[實用新型]PTC消弧裝置

無效

• 申請號: 00228561.4
• 申請日: 2000-06-19
• 公開（公告）號: CN2425423Y
• 公開（公告）日: 2001-03-28
• 發明（設計）人: 白晶輝
• 申請（專利權）人: 白晶輝
• 主分類號: H01H33/04
• 分類號: H01H33/04
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 郭偉剛

本實用新型涉及電氣安全技術，具體涉及電力線路上消除開關、斷路器等上電弧的消弧裝置，更具體地說，涉及一種可用于電流較大交流或直流電路中的開關消弧的PTC(正溫度系數元件)消弧裝置。

現有開關在關斷電路時，由于電流、電壓急劇變化，在開關觸點的兩端會形成空氣電離現象即電弧，這種電弧隨著電流、電壓的升高，其強度就會加大。電弧產生時釋放出很高溫度，足以使開關的觸點損壞，同時還可能對絕緣材料及電路本身造成損壞甚至引起火災，危害性很大。為防止電弧的危害，目前可采取多種方法來滅弧，如：加大關斷間隙，使電弧在弧長超過一定距離后關斷；或用氣體對電弧強吹，以達到吹斷電弧的目的；以及用特殊材料進行密封處理等等。這些方法某種程度上有一定的效果，但其原理都是采用待電弧產生以后再進行強制關斷，然而象這種被動式滅弧雖然有一定效果，但每次開關多少會對開關本身造成一定的損害，關斷次數越多，滅弧室的滅弧效果越差，時間稍長一些電路就關不斷了。就不得不經常更換滅弧室保護裝置，且整個滅弧裝置體積與重量都非常大，整體造價也很高，制造工藝要求也比較高。

本實用新型的目的在于，提供一種用于在電力系統中開關電路中消除開關觸點間可能產生的電弧的裝置，這種消弧裝置，可以克服現有技術的上述缺點，有效地減少電弧的產生，可大大避免電弧對各種用電裝置以及開關本身的損壞。

本實用新型的目的是這樣實現的，構造一種PTC消弧裝置，用于消除電流變化時可能在開關(1)觸點間產生的電弧，其特征在于，包括一個與開關(1)串聯連接的電流感應單元(2)以及可由該感應單元(2)控制觸點開路/通路的控制開關(3)，還包括一個包含所述控制開關(3)、PTC元件(4)和支路電流感應單元(5)的串聯回路，所述PTC元件(4)與所述控制開關(3)及支路電流感應單元的串聯回路跨接在所述感應單元(2)與開關(1)的串聯回路兩端。其中，所述開關(1)可以是帶有觸點(頭)的各類通、斷電路的器件。

其中，所述控制開關(3)常開，當支路電流感應單元(5)在感應到電流小到一定電流時，控制所述控制開關(3)開路；當所述電流感應單元(2)在感應到電流大到一定程度時，接通所述控制開關(3)。

其中，主回路感應單元(2)、控制開關(3)和支路感應單元(5)組成一個專用的雙電流繼電器整體，其中感應單元(2)是其中的大電流線圈；感應單元(5)是其中的小電流線圈；控制開關(3)是其中的雙電流繼電器的觸點。

實施本實用新型的PTC消弧裝置，具有結構簡單、造價低、性能可靠等特點，特別是關斷原理與傳統有很大不同，即采用了主動式杜絕電弧的產生，這種主動式結構，基本可以做到無電弧產生或產生的電弧非常小。而傳統滅弧的方式是，電弧產生后再去強行阻斷；而本裝置的特點是在電弧產生的瞬間，進行電弧吸收，從而達到消弧的目的，避免了電弧的產生。這種PTC消弧裝置，可用于各種帶有觸點(頭)的各類通、斷電路的器件上去開、關各種用電裝置，如電器、設備、儀器等，特別適合在直流電路和一些對比火花要求較高的場所中使用。

下面，結合附圖和實施例，進一步說明本實用新型的特點，附圖中：

圖1是說明本實用新型的PTC消弧裝置的原理示意圖；

如圖1所示，本實用新型的PTC消弧裝置主要由PTC器件和控制回路A組成。如圖1所示，整個滅弧裝置與主開關(1)混聯運行。圖1中的方框虛線代表整個消弧裝置，包括與主開關(1)串聯連接的主回路電流感應器(2)，與主開關(1)、主回路電流感應器(2)回路并聯的支回路，該支回路串聯連接有支回路電流感應器(5)、控制開關(3)和PTC器件(4)。其中控制開關(3)是常開的，它受到主回路中電流感應器(2)和支回路電流感應器(5)所控制，當電流感應器(2)感應到主回路中較大電流時，控制開關(3)被接通，當支回路電流感應器(5)感應到支回路電流較小時，控制開關(3)被開路。當主開關(1)K合上后，作為電流感應器的CT器件(2)感應到主電路有電流流過，CT器件(2)發出指令閉合控制開關(3)K1，通過控制開關(3)和支路電流感應單元(5)使PTC元件(4)處于與主開關(1)K并聯狀態，此時PTC元件(4)進入準備工作狀態。當主開關(1)K關斷時(包括各種自保護關斷時)，PTC元件(4)從斷開的一瞬間開始吸收主電路的電流，由于PTC元件(4)在低溫時內阻很小，所以在主回路電流轉移到通過PTC器件(4)時，幾乎無明顯電流變化。此時主電路上的開關兩端電壓也無明顯變化，開關(1)K在近似平衡的電壓下轉換，基本實現無火花切斷主回路。受主回路電流轉移到PTC器件上的原因，PTC在通過很大電流時迅速升溫，當溫度升至特定數字時，PTC內阻快速上升到數十至數百千歐，PTC內阻的變化，使回流電流也同時下降到毫安級，此時控制器A中的支路電流感應單元(5)測到PTC上電流的改變，即檢測到PTC電流小到一定程度，做出關斷K1的指令，由于控制開關(3)K1處于毫安級關斷，基本實現無火花產生，隨著控制開關(3)K1的關斷，整個滅弧工作完成一個周期，此時整個消弧器又處于等待下一次開關的過程。在整個控制處于靜態時，全電路不耗電，并且做到了全關斷、全隔離。感應單元(2)、控制開關(3)和支路感應開關(5)可以是一個專用的雙電流繼電器整體，其中感應單元(2)是其中的大電流線圈；(5)代表其中的小電流線圈；控制開關(3)為雙電流繼電器的觸點。PTC是正溫度系數的熱敏電阻。