专利名称：一种利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电气及自动控制领域，特别涉及一种利用组合磁铁的双流体自恢 复断路装置。
背景技术：
近年来，随着我国电力建设的不断发展，用电负荷不断增加，发电厂及发电机单机 容量不断增大等问题导致目前电力系统短路电流不断增大，这就对电力系统中各种电气保 护设备，诸如断路器、熔断器等提出了更为苛刻的要求，并已成为我国各大区电网安全、稳 定运行的严重隐患，在某些情况下，甚至已成为制约电力建设的瓶颈。而且，随着电路保护 设备被应用到越来越复杂的环境之中，普通的限流和断路设备在一些特定情况下应用受到 限制，因此，希望有一种高效、能远程控制的电路保护设备，在某些极端的条件下也能正常 工作。这种电路保护设备应具有的特点是稳定性高，具有自动控制及远程控制功能，能在 危险性高或不适合人直接操作的环境中正常工作。断路器是电力系统中最重要的设备之一，肩负着控制和保护的双重任务，能根据 电网的需要进行电力设备及线路的投切，以及当电力设备或线路发生故障时，能将故障部 分迅速从电网中切除，以保证电网可靠运行。目前市场上所应用得最为广泛的四种断路器 分别是热断路器、磁断路器、真空断路器及通地漏泄断路器。其中，热断路器采用一个与电 路串联的双金属片，电路过载时，产生的热量会使双金属片变形从而实现断路。它拥有可重 复操作的优点，但是它受温度的影响比较大，不够稳定。磁断路器主要是由电磁系统和操动 机构组成，通过电路中流经的电流产生磁场，当电路短路时，电流产生的磁场使得操动机构 作用，从而实现断路。因此，磁断路器不受温度影响，因此具有热稳定性。真空断路器主要 由主体部分、灭弧室部分、操动机构部分组成，它利用高真空中电流流过零点时，等离子体 迅速扩散从而熄灭电弧，完成切断电流的目的，因此具有高灭弧性能。通地漏泄保护器的 工作方式与磁断路器相同，如果经过通地漏泄保护器后，电源流出和返回的电流值之差超 过了漏泄灵敏度的设定值，则保护器将跳闸，同时提示装置发出故障报警，具有智能化的特 点ο然而，这些断路器主要由机械运动部件和触点构成。这类通过固相联系的机械式 开关，容易磨损，在固相接触表面容易发生侵蚀或熔焊现象，从而致使开关短路。大量的事 实证明，由于电线短路导致电气火灾事故频发的根本原因就在于断路器的不跳闸。而断路 器拒动的原因就在于触点被烧蚀粘结或脱扣机构卡死，使得电路发生故障时断路器无法起 到应有的保护作用。相比于机械开关易于发生的所谓“磨蚀”问题，液态金属式自恢复断路器有其优越 的性能。它的工作原理是在故障电流作用下，液态金属吸收热量气化，同时断开所保护电 路。经过一定时间，金属蒸汽冷却凝结，电路恢复。它以液态金属与机械结构的固液接触 取代了机械开关中的固相接触，达到了湿润机械机构目的，同时，固液接触还能减小接触电 阻。然而，这种液态金属断路器保护性能不够稳定，其陡的下降保护特性使其很难和其他装置配合使用，而且断路器多次动作之后，液态金属容易受到电介质衬圈的分解物污染，导致 燃弧时间延长甚至不熄灭。CN101651323公开了一种利用导电流体和磁性流体的自恢复断路器，该断路器由 主体和副体两部分组成。主体部分包括由封装外壳与外部固态电极端子构成的密闭腔体， 腔体内分层次地充有导电流体和磁性流体。副体部分包括磁场发生装置、温度调节装置。将 装置主体部分接入受控电路，当受控电路发生故障时，磁场发生装置会因相应的触发而产 生磁场，磁场对密闭腔体中的磁性流体产生吸引作用，进而驱动导电流体发生形变，从而使 导电流体与固态电极端子分离，达到断路的目的。然而上述专利中磁场发生装置采用的是以软铁为铁芯的电磁铁，为使该电磁铁产 生的足够大的磁场实现驱动磁性流体，进而使导电流体与固态电极端子分离，从而分断电 路的目的。此种电磁铁的铁芯需采用较大的体积，同时线圈中需要通以较大的电流，不论在 材料和能量方面都有不小的损失，而且此时产生的噪音也很明显，电磁铁发热现象也比较严重。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型对目前已有的利用磁性流体与导电流体的断路 装置进行了改进。具体改进之处在于磁场发生装置采用一种在电磁铁铁芯中内嵌永磁铁 形成的组合磁铁，以此代替单纯采用的永磁铁或电磁铁。本实用新型包括三种结构方式第一种结构方式包括主体部分、副体部分和受控电路主体部分包括封装外壳、磁性流体、导电流 体和固态电极端子；固态电极端子包括外部固态电极端子和内部固态电极端子；副体部分 包括温度调节装置和磁场发生装置；受控电路包括负载、电源和开关；所述的封装外壳与固态电极端子组成至少一个密闭腔体；所述的密闭腔体为一个，由封装外壳与外部固态电极端子组成；所述的密闭腔体为至少两个，由封装外壳与外部固态电极端子和内部固态电极端 子组成；所述的封装外壳采用绝缘性材料；其所构成的密闭腔体的厚度需达到实际的机械 性能和传热效果的要求；所述的温度调节装置可选用任何可以使导电流体及磁性流体维持正常工作状态 的温度调节设备。所述的磁场发生装置采用的是一种在电磁铁的铁芯中内嵌永磁铁而形成的组合 磁铁。在组合磁铁中，其内嵌的永磁铁的磁极方向与铁芯磁化方向是一致的，所述永磁铁在 铁芯内部存在一个或者多个，该永磁铁的外围被铁芯包围着，包围着永磁铁的铁芯可减少 永磁铁磁通的磁漏；所述的组合磁铁，其内嵌的永磁铁可以组装在铁芯磁化方向的一端部和/或另一 端部，或将永磁铁贯通整个铁芯内部。所述的负载为断路器需要保护的电气设备。所述的磁场发生装置中的永磁铁可以采用钕铁硼、钐钴或铝镍钴等材料。[0021]本装置的密闭腔体内充有磁性流体和导电流体，其中磁性流体位于导电流体的上 层；外部固态电极端子的一端浸入导电流体内；外部固态电极端子的另一端连接受控电路 的负载；温度调节装置位于密闭腔体下方或密闭腔体侧面；磁场发生装置安装在密闭腔体 侧面或密闭腔体下方，直接接入受控电路中；依靠受控电路的电流变化时产生足够强度的 磁场作用于磁性流体，使其驱动导电流体与固态电极端子分离，实现断路，起到对电路的过 载或短路保护。第二种结构方式包括主体部分、副体部分和受控电路主体部分包括封装外壳、磁性流体、导电流 体、固态电极端子；固态电极端子包括外部固态电极端子和内部固态电极端子；副体部分 包括温度调节装置和磁场发生装置；受控电路包括负载、开关、电源和变压器；附加回路包 括整流器和电位器；所述的封装外壳与固态电极端子组成至少一个密闭腔体；所述的密闭腔体为一个，由封装外壳与外部固态电极端子组成；所述的密闭腔体为至少两个，由封装外壳与外部固态电极端子和内部固态电极端 子组成；所述的封装外壳采用绝缘性材料；其所构成的腔体的厚度需达到实际的机械性能 和传热效果的要求；所述的温度调节装置可选用任何可以使导电流体及磁性流体维持正常工作状态 的温度调节设备。所述的磁场发生装置采用的是一种在电磁铁的铁芯中内嵌永磁铁而形成的组合 磁铁。在组合磁铁中，其内嵌的永磁铁的磁极方向与铁芯磁化方向是一致的，所述永磁铁在 铁芯内部存在一个或者多个，该永磁铁的外围被铁芯包围着，包围着永磁铁的铁芯可减少 永磁铁磁通的磁漏；所述的组合磁铁，其内嵌的永磁铁可以组装在铁芯磁化方向的一端部和/或另一 端部，或将永磁铁贯通整个铁芯内部。所述的负载为断路器需要保护的电气设备。所述的磁场发生装置中的永磁铁可以采用钕铁硼、钐钴或铝镍钴等材料。本装置中由封装外壳与固态电极端子构成的密闭腔体内充有磁性流体和导电流 体，其中磁性流体位于导电流体的上层；外部固态电极端子的一端浸入导电流体内；外部 固态电极端子的另一端连接受控电路的负载；温度调节装置位于密闭腔体下方或密闭腔体 侧面；磁场发生装置安装在密闭腔体的侧面或密闭腔体的下方；受控电路中变压器的原线 圈与开关、负载和电源相串联，变压器的副线圈经过整流器整流之后与磁场发生装置和电 位器相串联；通过控制原、副线圈的匝数来实现原、副线圈中电路参数成比例变化。即当受 控电路中的电流增大时，副线圈中的电流也增大，磁场发生装置所产生的磁场也随之增强。 当受控电路中的电流达到预设值时，磁场发生装置产生足够强度的磁场，作用于磁性流体， 从而驱动导电流体与固态电极端子分离，实现断路，起到对电路的过载或短路保护。第三种结构方式包括主体部分、副体部分和受控电路主体部分包括封装外壳、磁性流体、导电流 体、固态电极端子；固态电极端子包括外部固态电极端子和内部固态电极端子；副体部分包括温度调节装置和磁场发生装置；受控电路包括负载、电源和变压器；附加回路包括整 流器、定值电阻、电位器和晶闸管；所述的温度调节装置可选用任何可以使导电流体及磁性流体维持正常工作状态 的温度调节设备。所述的封装外壳与固态电极端子组成至少一个密闭腔体；所述的密闭腔体为一个，由封装外壳与外部固态电极端子组成；所述的密闭腔体为至少两个，由封装外壳与外部固态电极端子和内部固态电极端 子组成；所述的封装外壳采用绝缘性材料；其所构成的腔体的厚度需达到实际的机械性能 和传热效果的要求；所述的磁场发生装置采用的是一种在电磁铁的铁芯中内嵌永磁铁而形成的组合 磁铁。在组合磁铁中，其内嵌的永磁铁的磁极方向与铁芯磁化方向是一致的，所述永磁铁在 铁芯内部存在一个或者多个，该永磁铁的外围被铁芯包围着，包围着永磁铁的铁芯可减少 永磁铁磁通的磁漏；所述的组合磁铁，其内嵌的永磁铁可以组装在铁芯磁化方向的一端部和/或另一 端部，或将永磁铁贯通整个铁芯内部。所述的负载为断路器需要保护的电气设备。所述的磁场发生装置中的永磁铁可以采用钕铁硼、钐钴或铝镍钴等材料。本装置中由封装外壳与固态电极端子构成的密闭腔体内充有磁性流体和导电流 体，其中磁性流体位于导电流体的上层，外部固态电极端子的一端浸入导电流体内；外部固 态电极端子的另一端连接受控电路的负载；温度调节装置位于密闭腔体下方或密闭腔体侧 面；磁场发生装置安装在密闭腔体的侧面或密闭腔体的下方；受控电路中变压器的原线圈 与开关、负载和电源相串联，变压器的副线圈经过整流器整流之后连接磁场发生装置，磁场 发生装置与晶闸管阳极相连，定值电阻与电位器相连，晶闸管的门极与阴极连接在定值电 阻两端；通过控制晶闸管的导通来控制磁场发生装置的触发；电路正常工作时，副线圈所 在回路中定值电阻两端电压还不足以使晶闸管触发导通，因此磁场发生装置未作用。当原 线圈中的电流增大到预设值时，副线圈中电流也随之增加，定值电阻两端的电压达到晶闸 管的触发值，晶闸管导通，磁场发生装置作用，吸引磁性流体，使磁性流体驱动导电流体与 固态电极端子分离，实现断路，起到对电路的过载或短路保护。上述三种连接方式，可根据断路情况的实际需要进行择优选择。若希望维持持 久的断路状态，可以再加入失压保护装置与之共同作用，将本装置的主体部分和失压保护 装置组配后接入受控电路，当电路发生故障时，本装置立即实现断路，同时失压保护装置作 用，再次断开电路，从而保持电路的断路状态。直至排除电路故障之后，再将失压保护装置 闭合，便可以恢复电路的正常导通。工作过程分为两种情况，分别为一个密闭腔体和一个以上密闭腔体；当密闭腔体的数量是一个时，电路正常状态下，外部固态电极端子与导电流体连 通，此时磁场发生装置中的线圈里没有通过电流或者只是通过较小的电流，虽然铁芯中内 嵌的永磁铁对密闭腔体中的磁性流体具有吸引作用，但是还不足以实现断路。当电路发生 故障时，线圈中会因相应的触发而通过足够大的电流，通电的线圈会产生与永磁铁磁场方向相同的磁场，两者的磁场相互叠加，叠加后的磁场作用于磁性流体，使磁性流体驱动导电 流体，使导电流体与外部固态电极端子分离，实现断路。当密闭腔体的数量是一个以上时，本实用新型的至少两个腔体通过内部固态电极 端子连接。在电路正常状态下，内部固态电极端子与外部固态电极端子之间通过导电流体 连接，磁场发生装置的线圈中没有电流或者只是通过较小的电流，而永磁铁对磁性流体的 吸引作用还不足以实现断路。当电路发生故障时，线圈中会因相应的触发而通过足够大的 电流，通电的线圈产生与永磁铁方向相同的磁场，叠加的磁场作用于磁性流体，使磁性流体 驱动导电流体，实现导电流体与固态电极端子分离，从而实现断路。因为磁场发生装置实现 内部固态电极端子两端同时断开，从而将电弧分为数段串联的短弧，再加上磁性流体具有 绝缘性，因此能够有效地实现灭弧。本装置的密闭空腔中可以充入保护性气体如二氧化碳、氮气、氦气、氩气等气体， 也可以将密闭腔体中抽成真空。本装置中使用的导电流体可以是镓、镓铟锡、汞等液态金属、或是导电盐溶液、导 电等离子体。导电盐溶液可以是硫酸盐、硝酸盐等在通电时物理、化学性质稳定的盐溶液； 磁性流体可以选择水基、油基、有机基等绝缘性好的磁性流体。本装置中充入密闭腔体的磁性流体与导电流体的体积可视所需的断路效果以及 固态电极端子实际位置来决定。磁性流体与导电流体的总体积与密闭腔体体积之比可在 10%至100%的范围选择，磁性流体与导电流体的体积比可在1/10至10的范围内选择。本实用新型优点能产生强大的电磁力，提高了断路效率；所需的铁芯体积减小， 所需的线圈匝数减少，结构紧凑，节能经济；永磁铁的安装、组配方便；磁性流体不仅对电 极磨损小，并且还能对固态电极进行有效浸润，减小了接触电阻，并且有助于灭弧；装置具 有自恢复功能，可重复使用。
图1为本装置的整体示意图，此时电路正常导通，本装置处于正常状态；图2为磁场发生装置的第一种连接形式示意图；图3为磁场发生装置的第二种连接形式示意图；图4为磁场发生装置的第三种连接形式示意图；图5为本装置发生动作开断受控电路时的状态示意图；图6是在铁芯一端部嵌入永磁铁的组合磁铁示意图；图7是在铁芯两端部均嵌入永磁铁的组合磁铁示意图；图8是永磁铁贯通铁芯内部的组合磁铁示意图；图9为本实用新型装置与失压保护装置组配形式示意图；图中1封装外壳，2磁性流体，3导电流体，4负载，5磁场发生装置，6温度调节装 置，7电源，8外部固态电极端子，9铁芯，10线圈，11永磁铁，12变压器，13整流器，14晶闸 管，15内部隔板，16内部固态电极端子，17失压保护装置基座，18静触头，19动触头，20触 头弹簧，21开关，22电位器。
具体实施方式
本实用新型利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置结合实施例和附图加以说明。实施例1本实施例采用第一种结构方式如图一和图二所示，本装置包括主体部分、副体部分和受控电路主体部分包括封 装外壳1、磁性流体2、导电流体3、外部固态电极端子8 ；副体部分包括温度调节装置6和磁 场发生装置5 ；受控电路包括负载4、电源7和开关21。本实施例中封装外壳1采用的是玻璃材料，其厚度为3mm，其与外部固态电极端子 8形成一个密闭腔体，密闭腔体的尺寸为(长X高X宽)为15mmX IOmmX 8mm。采用北京市神 然技术有限公司生产的MF03型磁性流体2，其密度为1320kg/m ，饱和磁化强度为450GS。 导电流体3采用液态金属汞，其密度为13600kg/m 。将液态金属汞与磁性流体2以2 3的 体积比注入到密闭腔体中，磁性流体和液态金属汞的总体积占腔体体积的100%。外部固态 电极端子8是长度为6cm，直径为5mm的铁电极。负载4选用额定工作电压为220V、额定工 作功率为40W的灯泡；温度调节装置6选用500W的电加热器，其数量为一个；磁场发生装置 5为组合磁铁，其内嵌的两个永磁铁11采用钕铁硼材料，两个永磁铁11分别组装在铁芯磁 化方向的两端，本试验在室温下进行。该装置外部固态电极端子8的一端浸入液态金属汞的内；外部固态电极端子8的 另一端连接受控电路的灯泡；电加热器位于密闭腔体的下方；磁场发生装置5安装在密闭 腔体的侧面，直接接入受控电路中，依靠受控电路的电流变化时产生足够强度的磁场作用 于磁性流体2，使其驱动导电流体3与固态电极端子分离，实现断路。如图五、图七，所示，作为过载和短路保护装置使用时将受控电路的电流调至 100A作为正常工作电流，将受控电路的电流调至150A作为过电流，磁场发生装置5作用，控 制磁性流体2和液态金属汞动作，在15ms时，受控电路被切断，磁场发生装置5作用消失， 磁性流体2和液态金属汞又恢复原来状态，电路被重新导通，如此重复关断和导通状态。实施例2本实施例采用第二种结构方式如图一和图三所示，本装置包括主体部分、副体部分和受控电路主体部分包括封 装外壳1、磁性流体2、导电流体3、外部固态电极端子8、内部固态电极端子16 ；副体部分包 括温度调节装置6和磁场发生装置5 ；受控电路包括负载4、开关21、电源7和变压器12 ；附 加回路包括整流器13和电位器22。本实施例中密闭封装外壳1采用的是环氧树脂材料，其厚度为2mm，其与外部固态 电极端子8、内部隔板15和内部固态电极端子16构成等体积的两个密闭腔体。每个密闭 腔体的尺寸为(长X高X宽)为20mmX 15mmX 15mm,采用北京市神然技术有限公司生产 的MF03型磁性流体2，其密度为1320kg/m ，饱和磁化强度为450GS。导电流体3采用液 态金属镓铟锡，根据配比，其密度为64^kg/m 。先将占腔体35%的液态金属镓铟锡注入 密闭腔体中，然后将占密闭腔体50%的磁性流体注入密闭腔体，其余的空间抽成真空。外 部固态电极端子8采用的是长度为5cm，直径为4mm的铜电极。内部固态电极端子16采用 长度为5mm，直径为3mm的铜电极，两个等体积的密闭腔体通过内部固态电极端子16相连 接。温度调节装置6选用风扇，其数量为两个。负载4选为电热炉；磁场发生装置5为组合磁铁，其内嵌的一个永磁铁11采用的是钐钴材料，永磁铁11组装在铁芯磁化方向的一端， 本实验在室温下进行。该装置外部固态电极端子8的一端浸入液态金属镓铟锡内；外部固态电极端子8 的另一端连接受控电路的电热炉；两个风扇分别位于密闭腔体的前、后两侧面；磁场发生 装置5安装在密闭腔体的下方；受控电路中变压器12的原线圈与开关21、负载4和电源7 相串联，变压器12的副线圈经过整流器13整流之后与磁场发生装置5和电位器22相串联； 通过控制原、副线圈的匝数来实现原、副线圈中电路参数成比例变化。即当受控电路的电流 增大时，副线圈中的电流也增大，磁场发生装置5所产生的磁场也随之增强，当受控电路中 的电流达到预设值时，磁场发生装置5产生足够强度的磁场，作用于磁性流体2，从而驱动 液态金属镓铟锡与外部固态电极端子8或内部固态电极端子16分离，实现断路。如图五，图六，图九所示，作为过载和短路保护装置使用时将受控电路的电压调 至380V作为正常负荷电压，将受控电路的电压调至550V作为过电压，此时磁场发生装置5 所在的次级线圈回路中的电压增大，当电压增大到预设值时，磁场发生装置5作用，在6ms 时，受控电路被切断。对于有两个密闭腔体的本装置，共有两个端子同时分断，实验中无燃 弧现象，断路效果优良。触头弹簧20的弹力使动触头19与静触头18迅速分离，再次断开 受控电路，提供持久的断路状态，直到故障排除后，通过机械力将失压保护装置的动触头19 与静触头18闭合，使受控电路恢复导通。实施例3本实施例采用第三种结构方式如图一和图四所示，包括主体部分、副体部分和受控电路主体部分包括封装外壳 1、磁性流体2、导电流体3、外部固态电极端子8和内部固态电极端子16 ；副体部分包括温 度调节装置6和磁场发生装置5 ；受控电路包括负载4、电源7和变压器12 ；附合回路包括 整流器13、定值电阻、电位器22和晶闸管14。本实施例中密闭封装外壳1采用的是玻璃材料，其厚度为5mm，其与外部固态电极 端子8、内部隔板15和内部固态电极端子16构成等体积的三个密闭腔体。密闭腔体的尺寸 为(长X高X宽)为20mmX20mmX10mm，采用北京市神然技术有限公司生产的MF03型磁 性流体2，其密度为1320kg/m ，饱和磁化强度为450GS。导电流体3采用液态金属镓，其 密度为5907kg/m 。将磁性流体2与液态金属镓以3:2的体积比注入到密闭腔体中，磁性 流体2和液态金属镓的总体积占腔体体积的83%，其余的空间为氮气。外部固态电极端子 8是长度为3cm，直径为3mm的铜电极。温度调节装置选用空冷换热器，其数量为三个，负 载4选为鼠笼式异步电动机；所采用的晶闸管其型号为BT151 ；磁场发生装置为组合磁铁， 其内嵌的一个永磁铁采用的是铝镍钴材料，永磁铁贯通整个铁芯，本实验在室温下进行。该装置外部固态电极端子8的一端浸入液态金属镓内；外部固态电极端子8的另 一端连接受控电路的鼠笼式异步电动机；温度调节装置位于每个密闭腔体的下方；磁场发 生装置5安装在密闭腔体的侧面，受控电路中变压器12的原线圈与开关、鼠笼式异步电动 机和电源7相串联，变压器12的副线圈经过整流器13整流之后连接磁场发生装置5，通过 晶闸管14触发磁场发生装置，通过控制晶间管的导通来控制磁场发生装置的触发。电路正 常工作时，副线圈所在回路中定值电阻两端电压还不足以使晶闸管触发导通，因此磁场发 生装置未作用。当原线圈中的电流增大到预设值时，副线圈中电流也随之增加，定值电阻两端的电压达到晶闸管14的触发值，晶闸管14导通，磁场发生装置5作用，吸引磁性流体2， 使磁性流体2驱动液态金属镓与固态电极端子分离，实现断路。 如图四，图八、图九所示，作为过载和短路保护装置使用时将受控电路的电压调 至220V作为正常负荷电压，将受控电路的电压调至480V作为过电压，R两端的电压值超过 晶闸管14的触发值时，晶闸管14被触发导通，磁场发生装置5作用，在2ms时，受控电路被 切断。触头弹簧20的弹力使动触头19与静触头18迅速分离，再次断开受控电路，提供持 久的断路状态。直到故障排除后，通过机械力将失压保护装置的动触头19与静触头18闭 合，使受控电路恢复导通。
权利要求1.一种利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置，其特征在于该装置包括主体部分、 副体部分和受控电路主体部分包括封装外壳、磁性流体、导电流体和固态电极端子；固态 电极端子包括外部固态电极端子和内部固态电极端子；副体部分包括温度调节装置和磁场 发生装置；受控电路包括负载、电源和开关；所述的封装外壳与固态电极端子组成至少一个密闭腔体；本装置的密闭腔体内充有磁性流体和导电流体，其中磁性流体位于导电流体的上层； 外部固态电极端子的一端浸入导电流体内；外部固态电极端子的另一端连接受控电路的负 载；温度调节装置位于密闭腔体下方或密闭腔体侧面；磁场发生装置安装在密闭腔体侧面 或密闭腔体下方，直接接入受控电路中。
2.按权利要求1所述的利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置，其特征在于 所述的密闭腔体为一个，由封装外壳与外部固态电极端子组成；所述的密闭腔体为至少两个，由封装外壳与外部固态电极端子和内部固态电极端子组成；所述的封装外壳采用绝缘性材料；所述的温度调节装置可选用任何可以使导电流体及磁性流体维持正常工作状态的温 度调节设备；所述的磁场发生装置采用的是一种在电磁铁的铁芯中内嵌永磁铁而形成的组合磁铁， 在组合磁铁中，其内嵌的永磁铁的磁极方向与铁芯磁化方向是一致的，所述永磁铁在铁芯 内部存在一个或者多个，该永磁铁的外围被铁芯包围着；所述的组合磁铁，其内嵌的永磁铁可以组装在铁芯磁化方向的一端部和/或另一端 部，或将永磁铁贯通整个铁芯内部；所述的负载为断路器需要保护的电气设备。
3.一种利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置，其特征在于该装置包括主体部分、 副体部分和受控电路主体部分包括封装外壳、磁性流体、导电流体、固态电极端子；固态 电极端子包括外部固态电极端子和内部固态电极端子；副体部分包括温度调节装置和磁场 发生装置；受控电路包括负载、开关、电源和变压器；附加回路包括整流器和电位器；所述的封装外壳与固态电极端子组成至少一个密闭腔体；其中由封装外壳与固态电极端子构成的密闭腔体内充有磁性流体和导电流体，其中磁 性流体位于导电流体的上层；外部固态电极端子的一端浸入导电流体内；外部固态电极端 子的另一端连接受控电路的负载；温度调节装置位于密闭腔体下方或密闭腔体侧面；磁场 发生装置安装在密闭腔体的侧面或密闭腔体的下方；受控电路中变压器的原线圈与开关、 负载和电源相串联，变压器的副线圈经过整流器整流之后与磁场发生装置和电位器相串 联。
4.按权利要求3所述的利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置，其特征在于 所述的密闭腔体为一个，由封装外壳与外部固态电极端子组成；所述的密闭腔体为至少两个，由封装外壳与外部固态电极端子和内部固态电极端子组成；所述的封装外壳采用绝缘性材料；所述的温度调节装置可选用任何可以使导电流体及磁性流体维持正常工作状态的温度调节设备；所述的磁场发生装置采用的是一种在电磁铁的铁芯中内嵌永磁铁而形成的组合磁铁， 在组合磁铁中，其内嵌的永磁铁的磁极方向与铁芯磁化方向是一致的，所述永磁铁在铁芯 内部存在一个或者多个，该永磁铁的外围被铁芯包围着；所述的组合磁铁，其内嵌的永磁铁可以组装在铁芯磁化方向的一端部和/或另一端 部，或将永磁铁贯通整个铁芯内部；所述的负载为断路器需要保护的电气设备。
5.一种利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置，其特征在于该装置包括主体部分、 副体部分和受控电路主体部分包括封装外壳、磁性流体、导电流体、固态电极端子；固态 电极端子包括外部固态电极端子和内部固态电极端子；副体部分包括温度调节装置和磁场 发生装置；受控电路包括负载、电源和变压器；附加回路包括整流器、定值电阻、电位器和晶闸管；所述的封装外壳与固态电极端子组成至少一个密闭腔体；本装置中由封装外壳与固态电极端子构成的密闭腔体内充有磁性流体和导电流体，其 中磁性流体位于导电流体的上层，外部固态电极端子的一端浸入导电流体内；外部固态电 极端子的另一端连接受控电路的负载；温度调节装置位于密闭腔体下方或密闭腔体侧面； 磁场发生装置安装在密闭腔体的侧面或密闭腔体的下方；受控电路中变压器的原线圈与开 关、负载和电源相串联，变压器的副线圈经过整流器整流之后连接磁场发生装置，磁场发生 装置与晶闸管阳极相连，定值电阻与电位器相连，晶闸管的门极与阴极连接在定值电阻两 端。
6.按权利要求5所述的利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置，其特征在于 所述的密闭腔体为一个，由封装外壳与外部固态电极端子组成；所述的密闭腔体为至少两个，由封装外壳与外部固态电极端子和内部固态电极端子组成；所述的封装外壳采用绝缘性材料；所述的温度调节装置可选用任何可以使导电流体及磁性流体维持正常工作状态的温 度调节设备；所述的磁场发生装置采用的是一种在电磁铁的铁芯中内嵌永磁铁而形成的组合磁铁， 在组合磁铁中，其内嵌的永磁铁的磁极方向与铁芯磁化方向是一致的，所述永磁铁在铁芯 内部存在一个或者多个，该永磁铁的外围被铁芯包围着；所述的组合磁铁，其内嵌的永磁铁可以组装在铁芯磁化方向的一端部和/或另一端 部，或将永磁铁贯通整个铁芯内部；所述的负载为断路器需要保护的电气设备。
专利摘要一种利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置，属于电气及自动控制领域。该装置包括三种结构方式，包括主体部分、副体部分和受控电路主体部分包括封装外壳、磁性流体、导电流体和固态电极端子；固态电极端子包括外部固态电极端子和内部固态电极端子；副体部分包括温度调节装置和磁场发生装置；受控电路包括负载、电源和开关；本实用新型优点能产生强大的电磁力，提高了断路效率；所需的铁芯体积减小，所需的线圈匝数减少，结构紧凑，节能经济；永磁铁的安装、组配方便；磁性流体不仅对电极磨损小，并且还能对固态电极进行有效浸润，减小了接触电阻，并且有助于灭弧；本装置具有自恢复功能，可重复使用。
文档编号H02H3/08GK201868836SQ201020567688
公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者库锐, 张海涛, 毛俊, 王强, 赫冀成, 赵立佳, 赵胤淇 申请人:东北大学