[发明专利]直流电路断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有改进的电弧灭弧能力的空气灭弧直流电路断路器。

背景技术

空气灭弧的直流电路断路器是已知的，其包括电触头，该电触头连接到用于电流的输入和输出端子，并且可在闭合位置与断开位置之间相对于彼此选择性地移位，在所述闭合位置中，第一和第二电触头彼此接触，以允许第一和第二电触头之间的直流电流流动，在所述断开位置中，这些触头区域彼此远离的断开位置。

以已知的方式，这些断路器使得可以通过在检测到异常情况(例如电涌或短路等)时快速中断电流的流动来保护电气系统免受这种异常情况的影响。“快速”是指在检测到异常情况后，电流必须在小于100ms或优选小于10ms内中断。

为了中断电流的流动，导体朝向其断开位置彼此分开。通常，电弧在其接触区域之间形成。必须熄灭电弧才能中断电流的流动。在实践中，对于高强度(例如大于10安培)的电流，电弧通过在灭弧室的方向吹动而移位，该电弧在灭弧室中熄灭，从而可以中断电流的流动。在电弧本身的电流流动产生的磁场的作用下，这种吹动效果部分地是由施加在电弧上的电磁力引起的。然而，在存在较低强度(例如小于或等于10安培或1安培)的电流的情况下，由电弧本身产生的磁场不足以通过向灭弧室吹送而使其移位。然后电弧可能在两个电接触区域之间持续很长时间。这是不希望的，因为断路器不会快速地中断电流的流动，这可能导致不利于安全的情况。

FR 2 632 772 B1公开了一种断路器，其中永磁体设置在灭弧室入口处的灭弧角(arc horn)上，以便产生恒定的磁场，以便无论电流值如何而朝着灭弧室移动电弧。然而，这样的装置不是完全令人满意的，而且在工业上生产是复杂的，并且需要有时对现有的断路器进行重大修改以进行整合。

发明内容

本发明更具体地旨在通过提出具有可逆极性的直流电路断路器补救这些缺点，其中即使对于低电流强度的电流也可以可靠地中断电弧，并且能够以在工业上简单的方式生产。

为此，本发明涉及一种直流电路断路器，包括：

-直流电流的第一和第二输入和输出端子，

-第一和第二电触头，分别连接到第一和第二端子，并且可沿着断路器的纵向平面相对于彼此在以下位置之间选择性地移位：

·闭合位置，其中第一和第二电触头的相应接触区域彼此接触，以允许第一和第二电触头之间的直流电流流动；以及

·断开位置，这些接触区域彼此远离，

-电弧形成室，其中放置接触区域；

-电弧灭弧室；

断路器还包括磁路，该磁路包括磁体并产生磁场，该磁场能够在灭弧室的方向上引导在断开位置的接触区域之间形成的电弧，由磁路产生的磁场为了这个目的而展示基本上垂直于电弧形成室的相对侧壁延伸的弯曲场线，这些侧壁设置在基本上平行于纵向平面的接触区域的任一侧上，这些场线在包含接触区域的电弧形成室的中心区域的水平上朝向灭弧室会聚，同时平行于纵向平面延伸。

根据本发明，由磁体和磁路产生的磁场对电弧施加力，这首先使后者远离电接触区域并垂直于纵向平面移动。由于磁场线的构造，施加在电弧上的力随后改变方向，以便随后将电弧引向灭弧室。由于相对于纵向平面的对称构造，不管断路器中的电流的流动方向如何，电弧都会向灭弧室移动。此外，磁路容易集成到现有的断路器中，而不会对其进行显著的结构修改。

根据本发明的有利但非强制性方面，这种断路器可以包括以任何技术上可接受的组合中的一个或多个以下特征：

-磁路还包括由铁磁材料制成并且至少部分地沿着第一电触头延伸的磁芯，磁体被放置在磁芯的一端。

-磁体具有平行于包含在纵向平面中的纵向方向定向的磁轴。

-磁体与磁芯的端部之间的间隔小于或等于2mm，或者优选小于或等于1mm，或者更优选为零。

-磁体是永磁体。

-磁体由含有稀土族元素的合成合金制成，例如钐钴合金。

-磁体能够产生大于或等于0.5特斯拉的磁场，或者优选大于或等于1特斯拉。

-磁芯由钢或铁制成。

-侧壁由铁磁材料制成。

附图说明

根据仅作为示例并参照附图给出的断路器实施例的以下描述，本发明将被更好地理解，并且后者的其它优点将更清楚地显现，其中：

图1是根据本发明的直流电路断路器的内部部分的透视图的示意图；

图2是根据图1的箭头F2所示的视图的图1的断路器的一部分的示意图；