一种可控磁吹灭弧装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种可控磁吹灭弧装置，包括有磁吹铁芯、磁吹线圈、静触头及动触头；磁吹线圈绕设在磁吹铁芯上并且与静触头相串联；磁吹铁芯的两端各装有一片导磁夹板，静触头及动触头处于该两片导磁夹板之间，导磁夹板上开设有气隙槽；还包括磁控记忆合金元件，该磁控记忆合金元件一端伸入气隙槽并抵持在槽底上，另一端连接有带动其复位的复位件。本新型可控磁吹灭弧装置保证了磁吹灭弧的快速性，而且延长了动静触头的使用寿命。
【专利说明】
-种可控磁吹灭弧装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及磁吹灭弧技术领域，尤其是设及一种可控磁吹灭弧装置。
【背景技术】
[0002] 磁吹断路器是利用磁场的作用使电弧焰灭的一种断路器。磁场通常由分断电流本 身产生，如果磁吹线圈开断大电流时产生的磁场适当，则在开断小电流时将因电动力过小 而引起吹弧困难。当然，通过设计也能使磁吹线圈在开断小电流时产生的磁场适当。但运样 做，一方面将使磁吹线圈的应数增加，增大了线圈体积和多用有色金属;另一方面将使开断 大电流时产生的磁场过强，触头表面的材料由于电弧高溫气化成金属离子后，受到磁吹力 被抛到弧道W外的空间中去，造成触头材料的净损失，使得触头的电磨损大大增加。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种可控磁吹灭弧装置，保证了磁吹灭弧的快速性， 而且延长了动静触头的使用寿命。
[0004] 为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
[0005] -种可控磁吹灭弧装置，包括有磁吹铁忍、磁吹线圈、静触头及动触头;磁吹线圈 绕设在磁吹铁忍上并且与静触头相串联;磁吹铁忍的两端各装有一片导磁夹板，静触头及 动触头处于该两片导磁夹板之间，导磁夹板上开设有气隙槽;还包括磁控记忆合金元件，该 磁控记忆合金元件一端伸入气隙槽并抵持在槽底上，另一端连接有带动其复位的复位件。
[0006] 所述复位件包括有连杆、定位杆和恢复弹黃，磁控记忆合金元件设在连杆上，恢复 弹黃套在定位杆上。
[0007] 所述复位件上设有用于调节加在磁控记忆合金元件上的预压力的调节螺母。通过 调节预压力的大小可W调节磁控记忆合金元件的伸长量，间接改变磁控记忆合金元件的宽 度。
[000引所述定位杆上设有供调节螺母上下转动调节的螺纹。
[0009] 所述磁吹线圈通过绝缘套与磁吹铁忍绝缘设置。
[0010] 所述静触头上设有扩口的导弧角。
[0011] 采用上述方案后，本新型可控磁吹灭弧装置，巧妙地利用磁控记忆合金元件，由于 磁控记忆合金逆特性，元件在不同磁场强度下形变量不一样，进而改变穿过其磁通的大小， 使得穿过其磁通随着开断电流增大而缓慢的增大。运样，电弧所受到的电动力将不再随开 断电流成平方倍数地增加，于此保证了磁吹灭弧的快速性，而且延长了动静触头的使用寿 命。
【附图说明】
[0012] 图1是本新型可控磁吹灭弧装置的主视图；
[0013] 图2是本新型可控磁吹灭弧装置的侧视图；
[0014] 图3是图2中局部A的放大图；
[0015] 图4是本新型可控磁吹灭弧装置的灭弧室的示意图。
[0016] 标号说明
[0017] 磁吹铁忍1 绝缘套 11
[001引磁吹线圈2 静触头 3
[0019]动触头 4 导磁夹板 5
[0020] 气隙槽 51磁控记忆合金元件6
[0021] 连杆 71恢复弹黃 72
[0022] 调节螺母73定位杆 74
[0023] 灭弧罩 8 灭弧片 81
[0024] 灭弧室壁82导弧角 9。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和【具体实施方式】对本案作进一步详细的说明。
[0026] 本案设及一种可控磁吹灭弧装置，如图1-4所示，主要包括有磁吹铁忍1、磁吹线圈 2、静触头3、动触头4及磁控记忆合金元件6。
[0027] 磁吹线圈2绕设在磁吹铁忍1上，该磁吹线圈2较佳地通过绝缘套11与磁吹铁忍1绝 缘设置。磁吹线圈2接在引出线和静触头3之间，即与静触头3相串联。
[00%]磁吹铁忍2的两端各装有一片导磁夹板5,该二片导磁夹板5夹于灭弧室两侧，用来 加强弧区磁场。设在灭弧室中的动触头4、静触头3就处在二片导磁夹板5之间。静触头3上较 佳地设有扩口的导弧角9。
[0029] 导磁夹板5上开设有气隙槽51。磁控记忆合金元件6-端伸入气隙槽51并抵持在槽 底上，磁控记忆合金元件6与气隙槽51的槽壁上留有气隙。如图3中所示，R1代表磁控记忆合 金元件6的宽度，R2代表所述气隙的宽度。磁控记忆合金元件6的另一端连接有带动其复位 的复位件。具体一实施例，复位件包括有连杆71、定位杆74、和恢复弹黃72，磁控记忆合金元 件6设在连杆71上，恢复弹黃72套在定位杆74上，恢复弹黃72与连杆71连接。定位杆74使得 恢复弹黃72不容易跑偏，弹黃斥力朝正上方向（连杆71的移动方向）。
[0030] 当触头分开有电弧燃烧时，磁吹线圈1在电弧L周围产生磁场H，电弧L在磁吹力F的 作用下发生运动，电弧L被拉长，电弧L的根部离开静触头3而移到导弧角9上，进一步拉长电 弧，使电弧迅速焰灭。所述磁吹线圈1产生磁场，磁场穿过磁控记忆合金元件6，该元件在磁 场作用下产生伸长变形，推动连杆71下移，进一步压缩恢复弹黃72。然后电弧焰灭后，磁场 消失，磁控记忆合金元件6在恢复弹黃72压力下恢复到施加磁场前的形状。
[0031] 较佳地，复位件的连杆71上还设有调节螺母73,该调整螺母73用来调节加在磁控 记忆合金元件6上的预压力，通过调节预压力的大小可W调节磁控记忆合金元件的伸长量， 从而调整穿过电弧的磁通大小。进一步，定位杆74上有螺纹，供调整螺母73顺着螺纹上下转 动W实现调节。
[0032] 下面对本申请的磁控记忆合金元件6的可控原理作进一步阐释。磁控记忆合金受 磁场的影响，源于马氏体李晶变体在磁场作用下发生再取向W及马氏体在磁晶各向异性的 驱动下其内部李晶体的取向再转变，易磁化轴方向改变的宏观体现即为材料发生形变，即 材料沿轴向伸长运动。运一过程使磁控记忆合金的磁导率发生变化，即为磁控记忆合金逆 特性的表现。磁控记忆合金元件在磁场作用下产生伸长变形，磁控记忆合金元件磁阻减小， 气隙磁阻增大，导致穿过电弧的磁通密度发生改变。当形变后，磁场消失，长轴方向受外力 作用时，应力诱发马氏体相变使易磁化轴再次转向，材料恢复初始状态。
[0033] 磁控记忆合金元件6处在导磁夹板5的气隙中，磁控记忆合金元件的形状随磁场的 大小而发生改变，考虑两个导磁夹板与磁控记忆合金元件之间的气隙。磁场作用下，由于磁 控记忆合金中李晶变体的再取向，使得元件自身磁导率发生了改变；同时，磁控记忆合金形 变过程中始终保持元件体积为常数，换言之，当长度沿一个方向增长时，其另一个方向的长 度就会随之减小。磁控记忆合金的磁通密度的改变由两项因素所决定:受元件尺寸影响的 气隙宽度的大小和元件磁导率的大小。运两个因素产生的影响是相对的。当元件长度变长 时，元件与导磁夹板间的气隙变大，气隙磁阻增大，与此同时，元件的磁阻减小。综合考虑如 下:气隙宽度与元件宽度随磁控记忆合金元件的形变而发生改变，因此，RmG(e)和RmM(e)依 赖于磁控记忆合金元件的形变量，〇M〇:形变ε = 0时元件的宽度;OGO:形变ε=0时元件与夹板 间的气隙宽度。基于元件形变量的两个可变磁阻可表示为：
[0034]
[003引总磁阻R = RmG( ε )+RmM( ε )，形变ε =0时元件的宽度ΟΜΟ比起形变ε = 0时元件与夹板 间的气隙宽度之和大的多，它们相除是一个大于1的数，而形变ε=0时空气磁阻RmG(e = 0)大于形变ε = 0时磁控记忆合金元件磁阻IUi(e=0)，所W当元件伸长的时候(ε增大），增量
远大于0,总磁阻明显增加，在磁吹线圈产生的 磁通一定的情况下，穿过电弧的磁通明显减小。
[0036] 所述导弧角9是根据回路电动力原理设置的，用来引导电弧L很快离开触头且按一 定方向运动，W保护触头接触面免受电弧L的烧伤。由于磁吹线圈1和静触头3相串联，电流 流向改变但磁吹力方向不变，即磁吹方向不随电流极性的改变而改变。具有运种磁吹的电 器称为"无极性电器"。同时因为是串激，通过磁吹线圈1的电流与弧电流相同，因此弧电流 越大则磁场就越强，反之弧电流小时，磁场就弱。
[0037] 本新型磁吹装置还设有灭弧罩8,该灭弧罩8内设有灭弧片81。灭弧罩8是利用磁吹 线圈1产生的磁场将电弧驱入耐弧绝缘材料(石棉、水泥、陶±等)制成的具有纵缝的灭弧室 中，让电弧与固体介质相接触，降低电弧溫度，从而加速电弧焰灭，同时也可用来隔弧，防止 电弧在极间飞跃而造成短路。
[0038] 图4所示为一纵向窄缝的灭弧情况，所谓纵缝就是灭弧室的缝隙方向与电弧的轴 线平行。灭弧罩8内只有一个纵缝，缝的下部宽W便于放触头，缝的上部窄W便电弧压缩并 和灭弧室壁82有很好的接触。当电弧受力被拉入窄缝后，电弧与缝壁能紧密接触。在继续受 力情况下，电弧在移动过程中能不断改变与缝壁接触的部位，因而冷却效果好，对焰弧有 利。
[0039] W上所述仅为本新型的优选实施例，凡跟本新型权利要求范围所做的均等变化和 修饰，均应属于本新型权利要求的范围。
【主权项】
1. 一种可控磁吹灭弧装置，包括有磁吹铁芯、磁吹线圈、静触头及动触头;磁吹线圈绕 设在磁吹铁芯上并且与静触头相串联;其特征在于:磁吹铁芯的两端各装有一片导磁夹板， 静触头及动触头处于该两片导磁夹板之间，导磁夹板上开设有气隙槽;还包括磁控记忆合 金元件，该磁控记忆合金元件一端伸入气隙槽并抵持在槽底上，另一端连接有带动其复位 的复位件。2. 如权利要求1所述的一种可控磁吹灭弧装置，其特征在于:所述复位件包括有连杆、 定位杆和恢复弹簧，磁控记忆合金元件设在连杆上，恢复弹簧套在定位杆上。3. 如权利要求2所述的一种可控磁吹灭弧装置，其特征在于:所述复位件上设有用于调 节加在磁控记忆合金元件上的预压力的调节螺母。4. 如权利要求3所述的一种可控磁吹灭弧装置，其特征在于:所述定位杆上设有供调节 螺母上下转动调节的螺纹。5. 如权利要求1所述的一种可控磁吹灭弧装置，其特征在于:所述磁吹线圈通过绝缘套 与磁吹铁芯绝缘设置。6. 如权利要求1所述的一种可控磁吹灭弧装置，其特征在于:所述静触头上设有扩口的 导弧角。
【文档编号】H01H9/44GK205428770SQ201620206316
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】黄勐哲, 陈丽安
【申请人】厦门理工学院