[發明專利]一種中壓直流斷路器小電流電弧磁吹裝置及其吹弧方法

有效

• 申請號: 201210040952.7
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102592908A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 紐春萍;吳振飛;榮命哲;葉小松;楊蕓;邢鳴
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01H73/18
• 分類號: H01H73/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明設計一種應用于直流斷路器的快速脫扣裝置，特別涉及一種中壓直流斷路器小電流電弧磁吹裝置及其吹弧方法。?

背景技術

隨著現代化進程不斷推進，直流供電系統與工業發展和民眾的日常生活的聯系愈發緊密，目前我國城市軌道交通、太陽能發電、冶煉、化工、船電、礦山等許多重要行業中均采用了直流供電系統。其中，直流斷路器具有可靠切斷直流回路故障電流的保護功能，是直流供電系統安全運行的保證。在我國經濟迅速發展以及工業交通部門逐步的現代化的同時，對供電系統可靠性的要求也愈發嚴格，由此對其開斷性能提出了越來越高的要求。?

當線路出現故障電流時，要求斷路器在最短時間內將其開斷。斷路器動靜觸頭分離后，觸頭間的電弧一方面靠觸頭的分離而被切向拉長(平行弧軸方向)，另一方面會因導電回路電流所產生的磁場而被法向拉長(垂直弧軸方向)。其中，后者法向拉長電弧不僅使電弧長度增加，還使電弧產生橫向運動，并使電弧迅速進入柵片進行切割并冷卻，最終使電弧迅速熄滅，是斷路器能成功分斷故障電流的重要因素。此外，當分斷的電流值較大時，觸頭及跑弧道區域磁場強度較大，磁吹電弧作用明顯，因此大電流電弧較容易開斷。但當開斷小電流電弧時，磁吹作用明顯減弱，小電流電弧受到的橫向磁場電動力過小，?導致電弧將不能迅速進入柵片進行冷卻和切割，卻停留在觸頭之間長時間持續燃燒，造成動靜觸頭嚴重燒蝕，材料損耗，觸頭表面局部集中金屬液滴飛濺，最終導致開斷失敗。因此，斷路器的小電流電弧分斷一直是開關電器行業研究的重點和難點。?

發明內容

本發明的目的在于：利用磁吹線圈，設計并提供一種能夠應用于直流斷路器，能有效增強觸頭區域電磁場強度，并成功分斷小電流電弧的磁吹裝置及其吹弧方法。?

一種中壓直流斷路器小電流電弧磁吹裝置，包括滅弧室柵片、勵磁線圈、連接在勵磁線圈上的小電流檢測判斷系統、在勵磁線圈中間安裝的鐵芯、平行地固定于鐵芯兩側并夾緊鐵芯的Y型增磁引鐵、跑弧道、動觸頭和靜觸頭；所述勵磁線圈安裝在滅弧室平行于滅弧室柵片的一側；所述Y型增磁引鐵緊貼滅弧室外殼側壁安裝，在Y型增磁引鐵之間對稱設置有跑弧道，跑弧道的下方設置有動觸頭和靜觸頭。?

所述滅弧室柵片為V型排列，V型排列的滅弧室柵片靠近中間的開槽低，長度長；靠近兩邊的開槽高，長度短。?

所述勵磁線圈中間安設有一個鐵芯，勵磁線圈通過電流導線連接到外加直流激勵。

基于所述中壓直流斷路器小電流電弧磁吹裝置的吹弧方法，滅弧室柵片為V型排列，中間靠近動靜觸頭柵片的開槽低，靠近兩邊的?開槽逐漸變高。由于柵片的材料為鐵，對電弧有吸引作用。這種開槽及排列方法能最大程度利用鐵磁材料對電弧的吸引作用，有利于使小電流電弧盡快進入柵片。?

在開斷電流的過程中，斷路器動靜觸頭分離后，小電流檢測判斷控制裝系統將測量并判斷觸頭間的電弧電流值；若達到或低于小電流設定值，小電流檢測判斷控制裝系統會發出信號，使勵磁線圈通電，因此會在線圈鐵芯和增磁引鐵中產生磁通；由于兩片Y型增磁引鐵平行地固定于勵磁線圈中的鐵芯兩側，并夾緊鐵芯；且兩片增磁引鐵之間的空間對應于斷路器觸頭和跑弧道的區域，故斷路器觸頭和跑弧道的區域的磁場會因增磁引鐵對磁路的引導而局部明顯加強；因此開斷小電流電弧時，電弧在該磁場中受到指向柵片方向的較大電動力，小電流電弧在該力的作用下橫向運動，并迅速進入柵片進行切割并冷卻，最終使電弧快速熄滅。?

本發明采用V型滅弧室柵片，在滅弧室外殼與柵片平行的側面安設加勵磁線圈，勵磁線圈外接小電流檢測判斷系統。在滅弧室外殼兩側上對應動靜觸頭和跑弧道的區域分別各安設一片Y型增磁引鐵。本裝置可有效增強觸頭及跑弧道區域的磁場，對于使觸頭區域的小電流電弧快速進入柵片，并最終成功開斷電弧，減小設備故障概率有顯著作用。此外，本裝置結構緊湊，合理利用可優化斷路器空間布局，減小其體積。?

附圖說明

圖1是一種中壓直流斷路器小電流電弧磁吹裝置立體圖；?

圖2是一種中壓直流斷路器小電流電弧磁吹裝置立體分解圖；?

圖3是一種中壓直流斷路器小電流電弧磁吹裝置主視圖；?

圖4是一種中壓直流斷路器小電流電弧磁吹裝置剖視圖；?

其中：1為滅弧室柵片；2為勵磁線圈；3為鐵芯；4為Y型增磁引鐵；5為跑弧道；6為動觸頭；7為靜觸頭。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。?