一种带永磁体的无极性灭弧结构及微型断路器的制作方法

本发明涉及断路器领域，具体涉及一种带永磁体的无极性灭弧结构及微型断路器。

背景技术：

直流微型断路器是低压直流配电系统中重要的控制与保护设备，直流微型断路器的内部设置动、静触头，当断路器分断电流时，动、静触头打开，其间产生电弧，电弧需要快速开断，才能保护触电材料，防止过度烧蚀，进而保护用电设备的安全。

直流电流与交流电流不同，前者没有自然过零点，分断难度大。一般直流微型断路器依靠拉长电弧或灭弧栅片等方式提高电弧电压，强制电弧电流减小直至过零开断。

现有的直流微型断路器以有极性的居多，经常采用永久磁铁提供外加磁场，促进直流电弧运动、拉长、进入灭弧室。然而，在光伏系统等场景下应用时，由于可能面临反向电流分断的需求，因此需要开发无极性直流微型断路器。有极性直流断路器中永磁体一般以n极对s极或s极对n极放置，产生的磁场与电流方向配合，进而推动电弧向灭弧室方向运动，如果电流方向反向，电弧将向灭弧室的反方向运动，无法促使电弧进入栅片，就会导致开断失败，还会烧蚀断路器的操作机构。如不采用永磁体，当分断小直流电流时，由于小直流电流自身电磁场弱，引起的气吹电弧作用也较小，会导致小直流电流的开断困难大大增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中直流微型断路器需要实现无极性开断的问题，提供一种带永磁体的无极性灭弧结构及微型断路器，满足无极性直流灭弧的需要。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种带永磁体的无极性灭弧结构，包括动触头、静触头、第一永磁体、第二永磁体、第一隔弧壁及第二隔弧壁，动触头与静触头相对设置，成为放电结构，第一永磁体、第二永磁体分别设置在放电结构的两侧，第一隔弧壁设置在第二永磁体与放电结构之间，且能够将第二永磁体覆盖，第二隔弧壁设置在第一永磁体与放电结构之间，且能够将第一永磁体覆盖。

作为一种优选方案，所述的第一永磁体与第二永磁体极性相对，即第一永磁体3的s极面与第二永磁体4的s极面相对；或第一永磁体3的n极面与第二永磁体4的n极面相对。

作为一种优选方案，所述动触头的两端分别为动触头导线连接端和动触头放电端，所述静触头的两端分别为静触头导线连接端和静触头放电端，所述第一永磁体与第二永磁体的位置不超过动触头放电端和静触头放电端。

作为一种优选方案，所述的第一隔弧壁与第二隔弧壁采用绝缘耐高温材料制成。

所述的绝缘耐高温材料包括团装模塑料dmc、尼龙塑料pa6、尼龙塑料pa66及陶瓷。

本发明同时提供一种微型断路器，采用上述带永磁体的无极性灭弧结构。

本发明提供的带永磁体的无极性灭弧结构及微型断路器，当微型断路器开断直流电弧时，动触头和静触头打开，在动触头和静触头之间产生电弧；如电流自静触头流向动触头，且第一永磁体和第二永磁体靠近动触头、静触头的极性均为s，则该直流电弧在电场作用下会偏向第二永磁体，第二永磁体的磁场会对直流电弧起主要作用，促进直流电弧向动触头、静触头的端部运动；如电流自静触头流向动触头，且第一永磁体和第二永磁体靠近动触头、静触头的极性均为n，则该直流电弧在电场作用下会偏向第一永磁体，第一永磁体的磁场会对直流电弧起主要作用，促进直流电弧向动触头、静触头的端部运动；如电流自动触头流向静触头，且第一永磁体和第二永磁体靠近动触头、静触头的极性均为s，则该直流电弧在电场作用下会偏向第一永磁体，第一永磁体的磁场会对直流电弧起主要作用，促进直流电弧向动触头、静触头的端部运动；如电流自动触头流向静触头，且第一永磁体和第二永磁体靠近动触头、静触头的极性均为n，则该直流电弧在电场作用下会偏向第二永磁体，第二永磁体的磁场会对直流电弧起主要作用，促进直流电弧向动触头、静触头的端部运动。综上，本发明提供的灭弧结构对任意方向的直流电流，均可提供促进电弧向动触头、静触头端部运动的力。

相较于现有技术，本发明具有如下的有益效果：通过在动触头和静触头形成的放电结构两侧设置永磁体，调节永磁体的极性位置，实现了不论是从静触头流向动触头还是从动触头流向静触头的电流，均能够在一侧永磁体的作用下，促进直流电弧向动触头、静触头的端部运动，进而实现灭弧。本发明第一永磁体和第二永磁体与动触头和静触头所形成的放电结构之间分别通过第一隔弧壁和第二隔弧壁隔开，避免动触头和静触头之间的电弧对永磁体产生烧蚀。本发明的结构简单，制作成本低，在现有交流微型断路器结构的基础上，通过增设永磁体，即能够实现直流无极性分断，解决了断路器无极性开断的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面对所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明实施例的灭弧结构正视示意图；

图2本发明实施例的灭弧结构侧视示意图；

图3本发明实施例的第一永磁体与第二永磁体s极面相对示意图；

图4本发明实施例的第一永磁体与第二永磁体n极面相对示意图；

图5本发明实施例1分断自静触头向动触头方向直流电弧的阶段一示意图；

图6本发明实施例1分断自静触头向动触头方向直流电弧的阶段二示意图；

图7本发明实施例1分断自静触头向动触头方向直流电弧的阶段三示意图；

图8本发明实施例1分断自动触头向静触头方向直流电弧的阶段一示意图；

图9本发明实施例1分断自动触头向静触头方向直流电弧的阶段二示意图；

图10本发明实施例1分断自动触头向静触头方向直流电弧的阶段三示意图；

图11本发明实施例2分断自静触头向动触头方向直流电弧的阶段一示意图；

图12本发明实施例2分断自静触头向动触头方向直流电弧的阶段二示意图；

图13本发明实施例2分断自静触头向动触头方向直流电弧的阶段三示意图；

图14本发明实施例2分断自动触头向静触头方向直流电弧的阶段一示意图；

图15本发明实施例2分断自动触头向静触头方向直流电弧的阶段二示意图；

图16本发明实施例1分断自动触头向静触头方向直流电弧的阶段三示意图；

附图中：1-动触头；2-静触头；3-第一永磁体；4-第二永磁体；5-第一隔弧壁；6-第二隔弧壁；1-1.动触头导线连接端；1-2.动触头放电端；2-1.静触头导线连接端；2-2.静触头放电端。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，所述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中所列举的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图2，本发明提供的一种带永磁体的无极性灭弧结构，包括动触头1、静触头2、第一永磁体3、第二永磁体4、第一隔弧壁5及第二隔弧壁6，动触头1与静触头2相对设置，成为放电结构；第一永磁体3、第二永磁体4分别设置在放电结构的两侧，第一隔弧壁5设置在第二永磁体4与放电结构之间，且能够将第二永磁体4覆盖；第二隔弧壁6设置在第一永磁体3与放电结构之间，且能够将第一永磁体3覆盖。隔弧壁分别安装在永磁体与动触头1、静触头2之间，避免动触头1和静触头2之间电弧对永磁体的烧蚀。第一永磁体3和第二永磁体4的极性相对，即第一永磁体3的s极面与第二永磁体4的s极面相对，或者，第一永磁体3的n极面与第二永磁体4的n极面相对。动触头1的两端分别为动触头导线连接端1-1和动触头放电端1-2，静触头2的两端分别为静触头导线连接端2-1和静触头放电端2-2，第一永磁体3与第二永磁体4的位置不超过动触头放电端1-2和静触头放电端2-2。

第一隔弧壁5与第二隔弧壁6采用绝缘耐高温材料制成，绝缘耐高温材料包括团装模塑料dmc、尼龙塑料pa6、尼龙塑料pa66、陶瓷等。

参见图3，在本发明的一种实施例中，第一永磁体3的s极面与第二永磁体4的s极面相对；参见图4，在本发明的另一种实施例中，第一永磁体3的n极面与第二永磁体4的n极面相对。利用本发明提供的带永磁体的无极性微型断路器及其灭弧结构，当微型断路器开断直流电弧时，动触头1和静触头2打开，在动触头1和静触头2之间产生电弧。

实施例1

当本发明的微型断路器开断自静触头2流向动触头1的直流电流时，动触头1和静触头2打开，在动触头1和静触头2之间产生电弧，如图5所示，第一永磁体3和第二永磁体4靠近动触头1、静触头2的极性均为s，该直流电弧在电场作用下会偏向第二永磁体4，如图6所示；则第二永磁体4的磁场会对直流电弧起主要作用，促进直流电弧向动触头1、静触头2的端部运动，如图7所示；而当本发明的微型断路器开断自动触头1流向静触头2的直流电流时，动触头1和静触头2打开，在动触头1和静触头2之间产生电弧，如图8所示，第一永磁体3和第二永磁体4靠近动触头1、静触头2的极性均为s，该直流电弧在电场作用下会偏向第一永磁体3，如图9所示，则第一永磁体3的磁场会对直流电弧起主要作用，促进直流电弧向动触头1、静触头2的端部运动，如图10所示。

实施例2

当本发明的微型断路器开断自静触头2流向动触头1的直流电流时，动触头1和静触头2打开，在动触头1和静触头2之间产生电弧，如图11所示，第一永磁体3和第二永磁体4靠近动触头1、静触头2的极性均为n，该直流电弧在电场作用下会偏向第一永磁体3，如图12所示，则第一永磁体3的磁场会对直流电弧起主要作用，促进直流电弧向动触头1、静触头2的端部运动，如图13所示；当本发明的微型断路器开断自动触头1流向静触头2的直流电流时，动触头1和静触头2打开，在动触头1和静触头2之间产生电弧，如图14所示，第一永磁体3和第二永磁体4靠近动触头1、静触头2的极性均为n，该直流电弧在电场作用下会偏向第二永磁体4，如图15所示，则第二永磁体4的磁场会对直流电弧起主要作用，促进直流电弧向动触头1、静触头2的端部运动，如图16所示。

综上所述，本发明提供的灭弧结构对任意方向的直流电流，均可提供促进电弧向动触头1、静触头2端部运动的力，解决了微型断路器无极性开断的问题。本发明的结构简单，制作成本低，在现有交流微型断路器结构的基础上，通过增设永磁体即能够实现。

以上所述仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。