CN214898308U - 一种无极性直流断路器 - Google Patents
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Abstract
一种无极性直流断路器，包括操作机构、灭弧系统、过载延时脱扣系统以及短路脱扣系统；灭弧系统的动触头固定安装在动触头支持件上，一对永磁体设置在动触头与静触头的两侧，一对永磁体隔弧板覆盖在一对永磁体的表面，灭弧室安装在动跑弧道和静跑弧道之间；动触头、静触头两侧与灭弧室之间的断路器盒体内侧安装一对第一增磁铁片，一对隔弧壁覆盖在一对第一增磁铁片的表面上，第二增磁铁片安装在动跑弧道背对静跑弧道的一侧；操作机构通过与动触头支持件配合进行合闸、分闸以及脱扣动作，过载延时脱扣系统通过延时动作机构与操作机构联动，短路脱扣系统在发生短路时联动操作机构进行瞬时脱扣。本实用新型实现了对电流的无极性分断，结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及断路器领域，具体涉及一种无极性直流断路器。
背景技术
直流微型断路器是低压直流配电系统中重要的控制与保护设备，在光伏系统、新能源电动汽车等直流系统中应用广泛。直流电流与交流电流不同，前者没有自然过零点，因此分断难度大。现有的直流微型断路器以有极性的居多，经常采用永久磁铁提供外加磁场，促进直流电弧运动、拉长、进入灭弧室，市面上无极性的断路器大多电压等级较低，随电压等级升高下直流电流分断的难度会急剧增大。然而，在光伏系统等场景下应用时，由于可能面临反向电流分断的需求，因此需要开发较高电压等级下的无极性直流断路器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中直流微型断路器分断难度大的问题，提供一种无极性直流断路器，实现对电流的无极性分断。
为了实现上述目的，本实用新型有以下技术方案：
一种无极性直流断路器，包括设置在断路器盒体内的操作机构、灭弧系统、过载延时脱扣系统以及短路脱扣系统；所述的灭弧系统包括动触头、静触头、一对永磁体、一对永磁体隔弧板、一对隔弧壁、一对第一增磁铁片、动跑弧道、第二增磁铁片、静跑弧道以及灭弧室；所述的动触头固定安装在动触头支持件上，一对永磁体设置在动触头与静触头的两侧，一对永磁体隔弧板覆盖在一对永磁体的表面，动跑弧道安装在动触头靠近灭弧室的一侧，静跑弧道安装在静触头靠近灭弧室的一侧，灭弧室安装在动跑弧道和静跑弧道之间；动触头、静触头两侧与灭弧室之间的断路器盒体内侧安装一对第一增磁铁片，一对隔弧壁覆盖在一对第一增磁铁片的表面上，所述的第二增磁铁片安装在动跑弧道背对静跑弧道的一侧；所述的操作机构通过与动触头支持件配合进行合闸、分闸以及脱扣动作，断路器盒体内分别设置第一接线导电板和第二接线导电板，第一接线导电板和第二接线导电板与断路器盒体上设置的接线端子相接；所述的过载延时脱扣系统通过延时动作机构与操作机构联动，过载延时脱扣系统在发生过载时联动操作机构进行延时脱扣；所述的短路脱扣系统通过瞬时脱扣线圈组件与操作机构联动，短路脱扣系统在发生短路时联动操作机构进行瞬时脱扣。
作为一种优选方案，所述的操作机构包括手柄、手柄复位弹簧、手柄推杆、动触头支持件、跳扣以及复位弹簧；手柄复位弹簧为扭簧，其一端与手柄接触，另一端固定在断路器盒体上；手柄推杆的一端与手柄铰接，另一端在锁扣状态下与动触头支持件相接触，在脱扣状态下自由；跳扣与动触头支持件通过在断路器盒体上设置的支点轴相互铰链，跳扣转动时能够推动手柄推杆脱离动触头支持件，完成脱扣动作。
作为一种优选方案，所述的复位弹簧采用拉簧，其一端与固定在断路器盒体内复位弹簧轴连接，另一端与动触头支持件连接。
作为一种优选方案，所述的复位弹簧采用压簧，其一端与动触头支持件固定，另一端固定在断路器盒体上。
作为一种优选方案，所述的过载延时脱扣系统包括双金属片、双金属片拉杆以及调节螺钉，双金属片的一端与第二接线导电板连接，另一端与动触头连接；所述的双金属片拉杆一端与跳扣铰接，所述的双金属片受热形变时，能够拉动双金属片拉杆运动；所述的调节螺钉与双金属片接触，通过调整所述调节螺钉的位置来调节双金属片在相同受热形变情况下对双金属片拉杆的拉动距离。
作为一种优选方案，所述的瞬时脱扣线圈组件包括线圈、套筒、动铁芯、静铁芯、反力弹簧以及顶杆，线圈套装在套筒上，动铁芯、静铁芯、反力弹簧、顶杆安装在套筒内，反力弹簧安装在动铁芯和静铁芯之间，顶杆一端与动铁芯接触，在顶杆运动过程中另一端能够与跳扣接触。
作为一种优选方案，所述的断路器盒体由底座和上盖组成，卡扣设置在所述底座和上盖之间。
作为一种优选方案，一对永磁体由成对设置的一片或多片永磁体构成，一对永磁体的极性相对，即S极面对S极或N极面对N极；多片永磁体在单侧叠加时采用极性相同顺次叠加，即S极面对N极或N及面对S极叠加。
作为一种优选方案，所述的一对永磁体隔弧板与一对隔弧壁采用一体成型结构。
作为一种优选方案，多个无极性直流断路器能够串联在一起，用于实现在高压直流系统中分压工作。
相较于现有技术，本实用新型至少有如下有益效果：灭弧系统通过在动触头与静触头的两侧设置一对永磁体，动触头和静触头形成的放电结构两侧的永磁体极性相对，能够实现对电流的无极性分断，本实用新型的直流断路器结构简单，成本造价低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的方案，下面对所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本实用新型无极性直流断路器的内部结构爆炸图；
图2本实用新型无极性直流断路器的内部结构第一视角示意图；
图3本实用新型无极性直流断路器的内部结构第二视角示意图；
图4本实用新型无极性直流断路器的整体结构剖视图；
图5本实用新型断路器盒体的结构示意图；
图6本实用新型复位弹簧采用压簧的结构示意图；
图7本实用新型瞬时脱扣线圈组件的爆炸图；
图8本实用新型瞬时脱扣线圈组件的装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述的实施例仅仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中所列举的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1-5，本实用新型包括手柄1、手柄复位弹簧2、手柄推杆3、动触头支持件4、动触头5、跳扣6、复位弹簧、复位弹簧轴8、静触头9、一对永磁体10、一对永磁体隔弧板11、一对隔弧壁12、一对第一增磁铁片13、动跑弧道14、第二增磁铁片15、静跑弧道16、灭弧室17、双金属片18、双金属片拉杆19、调节螺钉20、瞬时脱扣线圈组件21、第一接线导电板22、第二接线导电板23、接线端子24、接线端子螺钉25、底座26、上盖27、卡扣28；
由手柄1、手柄复位弹簧2、手柄推杆3、动触头支持4、跳扣6、复位弹簧7、复位弹簧轴8构成无极性直流断路器的操作机构；手柄复位弹簧2为扭簧，一端与手柄1接触，另一端与底座26接触；手柄推杆3的一端与手柄1铰接，另一端在锁扣状态下与动触头支持件4接触，在脱扣状态下自由；跳扣6与动触头支持件4通过底座26上设置的支点轴相互铰链，跳扣6的一个端面在锁扣状态下与手柄推杆3接触动触头支持件4的一端接触或存在很小的间隙，当跳扣转动时推动手柄推杆3脱离动触头支持件4，完成脱扣动作；复位弹簧采用拉簧7，其一端与固定在断路器盒体内复位弹簧轴8连接，另一端与动触头支持件4连接。
由动触头5、静触头9、一对永磁体10、一对永磁体隔弧板11、一对隔弧壁12、一对第一增磁铁片13、动跑弧道14、第二增磁铁片15、静跑弧道16、灭弧室17构成无极性直流断路器的灭弧系统；动触头5固定安装在动触头支持件4上，一对永磁体10安装在动触头5和静触头9两侧的断路器盒体与一对永磁体隔弧板11形成的两个间隙中，一对永磁体隔弧板11分别覆盖在一对永磁体10表面；动跑弧道14安装在动动触头靠近灭弧室17的一侧，静跑弧道16安装在静触头9靠近灭弧室17的一侧，灭弧室17安装在动跑弧道14和静跑弧道16之间；动触头5、静触头9与灭弧室17之间的断路器盒体内侧安装一对第一增磁铁片13，一对隔弧壁12覆盖在一对第一增磁铁片13的表面上，第一增磁铁片13则处于隔弧壁12与断路器盒体形成的间隙中；第二增磁铁片15安装在动跑弧道14背对静跑弧道16的一侧；
由双金属片18、双金属片拉杆19、调节螺钉20构成无极性直流断路器的过载延时脱扣系统；双金属片18一端与第二接线导电板23连接，另一端与动触头5通过金属软线连接；双金属片拉杆19一端与跳扣6铰接，另一端与双金属片18接触或保留较小间距，当双金属片18受热形变时，拉动双金属片拉杆19运动；调节螺钉20与双金属片18接触，通过调节螺钉20的位置调节双金属片18在相同受热形变情况下对双金属片拉杆19的拉动距离；
参见图7-8，由瞬时脱扣线圈组件21构成短路脱扣系统，瞬时脱扣线圈组件21包括线圈29、套筒30、动铁芯31、静铁芯32、反力弹簧33、顶杆34，线圈29套装在套筒30上，动铁芯31、静铁芯32、反力弹簧33、顶杆34安装在套筒30内，反力弹簧33安装在动铁芯31和静铁芯32之间，顶杆34一端与动铁芯31接触，另一端在运动过程中可以与跳扣6接触；
此外，本实用新型的无极性直流断路器还包括第一接线导电板22、第二接线导电板23、接线端子24、接线端子螺钉25、底座26、上盖27、卡扣28。
本实用新型的复位弹簧还可以采用压簧35结构，当采用压簧35结构时，压簧35一端与动触头支持件4接触，另一端与底座26接触，如图6所示。
本实用新型一对永磁体10安装在动触头5和静触头9两侧的断路器盒体与一对永磁体隔弧板11形成的两个间隙中，两个间隙中安装一片或多片永磁体；两个间隙中安装的一对永磁体10极性相对，如S极面对S极，或N极面对N极；当每个间隙中安装多片永磁体时，采用极性相同顺次叠加，如S极面对N极，或N及面对S极。
本实用新型的一对永磁体隔弧板11与一对隔弧壁12也可采用一体结构。
本实用新型提出的无极性直流断路器可以由一个或多个单元并排组合而成，每个单元均包括所述的操作机构、灭弧系统、过载延时脱扣系统以及短路脱扣系统，将多个单元串联在一起，用以在较高系统电压的直流系统中多个单元分压工作。
综上所述，本实用新型提供的无极性直流断路器，通过在动触头和静触头形成的放电结构两侧设置极性相对的永磁体，实现了对电流的无极性分断，结构简单，成本造价低。
以上所述仅仅是本实用新型的较佳实施例，并不用以对本实用新型进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本实用新型精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无极性直流断路器，其特征在于：包括设置在断路器盒体内的操作机构、灭弧系统、过载延时脱扣系统以及短路脱扣系统；所述的灭弧系统包括动触头(5)、静触头(9)、一对永磁体(10)、一对永磁体隔弧板(11)、一对隔弧壁(12)、一对第一增磁铁片(13)、动跑弧道(14)、第二增磁铁片(15)、静跑弧道(16)以及灭弧室(17)；所述的动触头(5)固定安装在动触头支持件(4)上，一对永磁体(10)设置在动触头(5)与静触头(9)的两侧，一对永磁体隔弧板(11)覆盖在一对永磁体(10)的表面，动跑弧道(14)安装在动触头(5)靠近灭弧室(17)的一侧，静跑弧道(16)安装在静触头(9)靠近灭弧室(17)的一侧，灭弧室(17)安装在动跑弧道(14)和静跑弧道(16)之间；动触头(5)、静触头(9)两侧与灭弧室(17)之间的断路器盒体内侧安装一对第一增磁铁片(13)，一对隔弧壁(12)覆盖在一对第一增磁铁片(13)的表面上，所述的第二增磁铁片(15)安装在动跑弧道(14)背对静跑弧道(16)的一侧；所述的操作机构通过与动触头支持件(4)配合进行合闸、分闸以及脱扣动作，断路器盒体内分别设置第一接线导电板(22)和第二接线导电板(23)，第一接线导电板(22)和第二接线导电板(23)与断路器盒体上设置的接线端子(24)相接；所述的过载延时脱扣系统通过延时动作机构与操作机构联动，过载延时脱扣系统在发生过载时联动操作机构进行延时脱扣；所述的短路脱扣系统通过瞬时脱扣线圈组件(21)与操作机构联动，短路脱扣系统在发生短路时联动操作机构进行瞬时脱扣。
2.根据权利要求1所述的无极性直流断路器，其特征在于：所述的操作机构包括手柄(1)、手柄复位弹簧(2)、手柄推杆(3)、动触头支持件(4)、跳扣(6)以及复位弹簧；手柄复位弹簧(2)为扭簧，其一端与手柄(1)接触，另一端固定在断路器盒体上；手柄推杆(3)的一端与手柄(1)铰接，另一端在锁扣状态下与动触头支持件(4)相接触，在脱扣状态下自由；跳扣(6)与动触头支持件(4)通过在断路器盒体上设置的支点轴相互铰链，跳扣(6)转动时能够推动手柄推杆(3)脱离动触头支持件(4)，完成脱扣动作。
3.根据权利要求2所述的无极性直流断路器，其特征在于：所述的复位弹簧采用拉簧(7)，其一端与固定在断路器盒体内复位弹簧轴(8)连接，另一端与动触头支持件(4)连接。
4.根据权利要求2所述的无极性直流断路器，其特征在于：所述的复位弹簧采用压簧(35)，其一端与动触头支持件(4)固定，另一端固定在断路器盒体上。
5.根据权利要求1所述的无极性直流断路器，其特征在于：所述的过载延时脱扣系统包括双金属片(18)、双金属片拉杆(19)以及调节螺钉(20)，双金属片(18)的一端与第二接线导电板(23)连接，另一端与动触头(5)连接；所述的双金属片拉杆(19)一端与跳扣(6)铰接，所述的双金属片(18)受热形变时，能够拉动双金属片拉杆(19)运动；所述的调节螺钉(20)与双金属片(18)接触，通过调整所述调节螺钉(20)的位置来调节双金属片(18)在相同受热形变情况下对双金属片拉杆(19)的拉动距离。
6.根据权利要求1所述的无极性直流断路器，其特征在于：所述的瞬时脱扣线圈组件(21)包括线圈(29)、套筒(30)、动铁芯(31)、静铁芯(32)、反力弹簧(33)以及顶杆(34)，线圈(29)套装在套筒(30)上，动铁芯(31)、静铁芯(32)、反力弹簧(33)、顶杆(34)安装在套筒(30)内，反力弹簧(33)安装在动铁芯(31)和静铁芯(32)之间，顶杆(34)一端与动铁芯(31)接触，在顶杆(34)运动过程中另一端能够与跳扣(6)接触。
7.根据权利要求1所述的无极性直流断路器，其特征在于：所述的断路器盒体由底座(26)和上盖(27)组成，卡扣(28)设置在所述底座(26)和上盖(27)之间。
8.根据权利要求1所述的无极性直流断路器，其特征在于：一对永磁体(10)由成对设置的一片或多片永磁体构成，一对永磁体(10)的极性相对，即S极面对S极或N极面对N极；多片永磁体在单侧叠加时采用极性相同顺次叠加，即S极面对N极或N极面对S极叠加。
9.根据权利要求1所述的无极性直流断路器，其特征在于：所述的一对永磁体隔弧板(11)与一对隔弧壁(12)采用一体成型结构。
10.根据权利要求1所述的无极性直流断路器，其特征在于：多个无极性直流断路器能够串联在一起，用于实现在高压直流系统中分压工作。
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