專利名稱：單直流電弧室及采用它的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電氣開關(guān)設(shè)備，尤其涉及直流電氣開關(guān)設(shè)備，例如直流斷路器。 本發(fā)明還涉及直流電弧室。
背景技術(shù)：
可以將采用暴露在空氣中的可分離觸頭的電氣開關(guān)設(shè)備構(gòu)造成打開輸送可觀電流的電源電路。這些電氣開關(guān)設(shè)備、例如斷路器通常經(jīng)受由觸頭分離導(dǎo)致的電弧放電，并且一般與電弧室、如熄弧溝結(jié)合來幫助使電弧熄滅。這樣的熄弧溝通常包括一定數(shù)量的導(dǎo)電板，所述導(dǎo)電板借助于電氣絕緣殼體圍繞分離的觸頭彼此隔開地保持。電弧傳導(dǎo)至電弧板， 在該電弧板上電弧延伸并冷卻直至熄滅。已知的塑殼斷路器(MCCB)不是針對在直流(DC)應(yīng)用中的使用特別設(shè)計(jì)的。當(dāng)已知的交流(AC)MCCB被嘗試應(yīng)用在DC應(yīng)用中時(shí)，將多個(gè)電極以串聯(lián)的方式電連接，以基于期望的系統(tǒng)DC電壓和系統(tǒng)DC電流來達(dá)到所要求的中斷或切換性能。在DC電流中斷/切換中、尤其是在比較小的DC電流中的一個(gè)挑戰(zhàn)是將電弧驅(qū)趕至消弧室。已知的DC電氣開關(guān)設(shè)備使用永磁體來驅(qū)趕電弧至分弧板內(nèi)。在已知的DC電氣開關(guān)設(shè)備中，與這種永磁體有關(guān)的已知問題包括DC電氣開關(guān)設(shè)備的單向操作以及必須使用兩個(gè)分開的電弧室來提供雙向操作，這兩個(gè)電弧室每個(gè)都包括一定數(shù)量的電弧板和一組觸頭。這些問題使得在不使尺寸和成本明顯增大的情況下非常難以針對常規(guī)DCMCCB使用永磁體。存在改進(jìn)直流電氣開關(guān)設(shè)備的空間。也存在改進(jìn)直流電弧室的空間。

發(fā)明內(nèi)容
這些需求以及其它方面通過本發(fā)明的實(shí)施方式滿足，本發(fā)明提供了一種電氣開關(guān) (切換)設(shè)備，該電氣開關(guān)設(shè)備具有用以實(shí)現(xiàn)雙向DC切換以及中斷的單斷開操作以及永磁體裝置(布置)。例如，沿著單個(gè)電弧室的兩側(cè)使用兩個(gè)永磁體板，所述電弧室包括單組一定數(shù)量 (多個(gè))的電弧板、以及用以提供雙電弧室結(jié)構(gòu)鐵磁中心隔板或永磁體。所產(chǎn)生的磁場驅(qū)趕電弧至雙電弧室結(jié)構(gòu)的一側(cè)內(nèi)，并依照DC電流的方向來分弧。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一種單(單個(gè))直流電弧室包括鐵磁基部，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布置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件；從該鐵磁基部的相對的第二端部布置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件；從該鐵磁基部設(shè)置并處于第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間的第三鐵磁構(gòu)件；具有第一磁極的第一永磁體，該第一永磁體布置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上并且面對第三鐵磁側(cè)構(gòu)件；以及具有該第一磁極的第二永磁體，該第二永磁體布置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上并且面對第三鐵磁構(gòu)件。該鐵磁基部的第一端部和從該鐵磁基部的第一端部布置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件可限定第一角部；鐵磁基部的相對的第二端部和從該鐵磁基部的該相對的第二端部布置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件可限定第二角部；該單直流電弧室可限定磁場樣式(圖案，型式)；第一鐵磁側(cè)構(gòu)件與第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間可以觸發(fā)電弧；該磁場樣式可以構(gòu)造成根據(jù)流入電弧中的電流的方向來朝向第一和第二角部中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)(驅(qū)趕，推動(dòng))電弧。第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件可具有第一長度；第三鐵磁構(gòu)件可具有較小的第二長度； 所述第一長度與較小的第二長度的比率可以大于一預(yù)定值，該預(yù)定值大于1.0。該預(yù)定值可以是約1.33。在本發(fā)明的另一方面中，一種單直流電弧室包括鐵磁基部，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設(shè)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設(shè)置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件；從該鐵磁基部設(shè)置并位于第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件中間的第三鐵磁構(gòu)件；具有第一磁極的第一永磁體，該第一永磁體設(shè)置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上并且面向第三鐵磁構(gòu)件；具有該第一磁極的第二永磁體，該第二永磁體設(shè)置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上并且面向第三鐵磁構(gòu)件；具有相對的第二磁極的第三永磁體，該第三永磁體設(shè)置在第三鐵磁構(gòu)件上并且面對具有第一磁極的第一永磁體；以及具有該相對的第二磁極的第四永磁體，該第四永磁體設(shè)置在第三鐵磁構(gòu)件上并且面向具有第一磁極的第二永磁體。在本發(fā)明的又一方面中，一種雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備包括可分離的觸頭(觸點(diǎn))；操作機(jī)構(gòu)，該操作機(jī)構(gòu)構(gòu)造成打開和閉合該可分離的觸頭；以及單直流電弧室，該單直流電弧室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設(shè)置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件、從鐵磁基部的相對的第二端部設(shè)置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件、從鐵磁基部設(shè)置并位于第一鐵磁側(cè)構(gòu)件與第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間的第三鐵磁構(gòu)件、設(shè)置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上并且面向第三鐵磁構(gòu)件的具有第一磁極的第一永磁體以及設(shè)置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上并且面向第三鐵磁構(gòu)件的具有該第一磁極的第二永磁體。鐵磁基部的第一端部和從鐵磁基部的第一端部設(shè)置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件可以限定第一角部；鐵磁基部的相對的第二端部和從鐵磁基部的相對的第二端部設(shè)置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件可以限定第二角部；該單直流電弧室可以限定磁場樣式；所述可分離的觸頭的打開可以導(dǎo)致在第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間觸發(fā)電弧；以及該磁場樣式可以構(gòu)造成根據(jù)在所述可分離的觸頭之間流動(dòng)的電流的方向來朝向第一和第二角部中的一個(gè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)該電弧。該磁場樣式的磁場強(qiáng)度可以為至少約30mT。


通過結(jié)合附圖閱讀下面描述的優(yōu)選實(shí)施例，將更充分地了解本發(fā)明，在附圖中圖IA和IB分別是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于單電弧室的包括兩個(gè)永磁體的鋼制永磁體結(jié)構(gòu)的正視立體圖和后視立體圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的包括四個(gè)永磁體的鋼制永磁體結(jié)構(gòu)的立體圖；圖3是圖IB的鋼制永磁體結(jié)構(gòu)的立體圖；圖4A是包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電弧室的斷路器的俯視圖；圖4B是圖4A的電弧室沿著線4B-4B的剖面立體圖；圖5和6分別是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電氣開關(guān)設(shè)備在閉合位置和打開位置的立體圖，其中一些部分被切除以示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖7是圖IB的鋼制永磁體結(jié)構(gòu)的簡化俯視正視圖，它還包括在打開位置的活動(dòng)觸點(diǎn)臂和可分離的觸頭；圖8是圖7的鋼制永磁體結(jié)構(gòu)、活動(dòng)觸點(diǎn)臂和可分離的觸頭的簡化的俯視圖；圖9是圖7的鋼制永磁體結(jié)構(gòu)的通量密度-外部長度曲線。
具體實(shí)施例方式本文中使用的術(shù)語“數(shù)量”表示1或大于1的整數(shù)(即，復(fù)數(shù))。在本文的表述中，兩個(gè)或更多部件“連接”或“聯(lián)接”在一起表示部件直接接合或者通過一個(gè)或更多中間部件接合。另外，在本文的表述中，兩個(gè)或更多部件“附接”表示部件直接接合在一起。雖然結(jié)合三極式斷路器對本發(fā)明進(jìn)行描述，但本發(fā)明可以應(yīng)用于具有任何數(shù)量的電極的寬范圍的電氣開關(guān)設(shè)備。參照圖1A、IB和3，鋼制永磁體結(jié)構(gòu)2包括用于單直流電弧室8的兩個(gè)永磁體4、6。 圖3中示出的永磁體4、6恰好在鋼制結(jié)構(gòu)14的兩個(gè)垂直(直立)腿10、12內(nèi)側(cè)，并且位于該鋼制結(jié)構(gòu)14和圖IB的絕緣殼體16之間。如圖3最佳示出的，單直流電弧室8(如圖IA 和IB所示)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設(shè)置有第一鐵磁側(cè)構(gòu)件24，從該相對的第二端部22設(shè)置有第二鐵磁側(cè)構(gòu)件 26，從該第一鐵磁側(cè)構(gòu)件M和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件沈中間的鐵磁基部18設(shè)置有第三鐵磁構(gòu)件 28。第一永磁體4具有第一磁極( ，該第一永磁體4置于第一鐵磁側(cè)構(gòu)件M上并且面對第三鐵磁構(gòu)件觀。第二永磁體6具有第一磁極( ，該第二永磁體6置于第二鐵磁側(cè)構(gòu)件 26上并且面對第三鐵磁構(gòu)件觀。示例 1也參照圖7和8，鐵磁基部18的第一端部20和從該第一端部20設(shè)置第一鐵磁側(cè)構(gòu)件M限定了第一角部30，鐵磁基部18的相對的第二端部22和從該相對的第二端部22 設(shè)置第二鐵磁側(cè)構(gòu)件26限定了第二角部32。該單直流電弧室8限定了磁場樣式34?；顒?dòng)觸點(diǎn)臂38攜帶活動(dòng)觸點(diǎn)40，該活動(dòng)觸點(diǎn)40與由固定不動(dòng)的導(dǎo)體44攜帶的固定觸點(diǎn)42電接合。當(dāng)在設(shè)置于第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件M和沈之間的活動(dòng)觸點(diǎn)40和固定觸點(diǎn)42之間觸發(fā)電弧46時(shí)，磁場樣式34構(gòu)造成根據(jù)電弧46中流動(dòng)的電流的方向朝向第一和第二角部 30和32中的一個(gè)驅(qū)趕電弧。例如，對于從活動(dòng)觸點(diǎn)40流向固定觸點(diǎn)42的電流，沿著路徑 44朝向角部30驅(qū)趕電弧。相反地，對于從固定觸點(diǎn)42流向活動(dòng)觸點(diǎn)40的電流，則沿著路徑46朝向角部32驅(qū)趕電弧。這里，與下文中討論的圖2不同，中心第三鐵磁(例如鋼)構(gòu)件28沒有額外的永磁體。示例 2參照圖2，另一單直流電弧室50包括具有第一端部60和相對的第二端部62的鐵磁基部58、從該第一端部60設(shè)置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件64、從該相對的第二端部62設(shè)置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件66、從該第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件64和66中間的鐵磁基部58設(shè)置的第三鐵磁構(gòu)件68。第一永磁體70具有第一磁極(S)，該第一永磁體70置于第一鐵磁側(cè)構(gòu)件64上并且面對第三鐵磁構(gòu)件68。第二永磁體72具有第一磁極( ，該第二永磁體70置于第二鐵磁側(cè)構(gòu)件66上并且面對第三鐵磁構(gòu)件68。第三永磁體74具有相對的第二磁極(N)，該第三永磁體74置于第三鐵磁構(gòu)件68上并且面對具有第一磁極( 的第一永磁體70。第四永磁體76具有相對的第二磁極(N)，該第四永磁體76置于第三鐵磁構(gòu)件68上并且面對具有第一磁極(S)的第二永磁體72?？梢酝ㄟ^增加永磁體70、72、74、76的厚度以及增加鐵磁構(gòu)件64、66、68的厚度來增強(qiáng)磁場。如果鐵磁構(gòu)件是磁飽和的，則可以通過僅增加鐵磁構(gòu)件64、66、68的厚度來增強(qiáng)磁場。如果鐵磁構(gòu)件不是磁飽和的，則可以僅通過增加永磁體70、72、74、76的厚度來增強(qiáng)磁場。示例 3圖5(閉合位置)和圖6(打開位置)示出雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備100，它包括可分離的觸頭102、構(gòu)造成打開或閉合可分離的觸頭102的操作機(jī)構(gòu)104以及單直流電弧室 106，該單獨(dú)直流電弧室106可以與單直流電弧室8(圖1B)或單直流電弧室50(圖幻相同或類似。圖6示出了可分離的觸頭102 (在部分打開位置以虛線示出，該部分打開位置對應(yīng)于圖7中的部分打開位置)?？煞蛛x的觸頭102包括活動(dòng)觸點(diǎn)108和固定觸點(diǎn)110。操作機(jī)構(gòu)104包括活動(dòng)觸點(diǎn)臂112，該活動(dòng)觸點(diǎn)臂112承載相對于單直流電弧室106的活動(dòng)觸點(diǎn)108。示例 4重新參照圖2和圖3，鐵磁基部18和58以及各自的第一、第二和第三鐵磁構(gòu)件對、 26、沘和64、66、68由軟磁鋼(例如，非限定的，1010鋼)制成。示例 5鐵磁基部18和58以及各自的第一、第二和第三鐵磁構(gòu)件對、26、觀和64、66、68 形成E形鐵磁結(jié)構(gòu)。示例 6示例5的E形鐵磁結(jié)構(gòu)由軟磁鋼(例如，非限定的，1010鋼)制成。示例 7第一和第二永磁體4、6和70、72選自這樣的組，該組包括高能永磁體(例如，非限定的，釹鐵硼(燒結(jié)的)擬880材料以及釤鈷(燒結(jié)的)材料)。第三和第四永磁體74、76選自這樣的組，該組包括高能永磁體(例如，非限定的， 釹鐵硼(燒結(jié)的)擬880材料以及釤鈷(燒結(jié)的)材料)。示例 8圖8的磁場樣式34的磁場強(qiáng)度優(yōu)選為至少約30mT。示例 9圖4A示出包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電弧室152的斷路器150。該單直流電弧室 152包括由一定數(shù)量的電弧板IM構(gòu)成的單組或雙組(對于雙電弧室而言每側(cè)各有一組) 電弧板。例如且非限定的，圖4A示出電弧室152中的兩個(gè)滅弧室153，每個(gè)滅弧室153包括一定數(shù)量的電弧板(未示出，但可參見圖6的電弧板154)。在圖4A中，去除了覆蓋物(未示出)。在圖4A和4B中，在斷路器150的左電極160和中央電極162中有兩個(gè)不同的常規(guī) AC電弧室構(gòu)型156、158。右電極164是根據(jù)本發(fā)明的DC電弧室152。示例 10
圖9示出通量密度相對于圖7的鋼制永磁體結(jié)構(gòu)2的外側(cè)長度(Lo)的曲線200。 參照圖7和8，第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件24，沈具有第一長度(Lo)，在本實(shí)例中該第一長度大于約1英寸。第三鐵磁中間構(gòu)件觀具有較小的第二長度(Li)。第一長度(Lo)與較小的第二長度(Li)的比大于一預(yù)定值，該預(yù)定值大于1.0。優(yōu)選地，該預(yù)定值為約1.33。在此，電弧的路徑中的磁場樣式34的磁場強(qiáng)度為至少約30mT。示例 11下面討論將電弧引向單DC電弧室8的用于一個(gè)DC極的一側(cè)、并且將電弧引向該單DC電弧室8的用于另一相反DC極的另一側(cè)的原因。在此，正或負(fù)電流方向與已建立的磁場相互作用。參照圖1A、3和7-9，其中鋼制結(jié)構(gòu)14的內(nèi)側(cè)長度(Li)(例如但非限制性的，0. 6 英寸或任何適當(dāng)?shù)拈L度)和其它參數(shù)是固定的，外側(cè)長度Lo必須足夠長，以便(磁場樣式 34的)處于正好位于中心隔離鋼制件觀前面的活動(dòng)觸頭位置(例如，對應(yīng)于可分離的觸頭40、42的部分打開位置(在圖7中由虛線示出))的磁場指向背離電弧室方向。這意味著Lo/Li的比值必須足夠大，如圖9所示，該圖畫出了通量密度相對于Lo的曲線。當(dāng)Lo為約0. 8” (英寸)時(shí)，磁場指向電弧室方向。在這種情況下，觸頭位置處的磁場樣式34看起來類似于靠近角部250和252的磁場樣式。此磁場將根據(jù)電流方向朝向角部250或角部252中的任一者驅(qū)趕電弧。然而，當(dāng)Lo高于約1”時(shí)，磁場指向背離電弧室的方向。在這種情況下，觸頭位置處的磁場樣式34看起來類似于圖8所示的磁場樣式，并且根據(jù)電流方向朝向角部30或角部32中的任一者驅(qū)趕電弧。因此，比值Lo/Li必須足夠大。在圖9中，Li固定而Lo變化。在這種情況下，圖9 可被認(rèn)為是僅通過改變Lo軸線值(被Li除)得到的Lo/Li曲線200?？偠灾戎礚o/Li必須大于一預(yù)定值。磁場值優(yōu)選在30mT或更高的范圍內(nèi)， 使得它能夠以相對較低的電流水平驅(qū)趕電弧。示例 12圖8中的DC電弧最初隨著電流流入紙面。電弧上的洛倫茲力(Loentz force)以 254標(biāo)示，電弧的運(yùn)動(dòng)路徑標(biāo)為44。當(dāng)DC電氣開關(guān)設(shè)備的可分離觸頭40、42打開時(shí)，需要適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)電弧，以便它能被熄滅。因此，磁通箭頭優(yōu)選更豎直，類似于它們處于位置254 的狀態(tài)，其大小為約30mT。盡管已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明構(gòu)思的具體實(shí)施方式
，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解， 在本發(fā)明的總的教導(dǎo)下能對這些具體細(xì)節(jié)作出各種修改和更替。因此，所公開的特定布置僅用于示例性說明，而非旨在限定本發(fā)明構(gòu)思的范圍，該范圍應(yīng)包括所附的權(quán)利要求及其任意和所有等效方案的全部范圍。
權(quán)利要求
1.一種單直流電弧室(8)，包括鐵磁基部(18)，該鐵磁基部具有第一端部00)和相對的第二端部02)； 從鐵磁基部的第一端部設(shè)置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件04)； 從鐵磁基部的所述相對的第二端部設(shè)置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件06)； 從所述鐵磁基部在所述第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間設(shè)置的第三鐵磁構(gòu)件08)； 具有第一磁極(S)的第一永磁體G)，該第一永磁體設(shè)置在所述第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上并面對所述第三鐵磁構(gòu)件；以及具有所述第一磁極(S)的第二永磁體(6)，該第二永磁體設(shè)置在所述第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上并面對所述第三鐵磁構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單直流電弧室(8)，其特征在于，所述鐵磁基部、所述第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件和所述第三鐵磁構(gòu)件形成E形鐵磁結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單直流電弧室(8)，其特征在于，所述鐵磁基部的第一端部和從所述鐵磁基部的第一端部設(shè)置的所述第一鐵磁側(cè)構(gòu)件限定第一角部(30)；所述鐵磁基部的相對的第二端部和從所述鐵磁基部的相對的第二端部設(shè)置的所述第二鐵磁側(cè)構(gòu)件限定第二角部(3 ；所述單直流電弧室限定磁場樣式(34)；在所述第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間觸發(fā)電弧G6)；以及，所述磁場樣式構(gòu)造成根據(jù)在所述電弧中流動(dòng)的電流的方向朝向所述第一和第二角部中的一個(gè)驅(qū)趕所述電弧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單直流電弧室(8)，其特征在于，所述磁場樣式的磁場強(qiáng)度為至少約30mT。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單直流電弧室(8)，其特征在于，所述第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件具有第一長度(Lo)；所述第三鐵磁構(gòu)件具有較小的第二長度(Li)；該第一長度與該較小的第二長度的比值大于一預(yù)定值，該預(yù)定值大于1.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單直流電弧室(8)，其特征在于，所述預(yù)定值為約1.33。
7.一種單直流電弧室(50)，包括鐵磁基部(58)，該鐵磁基部具有第一端部(60)和相對的第二端部(62)； 從鐵磁基部的第一端部設(shè)置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件(64)； 從鐵磁基部的相對的第二端部設(shè)置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件(66)； 從鐵磁基部在第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間設(shè)置的第三鐵磁構(gòu)件(68)； 具有第一磁極(S)的第一永磁體(70)，該第一永磁體布置在所述第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上并面對所述第三鐵磁構(gòu)件；具有所述第一磁極(S)的第二永磁體(72)，該第二永磁體布置在所述第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上并面對所述第三鐵磁構(gòu)件；具有相對的第二磁極(N)的第三永磁體(74)，該第三永磁體布置在第三鐵磁構(gòu)件上并面對具有第一磁極(S)的第一永磁體；以及具有所述相對的第二磁極(N)的第四永磁體(76)，該第四永磁體布置在第三鐵磁構(gòu)件上并面對具有第一磁極(S)的第二永磁體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單直流電弧室(50)，其特征在于，所述第三和第四永磁體選自這樣的組，該組包括(燒結(jié))釹鐵硼N2880材料和(燒結(jié))釤鈷材料。
9.一種雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，包括可分離的觸頭(102)；構(gòu)造成打開和閉合所述可分離的觸頭的操作機(jī)構(gòu)(104)；和單直流電弧室(106)，它包括具有第一端部00)和相對的第二端部0 的鐵磁基部(18)； 從鐵磁基部的第一端部設(shè)置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件04)； 從鐵磁基部的相對的第二端部設(shè)置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件06)； 從鐵磁基部在第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間布置的第三鐵磁構(gòu)件08)； 具有第一磁極(S)的第一永磁體G)，該第一永磁體布置在所述第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上并面對所述第三鐵磁構(gòu)件；以及具有所述第一磁極(S)的第二永磁體(6)，該第二永磁體布置在所述第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上并面對所述第三鐵磁構(gòu)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述鐵磁基部、 所述第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件和所述第三鐵磁構(gòu)件由軟磁鋼制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述鐵磁基部、 所述第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件和所述第三鐵磁構(gòu)件形成E形鐵磁結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述E形鐵磁結(jié)構(gòu)由軟磁鋼制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述第一和第二永磁體選自這樣的組，該組包括(燒結(jié))釹鐵硼N2880材料和(燒結(jié))釤鈷材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述單直流電弧室還包括由一定數(shù)量的電弧板(154)構(gòu)成的單個(gè)組。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述可分離的觸頭包括活動(dòng)觸點(diǎn)(108)和固定觸點(diǎn)(110)；所述操作機(jī)構(gòu)包括相對于所述單直流電弧室承載所述活動(dòng)觸點(diǎn)的活動(dòng)觸點(diǎn)臂(112)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述鐵磁基部的第一端部和從所述鐵磁基部的第一端部設(shè)置的所述第一鐵磁側(cè)構(gòu)件限定第一角部(30)； 所述鐵磁基部的相對的第二端部和從所述鐵磁基部的相對的第二端部設(shè)置的所述第二鐵磁側(cè)構(gòu)件限定第二角部(3 ；所述單直流電弧室限定磁場樣式(34)；所述可分離的觸頭的打開導(dǎo)致在所述第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件之間觸發(fā)電弧G6)；所述磁場樣式構(gòu)造成根據(jù)在所述可分離的觸頭之間流動(dòng)的電流的方向朝向所述第一和第二角部中的一個(gè)驅(qū)趕所述電弧。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述磁場樣式的磁場強(qiáng)度為至少約30mT。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述第一和第二鐵磁側(cè)構(gòu)件具有第一長度(Lo)，所述第三鐵磁構(gòu)件具有較小的第二長度(Li)；該第一長度與該較小的第二長度的比值大于一預(yù)定值，該預(yù)定值大于1. 0。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述預(yù)定值為約 1. 33。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，在所述第三鐵磁構(gòu)件上布置有具有相對的第二磁極(N)的第三永磁體(74)，該第三永磁體面對具有第一磁極( 的第一永磁體；在所述第三鐵磁構(gòu)件上布置有具有所述相對的第二磁極(N)的第四永磁體(76)，該第四永磁體面對具有第一磁極(S)的第二永磁體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備(100)，其特征在于，所述第三和第四永磁體選自這樣的組，該組包括(燒結(jié))釹鐵硼N2880材料和(燒結(jié))釤鈷S2869。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單直流電弧室(8)，它包括具有第一和相對的第二端部(20，22)的鐵磁基部(18)；從該第一端部設(shè)置的第一鐵磁側(cè)構(gòu)件(24)；從該相對的第二端部設(shè)置的第二鐵磁側(cè)構(gòu)件(26)；從該鐵磁基部設(shè)置并在所述鐵磁側(cè)構(gòu)件之間的第三鐵磁構(gòu)件(28)；具有第一磁極的第一永磁體(4)，該第一永磁體設(shè)置在第一鐵磁側(cè)構(gòu)件上并且面對第三鐵磁構(gòu)件；具有該第一磁極的第二永磁體，該第二永磁體設(shè)置在第二鐵磁側(cè)構(gòu)件上并且面對第三鐵磁構(gòu)件。本發(fā)明還涉及一種采用它的雙向直流電氣開關(guān)設(shè)備。
文檔編號H01H9/44GK102543520SQ20111040735
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者M·A·朱德斯, N·K·科代拉, W·E·小貝蒂, X·周 申請人:伊頓公司