专利名称：Ptc消弧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气安全技术，具体涉及电力线路上消除开关、断路器等上电弧的消弧装置，更具体地说，涉及一种可用于电流较大交流或直流电路中的开关消弧的PTC(正温度系数元件)消弧装置。
现有开关在关断电路时，由于电流、电压急剧变化，在开关触点的两端会形成空气电离现象即电弧，这种电弧随着电流、电压的升高，其强度就会加大。电弧产生时释放出很高温度，足以使开关的触点损坏，同时还可能对绝缘材料及电路本身造成损坏甚至引起火灾，危害性很大。为防止电弧的危害，目前可采取多种方法来灭弧，如加大关断间隙，使电弧在弧长超过一定距离后关断；或用气体对电弧强吹，以达到吹断电弧的目的；以及用特殊材料进行密封处理等等。这些方法某种程度上有一定的效果，但其原理都是采用待电弧产生以后再进行强制关断，然而象这种被动式灭弧虽然有一定效果，但每次开关多少会对开关本身造成一定的损害，关断次数越多，灭弧室的灭弧效果越差，时间稍长一些电路就关不断了。就不得不经常更换灭弧室保护装置，且整个灭弧装置体积与重量都非常大，整体造价也很高，制造工艺要求也比较高。
本实用新型的目的在于，提供一种用于在电力系统中开关电路中消除开关触点间可能产生的电弧的装置，这种消弧装置，可以克服现有技术的上述缺点，有效地减少电弧的产生，可大大避免电弧对各种用电装置以及开关本身的损坏。
本实用新型的目的是这样实现的，构造一种PTC消弧装置，用于消除电流变化时可能在开关(1)触点间产生的电弧，其特征在于，包括一个与开关(1)串联连接的电流感应单元(2)以及可由该感应单元(2)控制触点开路/通路的控制开关(3)，还包括一个包含所述控制开关(3)、PTC元件(4)和支路电流感应单元(5)的串联回路，所述PTC元件(4)与所述控制开关(3)及支路电流感应单元的串联回路跨接在所述感应单元(2)与开关(1)的串联回路两端。其中，所述开关(1)可以是带有触点(头)的各类通、断电路的器件。
其中，所述控制开关(3)常开，当支路电流感应单元(5)在感应到电流小到一定电流时，控制所述控制开关(3)开路；当所述电流感应单元(2)在感应到电流大到一定程度时，接通所述控制开关(3)。
其中，主回路感应单元(2)、控制开关(3)和支路感应单元(5)组成一个专用的双电流继电器整体，其中感应单元(2)是其中的大电流线圈；感应单元(5)是其中的小电流线圈；控制开关(3)是其中的双电流继电器的触点。
实施本实用新型的PTC消弧装置，具有结构简单、造价低、性能可靠等特点，特别是关断原理与传统有很大不同，即采用了主动式杜绝电弧的产生，这种主动式结构，基本可以做到无电弧产生或产生的电弧非常小。而传统灭弧的方式是，电弧产生后再去强行阻断；而本装置的特点是在电弧产生的瞬间，进行电弧吸收，从而达到消弧的目的，避免了电弧的产生。这种PTC消弧装置，可用于各种带有触点(头)的各类通、断电路的器件上去开、关各种用电装置，如电器、设备、仪器等，特别适合在直流电路和一些对比火花要求较高的场所中使用。
下面，结合附图和实施例，进一步说明本实用新型的特点，附图中
图1是说明本实用新型的PTC消弧装置的原理示意图；如图1所示，本实用新型的PTC消弧装置主要由PTC器件和控制回路A组成。如图1所示，整个灭弧装置与主开关(1)混联运行。图1中的方框虚线代表整个消弧装置，包括与主开关(1)串联连接的主回路电流感应器(2)，与主开关(1)、主回路电流感应器(2)回路并联的支回路，该支回路串联连接有支回路电流感应器(5)、控制开关(3)和PTC器件(4)。其中控制开关(3)是常开的，它受到主回路中电流感应器(2)和支回路电流感应器(5)所控制，当电流感应器(2)感应到主回路中较大电流时，控制开关(3)被接通，当支回路电流感应器(5)感应到支回路电流较小时，控制开关(3)被开路。当主开关(1)K合上后，作为电流感应器的CT器件(2)感应到主电路有电流流过，CT器件(2)发出指令闭合控制开关(3)K1，通过控制开关(3)和支路电流感应单元(5)使PTC元件(4)处于与主开关(1)K并联状态，此时PTC元件(4)进入准备工作状态。当主开关(1)K关断时(包括各种自保护关断时)，PTC元件(4)从断开的一瞬间开始吸收主电路的电流，由于PTC元件(4)在低温时内阻很小，所以在主回路电流转移到通过PTC器件(4)时，几乎无明显电流变化。此时主电路上的开关两端电压也无明显变化，开关(1)K在近似平衡的电压下转换，基本实现无火花切断主回路。受主回路电流转移到PTC器件上的原因，PTC在通过很大电流时迅速升温，当温度升至特定数字时，PTC内阻快速上升到数十至数百千欧，PTC内阻的变化，使回流电流也同时下降到毫安级，此时控制器A中的支路电流感应单元(5)测到PTC上电流的改变，即检测到PTC电流小到一定程度，做出关断K1的指令，由于控制开关(3)K1处于毫安级关断，基本实现无火花产生，随着控制开关(3)K1的关断，整个灭弧工作完成一个周期，此时整个消弧器又处于等待下一次开关的过程。在整个控制处于静态时，全电路不耗电，并且做到了全关断、全隔离。感应单元(2)、控制开关(3)和支路感应开关(5)可以是一个专用的双电流继电器整体，其中感应单元(2)是其中的大电流线圈；(5)代表其中的小电流线圈；控制开关(3)为双电流继电器的触点。PTC是正温度系数的热敏电阻。
权利要求1.一种PTC消弧装置，用于消除电流变化时可能在开关(1)触点间产生的电弧，其特征在于，包括一个与开关(1)串联连接的电流感应单元(2)以及可由该感应单元(2)控制触点开路/通路的控制开关(3)，还包括一个包含所述控制开关(3)、PTC元件(4)和支路电流感应单元(5)的串联回路，所述PTC元件(4)与所述控制开关(3)及支路电流感应单元的串联回路跨接在所述感应单元(2)与开关(1)的串联回路两端。
2.根据权利要求1所述的PTC消弧装置，其特征在于，所述开关(1)可以是带有触点(头)的各种控制电路通、断的器件。
3.根据权利要求1所述的PTC消弧装置，其特征在于，所述控制开关(3)常开。
4.根据权利要求1所述的PTC消弧装置，其特征在于，所述支路电流感应单元(5)在感应到电流小到一定电流时，控制所述控制开关(3)开路。
5.根据权利要求1所述的PTC消弧装置，其特征在于，所述电流感应单元(2)在感应到电流大到一定程度时，接通所述控制开关(3)。
6.根据权利要求1到5中任一项所述PTC消弧装置，其特征在于，所述主回路感应单元(2)、控制开关(3)和支路感应单元(5)组成一个专用的双电流继电器整体，其中感应单元(2)是其中的大电流线圈；感应单元(5)是其中的小电流线圈；控制开关(3)是其中的双电流继电器的触点。
专利摘要一种PTC消弧装置,用于消除电流变化时可有在开关(1)触点间产生的电弧,包括与开关(1)串连的电流感应单元(2)以及由该感应单元(2)控制的控制开关(3),还包括包含所述控制开关(3)、PTC元件(4)和支路电流感应单元(5)的串联支路,该串联支路跨接在感应单元(2)与开关(1)的串联回路两端。这种PTC消弧装置,具有结构简单、造价低、消弧效果好、性能可靠等优点,可用于各种用电设备的通、断器件上。
文档编号H01H33/04GK2425423SQ0022856
公开日2001年3月28日 申请日期2000年6月19日 优先权日2000年6月19日
发明者白晶辉 申请人:白晶辉