[發明專利]一種大功率直流電器開關

在審

• 申請號: 201811408285.7
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109273314A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 宋效敏
• 申請（專利權）人: 上海為鵬科技有限公司
• 主分類號: H01H33/18
• 分類號: H01H33/18;H01H33/22
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;徐雯瓊

本發明公開一種大功率直流電器開關，包含：滅弧罩，其下方設置有絕緣支架和位于絕緣支架下方且位于線圈上方的磁軛，滅弧罩外側和線圈外側均被一金屬套筒所包圍；與滅弧罩相配合的一對靜觸頭，靜觸頭下方設有與靜觸頭接觸或分離以實現直流電器開關的接通或斷開的動觸頭組件；一對永磁鐵，每個永磁鐵設置在滅弧罩的側壁與金屬套筒的側壁之間，且永磁鐵與金屬套筒相接觸以增加磁場強度。本發明通過滅弧結構的設計使得永磁鐵的磁場強度增加，解決電弧對滅弧罩燒蝕問題，并使得滅弧氣體更容易擴散至金屬套筒上進行散熱，從而提高直流電器開關的使用壽命。

技術領域

本發明涉及直流開關領域，特別涉及大功率直流電器開關。

背景技術

近年來，隨著新能源電動汽車、充電樁和儲能電池的發展，高電壓直流電磁開關(高壓直流接觸器和繼電器)的應用已經越來越普遍，已經成為電動汽車和充電樁中控制直流電路通斷的必備電器元件。直流電磁開關通常采用由線圈和鐵芯構成的電磁系統作為控制和執行部件，來驅動開關電器內部的機構使動、靜觸頭接通或斷開而實現開關功能。

電器開關在分斷高電壓、大電流的電路時產生電弧，直流電不像交流電一樣存在便于電弧熄滅的過零點，所以直流電弧更加不容易熄滅，電弧燃燒時的溫度達到幾千度對電器開關有極大的損害，影響開關的電壽命。

現有直流開關技術中，永磁鐵通常鑲嵌在滅弧罩之內，即永磁鐵與金屬套筒之間通過絕緣壁隔離，永磁鐵的磁場強度比較弱不利于電弧熄滅。由于利用永磁鐵或滅弧氣體的方式進行滅弧，然而永磁鐵的磁場強度隨著溫度的升高而存在不可逆的衰減，使直流開關的滅弧性能逐漸降低，而滅弧氣體通常被密封在滅弧室內很難將熱量快速擴散出去。另外，滅弧氣體與金屬套筒之間也被滅弧罩的側壁隔離，電弧容易對滅弧罩的側壁直接燒蝕引起燃燒或增加動觸頭、靜觸頭之間的雜質影響產品的接通，由此造成直流電器開關的電氣壽命短、可靠性低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大功率直流電器開關，利用電磁鐵驅動機構控制電路的開關動作并通過磁吹的方式進行滅弧，實現切換高電壓大電流直流電路的功能，由于結合永磁鐵和滅弧氣體兩種方式實現滅弧，并通過設計使永磁鐵的磁場強度增加并將電弧產生的熱量快速傳導出去，解決電弧對滅弧罩燒蝕問題，進而提高電器開關的使用可靠性，提高直流電器開關的使用壽命。

為了達到上述目的，本發明公開了一種大功率直流電器開關，包含：

滅弧罩，其下方設置有絕緣支架和位于絕緣支架下方且位于線圈上方的磁軛，所述滅弧罩外側和所述線圈外側均被一金屬套筒所包圍；所述金屬套筒和所述滅弧罩放置于底座中，并通過環氧樹脂覆蓋；

與所述滅弧罩相配合的一對靜觸頭，所述靜觸頭下方設有與所述靜觸頭接觸或分離以實現直流電器開關的接通或斷開的動觸頭組件；

沿兩個靜觸頭中心點連線方向上相對放置的一對永磁鐵，每個永磁鐵設置在所述滅弧罩的側壁與所述金屬套筒的側壁之間，所述永磁鐵與所述金屬套筒相接觸，所述永磁鐵的磁性方向垂直于所述動觸頭組件的動觸頭和所述靜觸頭之間的電流方向。

優選地，所述永磁鐵與所述金屬套筒直接接觸，或者，所述永磁鐵與所述金屬套筒之間通過設置薄壁實現間接接觸。

優選地，所述永磁鐵與所述靜觸頭之間通過所述滅弧罩的部分側壁進行絕緣隔離；所述絕緣支架設有用于防止燃燒顆粒物進入動觸頭組件的鐵芯彈簧中的環形圍擋結構。

優選地，在垂直方向上，所述永磁鐵的上端通過所述滅弧罩的凸緣進行限位，所述永磁鐵的下端通過所述絕緣支架的突起進行限位；和/或，在垂直方向上，所述永磁鐵上端面處于所述靜觸頭下端面的上方，所述永磁鐵下端面處于所述動觸頭上端面的下方。

優選地，所述動觸頭的橫向長度大于兩個靜觸頭中心點連線的長度。

優選地，所述滅弧罩上設有用于限制所述動觸頭擺動的若干個薄壁。