[其他]直流磁場(chǎng)斷路器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86204642
• 申請(qǐng)日: 1986-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN86204642U
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 談寶昌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海立新電器廠
• 主分類號(hào): H01H33/72
• 分類號(hào): H01H33/72;H01H33/18
• 代理公司: 上海市機(jī)電工業(yè)管理局專利事務(wù)室
• 代理人: 李小洪

一種直流磁場(chǎng)斷路器，它屬于低壓電器器件。

磁場(chǎng)斷路器在電流切斷瞬間，通過電路和裝置，達(dá)到對(duì)大中型發(fā)電機(jī)起滅磁保護(hù)，其關(guān)鍵在于磁吹系統(tǒng)和滅弧室的建壓能力和建壓速度。而磁吹系統(tǒng)在通電狀態(tài)下就產(chǎn)生磁吹磁場(chǎng)。在斷電瞬間利用該磁場(chǎng)將電弧驅(qū)入滅弧室進(jìn)行滅弧。

國(guó)內(nèi)外斷路器通常采用下面幾種磁吹系統(tǒng)：

1.瑞典ASEA公司生產(chǎn)的ALG和ASLG系列斷路器（摘自ASEA公司SK32－2E????Edition2，1981－03????File????Spart????2）和西德AEG公司生產(chǎn)的Gearapid????S系列的直流快速斷路器（摘自AEG－TELEFUNKEN工廠L????3.01.003E／0874Y1樣本）的磁吹系統(tǒng)，由磁吹和磁軛組成，磁吹線圈和主回路串聯(lián)。斷路器工作時(shí)主電流通過磁吹線圈，主磁通在滅弧室下部形成一個(gè)均勻的磁場(chǎng)。斷路器分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，觸頭間的電弧在主磁通作用下迅速離開觸頭，弧根隨著弧角向上移動(dòng)，電弧向滅弧室迅速移動(dòng)並拉長(zhǎng)。從理論上講，此方案的吹弧能力和主電流及磁吹線圈匝數(shù)有關(guān)，當(dāng)匝數(shù)多，電流大時(shí)，建壓能力和建壓速度相當(dāng)高。實(shí)際上采用此種方案限制了建壓特性，存在以下缺點(diǎn)：

（1）為達(dá)到小電流時(shí)的建壓性能，磁吹線圈匝數(shù)要相當(dāng)多，而在大電流分?jǐn)鄷r(shí)由于磁場(chǎng)強(qiáng)度很高，磁吹力相當(dāng)大，一旦觸頭分開后，電弧極其迅速離開觸頭，而觸頭沒有達(dá)到足夠的間隙，會(huì)發(fā)生重燃現(xiàn)象。

（2）正常工作時(shí)，磁吹線圈中通過主電流，線圈就發(fā)熱，匝數(shù)越多就發(fā)熱越勵(lì)害，為了滿足斷路器溫升，線圈銅排的截面要很大，線圈尺寸也相當(dāng)大，耗銅量多。

（3）由于增加了發(fā)熱源（磁吹線圈），致使其它部份的導(dǎo)電回路截面增大，相應(yīng)減少發(fā)熱，以滿足熱平衡原理，這樣使斷路器體積增大，而且磁吹線圈需用梯型銅排繞制、加工困難。

（4）由于具有吹弧磁軛，增加了硅鋼片用量。

2.上海立新電器廠70年代初生產(chǎn)的DS10－3000安，1500伏快速斷路器，具有弧觸頭，采用磁吹線圈和弧觸頭系統(tǒng)串聯(lián)。正常工作時(shí)，磁吹線圈中僅流過一小部份主電流，大部份電流通過主觸頭系統(tǒng)。當(dāng)主觸頭分開瞬間，電流轉(zhuǎn)移到弧觸頭系統(tǒng)，磁吹線圈才流過全部電流。磁吹線圈在磁軛中產(chǎn)生磁通，在滅弧室下部產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)，弧觸頭分開瞬間在其上產(chǎn)生的電弧在均勻磁場(chǎng)的作用下被拉長(zhǎng)，同時(shí)向滅弧室上部運(yùn)動(dòng)。這種斷路器的磁吹線圈和弧觸頭系統(tǒng)串聯(lián)后再與主觸頭並聯(lián)，磁吹線圈匝數(shù)就不能太多，避免斷路器斷開瞬間影響主電流從主觸頭移到弧觸頭系統(tǒng)，會(huì)發(fā)生主觸頭燒毀現(xiàn)象。由于匝數(shù)不能太多，磁吹力減弱。這種斷路器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，硅鋼片用量較多。

3.西門子ZWV系列和日本BWV系列斷路器（摘自Siemens????ARtiengesellschaft????printed????in????theFederal????Republic????of????Germang????A????G????3842.oM32d／e和Reprint????from“Fuji????Electric????Review”VOL????18NO????3????1972）采用在動(dòng)靜觸頭上安裝鐵芯，利用觸頭分開后，電流在鐵芯周圍形成磁吹回路，鐵芯中的磁通在滅弧室下方形成均勻磁場(chǎng)，電弧在此磁場(chǎng)的作用下拉長(zhǎng)並迅速向滅弧室上方移動(dòng)。這種磁吹系統(tǒng)能分?jǐn)嘈‰娏?，但在小電流時(shí)建壓速度慢，建壓能力差。和非線性電阻的導(dǎo)通特性很難配合。當(dāng)斷路建壓值達(dá)到非線性電阻導(dǎo)通值時(shí)，流過斷路器中的電流迅速下降，斷路器建壓能力下降，促使非線性電阻恢復(fù)阻斷，不可能實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)。

斷路器的滅弧室分長(zhǎng)弧和短弧滅弧兩種，DS7－1500伏斷路器和西德西門子公司ZWV1500伏斷路器滅弧室是采用三柵片和密集式柵片二種滅弧原理，但此二種滅弧室內(nèi)的電位梯度比較低，建壓速度慢，建壓能力差，很難和非線性電阻直接配合使用。為了達(dá)到使用目的，使用時(shí)需要一套控制裝置，使整個(gè)保護(hù)裝置復(fù)雜化，檢修維護(hù)不便，造價(jià)高，可靠性降低。瑞士BBC公司生產(chǎn)的滅磁和過電壓保護(hù)裝置中采用雙極型，並帶有一對(duì)常閉主付接點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價(jià)高。

研制一種新的磁場(chǎng)斷路器，簡(jiǎn)化其它控制系統(tǒng)和保護(hù)環(huán)節(jié)，在工作狀態(tài)下，主電流不通過磁吹線圈，不產(chǎn)生磁場(chǎng)，並直接能和非線性電阻配合達(dá)到大中型發(fā)電機(jī)滅磁和過壓保護(hù)。