單直流滅弧罩及采用其的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備的制造方法
【專利說明】單直流滅弧罩及采用其的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備
[0001]對相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年9月5日提交的美國專利申請序列號N0.13/603，574的優(yōu)先權(quán)并且主張其權(quán)益，該申請通過引用并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體上涉及電氣開關(guān)設(shè)備，更具體地涉及直流電氣開關(guān)設(shè)備，比方說，例如而非限制地為直流斷路器。本發(fā)明還涉及直流滅弧罩(熄弧柵)。
【背景技術(shù)】
[0004]采用暴露于空氣的可分離觸頭的電氣開關(guān)設(shè)備可構(gòu)造成打開輸送大電流的電力線路。這些電氣開關(guān)設(shè)備、例如斷路器通常在觸頭分離時產(chǎn)生電弧，并且一般結(jié)合有滅弧罩來幫助使電弧熄滅。這樣的滅弧罩通常包括多個導(dǎo)電板，所述多個導(dǎo)電板圍繞可分離觸頭以隔開關(guān)系被電絕緣殼體保持。電弧傳導(dǎo)至所述電弧板，在這里電弧被拉伸并冷卻直至熄滅。
[0005]通常，塑殼斷路器(MCCB)不是專門設(shè)計用于直流(DC)應(yīng)用的。當(dāng)已知的交流(AC)MCCB被嘗試應(yīng)用在DC應(yīng)用中時，多個極以串聯(lián)的方式電連接，以基于期望的系統(tǒng)DC電壓和系統(tǒng)DC電流來實現(xiàn)所要求的中斷或開關(guān)性能。
[0006]在DC中斷中的一個挑戰(zhàn)是將電弧驅(qū)促至滅弧罩內(nèi)，特別是在較低的電流水平。一些已知的DC開關(guān)產(chǎn)品使用永磁體來將電弧驅(qū)促至分弧板內(nèi)。然而，它們要么僅提供單向電流中斷，要么它們由于使用兩個滅弧罩以實現(xiàn)雙向性能而比較大。
[0007]直流電氣開關(guān)設(shè)備存在改進空間。
[0008]直流滅弧罩也存在改進空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]這些及其它需求通過本發(fā)明的實施方式滿足。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種直流滅弧罩包括:鐵磁基部，該鐵磁基部具有第一端部和相對的第二端部；從該鐵磁基部的第一端部配置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件；從該鐵磁基部的相對的第二端部配置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件；在第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件中間從該鐵磁基部配置的第三鐵磁構(gòu)件，該第三鐵磁構(gòu)件具有與鐵磁基部相對的端部；配置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上的第一永磁體，該第一永磁體具有面對第三鐵磁構(gòu)件的第一磁極；配置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上的第二永磁體，該第二永磁體具有面對第三鐵磁構(gòu)件的第一磁極；配置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件和第三鐵磁構(gòu)件之間的第一電弧室，該第一電弧室包括多個分弧板；以及配置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件和第三鐵磁構(gòu)件之間的第二電弧室，該第二電弧室包括多個分弧板，其中第一永磁體和第一鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸離開鐵磁基部的第一端部并超出第三鐵磁構(gòu)件的端部，其中第二永磁體和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸離開鐵磁基部的相對的第二端部并超出第三鐵磁構(gòu)件的端部，其中第一永磁體和第一鐵磁側(cè)構(gòu)件在第三鐵磁構(gòu)件的端部之后朝向第二永磁體和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸，并且其中第二永磁體和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件在第三鐵磁構(gòu)件的端部之后朝向第一永磁體和第一鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸。
[0011]作為本發(fā)明的另一方面，一種雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備包括:可分離觸頭；操作機構(gòu)，該操作機構(gòu)構(gòu)造成打開和閉合所述可分離觸頭；和單直流滅弧罩，該單直流滅弧罩包括:鐵磁基部，該鐵磁基部具有第一端部和相對的第二端部；從該鐵磁基部的第一端部配置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件；從該鐵磁基部的相對的第二端部配置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件；在第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件中間從該鐵磁基部配置的第三鐵磁構(gòu)件，該第三鐵磁構(gòu)件具有與鐵磁基部相對的端部；配置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上的第一永磁體，該第一永磁體具有面對第三鐵磁構(gòu)件的第一磁極；配置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上的第二永磁體，該第二永磁體具有面對第三鐵磁構(gòu)件的第一磁極；配置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件和第三鐵磁構(gòu)件之間的第一電弧室，該第一電弧室包括多個分弧板；以及配置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件和第三鐵磁構(gòu)件之間的第二電弧室，該第二電弧室包括多個分弧板，其中第一永磁體和第一鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸離開鐵磁基部的第一端部并超出第三鐵磁構(gòu)件的端部，其中第二永磁體和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸離開鐵磁基部的相對的第二端部并超出第三鐵磁構(gòu)件的端部，其中第一永磁體和第一鐵磁側(cè)構(gòu)件在第三鐵磁構(gòu)件的端部之后朝向第二永磁體和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸，并且其中第二永磁體和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件在第三鐵磁構(gòu)件的端部之后朝向第一永磁體和第一鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸。
[0012]作為本發(fā)明的另一方面，一種雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備包括:可分離觸頭，所述可分離觸頭包括活動觸頭和固定觸頭；構(gòu)造成打開和閉合可分離觸頭的操作機構(gòu)，該操作機構(gòu)包括載持活動觸頭的活動觸頭臂；和單直流滅弧罩，該滅弧罩包括:具有第一端部和相對的第二端部的鐵磁基部；從鐵磁基部的第一端部配置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件；從鐵磁基部的相對的第二端部配置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件；在第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件中間從鐵磁基部配置的第三鐵磁構(gòu)件，該第三鐵磁構(gòu)件具有與鐵磁基部相對的端部；配置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上的第一永磁體，該第一永磁體具有面對第三鐵磁構(gòu)件的第一磁極；配置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上的第二永磁體，該第二永磁體具有面對第三鐵磁構(gòu)件的第一磁極；配置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件和第三鐵磁構(gòu)件之間的第一電弧室，該第一電弧室包括多個分弧板；配置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件和第三鐵磁構(gòu)件之間的第二電弧室，該第二電弧室包括多個分弧板；配置成與第一永磁體鄰近的第一有形(有造型的，非平直的，contoured)放氣(gassing)壁；和配置成與第二永磁體鄰近的第二有形放氣壁，其中第一永磁體和第一鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸離開鐵磁基部的第一端部并超出第三鐵磁構(gòu)件的端部，其中第二永磁體和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件延伸離開鐵磁基部的相對的第二端部并超出第三鐵磁構(gòu)件的端部，其中由活動觸頭臂載持的活動觸頭順循可分離觸頭的閉合位置和可分離觸頭的打開位置之間的運動路徑，并且其中該運動路徑配置在第三鐵磁構(gòu)件的端部與第一和第二有形放氣壁之間。
【附圖說明】
[0013]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時可從下文對優(yōu)選實施例的描述充分理解本發(fā)明，在附圖中:
[0014]圖1是用于單滅弧罩的包括兩個永磁體的鋼及永磁體結(jié)構(gòu)的等軸視圖。
[0015]圖2是圖1的鋼及永磁體結(jié)構(gòu)的簡化俯視平面圖，并且還包括活動觸頭臂和處于打開位置的可分尚觸頭。
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括具有兩個永磁體的鋼及永磁體結(jié)構(gòu)的雙向滅弧罩的等軸視圖。
[0017]圖4是圖3的雙向滅弧罩的一半的等軸視圖。
[0018]圖5和6是圖3的雙向滅弧罩的端部豎向等軸立視圖。
[0019]圖7是圖3的雙向滅弧罩的俯視平面圖。
[0020]圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的處于打開位置的電氣開關(guān)設(shè)備的等軸視圖，其中一些部分被切除以示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0021]圖9是根據(jù)本發(fā)明的其它實施例的處于打開位置的電氣開關(guān)設(shè)備的等軸視圖，其中一些部分被切除以示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0022]圖10是圖9的放氣嵌件之一的等軸視圖。
【具體實施方式】
[0023]如文中所用，術(shù)語“數(shù)量”應(yīng)意味著I或大于I的整數(shù)(即，多個)。
[0024]如文中所用，兩個或更多個部分/部件“連接”或“聯(lián)接”在一起的表述意味著所述各部分直接結(jié)合在一起或者通過一個或多個中間部分結(jié)合。此外，如文中所用，兩個或更多個部分“附連”的表述是指所述各部分直接結(jié)合在一起。
[0025]雖然結(jié)合直流斷路器描述本發(fā)明，但本發(fā)明適用于各種直流電氣開關(guān)設(shè)備。
[0026]參照圖1和2，鋼及永磁體結(jié)構(gòu)2包括用于單直流滅弧罩8的兩個永磁體4、6。永磁體4、6被示出為恰好在鋼結(jié)構(gòu)14的兩個豎直腿10、12的內(nèi)側(cè)，并且位于鋼結(jié)構(gòu)14和絕緣殼體(未示出)之間。單直流滅弧罩8包括鐵磁基部18，該鐵磁基部18具有第一端部20和相對的第二端部22。從該第一端部20配置有第一鐵磁側(cè)構(gòu)件24，從該相對的第二端部22配置有第二鐵磁側(cè)構(gòu)件26，在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件24和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件26中間從鐵磁基部18配置有第三鐵磁構(gòu)件28。第一永磁體4具有第一磁極(S)，該第一永磁體4配置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件24上并且面對第三鐵磁構(gòu)件28。第二永磁體6具有第一磁極(S)，該第二永磁體6配置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件26上并且面對第三鐵磁構(gòu)件28。