一种永磁驱动的无极性灭弧系统及其断路器的制作方法

本发明属于低压电器，具体属于一种永磁驱动的无极性灭弧系统及其断路器。

背景技术：

1、光伏发电的快速发展，要求直流断路器设备提供更高电压、更大电流的分断能力，从技术上讲就需要直流断路器在分断电弧时能产生更高的电弧电压。现有技术中，电弧电压主要通过金属栅片灭弧室切割电弧提供的近极压降提供，一般近极压降的电压值恒定，不随电流大小变化，因此，要获得更高的电弧电压，就需要更多的金属栅片切割电弧产生更多数量的近极压降，仅仅依靠电弧自身的电磁和气流驱动已不能满足这一要求。

2、现有技术中，通过合理的永磁结构设计，可以获得驱使电弧运动的洛伦兹力，但是却不能保持对双向直流电弧均有驱使电弧向金属栅片的洛伦兹力，并且存在体积大，成本高的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种永磁驱动的无极性灭弧系统及其断路器，实现了在所有永磁体磁场强度不变的条件下，对双向电弧驱动力显著增强的目的，且该驱动力均使双向电弧取向金属栅片的切割部分，从而实现在有限体积下获得更高电弧电压，以满足更高电压等级无极性直流的灭弧需要。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种永磁驱动的无极性灭弧系统，包括接触部、永磁体组、导磁体组和金属栅片组；

4、所述接触部用于执行合闸或分闸操作；

5、所述永磁体组包括第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体；所述第一永磁体和第二永磁体分别位于所述接触部的两侧，

6、所述第三永磁体位于远离所述接触部的一端，所述第一永磁体和第二永磁体的同极性面相对设置；所述第三永磁体的极性面朝着所述接触部的方向，所述第三永磁体极性面的极性与第一永磁体、第二永磁体相对极性面的极性相反；

7、所述导磁体组包括第一导磁体、第二导磁体和第三导磁体；所述第一导磁体设置在所述第一永磁体和所述接触部之间，并靠近所述第一永磁体；所述第二导磁体设置在所述第二永磁体和所述接触部之间，并靠近所述第二永磁体；

8、所述第三导磁体为三棱柱结构，包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，第三导磁体的第一侧面与所述第三永磁体极性面对所述接触部的极性面平行，且接触或靠近，所述第三导磁体与第一侧面垂直的对称面和所述接触部的对称面重合，且所述第三导磁体三棱柱结构与第一侧面相对的棱靠近所述接触部；

9、所述金属栅片组包括多片平行叠放的金属栅片，所述金属栅片组位于所述第一导磁体和第二导磁体之间，所述金属栅片组沿垂直于金属栅片平面的对称面于所述接触部的对称面重合；所述金属栅片组位于所述接触部于所述第三永磁体之间；所述金属栅片上设置有v形口，所述v形开口位于金属栅片靠近所述第三永磁体的一端，v形开口的方向朝向所述第三永磁体；所述第三导磁体嵌入所述金属栅片的v形开口内。

10、优选的，所述第一导磁体、第二导磁体和第三导磁体朝向所述接触部、金属栅片组的一侧均设置绝缘隔层。

11、优选的，所述接触部包括第一接触点和第二接触点，所述第一接触点和第二接触点用于执行合闸或分闸操作。

12、进一步的，所述第三永磁体与所述第一接触点和第二接触点的对称面重合。

13、进一步的，所述第一永磁体、第二永磁体、第一导磁体、第二导磁体以及所述第一接触点和第二接触点的对称面互相平行。

14、优选的，所述第一永磁体和第二永磁体的同极性面相互平行。

15、优选的，所述第一导磁体和第二导磁体均呈平板结构。

16、优选的，所述金属栅片组的金属栅片还包括第一引弧槽、第二引弧槽、第一切割部、第二切割部、凸出部；

17、所述第一引弧槽、第二引弧槽对称分布在金属栅片的两边，开口面向所述接触部；所述第一切割部位于所述第一引弧槽远离所述接触部方向，所述第二切割部位于所述第二引弧槽远离所述接触部方向；所述凸出部设在所述金属栅片的对称面上，所述凸出部朝向所述接触部，作为第三导磁体朝向所述接触部的延申。

18、进一步的，上下叠加的相邻金属栅片的第一引弧槽、第二引弧槽的位置或角度重合或交叉。

19、一种断路器，包括上述任意一项所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

21、本发明提供一种永磁驱动的无极性灭弧系统，在无极性驱动电弧的磁场结构下，通过对金属栅片引弧槽结构的设计，以及金属栅片外部永磁体、导磁体及其与栅片结构的配合，实现了在所有永磁体磁场强度不变的条件下，对双向电弧驱动力显著增强的目的，且该驱动力均使双向电弧取向金属栅片的切割部分，从而实现在有限体积下获得更高电弧电压，以满足更高电压等级无极性直流的灭弧需要。

技术特征：

1.一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，包括接触部、永磁体组、导磁体组和金属栅片组；

2.根据权利要求1所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，所述第一导磁体(301)、第二导磁体(302)和第三导磁体(303)朝向所述接触部、金属栅片组的一侧均设置绝缘隔层。

3.根据权利要求1所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，所述接触部包括第一接触点(101)和第二接触点(102)，所述第一接触点(101)和第二接触点(102)用于执行合闸或分闸操作。

4.根据权利要求3所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，所述第三永磁体(203)与所述第一接触点(101)和第二接触点(102)的对称面重合。

5.根据权利要求3所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，所述第一永磁体(201)、第二永磁体(202)、第一导磁体(301)、第二导磁体(302)以及所述第一接触点(101)和第二接触点(102)的对称面互相平行。

6.根据权利要求1所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，所述第一永磁体(201)和第二永磁体(202)的同极性面相互平行。

7.根据权利要求1所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，所述第一导磁体(301)和第二导磁体(302)均呈平板结构。

8.根据权利要求1所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，所述金属栅片组的金属栅片还包括第一引弧槽(401)、第二引弧槽(402)、第一切割部(403)、第二切割部(404)、凸出部(406)；

9.根据权利要求8所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统，其特征在于，上下叠加的相邻金属栅片的第一引弧槽(401)、第二引弧槽(402)的位置或角度重合或交叉。

10.一种断路器，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的一种永磁驱动的无极性灭弧系统。

技术总结
本发明公开了一种永磁驱动的无极性灭弧系统及其断路器，金属栅片组包括多片平行叠放的金属栅片，金属栅片组位于第一导磁体和第二导磁体之间，金属栅片组沿垂直于金属栅片平面的对称面于接触部的对称面重合；金属栅片组位于接触部于第三永磁体之间；金属栅片上设置有V形口，V形开口位于金属栅片靠近第三永磁体的一端，V形开口的方向朝向第三永磁体；第三导磁体嵌入金属栅片的V形开口内。实现了在所有永磁体磁场强度不变的条件下，对双向电弧驱动力显著增强的目的，且该驱动力均使双向电弧取向金属栅片的切割部分，从而实现在有限体积下获得更高电弧电压，以满足更高电压等级无极性直流的灭弧需要。

技术研发人员：赵晓泉,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：西安零壹智能电器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13