流時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)大，小額定電流時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)小的缺陷。

本實(shí)施例中，磁吹線圈4和第二軟聯(lián)接12并聯(lián)于雙金屬片8和第一軟聯(lián)接10兩端；當(dāng)然，也可僅僅并聯(lián)于雙金屬片8或第一軟聯(lián)接10兩端，或者其他零部件兩端，也可僅僅是磁吹線圈4直接并聯(lián)于某個(gè)具有設(shè)定電阻的零部件兩端，只要能夠保證流經(jīng)磁吹線圈4的電流滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求即可。

顯而易見(jiàn)地，本技術(shù)方案也不局限于本實(shí)施例描述的動(dòng)觸頭13與第一接線螺釘11之間的連接結(jié)構(gòu)。連接結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際情況確定。

請(qǐng)參考圖1、圖4、圖5和圖6，磁吹系統(tǒng)還包括導(dǎo)磁板2和絕緣板1。其中，導(dǎo)磁板2設(shè)置于磁軛3的兩端，且與磁軛3緊密接觸。相對(duì)導(dǎo)磁板2之間形成的電弧運(yùn)動(dòng)通道稱(chēng)為電弧通道103。導(dǎo)磁板2同樣為鐵磁材料制成。磁吹線圈4所產(chǎn)生的磁通通過(guò)磁軛3和導(dǎo)磁板2分配到電弧運(yùn)動(dòng)的電弧通道103上，以推動(dòng)電弧向滅弧室方向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)快速滅弧。

導(dǎo)磁板2相對(duì)的側(cè)面，即靠近電弧通道103的側(cè)面，設(shè)置有絕緣板1。絕緣板1由受熱產(chǎn)氣且耐高溫的熱塑性材料制成，而且具有容置導(dǎo)磁板2的容置腔101。導(dǎo)磁板2嵌裝于容置腔101中。如此設(shè)計(jì)，電弧通道103內(nèi)的電弧僅在絕緣板1上運(yùn)動(dòng)，以隔絕電弧與導(dǎo)磁板2的直接接觸。由于電弧溫度極高，使絕緣板1產(chǎn)生大量的氣體形成高壓氣流，一方面在高壓氣流的作用下，加速電弧向滅弧室運(yùn)動(dòng)，另一方面產(chǎn)氣過(guò)程也是吸收大量電弧能量的過(guò)程，對(duì)提高電弧電壓十分有利。

兩個(gè)絕緣板1相對(duì)的側(cè)面設(shè)置有若干條筋條結(jié)構(gòu)102，當(dāng)兩絕緣板1安裝后，其筋條結(jié)構(gòu)102相互交錯(cuò)于電弧通道103，從而構(gòu)成迷宮式通道。當(dāng)電弧在磁吹線圈4產(chǎn)生的磁場(chǎng)力和高壓氣流軀動(dòng)力的共同作用下進(jìn)入相互交錯(cuò)的筋條結(jié)構(gòu)102所形成的迷宮式通道上，使電弧拉的更長(zhǎng)，極大的提升電弧電壓，加快熄滅。

作為另一種實(shí)施方式，磁吹系統(tǒng)不包括磁軛3。

圖2所示單極斷路器適用電流范圍為6a-10a，即用于小額定電流的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其與圖1的區(qū)別在于，磁吹系統(tǒng)中的磁吹線圈4串聯(lián)于動(dòng)觸頭13與動(dòng)接線端之間的斷路器主回路。本實(shí)施例中，磁吹線圈4的一端通過(guò)第二軟聯(lián)接12與動(dòng)觸頭13相連，另一端通過(guò)固定板6、雙金屬片8、第三軟聯(lián)接19、接線板7相連。即通過(guò)雙金屬片8與磁吹線圈4的電流是同一電流?？筛鶕?jù)額定工作電流的大小、通過(guò)改變雙金屬片8、第二軟聯(lián)接12和第三軟聯(lián)接19中至少一個(gè)電阻的大小，或者改變磁吹線圈4的線圈匝數(shù)來(lái)調(diào)控磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而避免小額定電流時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)小的缺陷。

圖3所示單極斷路器適用電流范圍為4a以下，即用于小額定電流的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其與圖1的區(qū)別在于，磁吹系統(tǒng)中的磁吹線圈4串聯(lián)于動(dòng)觸頭13與動(dòng)接線端之間的斷路器主回路。本實(shí)施例中，該單極斷路器采用如下連接方式。動(dòng)觸頭13依次通過(guò)第一軟連接10、磁吹線圈4、雙金屬片8以及電阻絲20與接線板7相連。其中，電阻絲20與雙金屬片絕緣，并纏繞于雙金屬片8外周。顯而易見(jiàn)地，本技術(shù)方案不局限本實(shí)施例中的實(shí)施方式，磁吹線圈4串聯(lián)于動(dòng)觸頭13與接線板7之間的斷路器主回路，能夠獲得合適的勵(lì)磁電流即可。

通過(guò)對(duì)電磁分析可知，在本技術(shù)方案中，磁吹線圈的繞向及連接方式應(yīng)能確保無(wú)論電流流向如何，電弧受到磁吹線圈產(chǎn)生的磁吹力均將電弧推向滅弧室，因此對(duì)接線端極性無(wú)要求，可以應(yīng)用于直流交流場(chǎng)合。

請(qǐng)參考圖7，本申請(qǐng)同時(shí)提供了一種多極斷路器，該多極斷路器由多個(gè)單極斷路器拼裝組成。由于單極斷路器與單極斷路器之間的電流相反，相互反向電流所產(chǎn)生的磁通是互為反向的，互為反向的磁通對(duì)各單極的電弧電流的相互作用使電弧停滯不前，對(duì)熄滅電弧十分不利，從而在相鄰單極斷路器之間設(shè)置有屏蔽片18，以屏蔽兩斷路器由于電流方向的不同所造成的反向磁通之間的影響。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。