CN101609753B - 一种灭弧换流开关及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灭弧换流开关及其制作方法。该方法是用一块高电导率的立方体材料制作静触头基座，在静触头基座上分别焊接一个静主触头和一个静弧触头；在静主触头和静弧触头外面罩个灭弧罩，将静触头基座的压接面暴露在灭弧罩之外；在静触头基座相对的灭弧罩平面安装磁推动机构，在磁推动机构的推动杆上铰接一个动主触头和一个动弧触头。本发明的方法制作的灭弧换流开关承受电流大，在闭合和关断开关时，电弧小；闭合后，开关两端的电势低，可满足电解槽在停槽和开槽时，安全的进行立柱与短路块之间的连接需要。

Description

一种灭弧换流开关及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种灭弧换流开关及其制作方法，属于直流大电流的开关技术领域。

背景技术

在电解铝的生产中，多台电解槽作为用电负载是串联后连接在低电压大电流的直流电源上的。众所周知，串联电路当其中一个负载出现断路时，其它负载也会因断电不能正常工作。由于电解槽的特殊要求，需要定期的将一台或多台电解槽停槽大修，当某个电解槽停槽时为了不影响其它电解槽的正常工作，在每台电解槽的供电电路中设计有与电解槽并联的短路母线。短路母线通过立柱与短路块的闭合和断开来实现电流切换。由于电解槽的供电是采用低电压大电流的直流电源，在系列正常运行电流下，直接操进行立柱与短路块的闭合和断开操作，会产生能量很高的电弧甚至发生***。所以目前电解系列停开槽一般在零电流或降电流的前提下进行。

为了安全实现不停电或不降电流下的停、开槽，可以在立柱和短路块之间安装一个灭弧开关，但由于一般的灭弧开关允许的电流远远不能适应电解铝生产中几万安培直流电流的要求，会造成烧毁灭弧开关，或短路后在立柱和短路块之间仍有较高的电势，不能保证安全的将立柱和短路块短路连接。因此现有的灭弧换流开关还是不能满足生产的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灭弧换流开关及其制作方法，使其能承受大电流，并在闭合和关断开关时，电弧小，闭合后，开关两端的电势低，从而满足电解槽在停槽和开槽时，安全地进行立柱与短路块之间的连接需要，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：本发明的灭弧换流开关的制作方法为：该方法是用一块高电导率的立方体材料制作静触头基座，在静触头基座上分别焊接一个静主触头和一个静弧触头；在静主触头和静弧触头外面罩个灭弧罩，将静触头基座的压接面暴露在灭弧罩之外；在静触头基座相对的灭弧罩平面安装磁推动机构，并在磁推动机构的推动杆上铰接一个动主触头和一个动弧触头，使动主触头和动弧触头在磁推动机构的推动杆传动下能分别与静主触头和静弧触头接触。

所述的静触头基座、静主触头、静弧触头、动主触头和动弧触头用铜钨合金制作。

所述的灭弧罩用型号为3240或N350的环氧酚醛压玻璃板布板制作。

按照本发明的方法制作的灭弧换流开关为：它包括静触头基座，在静触头基座上设有静主触头和静弧触头；在静触头基座上安装有灭弧罩，在静触头基座的底面设有压接面，并且静触头基座的压接面位于灭弧罩之外，在静触头基座和灭弧罩上设有压接孔；在静触头基座相对的灭弧罩上安装有磁推动机构，磁推动机构的推动杆伸入灭弧罩内，在推动杆上铰接有耳片，在耳片上固定有动主触头和动弧触头；在动主触头上连接有导电软带，在软带的另一端设有压板，在压板上设有连接孔。

灭弧罩卡固在静触头基座的边缘上，并且静触头基座底面的压接面高于灭弧罩的底平面。

与现有技术相比，本发明制作的灭弧换流开关可承受直流电流大，由于在静触头基座上设有静主触头和静弧触头以及设有相应的动主触头和动弧触头，这样能有效地保证动静触头之间的可靠闭合或断开，并在触头外设有灭弧罩，将闭合和关断时产生的电弧有效封闭，工作时电弧不会外泄，并很快熄灭，产生的电弧小；由于本发明的触头采用高电导率的材料制成，且触头接触面积大，接触可靠，所以接触电阻小，当灭弧换流开关闭合后，开关两端的电势低，可分担更大的电流，可使短路块闭合前后短路块和立柱之间的电流变化梯度下降；本发明的灭弧换流开关的瞬间分断能力允许多套灭弧换流开关并联分断或闭合时不同步时间不大于10毫秒；本发明的单套额定载流为70000A，额定电流下载流时间大于20分钟，同时本灭弧开关可根据各不同槽型进行针对性设计，可对载流能力，单个立柱使用的开关数，安装位置进行调整，而当今世界主流电解槽的单个立柱最大电流均低于70000A，完全可满足电解槽在停槽和开槽时，安全的进行立柱与短路块之间的连接需要。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明纵向双面安装时的使用实例示意图。

附图中的标记为：1-静触头基座，2-静主触头，3-静弧触头，4-灭弧罩，5-压接面，6-压接孔，7-磁推动机构，8-推动杆，9-耳片，10-动主触头，11-动弧触头，12-软带，13-压板，14-连接孔，15-立柱，16-短路块，17-短路块压接器，18-灭弧换流开关，19-螺栓。

具体实施方式

本发明的实施例：本发明的灭弧换流开关的制作方法如图1所示。该方法是用一块高电导率的立方体材料做静触头基座1，在静触头基座1的同一面上焊接一个静主触头2和一个静弧触头3；再用型号为3240或N350的环氧酚醛压玻璃板布板制作一个灭弧罩4，将灭弧罩4罩在静主触头2和静弧触头3外面，灭弧罩4的边缘与静触头基座固定连接，在静触头基座1的另一面上制作出压接面5，该压接面5用于和铝电解槽的立柱15压接，压接面5应高出灭弧罩4的底平面，并暴露在灭弧罩4之外；为了保证可靠的压接，在静触头基座1和灭弧罩4上钻有压接孔6。与立柱压接时，将压接面贴在立柱上用螺栓19紧固压接，在静触头基座对面的灭弧罩平面上安装有磁推动机构7，磁推动机构7可按常规结构由电磁铁和连接在电磁铁衡铁上的推动杆8构成，并使电磁铁通电后的动作时间不大于10毫秒。在磁推动机构的推动杆8上铰接有耳片9，在耳片上焊接一个动主触头10和一个动弧触头11。动主触头上连接有软带12，软带的另一端连接有压板13，压板上钻有连接孔14，用于和铝电解槽的短路压接器17连接。静触头基座、静主触头、静弧触头、动主触头和动弧触头最好用铜钨合金制作，也可用铜材制作。

按照前述的灭弧换流开关的制作方法构建的灭弧换流开关，其结构如图1所示。制作时，采用高电导率的材料制作出静触头基座1，在静触头基座1上同时制作出或通过焊接固定住上静主触头2和静弧触头3，并在静触头基座1的底面上制作出压接面5，将静触头基座1的边缘与灭弧罩4的边缘连接，或将灭弧罩4卡固在静触头基座1的边缘上，使静触头基座1的压接面5位于灭弧罩4之外，并高于灭弧罩4的底平面；静触头基座1和灭弧罩4上设有压接孔6；在静触头基座1相对的灭弧罩4上安装有磁推动机构7，磁推动机构7的推动杆8伸入灭弧罩4内，在推动杆8上铰接有耳片9，耳片9上设有动主触头10和动弧触头11；动主触头10上连接有导电软带12，软带12的另一端设有压板13，压板13上设有连接孔14。

本发明的具体工作过程及安装使用方法，本发明的灭弧换流开关18在磁推动机构7通电后，电磁铁带动推动杆8动作，推动杆8推动耳片9上的动主触头10和动弧触头11分别与静触头基座1上的静主触头2和静弧触头3迅速紧密接触，使开关闭合。断开时，切断磁推动机构7的电源，推动杆8在电磁铁中弹簧的作用下，使动主触头10和动弧触头11分别与静主触头2和静弧触头3迅速脱离，使开关断开。本发明可以根据不同情况灵活使用，既可以单独使用，也可以由两个以上构成灭弧换流开关组並联使用。例如可以使用一个灭弧换流开关安装在立柱15的纵向一侧，也可以在立柱的纵向两侧安装两个灭弧换流开关並联使用，如图2所示；还可以在立柱的横向一侧或两侧安装使用。

Claims (5)

1.一种灭弧换流开关的制作方法，其特征在于：该方法是用一块高电导率的立方体材料制作静触头基座，在静触头基座上分别焊接一个静主触头和一个静弧触头；在静主触头和静弧触头外面罩个灭弧罩，将静触头基座的压接面暴露在灭弧罩之外；在静触头基座相对的灭弧罩平面安装磁推动机构，并在磁推动机构的推动杆上铰接一个动主触头和一个动弧触头，使动主触头和动弧触头在磁推动机构的推动杆传动下能分别与静主触头和静弧触头接触。

2.根据权利要求1所述的灭弧换流开关的制作方法，其特征在于：所述的静触头基座、静主触头、静弧触头、动主触头和动弧触头用铜钨合金制作。

3.根据权利要求1所述的灭弧换流开关的制作方法，其特征在于：所述的灭弧罩用型号为3240或N350的环氧酚醛压玻璃板布板制作。

4.一种灭弧换流开关，它包括静触头基座（1），其特征在于：在静触头基座（1）上设有静主触头（2）和静弧触头（3）；在静触头基座（1）上安装有灭弧罩（4），在静触头基座（1）的底面设有压接面（5），并且静触头基座（1）的压接面（5）位于灭弧罩（4）之外，在静触头基座（1）和灭弧罩（4）上设有压接孔（6）；在静触头基座（1）相对的灭弧罩（4）上安装有磁推动机构（7），磁推动机构（7）的推动杆（8）伸入灭弧罩（4）内，在推动杆（8）上铰接有耳片（9），在耳片（9）上固定有动主触头（10）和动弧触头（11）；在动主触头（10）上连接有导电软带（12）一端，在导电软带（12）的另一端设有压板（13），在压板（13）上设有连接孔（14）。

5.根据权利要求4所述的灭弧换流开关，其特征在于：灭弧罩（4）卡固在静触头基座（1）的边缘上，并且静触头基座（1）底面的压接面（5）高于灭弧罩（4）的底平面。

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