[发明专利]一种基于电磁场调控的复合耗能装置

说明书

本发明公开了一种基于电磁场调控的复合耗能装置，涉及直流断路器工程技术领域，包括：脉冲电流触发装置、液态金属耗能装置、励磁线圈调控装置和氧化锌压敏电阻。本发明通过脉冲电流触发装置产生脉冲电流，感应线圈导通产生磁场吸附电磁开关触头从而使得电磁开关闭合，使励磁线圈调控装置上电，励磁线圈调控装置的感应线圈会在液态金属耗能装置内通流小孔两端边缘产生较大的磁场，与液态金属电流柱自感出的磁场相互叠加，加快液态金属向内收缩的过程。相比于现有技术，能量耗散持续时间得到提高，基于本发明的直流断路器可实现小体积。

技术领域

本发明涉及直流断路器工程技术领域，具体涉及一种基于电磁场调控的复合耗能装置。

背景技术

基于自收缩效应的液态金属耗能装置具有结构简单、体积小、自触发、自恢复、全封闭和免维护等优点。其与直流断路器复合使用能有效的减小直流断路器的体积，增大能量耗散功率密度。

现有的液态金属耗能装置是在液态金属通以大电流时，自身感应出磁场，从而截断液态金属电流柱，在通流小孔内引发电弧达到能量耗散的目的，但是这种液态金属耗能装置起弧等待时间较长，不能有效的快速起弧耗能且电弧持续时间较短，在短时间内所能耗散的能量较小。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于电磁场调控的复合耗能装置解决了现有液态金属耗能装置能量耗散持续时间长，基于该现有技术的直流断路器体积难以减小的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于电磁场调控的复合耗能装置，包括：脉冲电流触发装置、液态金属耗能装置、励磁线圈调控装置和氧化锌压敏电阻；

所述液态金属耗能装置内置励磁线圈调控装置的励磁线圈，并设有第一电极和第二电极；所述脉冲电流触发装置的触发端与液态金属耗能装置的第一电极连接；所述液态金属耗能装置的第二电极与氧化锌压敏电阻的一端连接；所述氧化锌压敏电阻的另一端与脉冲电流触发装置的公共端连接；所述励磁线圈调控装置还与脉冲电流触发装置通过磁场无线连接。

进一步地，所述脉冲电流触发装置包括：第一直流电源、限流电阻、第一机械开关、第二机械开关、泄放电阻、充放电电容、可调电感、第三机械开关、感应线圈和整流二极管；

所述第一直流电源的正极与限流电阻的一端连接；其负极分别与泄放电阻的一端和充放电电容的一端连接，并作为脉冲电流触发装置的公共端；

所述限流电阻的另一端与第一机械开关的一端连接；

所述第一机械开关的另一端分别与第二机械开关的一端、充放电电容的一端和可调电感的一端连接；

所述第二机械开关的另一端与泄放电阻的另一端连接；

所述可调电感的另一端与第三机械开关的一端连接；

所述第三机械开关的另一端与感应线圈的一端连接；

所述感应线圈的另一端与整流二极管的阳极连接；

所述整流二极管的阴极作为脉冲电流触发装置的触发端；

所述感应线圈还通过磁场与励磁线圈调控装置无线连接。

进一步地，所述励磁线圈调控装置包括：第二直流电源、保护电阻、电磁开关、可调电阻、第一励磁线圈、第二励磁线圈、第一刚性连接导线、第二刚性连接导线、第三刚性连接导线和第四刚性连接导线；

所述第一励磁线圈的一端与第一刚性连接导线的一端连接，其另一端与第二刚性连接导线的一端连接；

所述第二励磁线圈的一端与第三刚性连接导线的一端连接，其另一端与第四刚性连接导线的一端连接；

所述第一刚性连接导线的另一端分别与第三刚性连接导线的另一端和可调电阻的一端连接；