专利名称：一种磁控开关的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种磁控开关，特别适用于油田、井下等对防爆性能有特殊要求的场合以及高电压、大电流等工况条件下使用，属电开关技术的改进。
油田、井下等具有可燃性气体存在的场合以及高电压、大电流、潮湿、多尘工况条件下使用的电开关为安全计，对灭弧、防爆性能有特殊要求，目前较多使用的是一种带波纹管灭弧室结构的电开关，该种电开关在触头开、合中产生的电弧被安全密封在波纹管灭弧室内而与外界完全隔绝，因而使用安全是其优点，但因波纹管灭弧室在触头开、合的操作中也一样会出现伸、缩动作，长时间的反复伸、缩会因疲劳破坏使波纹管产生破裂，而影响其使用的可靠性，这种反复的伸、缩也使波纹管的使用寿命大大降低，特别当在高电压、大电流回路中使用时，为提高灭弧性能，一般都采用将波纹管灭弧室内抽真空或向其内填充灭弧介质的办法来实现，但这些办法也都因受波纹管本身的强度和刚度的限制而使该种电开关在灭弧性能的提高上受到限制，且因波纹管生产工艺复杂，制造较难，费用昂贵也影响其使用。
针对上述电开关在使用上的不足之处，本实用新型的目的是提供一种使用寿命长，灭弧性能好，运行安全、可靠，适用性强，应用广泛的磁控开关，同时本实用新型磁控开关的公开也为永磁体材料的应用开创了一个新的领域。
本实用新型的目的是这样实现的一种磁控开关，由底板、外壳、动、静触头、灭弧装置、操作装置、接线端子等组成，其特征是动、静触头完全被封闭在灭弧室壳体内，其间动触头还同一内置永磁体磁块联成一体；操作装置与灭弧室壳体相贴接设置，其上与灭弧室内动触头内置永磁体磁块所在对应位置处也同样对置设置一块的外置永磁体磁块，触头开、合完全用内、外永磁体磁块的磁场力带动，且动触头动作中无需附加任何机械传动，灭弧室外壳无任何形状、大小、位置的变化。
本实用新型磁控开关完全由磁场力来操作是得益于具较高磁能级的永磁体新材料的发现和研究成果，本实用新型磁控开关技术的公开也使永磁体材料在电开关上的应用成为可能，用于电开关中使用的永磁体材料可以是钕铁硼、铁氧体、锶氧体等多种，电开关中使用的永磁体块的大小、形状，取决于触头压力的大小，这也应与开关设计容量等参数综合考虑，其多被制成矩形实心块，也可制成如圆柱、带棱角等其他种需要的形状，本实用新型磁控开关即可按直线推、拉操作；也可取旋转方式操作，即可用手动，也可用机动或电动远距离控制。
永磁体材料在电开关上的应用，有可能使灭弧室装置制成一种完全密封，具足够使用强度和刚度的独立系统装置，在开关操作中，其动触头完全靠磁场力带动，无需任何机械传动参于，灭弧室外壳无任何形状、大小、位置的改变这些都为本实用新型磁控开关性能提高适用性强，使用范围扩大成为可能，总括起来与现有技术相比有如下几项优点1.本实用新型磁控开关灭弧室不会发生有如波纹管疲劳破坏可能出现的慢性渗漏的弊病，使本实用新型磁控开关的使用可靠性得到可靠而充分的保证；2．由于本实用新型磁控开关触头在灭弧室中得到可靠的密封，可保证其不被氧化和烧灼，从而大大提高其使用寿命；3．本实用新型磁控开关在使用中不发生任何形状、大小、位置的改变，因而可以设计成具足够强度和刚度以利使用要求，从而就有可能采用更多强有力的灭弧措施，如可以将灭弧室抽成更高的真空度，或填充甚至是液态SF6灭弧介质可使其灭弧性能提高几倍乃至十几倍；4．波纹管灭弧室中触头的开距受波纹管行程的限制，而使其使用有一定的局限性，而本实用新型磁控开关可以按需要设计成任何开距的触头行程，从而获得更大的适用性可在矿山、油田、井下、潮湿、多尘等极具爆炸性的危险场合以及高电压、大电流工况条件下更广泛的使用，且使用安全、可靠；5．本实用新型磁控开关灭弧装置较波纹管灭弧装置制造容易，成本低，性能可靠，具较强的市场竞争力；6．本实用新型磁控开关的公开可使电开关技术又上一个新台阶，完全可以形成一种新的系列产品，其广泛的推广应用更可获得显著的经济效益和社会效益。
图1本实用新型磁控开关结构示意图；图2本实用新型磁控开关操作盖板与灭弧室安装配置示意图；图3定位弹簧片正面示意图；图4图3左视图；
图5操作盖板正面示意图；图6操作盖板结构配置示意图。
实施例一种三相磁控开关本实施例三相磁控开关工作设计参数380V 80A流量，适于井下、油田、矿山等要求防爆、防潮、防尘工况条件下使用，由底板(1)、外壳(6)、动、静触头、灭弧装置、操作装置、接线端子等组成，其特征是动、静触头(21，23)安全被密封在玻璃钢制灭弧室壳体(7)内，其中动触头(21)与T型支座(24)制成一体，经弹性围(25)穿插在铁制具圆柱形外表面的中空框架体(20)内滑动缓冲，内置永磁体钕铁硼磁块(19)靠与铁制中空框架体(20)的端面吸力联成一体，内置永磁体钕铁硼磁块(19)与灭弧室相贴接的垂直内表面对应位置处还固接有一弹性胶垫(18)，静触头(23)经导电杆(22)引出灭弧室壳体外，靠外接导线(17)与下接线端子(2)相连；动触头(21)经内置导线(5)由导电杆(4)引出灭弧室壳体外，由外设导线(3)与上接线端子(2)相连，铝制扇形操作盖板(10)上端弧形段背面与灭弧室壳体(7)正面外侧面平放贴接，其上与灭弧室内置永磁体钕铁硼磁块(19)对应位置处的孔内嵌装有一外置永磁体钕铁硼磁块(9)，在扇形操作盖板上端弧形外侧面上还固装有一弧形铁板(8)，外置永磁体钕铁硼磁块(9)靠与该铁板(8)的磁吸力与操作盖板联成一体，扇形操作盖板(10)靠固装在底板(1)上的支座(16)前端阶梯轴依次穿套设置的定位弹簧片(12)、止推轴承(15)、调整垫片(14)、定位支撑旋转、旋转操作手柄(11)与操作盖板体上的方形凸起(29)相插接由螺钉(13)紧固联接在一起。
上述灭弧装置在本实施例中按三相设置灭弧室密封壳体在底板上的安装位置应成弧形且与扇形操作盖板具同一回转半径，本实施例三相磁控开关灭弧室内置永磁体钕铁硼磁块与扇形操作盖板上的外置永磁体钕铁硼磁块一一对应按34°弧形角间隔设置回转半径为90mm，三相灭弧室内置永磁体钕铁硼磁块的磁极从右向左依次反向设置；同样，操作盖板上的其四块外置永磁体钕铁硼磁块也一样从右向左依次反向设置，按上述设置方式在本实用新型磁控开关的配置安装时就可保证当操作盖板上的四块外置永磁体钕铁硼磁块首先从左端与三相灭弧室壳体正侧面对应贴接经34°转动转到从右端与三相灭弧室壳体正面外侧面对应贴接时即可完成内、外永磁体钕铁硼磁块磁极从同性贴接转到异性贴接的变换，从而导致三相内置永磁体钕铁硼磁块在灭弧室密封壳体内沿壳体底面内表面上的圆柱形滑道内往返滑动一次即完成一次磁控开关的开、断控制。操作时只要转动手柄(11)带动操作盖板左右转动，这时靠操作盖板转柄上的半月形凸起(28)在定位弹簧片(12)上的V形弹片(27)上滑动换向，并由销钉(26)定位，实现准确的回路开、断转换控制。同时为减缓动触头在密封灭弧室内开、断动作的冲撞力，还设置有起缓冲作用的胶圈(25)和胶垫(18)。本实用新型磁控开关靠上、下两接线端子串接在三相供电回路中即可操作完成回路的开、断控制，安装时其保险装置可按现场要求适当配置串接在回路中即可。
本实施例三相磁控开关灭弧室密封壳体用玻璃钢制成壁厚3mm，每相灭弧室壳体容积尺寸37×18×48(mm)，动、静触头开距按经验设计取5mm，本实施例三相磁控开关用于80A流量，其触头设计终压力值应按下式计算求得F=2.25×Ie/100，代入Ie=80A数值计算求得F=2.25×80/100=1.8(Kg)本实施例中，内、外永磁体钕铁硼磁块的尺寸选为φ16×10(mm)圆柱实心体，该尺寸、大小、形状的永磁体钕铁硼磁块所产生的磁斥力即可保证在动、静触头之间保有1.8Kg的终压力，这是经多次的实验实测得到的。本实施例三相磁控开关灭弧室内充SF6气体，容积比同容量波纹管开关灭弧室只小不大，其体积小且制造容易，费用低，使用安全、可靠，具有明显的优越性。本实施例三相磁控开关操作盖板需用8Kg操作力，适合人力操作，使用十分方便。本实施例三相磁控开关技术的公开为永磁体钕铁硼新材料的应用开创了一个新的领域，这一应用在理论上将可能使30万伏以上高电压回路实现安全、可靠的开、断控制成为可能。
除本实施例外，凡与本实用新型磁控开关具同一构思的实施方案都属本实用新型的保护范围。
权利要求1．一种磁控开关，由底板(1)、外壳(6)、动、静触头、灭弧装置、操作装置、接线端子等组成，其特征是动、静触头(21,23)安全被密封在玻璃钢制灭弧室壳体(7)内，其中动触头(21)与T型支座(24)制成一体，经弹性圈(25)穿插在铁制具圆柱形外表面的中空框架体(20)内滑动缓冲，内置永磁体钕铁硼磁块(19)靠与铁制中空框架体(20)的端面吸力联成一体，内置永磁体钕铁硼磁块(19)与灭弧室相贴接的垂直内表面对应位置处还固接有一弹性胶垫(18)，静触头(23)经导电杆(22)引出灭弧室壳体外，靠外按导线(17)与下接线端子(2)相连；动触头(21)经内置导线(5)由导电杆(4)引出灭弧室壳体外，由外设导线(3)与上接线端子(2)相连，铝制扇形操作盖板(10)上端弧形段背面与灭弧室壳体(7)正面外侧面平放贴接，其上与灭弧室内置永磁体钕铁硼磁块(19)对应位置处的孔内嵌装有一外置永磁体钕铁硼磁块(9)，在扇形操作盖板上端弧形外侧面上还固装有一弧形铁板(8)，外置永磁体钕铁硼磁块(9)靠与该铁板(8)的磁吸力与操作盖板联成一体，扇形操作盖板(10)靠固装在底板(1)上的支座(16)前端阶梯轴依次穿套设置的定位弹簧片(12)、止推轴承(15)、调整垫片(14)、定位支撑旋转、旋转操作手柄(11)与操作盖板体上的方形凸起(29)相插接由螺钉(13)紧固联接在一起。
2．根据权利要求1所述的磁控开关，其特征是使用的永磁体材料可以是钕铁硼、铁氧体、锶氧体等多种。
3．根据权利要求1或2所述的磁控开关，其特征是永磁体多被制成矩形实心块，也可制成其他种需要的形状。
4．根据权利要求1所述的磁控开关，其特征是其操作装置即可按直线推、拉操作；也可取旋转方式操作，即可用手动，也可用机动或电动。
专利摘要本实用新型公开一种磁控开关,其由底板、外壳、动、静触头、灭弧装置、操作装置、接线端子等组成,其特征是动、静触头安全被封闭在灭弧室壳体内,其开、合控制靠磁力推动且动触头动作中无需附加任何机械传动,灭弧室外壳无任何形状、大小、位置的改变,该磁控开关灭弧性能好,安全可靠,使用寿命长,可广泛用于井下、油田、矿山等要求防爆、防潮、防尘等工况条件下使用。
文档编号H01H36/00GK2332058SQ9823730
公开日1999年8月4日 申请日期1998年4月16日 优先权日1998年4月16日
发明者杨俊栋 申请人:杨俊栋