[發明專利]單直流電弧室及采用它的雙向直流電氣開關設備

有效

• 申請號: 201110407354.4
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102543520A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: X·周;M·A·朱德斯;N·K·科代拉;W·E·小貝蒂
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: H01H9/44
• 分類號: H01H9/44;H01H73/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明總體上涉及電氣開關設備，尤其涉及直流電氣開關設備，例如直流斷路器。本發明還涉及直流電弧室。

背景技術

可以將采用暴露在空氣中的可分離觸頭的電氣開關設備構造成打開輸送可觀電流的電源電路。這些電氣開關設備、例如斷路器通常經受由觸頭分離導致的電弧放電，并且一般與電弧室、如熄弧溝結合來幫助使電弧熄滅。這樣的熄弧溝通常包括一定數量的導電板，所述導電板借助于電氣絕緣殼體圍繞分離的觸頭彼此隔開地保持。電弧傳導至電弧板，在該電弧板上電弧延伸并冷卻直至熄滅。

已知的塑殼斷路器(MCCB)不是針對在直流(DC)應用中的使用特別設計的。當已知的交流(AC)MCCB被嘗試應用在DC應用中時，將多個電極以串聯的方式電連接，以基于期望的系統DC電壓和系統DC電流來達到所要求的中斷或切換性能。

在DC電流中斷/切換中、尤其是在比較小的DC電流中的一個挑戰是：將電弧驅趕至消弧室。已知的DC電氣開關設備使用永磁體來驅趕電弧至分弧板內。在已知的DC電氣開關設備中，與這種永磁體有關的已知問題包括：DC電氣開關設備的單向操作以及必須使用兩個分開的電弧室來提供雙向操作，這兩個電弧室每個都包括一定數量的電弧板和一組觸頭。這些問題使得在不使尺寸和成本明顯增大的情況下非常難以針對常規DCMCCB使用永磁體。

存在改進直流電氣開關設備的空間。

也存在改進直流電弧室的空間。

發明內容

這些需求以及其它方面通過本發明的實施方式滿足，本發明提供了一種電氣開關(切換)設備，該電氣開關設備具有用以實現雙向DC切換以及中斷的單斷開操作以及永磁體裝置(布置)。

例如，沿著單個電弧室的兩側使用兩個永磁體板，所述電弧室包括單組一定數量(多個)的電弧板、以及用以提供雙電弧室結構鐵磁中心隔板或永磁體。所產生的磁場驅趕電弧至雙電弧室結構的一側內，并依照DC電流的方向來分弧。

在本發明的一個方面中，一種單(單個)直流電弧室包括：鐵磁基部，該鐵磁基部具有第一端部和相對的第二端部；從該鐵磁基部的第一端部布置的第一鐵磁側構件；從該鐵磁基部的相對的第二端部布置的第二鐵磁側構件；從該鐵磁基部設置并處于第一和第二鐵磁側構件之間的第三鐵磁構件；具有第一磁極的第一永磁體，該第一永磁體布置在第一鐵磁側構件上并且面對第三鐵磁側構件；以及具有該第一磁極的第二永磁體，該第二永磁體布置在第二鐵磁側構件上并且面對第三鐵磁構件。

該鐵磁基部的第一端部和從該鐵磁基部的第一端部布置的第一鐵磁側構件可限定第一角部；鐵磁基部的相對的第二端部和從該鐵磁基部的該相對的第二端部布置的第二鐵磁側構件可限定第二角部；該單直流電弧室可限定磁場樣式(圖案，型式)；第一鐵磁側構件與第二鐵磁側構件之間可以觸發電弧；該磁場樣式可以構造成根據流入電弧中的電流的方向來朝向第一和第二角部中的一個驅動(驅趕，推動)電弧。

第一和第二鐵磁側構件可具有第一長度；第三鐵磁構件可具有較小的第二長度；所述第一長度與較小的第二長度的比率可以大于一預定值，該預定值大于1.0。

該預定值可以是約1.33。

在本發明的另一方面中，一種單直流電弧室包括：鐵磁基部，該鐵磁基部具有第一端部和相對的第二端部；從該鐵磁基部的第一端部設置的第一鐵磁側構件；從該鐵磁基部的相對的第二端部設置的第二鐵磁側構件；從該鐵磁基部設置并位于第一和第二鐵磁側構件中間的第三鐵磁構件；具有第一磁極的第一永磁體，該第一永磁體設置在第一鐵磁側構件上并且面向第三鐵磁構件；具有該第一磁極的第二永磁體，該第二永磁體設置在第二鐵磁側構件上并且面向第三鐵磁構件；具有相對的第二磁極的第三永磁體，該第三永磁體設置在第三鐵磁構件上并且面對具有第一磁極的第一永磁體；以及具有該相對的第二磁極的第四永磁體，該第四永磁體設置在第三鐵磁構件上并且面向具有第一磁極的第二永磁體。

在本發明的又一方面中，一種雙向直流電氣開關設備包括：可分離的觸頭(觸點)；操作機構，該操作機構構造成打開和閉合該可分離的觸頭；以及單直流電弧室，該單直流電弧室包括具有第一端部和相對的第二端部的鐵磁基部、從鐵磁基部的第一端部設置的第一鐵磁側構件、從鐵磁基部的相對的第二端部設置的第二鐵磁側構件、從鐵磁基部設置并位于第一鐵磁側構件與第二鐵磁側構件之間的第三鐵磁構件、設置在第一鐵磁側構件上并且面向第三鐵磁構件的具有第一磁極的第一永磁體以及設置在第二鐵磁側構件上并且面向第三鐵磁構件的具有該第一磁極的第二永磁體。