[發(fā)明專利]一種直流接觸器滅弧吹弧裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010311292.6
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN113539746A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李思泓;孫吉升;萬里浩;賈峰;馮璟
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司;上海電器科學(xué)研究院
• 主分類號: H01H50/00
• 分類號: H01H50/00;H01H50/54;H01H50/12;H01H33/72;H01H33/08;H01H33/18
• 代理公司: 上海璀匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31367
• 代理人: 王文穎

本發(fā)明涉及一種直流接觸器滅弧吹弧裝置，屬于直流接觸器技術(shù)領(lǐng)域。直流接觸器包括觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)和殼體；滅弧系統(tǒng)包括滅弧室、引弧裝置和隔弧裝置；觸頭系統(tǒng)的動(dòng)觸頭和滅弧室設(shè)有引弧裝置；殼體內(nèi)設(shè)有隔弧裝置。本發(fā)明在產(chǎn)品體積一定的前提下，改進(jìn)滅弧室結(jié)構(gòu)，增加引弧裝置和隔弧裝置結(jié)構(gòu)，充分利用有限的內(nèi)部空間滅弧。并且實(shí)現(xiàn)了高溫燃弧氣體的在接觸器腔體內(nèi)氣道循環(huán)與擴(kuò)散，加強(qiáng)電弧冷卻效果，避免主腔體污染，進(jìn)一步提升滅弧能力。觸橋兩側(cè)的動(dòng)靜觸頭之間產(chǎn)生的高溫氣體，在各自的氣流通道流動(dòng)。在出現(xiàn)短路故障情況下，降低觸頭融焊的風(fēng)險(xiǎn)，提高接觸可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流接觸器滅弧吹弧裝置，屬于直流接觸器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

直流接觸器是指用在直流回路中的一種接觸器，主要用來控制直流電路(主電路、控制電路和勵(lì)磁電路等)。直流接觸器需要頻繁開閉大負(fù)荷電流，所以必須具備很強(qiáng)的滅弧能力，而且要具有靈活的觸頭系統(tǒng)和可靠的電磁系統(tǒng)。

在新能源應(yīng)用領(lǐng)域，例如純電動(dòng)車輛通常采用高壓直流接觸器負(fù)責(zé)動(dòng)力電池系統(tǒng)的接通與分?jǐn)啵⒖稍谝馔獍l(fā)生時(shí)斷開高壓電池系統(tǒng)。電觸頭在從接通到斷開的過程中會有放電現(xiàn)象并產(chǎn)生電弧，電弧的產(chǎn)生會延遲電路的開斷，較高的電弧能量甚至?xí)龤щ娪|頭，造成電觸頭融焊，且由于目前直流接觸器都采用密封形式，嚴(yán)重情況下會導(dǎo)致開關(guān)電器的著火爆炸。

在現(xiàn)有技術(shù)中，為了使直流接觸器產(chǎn)品體積小，運(yùn)行負(fù)載高，高壓直流接觸器通常采用密封充氣外加磁場使金屬相電弧橫向拉長，電弧在滅弧介質(zhì)中迅速冷卻復(fù)合去游離。通常情況下，以上技術(shù)手段滅弧空間有限，燃弧時(shí)間較長，滅弧容量較低，電氣壽命指標(biāo)提升難度較大并且在熄弧過程中所產(chǎn)生金屬顆粒以及碳化雜質(zhì)聚集在滅弧腔體內(nèi)部，污染腔體，容易導(dǎo)致一定程度的電壽命后絕緣能力的下降。例如：目前市場上泰科、松下、LS等廠商均應(yīng)用磁吹滅弧技術(shù)手段，其處于較高等級的分?jǐn)鄺l件下，壽命能力驟然下降，甚至?xí)ā?/p>

目前常見的高壓直流接觸器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如附圖1a、1b所示。現(xiàn)有專利文獻(xiàn)中，中國發(fā)明專利公告號CN102074387A與CN104412353A也分別公開了兩種高壓直流接觸器的典型結(jié)構(gòu)布置。這種設(shè)計(jì)的不足之處在于：觸頭滅弧系統(tǒng)并未充分利用接觸器上部型腔體積(圖1b為側(cè)視圖，動(dòng)觸橋兩側(cè)的空腔與觸頭滅弧系統(tǒng)隔離，該空腔并未有效利用)，滅弧容量有限，同時(shí)僅僅依靠氣體氛圍條件下永磁體磁吹滅弧的技術(shù)手段難以繼續(xù)提升滅弧能力，縮短燃弧時(shí)間。滅弧室采用方形封閉腔體，滅弧通道狹長，高溫燃弧氣體無法流動(dòng)循環(huán)，在較高等級的分?jǐn)嘞氯菀壮霈F(xiàn)燃弧氣體無法逸散并快速冷卻，內(nèi)腔壓力過大造成產(chǎn)品爆炸。

現(xiàn)有新能源應(yīng)用領(lǐng)域中，動(dòng)力電池系統(tǒng)一般為400VDC，未來可能大幅度提升，因此高壓直流接觸器需要更強(qiáng)的滅弧能力，能夠安全地開啟和關(guān)閉相對大的電流，并且能夠避免熔焊和過量的電弧對接觸器中觸頭的損害。所以本技術(shù)領(lǐng)域迫切需要在直流接觸器中采用滅弧裝置，以實(shí)現(xiàn)高效可靠的滅弧效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決直流接觸器中實(shí)現(xiàn)高效可靠的滅弧作用的技術(shù)問題。

為達(dá)到解決上述問題的目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是提供一種直流接觸器滅弧吹弧裝置，直流接觸器包括觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)和殼體；所述殼體內(nèi)設(shè)有觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)；所述觸頭系統(tǒng)包括靜觸頭和動(dòng)觸頭；所述電磁系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)中軸、靜鐵芯、動(dòng)鐵芯、骨架線圈、金屬杯以及軛鐵；所述電磁系統(tǒng)上方設(shè)有觸頭系統(tǒng)，觸頭系統(tǒng)周邊設(shè)有滅弧系統(tǒng)；所述滅弧系統(tǒng)包括滅弧室、引弧裝置、隔弧裝置和磁吹裝置；所述滅弧室設(shè)于直流接觸器動(dòng)觸頭與靜觸頭之間相對運(yùn)動(dòng)區(qū)域的外側(cè)周邊，兩個(gè)靜觸頭之間；所述動(dòng)觸頭和滅弧室設(shè)有引弧裝置；所述殼體內(nèi)設(shè)有圓筒形的隔弧裝置；圓筒形的隔弧裝置的圓筒壁和殼體之間設(shè)有磁吹裝置。

優(yōu)選地，所述的引弧裝置包括動(dòng)觸頭設(shè)有的引弧部和滅弧室設(shè)有的引弧片；所述動(dòng)觸頭上設(shè)有向滅弧室延伸的引弧部；所述滅弧室靠近靜觸頭的一端設(shè)有向靜觸頭延伸的引弧片。

優(yōu)選地，所述動(dòng)觸頭的引弧部設(shè)為從動(dòng)觸頭平面沿產(chǎn)生電弧路徑的方向向滅弧室折彎延伸的折彎部。