一种基于物理学的电子灭弧装置

1.本实用新型设计属于电子灭弧技术领域，尤其涉及一种基于物理学的电子灭弧装置。


背景技术：

2.在电路中的开关断开时，当电压和电流达到一定值时，开关刚刚断开，刚刚分开的开关之间就会产生拉弧，这就是电弧。它是由于电场过强，气体产生了离子化，使得电流通过了通常状态下是绝缘的介质，在非控制状态下产生的电弧就会对输电，配电及电子设备造成损害，目前，现有技术中，电子灭弧装置往往是通过电路并联来缓解高强度电流，不能从根本上解决电弧的产生，因此，亟需一种基于物理学的电子灭弧装置。
3.经检索，中国专利申请号为cn201410719920.9的专利，公开了电子灭弧装置属于电学领域，特别是一种适合于对机械开关作为灭弧用途的电子灭弧装置，包括与机械开关的触点两端并联的功率半导体器件，其特征是：功率半导体器件的主回路连接电压检测电路，电压检测电路的输出端与控制电路连接，电压检测电路用于检测触点闭合；控制电路与功率半导体器件的控制端连接，控制电路在检测到触点闭合时提供功率半导体器件导通控制信号，用于触点闭合弹跳灭弧。
4.上述专利中的电子灭弧装置存在以下不足：上述电子灭弧装置因为添加了机械开关、控制电路以及功率半导体，在开关断开时，内部电路仍有电流，因此存在不能即开即用，即关即停的作用，影响工作效率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的电子灭弧装置因为添加了机械开关、控制电路以及功率半导体，在开关断开时，内部电路仍有电流，因此存在不能即开即用，即关即停的作用，影响工作效率的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种基于物理学的电子灭弧装置，包括触动板和固定板；触动板一侧外壁通过螺钉固定连接有阳极；触动板一侧外壁分别通过螺钉固定连接有连接板、承载板；固定板一侧内壁加工有贯穿孔；连接板、承载板四周外壁均滑动连接于贯穿孔一侧内壁；承载板一侧内壁加工有锥形孔；固定板一侧外壁通过螺钉固定连接有灭弧气体箱；灭弧气体箱一侧外壁设置有出气管；出气管一侧外壁紧贴于承载板另一侧外壁。
8.作为本实用新型再进一步的方案：所述固定板一侧外壁设置有挤压弹簧；挤压弹簧一侧外壁设置有弹性块。
9.作为本实用新型再进一步的方案：所述灭弧气体箱另一侧外壁通过螺钉固定连接有支撑板；支撑板一侧内壁设置有压缩弹簧；压缩弹簧一侧外壁设置有挤压板。
10.作为本实用新型再进一步的方案：所述挤压板四周外壁设置有气密垫；挤压板四周外壁滑动连接于灭弧气体箱一侧内壁。
11.作为本实用新型再进一步的方案：所述挤压板一侧外壁设置有进气管；进气管四周外壁通过螺纹连接有气帽。
12.作为本实用新型再进一步的方案：所述锥形孔一侧内壁滑动连接有电动挡板；承载板内部设置有控制单元；电动挡板与内部控制单元电性连接。
13.作为本实用新型再进一步的方案：所述灭弧气体箱内部设置有灭弧气体；灭弧气体为六氟化硫。
14.与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于物理学的电子灭弧装置，具备以下有益效果：
15.1.本实用新型设计通过设置承载板、锥形孔以及灭弧气体箱，在断开电路时，即阳极离开阴极时，阳极和阴极之间容易产生电弧，此时灭弧气体箱中的灭弧气体从承载板上的锥形孔吹出，将阳极和阴极之间的电子迅速吸附成稳定的负离子，并在气体的吹动下移动到连接板上，避免电弧的产生，从而达到电子灭弧的目的，而且在电子灭弧过程中不影响开关的正常断开，使得装置达到即开即用，即关即停的目的。
16.2.本实用新型设计通过设置挤压弹簧以及弹性块，初始时，挤压弹簧处于自然伸展状态，闭合电路时，挤压弹簧处于收缩状态，在断开电路时，触动板和固定板相分离，此时在挤压弹簧的弹力作用下，触动板迅速和固定板分开，使得阳极和阴极分离速度也加快，从而提高了拉长电弧的速度，有利于电弧冷却复合和扩散，进一步避免电弧的产生。
17.3.本实用新型设计通过设置电动挡板和控制单元，内部控制单元与电路相连接，当阳极与阴极之间有电流时，即运转电动挡板，当阳极和阴极之间无电流通过时，则电动挡板处于关闭状态，灭弧气体不会放出，节约灭弧气体，避免不必要的损失，提高装置实用性，设置的灭弧气体为六氟化硫；六氟化硫，是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体，不会对环境造成污染，其电负性很强，能迅速吸附电子而形成稳定的负离子，有利于复合去游离，其灭弧能力比空气约强一百倍。
18.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
19.图1为本实施例一提出的一种基于物理学的电子灭弧装置的主观结构示意图；
20.图2为本实施例一提出的一种基于物理学的电子灭弧装置的剖面结构示意图；
21.图3为本实施例二提出的一种基于物理学的电子灭弧装置的灭弧气体箱内部形态示意图；
22.图4为本实用新型提出的一种基于物理学的电子灭弧装置的电路流程示意图。
23.图中：1
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触动板；2
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阳极；3
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连接板；4
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固定板；5
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阴极；6
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灭弧气体箱；7
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承载板；8
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弹性块；9
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挤压弹簧；10
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贯穿孔；11
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锥形孔；12
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电动挡板；13
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出气管；14
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挤压板；15
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支撑板；16
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气帽；17
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压缩弹簧；18
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进气管。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.一种基于物理学的电子灭弧装置，为了进行电子灭弧的同时达到即开即用，即关即停的作用，如图1
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3所示，包括触动板1和固定板4；触动板1一侧外壁通过螺钉固定连接有阳极2；触动板1一侧外壁分别通过螺钉固定连接有连接板3、承载板7；固定板4一侧内壁加工有贯穿孔10；连接板3、承载板7四周外壁均滑动连接于贯穿孔10一侧内壁；承载板7一侧内壁加工有锥形孔11；固定板4一侧外壁通过螺钉固定连接有灭弧气体箱6；灭弧气体箱6一侧外壁设置有出气管13；出气管13一侧外壁紧贴于承载板7另一侧外壁；按压触动板1，使得触动板1上的阳极2和固定板4上的阴极5相接触使得电路闭合，在断开电路时，即阳极2离开阴极5时，阳极2和阴极5之间容易产生电弧，此时灭弧气体箱6中的灭弧气体从承载板7上的锥形孔11吹出，将阳极2和阴极5之间的电子迅速吸附成稳定的负离子，并在气体的吹动下移动到连接板3上，避免电弧的产生，从而达到电子灭弧的目的，而且在电子灭弧过程中不影响开关的正常断开，使得装置达到即开即用，即关即停的目的。
27.为了进一步实现电子灭弧的作用，如图2所示，所述固定板4一侧外壁设置有挤压弹簧9；挤压弹簧9一侧外壁设置有弹性块8；初始时，挤压弹簧9处于自然伸展状态，闭合电路时，挤压弹簧9处于收缩状态，在断开电路时，触动板1和固定板4相分离，此时在挤压弹簧9的弹力作用下，触动板1迅速和固定板4分开，使得阳极2和阴极5分离速度也加快，从而提高了拉长电弧的速度，有利于电弧冷却复合和扩散。
28.为了保证灭弧气体能从锥形孔11吹出，如图3所示，所述灭弧气体箱6另一侧外壁通过螺钉固定连接有支撑板15；支撑板15一侧内壁设置有压缩弹簧17；压缩弹簧17一侧外壁设置有挤压板14；挤压板14四周外壁设置有气密垫；挤压板14四周外壁滑动连接于灭弧气体箱6一侧内壁；压缩弹簧17始终处于收缩状态，在出气管13与承载板7相接触且处于封闭状态时，灭弧气体箱6内部处于稳定状态，当出气管13与承载板7上的锥形孔11相连通时，在压缩弹簧17的作用下压缩弹簧17移动，将灭弧气体箱6内部的灭弧气体通过锥形孔11吹出对电子进行吸附，保证了灭弧气体正常吹出的效果。
29.为了可以向灭弧气体箱6中补充灭弧气体，如图3所示，所述挤压板14一侧外壁设置有进气管18；进气管18四周外壁通过螺纹连接有气帽16；打开气帽16，通过进气管18向灭弧气体箱6内部充入灭弧气体，在充入灭弧气体的同时拉动进气管18，保证灭弧气体箱6内部的气压平衡，使得充气顺利进行。
30.为了保证只有在电弧产生时吹入灭弧气体，如图2、图4所示，所述锥形孔11一侧内壁滑动连接有电动挡板12；承载板7内部设置有控制单元；电动挡板12与内部控制单元电性连接；内部控制单元与电路相连接，当阳极2与阴极5之间有电流时，即运转电动挡板12，当阳极2和阴极5之间无电流通过时，则电动挡板12处于关闭状态，灭弧气体不会放出，节约灭弧气体，避免不必要的损失，提高装置实用性。
31.为了保证灭弧气体的有效性，如图3所示，所述灭弧气体箱6内部设置有灭弧气体；灭弧气体为六氟化硫；六氟化硫，是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体，不会对环境造成污染，其电负性很强，能迅速吸附电子而形成稳定的负离子，有利于复合去游离，其灭弧
能力比空气约强一百倍。
32.工作原理：使用时，打开各项用电设备电源，按压触动板1，使得触动板1上的阳极2和固定板4上的阴极5相接触使得电路闭合，在断开电路时，即阳极2离开阴极5时，阳极2和阴极5之间容易产生电弧，此时灭弧气体箱6中的灭弧气体从承载板7上的锥形孔11吹出，将阳极2和阴极5之间的电子迅速吸附成稳定的负离子，并在气体的吹动下移动到连接板3上，避免电弧的产生，从而达到电子灭弧的目的，而且在电子灭弧过程中不影响开关的正常断开，使得装置达到即开即用，即关即停的目的，初始时，挤压弹簧9处于自然伸展状态，闭合电路时，挤压弹簧9处于收缩状态，在断开电路时，触动板1和固定板4相分离，此时在挤压弹簧9的弹力作用下，触动板1迅速和固定板4分开，使得阳极2和阴极5分离速度也加快，从而提高了拉长电弧的速度，有利于电弧冷却复合和扩散，压缩弹簧17始终处于收缩状态，在出气管13与承载板7相接触且处于封闭状态时，灭弧气体箱6内部处于稳定状态，当出气管13与承载板7上的锥形孔11相连通时，在压缩弹簧17的作用下压缩弹簧17移动，将灭弧气体箱6内部的灭弧气体通过锥形孔11吹出对电子进行吸附，保证了灭弧气体正常吹出的效果，打开压缩弹簧17，通过进气管18向灭弧气体箱6内部充入灭弧气体，在充入灭弧气体的同时拉动进气管18，保证灭弧气体箱6内部的气压平衡，使得充气顺利进行，内部控制单元与电路相连接，当阳极2与阴极5之间有电流时，即运转电动挡板12，当阳极2和阴极5之间无电流通过时，则电动挡板12处于关闭状态，灭弧气体不会放出，节约灭弧气体，避免不必要的损失，提高装置实用性，灭弧气体为六氟化硫，是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体，其电负性很强，能迅速吸附电子而形成稳定的负离子，有利于复合去游离，其灭弧能力比空气约强一百倍。
33.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。