專利名稱：氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直流開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能型直流斷路器。
背景技術(shù)：
直流斷路器，我國(guó)主要用于工礦電機(jī)車上，對(duì)直流電機(jī)作短路或過(guò)載保護(hù)用?，F(xiàn)有 的直流快速斷路器， 一般采用直流螺管電磁鐵操作傳動(dòng)這種結(jié)構(gòu)形式與采用直流電機(jī)、 風(fēng)動(dòng)機(jī)制成的操作機(jī)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但其操作電流大，分閘時(shí)間長(zhǎng)，為此，必 須加大導(dǎo)線直徑，加大電磁鐵尺寸，從而使整個(gè)斷路器體積變大。由于電磁鐵尺寸加大 所引起的自身過(guò)熱及沖擊力，難以滿足電機(jī)車的頻繁操作要求。
專利文獻(xiàn)CN2105761U公開了一種電機(jī)車直流快速斷路器，由滅弧系統(tǒng)、機(jī)架、操 作機(jī)構(gòu)、觸頭和過(guò)電流脫扣系統(tǒng)組成，其特征是用一只單作用汽缸或雙作用汽缸傳動(dòng)操 作機(jī)構(gòu)，并通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)操作斷路器觸頭的閉合。從其說(shuō)明書附圖1可以清楚地觀察到， 其連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，零部件較多，容易發(fā)生故障，難以長(zhǎng)期可靠運(yùn)行；另外， 眾所周知，直流電由于無(wú)零點(diǎn)，其滅弧與交流電滅弧相比，較為困難，而該種直流斷路 器的滅弧系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，僅依靠滅弧板將電弧引向滅弧罩中，滅弧效果較差，所以其滅 弧效果也亟需改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、能夠快速吹斷電弧、有效減小電弧長(zhǎng)度，有效 提高滅弧速度的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是 一種氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，包括基座、 進(jìn)線母排、與所述進(jìn)線母排電連接的動(dòng)觸頭、動(dòng)觸頭支持件、靜觸頭、與所述靜觸頭電 連接的出線母排、靜觸頭支持件、用于帶動(dòng)動(dòng)觸頭做分合閘動(dòng)作的操作機(jī)構(gòu)和用于滅弧 的滅弧機(jī)構(gòu)；所述滅弧機(jī)構(gòu)包括滅弧罩和引弧角；所述滅弧機(jī)構(gòu)還包括一用于關(guān)閉或?qū)?通與外界氣源連通管路的常閉式電磁閥和一個(gè)用于快速吹斷電弧的吹氣嘴；所述吹氣嘴 的進(jìn)氣口通過(guò)管道與常閉式電磁閥連通。
上述技術(shù)方案中，所述吹氣嘴的出氣口正對(duì)著分閘時(shí)動(dòng)靜觸頭之間產(chǎn)生的電弧設(shè)置。
4上述技術(shù)方案中，所述靜觸頭支持件與所述出線母排電連接；所述靜觸頭設(shè)置在靜 觸頭支持件的上端，所述吹氣嘴設(shè)置在所述靜觸頭下方。
上述技術(shù)方案中，所述操作機(jī)構(gòu)包括永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)、絕緣傳動(dòng)桿和夾持桿； 所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)設(shè)有可伸縮的動(dòng)作桿和電磁線圈；所述夾持桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸 與所述動(dòng)觸頭支持件的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述夾持桿的另一端設(shè)有腰孔，并通過(guò)穿過(guò)該腰 孔的轉(zhuǎn)軸與絕緣傳動(dòng)桿的一端相連接；所述絕緣傳動(dòng)桿的另一端與所述動(dòng)作桿固定連 接。
上述技術(shù)方案中，所述操作機(jī)構(gòu)還包括為所述夾持桿提供復(fù)位彈力的彈簧；所述動(dòng) 觸頭支持件與所述進(jìn)線母排電連接；所述動(dòng)觸頭支持件的上端設(shè)有動(dòng)觸頭，所述動(dòng)觸頭 支持件的下端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在基座上。
上述技術(shù)方案中，所述吹氣嘴的形狀是三角形或喇叭口形；所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī) 構(gòu)中的動(dòng)作桿水平設(shè)置，所述絕緣傳動(dòng)桿和夾持桿可在動(dòng)作桿的帶動(dòng)下沿水平方向做往 復(fù)移動(dòng)；所述夾持桿在做水平直線往復(fù)移動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)所述動(dòng)觸頭支持件往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)一 定角度，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸頭與靜觸頭的分合閘操作。
上述技術(shù)方案中，所述進(jìn)線母排和出線母排均是水平設(shè)置的接線柱，且出線母排設(shè) 置在進(jìn)線母排的上方；所述動(dòng)觸頭位于左側(cè)，且所述動(dòng)觸頭支持件固定在所述出線母排 上；所述靜觸頭支持件位于右側(cè)，所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)和所述常閉式電磁闊設(shè)置在 基座上，且所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)設(shè)置在常閉式電磁閥上方；所述滅弧罩設(shè)置在動(dòng)觸 頭和靜觸頭的上方。
上述技術(shù)方案中，還包括一個(gè)智能電子控制器和一個(gè)套設(shè)在所述進(jìn)線上的用于對(duì)電 流進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣的直流電流傳感器。
上述技術(shù)方案中，所述智能電子控制器對(duì)實(shí)時(shí)取樣的電流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比 較，并在過(guò)流和過(guò)載的情況下向常閉式電磁閥和永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的電信 號(hào)，控制永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)做出分合閘動(dòng)作，并在分閘的同時(shí)啟動(dòng)所述常閉式電磁閥， 使其導(dǎo)通氣源，進(jìn)而使高壓氣體經(jīng)過(guò)管路進(jìn)入吹氣嘴中并從吹氣嘴的出氣口吹向電弧。
上述技術(shù)方案中，所述滅弧機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)用于磁引滅弧的線圈組件；所述線圈組 件包括設(shè)有缺口的矩形鐵心和套設(shè)在鐵心上的線圈；所述動(dòng)觸頭與靜觸頭設(shè)置在所述缺 口中間；所述線圈與所述進(jìn)線母排電連接。
本發(fā)明具有積極的效果(l)本發(fā)明中，由于所述滅弧機(jī)構(gòu)還包括一用于關(guān)閉或?qū)?通與外界氣源連通管路的常閉式電磁閥；所述靜觸頭支持件上設(shè)有用于引導(dǎo)氣流吹出方 向的吹氣嘴；所述吹氣嘴的內(nèi)端也即進(jìn)氣口通過(guò)管道與常閉式電磁閥連通。在分閘時(shí)，外接智能電子控制器向永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)中的電磁線圈放電，同時(shí)也給常閉式電磁閥 通電，時(shí)間持續(xù)約2秒鐘，電磁閥工作，導(dǎo)通與外界氣源的管路，高壓氣體經(jīng)過(guò)電磁閥 以及相應(yīng)管路進(jìn)入吹氣嘴，并從吹氣嘴的吹氣口中吹出；此時(shí)動(dòng)靜觸頭分離，電弧產(chǎn)生， 但是在高壓氣體的吹拂作用下，使得電弧被快速吹斷，從而有效減小電弧長(zhǎng)度；因?yàn)橹?流電不像交流電一樣有零點(diǎn)，所以如果不快速吹斷電弧的話，電弧將拉得較長(zhǎng)，熄火時(shí) 間也隨之增長(zhǎng)；電弧被吹斷后，在高壓氣體的繼續(xù)吹拂作用下，以及引弧角的引弧作用 下，快速進(jìn)入滅弧罩內(nèi)熄??；所以本發(fā)明可有效增加滅弧速度，提高滅弧效果。
(2) 本發(fā)明中，所述吹氣嘴的外端也即出氣口正對(duì)著分閘時(shí)產(chǎn)生的電弧設(shè)置。只 有這樣，從吹氣嘴中吹出的高壓氣體，才能快速把電弧吹入到滅弧罩中，達(dá)到快速滅弧 效果。
(3) 本發(fā)明中，所述靜觸頭支持件與所述出線母排電連接；所述靜觸頭設(shè)置在靜 觸頭支持件的上端，所述吹氣嘴設(shè)置在靜觸頭支持件上、且位于所述靜觸頭下方。由于 吹氣嘴的位置設(shè)置得當(dāng)，有效減小整體體積，并簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
(4) 本發(fā)明中，所述操作機(jī)構(gòu)包括永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)、絕緣傳動(dòng)桿和夾持桿； 所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)設(shè)有可伸縮的動(dòng)作桿和電磁線圈；所述夾持桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸 與所述動(dòng)觸頭支持件的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述夾持桿的另一端設(shè)有腰孔，并通過(guò)穿過(guò)該腰 孔的轉(zhuǎn)軸與絕緣傳動(dòng)桿的一端相連接；所述絕緣傳動(dòng)桿的另一端與所述動(dòng)作桿固定連 接。與專利文獻(xiàn)CN2105761U公開的電機(jī)車直流快速斷路器相比，本發(fā)明的操作機(jī)構(gòu)較 為簡(jiǎn)化，且零部件較少，不易發(fā)生機(jī)械故障，可以長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
(5) 本發(fā)明中，所述操作機(jī)構(gòu)還包括為所述夾持桿提供復(fù)位彈力的彈簧。在分合 閘時(shí)，該種操作機(jī)構(gòu)由于腰孔和彈簧的存在，從而具有一定得緩沖效果，保護(hù)動(dòng)靜觸頭； 另外，隨著分合閘次數(shù)的增加，動(dòng)靜觸頭會(huì)有一定的磨損，但是由于該彈簧在合閘后， 通過(guò)向夾持桿施加壓力，從而可把動(dòng)觸頭緊緊壓在靜觸頭上，有效防止動(dòng)靜觸頭之間因 磨損而造成接觸不良。
(6) 本發(fā)明中，還包括還包括一個(gè)智能電子控制器和一個(gè)套設(shè)在所述進(jìn)線母排上 的用于對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣的直流電流傳感器；所述智能電子控制器對(duì)實(shí)時(shí)取樣的電流 值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，并在過(guò)流和過(guò)載的情況下向常閉式電磁閥和永磁式電磁動(dòng)作 機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的電信號(hào)，控制永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)做出分合閘動(dòng)作，并在分閘的同時(shí)啟 動(dòng)所述常閉式電磁閥，使其導(dǎo)通氣源，使得高壓氣體經(jīng)過(guò)管路進(jìn)入吹氣嘴中并從吹氣嘴 的出氣口吹向電弧。利用該智能電子控制器和直流電流傳感器可以有效實(shí)現(xiàn)智能化操 作。
(7) 本發(fā)明中，所述滅弧機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)用于磁引滅弧的線圈；所述線圈設(shè)置在動(dòng)觸頭的遠(yuǎn)離靜觸頭的一側(cè)，且所述線圈中心正對(duì)所述靜觸頭設(shè)置。該線圈在分閘時(shí)， 產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，從而將電弧快速引入滅弧罩中，進(jìn)一步增加滅弧速度。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1所示氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器中操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2中氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器中線圈組件的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖所示標(biāo)記為基座l，進(jìn)線母排2，動(dòng)觸頭3，動(dòng)觸頭支持件4，靜觸頭5，出 線母排6，靜觸頭支持件7，操作機(jī)構(gòu)8，永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)81，動(dòng)作桿811，絕緣傳 動(dòng)桿82，夾持桿83，腰孔831，缺口 832，彈簧84，連接板85，滅弧機(jī)構(gòu)9，滅弧罩 91，引弧角92，常閉式電磁閥93，吹氣嘴94，進(jìn)氣口 941，出氣口 942，線圈組件95， 矩形鐵心951,缺口95H，線圈952，管道96，直流電流傳感器100。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)
圖1至圖3顯示了本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
，其中圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意 圖；圖2為圖1所示氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器中操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為 圖2中氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器中線圈組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例是一種氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，見(jiàn)圖1至圖3，包括基座l、進(jìn) 線母排2、與所述進(jìn)線母排2電連接的動(dòng)觸頭3、動(dòng)觸頭支持件4、靜觸頭5、與所述靜 觸頭5電連接的出線母排6、靜觸頭支持件7、用于帶動(dòng)動(dòng)觸頭3做分合閘動(dòng)作的操作 機(jī)構(gòu)8和用于滅弧的滅弧機(jī)構(gòu)9;所述滅弧機(jī)構(gòu)9包括滅弧罩91、引弧角92、 一用于關(guān) 閉或?qū)ㄅc外界氣源連通管路的常閉式電磁閥93、 一個(gè)用于快速吹斷電弧的吹氣嘴94、 連通常閉式電磁閥93與吹氣嘴94進(jìn)氣口的管道96、和一個(gè)用于磁引滅弧的線圈組件 95。所述吹氣嘴94的進(jìn)氣口 941通過(guò)管道與常閉式電磁閥93連通，所述吹氣嘴94的 出氣口 942設(shè)置在靜觸頭5的下方。所述吹氣嘴94的形狀是三角形或喇叭口形；本實(shí) 施例選用三角形，所述吹氣嘴94的出氣口 942正對(duì)著分閘時(shí)動(dòng)靜觸頭之間產(chǎn)生的電弧 設(shè)置。
所述常閉式電磁閥93與外界高壓氣源連通。
所述靜觸頭支持件7與所述出線母排6電連接；所述靜觸頭5設(shè)置在靜觸頭支持件 7的上端，所述吹氣嘴94設(shè)置在所述靜觸頭5下方。
見(jiàn)圖3，所述線圈組件95包括設(shè)有缺口 9511的矩形鐵心951和套設(shè)在鐵心951上的線圈952;所述動(dòng)觸頭3與靜觸頭5設(shè)置在所述缺口 9511中間；所述線圈952與所述 進(jìn)線母排2電連接。
見(jiàn)圖2，所述操作機(jī)構(gòu)8包括永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)81、絕緣傳動(dòng)桿82、夾持桿83 和為所述夾持桿83提供復(fù)位彈力的彈簧84;所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)81設(shè)有可伸縮的 動(dòng)作桿811和電磁線圈；所述夾持桿83的的一端設(shè)有缺口 832，套在所述動(dòng)觸頭支持件 4上，并通過(guò)轉(zhuǎn)軸與所述動(dòng)觸頭支持件4的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述夾持桿83的另一端設(shè)有 腰孔831。
所述夾持桿83的另一端通過(guò)一個(gè)設(shè)有軸孔的連接板85與絕緣傳動(dòng)桿82相連接， 具體是， 一個(gè)銷軸同時(shí)插入連接板85的軸孔、夾持桿的腰孔831和絕緣傳動(dòng)桿82端部 的軸孔中，將三者同時(shí)連接起來(lái)；所述絕緣傳動(dòng)桿82的另一端與所述動(dòng)作桿811固定 連接。
所述夾持桿83的設(shè)有腰孔831的一端的外徑較小，所述彈簧84套設(shè)在夾持桿83 的該端上，且其一端抵在夾持桿83上，另一端抵在連接板85上；由于彈簧84和腰孔 831的配合，使得動(dòng)觸頭在與靜觸頭合閘時(shí)，具有一定的緩沖效果。這一點(diǎn)很至關(guān)重要， 因?yàn)橛来攀诫姶艅?dòng)作機(jī)構(gòu)81的動(dòng)作較為急速，分合閘的速度較快，如果沒(méi)有緩沖作用， 將很容易損壞動(dòng)靜觸頭。
所述動(dòng)觸頭支持件4與所述進(jìn)線母排2電連接；所述動(dòng)觸頭支持件4的上端設(shè)有動(dòng) 觸頭3，所述動(dòng)觸頭支持件4的下端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在基座1上。
所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)81中的動(dòng)作桿811水平設(shè)置，所述絕緣傳動(dòng)桿82和夾持 桿83可在動(dòng)作桿811的帶動(dòng)下沿水平方向做往復(fù)移動(dòng)；所述夾持桿83在做水平直線往 復(fù)移動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)所述動(dòng)觸頭支持件4往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸頭3與靜觸 頭5的分合閘操作。
本實(shí)施例中，所述進(jìn)線母排2和出線母排6均是水平設(shè)置的接線柱，且出線母排6 設(shè)置在進(jìn)線母排2的上方；所述靜觸頭5位于基座左側(cè)端，且所述靜觸頭支持件7固定 在所述出線母排6上；所述動(dòng)觸頭支持件4位于基座右側(cè)端，所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu) 81和所述常閉式電磁閥93設(shè)置在基座1上，且所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)81設(shè)置在常閉 式電磁閥93上方；所述滅弧罩91設(shè)置在動(dòng)觸頭3和靜觸頭5的上方。
本實(shí)施例還包括一個(gè)智能電子控制器(圖上未畫出)和一個(gè)套設(shè)在所述進(jìn)線上的用 于對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣的直流電流傳感器100。所述直流電流傳感器100優(yōu)選采用霍爾 電流傳感器。所述智能電子控制器對(duì)實(shí)時(shí)取樣的電流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，并在過(guò) 流和過(guò)載的情況下向常閉式電磁閥93和永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)81發(fā)出相應(yīng)的電信號(hào)，控 制永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)81做出分合閘動(dòng)作，并在分閘的同時(shí)啟動(dòng)所述常閉式電磁閥93，使其導(dǎo)通氣源，進(jìn)而使高壓氣體經(jīng)過(guò)管路進(jìn)入吹氣嘴94中并從吹氣嘴94的出氣口 942 吹向電弧。
本實(shí)施例主要用于高壓大電流工作環(huán)境下，其工作電壓是1500V，額定工作電流可 調(diào)至1800A至3000A;智能電子控制器與高性能的霍爾電流傳感器相配合，能夠在工作 運(yùn)行時(shí)，對(duì)運(yùn)行電流進(jìn)行近乎實(shí)時(shí)的跟蹤監(jiān)測(cè)，同時(shí)其額定工作電流最大值還可以在 1800A至3000A范圍內(nèi)選挑， 一旦電路電流超出預(yù)設(shè)值后，或電路短路和過(guò)載后，智能 電子控制器能夠在0.012毫秒內(nèi)的時(shí)間迅速給出分閘信號(hào)。
在需要分閘時(shí)，在智能電子控制器控制下，永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)屮的電磁分閘線圈 通電，同時(shí)常閉式電磁閥也通電導(dǎo)通，時(shí)間為2秒，從而實(shí)現(xiàn)分閘。此時(shí)，外接高壓氣 源中的高壓氣體經(jīng)過(guò)常閉式電磁閥93、管道96,進(jìn)入到吹氣嘴的進(jìn)氣口 941，最終從吹 氣嘴的出氣口 942中吹向電弧(見(jiàn)圖1中箭頭所示)；動(dòng)靜觸頭剛分開時(shí)，其間產(chǎn)生拉 弧，在高壓氣體吹拂下，拉弧很快被吹斷，從而有效減少拉弧長(zhǎng)度，以利于熄弧。
在高壓氣體的繼續(xù)吹拂下，以及在導(dǎo)弧角的引弧作用下，以及在線圈組件的磁引滅 弧作用等的聯(lián)合作用下，被吹斷的電弧迅速進(jìn)入到滅弧罩屮熄滅。
另外，本實(shí)施例中的銀鎢合金動(dòng)觸頭3、靜觸頭5采用特殊材料及工藝方法制備而 成，具體是選用熔點(diǎn)高的金屬例如銀片制成多孔體的骨架，再將熔點(diǎn)較低的銀鎢合金粉 末放置在多孔體骨架上面或下面，升溫至骨架熔點(diǎn)以下，銀鎢合金熔點(diǎn)以上，由于銀鎢 合金粉末熔化，多孔體骨架未熔化，溶化后的銀鎢合金填充到多孔體骨架的孔隙中，從 而形成的致密制品。其優(yōu)點(diǎn)是制成的觸頭(也稱觸點(diǎn))具有良好的導(dǎo)電性和易加工性， 既具有鎢的高熔點(diǎn)、高硬度、耐電弧侵蝕、抗熔焊、材料轉(zhuǎn)移少的特點(diǎn)，其最大的特點(diǎn) 就是對(duì)大電流電弧的承受能力強(qiáng)，不易出現(xiàn)熔化、度形、龜裂、鼓泡等不良現(xiàn)象。
本實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)施例中，由于所述滅弧機(jī)構(gòu)還包括一用于關(guān)閉或
導(dǎo)通與外界氣源連通管路的常閉式電磁闊；所述靜觸頭支持件上設(shè)有用于引導(dǎo)氣流吹出 方向的吹氣嘴；所述吹氣嘴的內(nèi)端也即進(jìn)氣口通過(guò)管道與常閉式電磁閥連通。在分閘時(shí)， 外接智能電子控制器向永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)中的電磁線圈放電，同時(shí)也給常閉式電磁閥 通電，吋間持續(xù)約2秒鐘，電磁閥工作，導(dǎo)通與外界氣源的管路，高壓氣體經(jīng)過(guò)電磁閥 以及相應(yīng)管路進(jìn)入吹氣嘴，并從吹氣嘴的吹氣口中吹出；此時(shí)動(dòng)靜觸頭分離，電弧產(chǎn)生， 但是在高壓氣體的吹拂作用下，使得電弧被快速吹斷，從而有效減小電弧K:度；因?yàn)橹?流電不像交流電一樣有零點(diǎn)，所以如果不快速吹斷電弧的話，電弧將拉得較長(zhǎng)，熄火時(shí) 間也隨之增長(zhǎng)；電弧被吹斷后，在高壓氣體的繼續(xù)吹拂作用下，以及引弧角的引弧作用 下，快速進(jìn)入滅弧罩內(nèi)熄弧；所以本實(shí)施例可有效增加滅弧速度，提高滅弧效果。
(2)本實(shí)施例中，所述吹氣嘴的外端也即出氣n正對(duì)著分閘時(shí)產(chǎn)生的電弧設(shè)置。只有這樣，從吹氣嘴中吹出的高壓氣體，才能快速把電弧吹入到滅弧罩中，達(dá)到快速滅 弧效果。
(3) 本實(shí)施例中，所述靜觸頭支持件與所述出線母排電連接；所述靜觸頭設(shè)置在 靜觸頭支持件的上端，所述吹氣嘴設(shè)置在靜觸頭支持件上、且位于所述靜觸頭下方。由 于吹氣嘴的位置設(shè)置得當(dāng)，有效減小整體體積，并簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
(4) 本實(shí)施例中，所述操作機(jī)構(gòu)包括永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)、絕緣傳動(dòng)桿和夾持桿； 所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)設(shè)有可伸縮的動(dòng)作桿和電磁線圈；所述夾持桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸 與所述動(dòng)觸頭支持件的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述夾持桿的另一端設(shè)有腰孔，并通過(guò)穿過(guò)該腰 孔的轉(zhuǎn)軸與絕緣傳動(dòng)桿的一端相連接；所述絕緣傳動(dòng)桿的另一端與所述動(dòng)作桿固定連 接。與專利文獻(xiàn)CN2105761U公開的電機(jī)車直流快速斷路器相比，本實(shí)施例的操作機(jī)構(gòu) 較為簡(jiǎn)化，且零部件較少，不易發(fā)生機(jī)械故障，可以長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
(5) 本實(shí)施例中，所述操作機(jī)構(gòu)還包括為所述夾持桿提供復(fù)位彈力的彈簧。在分 合閘時(shí)，該種操作機(jī)構(gòu)由于腰孔和彈簧的存在，從而具有一定得緩沖效果，保護(hù)動(dòng)靜觸 頭；另外，隨著分合閘次數(shù)的增加，動(dòng)靜觸頭會(huì)有一定的磨損，但是由于該彈簧在合閘 后，通過(guò)向夾持桿施加壓力，從而可把動(dòng)觸頭緊緊壓在靜觸頭上，有效防止動(dòng)靜觸頭之 間因磨損而造成接觸不良。
(6) 本實(shí)施例中，還包括還包括一個(gè)智能電子控制器和一個(gè)套設(shè)在所述進(jìn)線母排 上的用于對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣的直流電流傳感器；所述智能電子控制器對(duì)實(shí)時(shí)取樣的電 流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，并在過(guò)流和過(guò)載的情況下向常閉式電磁閥和永磁式電磁動(dòng) 作機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的電信號(hào)，控制永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)做出分合閘動(dòng)作，并在分閘的同時(shí) 啟動(dòng)所述常閉式電磁閥，使其導(dǎo)通氣源，使得高壓氣體經(jīng)過(guò)管路進(jìn)入吹氣嘴中并從吹氣 嘴的出氣口吹向電弧。利用該智能電子控制器和直流電流傳感器可以有效實(shí)現(xiàn)智能化操 作。
(7) 本實(shí)施例中，所述滅弧機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)用于磁引滅弧的線圈；所述線圈設(shè)置 在動(dòng)觸頭的遠(yuǎn)離靜觸頭的一側(cè)，且所述線圈中心正對(duì)所述靜觸頭設(shè)置。該線圈在分閘時(shí)， 產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，從而將電弧快速引入滅弧罩中，進(jìn)一歩增加滅弧速度。
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本 發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這 些屬于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
10
權(quán)利要求
1、一種氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，包括基座(1)、進(jìn)線母排(2)、與所述進(jìn)線母排(2)電連接的動(dòng)觸頭(3)、動(dòng)觸頭支持件(4)、靜觸頭(5)、與所述靜觸頭(5)電連接的出線母排(6)、靜觸頭支持件(7)、用于帶動(dòng)動(dòng)觸頭(3)做分合閘動(dòng)作的操作機(jī)構(gòu)(8)和用于滅弧的滅弧機(jī)構(gòu)(9)；所述滅弧機(jī)構(gòu)(9)包括滅弧罩(91)和引弧角(92)；其特征在于所述滅弧機(jī)構(gòu)(9)還包括一用于關(guān)閉或?qū)ㄅc外界氣源連通管路的常閉式電磁閥(93)和一個(gè)用于快速吹斷電弧的吹氣嘴(94)；所述吹氣嘴(94)的進(jìn)氣(941)通過(guò)管道與常閉式電磁閥(93)連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于所述吹 氣嘴(94)的出氣口 (942)正對(duì)著分閘時(shí)動(dòng)靜觸頭之間產(chǎn)生的電弧設(shè)置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于所述靜 觸頭支持件(7)與所述出線母排(6)電連接；所述靜觸頭(5)設(shè)置在靜觸頭支持件(7)的上端，所述吹氣嘴(94)設(shè)置在所述靜觸頭(5)下方。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于所述操 作機(jī)構(gòu)(8)包括永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)(81)、絕緣傳動(dòng)桿(82)和夾持桿(83);所述 永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)(81)設(shè)有可伸縮的動(dòng)作桿(811)和電磁線圈；所述夾持桿(83) 的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸與所述動(dòng)觸頭支持件(4)的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述夾持桿(83)的另一 端設(shè)有腰孔(831)，并通過(guò)穿過(guò)該腰孔的轉(zhuǎn)軸與絕緣傳動(dòng)桿(82)的一端相連接；所述 絕緣傳動(dòng)桿(82)的另一端與所述動(dòng)作桿(811)固定連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于所述操 作機(jī)構(gòu)(8)還包括為所述夾持桿(83)提供復(fù)位彈力的彈簧(84);所述動(dòng)觸頭支持件(4)與所述進(jìn)線母排(2)電連接；所述動(dòng)觸頭支持件(4)的上端設(shè)有動(dòng)觸頭(3)， 所述動(dòng)觸頭支持件(4)的下端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在基座(1)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于所述吹 氣嘴(94)的形狀是三角形或喇叭口形；所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)(81)中的動(dòng)作桿(811) 水平設(shè)置，所述絕緣傳動(dòng)桿(82)和夾持桿(83)可在動(dòng)作桿(811)的帶動(dòng)下沿水平 方向做往復(fù)移動(dòng)；所述夾持桿(83)在做水平直線往復(fù)移動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)所述動(dòng)觸頭支 持件(4)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸頭(3)與靜觸頭(5)的分合閘操作。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于所述進(jìn)線母排(2)和出線母排(6)均是水平設(shè)置的接線柱，且出線母排(6)設(shè)置在進(jìn)線母 排(2)的上方；所述動(dòng)觸頭(3)位于左側(cè)，且所述動(dòng)觸頭支持件(4)固定在所述出 線母排(6)上；所述靜觸頭支持件(7)位于右側(cè)，所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)(81)和 所述常閉式電磁閥(93)設(shè)置在基座上，且所述永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)(81)設(shè)置在常閉 式電磁閥(93)上方；所述滅弧罩(91)設(shè)置在動(dòng)觸頭(3)和靜觸頭(5)的上方。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于還包括 一個(gè)智能電子控制器和一個(gè)套設(shè)在所述進(jìn)線上的用于對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣的直流電流 傳感器(100)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于所述智 能電子控制器對(duì)實(shí)時(shí)取樣的電流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，并在過(guò)流和過(guò)載的情況下向 常閉式電磁閥(93)和永磁式電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)(81)發(fā)出相應(yīng)的電信號(hào)，控制永磁式電磁 動(dòng)作機(jī)構(gòu)(81)做出分合閘動(dòng)作，并在分閘的同時(shí)啟動(dòng)所述常閉式電磁閥(93)，使其 導(dǎo)通氣源，進(jìn)而使高壓氣體經(jīng)過(guò)管路進(jìn)入吹氣嘴(94)中并從吹氣嘴(94)的出氣口(942) 吹向電弧。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，其特征在于所述滅 弧機(jī)構(gòu)(9)還包括一個(gè)用于磁引滅弧的線圈組件(95);所述線圈組件(95)包括設(shè)有 缺口 (9511)的矩形鐵心(951)和套設(shè)在鐵心(951)上的線圈(952);所述動(dòng)觸頭(3) 與靜觸頭(5)設(shè)置在所述缺口 (9511)中間；所述線圈(952)與所述進(jìn)線母排(2) 電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣吹滅弧型直流永磁智能斷路器，包括基座、進(jìn)線母排、與所述進(jìn)線母排電連接的動(dòng)觸頭、動(dòng)觸頭支持件、靜觸頭、與所述靜觸頭電連接的出線母排、靜觸頭支持件、用于帶動(dòng)動(dòng)觸頭做分合閘動(dòng)作的操作機(jī)構(gòu)和用于滅弧的滅弧機(jī)構(gòu)；所述滅弧機(jī)構(gòu)包括滅弧罩和引弧角；所述滅弧機(jī)構(gòu)還包括一用于關(guān)閉或?qū)ㄅc外界氣源連通管路的常閉式電磁閥和一個(gè)用于快速吹斷電弧的吹氣嘴；所述吹氣嘴的進(jìn)氣口通過(guò)管道與常閉式電磁閥連通。本發(fā)明在分閘時(shí)，利用高壓氣體快速吹斷電弧，有效減小電弧長(zhǎng)度，并將電弧快速吹入滅弧罩中熄弧，從而極大提高滅弧速度。
文檔編號(hào)H01H73/00GK101615536SQ200910100918
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者鄭漢華 申請(qǐng)人:樂(lè)清市牽引機(jī)電廠