專利名稱：一種直流斷路器磁吹滅弧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電氣產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流斷路器，特別是直流斷路器中一種能增強(qiáng)電弧弧根運(yùn)動(dòng)速度的磁吹滅弧裝置。
背景技術(shù)：
隨著電力需求的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)正在大力進(jìn)行電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其中直流供電系統(tǒng)與人們?nèi)粘Ｉ畹穆?lián)系越來越緊密。目前我國(guó)城市無軌電車、地鐵、太陽能發(fā)電、冶煉、 化工、軋材、船電、礦山等許多重要行業(yè)中均采用了直流供電系統(tǒng)。隨著直流系統(tǒng)容量的越來越大與安全性要求的越來越高，對(duì)系統(tǒng)中起保護(hù)和控制作用的直流斷路器的性能也提出了更高的要求。直流開斷的首要任務(wù)是熄滅電弧。由于直流電路不存在自然過零點(diǎn)，目前在中低壓直流系統(tǒng)中多采用增大電弧電壓的方法來熄滅電弧，具體的滅弧方案常采用金屬柵片切割電弧來實(shí)現(xiàn)。為使直流電弧能順利進(jìn)入滅弧室被柵片切割，在動(dòng)、靜觸頭與滅弧柵片間通常設(shè)有引弧道，將電弧引導(dǎo)至滅弧柵片處以熄滅電弧。但在實(shí)際的開斷過程中，由于引弧道在滅弧室入口處的開口寬度迅速增大，往往會(huì)導(dǎo)致電弧在滅弧室入口處持續(xù)燃燒，電弧不能被迅速拉長(zhǎng)進(jìn)入滅弧室，最終導(dǎo)致電弧的重燃甚至開斷失敗。電弧在滅弧室入口處的停滯還會(huì)造成引弧道的嚴(yán)重?zé)g，減少斷路器的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能有效增強(qiáng)電弧弧根運(yùn)動(dòng)速度的磁吹裝置，使直流斷路器在分?jǐn)噙^程中產(chǎn)生的電弧能及時(shí)被引導(dǎo)至滅弧室被柵片切割從而可靠熄滅，保障直流斷路器安全可靠地工作。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為將引弧道條狀導(dǎo)體在靠近滅弧室入口的折彎處旋繞若干圈，使其構(gòu)成的引弧線圈在通過電流時(shí)產(chǎn)生與電弧軸向垂直的磁場(chǎng)，用于增強(qiáng)在滅弧室入口處的吹弧磁場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)斷路器進(jìn)行開斷產(chǎn)生電弧時(shí)，電弧弧根一旦運(yùn)動(dòng)到滅弧室的入口處，就會(huì)受到引弧線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)作用，從而迅速的向滅弧室兩側(cè)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)， 電弧被迅速拉長(zhǎng)并進(jìn)入滅弧室，被金屬柵片切割從而最終熄滅。在上述技術(shù)方案中，為使引弧道及其增強(qiáng)件產(chǎn)生的磁場(chǎng)仍沿引弧道軸線對(duì)稱，要求引弧線圈應(yīng)關(guān)于主體引弧道的軸線呈軸對(duì)稱，此外引弧線圈前后的引弧道的中心線也應(yīng)處于同一平面，以保證改進(jìn)后的引弧道不會(huì)使感應(yīng)磁場(chǎng)在電弧運(yùn)動(dòng)區(qū)域的三維空間產(chǎn)生較大畸變。


圖I為本發(fā)明所涉及直流斷路器核心部件的正視示意圖。圖2為直流斷路器磁吹滅弧裝置的立體示意圖。
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圖3為所述引弧線圈的平面正視圖。圖4為所述引弧線圈的平面俯視圖。圖5為所述引弧線圈的立體示意圖。圖6為直流斷路器磁吹滅弧裝置工作過程分解示意圖第一階段。圖7為直流斷路器磁吹滅弧裝置工作過程分解示意圖第二階段。附圖中所采用的標(biāo)記為為靜觸頭；2為動(dòng)觸頭；3為靜引弧道；4為動(dòng)引弧道；5 為靜引弧增強(qiáng)件；6為動(dòng)引弧增強(qiáng)件；7為滅弧室；8為靜觸頭側(cè)母排；9為動(dòng)觸頭側(cè)母排。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如附圖I所示，本發(fā)明所述的引弧道不再是簡(jiǎn)單的折線形結(jié)構(gòu)，靜引弧道3與動(dòng)引弧道4在靠近滅弧室入口的折彎處通過旋繞導(dǎo)體本身而分別構(gòu)成靜引弧線圈5與動(dòng)引弧線圈6，從而達(dá)到增強(qiáng)電弧弧根運(yùn)動(dòng)速度的目的。具體的物理過程為靜觸頭I與靜引弧道3 為等勢(shì)體，動(dòng)觸頭2與動(dòng)引弧道4也為等勢(shì)體，當(dāng)動(dòng)觸頭2與靜觸頭I分離時(shí)，兩觸頭間將產(chǎn)生電弧，如附圖6所示。設(shè)電流由靜出線端8流向動(dòng)出線端9，則觸頭間感應(yīng)磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶铮娀⑹艿较蛏系陌才嗔。隨即電弧在磁場(chǎng)與氣壓的作用下移動(dòng)至兩引弧道之間繼續(xù)燃燒，在附圖6中表現(xiàn)為電弧整體向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電弧運(yùn)動(dòng)至滅弧室入口時(shí)，若按原有簡(jiǎn)單折線形的引弧道設(shè)計(jì)，可能會(huì)由于電弧自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)不夠強(qiáng)，不能提供足夠大的驅(qū)動(dòng)力，出現(xiàn)電弧難以突破引弧道的拐點(diǎn)而不能順利進(jìn)入滅弧室7的現(xiàn)象。針對(duì)此問題，在本發(fā)明中當(dāng)電弧移動(dòng)至滅弧室入口處引弧道的拐點(diǎn)時(shí)，電流將流經(jīng)靜引弧線圈5 和動(dòng)引弧線圈6，電流i的方向如附圖7所示。由安培定理可知，附圖7中兩個(gè)引弧線圈內(nèi)部磁場(chǎng)均為垂直于紙面向外，而兩引弧道間的電弧運(yùn)動(dòng)區(qū)域的磁場(chǎng)為垂直于紙面向內(nèi)，此磁場(chǎng)與電弧自身產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)同向，疊加的結(jié)果將增大電弧尤其是靠近引弧線圈處弧根所受的指向滅弧室方向的安培力，使弧根沿引弧道的運(yùn)動(dòng)速度加快，從而更易進(jìn)入滅弧室 7，使開斷過程快速順利完成。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直流斷路器磁吹滅弧裝置，包括靜觸頭(I)、動(dòng)觸頭(2)、靜引弧道(3)、動(dòng)引弧道(4)、靜引弧線圈(5)、動(dòng)引弧線圈(6)、滅弧室(7)、靜出線端⑶及動(dòng)出線端(9)，其特征在于所述靜引弧道(3)與動(dòng)引弧道(4)在靠近滅弧室入口的折彎處分別設(shè)有用于增強(qiáng)局部磁場(chǎng)強(qiáng)度的靜引弧線圈(5)與動(dòng)引弧線圈(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直流斷路器磁吹滅弧裝置，其特征在于靜引弧線圈(5) 與動(dòng)引弧線圈(6)是由靜引弧道(3)與動(dòng)引弧道(4)在靠近滅弧室入口的折彎處分別旋繞構(gòu)成的線圈狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種直流斷路器磁吹滅弧裝置，其特征在于靜引弧線圈(5) 與動(dòng)引弧線圈(6)分別關(guān)于靜引弧道⑶與動(dòng)引弧道⑷的軸線呈軸對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種直流斷路器磁吹滅弧裝置，其特征在于靜引弧道(3)在靜引弧線圈(5)兩側(cè)的延伸部分寬度相等，中心線處于同一平面上；動(dòng)引弧道(4)在動(dòng)引弧線圈(6)兩側(cè)的延伸部分寬度也相等，中心線也處于同一平面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直流斷路器磁吹滅弧裝置。其中靜引弧道與動(dòng)引弧道在靠近滅弧室入口的折彎處分別設(shè)有用于增強(qiáng)局部磁場(chǎng)強(qiáng)度的靜引弧線圈與動(dòng)引弧線圈，利用開斷過程中流過跑弧道的電流形成垂直于電弧軸向的磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)電弧向滅弧室運(yùn)動(dòng)，尤其能夠加快電弧弧根在跑弧道上的運(yùn)動(dòng)速度，減少其在滅弧室入口位置的停滯和反復(fù)，使電弧更易進(jìn)入滅弧室，降低滅弧室內(nèi)發(fā)生電弧重燃的幾率。本發(fā)明公開的磁吹滅弧裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，效果明顯，有利于斷路器快速順利地完成開斷過程。
文檔編號(hào)H01H73/18GK102592909SQ20121004095
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者吳翊, 強(qiáng)若辰, 王海燕, 榮命哲, 袁端磊, 趙鴻飛 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)