单直流灭弧罩及采用其的双向直流电气开关设备的制造方法_3

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6、248在可分离触头238(图8)的“后方”(关于图7向右)的示例性截面缩小增强了可分离触头238的位置处的磁场,改善了可分离触头238 “后方”的磁场的取向,并且使磁场零点移动到可分离触头238的更“后方”。该截面缩小还使得电弧气体相对更难以沿朝向顶部246、248的方向流动。
[0051]示例9
[0052]图8示出双向直流电气开关设备,例如示例性的断路器240,其包括处于打开位置的可分离触头238、构造成打开和闭合可分离触头238的操作机构258以及图3的单直流灭弧罩200。可分离触头238包括固定触头242和由活动触头臂250载持的活动触头252。操作机构258包括相对于单直流灭弧罩200载持活动触头252的活动触头臂250。
[0053]示例10
[0054]由活动触头臂250载持的活动触头252顺循可分离触头238的闭合位置(未示出,不过图中用虚线示出了处于打开位置和闭合位置中间的位置)和可分离触头238的打开位置(如图8所示)之间的整个运动路径。V形232、234(图3-6)形成直线以易于制造,并且优选地尽可能靠近活动触头臂250和活动触头252,同时保持处于活动触头252与活动触头臂250的枢转点254之间。
[0055]示例 11
[0056]当可分离触头238从可分离触头238的闭合位置朝向打开位置移动时,在固定触头242和活动触头252之间形成电弧。该电弧配置在第三铁磁构件212的端部214与第一和第二顶部246、248之间,并且朝向第一和第二电弧室220、224之一被驱促。
[0057]示例 12
[0058]第一永磁体216和第一铁磁侧构件208两者都在第三铁磁构件212的端部214之后沿活动触头252的运动路径的一部分朝向第二永磁体218和第二铁磁侧构件210成角度。第二永磁体218和第二铁磁侧构件210两者都在第三铁磁构件212的端部214之后沿活动触头运动路径的所述部分朝向第一永磁体216和第一铁磁侧构件208成角度。
[0059]示例13
[0060]第一 V形232具有沿活动触头运动路径的一部分的第一顶部246,而第二 V形234具有沿活动触头运动路径的所述部分的第二顶部248。
[0061]图9示出处于打开位置的另一双向直流电气开关设备,例如示例性的断路器300。断路器300可与图2的电气开关设备100相似,除了它包括配置成与第一永磁体304邻近的第一有形放气壁302和配置成与第二永磁体308邻近的第二有形放气壁306以外。与图2的电气开关设备100相似,断路器300包括具有活动触头312和固定触头314的可分离触头310,以及构造成使可分离触头310打开(在图9中示出)和闭合(未示出)的操作机构316。操作机构316包括载持活动触头312的活动触头臂318。
[0062]与图1和2的直流灭弧罩8有些相似,单直流灭弧罩320包括具有第一端部324和相对的第二端部326的铁磁基部322、从第一端部324配置的第一铁磁侧构件328、从相对的第二端部326配置的第二铁磁侧构件330以及在第一和第二铁磁侧构件328、330中间从铁磁基部322配置的第三铁磁构件332。第三铁磁构件332具有与铁磁基部322相对的端部334。第一永磁体304配置在第一铁磁侧构件328上,并具有面对第三铁磁构件332的第一磁极。第二永磁体308配置在第二铁磁侧构件330上,并具有面对第三铁磁构件332的第一磁极。第一电弧室336配置在第一铁磁侧构件328和第三铁磁构件332之间并且包括多个分弧板338。第二电弧室340配置在第二铁磁侧构件330和第三铁磁构件332之间并且包括多个分弧板342。第一永磁体304和第一铁磁侧构件328延伸离开铁磁基部322的第一端部324并超出第三铁磁构件332的端部334。第二永磁体308和第二铁磁侧构件330延伸离开铁磁基部322的相对的第二端部326并超出第三铁磁构件332的端部334。
[0063]然而,与图1和2的直流灭弧罩8相比,邻近第一永磁体304配置有第一有形放气壁302,而邻近第二永磁体308配置有第二有形放气壁306。由活动触头臂318载持的活动触头312顺循可分离触头310的闭合位置(未示出)和可分离触头310的打开位置(在图9中示出)之间的运动路径,并且该运动路径配置在第三铁磁构件332的端部334与第一和第二有形放气壁302、306之间。
[0064]图10示出图9的第一和第二有形放气壁302、306之一 306。另一个有形放气壁302是壁306的镜像。在可分离触头310的“后方”(例如关于图9向右)增添放气材料引起朝向单直流灭弧罩320的附加气流以帮助将电弧驱促到其内。
[0065]示例 14
[0066]优选地,绕第一永磁体304配置有第一绝缘壳或绝缘体344,而绕第二永磁体308配置有第二绝缘壳或绝缘体346。
[0067]示例15
[0068]第一有形放气壁302绕第一永磁体304与第一绝缘壳或绝缘体344联接,而第二有形放气壁306绕第二永磁体308与第二绝缘壳或绝缘体346联接。这些有形放气壁302、306通过将电弧驱促至两种分弧板338或342之一内来提高在较高电流水平下的双向开关和中断能力。这些有形放气壁还阻止电弧进入倒转的磁场并实现双向DC开关和中断能力,包括较高的直流水平。
[0069]示例16
[0070]第一和第二永磁体304、308之间的磁场超出第三铁磁构件332的端部334并超出可分离触头310的闭合位置在位于第一和第二电弧室336、340远侧的一定空间体积处倒转方向。第一和第二有形放气壁302、306构造成阻塞该空间体积。否则,倒转的磁场会将电弧推离分弧板338或342。
[0071]示例17
[0072]活动触头臂318包括绕其配置的绝缘壳或绝缘体348。
[0073]示例18
[0074]第一和第二有形放气壁302、306中的每一者均具有与活动触头312的运动路径邻近的弯曲部分350。
[0075]示例 19
[0076]第三铁磁构件332的端部334也具有与活动触头312的运动路径邻近的弯曲部分352。
[0077]示例20
[0078]如上文结合图1和2所述,直流灭弧罩8产生一磁场,该磁场包含相对靠近两个电弧室50、52的与活动触头臂38的枢转点39邻近的后端的零点48和磁场倒转。
[0079]如图9所示,在当电弧(未示出)在较高电流水平下最初移离分弧板338、342时的不常见情况下,电弧足够大而与零点48 (在图2中示出)相交并进入倒转的磁场,这将电弧推离分弧板338、342。所公开的有形放气壁302、306阻止电弧进入倒转的磁场内以在较高电流水平下实现双向DC开关和中断能力。在可分离触头310的“后方”增添放气材料引起朝向灭弧罩320的附加气流以帮助将电弧朝向灭弧罩320驱促。
[0080]示例21
[0081]两个示例性的放气壁302、306被增添于磁体绝缘体344、346并阻塞磁场倒转其方向的体积,否则会将电弧推离分弧板338、342。或者,两个放气壁302、306可以是磁体绝缘体344、346的一体部分。这些放气壁支持电弧在充足的电流水平淬熄而不影响磁场。
[0082]优选采用磁体绝缘体344、346来防止开关和中断期间可能的击穿或反击。
[0083]整个活动触头臂318和整个固定导体354两者优选是绝缘的。这防止了在可分离触头310的“后方”(例如,关于图9向右并朝向活动触头臂318的枢转点356)形成电弧。电弧会由于来自初始电弧的电离气体而在可分离触头310的“后方”形成,其中活动触头臂318和固定导体354之间的间隙较小。
[0084]示例22
[0085]放气壁302、306放出气体并使电弧朝向分弧板338、342移动。相比而言,在图1和2中,磁场零点48附近的磁场不够大而不能每
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