DC開關裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種DC開關裝置(2)，其包括多個滅弧室(50、50′、51、51′、52、52′)以及相互串聯傳導連接的多個接觸單元(70、71、72)，每個接觸單元包括靜止觸點(61、61′)以及可在止動位置和工作位置之間進行移動的可移動觸點(32)，當可移動觸點從工作位置移動至止動位置時在觸點之間形成氣隙，并且每個腔室(50、50′、51、51′、52、52′)封閉接觸單元(70、71、72)并且包括分隔板單元，該分隔板單元包括一個或多個分隔板(101-107)，它們被部署以用于對觸點之間的氣隙中出現的電弧進行分隔和冷卻。至少一個腔室(50、50′、52、52′)包括用于在接觸單元(70、72)和分隔板單元之間生成磁場的永磁體(80、80′)，并且分隔板單元由非鐵磁性材料制成，并且至少一個腔室(51、51′)的分隔板由鐵磁性材料制成。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于開關直流電力的DC開關裝置，更具體地，其涉及一種包括接觸單元的DC開關裝置，該接觸單元包括靜止觸點以及可在止動位置和工作位置之間進行移動的可移動觸點，并且涉及一種用于熄滅觸點分離期間在觸點之間形成的電弧的機構。
技術介紹
例如電池或太陽能的DC電力經常在低電壓應用中使用和/或用作電路的電源。DC開關設備提供在DC電力和電路系統的負載之間以將DC電力連接至負載或者將它們斷開連接。在工作位置，可移動觸點與靜止觸點相接觸，而當電流斷開連接時，在觸點之間建 立了氣隙并且不可避免地生成電弧。該電弧可以是非常具有破壞性的，因此必須以可容忍的方式控制、冷卻并熄滅，以使得觸點之間的氣隙能夠抵擋電路中的電壓。一種抵擋該電壓的方式是提供具有滅弧室的DC開關裝置，該滅弧室包括用于將電弧劃分為部分電弧并隨后使其冷卻的一個或多個分隔板。在切斷電流時，電壓對于DC開關裝置而言是更為重要的因素。對于AC開關裝置而言，使用零電流來促成電弧熄滅，這是因為在零電流處對于防止電弧繼續而言是最優的。然而，對于電流具有穩定狀態數值的DC應用而言則并不是這樣的情形。留下非受控電壓會使得電弧獲得新生。如果其重新點亮，則會損壞整個電力系統。因此，DC開關裝置必須通過打開觸點并同時熄滅電弧而將該處理納入考慮之中。在設計/選擇DC開關裝置時，高斷開能力是所期望的能力之一。然而，觸點之間的短距離氣隙導致跨該氣隙的有限壓降，因此在DC開關設備在相對較高電壓和電流的應用中使用時，DC開關裝置在電壓、電流和時間方面的斷開能力也是有限的。許多開關裝置制造商生產包括對應于三個AC相位的三個線柱的AC開關裝置并且為每個線柱提供接觸單元。當這種類型的AC開關裝置被用于DC應用時，通過將接觸單元互相串聯連接而獲得簡單接線。該特征經常是許多消費者所期望的。美國專利US5004874給出了一種具有兩個滅弧室的DC開關設備，每個滅弧室包括提供朝著一行非鐵磁分隔板分開的可協同電弧滾環的一對間隔開來的導體以及傳導安裝在一個導體上的靜止觸點，各個腔室的靜止觸點分別安裝在相對導體之上并且各個腔室中的相對應導體相互傳導連接且傳導連接至該設備的供電端子，跨各個腔室施加磁場以便使得電弧在腔室內移動的永磁體，提供通量返回路徑以優化且最大化該磁場的鐵磁板，延伸至每個腔室中橋接靜止觸點并且可進行移動以與靜止觸點分離的可移動觸點，在每個腔室中拽引處于它們之間的電弧，一個腔室中的電弧在該腔室內橋接一對導體建立一個電路，該電路包括導體之間的電弧以及與可移動觸點并聯的供電端子，由此消除了其它腔室中的電弧，該橋接電弧在分隔板中被熄滅，使得該電路中斷。為了裝置的無極化操作能力，磁場以相反方向施加在各個腔室中，并且其在分隔板區域內有所扭曲以便驅動電弧并且將其保持在抵靠加厚側壁部分的穩定電弧位置以經受侵蝕。兩個滅弧室的排列使得該DC開關裝置能夠被用作無極化的開關裝置。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種能夠對相對1 電壓和電流的DC電力進行開關的DC開關>J-U ρ α裝直。本專利技術進一步的目的是提供一種經濟且有效的制造方法(manufacturing),其中三線柱的AC開關裝置被用于DC應用。該目的通過如權利要求I所限定的DC開關裝置所實現。該DC開關裝置的特征在 于至少一個腔室包括用于在接觸單元和分隔板單元之間生成磁場的永磁體并且分隔板由非鐵磁材料所制成，并且至少一個腔室的分隔板由鐵磁材料所制成。當電流被斷開連接時，可移動觸點將與靜止觸點相分離，在靜止觸點和可移動觸點之間建立了氣隙并且生成電弧。通過提供具有永磁體的滅弧室，在腔室的整個熄滅區域中生成了磁場。該磁場構建了磁驅動力，其對電弧進行驅動使其遠離觸點并進入分隔板。因此，電弧能夠被快速分隔并冷卻。因此獲得了分隔板的最大效用，這增加了充分的壓降并且導致了更快的電弧熄滅。結果，整個斷開能力有所提高。封閉在腔室中的分隔板由非鐵磁材料所制成并且該腔室被提供以永磁體。一種優勢在于該構造防止了金屬鐵磁材料所制成的分隔板可能生成的短路的出現并且使得磁驅動力劇烈地減小。為了保持均勻的磁場分布，單獨的一塊永磁體是優選的，從而電弧一直以有利方向進行驅動。根據本專利技術的另一個實施例，永磁體與腔室的分隔板單元相鄰部署以提供最大效應。依據本專利技術的一個實施例，永磁體從靜止觸點進行延伸并且進一步沿分隔板單元的一側延伸。根據本專利技術的一個實施例，永磁體優選地被部署為覆蓋分隔板單元一側的70% -90%。根據本專利技術的優選實施例，在分隔板的相反一側上部署有第二永磁體。第一和第二永磁體的部署提供對稱且平衡的磁力并且避免了困住接近腔室壁的電弧的局部效應。根據本專利技術的一個實施例，該DC開關裝置包括在一行中彼此相鄰排列的三個腔室，中間腔室的接觸單元具有與其它兩個腔室的其它接觸單元的電流方向相反的電流方向，中間腔室的分隔板由鐵磁材料制成而其它兩個腔室中的每一個包括永磁體并且分隔板由非鐵磁材料制成。在用于三相位AC應用的具有至少三個線柱的AC開關裝置被用作DC應用中的DC開關裝置的情況下，該開關裝置的線柱互相串聯連接以便簡化開關的連線。這意味著中間腔室的接觸單元具有與其它接觸單元相反的電流方向。通過提供具有由鐵磁材料制成的分隔板的中間腔室以及具有由非鐵磁材料制成的分隔板和永磁體的其它兩個腔室中的每一個，從永磁體獲得了最大通量強度，這是因為所有磁場都將具有相同方向。而相反的磁方向則將會導致較低的磁通量強度并且因此導致較低的斷開能力。這樣的DC開關裝置可以被部署為對具有高達1500V的電壓以及高達250Amp的電流的DC應用進行操作。附圖說明現在將通過本專利技術不同實施例的描述并且參考附圖而對本專利技術進行更為詳細地解釋。圖la-b分別示出了具有從彼此相對側的每一側進行延伸的兩個電源端子的密封電磁接觸器的等距視圖和俯視圖，該接觸器包括三個線柱。圖2a圖示了根據本專利技術實施例的圖I所示出的未密封接觸器的部分截面視圖，該接觸器包括根據本專利技術的DC開關裝置。圖2b是圖2a所示的DC開關裝置的水平截面視圖。 圖2c示出了圖Ia所示的未密封DC開關裝置的部分等距視圖。圖3圖示了具有部署在腔室側壁上的兩個永磁體的滅弧室的透視圖。具體實施例方式圖Ia和Ib分別示出了包括殼體部分13和箱體部分17的密封電磁接觸器I的等距視圖和俯視圖。殼體13在圖Ia的視圖中位于接觸器底部并且進一步包括邊框15和底座14，而箱體部分17則位于該接觸器的頂部部分。在該示例中，該接觸器進一步包括六個連接器10、11、12、10’、11’和12’，其中兩個連接器10和10’被部署為用于經由電源端子16和16’連接電路中的接觸器，并且連接器10連接至用作輸入端子的端子16而連接器10’則連接至用作輸出端子的端子16’。同時其它四個連接器11、12、11’和12’成對連接，這意味著連接器11和11’串聯連接，連接器12和12’亦是如此。因此，所有連接器被串聯連接以便連接DC電流或使其斷開連接。在該示例中，該接觸器是具有三個線柱4、6、8的三線柱接觸器。參考圖2a_c，提供了用于圖I所示的接觸器的本專利技術的DC開關裝置2。當該接觸器被密封時，DC開關裝置2被殼體13和箱體部分17所封閉。DC開關裝置2包括多個串聯連接的接觸單元(7本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：T·埃里克森，L·班格哈馬爾，
申請(專利權)人：ABB研究有限公司，
類型：
國別省市：