專利名稱：一種磁控開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種磁控開關(guān)，特別適用于油田、井下等對(duì)防爆性能有特殊要求的場(chǎng)合以及高電壓、大電流等工況條件下使用，屬電開關(guān)技術(shù)的改進(jìn)。
油田、井下等具有可燃性氣體存在的場(chǎng)合以及高電壓、大電流、潮濕、多塵工況條件下使用的電開關(guān)為安全計(jì)，對(duì)滅弧、防爆性能有特殊要求，目前較多使用的是一種帶波紋管滅弧室結(jié)構(gòu)的電開關(guān)，該種電開關(guān)在觸頭開、合中產(chǎn)生的電弧被安全密封在波紋管滅弧室內(nèi)而與外界完全隔絕，因而使用安全是其優(yōu)點(diǎn)，但因波紋管滅弧室在觸頭開、合的操作中也一樣會(huì)出現(xiàn)伸、縮動(dòng)作，長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)伸、縮會(huì)因疲勞破壞使波紋管產(chǎn)生破裂，而影響其使用的可靠性，這種反復(fù)的伸、縮也使波紋管的使用壽命大大降低，特別當(dāng)在高電壓、大電流回路中使用時(shí)，為提高滅弧性能，一般都采用將波紋管滅弧室內(nèi)抽真空或向其內(nèi)填充滅弧介質(zhì)的辦法來實(shí)現(xiàn)，但這些辦法也都因受波紋管本身的強(qiáng)度和剛度的限制而使該種電開關(guān)在滅弧性能的提高上受到限制，且因波紋管生產(chǎn)工藝復(fù)雜，制造較難，費(fèi)用昂貴也影響其使用。
針對(duì)上述電開關(guān)在使用上的不足之處，本實(shí)用新型的目的是提供一種使用壽命長(zhǎng)，滅弧性能好，運(yùn)行安全、可靠，適用性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛的磁控開關(guān)，同時(shí)本實(shí)用新型磁控開關(guān)的公開也為永磁體材料的應(yīng)用開創(chuàng)了一個(gè)新的領(lǐng)域。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種磁控開關(guān)，由底板、外殼、動(dòng)、靜觸頭、滅弧裝置、操作裝置、接線端子等組成，其特征是動(dòng)、靜觸頭完全被封閉在滅弧室殼體內(nèi)，其間動(dòng)觸頭還同一內(nèi)置永磁體磁塊聯(lián)成一體；操作裝置與滅弧室殼體相貼接設(shè)置，其上與滅弧室內(nèi)動(dòng)觸頭內(nèi)置永磁體磁塊所在對(duì)應(yīng)位置處也同樣對(duì)置設(shè)置一塊的外置永磁體磁塊，觸頭開、合完全用內(nèi)、外永磁體磁塊的磁場(chǎng)力帶動(dòng)，且動(dòng)觸頭動(dòng)作中無需附加任何機(jī)械傳動(dòng)，滅弧室外殼無任何形狀、大小、位置的變化。
本實(shí)用新型磁控開關(guān)完全由磁場(chǎng)力來操作是得益于具較高磁能級(jí)的永磁體新材料的發(fā)現(xiàn)和研究成果，本實(shí)用新型磁控開關(guān)技術(shù)的公開也使永磁體材料在電開關(guān)上的應(yīng)用成為可能，用于電開關(guān)中使用的永磁體材料可以是釹鐵硼、鐵氧體、鍶氧體等多種，電開關(guān)中使用的永磁體塊的大小、形狀，取決于觸頭壓力的大小，這也應(yīng)與開關(guān)設(shè)計(jì)容量等參數(shù)綜合考慮，其多被制成矩形實(shí)心塊，也可制成如圓柱、帶棱角等其他種需要的形狀，本實(shí)用新型磁控開關(guān)即可按直線推、拉操作；也可取旋轉(zhuǎn)方式操作，即可用手動(dòng)，也可用機(jī)動(dòng)或電動(dòng)遠(yuǎn)距離控制。
永磁體材料在電開關(guān)上的應(yīng)用，有可能使滅弧室裝置制成一種完全密封，具足夠使用強(qiáng)度和剛度的獨(dú)立系統(tǒng)裝置，在開關(guān)操作中，其動(dòng)觸頭完全靠磁場(chǎng)力帶動(dòng)，無需任何機(jī)械傳動(dòng)參于，滅弧室外殼無任何形狀、大小、位置的改變這些都為本實(shí)用新型磁控開關(guān)性能提高適用性強(qiáng)，使用范圍擴(kuò)大成為可能，總括起來與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型磁控開關(guān)滅弧室不會(huì)發(fā)生有如波紋管疲勞破壞可能出現(xiàn)的慢性滲漏的弊病，使本實(shí)用新型磁控開關(guān)的使用可靠性得到可靠而充分的保證；2．由于本實(shí)用新型磁控開關(guān)觸頭在滅弧室中得到可靠的密封，可保證其不被氧化和燒灼，從而大大提高其使用壽命；3．本實(shí)用新型磁控開關(guān)在使用中不發(fā)生任何形狀、大小、位置的改變，因而可以設(shè)計(jì)成具足夠強(qiáng)度和剛度以利使用要求，從而就有可能采用更多強(qiáng)有力的滅弧措施，如可以將滅弧室抽成更高的真空度，或填充甚至是液態(tài)SF6滅弧介質(zhì)可使其滅弧性能提高幾倍乃至十幾倍；4．波紋管滅弧室中觸頭的開距受波紋管行程的限制，而使其使用有一定的局限性，而本實(shí)用新型磁控開關(guān)可以按需要設(shè)計(jì)成任何開距的觸頭行程，從而獲得更大的適用性可在礦山、油田、井下、潮濕、多塵等極具爆炸性的危險(xiǎn)場(chǎng)合以及高電壓、大電流工況條件下更廣泛的使用，且使用安全、可靠；5．本實(shí)用新型磁控開關(guān)滅弧裝置較波紋管滅弧裝置制造容易，成本低，性能可靠，具較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；6．本實(shí)用新型磁控開關(guān)的公開可使電開關(guān)技術(shù)又上一個(gè)新臺(tái)階，完全可以形成一種新的系列產(chǎn)品，其廣泛的推廣應(yīng)用更可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1本實(shí)用新型磁控開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本實(shí)用新型磁控開關(guān)操作蓋板與滅弧室安裝配置示意圖；圖3定位彈簧片正面示意圖；圖4圖3左視圖；
圖5操作蓋板正面示意圖；圖6操作蓋板結(jié)構(gòu)配置示意圖。
實(shí)施例一種三相磁控開關(guān)本實(shí)施例三相磁控開關(guān)工作設(shè)計(jì)參數(shù)380V 80A流量，適于井下、油田、礦山等要求防爆、防潮、防塵工況條件下使用，由底板(1)、外殼(6)、動(dòng)、靜觸頭、滅弧裝置、操作裝置、接線端子等組成，其特征是動(dòng)、靜觸頭(21，23)安全被密封在玻璃鋼制滅弧室殼體(7)內(nèi)，其中動(dòng)觸頭(21)與T型支座(24)制成一體，經(jīng)彈性圍(25)穿插在鐵制具圓柱形外表面的中空框架體(20)內(nèi)滑動(dòng)緩沖，內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊(19)靠與鐵制中空框架體(20)的端面吸力聯(lián)成一體，內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊(19)與滅弧室相貼接的垂直內(nèi)表面對(duì)應(yīng)位置處還固接有一彈性膠墊(18)，靜觸頭(23)經(jīng)導(dǎo)電桿(22)引出滅弧室殼體外，靠外接導(dǎo)線(17)與下接線端子(2)相連；動(dòng)觸頭(21)經(jīng)內(nèi)置導(dǎo)線(5)由導(dǎo)電桿(4)引出滅弧室殼體外，由外設(shè)導(dǎo)線(3)與上接線端子(2)相連，鋁制扇形操作蓋板(10)上端弧形段背面與滅弧室殼體(7)正面外側(cè)面平放貼接，其上與滅弧室內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊(19)對(duì)應(yīng)位置處的孔內(nèi)嵌裝有一外置永磁體釹鐵硼磁塊(9)，在扇形操作蓋板上端弧形外側(cè)面上還固裝有一弧形鐵板(8)，外置永磁體釹鐵硼磁塊(9)靠與該鐵板(8)的磁吸力與操作蓋板聯(lián)成一體，扇形操作蓋板(10)靠固裝在底板(1)上的支座(16)前端階梯軸依次穿套設(shè)置的定位彈簧片(12)、止推軸承(15)、調(diào)整墊片(14)、定位支撐旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)操作手柄(11)與操作蓋板體上的方形凸起(29)相插接由螺釘(13)緊固聯(lián)接在一起。
上述滅弧裝置在本實(shí)施例中按三相設(shè)置滅弧室密封殼體在底板上的安裝位置應(yīng)成弧形且與扇形操作蓋板具同一回轉(zhuǎn)半徑，本實(shí)施例三相磁控開關(guān)滅弧室內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊與扇形操作蓋板上的外置永磁體釹鐵硼磁塊一一對(duì)應(yīng)按34°弧形角間隔設(shè)置回轉(zhuǎn)半徑為90mm，三相滅弧室內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊的磁極從右向左依次反向設(shè)置；同樣，操作蓋板上的其四塊外置永磁體釹鐵硼磁塊也一樣從右向左依次反向設(shè)置，按上述設(shè)置方式在本實(shí)用新型磁控開關(guān)的配置安裝時(shí)就可保證當(dāng)操作蓋板上的四塊外置永磁體釹鐵硼磁塊首先從左端與三相滅弧室殼體正側(cè)面對(duì)應(yīng)貼接經(jīng)34°轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)到從右端與三相滅弧室殼體正面外側(cè)面對(duì)應(yīng)貼接時(shí)即可完成內(nèi)、外永磁體釹鐵硼磁塊磁極從同性貼接轉(zhuǎn)到異性貼接的變換，從而導(dǎo)致三相內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊在滅弧室密封殼體內(nèi)沿殼體底面內(nèi)表面上的圓柱形滑道內(nèi)往返滑動(dòng)一次即完成一次磁控開關(guān)的開、斷控制。操作時(shí)只要轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(11)帶動(dòng)操作蓋板左右轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)靠操作蓋板轉(zhuǎn)柄上的半月形凸起(28)在定位彈簧片(12)上的V形彈片(27)上滑動(dòng)換向，并由銷釘(26)定位，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的回路開、斷轉(zhuǎn)換控制。同時(shí)為減緩動(dòng)觸頭在密封滅弧室內(nèi)開、斷動(dòng)作的沖撞力，還設(shè)置有起緩沖作用的膠圈(25)和膠墊(18)。本實(shí)用新型磁控開關(guān)靠上、下兩接線端子串接在三相供電回路中即可操作完成回路的開、斷控制，安裝時(shí)其保險(xiǎn)裝置可按現(xiàn)場(chǎng)要求適當(dāng)配置串接在回路中即可。
本實(shí)施例三相磁控開關(guān)滅弧室密封殼體用玻璃鋼制成壁厚3mm，每相滅弧室殼體容積尺寸37×18×48(mm)，動(dòng)、靜觸頭開距按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)取5mm，本實(shí)施例三相磁控開關(guān)用于80A流量，其觸頭設(shè)計(jì)終壓力值應(yīng)按下式計(jì)算求得F=2.25×Ie/100，代入Ie=80A數(shù)值計(jì)算求得F=2.25×80/100=1.8(Kg)本實(shí)施例中，內(nèi)、外永磁體釹鐵硼磁塊的尺寸選為φ16×10(mm)圓柱實(shí)心體，該尺寸、大小、形狀的永磁體釹鐵硼磁塊所產(chǎn)生的磁斥力即可保證在動(dòng)、靜觸頭之間保有1.8Kg的終壓力，這是經(jīng)多次的實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)得到的。本實(shí)施例三相磁控開關(guān)滅弧室內(nèi)充SF6氣體，容積比同容量波紋管開關(guān)滅弧室只小不大，其體積小且制造容易，費(fèi)用低，使用安全、可靠，具有明顯的優(yōu)越性。本實(shí)施例三相磁控開關(guān)操作蓋板需用8Kg操作力，適合人力操作，使用十分方便。本實(shí)施例三相磁控開關(guān)技術(shù)的公開為永磁體釹鐵硼新材料的應(yīng)用開創(chuàng)了一個(gè)新的領(lǐng)域，這一應(yīng)用在理論上將可能使30萬伏以上高電壓回路實(shí)現(xiàn)安全、可靠的開、斷控制成為可能。
除本實(shí)施例外，凡與本實(shí)用新型磁控開關(guān)具同一構(gòu)思的實(shí)施方案都屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1．一種磁控開關(guān)，由底板(1)、外殼(6)、動(dòng)、靜觸頭、滅弧裝置、操作裝置、接線端子等組成，其特征是動(dòng)、靜觸頭(21,23)安全被密封在玻璃鋼制滅弧室殼體(7)內(nèi)，其中動(dòng)觸頭(21)與T型支座(24)制成一體，經(jīng)彈性圈(25)穿插在鐵制具圓柱形外表面的中空框架體(20)內(nèi)滑動(dòng)緩沖，內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊(19)靠與鐵制中空框架體(20)的端面吸力聯(lián)成一體，內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊(19)與滅弧室相貼接的垂直內(nèi)表面對(duì)應(yīng)位置處還固接有一彈性膠墊(18)，靜觸頭(23)經(jīng)導(dǎo)電桿(22)引出滅弧室殼體外，靠外按導(dǎo)線(17)與下接線端子(2)相連；動(dòng)觸頭(21)經(jīng)內(nèi)置導(dǎo)線(5)由導(dǎo)電桿(4)引出滅弧室殼體外，由外設(shè)導(dǎo)線(3)與上接線端子(2)相連，鋁制扇形操作蓋板(10)上端弧形段背面與滅弧室殼體(7)正面外側(cè)面平放貼接，其上與滅弧室內(nèi)置永磁體釹鐵硼磁塊(19)對(duì)應(yīng)位置處的孔內(nèi)嵌裝有一外置永磁體釹鐵硼磁塊(9)，在扇形操作蓋板上端弧形外側(cè)面上還固裝有一弧形鐵板(8)，外置永磁體釹鐵硼磁塊(9)靠與該鐵板(8)的磁吸力與操作蓋板聯(lián)成一體，扇形操作蓋板(10)靠固裝在底板(1)上的支座(16)前端階梯軸依次穿套設(shè)置的定位彈簧片(12)、止推軸承(15)、調(diào)整墊片(14)、定位支撐旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)操作手柄(11)與操作蓋板體上的方形凸起(29)相插接由螺釘(13)緊固聯(lián)接在一起。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控開關(guān)，其特征是使用的永磁體材料可以是釹鐵硼、鐵氧體、鍶氧體等多種。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁控開關(guān)，其特征是永磁體多被制成矩形實(shí)心塊，也可制成其他種需要的形狀。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控開關(guān)，其特征是其操作裝置即可按直線推、拉操作；也可取旋轉(zhuǎn)方式操作，即可用手動(dòng)，也可用機(jī)動(dòng)或電動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種磁控開關(guān),其由底板、外殼、動(dòng)、靜觸頭、滅弧裝置、操作裝置、接線端子等組成,其特征是動(dòng)、靜觸頭安全被封閉在滅弧室殼體內(nèi),其開、合控制靠磁力推動(dòng)且動(dòng)觸頭動(dòng)作中無需附加任何機(jī)械傳動(dòng),滅弧室外殼無任何形狀、大小、位置的改變,該磁控開關(guān)滅弧性能好,安全可靠,使用壽命長(zhǎng),可廣泛用于井下、油田、礦山等要求防爆、防潮、防塵等工況條件下使用。
文檔編號(hào)H01H36/00GK2332058SQ9823730
公開日1999年8月4日 申請(qǐng)日期1998年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月16日
發(fā)明者楊俊棟 申請(qǐng)人:楊俊棟