CN114464502A - 直流接触器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种直流接触器,在直流接触器工作的过程中,任意一个电磁装置可控制任意一个触桥运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与至少两个直流输入静触头中的任意一个直流输入静触头接触/分离,且第二动触头与至少两个直流输出端子中任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触/分离,这时已导通或者断开任意一路高压直流电路。在断开任意一路高压直流电路的过程中,任意一个灭弧栅可对不同动触头和静触头分离时产生的电弧进行灭弧,从而实现独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的目的。基于本申请,在独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的同时可实现灭弧,进而提高了直流接触器的稳定性和安全性,适用性强。
Description
技术领域
本申请涉及电子电力技术领域,尤其涉及一种直流接触器。
背景技术
直流接触器一般应用于直流电路中,该直流电路还包括电源和负载,电源通过直流接触器连接负载,其中,直流接触器中包括电磁线圈、传动机构、弹簧、动触头以及静触头,电磁线圈在通电之后会产生磁场,该电磁线圈产生的磁场作用于传动机构,驱动传动机构运动使动触头与静触头闭合以导通直流电路;电磁线圈在断电之后,弹簧的反作用力作用于传动机构,驱动传动机构运动使动触头与静触头分开以断开直流电路。本申请的发明人在研究和实践过程中发现,在高压电流(如几百安的电流)流过直流接触器时,动触头与静触头分开时会产生电弧,产生的电弧可能烧蚀触头,从而导致直流接触器无法导通或者断开直流电路,直流接触器的稳定性低,安全性差,适用性差。
发明内容
本申请提供了一种直流接触器,在独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的同时可实现灭弧,进而提高了直流接触器的稳定性和安全性,适用性强。
第一方面,本申请提供了一种直流接触器,该直流接触器中包括直流输入端子、至少两个直流输出端子、至少两个电磁装置、至少两个触桥以及至少两个灭弧栅,该电磁装置中的具体结构可由直流接触器的具体类型决定,该直流接触器的具体类型可包括但不限于磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器。其中,上述直流输入端子的一端设置有至少两个直流输入静触头,上述直流输入端子的另一端可用于连接直流输入模块,上述至少两个直流输出端子中每个直流输出端子的一端设置有直流输出静触头,每个直流输出端子的另一端可用于连接直流输出模块,上述至少两个触桥中每个触桥上设置有第一动触头和第二动触头。这里的直流输入模块是指为直流接触器提供输入电流的一个或者多个功能模块,该直流输出模块是指直流接触器提供输出电流的一个或者多个功能模块。由于每一个直流输出端子的另一端都会连接一个直流输出模块,因此存在至少两个直流输出模块。这里的至少两个直流输入静触头的数量、至少两个直流输出端子的数量、至少两个电磁装置的数量、至少两个触桥的数量以及至少两个直流输出模块的数量相同。其中,上述直流输入模块、直流接触器以及至少两个直流输出模块中的任意一个直流输出模块可构成任意一路高压直流电路,也就是说,上述直流输入模块、直流接触器以及至少两个直流输出模块可构成至少两路高压直流电路。
在直流接触器工作的过程中,上述至少两个电磁装置中一个电磁装置可用于控制至少两个触桥中的一个触桥运动。其中,至少两个电磁装置中的任意一个电磁装置可控制任意一个触桥向至少两个直流输入静触头中的任意一个直流输入静触头和至少两个直流输出端子中任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头接触,且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,这时已导通任意一路高压直流电路(即任意一路高压直流电路处于导通状态),进而可实现独立控制至少两路高压直流电路导通的目的。可选的,任意一个电磁装置还可控制任意一个触桥向远离任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离,且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离,这时已断开任意一路高压直流电路(即任意一路高压直流电路处于断开状态),进而可实现独立控制至少两路高压直流电路断开的目的。可以理解,至少两路高压直流电路中的任意一路高压直流电路可处于导通状态或者断开状态,也就是说,至少两路高压直流电路可同时处于导通状态或者断开状态,或者,至少两路高压直流电路中的一部分高压直流电路处于导通状态,同时至少两路高压直流电路中的另一部分高压直流电路处于断开状态,因此该直流接触器可实现独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的目的。
在断开任意一路高压直流电路的过程中,上述至少两个灭弧栅中任意一个灭弧栅可用于对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧,并对任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧。可以得到,至少两个灭弧栅可对断开至少两路高压直流电路的过程中所产生的电弧进行灭弧,从而可避免烧蚀动触头和静触头,提高了直流接触器的稳定性和安全性,延长了直流接触器的使用寿命。在本申请中,可通过至少两个直流输入静触头、直流输出端子(及其直流输出静触头)、电磁装置以及触桥(及其动触头)来实现独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的目的;进一步地,通过至少两个灭弧栅对断开至少两路高压直流电路的过程中所产生的电弧进行灭弧,从而可避免烧蚀动触头和静触头,进而提高了直流接触器的稳定性和安全性,并且延长了直流接触器的使用寿命。另外,上述直流接触器中的至少两个直流输出端子共用同一个直流输入端子,也就是说,无需针对每个直流输出端子设置一个直流输入端子,从而减小了直流接触器的整体体积,同时也降低了直流接触器的接线复杂度,结构更加简单;由于一个直流接触器就可以导通或者断开至少两路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器的工作效率高,适用性强。
结合第一方面,在第一种可能的实施方式中,上述任意一个灭弧栅可设置于任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头之间,其中,任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头可用于接触同一个触桥(如上述任意一个触桥)的第一动触头和第二动触头。这里的灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,其中,多个金属栅片可同时对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧、以及任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的,也就是说,任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头共用任意一个灭弧栅进行灭弧,提升了灭弧效率,并且减少了直流接触器中使用灭弧栅的数量,成本更低;另外,该灭弧栅的放置方式可有效利用直流输入静触头和直流输出静触头之间的空间,从而减小了直流接触器的整体体积,适用性更强。
结合第一方面第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,上述任意一个灭弧栅中包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,该第一栅片组可朝向上述任意一个直流输入静触头,也就是说,该第一栅片组包括上述多个金属栅片中朝向任意一个直流输入静触头一侧的所有金属栅片;该第二栅片组可朝向上述任意一个直流输出端子的直流输出静触头,也就是说,该第二栅片组包括上述多个金属栅片中朝向任意一个直流输出端子的直流输出静触头一侧的所有金属栅片。可以理解,由于任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头共用任意一个灭弧栅进行灭弧,且任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头相对设置,此时存在电弧对吹所导致的电路短路风险,因此第一栅片组和第二栅片组之间设置绝缘隔板(即由绝缘材料制成的绝缘平板)进行隔离,从而避免电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高,并且延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
结合第一方面第二种可能的实施方式,在第三种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括多个第一塑料壳体,该多个第一塑料壳体中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块。其中,上述任意一个直流输入静触头的两侧设置有多个第一塑料壳体中的任意两个第一塑料壳体,且任意两个第一塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第一塑料壳体相对设置于上述任意一个直流输入静触头的两侧。上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置,且两个第一塑料壳体中第一磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。在上述任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时会产生电弧,此时任意两个第一塑料壳体中的第一磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个灭弧栅的第一栅片组,使得任意一个灭弧栅的第一栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第一磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第一栅片组),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
结合第一方面第三种可能的实施方式,在第四种可能的实施方式中,上述每个第一塑料壳体内嵌入有垂直放置的两个第一磁块,且每个第一塑料壳体中两个第一磁块垂直相交的一端设置有隔磁材料。本申请可以将每个第一塑料壳体中用于隔离两个第一磁块产生的磁场力的材料统称为隔磁材料,例如,该隔磁材料可包括但不限于高导磁率的软磁性材料。上述每个第一塑料壳体中的两个第一磁块分别朝向任意一个直流输入静触头与其相邻的直流输入静触头,也就是说,两个第一磁块中的一个第一磁块朝向任意一个直流输入静触头,两个第一磁块中的另一个第一磁块朝向至少两个直流输入静触头中与任意一个直流输入静触头相邻的直流输入静触头。可以理解,由于隔磁材料可避免每个第一塑料壳体中的两个第一磁块的磁场力相互影响,因此每个第一塑料壳体中的一个第一磁块产生的磁场力可用于实现对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧的定向吹弧,每个第一塑料壳体中的另一个第一磁块可用于实现对任意一个触桥相邻的触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头相邻的直流输入静触头分离时产生的电弧的定向吹弧,也就是说,每个第一塑料壳体中的两个第一磁块产生的磁场力可分别实现不同方向的电弧的定向吹弧,吹弧效率更高,并且节省了直流接触器的内部空间,适用性更强。
结合第一方面第二种可能的实施方式至第一方面第四种可能的实施方式中任一种,在第五种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括多个第二塑料壳体,多个第二塑料壳体中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块。其中,上述任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧设置有多个第二塑料壳体中的任意两个第二塑料壳体,且任意两个第二塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧。上述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置,且任意两个第二塑料壳体中第二磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。在上述任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时会产生电弧,此时任意两个第一塑料壳体中第二磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个灭弧栅的第二栅片组,使得任意一个灭弧栅的第二栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第二磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第二栅片组),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
结合第一方面,在第六种可能的实施方式中,上述至少两个灭弧栅中包括至少一个第一灭弧栅和至少两个第二灭弧栅,其中,该至少一个第一灭弧栅中的任意一个第一灭弧栅和至少两个第二灭弧栅中的任意一个第二灭弧栅分别设置于任意一个触桥(即同一个触桥)的两端,任意一个第一灭弧栅可设置于任意一个触桥与至少两个触桥中的另一个触桥之间,且任意一个触桥与另一个触桥相对设置,换言之,任意一个触桥与另一个触桥相对设置于任意一个第一灭弧栅的两侧。同时,上述任意一个第一灭弧栅设置于任意一个直流输入静触头朝向电磁装置的一侧,由于任意一个直流输入静触头用于与任意一个触桥的第一动触头接触,因此该任意一个第一灭弧栅设置于任意一个触桥的第一动触头所在的一侧,而任意一个第二灭弧栅设置于任意一个触桥的第二动触头所在的一侧。其中,任意一个第一灭弧栅可用于对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧、以及另一个触桥的第一动触头与至少两个直流输入静触头中的另一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧,且任意一个直流输入静触头和另一个直流输入静触头相对设置。上述任意一个第二灭弧栅可用于对任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧。这里的第一灭弧栅和第二灭弧栅均可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成。可以理解,可分开设置第一灭弧栅和第二灭弧栅对不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与静触头(如直流输入静触头或者直流输出静触头)分离时产生的电弧进行灭弧,灭弧效率更高;另外,该第一灭弧栅和第二灭弧栅的放置方式可有效利用任意一个触桥两端的空间,从而减小了直流接触器的整体体积,适用性更强。
结合第一方面第六种可能的实施方式,在第七种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括多个第一塑料壳体,该多个第一塑料壳体中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块。其中,上述任意一个直流输入静触头的两侧设置有多个第一塑料壳体中的任意两个第一塑料壳体,且任意两个第一塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输入静触头的两侧。上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置,且任意两个第一塑料壳体中第一磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。在上述任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时会产生电弧,此时任意两个第一塑料壳体中第一磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个第一灭弧栅,使得任意一个第一灭弧栅对电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第一磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向任意一个第一灭弧栅),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
结合第一方面第六种可能的实施方式或者第一方面第七种可能的实施方式,在第八种可能的实施方式中,上述任意一个第一灭弧栅中包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,第一栅片组朝向任意一个触桥,也就是说,该第一栅片组包括上述多个金属栅片中朝向任意一个触桥一侧的所有金属栅片;第二栅片组朝向另一个触桥,也就是说,该第二栅片组包括上述多个金属栅片中朝向另一个触桥一侧的所有金属栅片。可以理解,由于任意一个直流输入静触头及其相对设置的直流输入静触头共用任意一个第一灭弧栅(即同一个第一灭弧栅)进行灭弧,此时存在电弧对吹所导致的电路短路风险,因此第一栅片组和第二栅片组之间设置绝缘隔板进行隔离,从而避免电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高,灭弧效率更高,并且延长了第一灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
结合第一方面第六种可能的实施方式至第一方面第八种可能的实施方式中任一种,在第九种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括多个第二塑料壳体,该多个第二塑料壳体中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块。其中,上述任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧设置有该多个第二塑料壳体中的任意两个第二塑料壳体,且任意两个第二塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧。上述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置,且任意两个第二塑料壳体中第二磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。在上述任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时会产生电弧,此时任意两个第一塑料壳体中第二磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个第二灭弧栅,使得任意一个第二灭弧栅对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第二磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向任意一个第二灭弧栅),灭弧效率更高;另外,由于上述任意一个第二灭弧栅设置于任意一个触桥的第二动触头所在的一侧,因此不存在电弧对吹所导致的电路短路风险,也就是说,无需在任意一个第二灭弧栅中设置绝缘隔板,成本更低,适用性更强。
结合第一方面至第一方面第九种可能的实施方式中任一种,在第十种可能的实施方式中,由于不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与静触头(如直流输入静触头或者直流输出静触头)分离时所产生的电弧还会伴随产生气体(如高热气体),因此至少两个灭弧栅中的每个灭弧栅设置有第一排气孔,从而保证每个灭弧栅在对产生的电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔将电弧产生的高热气体排出,从而避免了高热气体烧坏灭弧栅,延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
结合第一方面第十种可能的实施方式,在第十一种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括第三塑料壳体(即接触器壳体),上述至少两个电磁装置、至少两个触桥、至少两个直流输入静触头、至少两个直流输出端子的直流输出静触头以及至少两个灭弧栅均设置在第三塑料壳体内。由于上述第一排气孔排出的高热气体仍存在于第三塑料壳体内,也就是说,第一排气孔排出的高热气体可能会烧坏第三塑料壳体,因此第三塑料壳体设置有第二排气孔,该第二排气孔可用于将上述第一排气孔排出的高热气体排出第三塑料壳体,从而可保护第三塑料壳体不被烧坏,适用性更强。
结合第一方面至第一方面第十一种可能的实施方式中任一种,在第十二种可能的实施方式中,上述直流接触器的具体类型可包括但不限于磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器。在直流接触器为磁保持接触器的情况下,上述任意一个电磁装置可用于在电流由直流输入模块流向至少两个直流输出模块中的任意一个直流输出模块(即任意一个电磁装置中的线圈通入正向电流)时,控制任意一个触桥向任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,这时已导通任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路导通的目的。上述任意一个电磁装置还用于在电流由任意一个直流输出模块流向直流输入模块(即任意一个电磁装置中的线圈通入反向电流)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离,这时已断开任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路断开的目的。
可选的,在直流接触器为常开接触器的情况下,上述任意一个电磁装置可用于在电流由直流输入模块流向任意一个直流输出模块(即任意一个电磁装置中的线圈通电)时,控制任意一个触桥向任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,这时已导通任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路导通的目的。上述任意一个电磁装置还用于在直流输入模块断电(即任意一个电磁装置中的线圈断电)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离,这时已断开任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路断开的目的。
可选的,在直流接触器为常闭接触器的情况下,上述任意一个电磁装置可用于在电流由直流输入模块流向任意一个直流输出模块(即任意一个电磁装置中的线圈通电)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离,这时已断开任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路断开的目的。上述任意一个电磁装置还用于在直流输入模块断电(即任意一个电磁装置中的线圈断电)时,控制任意一个触桥向任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,这时已导通任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路导通的目的。由此可见,由于一个直流接触器(如上述磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器)就可以导通或者断开至少两路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器的工作效率更高,适用性更强。
第二方面,本申请提供了一种直流接触器,该直流接触器中包括直流输出端子、至少两个直流输入端子、至少两个电磁装置、至少两个触桥以及至少两个灭弧栅,该电磁装置中的具体结构可由直流接触器的具体类型决定,该直流接触器的具体类型可包括但不限于磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器。其中,上述直流输出端子的一端设置有至少两个直流输出静触头,上述直流输出端子的另一端可用于连接直流输出模块,上述至少两个直流输入端子中每个直流输入端子的一端设置有直流输入静触头,每个直流输入端子的另一端可用于连接直流输入模块,上述至少两个触桥中每个触桥上设置有第一动触头和第二动触头。这里的直流输入模块是指为直流接触器提供输入电流的一个或者多个功能模块,该直流输出模块是指直流接触器提供输出电流的一个或者多个功能模块。由于每一个直流输入端子的另一端都会连接一个直流输入模块,因此存在至少两个直流输入模块。这里的至少两个直流输出静触头的数量、至少两个直流输入端子的数量、至少两个电磁装置的数量、至少两个触桥的数量以及至少两个直流输入模块的数量相同。其中,上述至少两个直流输入模块中的任意一个直流输入模块、直流接触器以及直流输出模块可构成任意一路高压直流电路,也就是说,上述至少两个直流输入模块、直流接触器以及直流输出模块可构成至少两路高压直流电路。
在直流接触器工作的过程中,上述至少两个电磁装置中一个电磁装置可用于控制至少两个触桥中的一个触桥运动。其中,至少两个电磁装置中的任意一个电磁装置可控制任意一个触桥向至少两个直流输出静触头中的任意一个直流输出静触头和至少两个直流输入端子中任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头接触,且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,这时已导通任意一路高压直流电路(即任意一路高压直流电路处于导通状态),进而可实现独立控制至少两路高压直流电路导通的目的。可选的,任意一个电磁装置还可控制任意一个触桥向远离任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离,且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离,这时已断开任意一路高压直流电路(即任意一路高压直流电路处于断开状态),进而可实现独立控制至少两路高压直流电路断开的目的。可以理解,至少两路高压直流电路中的任意一路高压直流电路可处于导通状态或者断开状态,也就是说,至少两路高压直流电路可同时处于导通状态或者断开状态,或者,至少两路高压直流电路中的一部分高压直流电路处于导通状态,同时至少两路高压直流电路中的另一部分高压直流电路处于断开状态,因此该直流接触器可实现独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的目的。
在断开任意一路高压直流电路的过程中,上述至少两个灭弧栅中任意一个灭弧栅可用于对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧,并对任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧。可以得到,至少两个灭弧栅可对断开至少两路高压直流电路的过程中所产生的电弧进行灭弧,可避免烧蚀动触头和静触头,从而提高了直流接触器的稳定性和安全性,延长了直流接触器的使用寿命。在本申请中,可通过至少两个直流输出静触头、直流输入端子(及其直流输入静触头)、电磁装置以及触桥(及其动触头)来实现独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的目的;进一步地,通过至少两个灭弧栅对断开至少两路高压直流电路的过程中所产生的电弧进行灭弧,从而可避免烧蚀动触头和静触头,进而提高了直流接触器的稳定性和安全性,延长了直流接触器的使用寿命。另外,上述直流接触器中的至少两个直流输入端子共用同一个直流输出端子,也就是说,无需针对每个直流输入端子设置一个直流输出端子,从而减小了直流接触器的整体体积,同时也降低了直流接触器的接线复杂度,结构更加简单;由于一个直流接触器就可以导通或者断开至少两路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器的工作效率高,适用性强。
结合第二方面,在第一种可能的实施方式中,上述任意一个灭弧栅可设置于任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头之间,其中,任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头可用于接触同一个触桥(如上述任意一个触桥)的第一动触头和第二动触头。这里的灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,其中,多个金属栅片可同时对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧、以及任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的,也就是说,任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头共用任意一个灭弧栅进行灭弧,提升了灭弧效率,并且减少了直流接触器中使用灭弧栅的数量,成本更低;另外,该灭弧栅的放置方式可有效利用直流输出静触头和直流输入静触头之间的空间,从而减小了直流接触器的整体体积,适用性更强。
结合第二方面第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,上述任意一个灭弧栅中包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,该第一栅片组可朝向上述任意一个直流输出静触头,也就是说,该第一栅片组包括上述多个金属栅片中朝向任意一个直流输出静触头一侧的所有金属栅片;该第二栅片组可朝向上述任意一个直流输入端子的直流输入静触头,也就是说,该第二栅片组包括上述多个金属栅片中朝向任意一个直流输入端子的直流输入静触头一侧的所有金属栅片。可以理解,由于任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头共用任意一个灭弧栅进行灭弧,且任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头相对设置,此时存在电弧对吹所导致的电路短路风险,因此第一栅片组和第二栅片组之间设置绝缘隔板(即由绝缘材料制成的绝缘平板)进行隔离,从而避免电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高,并且延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
结合第二方面第二种可能的实施方式,在第三种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括多个第一塑料壳体,该多个第一塑料壳体中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块。其中,上述任意一个直流输出静触头的两侧设置有多个第一塑料壳体中的任意两个第一塑料壳体,且任意两个第一塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第一塑料壳体相对设置于上述任意一个直流输出静触头的两侧。上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置,且两个第一塑料壳体中第一磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。在上述任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时会产生电弧,此时任意两个第一塑料壳体中的第一磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个灭弧栅的第一栅片组,使得任意一个灭弧栅的第一栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第一磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第一栅片组),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
结合第二方面第三种可能的实施方式,在第四种可能的实施方式中,上述每个第一塑料壳体内嵌入有垂直放置的两个第一磁块,且每个第一塑料壳体中两个第一磁块垂直相交的一端设置有隔磁材料。本申请可以将每个第一塑料壳体中用于隔离两个第一磁块产生的磁场力的材料统称为隔磁材料,例如,该隔磁材料可包括但不限于高导磁率的软磁性材料。上述每个第一塑料壳体中的两个第一磁块分别朝向任意一个直流输出静触头与其相邻的直流输出静触头,也就是说,两个第一磁块中的一个第一磁块朝向任意一个直流输出静触头,两个第一磁块中的另一个第一磁块朝向至少两个直流输出静触头中与任意一个直流输出静触头相邻的直流输出静触头。可以理解,由于隔磁材料可避免每个第一塑料壳体中的两个第一磁块的磁场力相互影响,因此每个第一塑料壳体中的一个第一磁块产生的磁场力可用于实现对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧的定向吹弧,每个第一塑料壳体中的另一个第一磁块可用于实现对任意一个触桥相邻的触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头相邻的直流输出静触头分离时产生的电弧的定向吹弧,也就是说,每个第一塑料壳体中的两个第一磁块产生的磁场力可分别实现不同方向的电弧的定向吹弧,吹弧效率更高,并且节省了直流接触器的内部空间,适用性更强。
结合第二方面第二种可能的实施方式至第二方面第四种可能的实施方式中任一种,在第五种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括多个第二塑料壳体,多个第二塑料壳体中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块。其中,上述任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧设置有多个第二塑料壳体中的任意两个第二塑料壳体,且任意两个第二塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧。上述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置,且任意两个第二塑料壳体中第二磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。在上述任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时会产生电弧,此时任意两个第一塑料壳体中第二磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个灭弧栅的第二栅片组,使得任意一个灭弧栅的第二栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第二磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第二栅片组),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
结合第二方面,在第六种可能的实施方式中,上述至少两个灭弧栅中包括至少一个第一灭弧栅和至少两个第二灭弧栅,其中,该至少一个第一灭弧栅中的任意一个第一灭弧栅和至少两个第二灭弧栅中的任意一个第二灭弧栅分别设置于任意一个触桥(即同一个触桥)的两端,任意一个第一灭弧栅可设置于任意一个触桥与至少两个触桥中的另一个触桥之间,且任意一个触桥与另一个触桥相对设置,换言之,任意一个触桥与另一个触桥相对设置于任意一个第一灭弧栅的两侧。同时,上述任意一个第一灭弧栅设置于任意一个直流输出静触头朝向电磁装置的一侧,由于任意一个直流输出静触头用于与任意一个触桥的第一动触头接触,因此该任意一个第一灭弧栅设置于任意一个触桥的第一动触头所在的一侧,而任意一个第二灭弧栅设置于任意一个触桥的第二动触头所在的一侧。其中,任意一个第一灭弧栅可用于对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧、以及另一个触桥的第一动触头与至少两个直流输出静触头中的另一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧,且任意一个直流输出静触头和另一个直流输出静触头相对设置。上述任意一个第二灭弧栅可用于对任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧。这里的第一灭弧栅和第二灭弧栅均可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成。可以理解,可分开设置第一灭弧栅和第二灭弧栅对不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与静触头(如直流输出静触头或者直流输入静触头)分离时产生的电弧进行灭弧,灭弧效率更高;另外,该第一灭弧栅和第二灭弧栅的放置方式可有效利用任意一个触桥两端的空间,从而减小了直流接触器的整体体积,适用性更强。
结合第二方面第六种可能的实施方式,在第七种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括多个第一塑料壳体,该多个第一塑料壳体中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块。其中,上述任意一个直流输出静触头的两侧设置有多个第一塑料壳体中的任意两个第一塑料壳体,且任意两个第一塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输出静触头的两侧。上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置,且任意两个第一塑料壳体中第一磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。在上述任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时会产生电弧,此时任意两个第一塑料壳体中第一磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个第一灭弧栅,使得任意一个第一灭弧栅对电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第一磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向任意一个第一灭弧栅),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
结合第二方面第六种可能的实施方式或者第二方面第七种可能的实施方式,在第八种可能的实施方式中,上述任意一个第一灭弧栅中包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,第一栅片组朝向任意一个触桥,也就是说,该第一栅片组包括上述多个金属栅片中朝向任意一个触桥一侧的所有金属栅片;第二栅片组朝向另一个触桥,也就是说,该第二栅片组包括上述多个金属栅片中朝向另一个触桥一侧的所有金属栅片。可以理解,由于任意一个直流输出静触头及其相对设置的直流输出静触头共用任意一个第一灭弧栅(即同一个第一灭弧栅)进行灭弧,此时存在电弧对吹所导致的电路短路风险,因此第一栅片组和第二栅片组之间设置绝缘隔板进行隔离,从而避免电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高,灭弧效率更高,并且延长了第一灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
结合第二方面第六种可能的实施方式至第二方面第八种可能的实施方式中任一种,在第九种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括多个第二塑料壳体,该多个第二塑料壳体中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块。其中,上述任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧设置有该多个第二塑料壳体中的任意两个第二塑料壳体,且任意两个第二塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧。上述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置,且任意两个第二塑料壳体中第二磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。在上述任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时会产生电弧,此时任意两个第一塑料壳体中第二磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个第二灭弧栅,使得任意一个第二灭弧栅对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第二磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向任意一个第二灭弧栅),灭弧效率更高;另外,由于上述任意一个第二灭弧栅设置于任意一个触桥的第二动触头所在的一侧,因此不存在电弧对吹所导致的电路短路风险,也就是说,无需在任意一个第二灭弧栅中设置绝缘隔板,成本更低,适用性更强。
结合第二方面至第二方面第九种可能的实施方式中任一种,在第十种可能的实施方式中,由于不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与静触头(如直流输出静触头或者直流输入静触头)分离时所产生的电弧还会伴随产生气体(如高热气体),因此至少两个灭弧栅中的每个灭弧栅设置有第一排气孔,从而保证每个灭弧栅在对产生的电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔将电弧产生的高热气体排出,从而避免了高热气体烧坏灭弧栅,延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
结合第二方面第十种可能的实施方式,在第十一种可能的实施方式中,上述直流接触器还包括第三塑料壳体(即接触器壳体),上述至少两个电磁装置、至少两个触桥、至少两个直流输出静触头、至少两个直流输入端子的直流输入静触头以及至少两个灭弧栅均设置在第三塑料壳体内。由于上述第一排气孔排出的高热气体仍存在于第三塑料壳体内,也就是说,第一排气孔排出的高热气体可能会烧坏第三塑料壳体,因此第三塑料壳体设置有第二排气孔,该第二排气孔可用于将上述第一排气孔排出的高热气体排出第三塑料壳体,从而可保护第三塑料壳体不被烧坏,适用性更强。
结合第二方面至第二方面第十一种可能的实施方式中任一种,在第十二种可能的实施方式中,上述直流接触器的具体类型可包括但不限于磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器。在直流接触器为磁保持接触器的情况下,上述任意一个电磁装置可用于在电流由至少两个直流输入模块中的任意一个直流输入模块流向直流输出模块(即任意一个电磁装置中的线圈通入正向电流)时,控制任意一个触桥向任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,这时已导通任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路导通的目的。上述任意一个电磁装置还用于在电流由直流输出模块流向任意一个直流输入模块(即任意一个电磁装置中的线圈通入反向电流)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离,这时已断开任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路断开的目的。
可选的,在直流接触器为常开接触器的情况下,上述任意一个电磁装置可用于在电流由任意一个直流输入模块流向直流输出模块(即任意一个电磁装置中的线圈通电)时,控制任意一个触桥向任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,这时已导通任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路导通的目的。上述任意一个电磁装置还用于在直流输入模块断电(即任意一个电磁装置中的线圈断电)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离,这时已断开任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路断开的目的。
可选的,在直流接触器为常闭接触器的情况下,上述任意一个电磁装置可用于在电流由任意一个直流输入模块流向直流输出模块(即任意一个电磁装置中的线圈通电)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离,这时已断开任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路断开的目的。上述任意一个电磁装置还用于在直流输入模块断电(即任意一个电磁装置中的线圈断电)时,控制任意一个触桥向任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,这时已导通任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制至少两路高压直流电路导通的目的。由此可见,由于一个直流接触器(如上述磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器)就可以导通或者断开至少两路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器的工作效率更高,适用性更强。
在本申请中,可设置至少两个直流输入静触头、直流输出端子(及其直流输出静触头)、电磁装置、触桥(及其动触头)、第一塑料壳体、第二塑料壳体以及灭弧栅,实现在独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的同时进行灭弧,从而可避免烧蚀动触头和静触头,进而提高了直流接触器的稳定性和安全性,延长了直流接触器的使用寿命;另外,由于一个直流接触器就可以导通或者断开至少两路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器的工作效率更高,适用性强。
附图说明
图1是本申请提供的直流接触器的应用场景示意图;
图2是本申请提供的直流接触器的结构示意图;
图3是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图4是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图5是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图6是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图7是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图8是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图9是本申请提供的磁保持接触器的一结构示意图;
图10是本申请提供的磁保持接触器的另一结构示意图;
图11是本申请提供的第一塑料壳体的结构示意图;
图12是本申请提供的第二塑料壳体的结构示意图;
图13是本申请提供的磁保持接触器的另一结构示意图;
图14是本申请提供的磁保持接触器的又一结构示意图;
图15是本申请提供的常开接触器的一结构示意图;
图16是本申请提供的常开接触器的另一结构示意图;
图17是本申请提供的直流接触器的结构示意图;
图18是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图19是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图20是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图21是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图22是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图;
图23是本申请提供的直流接触器的又一结构示意图。
具体实施方式
本申请提供的直流接触器适用于新能源智能微网领域,输配电领域或者新能源领域(如光伏并网领域或者风力并网领域),光伏发电领域(如对家用设备(如冰箱、空调)或者电网供电),风力发电领域,储能发电领域,电动设备领域以及大功率变换器领域(如将直流电转换为大功率的高压交流电)等多种应用领域,具体可根据实际应用场景确定,在此不做限制。
本申请提供的直流接触器可适配不同的应用场景,比如,光伏供电场景、风力供电场景、储能供电场景、电动汽车充电场景或者其它应用场景,下面将以光伏供电场景为例进行说明,以下不再赘述。请一并参见图1,图1是本申请提供的直流接触器的应用场景示意图。如图1所示,光伏***中包括光伏组串A至光伏组串N、直流接触器以及光伏逆变器,该光伏组串A至光伏组串N中的每个光伏组串可由多个光伏组件串并联组成,光伏组件也可以称为光伏板或者太阳能电池板。其中,光伏组串A至光伏组串N中各光伏组串分别通过直流接触器连接光伏逆变器的输入端,光伏逆变器的输出端可用于连接电网,光伏组串A至光伏组串N中的任意一个光伏组串、直流接触器以及光伏逆变器可构成一路高压直流回路,也就是说,光伏组串A至光伏组串N、直流接触器以及光伏逆变器可构成N路高压直流回路。在光伏***正常工作的过程中,上述直流接触器可同时导通N路高压直流回路,这时光伏逆变器可将光伏组串A至光伏组串N提供的直流电压转换为交流电压,并基于该交流电压对电网供电。
在光伏***中的部分光伏组串(如光伏组串A)故障或者断电的情况下,上述直流接触器可断开光伏组串A与光伏逆变器之间的一路高压直流回路,并导通光伏组串B至光伏组串N与光伏逆变器之间的N-1路高压直流回路,从而达到独立控制N路高压直流电路导通或者断开的目的,可有效节省直流接触器在光伏***中所占用的空间以及成本,安装更加方便。由于直流接触器在断开光伏组串A与光伏逆变器之间的一路高压直流回路时其内部会产生电弧,因此直流接触器中还设置有灭弧栅,该灭弧栅可对直流接触器内部产生的电弧进行灭弧,从而可避免烧坏直流接触器的内部器件(如触头),提高了直流接触器的稳定性和安全性,延长了直流接触器的使用寿命。在导通上述N-1路高压直流回路之后,光伏逆变器可将光伏组串B至光伏组串N提供的直流电压转换为交流电压,并基于该交流电压对电网供电,由于一个直流接触器就可以导通或者断开上述N路高压直流回路,因此直流接触器的工作效率更高,进一步提升了***供电效率,适用性更强。
下面将结合图2至图23对本申请提供的直流接触器及其工作原理进行示例说明。
在直流接触器为一进(即直流输入端子)多出(即直流输出端子)独立控制的直流接触器的情况下,请参见图2,图2是本申请提供的直流接触器的结构示意图。如图2所示,直流接触器1a中包括直流输入端子10、至少两个直流输出端子(如直流输出端子20a至直流输出端子20n)、至少两个电磁装置(如电磁装置30a至电磁装置30n)、至少两个触桥(如触桥40a至触桥40n)以及至少两个灭弧栅(如灭弧栅50a至灭弧栅50m),该电磁装置30a至电磁装置30n中每个电磁装置的具体结构可由直流接触器1a的具体类型决定,该直流接触器1a的具体类型可包括但不限于磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器。其中,上述直流输入端子10朝向触桥40a至触桥40n的一端设置有至少两个直流输入静触头(如直流输入静触头100a至直流输入静触头100n),上述直流输入端子10背向触桥40a至触桥40n的另一端可用于连接直流输入模块2。上述直流输出端子20a至直流输出端子20n中每个直流输出端子朝向触桥40a至触桥40n的一端设置有直流输出静触头,每个直流输出端子背向触桥40a至触桥40n的另一端可用于连接直流输出模块。这里的直流输入端子也可以称为直流进线端子(可简称为进线端子),直流输出端子也可以称为直流出线端子(可简称为出线端子)。上述触桥40a至触桥40n中每个触桥上设置有第一动触头和第二动触头,例如,每个触桥的两端设置有第一动触头和第二动触头。例如,触桥40a上设置有第一动触头401a和第二动触头402a,其中,第一动触头401a朝向直流输入静触头100a,第二动触头402a朝向直流输出端子20a;……,触桥40n上设置有第一动触头401n和第二动触头402n,其中,第一动触头401n朝向直流输入静触头100n,第二动触头402n朝向直流输出端子20n。
在一些可行的实施方式中,由于上述直流输出端子20a至直流输出端子20n中每个直流输出端子的另一端都会连接一个直流输出模块,因此存在至少两个直流输出模块(如直流输出模块3a至直流输出模块3n)。例如,直流输出端子20a朝向第二动触头402a的一端设置有直流输出静触头200a,直流输出端子20a背向第二动触头402a的另一端可用于连接直流输出模块3a,……,直流输出端子20n朝向第二动触头402n的一端设置有直流输出静触头200n,直流输出端子20n背向第二动触头402n的另一端可用于连接直流输出模块3n。其中,直流输入静触头100a至直流输入静触头100n的具体数量,以及直流输出端子20a至直流输出端子20n的具体数量可由直流输出模块3a至直流输出模块3n的具体数量决定,且直流输入静触头100a至直流输入静触头100n的数量大于或者等于2,直流输出端子20a至直流输出端子20n的数量大于或者等于2。例如,在直流输出模块3a至直流输出模块3n的数量为2时,直流输入静触头100a至直流输入静触头100n的数量为2,直流输出端子20a至直流输出端子20n的数量为2;在直流输出模块3a至直流输出模块3n的数量为3时,直流输入静触头100a至直流输入静触头100n的数量为3,直流输出端子20a至直流输出端子20n的数量为3;在直流输出模块3a至直流输出模块3n的数量为4时,直流输入静触头100a至直流输入静触头100n的数量为4,直流输出端子20a至直流输出端子20n的数量为4。
其中,上述直流输入模块2是指为直流接触器1a提供输入电流的一个或者多个功能模块(如电源),直流输出模块3a至直流输出模块3n中每个直流输出模块是指直流接触器1a提供输出电流的一个或者多个功能模块(如负载)。此时,上述直流输入静触头100a至直流输入静触头100n可以理解为输入电流的静触点,且共用同一个直流输入端子10,也就是说,直流输入端子10的输入电流可以理解为直流输入模块2所提供的输入电流;上述直流输出端子20a至直流输出端子20n的直流输出静触头可以理解为n个输出电流的静触点,且直流输出端子20a至直流输出端子20n用于向直流输出模块3a至直流输出模块3n提供n个输出电流。例如,直流输入模块2可包括但不限于光伏组串、电池模块(如储能电池或者动力电池)、发电机、直流(direct current,DC)/DC变换器以及交流(alternating current,AC)/DC变换器,每个直流输出模块可包括但不限于DC/DC变换器、直流汇流箱、光伏逆变器、直流母线、DC/AC变换器、直流负载(如直流电网、蓄电池和基站设备等直流用电设备)以及交流负载(如交流电网、空调和冰箱等交流用电设备)。需要说明的是,直流输入模块2和每个直流输出模块的具体结构可由直流接触器1a所适配的实际应用场景决定,在此不作限制。
在一些可行的实施方式中,上述直流输入模块2、直流输入端子10、直流输出端子20a、电磁装置30a、触桥40a以及直流输出模块3a可构成第一路高压直流电路,……,上述直流输入模块2、直流输入端子10、直流输出端子20n、电磁装置30n、触桥40n以及直流输出模块3n可构成第n路高压直流电路。也就是说,上述直流输入模块2、直流输入端子10、直流输出端子20a至直流输出端子20n、电磁装置30a至电磁装置30n、触桥40a至触桥40n以及直流输出模块3a至直流输出模块3n可构成n路高压直流电路。这里的n路高压直流电路可共用一个直流输入端子10,并独立使用直流输出端子20a至直流输出端子20n,换言之,一路高压直流电路使用一个直流输出端子,例如,第一路高压直流电路使用直流输出端子20a,……,第n路高压直流电路使用直流输出端子20n。这里的高压直流是指方向和时间不作周期性变化的高压电流(如几百安的电流),而该高压电流所通过的闭合导电回路称之为高压直流电路。在直流接触器1a工作的过程中,电磁装置30a至电磁装置30n中的一个电磁装置可控制触桥40a至触桥40n中的一个触桥运动,例如,电磁装置30a可控制触桥40a运动,……,电磁装置30n可控制触桥40n运动。
在一些可行的实施方式中,上述电磁装置30a至电磁装置30n中的任意一个电磁装置可控制触桥40a至触桥40n中的任意一个触桥,向直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头和直流输出端子20a至直流输出端子20n中任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头接触,且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,这时已导通上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路(即任意一路高压直流电路处于导通状态)。例如,电磁装置30a可控制触桥40a向直流输入静触头100a和直流输出静触头200a的方向运动,从而使得第一动触头401a与直流输入静触头100a接触、且第二动触头402a与直流输出静触头200a接触,这时已导通第一路高压直流电路(即第一路高压直流电路处于导通状态);……,电磁装置30n可控制触桥40n向直流输入静触头100n和直流输出静触头200n的方向运动,从而使得第一动触头401n与直流输入静触头100n接触、且第二动触头402n与直流输出静触头200n接触,这时已导通第n路高压直流电路(即第n路高压直流电路处于导通状态),从而可实现独立控制n路高压直流电路导通的目的。
可选的,在一些可行的实施方式中,上述任意一个电磁装置还可控制任意一个触桥向远离任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离,且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离,这时已断开上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路(即任意一路高压直流电路处于断开状态)。例如,电磁装置30a可控制触桥40a向远离直流输入静触头100a和直流输出静触头200a的方向运动,从而使得第一动触头401a与直流输入静触头100a分离、且第二动触头402a与直流输出静触头200a分离,这时已断开第一路高压直流电路(即第一路高压直流电路处于断开状态);……,电磁装置30n可控制触桥40n向远离直流输入静触头100n和直流输出静触头200n的方向运动,从而使得第一动触头401n与直流输入静触头100n分离、且第二动触头402n与直流输出静触头200n分离,这时已断开第n路高压直流电路(即第n路高压直流电路处于断开状态),从而可实现独立控制n路高压直流电路断开的目的。
需要说明的是,上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路可处于导通状态或者断开状态,此时存在以下情况:上述n路高压直流电路同时处于导通状态;上述n路高压直流电路同时处于断开状态;上述n路高压直流电路中的一部分高压直流电路处于导通状态,同时上述n路高压直流电路中的另一部分高压直流电路处于断开状态,也就是说,上述直流接触器1a可实现独立控制n路高压直流电路导通或者断开的目的(即直流接触器1a为多触点的高压直流接触器)。
在一些可行的实施方式中,由于直流接触器1a在断开n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路时其电压和电流会达到一定值,因此会使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头之间产生强力的白光(也称为电弧),且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头之间产生强力的白光(也称为电弧)。这时,上述灭弧栅50a至灭弧栅50m中的任意一个灭弧栅可对上述任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧,并对任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧。需要说明的是,上述灭弧栅50a至灭弧栅50m设置在直流接触器1a中可以对电弧进行有效灭弧的任何位置,在此不作限制。其中,上述灭弧栅50a至灭弧栅50m中的每个灭弧栅可使用磁性材料的金属栅片将电弧分割成若干短弧,并利用直流电弧的近极压降来达到熄灭电弧的目的,也就是说,每个灭弧栅利用短弧灭弧的原理对电弧进行灭弧,灭弧栅也可以称为横向金属栅片或者离子栅。其中,灭弧栅50a至灭弧栅50m中的任意一个灭弧栅可对断开任意一路高压直流电路的过程中所产生的电弧进行灭弧,因此上述灭弧栅50a至灭弧栅50m可对断开n路高压直流电路的过程中所产生的电弧进行灭弧。
可以理解,由于直流接触器1a可通过直流输入静触头100a至直流输入静触头100n,直流输出端子20a至直流输出端子20n,电磁装置30a至电磁装置30n以及触桥40a至触桥40n来实现独立控制n路高压直流电路导通或者断开的目的;在断开n路高压直流电路的过程中会产生电弧,这时可通过灭弧栅50a至灭弧栅50m对电弧进行灭弧,从而可避免烧蚀动触头(如第一动触头和第二动触头)和静触头(如直流输入静触头和直流输出静触头),进而提高了直流接触器1a的稳定性和安全性,并且延长了直流接触器1a的使用寿命。另外,上述直流接触器1a中的直流输出端子20a至直流输出端子20n共用同一个直流输入端子10,也就是说,无需针对每个直流输出端子设置一个直流输入端子,从而减小了直流接触器1a的整体体积,同时也降低了直流接触器1a的接线复杂度,结构更加简单;由于一个直流接触器1a就可以导通或者断开n路高压直流电路,因此无须设置多个直流接触器来导通或者断开n路高压直流电路,从而有效节省了直流接触器1a所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器1a的工作效率更高,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,如上述图2所示,直流接触器1a中还包括第三塑料壳体60(也可称为接触器壳体),上述电磁装置30a至电磁装置30n、触桥40a至触桥40n、直流输入静触头100a至直流输入静触头100n、直流输出静触头200a至直流输出静触头200n以及灭弧栅50a至灭弧栅50m均设置在第三塑料壳体60内,且直流输入端子10的另一端穿过第三塑料壳体60连接直流输入模块2,直流输出端子20a的另一端穿过第三塑料壳体60连接直流输出模块3a,……,直流输出端子20n的另一端穿过第三塑料壳体60连接直流输出模块3n。由于不同的动触头(如上述第一动触头401a至第一动触头401n或者第二动触头402a至第二动触头402n),与不同的静触头(如上述直流输入静触头100a至直流输入静触头100n或者直流输出静触头200a至直流输出静触头200n)分离时所产生的电弧还会伴随产生气体(如高热气体),这时电弧伴随产生的高热气体存在于第三塑料壳体60内,从而导致第三塑料壳体60存在烧坏的风险,因此,第三塑料壳体60上设置第二排气孔(图中未示出),并通过该第二排气孔将电弧伴随产生的高热气体排出第三塑料壳体60,从而可保护第三塑料壳体60不被烧坏。另外,该第二排气孔及时将第三塑料壳体60内的高热气体排出,可避免烧坏第三塑料壳体60内的器件,安全性更高,进而延长了第三塑料壳体60内器件的使用寿命,适用性更强。可选的,该直流接触器1a还可通过陶瓷密闭室来避免高热气体损坏第三塑料壳体60,具体可在该陶瓷密闭室中充入惰性气体或者氢气来避免电弧的危害,从而保护第三塑料壳体60不被烧坏,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述灭弧栅50a至灭弧栅50m中的任意一个灭弧栅可设置于直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头,和直流输出端子20a至直流输出端子20n中任意一个直流输出端子的直流输出静触头之间。请一并参见图3,图3是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。如图3所示,上述图2所示的灭弧栅50a设置于直流输入静触头100a和直流输出端子20a的直流输出静触头200a之间,……,上述图2所示的灭弧栅50m设置于直流输入静触头100n与直流输出端子20n的直流输出静触头200n之间,这时,上述灭弧栅50a至灭弧栅50m的数量与直流输出端子20a至直流输出端子20n的数量相同,也就是说,灭弧栅50a至灭弧栅50m中包括n个灭弧栅。其中,灭弧栅50a至灭弧栅50m中的任意一个灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,上述任意一个灭弧栅中的多个金属栅片可同时对触桥40a至触桥40n中任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧,以及任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。例如,灭弧栅50a中的多个金属栅片可对触桥40a的第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时产生的电弧进行分割灭弧,并对触桥40a的第二动触头402a与直流输出静触头200a分离时产生的电弧进行分割灭弧;……;灭弧栅50m中的多个金属栅片可对触桥40a的第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时产生的电弧进行分割灭弧,并对触桥40a的第二动触头402a与直流输出静触头200a分离时产生的电弧进行分割灭弧。
可以理解,上述任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头共用任意一个灭弧栅(即同一个灭弧栅)进行灭弧,提升了灭弧效率,并且减少了直流接触器1a中使用灭弧栅的数量,成本更低;另外,上述灭弧栅50a至灭弧栅50m的放置方式可有效利用直流输入静触头和直流输出静触头之间的空间,从而减小了直流接触器1a的整体体积,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述灭弧栅50a至灭弧栅50m中的任意一个灭弧栅包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,该第一栅片组可朝向上述直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头,上述第二栅片组可朝向上述直流输出端子20a至直流输出端子20n中任意一个直流输出端子的直流输出静触头。在上述任意一个灭弧栅包括多个金属栅片的情况下,该第一栅片组包括任意一个灭弧栅中的多个金属栅片中朝向任意一个直流输入静触头一侧的所有金属栅片,该第二栅片组包括任意一个灭弧栅中的多个金属栅片中朝向任意一个直流输出端子的直流输出静触头一侧的所有金属栅片。可以理解,由于任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头共用任意一个灭弧栅进行灭弧,且任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头相对设置,此时存在电弧对吹所导致的电路短路风险,因此第一栅片组和第二栅片组之间设置绝缘隔板(即由绝缘材料制成的绝缘平板)进行隔离,从而避免电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高,并且延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述任意一个灭弧栅的具体结构如上述图3所示,灭弧栅50a包括朝向直流输入静触头100a的第一栅片组501a,朝向直流输出静触头200a的第二栅片组502a以及绝缘隔板503a(如塑料隔板),第一栅片组501a和第二栅片组502a之间通过绝缘隔板503a进行隔离。其中,第一栅片组501a可对第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时产生的电弧进行分割灭弧,同时,第二栅片组502a可对第二动触头402a与直流输出静触头200a分离时产生的电弧进行分割灭弧,并且绝缘隔板503a可对其两侧产生的电弧进行隔离,从而避免灭弧栅50a由于电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高。同理,灭弧栅50a至灭弧栅50m中其它灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述灭弧栅50a的具体结构和工作原理,比如,灭弧栅50m中包括朝向直流输入静触头100n的第一栅片组501m,朝向直流输出静触头200n的第二栅片组502m以及绝缘隔板503m(如塑料隔板),第一栅片组501m和第二栅片组502m之间通过绝缘隔板503m进行隔离。其中,第一栅片组501m可对第一动触头401n与直流输入静触头100n分离时产生的电弧进行分割灭弧,同时,第二栅片组502m可对第二动触头402n与直流输出静触头200n分离时产生的电弧进行分割灭弧,并且绝缘隔板503m可对其两侧产生的电弧进行隔离,从而避免灭弧栅50m由于电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高。在上述图3所示的直流接触器1a还包括多个第一塑料壳体的情况下,直流接触器1a对应的俯视图请一并参见图4,图4是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,如图4所示,上述图3所示的直流接触器1a还包括第一塑料壳体70a至第一塑料壳体70s,该第一塑料壳体70a至第一塑料壳体70s中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块,该第一磁块可包括但不限于永磁体。其中,上述直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头的两侧,设置有第一塑料壳体70a至第一塑料壳体70s中的任意两个第一塑料壳体,且任意两个第一塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第一塑料壳体相对设置于上述任意一个直流输入静触头的两侧;上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置,且任意两个第一塑料壳体中第一磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则,任意两个第一塑料壳体中第一磁块的具体放置位置由灭弧栅50a至灭弧栅50m的放置位置以及流过直流接触器1a的电流的方向(即电流方向)决定。
需要说明的是,上述每个第一塑料壳体中可嵌入一个第一磁块或者两个第一磁块;不同的直流输入静触头两侧的第一塑料壳体可以为相同的第一塑料壳体,也可以为不同的第一塑料壳体,具体可根据实际应用场景确定,在此不作限制。在触桥40a至触桥40n中任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时会产生电弧,上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向灭弧栅50a至灭弧栅50m中任意一个灭弧栅的第一栅片组,使得任意一个灭弧栅的第一栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第一磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第一栅片组),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第一塑料壳体70a至第一塑料壳体70s的具体放置方式如图4所示,直流输入静触头100a的两侧设置有第一塑料壳体70a和第一塑料壳体70b,且第一塑料壳体70a和第一塑料壳体70b相对设置,换言之,第一塑料壳体70a和第一塑料壳体70b相对设置于直流输入静触头100a的两侧,其中,第一塑料壳体70a中的第一磁块与第一塑料壳体70b中的第一磁块平行设置。在第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时会产生电弧,第一塑料壳体70a和第一塑料壳体70b中第一磁块产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向灭弧栅50a的第一栅片组,使得灭弧栅50a的第一栅片组对该电弧进行灭弧。同理,直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中其它直流输入静触头的两侧的第一塑料壳体的放置方式可参见上述第一塑料壳体70a和第一塑料壳体70b的放置方式,比如,上述直流输入静触头100n的两侧设置有第一塑料壳体70s-1和第一塑料壳体70s,且第一塑料壳体70s-1和第一塑料壳体70s相对设置,换言之,第一塑料壳体70s-1和第一塑料壳体70s相对设置于直流输入静触头100n的两侧,其中,第一塑料壳体70s-1中的第一磁块与第一塑料壳体70s中的第一磁块平行设置。在第一动触头401n与直流输入静触头100n分离时会产生电弧,第一塑料壳体70s-1和第一塑料壳体70s中第一磁块产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向灭弧栅50m的第一栅片组,使得灭弧栅50m的第一栅片组对该电弧进行灭弧,从而达到磁场力吹弧和灭弧栅灭弧的目的,进一步提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第一塑料壳体70a至第一塑料壳体70s中每个第一塑料壳体内嵌入有垂直放置的两个第一磁块,且每个第一塑料壳体中两个第一磁块垂直相交的一端设置有隔磁材料。上述每个第一塑料壳体中的两个第一磁块分别朝向任意一个直流输入静触头与其相邻的直流输入静触头,也就是说,两个第一磁块中的一个第一磁块朝向任意一个直流输入静触头,两个第一磁块中的另一个第一磁块朝向直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中与任意一个直流输入静触头相邻的直流输入静触头。可以理解,由于隔磁材料可避免每个第一塑料壳体中的两个第一磁块的磁场力相互影响,因此每个第一塑料壳体中的一个第一磁块产生的磁场力可用于实现对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧的定向吹弧,每个第一塑料壳体中的另一个第一磁块可用于实现对任意一个触桥相邻的触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头相邻的直流输入静触头分离时产生的电弧的定向吹弧,也就是说,每个第一塑料壳体中的两个第一磁块产生的磁场力可分别实现不同方向的电弧的定向吹弧,吹弧效率更高,并且节省了直流接触器1a的内部空间,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,在每个第一塑料壳体中包括两个第一磁块的情况下,如图4所示,对于直流输入静触头100a而言,第一塑料壳体70a内嵌入有垂直放置的第一磁块701a和第一磁块702a,且第一磁块701a和第一磁块702a垂直相交的一端设置有隔磁材料703a,其中,第一磁块701a朝向直流输入静触头100a,第一磁块702a朝向与直流输入静触头100a相邻的一个直流输入静触头;第一塑料壳体70b内嵌入有垂直放置的第一磁块701b和第一磁块702b,且第一磁块701b和第一磁块702b垂直相交的一端设置有隔磁材料703b,其中,第一磁块701b朝向直流输入静触头100a,第一磁块702a朝向与直流输入静触头100a相邻的另一个直流输入静触头,其中,上述第一磁块701a和第一磁块701b平行设置。需要说明的是,直流输入静触头100a及其相邻的一个直流输入静触头共用第一塑料壳体70a,直流输入静触头100a及其相邻的另一个直流输入静触头共用第一塑料壳体70b。
由于隔磁材料703a可避免第一磁块701a和第一磁块702a相互影响,且隔磁材料703b可避免第一磁块701b和第一磁块702b影响,因此,第一磁块701a产生的磁场力和第一磁块701b产生的磁场力可共同作用将触桥40a的第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时产生的电弧吹向灭弧栅50a;第一磁块702a及其平行设置的第一磁块产生的磁场力可共同作用,将触桥40a相邻的一个触桥的第一动触头与直流输入静触头100a相邻的一个直流输入静触头分离时产生的电弧吹向与灭弧栅50a相邻的一个灭弧栅;第一磁块702b及其平行设置的第一磁块产生的磁场力可共同作用,将触桥40a相邻的另一个触桥的第一动触头与直流输入静触头100a相邻的另一个直流输入静触头分离时产生的电弧吹向与灭弧栅50a相邻的另一个灭弧栅,从而实现不同方向的电弧的定向吹弧,并且节省了直流接触器1a的内部空间,适用性更强。
对于直流输入静触头100n而言,第一塑料壳体70s-1内嵌入有垂直放置的第一磁块701s-1和第一磁块702s-1,且第一磁块701s-1和第一磁块702s-1垂直相交的一端设置有隔磁材料703s-1,其中,第一磁块701s-1朝向直流输入静触头100n,第一磁块702s-1朝向与直流输入静触头100n相邻的一个直流输入静触头;第一塑料壳体70s内嵌入有垂直放置的第一磁块701s和第一磁块702s,且第一磁块701s和第一磁块702s垂直相交的一端设置有隔磁材料703s,其中,第一磁块701s朝向直流输入静触头100n,第一磁块701s朝向与直流输入静触头100n相邻的另一个直流输入静触头,其中,上述第一磁块701s-1和第一磁块701s平行设置。需要说明的是,直流输入静触头100n及其相邻的一个直流输入静触头共用第一塑料壳体70s-1,直流输入静触头100n及其相邻的另一个直流输入静触头共用第一塑料壳体70s。
由于隔磁材料703s-1可避免第一磁块701s-1和第一磁块702s-1相互影响,且隔磁材料703s可避免第一磁块701s和第一磁块702s影响,因此,第一磁块701s-1产生的磁场力和第一磁块701s产生的磁场力可共同作用将触桥40n的第一动触头401n与直流输入静触头100n分离时产生的电弧吹向灭弧栅50m;第一磁块702s-1及其平行设置的第一磁块产生的磁场力可共同作用,将触桥40n相邻的一个触桥的第一动触头与直流输入静触头100n相邻的一个直流输入静触头分离时产生的电弧吹向与灭弧栅50m相邻的一个灭弧栅;第一磁块702s及其平行设置的第一磁块产生的磁场力可共同作用,将触桥40n相邻的另一个触桥的第一动触头与直流输入静触头100n相邻的另一个直流输入静触头分离时产生的电弧吹向与灭弧栅50n相邻的另一个灭弧栅,从而实现不同方向的电弧的定向吹弧,并且节省了直流接触器1a的内部空间,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,由于不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与不同的静触头(如直流输入静触头或者直流输出静触头)分离时所产生的电弧,还会伴随产生气体(如高热气体),因此上述灭弧栅50a至灭弧栅50m中的每个灭弧栅设置有第一排气孔,从而保证每个灭弧栅在对产生的电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔将电弧产生的高热气体排出,从而避免了高热气体烧坏灭弧栅,延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。如图4所示,灭弧栅50a上设置有至少一个第一排气孔504a(如4个第一排气孔504a),其中,灭弧栅50a在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔504a将电弧产生的高热气体排出;……;灭弧栅50m上设置有至少一个第一排气孔504m(如4个第一排气孔504m),其中,灭弧栅50m在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔504m将电弧产生的高热气体排出。
进一步地,由于上述灭弧栅50a至灭弧栅50m中每个灭弧栅的第一排气孔排出的高热气体仍存在于第三塑料壳体60内,也就是说,第一排气孔504a至第一排气孔504m排出的高热气体可能会烧坏第三塑料壳体60,因此,第三塑料壳体60上设置第二排气孔(图中未示出),并通过该第二排气孔将第一排气孔504a至第一排气孔504m排出的高热气体排出第三塑料壳体60,从而可保护第三塑料壳体60不被烧坏;另外,该第二排气孔及时将高热气体排出可避免烧坏第三塑料壳体60内的器件,安全性更高,进而延长了第三塑料壳体60内器件的使用寿命,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,在上述图4所示的直流接触器1a还包括多个第二塑料壳体的情况下,直流接触器1a对应的俯视图请一并参见图5,图5是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。如图5所示,上述图4所示的直流接触器1a还包括第二塑料壳体80a至第二塑料壳体80q,该第二塑料壳体80a至第二塑料壳体80q中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块。其中,上述直流输出端子20a至直流输出端子20n中任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧,设置有第二塑料壳体80a至第二塑料壳体80q中的任意两个第二塑料壳体,且任意两个第二塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧;上述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置,且任意两个第二塑料壳体中第二磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。这里的任意两个第二塑料壳体中第二磁块的具体放置位置由灭弧栅50a至灭弧栅50m的放置位置以及流过直流接触器1a的电流的方向(即电流方向)决定。在触桥40a至触桥40n中任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时会产生电弧,上述任意两个第一塑料壳体中第二磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个灭弧栅的第二栅片组,使得任意一个灭弧栅的第二栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第二磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第二栅片组),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第二塑料壳体80a至第二塑料壳体80q的具体放置方式如图5所示,直流输出静触头200a的两侧设置有第二塑料壳体80a和第二塑料壳体80b,且第二塑料壳体80a和第二塑料壳体80b相对设置,换言之,第二塑料壳体80a和第二塑料壳体80b相对设置于直流输出静触头200a的两侧,其中,第二塑料壳体80a内嵌入的第二磁块800a与第二塑料壳体80b内嵌入的第二磁块800b平行设置。在第二动触头402a与直流输出静触头200a分离时会产生电弧,第二磁块800a产生的磁场力和第二磁块800b产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向灭弧栅50a的第二栅片组,使得灭弧栅50a的第二栅片组对该电弧进行灭弧。同理,直流输出静触头200a至直流输出静触头200n中其它直流输出静触头的两侧的第二塑料壳体的放置方式可参见上述第二塑料壳体80a至第二塑料壳体80q的放置方式,比如,直流输出静触头200n的两侧设置有第二塑料壳体80q-1和第二塑料壳体80q,且第二塑料壳体80q-1和第二塑料壳体80q相对设置,换言之,第二塑料壳体80q-1和第二塑料壳体80q相对设置于直流输出静触头200n的两侧,其中,第二塑料壳体80q-1内嵌入的第二磁块800q-1与第二塑料壳体80q内嵌入的第二磁块800q平行设置。在第二动触头402n与直流输出静触头200n分离时会产生电弧,第二磁块800q-1产生的磁场力与第二磁块800q产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向灭弧栅50m的第二栅片组,使得灭弧栅50m的第二栅片组对该电弧进行灭弧,从而达到磁场力吹弧和灭弧栅灭弧的目的,进一步提升了灭弧效率,适用性更强。
可以理解,上述第一塑料壳体70a至第一塑料壳体70s中第一磁块产生的磁场力的具体吹弧方向、以及上述第二塑料壳体80a至第二塑料壳体80q中第二磁块产生的磁场力的具体吹弧方向由灭弧栅50a至灭弧栅50m的具体放置方式决定。其中,该具体吹弧方向可以理解为任何可以使电弧拉长,能有效放置灭弧栅50a至灭弧栅50m并且不影响第三塑料壳体60的方向,该具体吹弧方向可根据实际应用场景确定,在此不作限制。
可选的,在一些可行的实施方式中,上述图2所示的灭弧栅50a至灭弧栅50m中包括至少一个第一灭弧栅和至少两个第二灭弧栅,该至少一个第一灭弧栅中的任意一个第一灭弧栅,和至少两个第二灭弧栅中的任意一个第二灭弧栅分别设置于上述触桥40a至触桥40n中的任意一个触桥的两端。其中,上述任意一个第一灭弧栅可设置于任意一个触桥与至少两个触桥中的另一个触桥之间,且任意一个触桥与另一个触桥相对设置,换言之,任意一个触桥与另一个触桥相对设置于任意一个第一灭弧栅的两侧;上述任意一个第一灭弧栅设置于上述直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中任意一个直流输入静触头朝向电磁装置30a至电磁装置30n的一侧。由于任意一个直流输入静触头用于与任意一个触桥的第一动触头接触,因此该任意一个第一灭弧栅设置于任意一个触桥的第一动触头所在的一侧,而任意一个第二灭弧栅设置于任意一个触桥的第二动触头所在的一侧。
在一些可行的实施方式中,上述任意一个第一灭弧栅可对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧,以及另一个触桥的第一动触头与另一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧,其中,任意一个直流输入静触头和另一个直流输入静触头相对设置。这里的任意一个第一灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,上述任意一个第一灭弧栅中的多个金属栅片可同时对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧,以及另一个触桥的第一动触头与另一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。上述任意一个第二灭弧栅可对任意一个触桥的第二动触头与直流输出静触头200a至直流输出静触头200n中的任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧。这里的任意一个第二灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,任意一个第二灭弧栅中的多个金属栅片可同时对任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。
可以理解,该直流接触器1a可通过分开设置第一灭弧栅和第二灭弧栅对不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与静触头(如直流输入静触头或者直流输出静触头)分离时产生的电弧进行灭弧,灭弧效率更高;另外,该第一灭弧栅和第二灭弧栅的放置方式可有效利用任意一个触桥两端的空间,从而减小了直流接触器的整体体积,适用性更强。请一并参见图6,图6是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,如图6所示,上述图2所示的灭弧栅50a至灭弧栅50m中包括第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n、以及第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m,其中,第一灭弧栅50n+1和第二灭弧栅50a分别设置于触桥40a的两端,第一灭弧栅50n+1设置于触桥40a与其相对设置的触桥之间,且第一灭弧栅50n+1设置于直流输入静触头100a朝向电磁装置30a至电磁装置30n的一侧。由于直流输入静触头100a用于与触桥40a的第一动触头401a接触,因此第一灭弧栅50n+1设置于第一动触头401a所在的一侧,而第二灭弧栅50a设置于触桥40a的第二动触头402a所在的一侧。同理,第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m中的其它第一灭弧栅、以及第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n中其它第二灭弧栅的放置方式可参见上述第一灭弧栅50n+1和第二灭弧栅50a的放置方式,例如,第一灭弧栅50m和第二灭弧栅50n分别设置于触桥40n的两端,第一灭弧栅50m设置于触桥40n与其相对设置的触桥之间,且第一灭弧栅50m设置于直流输入静触头100n朝向电磁装置30a至电磁装置30n的一侧。由于直流输入静触头100n用于与触桥40n的第一动触头401n接触,因此第一灭弧栅50m设置于第一动触头401n所在的一侧,而第二灭弧栅50m设置于触桥40n的第二动触头402n所在的一侧。
在一些可行的实施方式中,在第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m对电弧进行灭弧的过程中,上述第一灭弧栅50n+1可对触桥40a的第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时产生的电弧,以及触桥40a相对设置的触桥的第一动触头与直流输入静触头100a相对设置的直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧。其中,第一灭弧栅50n+1可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,该多个金属栅片可同时对第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时产生的电弧,以及触桥40a相对设置的触桥的第一动触头与直流输入静触头100a相对设置的直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。同理,第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m中其它第一灭弧栅的结构和工作原理可参见上述第一灭弧栅50n+1的结构和工作原理,比如,第一灭弧栅50m可对触桥40n的第一动触头401a与直流输入静触头100n分离时产生的电弧,以及触桥40n相对设置的触桥的第一动触头与直流输入静触头100n相对设置的直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧。其中,第一灭弧栅50m可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,该多个金属栅片可同时对第一动触头401a与直流输入静触头100n分离时产生的电弧,以及触桥40n相对设置的触桥的第一动触头与直流输入静触头100n相对设置的直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。
在一些可行的实施方式中,上述第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m中的任意一个第一灭弧栅包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,第一栅片组朝向上述触桥40a至触桥40n中的任意一个触桥,第二栅片组朝向触桥40a至触桥40n中与任意一个触桥相对设置的另一个触桥。在任意一个第一灭弧栅包括多个金属栅片的情况下,该第一栅片组包括多个金属栅片中朝向任意一个触桥一侧的所有金属栅片,该第二栅片组包括多个金属栅片中朝向另一个触桥一侧的所有金属栅片。上述任意一个第一灭弧栅的第一栅片组可对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割灭弧;任意一个第一灭弧栅的第二栅片组可对触桥40a相对设置的触桥的第一动触头与直流输入静触头100a相对设置的直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割灭弧,灭弧效率更高。可以理解,由于直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头,及其相对设置的直流输入静触头共用任意一个第一灭弧栅(即同一个第一灭弧栅)进行灭弧,此时存在电弧对吹所导致的电路短路风险,因此第一栅片组和第二栅片组之间设置绝缘隔板进行隔离,从而避免电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高,灭弧效率更高,并且延长了第一灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述任意一个第一灭弧栅的具体结构如图6所示,第一灭弧栅50n+1包括朝向触桥40a一侧的第一栅片组501n+1,朝向与触桥40a相对设置的触桥一侧的第二栅片组502n+1以及绝缘隔板503n+1(如塑料隔板),第一栅片组501n+1和第二栅片组502n+1之间通过绝缘隔板503n+1进行隔离。其中,第一栅片组501n+1可对第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时产生的电弧进行分割灭弧,同时,第二栅片组502n+1可对触桥40a相对设置的触桥的第一动触头与直流输入静触头100a相对设置的直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割灭弧,并且绝缘隔板503a可对其两侧产生的电弧进行隔离,从而避免第一灭弧栅50n+1由于电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高。同理,第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m中其它第一灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述第一灭弧栅50n+1的具体结构和工作原理,比如,第一灭弧栅50m中包括朝向触桥40n一侧的第一栅片组501m,朝向与触桥40n相对设置的触桥一侧的第二栅片组502m以及绝缘隔板503m(如塑料隔板),第一栅片组501m和第二栅片组502m之间通过绝缘隔板503m进行隔离。其中,第一栅片组501m可对触桥40n的第一动触头401n与直流输入静触头100n分离时产生的电弧进行分割灭弧,同时,第二栅片组502m可对触桥40n相对设置的触桥的第一动触头与直流输入静触头100n相对设置的直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割灭弧,并且绝缘隔板503m可对其两侧产生的电弧进行隔离,从而避免第一灭弧栅50m由于电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高。需要说明的是,上述第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m中的其它第一灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述第一灭弧栅50n+1(或者第一灭弧栅50m)的具体结构和工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n中的任意一个第二灭弧栅对电弧进行灭弧的过程中,上述任意一个第二灭弧栅可对触桥40a至触桥40n中的任意一个触桥的第二动触头,与直流输出静触头200a至直流输出静触头200n中的任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧。这里的第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n的数量与直流输出静触头200a至直流输出静触头200n的数量相同。其中,任意一个第二灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,如图6所示,第二灭弧栅50a可由多个金属栅片构成,该多个金属栅片可对触桥40a的第二动触头402a与直流输出静触头200a分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。同理,第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n中其它第二灭弧栅的结构和工作原理可参见上述第二灭弧栅50a的结构和工作原理,比如,第二灭弧栅50n可由多个金属栅片构成,该多个金属栅片可对触桥40n的第二动触头402n与直流输出静触头200n分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的,灭弧效率更高。需要说明的是,上述第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n中的其它第二灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述第二灭弧栅50a(或者第二灭弧栅50n)的具体结构和工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,由于不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与不同的静触头(如直流输入静触头或者直流输出静触头)分离时所产生的电弧,还会伴随产生气体(如高热气体),因此上述第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n、以及第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m中的每个灭弧栅设置有第一排气孔,从而保证每个灭弧栅在对产生的电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔将电弧产生的高热气体排出,从而避免了高热气体烧坏灭弧栅,延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。如图6所示,第二灭弧栅50a上设置有至少一个第一排气孔500a(如2个第一排气孔500a),其中,第二灭弧栅50a在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔500a将电弧产生的高热气体排出;……;第二灭弧栅50n上设置有至少一个第一排气孔500n(如2个第一排气孔500n),其中,第二灭弧栅50n在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔500n将电弧产生的高热气体排出。第一灭弧栅50n+1上设置有至少一个第一排气孔504n+1(如2个第一排气孔504n+1),其中,第一灭弧栅50n+1在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔504n+1将电弧产生的高热气体排出;……;第一灭弧栅50m上设置有至少一个第一排气孔504m(如2个第一排气孔504m),其中,第一灭弧栅50m在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔504m将电弧产生的高热气体排出。
进一步地,由于上述第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n、以及第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m中的每个灭弧栅的第一排气孔所排出的高热气体仍存在于第三塑料壳体60内,也就是说,每个灭弧栅的第一排气孔所排出的高热气体可能会烧坏第三塑料壳体60,因此,第三塑料壳体60上设置第二排气孔(图中未示出),并通过该第二排气孔将每个灭弧栅的第一排气孔排出的高热气体排出第三塑料壳体60,从而可保护第三塑料壳体60不被烧坏;另外,该第二排气孔及时将高热气体排出可避免烧坏第三塑料壳体60内的器件,安全性更高,进而延长了第三塑料壳体60内器件的使用寿命,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,在上述图6所示的直流接触器1a还包括多个第一塑料壳体的情况下,直流接触器1a对应的俯视图请一并参见图7,图7是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。如图7所示,上述图6所示的直流接触器1a还包括第一塑料壳体90a至第一塑料壳体90t,该第一塑料壳体90a至第一塑料壳体90t中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块,该第一磁块可包括但不限于永磁体。其中,上述直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头的两侧,设置有第一塑料壳体90a至第一塑料壳体90t中的任意两个第一塑料壳体,且任意两个第一塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第一塑料壳体相对设置于上述任意一个直流输入静触头的两侧;上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置,且任意两个第一塑料壳体中第一磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。这里的任意两个第一塑料壳体中第一磁块的具体放置位置由第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m的放置位置以及流过直流接触器1a的电流的方向(即电流方向)决定。
在触桥40a至触桥40n中任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离时会产生电弧,上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m中任意一个第一灭弧栅(如第一栅片组或者第二栅片组),使得任意一个第一灭弧栅的第一栅片组或者第二栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第一磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第一灭弧栅),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第一塑料壳体90a至第一塑料壳体90t的具体放置方式如图7所示,直流输入静触头100a的两侧设置有第一塑料壳体90a和第一塑料壳体90b,且第一塑料壳体90a和第一塑料壳体90b相对设置,换言之,第一塑料壳体90a和第一塑料壳体90b相对设置于直流输入静触头100a的两侧,其中,第一塑料壳体90a中的第一磁块900a与第一塑料壳体90b中的第一磁块900b平行设置。在第一动触头401a与直流输入静触头100a分离时会产生电弧,第一磁块900a产生的磁场力和第一磁块900b产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向第一灭弧栅50n+1,使得第一灭弧栅50n+1对该电弧进行分割灭弧。同理,直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中其它直流输入静触头的两侧的第一塑料壳体的放置方式可参见上述第一塑料壳体90a和第一塑料壳体90b的放置方式,比如,直流输入静触头100n的两侧设置有第一塑料壳体90t-1和第一塑料壳体90t,且第一塑料壳体90t-1和第一塑料壳体90t相对设置,换言之,第一塑料壳体90t-1和第一塑料壳体90t相对设置于直流输入静触头100n的两侧,其中,第一塑料壳体90t-1中的第一磁块900t-1与第一塑料壳体90t中的第一磁块900t平行设置。在第一动触头401n与直流输入静触头100n分离时会产生电弧,第一磁块900t-1产生的磁场力和第一磁块900t产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向第一灭弧栅50m,使得第一灭弧栅50m对该电弧进行分割灭弧,从而达到磁场力吹弧和灭弧栅灭弧的目的,进一步提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,在上述图7所示的直流接触器1a还包括多个第二塑料壳体的情况下,直流接触器1a对应的俯视图请一并参见图8,图8是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。如图8所示,上述图7所示的直流接触器1a还包括第二塑料壳体91a至第二塑料壳体91p,该第二塑料壳体91a至第二塑料壳体91p中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块。其中,上述直流输出端子20a至直流输出端子20n中任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧,设置有第二塑料壳体91a至第二塑料壳体91p中的任意两个第二塑料壳体,且任意两个第二塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧;上述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置,且任意两个第二塑料壳体中第二磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。这里的任意两个第二塑料壳体中第二磁块的具体放置位置由第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n的放置位置以及流过直流接触器1a的电流的方向(即电流方向)决定。
在触桥40a至触桥40n中任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时会产生电弧,上述任意两个第一塑料壳体中第二磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向上述第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n中的任意一个第二灭弧栅,使得任意一个第二灭弧栅对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第二磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第二灭弧栅),进一步提升了直流接触器1a的灭弧效率;另外,由于上述任意一个第二灭弧栅设置于任意一个触桥的第二动触头所在的一侧,因此不存在电弧对吹所导致的电路短路风险,也就是说,无需在任意一个第二灭弧栅中设置绝缘隔板,成本更低,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第二塑料壳体91a至第二塑料壳体91p的具体放置方式如图8所示,直流输出静触头200a的两侧设置有第二塑料壳体91a和第二塑料壳体91b,且第二塑料壳体91a和第二塑料壳体91b相对设置,换言之,第二塑料壳体91a和第二塑料壳体91b相对设置于直流输出静触头200a的两侧,其中,第二塑料壳体91a内嵌入的第二磁块910a与第二塑料壳体91b内嵌入的第二磁块910b平行设置。在第二动触头402a与直流输出静触头200a分离时会产生电弧,该第二磁块910a产生的磁场力和第二磁块910b产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向第二灭弧栅50a,使得第二灭弧栅50a对该电弧进行分割灭弧。同理,直流输出静触头200a至直流输出静触头200n中其它直流输出静触头的两侧的第二塑料壳体的放置方式可参见上述第二塑料壳体91a和第二塑料壳体91b的放置方式,比如,上述直流输出静触头200n的两侧设置有第二塑料壳体91p-1和第二塑料壳体91p,且第二塑料壳体91p-1和第二塑料壳体91p相对设置,换言之,第二塑料壳体91p-1和第二塑料壳体91p相对设置于直流输出静触头200n的两侧,其中,第二塑料壳体91p-1内嵌入的第二磁块910p-1与第二塑料壳体91p内嵌入的第二磁块910p平行设置。在第二动触头402n与直流输出静触头200n分离时会产生电弧,第二磁块910p-1产生的磁场力与第二磁块910p产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向第二灭弧栅50n,使得第二灭弧栅50n对该电弧进行分割灭弧,从而达到磁场力吹弧和灭弧栅灭弧的目的,进一步提升了直流接触器1a的灭弧效率,适用性更强。
可以理解,上述第一塑料壳体90a至第一塑料壳体90t中第一磁块产生的磁场力的具体吹弧方向、以及上述第二塑料壳体91a至第二塑料壳体91p中第二磁块产生的磁场力的具体吹弧方向,由第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n和第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m的具体放置方式决定。其中,该具体吹弧方向可以理解为任何可以使电弧拉长,能有效放置第二灭弧栅50a至第二灭弧栅50n和第一灭弧栅50n+1至第一灭弧栅50m,并且不影响第三塑料壳体60的方向,该具体吹弧方向可根据实际应用场景确定,在此不作限制。
在一些可行的实施方式中,在上述直流接触器1a为磁保持接触器的情况下,上述电磁装置30a至电磁装置30n中的任意一个电磁装置,在电流由直流输入模块2流向直流输出模块3a至直流输出模块3n中的任意一个直流输出模块(即电流为正向电流)时,控制上述触桥40a至触桥40n中的任意一个触桥向上述直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头和直流输出端子20a至直流输出端子20n中任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,这时已导通上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制n路高压直流电路导通的目的。可选的,上述任意一个电磁装置还可在电流由任意一个直流输出模块流向直流输入模块2(即电流为反向电流)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离,这时已断开上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制上述n路高压直流电路断开的目的。由此可见,该磁保持接触器可实现独立控制上述n路高压直流电路导通或者断开的目的,可有效节省空间和成本,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,为方便描述,下面将以一进四出独立控制的磁保持接触器为例进行说明,该磁保持接触器的具体结构可参见下述图9至图14。这里的一进四出可以理解为一个直流输入端子(即一个输入电流)和四个直流输出端子(即四个输出电流),且四个输出电流可以被独立控制以导通或者断开4路高压直流电路。在上述一进四出的磁保持接触器中,直流输入端子10的数量为1,直流输入静触头100a至直流输入静触头100n的数量为4,直流输出端子20a至直流输出端子20n的数量为4,直流输出静触头200a至直流输出静触头200n的数量为4,触桥40a至触桥40m的数量为4,第一动触头401a至第一动触头401n的数量为4,第二动触头402a至第二动触头402n的数量为4,电磁装置30a至电磁装置30n的数量为4,灭弧栅50a至灭弧栅50m的数量为4(或者6)。请一并参见图9,图9是本申请提供的磁保持接触器的一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,上述一进四出的磁保持接触器的截面图可以如图9所示,在该截面图所示的磁保持接触器的左侧结构中,直流端子112(即直流输入端子10)的一端设置有直流静触头119(即直流输入静触头),直流端子113(即直流输出端子20a)的一端设置有直流静触头120(即直流输出静触头200a);弹簧104、磁轭105、上部固定铁芯116、线圈107、软磁体108、永磁铁109(也可称为永磁体)以及下部固定铁芯110等部件可构成电磁装置(即电磁装置30a),其中,电磁装置30a中各个部件之间的位置关系如图9所示,该电磁装置30a中存在空气间隙117,上部固定铁芯116和下部固定铁芯110可构成电磁装置30a中的动铁芯,且该动铁芯连接触桥103(即触桥40a);触桥103的两端分别设置有动触头118(即第一动触头401a)和动触头126(即第二动触头402a);灭弧栅102(即灭弧栅50a)设置于直流静触头119和直流静触头120之间,且灭弧栅102中包括塑料隔板114(即绝缘隔板503a)。
其中,直流静触头119、直流静触头120、弹簧104、磁轭105、上部固定铁芯116、线圈107、软磁体108、永磁铁109、下部固定铁芯110、触桥103、动触头118、动触头126以及灭弧栅102均设置在塑料外壳101(即第三塑料壳体60)内。上述直流端子112的另一端用于连接上述直流输入模块2,直流端子113的另一端用于连接直流输出模块3a。可选的,上述磁保持接触器的左侧结构中还包括沉头固定螺钉106和安装预留孔111,其中,沉头固定螺钉106用于对磁轭105进行固定,安装预留孔111用于接入对磁保持接触器进行安装的部件。其中,磁轭105通常指本身不生产磁场且在磁路中只起磁力线传输的软磁材料,例如,导磁率比较高的软铁、A3钢(一种甲类钢)、软磁合金或者铁氧体材料。
需要说明的是,由于上述截面图所示的磁保持接触器的右侧结构与其左侧结构对称,因此,该截面图所示的磁保持接触器的右侧结构可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。另外,上述截面图所示的磁保持接触器可直接显示塑料外壳101,直流端子112,4个直流输入静触头中的直流静触头119及其相对设置的直流静触头,4个直流输出端子中的直流端子113及其相对设置的直流端子,4个直流输出静触头中的直流静触头120及其相对设置的直流静触头,4个电磁装置中的电磁装置30a及其相对设置的电磁装置,4个触桥中的触桥103及其相对设置的触桥,以及4个灭弧栅中的灭弧栅102及其相对设置的灭弧栅,该磁保持接触器中的其它部件之间的位置关系可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在电流由直流输入模块2流向直流输出模块3a(即电流为正向电流)时,线圈107在通入正向电流(如脉冲电流或信号电流)时会产生磁场,该线圈107产生的磁场和永磁铁109产生的磁场方向一致,线圈107产生的磁场(即磁场力)和永磁铁109产生的磁场相互叠加;这时,动铁芯会在线圈107产生的磁场、永磁铁109产生的磁场以及弹簧104的弹力作用下向上运动,使得触桥103向直流静触头119和直流静触头120的方向运动,动触头118与直流静触头120接触(即紧密闭合)、且动触头126与直流静触头120接触(即紧密闭合),从而导通直流输入模块2和直流输出模块3a所构成的直流电路(即上述n路高压直流电路中的第一路高压直流电路,n为4)。在动触头118与直流静触头120接触、且动触头126与直流静触头120接触之后,可断开线圈107的电流,永磁铁109产生的磁场会使得动铁芯保持在动触头118与直流静触头120接触、且动触头126与直流静触头120接触时其所在的位置不变。
在电流由直流输出模块3a流向直流输入模块2(即电流为反向电流)时,线圈107在通入反向电流时会产生磁场,该线圈107产生的磁场和永磁铁109产生的磁场方向相反,线圈107产生的磁场(即磁场力)和永磁铁109产生的磁场相互抵消;这时,动铁芯会受到重力势能并克服弹簧104的弹力向下运动,使得触桥103向远离直流静触头119和直流静触头120的方向运动,动触头118与直流静触头120分离(即断开)、且动触头126与直流静触头120断开,从而断开直流输入模块2和直流输出模块3a所构成的直流电路(即4路高压直流电路中的第一路高压直流电路)。在动触头118与直流静触头120分离、且动触头126与直流静触头120分离之后,可断开线圈107的电流,永磁铁109产生的磁场会使得动铁芯保持在动触头118与直流静触头120分离、且动触头126与直流静触头120分离时其所在的位置不变。由此可见,该磁保持接触器不需要一直给线圈通入电流来保持动触头与静触头接触或者分离,流程更加简单。需要说明的是,上述4路高压直流电路中的其它高压直流电路导通或者断开的工作原理可参见上述第一路高压直流电路导通或者断开的工作原理,以下不再赘述。由此可见,该磁保持接触器可通过对4个电磁装置中的线圈(即4个线圈)施加不同的信号电流(如正向电流或者反向电流),从而实现分别控制4路高压直流电路导通或者关断的目的,适用性强。请一并参见图10,图10是本申请提供的磁保持接触器的另一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,上述一进四出的磁保持接触器的俯视图可以如图10所示,塑料壳体123(即第一塑料壳体70a)和塑料壳体127(即第一塑料壳体70b)相对设置于直流静触头119(即直流输入静触头100a)的两侧;塑料壳体121(即第二塑料壳体80a)和塑料壳体122(即第二塑料壳体80b)相对设置于直流静触头120(即直流输出静触头200a)的两侧;灭弧栅102(即灭弧栅50a)上设置有排气孔115(即第一排气孔504a)。在断开上述4路高压直流电路中的第一路高压直流电路的过程中,灭弧栅102可同时对动触头126与直流静触头119断开时产生的电弧,以及动触头118与直流静触头120断开时产生的电弧进行灭弧,且灭弧栅102中的塑料隔板114可对相反方向的电弧进行隔离,从而可避免电弧对吹导致的短路风险;排气孔115可将电弧伴随产生的高热气体排出,塑料外壳101上预留的第二排气孔(图中未示出)可将排气孔115排出的高热气体排出塑料外壳101,从而保护塑料外壳101不被烧坏,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述图10所示的俯视图可直接显示:直流端子112,直流静触头119及其相邻设置的直流静触头和相对设置的直流静触头(即4个直流输入静触头);直流端子113及其相邻设置的直流端子和相对设置的直流端子(即4个直流输出端子),直流静触头120及其相邻设置的直流静触头和相对设置的直流静触头(即4个直流输出静触头);灭弧栅102及其相邻设置的灭弧栅和相对设置的灭弧栅(即4个灭弧栅);直流静触头119两侧的塑料壳体123和塑料壳体127,4个直流输入静触头中其它三个直流输入静触头两侧的2个塑料壳体,共构成4个第一塑料壳体;以及直流静触头120两侧的塑料壳体121和塑料壳体122,4个直流输入静触头中其它三个直流输出静触头两侧的2个塑料壳体(即6个第二塑料壳体),其中,塑料壳体121和塑料壳体122、以及6个第二塑料壳体可构成8个第二塑料壳体。其中,由于上述4个直流输入静触头中的任意一个直流输入静触头及其相邻的直流输入静触头共用同一个第一塑料壳体,因此存在4个第一塑料壳体。例如,直流静触头119及其相邻的一个直流输入静触头共用塑料壳体123,直流静触头119及其相邻的另一个直流输入静触头共用塑料壳体127。
在一些可行的实施方式中,上述图10所示的4个第一塑料壳体(包含塑料壳体123和塑料壳体127)的具体结构请一并参见图11,图11是本申请提供的第一塑料壳体的结构示意图。为方面描述,下面将以塑料壳体123和塑料壳体127为例进行说明,如图11所示,塑料壳体123(即第一塑料壳体70a)中嵌入有垂直放置的磁块124(即第一磁块701a)和磁块126(即第一磁块702a)、以及设置于磁块124和磁块126垂直相交的一端的隔磁材料125(即隔磁材料703a),塑料壳体127(即第一塑料壳体70b)中嵌入有垂直放置的磁块128(即第一磁块701b)和磁块130(即第一磁块702b)、以及设置于磁块128和磁块130垂直相交的一端的隔磁材料129(即隔磁材料703b)。其中,磁块124和磁块128平行设置,且磁块124和磁块128的放置方式遵从左手定则。其中,磁块124和磁块128的放置方式可以为,磁块124的北极(即N极)和磁块128的南极(即S极)相对设置,这样,磁块124和磁块128的磁场方向为:从磁块124的N极出发,经过塑料壳体123和塑料壳体127到达磁块128的S极,规范了磁场路线,磁吹效果更好。在上述磁块124和磁块128的磁场方向下,上述磁块124产生的磁场力和磁块128产生的磁场力可共同作用将动触头126与直流静触头119断开时产生的电弧吹向灭弧栅102的第一栅片组,使得灭弧栅102的第一栅片组对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图10所示的4个第一塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体123和塑料壳体127的结构及其工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,为方便描述,下面将以相对设置于直流静触头120两侧的塑料壳体121和塑料壳体122为例进行说明,上述图10所示的塑料壳体121和塑料壳体122的具体结构请一并参见图12,图12是本申请提供的第二塑料壳体的结构示意图。如图12所示,塑料壳体121(即第二塑料壳体80a)内嵌入有磁块131(即上述第二磁块800a),塑料壳体122(即第二塑料壳体80b)内嵌入有磁块132(即上述第二磁块800b),磁块131和磁块132平行设置,且磁块131和磁块132的放置方式遵从左手定则。其中,磁块131和磁块132的放置方式可以为,磁块131的N极和磁块131的S极相对设置,这样,磁块131和磁块132的磁场方向为:从磁块131的N极出发,经过塑料壳体121和塑料壳体122到达磁块132的S极,规范了磁场路线,磁吹效果更好。在上述磁块131和磁块132的磁场方向下,上述磁块131产生的磁场力和磁块132产生的磁场力可共同作用将动触头118与直流静触头120断开时产生的电弧吹向灭弧栅102的第二栅片组,使得灭弧栅102的第二栅片组对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图10所示的8个第二塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体121和塑料壳体122的结构及其工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,上述一进四出的磁保持接触器的具体结构还可参见图13,图13是本申请提供的磁保持接触器的另一结构示意图。上述一进四出的磁保持接触器的截面图可以如图13所示,在该截面图所示的磁保持接触器的左侧结构中,直流端子209(即直流输入端子10)的一端设置有直流静触头210(即直流输入静触头100a),直流端子201(即直流输出端子20a)的一端设置有直流静触头211(即直流输出静触头200a);弹簧212、磁轭205、上部固定铁芯218、线圈206、软磁体207、永磁铁208(也可称为永磁体)以及下部固定铁芯219等部件可构成电磁装置(即电磁装置30a),其中,电磁装置30a中各个部件之间的具***置关系如图13所示,上部固定铁芯218和下部固定铁芯219可构成电磁装置30a中的动铁芯,且动铁芯连接触桥216(即触桥40a);触桥216的两端分别设置有动触头203(即第一动触头401a)和动触头217(即第二动触头402a);灭弧栅210(即第一灭弧栅50n+1)和灭弧栅204(即第二灭弧栅50a)分别设置于触桥216的两侧。其中,直流静触头210、直流静触头211、弹簧212、磁轭205、线圈206、软磁体207、永磁铁208、上部固定铁芯218、下部固定铁芯219、触桥216、动触头203、动触头217、灭弧栅210以及灭弧栅204均设置在塑料外壳202(即第三塑料壳体60)内。上述直流端子209的另一端用于连接上述直流输入模块2,直流端子201的另一端用于连接直流输出模块3a。
需要说明的是,由于上述截面图所示的磁保持接触器的右侧结构与其左侧结构对称,因此,该截面图所示的磁保持接触器的右侧结构可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。另外,上述截面图所示的磁保持接触器可直接显示塑料外壳202,直流端子209,4个直流输入静触头中的直流静触头210及其相对设置的直流静触头,4个直流输出端子中的直流端子201及其相对设置的直流端子,4个直流输出静触头中的直流静触头211及其相对设置的直流静触头,4个电磁装置中的电磁装置30a及其相对设置的电磁装置,4个触桥中的触桥216及其相对设置的触桥,以及6个灭弧栅中的灭弧栅204、灭弧栅210及其相对设置的灭弧栅,该磁保持接触器中的其它部件之间的位置关系可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在电流由直流输入模块2流向直流输出模块3a(即电流为正向电流)时,线圈206在通入正向电流时会产生磁场,该线圈206产生的磁场和永磁铁208产生的磁场方向一致,线圈206产生的磁场和永磁铁208产生的磁场相互叠加;这时,动铁芯会在线圈206产生的磁场、永磁铁208产生的磁场以及弹簧212的弹力作用下向上运动,使得触桥216向直流静触头210和直流静触头211的方向运动,动触头217与直流静触头210接触(即紧密闭合)、且动触头203与直流静触头211接触,从而导通直流输入模块2和直流输出模块3a所构成的直流电路(即上述n路高压直流电路中的第一路高压直流电路,n为4)。在动触头217与直流静触头210接触、且动触头203与直流静触头211接触之后,可断开线圈206的电流,永磁铁208产生的磁场会使得动铁芯保持在动触头217与直流静触头210接触、且动触头203与直流静触头211接触时其所在的位置不变。
在电流由直流输出模块3a流向直流输入模块2(即电流为反向电流)时,线圈206在通入反向电流时会产生磁场,该线圈206产生的磁场和永磁铁208产生的磁场方向相反,线圈206产生的磁场(即磁场力)和永磁铁208产生的磁场相互抵消;这时,动铁芯会受到重力势能并克服弹簧212的弹力向下运动,使得触桥216向远离直流静触头210和直流静触头211的方向运动,动触头217与直流静触头211分离(即断开)、且动触头203与直流静触头211断开,从而断开直流输入模块2和直流输出模块3a所构成的直流电路(即4路高压直流电路中的第一路高压直流电路)。在动触头217与直流静触头211分离、且动触头203与直流静触头211分离之后,可断开线圈206的电流,永磁铁208产生的磁场会使得动铁芯保持在动触头217与直流静触头211分离、且动触头203与直流静触头211分离时其所在的位置不变。由此可见,该磁保持接触器不需要一直给线圈通入电流来保持动触头与静触头接触或者分离,流程更加简单,适用性强。需要说明的是,上述4路高压直流电路中的其它高压直流电路导通或者断开的工作原理可参见上述第一路高压直流电路导通或者断开的工作原理,以下不再赘述。请一并参见图14,图14是本申请提供的磁保持接触器的又一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,上述一进四出的磁保持接触器的俯视图可以如图14所示,塑料壳体221(即第一塑料壳体70a)和塑料壳体222(即第一塑料壳体70b)相对设置于直流静触头210(即直流输入静触头100a)的两侧;塑料壳体213(即第二塑料壳体80a)和塑料壳体220(即第二塑料壳体80b)相对设置于直流静触头211(即直流输出静触头200a)的两侧;灭弧栅215(即第一灭弧栅50n+1)还设置有排气孔214(即第一排气孔504n+1),灭弧栅204(即第二灭弧栅50a)还设置有排气孔223(即第一排气孔500a)。在断开上述4路高压直流电路中的第一路高压直流电路的过程中,灭弧栅215可对动触头217与直流静触头210断开时产生的电弧进行灭弧,排气孔223可对动触头203与直流静触头211断开时产生的电弧进行灭弧,从而通过分开设置灭弧栅对不同方向的电弧进行灭弧,避免了电弧对吹导致的短路风险,并且这种灭弧栅的放置方式可降低磁保持接触器的整体高度;排气孔214和排气孔223可将电弧伴随产生的高热气体排出,塑料外壳202上预留的第二排气孔(图中未示出)可将排气孔214排出的高热气体排出塑料外壳202,从而保护塑料外壳202不被烧坏,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述图14所示的俯视图可直接显示:直流端子209,直流静触头210及其相邻设置的直流静触头和相对设置的直流静触头(即4个直流输入静触头);直流端子201及其相邻设置的直流端子和相对设置的直流端子(即4个直流输出端子),直流静触头211及其相邻设置的直流静触头和相对设置的直流静触头(即4个直流输出静触头);灭弧栅215及其相对设置的灭弧栅(即2个第一灭弧栅),灭弧栅204及其相邻设置的灭弧栅和相对设置的灭弧栅(即4个第二灭弧栅),其中,2个第一灭弧栅和4个第二灭弧栅可构成6个灭弧栅;直流静触头210两侧的塑料壳体221和塑料壳体222,4个直流输入静触头中其它三个直流输入静触头两侧的2个塑料壳体(即6个第一塑料壳体),其中,塑料壳体221、塑料壳体222和6个第一塑料壳体构成8个第一塑料壳体;以及直流静触头211两侧的塑料壳体213和塑料壳体220,4个直流输入静触头中其它三个直流输出静触头两侧的2个塑料壳体(即6个第二塑料壳体),其中,塑料壳体213、塑料壳体220和6个第二塑料壳体构成8个第二塑料壳体。为方便描述,下面将以塑料壳体221、塑料壳体222、塑料壳体213和塑料壳体220为例进行说明。
在一些可行的实施方式中,上述塑料壳体221和塑料壳体222内均嵌入有磁块(即第一磁块),且塑料壳体221和塑料壳体222中的磁块平行设置,塑料壳体221和塑料壳体222中的磁块的放置方式遵从左手定则。其中,上述塑料壳体221和塑料壳体222中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头217与直流静触头211分离时产生的电弧吹向灭弧栅215,使得灭弧栅215对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图14所示的8个第一塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体221和塑料壳体222的结构及其工作原理,以下不再赘述。上述塑料壳体213和塑料壳体220内嵌入有磁块(即第二磁块),且塑料壳体213和塑料壳体220中的磁块平行设置,塑料壳体213和塑料壳体220中的磁块的放置方式遵从左手定则。其中,塑料壳体213和塑料壳体220中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头203与直流静触头211分离时产生的电弧吹向灭弧栅204,使得灭弧栅204对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图14所示的8个第二塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体213和塑料壳体220的结构及其工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在上述直流接触器1a为常开接触器的情况下,上述电磁装置30a至电磁装置30n中的任意一个电磁装置,在电流由直流输入模块2流向上述直流输出模块3a至直流输出模块3n中的任意一个直流输出模块(即任意一个电磁装置中的线圈通电)时,控制上述触桥40a至触桥40n中的任意一个触桥向直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头、和直流输出端子20a至直流输出端子20n中任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,这时已导通上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制n路高压直流电路导通的目的。可选的,上述任意一个电磁装置还可在直流输入模块2断电(即任意一个电磁装置中的线圈断电)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离,这时已断开n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制n路高压直流电路断开的目的。由此可见,该常开接触器可实现独立控制n路高压直流电路导通或者断开的目的,可靠性更高;另外,不需要设置辅助触点来判断接触器的开闭状态(即导通状态或者断开状态),不容易受到环境震动的影响,稳定性高且成本更低,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,为方便描述,下面将以一进三出独立控制的常开接触器为例进行说明,该常开接触器的具体结构可参见下述图15至图16。这里的一进三出可以理解为一个直流输入端子(即一个输入电流)和三个直流输出端子(即三个输出电流),且三个输出电流可以被独立控制以导通或者断开3路高压直流电路。在上述一进三出的常开接触器中,直流输入端子10的数量为1,直流输入静触头100a至直流输入静触头100n的数量为3,直流输出端子20a至直流输出端子20n的数量为3,直流输出静触头200a至直流输出静触头200n的数量为3,触桥40a至触桥40m的数量为3,第一动触头401a至第一动触头401n的数量为3,第二动触头402a至第二动触头402n的数量为3,电磁装置30a至电磁装置30n的数量为3,灭弧栅50a至灭弧栅50m的数量为5(或者3)。请一并参见图15,图15是本申请提供的常开接触器的一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,上述一进三出的常开接触器的截面图可以如图15所示,在该截面图所示的常开接触器的左侧结构中,直流端子307(即直流输入端子10)的一端设置有直流静触头308(即直流输入静触头),直流端子301(即直流输出端子20a)的一端设置有直流静触头309(即直流输出静触头200a);磁轭305、线圈306、支撑弹簧310以及动铁芯319可构成电磁装置(即电磁装置30a),其中,电磁装置30a中各个部件之间的位置关系如图15所示,且动铁芯319连接触桥316(即触桥40a);触桥316的两端分别设置有动触头317(即第一动触头401a)和动触头303(即第二动触头402a);灭弧栅315(即第一灭弧栅50n+1)和灭弧栅304(即第二灭弧栅50a)分别设置于触桥316的两侧。其中,直流静触头308、直流静触头309、磁轭305、线圈306、支撑弹簧310、动铁芯319、触桥316、动触头317、动触头303、灭弧栅315以及灭弧栅304均设置在塑料外壳302(即第三塑料壳体60)内。上述直流端子307的另一端用于连接上述直流输入模块2,直流端子301的另一端用于连接直流输出模块3a。
需要说明的是,由于上述截面图所示的常开接触器的右侧结构与其左侧结构对称,因此,该截面图所示的常开接触器的右侧结构可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。另外,上述截面图所示的常开接触器可直接显示塑料外壳302,直流端子307,3个直流输入静触头中的直流静触头308及其相对设置的直流静触头,3个直流输出端子中的直流端子301及其相对设置的直流端子,3个直流输出静触头中的直流静触头309及其相对设置的直流静触头,3个电磁装置中的电磁装置30a及其相对设置的电磁装置,3个触桥中的触桥316及其相对设置的触桥,以及5个灭弧栅中的灭弧栅315、灭弧栅304及其相对设置的灭弧栅,该常开接触器中的其它部件之间的位置关系可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在电流由直流输入模块2流向直流输出模块3a(即直流输入模块2通电)时,线圈306在通电之后会产生磁场,动铁芯319会在线圈306产生的磁场的作用下向上运动,使得触桥316向直流静触头308和直流静触头309的方向运动,动触头317与直流静触头308接触(即紧密闭合)、且动触头303与直流静触头309接触(即直流端子307通过触桥316与直流端子301联通),从而导通直流输入模块2和直流输出模块3a所构成的直流电路(即上述n路高压直流电路中的第一路高压直流电路,n为3)。在直流输入模块2断电时,线圈306在断电之后不再产生磁场,这时动铁芯319会在重力势能的作用下向下运动,使得触桥316向远离直流静触头308和直流静触头309的方向运动,动触头317与直流静触头308分离(即断开)、且动触头303与直流静触头309分离(即直流端子307和直流端子301分断),从而断开直流输入模块2和直流输出模块3a所构成的直流电路(即上述3路高压直流电路中的第一路高压直流电路)。需要说明的是,上述3路高压直流电路中的其它高压直流电路导通或者断开的工作原理可参见上述第一路高压直流电路导通或者断开的工作原理,以下不再赘述。请一并参见图16,图16是本申请提供的常开接触器的另一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,上述一进三出独立控制的常开接触器的俯视图可以如图16所示,塑料壳体316(即第一塑料壳体70a)和塑料壳体314(即第一塑料壳体70b)相对设置于直流静触头308(即直流输入静触头100a)的两侧;塑料壳体317(即第二塑料壳体80a)和塑料壳体318(即第二塑料壳体80b)相对设置于直流静触头309(即直流输出静触头200a)的两侧;灭弧栅315(即第一灭弧栅50n+1)还设置有排气孔313(即第一排气孔504n+1),灭弧栅311(即第二灭弧栅50a)还设置有排气孔319(即第一排气孔500a)。在断开上述4路高压直流电路中的第一路高压直流电路的过程中,灭弧栅315可对动触头317与直流静触头308断开时产生的电弧进行灭弧,排气孔319可对动触头303与直流静触头309断开时产生的电弧进行灭弧,从而通过分开设置灭弧栅对不同方向的电弧进行灭弧,避免了电弧对吹导致的短路风险,并且这种灭弧栅的放置方式可降低常开接触器的整体高度;排气孔313和排气孔319可将电弧伴随产生的高热气体排出,塑料外壳302上预留的第二排气孔(图中未示出)可将排气孔313和排气孔319排出的高热气体排出塑料外壳302,从而保护塑料外壳302不被烧坏,适用性更强。
其中,上述图16所示的俯视图可直接显示:塑料外壳302,直流端子307,直流静触头308及其相邻设置的直流静触头和相对设置的直流静触头(即3个直流输入静触头);直流端子301及其相邻设置的直流端子和相对设置的直流端子(即3个直流输出端子),直流静触头309及其相邻设置的直流静触头和相对设置的直流静触头(即3个直流输出静触头);灭弧栅315及其相对设置的灭弧栅(即2个第一灭弧栅),灭弧栅311及其相邻设置的灭弧栅和相对设置的灭弧栅(即3个第二灭弧栅),其中,2个第一灭弧栅和3个第二灭弧栅可构成5个灭弧栅;直流静触头308两侧的塑料壳体316和塑料壳体314,3个直流输入静触头中其它两个直流输入静触头两侧的2个塑料壳体(即4个第一塑料壳体),其中,塑料壳体316、塑料壳体314和4个第一塑料壳体构成6个第一塑料壳体;以及直流静触头309两侧的塑料壳体317和塑料壳体318,3个直流输入静触头中其它两个直流输出静触头两侧的2个塑料壳体(即4个第二塑料壳体),其中,塑料壳体317、塑料壳体318和4个第二塑料壳体构成6个第二塑料壳体。为方便描述,下面将以塑料壳体316、塑料壳体314、塑料壳体317和塑料壳体318为例进行说明。
在一些可行的实施方式中,上述塑料壳体316和塑料壳体314内均嵌入有磁块(即第一磁块),且塑料壳体316和塑料壳体314中的磁块平行设置,塑料壳体316和塑料壳体314中的磁块的放置方式遵从左手定则。其中,上述塑料壳体316和塑料壳体314中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头317与直流静触头309分离时产生的电弧吹向灭弧栅315,使得灭弧栅315对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图16所示的6个第一塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体316和塑料壳体314的结构及其工作原理,以下不再赘述。上述塑料壳体317和塑料壳体318内嵌入有磁块(即第二磁块),且塑料壳体317和塑料壳体318中的磁块平行设置,塑料壳体317和塑料壳体318中的磁块的放置方式遵从左手定则。其中,塑料壳体317和塑料壳体318中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头303与直流静触头309分离时产生的电弧吹向灭弧栅311,使得灭弧栅311对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图16所示的6个第二塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体317和塑料壳体318的结构及其工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在直流接触器1a为常闭接触器的情况下,上述电磁装置30a至电磁装置30n中的任意一个电磁装置,在电流由直流输入模块2流向直流输出模块3a至直流输出模块3n中的任意一个直流输出模块(即任意一个电磁装置中的线圈通电)时,控制触桥40a至触桥40n中的任意一个触桥向远离直流输入静触头100a至直流输入静触头100n中的任意一个直流输入静触头和直流输出端子20a至直流输出端子20n中任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离,这时已断开上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制上述n路高压直流电路断开的目的。可选的,任意一个电磁装置还可在直流输入模块2断电(即任意一个电磁装置中的线圈断电)时,控制任意一个触桥向任意一个直流输入静触头和任意一个直流输出端子的直流输出静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输入静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,这时已导通上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制n路高压直流电路导通的目的。
由此可见,该常闭接触器可实现独立控制n路高压直流电路导通或者断开的目的,可靠性更高;另外,不需要设置辅助触点来判断接触器的开闭状态(即导通状态或者断开状态),不容易受到环境震动的影响,稳定性高且成本更低,适用性更强。由于一个直流接触器1a(如上述磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器)就可以导通或者断开n路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器1a所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器1a的工作效率更高,适用性更强。
在本申请提供的直流接触器1a中,可通过至少两个直流输入静触头、直流输出端子(及其直流输出静触头)、电磁装置、触桥(及其动触头)、灭弧栅、嵌入第一磁块的第一塑料壳体以及嵌入第二磁块的第二塑料壳体,实现在独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的同时进行灭弧,从而提高了直流接触器1a的稳定性和安全性,并且延长了直流接触器1a的使用寿命。另外,由于一个直流接触器1a就可以导通或者断开至少两路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器1a所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器1a的工作效率高,适用性强。
在直流接触器为多进(即直流输出端子)一出(即直流输入端子)独立控制的直流接触器的情况下,请参见图17,图17是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。如图17所示,直流接触器1b中包括直流输出端子21、至少两个直流输入端子(如直流输入端子11a至直流输入端子11n)、至少两个电磁装置(如电磁装置31a至电磁装置31n)、至少两个触桥(如触桥41a至触桥41n)以及至少两个灭弧栅(如灭弧栅51a至灭弧栅51m),该电磁装置31a至电磁装置31n中每个电磁装置的具体结构可由直流接触器1b的具体类型决定,该直流接触器1b的具体类型可包括但不限于磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器。其中,上述直流输出端子21朝向触桥41a至触桥41n的一端设置有至少两个直流输出静触头(如直流输出静触头210a至直流输出静触头210n),上述直流输出端子21背向触桥41a至触桥41n的另一端可用于连接直流输出模块4。上述直流输入端子11a至直流输入端子11n中每个直流输入端子朝向触桥41a至触桥41n的一端设置有直流输入静触头,每个直流输入端子背向触桥41a至触桥41n的另一端可用于连接直流输入模块。这里的直流输出端子也可以称为直流出线端子(可简称为出线端子),直流输入端子也可以称为直流进线端子(可简称为进线端子)。上述触桥41a至触桥41n中每个触桥上设置有第一动触头和第二动触头,例如,每个触桥的两端设置有第一动触头和第二动触头。例如,触桥41a上设置有第一动触头411a和第二动触头412a,其中,第一动触头411a朝向直流输出静触头210a,第二动触头412a朝向直流输入端子11a;……,触桥41n上设置有第一动触头411n和第二动触头412n,其中,第一动触头411n朝向直流输出静触头210n,第二动触头412n朝向直流输入端子11n。
在一些可行的实施方式中,由于上述直流输入端子11a至直流输入端子11n中每个直流输入端子的另一端都会连接一个直流输入模块,因此存在至少两个直流输入模块(如直流输入模块5a至直流输入模块5n)。例如,直流输入端子11a朝向第二动触头412a的一端设置有直流输入静触头110a,直流输入端子11a背向第二动触头412a的另一端可用于连接直流输入模块5a,……,直流输入端子11n朝向第二动触头412n的一端设置有直流输入静触头110n,直流输入端子11n背向第二动触头412n的另一端可用于连接直流输入模块5n。其中,直流输出静触头210a至直流输出静触头210n的具体数量,以及直流输入端子11a至直流输入端子11n的具体数量可由直流输入模块5a至直流输入模块5n的具体数量决定,且直流输出静触头210a至直流输出静触头210n的数量大于或者等于2,直流输入端子11a至直流输入端子11n的数量大于或者等于2。例如,在直流输入模块5a至直流输入模块5n的数量为2时,直流输出静触头210a至直流输出静触头210n的数量为2,直流输入端子11a至直流输入端子11n的数量为2;在直流输入模块5a至直流输入模块5n的数量为3时,直流输出静触头210a至直流输出静触头210n的数量为3,直流输入端子11a至直流输入端子11n的数量为3;在直流输入模块5a至直流输入模块5n的数量为4时,直流输出静触头210a至直流输出静触头210n的数量为4,直流输入端子11a至直流输入端子11n的数量为4。
其中,直流输入模块5a至直流输入模块5n中每个直流输入模块是指为直流接触器1b提供输入电流的一个或者多个功能模块(如电源),上述直流输出模块4是指直流接触器1b提供输出电流的一个或者多个功能模块(如负载)。此时,直流输入端子11a至直流输入端子11n的直流输入静触头可以理解为n个输入电流的静触点,且直流输入端子11a至直流输入端子11n的输入电流可以理解为直流输入模块5a至直流输入模块5n为直流接触器1b所提供的n个输入电流;直流输出静触头210a至直流输出静触头210n可以理解为输出电流的静触点,且共用同一个直流输出端子21,该直流输出端子21用于向直流输出模块4提供输出电流。例如,每个直流输入模块包括但不限于光伏组串、电池模块(如储能电池或者动力电池)、发电机、直流(direct current,DC)/DC变换器以及交流(alternating current,AC)/DC变换器,直流输出模块4包括但不限于DC/DC变换器、直流汇流箱、光伏逆变器、直流母线、DC/AC变换器、直流负载(如直流电网、蓄电池和基站设备等直流用电设备)以及交流负载(如交流电网、空调和冰箱等交流用电设备)。需要说明的是,直流输出模块4和每个直流输入模块的具体结构可由直流接触器1b所适配的实际应用场景决定,在此不作限制。
在一些可行的实施方式中,上述直流输出模块4、直流输出端子21、直流输入端子11a、电磁装置31a、触桥41a以及直流输入模块5a可构成第一路高压直流电路,……,上述直流输出模块4、直流输出端子21、直流输入端子11n、电磁装置31n、触桥41n以及直流输入模块5n可构成第n路高压直流电路。也就是说,上述直流输出模块4、直流输出端子21、直流输入端子11a至直流输入端子11n、电磁装置31a至电磁装置31n、触桥41a至触桥41n以及直流输入模块5a至直流输入模块5n可构成n路高压直流电路。这里的n路高压直流电路可共用一个直流输出端子21,并独立使用直流输入端子11a至直流输入端子11n,换言之,一路高压直流电路使用一个直流输入端子,例如,第一路高压直流电路使用直流输入端子11a,……,第n路高压直流电路使用直流输入端子11n。在直流接触器1b工作的过程中,电磁装置31a至电磁装置31n中的一个电磁装置可控制触桥41a至触桥41n中的一个触桥运动,例如,电磁装置31a可控制触桥41a运动,……,电磁装置31n可控制触桥41n运动。
在一些可行的实施方式中,上述电磁装置31a至电磁装置31n中的任意一个电磁装置可控制触桥41a至触桥41n中的任意一个触桥,向直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头和直流输入端子11a至直流输入端子11n中任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头接触,且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,这时已导通上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路(即任意一路高压直流电路处于导通状态)。例如,电磁装置31a可控制触桥41a向直流输出静触头210a和直流输入静触头110a的方向运动,从而使得第一动触头411a与直流输出静触头210a接触、且第二动触头412a与直流输入静触头110a接触,这时已导通第一路高压直流电路(即第一路高压直流电路处于导通状态);……,电磁装置31n可控制触桥41n向直流输出静触头210n和直流输入静触头110n的方向运动,从而使得第一动触头411n与直流输出静触头210n接触、且第二动触头412n与直流输入静触头110n接触,这时已导通第n路高压直流电路(即第n路高压直流电路处于导通状态),从而可实现独立控制n路高压直流电路导通的目的。
可选的,在一些可行的实施方式中,上述任意一个电磁装置还可控制任意一个触桥向远离任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离,且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离,这时已断开上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路(即任意一路高压直流电路处于断开状态)。例如,电磁装置31a可控制触桥41a向远离直流输出静触头210a和直流输入静触头110a的方向运动,从而使得第一动触头411a与直流输出静触头210a分离、且第二动触头412a与直流输入静触头110a分离,这时已断开第一路高压直流电路(即第一路高压直流电路处于断开状态);……;电磁装置31n可控制触桥41n向远离直流输出静触头210n和直流输入静触头110n的方向运动,从而使得第一动触头411n与直流输出静触头210n分离、且第二动触头412n与直流输入静触头110n分离,这时已断开第n路高压直流电路(即第n路高压直流电路处于断开状态),从而可实现独立控制n路高压直流电路断开的目的。
需要说明的是,上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路可处于导通状态或者断开状态,此时存在以下情况:上述n路高压直流电路同时处于导通状态;上述n路高压直流电路同时处于断开状态;上述n路高压直流电路中的一部分高压直流电路处于导通状态,同时上述n路高压直流电路中的另一部分高压直流电路处于断开状态,也就是说,上述直流接触器1b可实现独立控制n路高压直流电路导通或者断开的目的。
在一些可行的实施方式中,由于直流接触器1b在断开n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路时其电压和电流会达到一定值,因此会使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头之间产生强力的白光(也称为电弧),且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头之间产生强力的白光(也称为电弧)。这时,上述灭弧栅51a至灭弧栅51m中的任意一个灭弧栅可对上述任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧,并对任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧。需要说明的是,上述灭弧栅51a至灭弧栅51m设置在直流接触器1b中可以对电弧进行有效灭弧的任何位置,在此不作限制。其中,上述灭弧栅51a至灭弧栅51m中的每个灭弧栅可使用磁性材料的金属栅片将电弧分割成若干短弧,并利用直流电弧的近极压降来达到熄灭电弧的目的,也就是说,每个灭弧栅利用短弧灭弧的原理对电弧进行灭弧,灭弧栅也可以称为横向金属栅片或者离子栅。可以理解,灭弧栅51a至灭弧栅51m中的任意一个灭弧栅可对断开任意一路高压直流电路的过程中产生的电弧进行灭弧,因此上述灭弧栅51a至灭弧栅51m可对断开n路高压直流电路的过程中所产生的电弧进行灭弧。
可以理解,直流接触器1b可通过直流输出静触头210a至直流输出静触头210n,直流输入端子11a至直流输入端子11n,电磁装置31a至电磁装置31n以及触桥41a至触桥41n来实现独立控制n路高压直流电路导通或者断开的目的;在断开n路高压直流电路的过程中会产生电弧,这时灭弧栅51a至灭弧栅51m可对该电弧进行灭弧,从而可避免烧蚀动触头(如第一动触头和第二动触头)和静触头(如直流输出静触头和直流输入静触头),进而提高了直流接触器1b的稳定性和安全性,并且延长了直流接触器1b的使用寿命。另外,上述直流接触器1b中的直流输入端子11a至直流输入端子11n共用同一个直流输出端子21,也就是说,无需针对每个直流输入端子设置一个直流输出端子,从而减小了直流接触器1b的整体体积,同时也降低了直流接触器1b的接线复杂度,结构更加简单;由于一个直流接触器1b就可以导通或者断开n路高压直流电路,因此无须设置多个高压直流接触器来导通或者断开n路高压直流电路,从而有效节省了直流接触器1b所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器1b的工作效率更高,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,如上述图17所示,直流接触器1b中还包括第三塑料壳体61(也可称为接触器壳体),上述电磁装置31a至电磁装置31n、触桥41a至触桥41n、直流输出静触头210a至直流输出静触头210n、直流输入静触头110a至直流输入静触头110n以及灭弧栅51a至灭弧栅51m均设置在第三塑料壳体61内,且直流输出端子21的另一端穿过第三塑料壳体61连接直流输出模块4,直流输入端子11a的另一端穿过第三塑料壳体61连接直流输入模块5a,……,直流输入端子11n的另一端穿过第三塑料壳体61连接直流输入模块5n。由于不同的动触头(如上述第一动触头411a至第一动触头411n或者第二动触头412a至第二动触头412n),与不同的静触头(如上述直流输出静触头210a至直流输出静触头210n或者直流输入静触头110a至直流输入静触头110n)分离时所产生的电弧还会伴随产生气体(如高热气体),这时电弧伴随产生的高热气体存在于第三塑料壳体61内,从而导致第三塑料壳体61存在烧坏的风险,因此,第三塑料壳体61上设置第二排气孔(图中未示出),并通过该第二排气孔将电弧伴随产生的高热气体排出第三塑料壳体61,从而可保护第三塑料壳体61不被烧坏。另外,该第二排气孔及时将第三塑料壳体61内的高热气体排出,可避免烧坏第三塑料壳体61内的器件,安全性更高,进而延长了第三塑料壳体61内器件的使用寿命,适用性更强。可选的,该直流接触器1b还可通过陶瓷密闭室来避免高热气体损坏第三塑料壳体61,具体可在该陶瓷密闭室中充入惰性气体或者氢气来避免电弧的危害,从而保护第三塑料壳体61不被烧坏,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述灭弧栅51a至灭弧栅51m中的任意一个灭弧栅可设置于直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头,和直流输入端子11a至直流输入端子11n中任意一个直流输入端子的直流输入静触头之间。请一并参见图18,图18是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。如图18所示,上述图17所示的灭弧栅51a设置于直流输出静触头210a和直流输入端子11a的直流输入静触头110a之间,……,上述图17所示的灭弧栅51m设置于直流输出静触头210n与直流输入端子11n的直流输入静触头110n之间,这时,上述灭弧栅51a至灭弧栅51m的数量与直流输入端子11a至直流输入端子11n的数量相同,也就是说,灭弧栅51a至灭弧栅51m中包括n个灭弧栅。其中,灭弧栅51a至灭弧栅51m中的任意一个灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,上述任意一个灭弧栅中的多个金属栅片可同时对触桥41a至触桥41n中任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧,以及任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。例如,灭弧栅51a中的多个金属栅片可对触桥41a的第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时产生的电弧进行分割灭弧,并对触桥41a的第二动触头412a与直流输入静触头110a分离时产生的电弧进行分割灭弧;……;灭弧栅51m中的多个金属栅片可对触桥41a的第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时产生的电弧进行分割灭弧,并对触桥41a的第二动触头412a与直流输入静触头110a分离时产生的电弧进行分割灭弧。
可以理解,上述任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头共用任意一个灭弧栅(即同一个灭弧栅)进行灭弧,提升了灭弧效率,并且减少了直流接触器1b中使用灭弧栅的数量,成本更低;另外,上述灭弧栅51a至灭弧栅51m的放置方式可有效利用直流输出静触头和直流输入静触头之间的空间,从而减小了直流接触器1b的整体体积,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述灭弧栅51a至灭弧栅51m中的任意一个灭弧栅包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,该第一栅片组可朝向上述直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头,上述第二栅片组可朝向上述直流输入端子11a至直流输入端子11n中任意一个直流输入端子的直流输入静触头。在上述任意一个灭弧栅包括多个金属栅片的情况下,该第一栅片组包括任意一个灭弧栅中的多个金属栅片中朝向任意一个直流输出静触头一侧的所有金属栅片,该第二栅片组包括任意一个灭弧栅中的多个金属栅片中朝向任意一个直流输入端子的直流输入静触头一侧的所有金属栅片。可以理解,由于任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头共用任意一个灭弧栅进行灭弧,且任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头相对设置,此时存在电弧对吹所导致的电路短路风险,因此第一栅片组和第二栅片组之间设置绝缘隔板(即由绝缘材料制成的绝缘平板)进行隔离,从而避免电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高,并且延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述任意一个灭弧栅的具体结构如上述图18所示,灭弧栅51a包括朝向直流输出静触头210a的第一栅片组511a,朝向直流输入静触头110a的第二栅片组512a以及绝缘隔板513a(如塑料隔板),第一栅片组511a和第二栅片组512a之间通过绝缘隔板513a进行隔离。其中,第一栅片组511a可对第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时产生的电弧进行分割灭弧,同时,第二栅片组512a可对第二动触头412a与直流输入静触头110a分离时产生的电弧进行分割灭弧,并且绝缘隔板513a可对其两侧产生的电弧进行隔离,从而避免灭弧栅51a由于电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高。同理,灭弧栅51a至灭弧栅51m中其它灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述灭弧栅51a的具体结构和工作原理,比如,灭弧栅51m中包括朝向直流输出静触头210n的第一栅片组511m,朝向直流输入静触头110n的第二栅片组512m以及绝缘隔板513m(如塑料隔板),第一栅片组511m和第二栅片组512m之间通过绝缘隔板513m进行隔离。其中,第一栅片组511m可对第一动触头411n与直流输出静触头210n分离时产生的电弧进行分割灭弧,同时,第二栅片组512m可对第二动触头412n与直流输入静触头110n分离时产生的电弧进行分割灭弧,并且绝缘隔板513m可对其两侧产生的电弧进行隔离,从而避免灭弧栅51m由于电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高。
需要说明的是,上述灭弧栅51a至灭弧栅51m中的其它灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述灭弧栅51a(或者灭弧栅51m)的具体结构和工作原理,以下不再赘述。在上述图18所示的直流接触器1b还包括多个第一塑料壳体的情况下,直流接触器1b对应的俯视图请一并参见图19,图19是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,如图19所示,上述图18所示的直流接触器1b还包括第一塑料壳体71a至第一塑料壳体71s,该第一塑料壳体71a至第一塑料壳体71s中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块,该第一磁块可包括但不限于永磁体。其中,上述直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头的两侧,设置有第一塑料壳体71a至第一塑料壳体71s中的任意两个第一塑料壳体,且任意两个第一塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第一塑料壳体相对设置于上述任意一个直流输出静触头的两侧;上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置,且任意两个第一塑料壳体中第一磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则,任意两个第一塑料壳体中第一磁块的具体放置位置由灭弧栅51a至灭弧栅51m的放置位置以及流过直流接触器1b的电流的方向(即电流方向)决定。
需要说明的是,上述每个第一塑料壳体中可嵌入一个第一磁块或者两个第一磁块;不同的直流输出静触头两侧的第一塑料壳体可以为相同的第一塑料壳体,也可以为不同的第一塑料壳体,具体可根据实际应用场景确定,在此不作限制。在触桥41a至触桥41n中任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时会产生电弧,上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向灭弧栅51a至灭弧栅51m中任意一个灭弧栅的第一栅片组,使得任意一个灭弧栅的第一栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第一磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第一栅片组),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第一塑料壳体71a至第一塑料壳体71s的具体放置方式如图19所示,直流输出静触头210a的两侧设置有第一塑料壳体71a和第一塑料壳体71b,且第一塑料壳体71a和第一塑料壳体71b相对设置,换言之,第一塑料壳体71a和第一塑料壳体71b相对设置于直流输出静触头210a的两侧,其中,第一塑料壳体71a中的第一磁块与第一塑料壳体71b中的第一磁块平行设置。在第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时会产生电弧,第一塑料壳体71a和第一塑料壳体71b中第一磁块产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向灭弧栅51a的第一栅片组,使得灭弧栅51a的第一栅片组对该电弧进行灭弧。同理,直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中其它直流输出静触头的两侧的第一塑料壳体的放置方式可参见上述第一塑料壳体71a和第一塑料壳体71b的放置方式,比如,上述直流输出静触头210n的两侧设置有第一塑料壳体71s-1和第一塑料壳体71s,且第一塑料壳体71s-1和第一塑料壳体71s相对设置,换言之,第一塑料壳体71s-1和第一塑料壳体71s相对设置于直流输出静触头210n的两侧,其中,第一塑料壳体71s-1中的第一磁块与第一塑料壳体71s中的第一磁块平行设置。在第一动触头411n与直流输出静触头210n分离时会产生电弧,第一塑料壳体71s-1和第一塑料壳体71s中第一磁块产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向灭弧栅51m的第一栅片组,使得灭弧栅51m的第一栅片组对该电弧进行灭弧,从而达到磁场力吹弧和灭弧栅灭弧的目的,进一步提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第一塑料壳体71a至第一塑料壳体71s中每个第一塑料壳体内嵌入有垂直放置的两个第一磁块,且每个第一塑料壳体中两个第一磁块垂直相交的一端设置有隔磁材料。上述每个第一塑料壳体中的两个第一磁块分别朝向任意一个直流输出静触头与其相邻的直流输出静触头,也就是说,两个第一磁块中的一个第一磁块朝向任意一个直流输出静触头,两个第一磁块中的另一个第一磁块朝向直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中与任意一个直流输出静触头相邻的直流输出静触头。可以理解,由于隔磁材料可避免每个第一塑料壳体中的两个第一磁块的磁场力相互影响,因此每个第一塑料壳体中的一个第一磁块产生的磁场力可用于实现对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧的定向吹弧,每个第一塑料壳体中的另一个第一磁块可用于实现对任意一个触桥相邻的触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头相邻的直流输出静触头分离时产生的电弧的定向吹弧,也就是说,每个第一塑料壳体中的两个第一磁块产生的磁场力可分别实现不同方向的电弧的定向吹弧,吹弧效率更高,并且节省了直流接触器1b的内部空间,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,在每个第一塑料壳体中包括两个第一磁块的情况下,如图19所示,对于直流输出静触头210a而言,第一塑料壳体71a内嵌入有垂直放置的第一磁块711a和第一磁块712a,且第一磁块711a和第一磁块712a垂直相交的一端设置有隔磁材料713a,其中,第一磁块711a朝向直流输出静触头210a,第一磁块712a朝向与直流输出静触头210a相邻的一个直流输出静触头;第一塑料壳体71b内嵌入有垂直放置的第一磁块711b和第一磁块712b,且第一磁块711b和第一磁块712b垂直相交的一端设置有隔磁材料713b,其中,第一磁块711b朝向直流输出静触头210a,第一磁块712a朝向与直流输出静触头210a相邻的另一个直流输出静触头,其中,上述第一磁块711a和第一磁块711b平行设置。需要说明的是,直流输出静触头210a及其相邻的一个直流输出静触头共用第一塑料壳体71a,直流输出静触头210a及其相邻的另一个直流输出静触头共用第一塑料壳体71b。
由于隔磁材料713a可避免第一磁块711a和第一磁块712a相互影响,且隔磁材料713b可避免第一磁块711b和第一磁块712b影响,因此,第一磁块711a产生的磁场力和第一磁块711b产生的磁场力可共同作用将触桥41a的第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时产生的电弧吹向灭弧栅51a;第一磁块712a及其平行设置的第一磁块产生的磁场力可共同作用,将触桥41a相邻的一个触桥的第一动触头与直流输出静触头210a相邻的一个直流输出静触头分离时产生的电弧吹向与灭弧栅51a相邻的一个灭弧栅;第一磁块712b及其平行设置的第一磁块产生的磁场力可共同作用,将触桥41a相邻的另一个触桥的第一动触头与直流输出静触头210a相邻的另一个直流输出静触头分离时产生的电弧吹向与灭弧栅51a相邻的另一个灭弧栅,从而实现不同方向的电弧的定向吹弧,并且节省了直流接触器1b的内部空间,适用性更强。
对于直流输出静触头210n而言,第一塑料壳体71s-1内嵌入有垂直放置的第一磁块711s-1和第一磁块712s-1,且第一磁块711s-1和第一磁块712s-1垂直相交的一端设置有隔磁材料713s-1,其中,第一磁块711s-1朝向直流输出静触头210n,第一磁块712s-1朝向与直流输出静触头210n相邻的一个直流输出静触头;第一塑料壳体71s内嵌入有垂直放置的第一磁块711s和第一磁块712s,且第一磁块711s和第一磁块712s垂直相交的一端设置有隔磁材料713s,其中,第一磁块711s朝向直流输出静触头210n,第一磁块711s朝向与直流输出静触头210n相邻的另一个直流输出静触头,其中,上述第一磁块711s-1和第一磁块711s平行设置。需要说明的是,直流输出静触头210n及其相邻的一个直流输出静触头共用第一塑料壳体71s-1,直流输出静触头210n及其相邻的另一个直流输出静触头共用第一塑料壳体71s。
由于隔磁材料713s-1可避免第一磁块711s-1和第一磁块712s-1相互影响,且隔磁材料713s可避免第一磁块711s和第一磁块712s影响,因此,第一磁块711s-1产生的磁场力和第一磁块711s产生的磁场力可共同作用将触桥41n的第一动触头411n与直流输出静触头210n分离时产生的电弧吹向灭弧栅51m;第一磁块712s-1及其平行设置的第一磁块产生的磁场力可共同作用,将触桥41n相邻的一个触桥的第一动触头与直流输出静触头210n相邻的一个直流输出静触头分离时产生的电弧吹向与灭弧栅51m相邻的一个灭弧栅;第一磁块712s及其平行设置的第一磁块产生的磁场力可共同作用,将触桥41n相邻的另一个触桥的第一动触头与直流输出静触头210n相邻的另一个直流输出静触头分离时产生的电弧吹向与灭弧栅51n相邻的另一个灭弧栅,从而实现不同方向的电弧的定向吹弧,并且节省了直流接触器1b的内部空间,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,由于不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与不同的静触头(如直流输出静触头或者直流输入静触头)分离时所产生的电弧,还会伴随产生气体(如高热气体),因此上述灭弧栅51a至灭弧栅51m中的每个灭弧栅设置有第一排气孔,从而保证每个灭弧栅在对产生的电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔将电弧产生的高热气体排出,从而避免了高热气体烧坏灭弧栅,延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。如图4所示,灭弧栅51a上设置有至少一个第一排气孔514a(如4个第一排气孔514a),其中,灭弧栅51a在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔514a将电弧产生的高热气体排出;……;灭弧栅51m上设置有至少一个第一排气孔514m(如4个第一排气孔514m),其中,灭弧栅51m在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔514m将电弧产生的高热气体排出。
进一步地,由于上述灭弧栅51a至灭弧栅51m中每个灭弧栅的第一排气孔排出的高热气体仍存在于第三塑料壳体61内,也就是说,第一排气孔514a至第一排气孔514m排出的高热气体可能会烧坏第三塑料壳体61,因此,第三塑料壳体61上设置第二排气孔(图中未示出),并通过该第二排气孔将第一排气孔514a至第一排气孔514m排出的高热气体排出第三塑料壳体61,从而可保护第三塑料壳体61不被烧坏;另外,该第二排气孔及时将高热气体排出可避免烧坏第三塑料壳体61内的器件,安全性更高,进而延长了第三塑料壳体61内器件的使用寿命,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,在上述图19所示的直流接触器1b还包括多个第二塑料壳体的情况下,直流接触器1b对应的俯视图请一并参见图20,图20是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。如图20所示,上述图19所示的直流接触器1b还包括第二塑料壳体81a至第二塑料壳体81q,该第二塑料壳体81a至第二塑料壳体81q中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块。其中,上述直流输入端子11a至直流输入端子11n中任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧,设置有第二塑料壳体81a至第二塑料壳体81q中的任意两个第二塑料壳体,且任意两个第二塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧;上述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置,且任意两个第二塑料壳体中第二磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。这里的任意两个第二塑料壳体中第二磁块的具体放置位置由灭弧栅51a至灭弧栅51m的放置位置以及流过直流接触器1b的电流的方向(即电流方向)决定。
在触桥41a至触桥41n中任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时会产生电弧,上述任意两个第一塑料壳体中第二磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向任意一个灭弧栅的第二栅片组,使得任意一个灭弧栅的第二栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第二磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第二栅片组),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第二塑料壳体81a至第二塑料壳体81q的具体放置方式如图20所示,直流输入静触头110a的两侧设置有第二塑料壳体81a和第二塑料壳体81b,且第二塑料壳体81a和第二塑料壳体81b相对设置,换言之,第二塑料壳体81a和第二塑料壳体81b相对设置于直流输入静触头110a的两侧,其中,第二塑料壳体81a内嵌入的第二磁块810a与第二塑料壳体81b内嵌入的第二磁块810b平行设置。在第二动触头412a与直流输入静触头110a分离时会产生电弧,第二磁块810a产生的磁场力和第二磁块810b产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向灭弧栅51a的第二栅片组,使得灭弧栅51a的第二栅片组对该电弧进行灭弧。同理,直流输入静触头110a至直流输入静触头110n中其它直流输入静触头的两侧的第二塑料壳体的放置方式可参见上述第二塑料壳体81a和第二塑料壳体81b的放置方式,比如,上述直流输入静触头110n的两侧设置有第二塑料壳体81q-1和第二塑料壳体81q,且第二塑料壳体81q-1和第二塑料壳体81q相对设置,换言之,第二塑料壳体81q-1和第二塑料壳体81q相对设置于直流输入静触头110n的两侧,其中,第二塑料壳体81q-1内嵌入的第二磁块810q-1与第二塑料壳体81q内嵌入的第二磁块810q平行设置。在第二动触头412n与直流输入静触头110n分离时会产生电弧,第二磁块810q-1产生的磁场力与第二磁块810q产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向灭弧栅51m的第二栅片组,使得灭弧栅51m的第二栅片组对该电弧进行灭弧,从而达到磁场力吹弧和灭弧栅灭弧的目的,进一步提升了灭弧效率,适用性更强。
可以理解,上述第一塑料壳体71a至第一塑料壳体71s中第一磁块产生的磁场力的具体吹弧方向、以及上述第二塑料壳体81a至第二塑料壳体81q中第二磁块产生的磁场力的具体吹弧方向由灭弧栅51a至灭弧栅51m的具体放置方式决定。其中,该具体吹弧方向可以理解为任何可以使电弧拉长,能有效放置灭弧栅51a至灭弧栅51m并且不影响第三塑料壳体61的方向,该具体吹弧方向可根据实际应用场景确定,在此不作限制。
可选的,在一些可行的实施方式中,上述图17所示的灭弧栅51a至灭弧栅51m中包括至少一个第一灭弧栅和至少两个第二灭弧栅,该至少一个第一灭弧栅中的任意一个第一灭弧栅,和至少两个第二灭弧栅中的任意一个第二灭弧栅分别设置于上述触桥41a至触桥41n中的任意一个触桥的两端。其中,上述任意一个第一灭弧栅可设置于任意一个触桥与至少两个触桥中的另一个触桥之间,且任意一个触桥与另一个触桥相对设置,换言之,任意一个触桥与另一个触桥相对设置于任意一个第一灭弧栅的两侧;上述任意一个第一灭弧栅设置于上述直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中任意一个直流输出静触头朝向电磁装置31a至电磁装置31n的一侧。由于任意一个直流输出静触头用于与任意一个触桥的第一动触头接触,因此该任意一个第一灭弧栅设置于任意一个触桥的第一动触头所在的一侧,而任意一个第二灭弧栅设置于任意一个触桥的第二动触头所在的一侧。
在一些可行的实施方式中,上述任意一个第一灭弧栅可对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧,以及另一个触桥的第一动触头与另一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧,其中,任意一个直流输出静触头和另一个直流输出静触头相对设置。这里的任意一个第一灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,上述任意一个第一灭弧栅中的多个金属栅片可同时对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧,以及另一个触桥的第一动触头与另一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。上述任意一个第二灭弧栅可对任意一个触桥的第二动触头与直流输入静触头110a至直流输入静触头110n中的任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧。这里的任意一个第二灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,任意一个第二灭弧栅中的多个金属栅片可同时对任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。
可以理解,该直流接触器1b可通过分开设置第一灭弧栅和第二灭弧栅对不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与静触头(如直流输出静触头或者直流输入静触头)分离时产生的电弧进行灭弧,灭弧效率更高;另外,该第一灭弧栅和第二灭弧栅的放置方式可有效利用任意一个触桥两端的空间,从而减小了直流接触器的整体体积,适用性更强。请一并参见图21,图21是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。
在一些可行的实施方式中,如图21所示,上述图17所示的灭弧栅51a至灭弧栅51m中包括第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n、以及第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m,其中,第一灭弧栅51n+1和第二灭弧栅51a分别设置于触桥41a的两端,第一灭弧栅51n+1设置于触桥41a与其相对设置的触桥之间,且第一灭弧栅51n+1设置于直流输出静触头210a朝向电磁装置31a至电磁装置31n的一侧。由于直流输出静触头210a用于与触桥41a的第一动触头411a接触,因此第一灭弧栅51n+1设置于第一动触头411a所在的一侧,而第二灭弧栅51a设置于触桥41a的第二动触头412a所在的一侧。同理,第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m中的其它第一灭弧栅、以及第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n中其它第二灭弧栅的放置方式可参见上述第一灭弧栅51n+1和第二灭弧栅51a的放置方式,例如,第一灭弧栅51m和第二灭弧栅51n分别设置于触桥41n的两端,第一灭弧栅51m设置于触桥41n与其相对设置的触桥之间,且第一灭弧栅51m设置于直流输出静触头210n朝向电磁装置31a至电磁装置31n的一侧。由于直流输出静触头210n用于与触桥41n的第一动触头411n接触,因此第一灭弧栅51m设置于第一动触头411n所在的一侧,而第二灭弧栅51m设置于触桥41n的第二动触头412n所在的一侧。
在一些可行的实施方式中,在第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m对电弧进行灭弧的过程中,上述第一灭弧栅51n+1可对触桥41a的第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时产生的电弧,以及触桥41a相对设置的触桥的第一动触头与直流输出静触头210a相对设置的直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧。其中,第一灭弧栅51n+1可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,该多个金属栅片可同时对第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时产生的电弧,以及触桥41a相对设置的触桥的第一动触头与直流输出静触头210a相对设置的直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。同理,第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m中其它第一灭弧栅的结构和工作原理可参见上述第一灭弧栅51n+1的结构和工作原理,比如,上述第一灭弧栅51m可对触桥41n的第一动触头411a与直流输出静触头210n分离时产生的电弧,以及触桥41n相对设置的触桥的第一动触头与直流输出静触头210n相对设置的直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧。其中,第一灭弧栅51m可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,该多个金属栅片可同时对第一动触头411a与直流输出静触头210n分离时产生的电弧,以及触桥41n相对设置的触桥的第一动触头与直流输出静触头210n相对设置的直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。
在一些可行的实施方式中,上述第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m中的任意一个第一灭弧栅包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,第一栅片组朝向上述触桥41a至触桥41n中的任意一个触桥,第二栅片组朝向触桥41a至触桥41n中与任意一个触桥相对设置的另一个触桥。在任意一个第一灭弧栅包括多个金属栅片的情况下,该第一栅片组包括多个金属栅片中朝向任意一个触桥一侧的所有金属栅片,该第二栅片组包括多个金属栅片中朝向另一个触桥一侧的所有金属栅片。上述任意一个第一灭弧栅的第一栅片组可对任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割灭弧;任意一个第一灭弧栅的第二栅片组可对触桥41a相对设置的触桥的第一动触头与直流输出静触头210a相对设置的直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割灭弧,灭弧效率更高。可以理解,由于直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头,及其相对设置的直流输出静触头共用任意一个第一灭弧栅(即同一个第一灭弧栅)进行灭弧,此时存在电弧对吹所导致的电路短路风险,因此第一栅片组和第二栅片组之间设置绝缘隔板进行隔离,从而避免电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高,灭弧效率更高,并且延长了第一灭弧栅的使用寿命,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述任意一个第一灭弧栅的具体结构如图21所示,第一灭弧栅51n+1包括朝向触桥41a一侧的第一栅片组511n+1,朝向与触桥41a相对设置的触桥一侧的第二栅片组512n+1以及绝缘隔板513n+1(如塑料隔板),第一栅片组511n+1和第二栅片组512n+1之间通过绝缘隔板513n+1进行隔离。其中,第一栅片组511n+1可对第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时产生的电弧进行分割灭弧,同时,第二栅片组512n+1可对触桥41a相对设置的触桥的第一动触头与直流输出静触头210a相对设置的直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割灭弧,并且绝缘隔板513a可对其两侧产生的电弧进行隔离,从而避免第一灭弧栅51n+1由于电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高。同理,第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m中其它第一灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述第一灭弧栅51n+1的具体结构和工作原理,比如,第一灭弧栅51m中包括朝向触桥41n一侧的第一栅片组511m,朝向与触桥41n相对设置的触桥一侧的第二栅片组512m以及绝缘隔板513m(如塑料隔板),第一栅片组511m和第二栅片组512m之间通过绝缘隔板513m进行隔离。其中,第一栅片组511m可对触桥41n的第一动触头411n与直流输出静触头210n分离时产生的电弧进行分割灭弧,同时,第二栅片组512m可对触桥41n相对设置的触桥的第一动触头与直流输出静触头210n相对设置的直流输出静触头分离时产生的电弧进行分割灭弧,并且绝缘隔板513m可对其两侧产生的电弧进行隔离,从而避免第一灭弧栅51m由于电弧对吹所导致的电路短路风险,安全性更高。需要说明的是,上述第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m中的其它第一灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述第一灭弧栅51n+1(或者第一灭弧栅51m)的具体结构和工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n中的任意一个第二灭弧栅对电弧进行灭弧的过程中,上述任意一个第二灭弧栅可对触桥41a至触桥41n中的任意一个触桥的第二动触头,与直流输入静触头110a至直流输入静触头110n中的任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧。这里的第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n的数量与直流输入静触头110a至直流输入静触头110n的数量相同。其中,任意一个第二灭弧栅可由多个磁性材料的金属栅片(可简称为多个金属栅片)构成,如图21所示,第二灭弧栅51a可由多个金属栅片构成,该多个金属栅片可对触桥41a的第二动触头412a与直流输入静触头110a分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的。同理,第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n中其它第二灭弧栅的结构和工作原理可参见上述第二灭弧栅51a的结构和工作原理,比如,第二灭弧栅51n可由多个金属栅片构成,该多个金属栅片可对触桥41n的第二动触头412n与直流输入静触头110n分离时产生的电弧进行分割从而达到灭弧的目的,灭弧效率更高。需要说明的是,上述第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n中的其它第二灭弧栅的具体结构和工作原理可参见上述第二灭弧栅51a(或者第二灭弧栅51n)的具体结构和工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,由于不同的动触头(如第一动触头或者第二动触头)与不同的静触头(如直流输出静触头或者直流输入静触头)分离时所产生的电弧,还会伴随产生气体(如高热气体),因此上述第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n、以及第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m中的每个灭弧栅设置有第一排气孔,从而保证每个灭弧栅在对产生的电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔将电弧产生的高热气体排出,从而避免了高热气体烧坏灭弧栅,延长了灭弧栅的使用寿命,适用性更强。如图21所示,第二灭弧栅51a上设置有至少一个第一排气孔510a(如2个第一排气孔510a),其中,第二灭弧栅51a在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔510a将电弧产生的高热气体排出;……;第二灭弧栅51n上设置有至少一个第一排气孔510n(如2个第一排气孔510n),其中,第二灭弧栅51n在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔510n将电弧产生的高热气体排出。第一灭弧栅51n+1上设置有至少一个第一排气孔514n+1(如2个第一排气孔514n+1),其中,第一灭弧栅51n+1在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔514n+1将电弧产生的高热气体排出;……;第一灭弧栅51m上设置有至少一个第一排气孔514m(如2个第一排气孔514m),其中,第一灭弧栅51m在对电弧进行灭弧的同时通过第一排气孔514m将电弧产生的高热气体排出。
进一步地,由于上述第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n、以及第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m中的每个灭弧栅的第一排气孔所排出的高热气体仍存在于第三塑料壳体61内,也就是说,每个灭弧栅的第一排气孔所排出的高热气体可能会烧坏第三塑料壳体61,因此,第三塑料壳体61上设置第二排气孔(图中未示出),并通过该第二排气孔将每个灭弧栅的第一排气孔排出的高热气体排出第三塑料壳体61,从而可保护第三塑料壳体61不被烧坏;另外,该第二排气孔及时将高热气体排出可避免烧坏第三塑料壳体61内的器件,安全性更高,进而延长了第三塑料壳体61内器件的使用寿命,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,在上述图21所示的直流接触器1b还包括多个第一塑料壳体的情况下,直流接触器1b对应的俯视图请一并参见图22,图22是本申请提供的直流接触器的另一结构示意图。如图22所示,上述图21所示的直流接触器1b还包括第一塑料壳体92a至第一塑料壳体92t,该第一塑料壳体92a至第一塑料壳体92t中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块,该第一磁块可包括但不限于永磁体。其中,上述直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头的两侧,设置有第一塑料壳体92a至第一塑料壳体92t中的任意两个第一塑料壳体,且任意两个第一塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第一塑料壳体相对设置于上述任意一个直流输出静触头的两侧;上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置,且任意两个第一塑料壳体中第一磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。这里的任意两个第一塑料壳体中第一磁块的具体放置位置由第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m的放置位置以及流过直流接触器1b的电流的方向(即电流方向)决定。
在触桥41a至触桥41n中任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离时会产生电弧,上述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m中任意一个第一灭弧栅(如第一栅片组或者第二栅片组),使得任意一个第一灭弧栅的第一栅片组或者第二栅片组对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第一磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第一灭弧栅),从而提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第一塑料壳体92a至第一塑料壳体92t的具体放置方式如图7所示,直流输出静触头210a的两侧设置有第一塑料壳体92a和第一塑料壳体92b,且第一塑料壳体92a和第一塑料壳体92b相对设置,换言之,第一塑料壳体92a和第一塑料壳体92b相对设置于直流输出静触头210a的两侧,其中,第一塑料壳体92a中的第一磁块920a与第一塑料壳体92b中的第一磁块920b平行设置。在第一动触头411a与直流输出静触头210a分离时会产生电弧,第一磁块920a产生的磁场力和第一磁块920b产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向第一灭弧栅51n+1,使得第一灭弧栅51n+1对该电弧进行分割灭弧。同理,直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中其它直流输出静触头的两侧的第一塑料壳体的放置方式可参见上述第一塑料壳体92a和第一塑料壳体92b的放置方式,比如,上述直流输出静触头210n的两侧设置有第一塑料壳体92t-1和第一塑料壳体92t,且第一塑料壳体92t-1和第一塑料壳体92t相对设置,换言之,第一塑料壳体92t-1和第一塑料壳体92t相对设置于直流输出静触头210n的两侧,其中,第一塑料壳体92t-1中的第一磁块920t-1与第一塑料壳体92t中的第一磁块920t平行设置。在第一动触头411n与直流输出静触头210n分离时会产生电弧,第一磁块920t-1产生的磁场力和第一磁块920t产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向第一灭弧栅51m,使得第一灭弧栅51m对该电弧进行分割灭弧,从而达到磁场力吹弧和灭弧栅灭弧的目的,进一步提升了灭弧效率,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,在上述图22所示的直流接触器1b还包括多个第二塑料壳体的情况下,直流接触器1b对应的俯视图请一并参见图23,图23是本申请提供的直流接触器的又一结构示意图。如图23所示,上述图22所示的直流接触器1b还包括第二塑料壳体93a至第二塑料壳体93p,该第二塑料壳体93a至第二塑料壳体93p中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块。其中,上述直流输入端子11a至直流输入端子11n中任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧,设置有第二塑料壳体93a至第二塑料壳体93p中的任意两个第二塑料壳体,且任意两个第二塑料壳体相对设置,换言之,任意两个第二塑料壳体相对设置于任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧;上述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置,且任意两个第二塑料壳体中第二磁块的放置(如磁块的极性)遵从左手定则。这里的任意两个第二塑料壳体中第二磁块的具体放置位置由第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n的放置位置以及流过直流接触器1b的电流的方向(即电流方向)决定。
在触桥41a至触桥41n中任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时会产生电弧,上述任意两个第一塑料壳体中第二磁块产生的磁场力可将产生的电弧吹向上述第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n中的任意一个第二灭弧栅,使得任意一个第二灭弧栅对该电弧进行分割灭弧,从而通过平行设置的任意两个第二塑料壳体中的第二磁块来实现对电弧的定向吹弧(即将电弧吹向第二灭弧栅),进一步提升了直流接触器1b的灭弧效率;另外,由于上述任意一个第二灭弧栅设置于任意一个触桥的第二动触头所在的一侧,因此不存在电弧对吹所导致的电路短路风险,也就是说,无需在任意一个第二灭弧栅中设置绝缘隔板,成本更低,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述第二塑料壳体93a至第二塑料壳体93p的具体放置方式如图23所示,直流输入静触头110a的两侧设置有第二塑料壳体93a和第二塑料壳体93b,且第二塑料壳体93a和第二塑料壳体93b相对设置,换言之,第二塑料壳体93a和第二塑料壳体93b相对设置于直流输入静触头110a的两侧,其中,第二塑料壳体93a内嵌入的第二磁块930a与第二塑料壳体93b内嵌入的第二磁块930b平行设置。在第二动触头412a与直流输入静触头110a分离时会产生电弧,该第二磁块930a产生的磁场力和第二磁块930b产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向第二灭弧栅51a,使得第二灭弧栅51a对该电弧进行分割灭弧。同理,直流输入静触头110a至直流输入静触头110n中其它直流输入静触头的两侧的第二塑料壳体的放置方式可参见上述第二塑料壳体93a和第二塑料壳体93b的放置方式,比如,上述直流输入静触头110n的两侧设置有第二塑料壳体93p-1和第二塑料壳体93p,且第二塑料壳体93p-1和第二塑料壳体93p相对设置,换言之,第二塑料壳体93p-1和第二塑料壳体93p相对设置于直流输入静触头110n的两侧,其中,第二塑料壳体93p-1内嵌入的第二磁块930p-1与第二塑料壳体93p内嵌入的第二磁块930p平行设置。在第二动触头412n与直流输入静触头110n分离时会产生电弧,第二磁块930p-1产生的磁场力与第二磁块930p产生的磁场力可共同作用将产生的电弧吹向第二灭弧栅51n,使得第二灭弧栅51n对该电弧进行分割灭弧,从而达到磁场力吹弧和灭弧栅灭弧的目的,进一步提升了直流接触器1b的灭弧效率,适用性更强。
可以理解,上述第一塑料壳体92a至第一塑料壳体92t中第一磁块产生的磁场力的具体吹弧方向、以及上述第二塑料壳体93a至第二塑料壳体93p中第二磁块产生的磁场力的具体吹弧方向,由第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n和第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m的具体放置方式决定。其中,该具体吹弧方向可以理解为任何可以使电弧拉长,能有效放置第二灭弧栅51a至第二灭弧栅51n和第一灭弧栅51n+1至第一灭弧栅51m,并且不影响第三塑料壳体61的方向,该具体吹弧方向可根据实际应用场景确定,在此不作限制。
在一些可行的实施方式中,在上述直流接触器1b为磁保持接触器的情况下,上述电磁装置31a至电磁装置31n中的任意一个电磁装置,在电流由直流输入模块5a至直流输入模块5n中的任意一个直流输入模块流向直流输出模块4(即任意一个电磁装置中的线圈通入正向电流)时,控制上述触桥41a至触桥41n中的任意一个触桥向上述直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头和直流输入端子11a至直流输入端子11n中任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,这时已导通上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制n路高压直流电路导通的目的。可选的,上述任意一个电磁装置还可在电流由直流输出模块4流向任意一个直流输入模块(即任意一个电磁装置中的线圈通入反向电流)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离,这时已断开上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制上述n路高压直流电路断开的目的。由此可见,该磁保持接触器可实现独立控制上述n路高压直流电路导通或者断开的目的,可有效节省空间和成本,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,为方便描述,下面将以四进一出独立控制的磁保持接触器为例进行说明,这里的四进一出可以理解为四个直流输入端子(即四个输入电流)和一个直流输出端子(即一个输出电流),且四个输入电流可以被独立控制以导通或者断开4路高压直流电路。在上述一进四出的磁保持接触器中,直流输出端子21的数量为1,直流输出静触头210a至直流输出静触头210n的数量为4,直流输入端子11a至直流输入端子11n的数量为4,直流输入静触头110a至直流输入静触头110n的数量为4,触桥41a至触桥41m的数量为4,第一动触头411a至第一动触头411n的数量为4,第二动触头412a至第二动触头412n的数量为4,电磁装置31a至电磁装置31n的数量为4,灭弧栅51a至灭弧栅51m的数量为4(或者6)。
在一些可行的实施方式中,上述四进一出的磁保持接触器的截面图可以如上述图9所示,在该截面图所示的磁保持接触器的左侧结构中,直流端子112(即直流输出端子21)的一端设置有直流静触头119(即直流输出静触头),直流端子113(即直流输入端子11a)的一端设置有直流静触头120(即直流输入静触头110a);弹簧104、磁轭105、上部固定铁芯116、线圈107、软磁体108、永磁铁109(也可称为永磁体)以及下部固定铁芯110等部件可构成电磁装置(即电磁装置31a),其中,电磁装置31a中各个部件之间的位置关系如图9所示,该电磁装置31a中存在空气间隙117,上部固定铁芯116和下部固定铁芯110可构成电磁装置31a中的动铁芯,且该动铁芯连接触桥103(即触桥41a);触桥103的两端分别设置有动触头118(即第一动触头411a)和动触头126(即第二动触头412a);灭弧栅102(即灭弧栅51a)设置于直流静触头119和直流静触头120之间,且灭弧栅102中包括塑料隔板114(即绝缘隔板513a)。
其中,直流静触头119、直流静触头120、弹簧104、磁轭105、上部固定铁芯116、线圈107、软磁体108、永磁铁109、下部固定铁芯110、触桥103、动触头118、动触头126以及灭弧栅102均设置在塑料外壳101(即第三塑料壳体61)内。上述直流端子112的另一端用于连接上述直流输出模块4,直流端子113的另一端用于连接直流输入模块5a。可选的,上述磁保持接触器的左侧结构中还包括沉头固定螺钉106和安装预留孔111,其中,沉头固定螺钉106用于对磁轭105进行固定,安装预留孔111用于接入对磁保持接触器进行安装的部件。其中,磁轭105通常指本身不生产磁场且在磁路中只起磁力线传输的软磁材料,例如,导磁率比较高的软铁、A3钢(一种甲类钢)、软磁合金或者铁氧体材料。
需要说明的是,由于上述截面图所示的磁保持接触器的右侧结构与其左侧结构对称,因此,该截面图所示的磁保持接触器的右侧结构可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。另外,上述截面图所示的磁保持接触器可直接显示塑料外壳101,直流端子112,4个直流输出静触头中的直流静触头119及其相对设置的直流静触头,4个直流输入端子中的直流端子113及其相对设置的直流端子,4个直流输入静触头中的直流静触头120及其相对设置的直流静触头,4个电磁装置中的电磁装置31a及其相对设置的电磁装置,4个触桥中的触桥103及其相对设置的触桥,以及4个灭弧栅中的灭弧栅102及其相对设置的灭弧栅,该磁保持接触器中的其它部件之间的位置关系可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在电流由直流输入模块5a流向直流输出模块4时,线圈107在通入正向电流(如脉冲电流或信号电流)时会产生磁场,该线圈107产生的磁场和永磁铁109产生的磁场方向一致,线圈107产生的磁场(即磁场力)和永磁铁109产生的磁场相互叠加;这时,动铁芯会在线圈107产生的磁场、永磁铁109产生的磁场以及弹簧104的弹力作用下向上运动,使得触桥103向直流输出静触头119和直流输出静触头120的方向运动,动触头118与直流输出静触头120接触(即紧密闭合)、且动触头126与直流输出静触头120接触(即紧密闭合),从而导通直流输出模块4和直流输入模块5a所构成的直流电路(即上述n路高压直流电路中的第一路高压直流电路,n为4)。在动触头118与直流输出静触头120接触、且动触头126与直流输出静触头120接触之后,可断开线圈107的电流,永磁铁109产生的磁场会使得动铁芯保持在动触头118与直流输出静触头120接触、且动触头126与直流输出静触头120接触时其所在的位置不变。
在电流由直流输出模块4流向直流输入模块5a时,线圈107在通入反向电流时会产生磁场,该线圈107产生的磁场和永磁铁109产生的磁场方向相反,线圈107产生的磁场(即磁场力)和永磁铁109产生的磁场相互抵消;这时,动铁芯会受到重力势能并克服弹簧104的弹力向下运动,使得触桥103向远离直流输出静触头119和直流输出静触头120的方向运动,动触头118与直流输出静触头120分离(即断开)、且动触头126与直流输出静触头120断开,从而断开直流输出模块4和直流输入模块5a所构成的直流电路(即4路高压直流电路中的第一路高压直流电路)。在动触头118与直流输出静触头120分离、且动触头126与直流输出静触头120分离之后,可断开线圈107的电流,永磁铁109产生的磁场会使得动铁芯保持在动触头118与直流输出静触头120分离、且动触头126与直流输出静触头120分离时其所在的位置不变。由此可见,该磁保持接触器不需要一直给线圈通入电流来保持动触头与静触头接触或者分离,流程更加简单。需要说明的是,上述4路高压直流电路中的其它高压直流电路导通或者断开的工作原理可参见上述第一路高压直流电路导通或者断开的工作原理,以下不再赘述。由此可见,该磁保持接触器可通过对4个电磁装置中的线圈(即4个线圈)施加不同的信号电流(如正向电流或者反向电流),从而实现分别控制4路高压直流电路导通或者关断的目的,适用性强。
在一些可行的实施方式中,上述四进一出的磁保持接触器的俯视图可以如上述图10所示,塑料壳体123(即第一塑料壳体71a)和塑料壳体127(即第一塑料壳体71b)相对设置于直流静触头119(即直流输出静触头210a)的两侧;塑料壳体121(即第二塑料壳体81a)和塑料壳体122(即第二塑料壳体81b)相对设置于直流静触头120(即直流输入静触头110a)的两侧;灭弧栅102(即灭弧栅51a)上设置有排气孔115(即第一排气孔514a)。在断开上述4路高压直流电路中的第一路高压直流电路的过程中,灭弧栅102可同时对动触头126与直流静触头119断开时产生的电弧,以及动触头118与直流静触头120断开时产生的电弧进行灭弧,且灭弧栅102中的塑料隔板114可对相反方向的电弧进行隔离,从而可避免电弧对吹导致的短路风险;排气孔115可将电弧伴随产生的高热气体排出,塑料外壳101上预留的第二排气孔(图中未示出)可将排气孔115排出的高热气体排出塑料外壳101,从而保护塑料外壳101不被烧坏,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述图10所示的俯视图可直接显示:直流端子112,直流静触头119及其相邻设置的直流静触头和相对设置的直流静触头(即4个直流输出静触头);直流端子113及其相邻设置的直流端子和相对设置的直流端子(即4个直流输入端子),直流静触头120及其相邻设置的直流静触头和相对设置的直流静触头(即4个直流输入静触头);灭弧栅102及其相邻设置的灭弧栅和相对设置的灭弧栅(即4个灭弧栅);直流静触头119两侧的塑料壳体123和塑料壳体127,4个直流静触头中其它三个直流静触头两侧的2个塑料壳体,共构成4个第一塑料壳体;以及直流静触头120两侧的塑料壳体121和塑料壳体122,4个直流静触头中其它三个直流静触头两侧的2个塑料壳体(即6个第二塑料壳体),其中,塑料壳体121和塑料壳体122、以及6个第二塑料壳体可构成8个第二塑料壳体。其中,由于上述4个直流静触头中的任意一个直流静触头及其相邻的直流输出静触头共用同一个第一塑料壳体,因此存在4个第一塑料壳体。例如,直流静触头119及其相邻的一个直流静触头共用塑料壳体123,直流静触头119及其相邻的另一个直流静触头共用塑料壳体127。为方面描述,下面将以塑料壳体123、塑料壳体127、塑料壳体121以及塑料壳体122为例进行说明。
在一些可行的实施方式中,上述塑料壳体123(即第一塑料壳体71a)中嵌入有磁块(即第一磁块),塑料壳体127(即第一塑料壳体71b)中嵌入有磁块(即第一磁块),该塑料壳体123中的磁块和塑料壳体127中的磁块平行设置,且磁块的放置方式遵从左手定则。其中,上述塑料壳体123中的磁块产生的磁场力和塑料壳体127中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头126与直流输出静触头119断开时产生的电弧吹向灭弧栅102的第一栅片组,使得灭弧栅102的第一栅片组对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图10所示的4个第一塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体123和塑料壳体127的结构及其工作原理,以下不再赘述。上述塑料壳体121(即第二塑料壳体81a)内嵌入有磁块(即第二磁块810a),塑料壳体122(即第二塑料壳体81b)内嵌入有磁块(即上述第二磁块810b),该塑料壳体121中的磁块和塑料壳体122中的磁块平行设置,且磁块的放置方式遵从左手定则。其中,上述塑料壳体121中的磁块产生的磁场力和塑料壳体122中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头118与直流输出静触头120断开时产生的电弧吹向灭弧栅102的第二栅片组,使得灭弧栅102的第二栅片组对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图10所示的8个第二塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体121和塑料壳体122的结构及其工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,上述四进一出的磁保持接触器的截面图还可以如上述图13所示,在该截面图所示的磁保持接触器的左侧结构中,直流输出端子209(即直流输出端子21)的一端设置有直流输出静触头210(即直流输出静触头210a),直流输出端子201(即直流输入端子11a)的一端设置有直流输出静触头211(即直流输入静触头110a);弹簧212、磁轭205、上部固定铁芯218、线圈206、软磁体207、永磁铁208(也可称为永磁体)以及下部固定铁芯219等部件可构成电磁装置(即电磁装置31a),其中,电磁装置31a中各个部件之间的具***置关系如图13所示,上部固定铁芯218和下部固定铁芯219可构成电磁装置31a中的动铁芯,且动铁芯连接触桥216(即触桥41a);触桥216的两端分别设置有动触头203(即第一动触头411a)和动触头217(即第二动触头412a);灭弧栅210(即第一灭弧栅51n+1)和灭弧栅204(即第二灭弧栅51a)分别设置于触桥216的两侧。其中,直流输出静触头210、直流输出静触头211、弹簧212、磁轭205、线圈206、软磁体207、永磁铁208、上部固定铁芯218、下部固定铁芯219、触桥216、动触头203、动触头217、灭弧栅210以及灭弧栅204均设置在塑料外壳202(即第三塑料壳体61)内。上述直流输出端子209的另一端用于连接上述直流输出模块4,直流输出端子201的另一端用于连接直流输入模块5a。
需要说明的是,由于上述截面图所示的磁保持接触器的右侧结构与其左侧结构对称,因此,该截面图所示的磁保持接触器的右侧结构可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。另外,上述截面图所示的磁保持接触器可直接显示塑料外壳202,直流输出端子209,4个直流输出静触头中的直流输出静触头210及其相对设置的直流输出静触头,4个直流输入端子中的直流输出端子201及其相对设置的直流输出端子,4个直流输入静触头中的直流输出静触头211及其相对设置的直流输出静触头,4个电磁装置中的电磁装置31a及其相对设置的电磁装置,4个触桥中的触桥216及其相对设置的触桥,以及6个灭弧栅中的灭弧栅204、灭弧栅210及其相对设置的灭弧栅,该磁保持接触器中的其它部件之间的位置关系可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在电流由直流输入模块5a流向直流输出模块4时,线圈206在通入正向电流时会产生磁场,该线圈206产生的磁场和永磁铁208产生的磁场方向一致,线圈206产生的磁场和永磁铁208产生的磁场相互叠加;这时,动铁芯会在线圈206产生的磁场、永磁铁208产生的磁场以及弹簧212的弹力作用下向上运动,使得触桥216向直流输出静触头210和直流输出静触头211的方向运动,动触头217与直流输出静触头210接触(即紧密闭合)、且动触头203与直流输出静触头211接触,从而导通直流输出模块4和直流输入模块5a所构成的直流电路(即上述n路高压直流电路中的第一路高压直流电路,n为4)。在动触头217与直流输出静触头210接触、且动触头203与直流输出静触头211接触之后,可断开线圈206的电流,永磁铁208产生的磁场会使得动铁芯保持在动触头217与直流输出静触头210接触、且动触头203与直流输出静触头211接触时其所在的位置不变。
在电流由直流输出模块4流向直流输入模块5a时,线圈206在通入反向电流时会产生磁场,该线圈206产生的磁场和永磁铁208产生的磁场方向相反,线圈206产生的磁场(即磁场力)和永磁铁208产生的磁场相互抵消;这时,动铁芯会受到重力势能并克服弹簧212的弹力向下运动,使得触桥216向远离直流输出静触头210和直流输出静触头211的方向运动,动触头217与直流输出静触头211分离(即断开)、且动触头203与直流输出静触头211断开,从而断开直流输出模块4和直流输入模块5a所构成的直流电路(即4路高压直流电路中的第一路高压直流电路)。在动触头217与直流输出静触头211分离、且动触头203与直流输出静触头211分离之后,可断开线圈206的电流,永磁铁208产生的磁场会使得动铁芯保持在动触头217与直流输出静触头211分离、且动触头203与直流输出静触头211分离时其所在的位置不变。由此可见,该磁保持接触器不需要一直给线圈通入电流来保持动触头与静触头接触或者分离,流程更加简单,适用性强。需要说明的是,上述4路高压直流电路中的其它高压直流电路导通或者断开的工作原理可参见上述第一路高压直流电路导通或者断开的工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,上述四进一出的磁保持接触器的俯视图可以如上述图14所示,塑料壳体221(即第一塑料壳体71a)和塑料壳体222(即第一塑料壳体71b)相对设置于直流输出静触头210(即直流输出静触头210a)的两侧;塑料壳体213(即第二塑料壳体81a)和塑料壳体220(即第二塑料壳体81b)相对设置于直流输出静触头211(即直流输入静触头110a)的两侧;灭弧栅215(即第一灭弧栅51n+1)还设置有排气孔214(即第一排气孔514n+1),灭弧栅204(即第二灭弧栅51a)还设置有排气孔223(即第一排气孔510a)。在断开上述4路高压直流电路中的第一路高压直流电路的过程中,灭弧栅215可对动触头217与直流输出静触头210断开时产生的电弧进行灭弧,排气孔223可对动触头203与直流输出静触头211断开时产生的电弧进行灭弧,从而通过分开设置灭弧栅对不同方向的电弧进行灭弧,避免了电弧对吹导致的短路风险,并且这种灭弧栅的放置方式可降低磁保持接触器的整体高度;排气孔214和排气孔223可将电弧伴随产生的高热气体排出,塑料外壳202上预留的第二排气孔(图中未示出)可将排气孔214排出的高热气体排出塑料外壳202,从而保护塑料外壳202不被烧坏,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,上述图14所示的俯视图可直接显示:直流输出端子209,直流输出静触头210及其相邻设置的直流输出静触头和相对设置的直流输出静触头(即4个直流输出静触头);直流输出端子201及其相邻设置的直流输出端子和相对设置的直流输出端子(即4个直流输入端子),直流输出静触头211及其相邻设置的直流输出静触头和相对设置的直流输出静触头(即4个直流输入静触头);灭弧栅215及其相对设置的灭弧栅(即2个第一灭弧栅),灭弧栅204及其相邻设置的灭弧栅和相对设置的灭弧栅(即4个第二灭弧栅),其中,2个第一灭弧栅和4个第二灭弧栅可构成6个灭弧栅;直流输出静触头210两侧的塑料壳体221和塑料壳体222,4个直流输出静触头中其它三个直流输出静触头两侧的2个塑料壳体(即6个第一塑料壳体),其中,塑料壳体221、塑料壳体222和6个第一塑料壳体构成8个第一塑料壳体;以及直流输出静触头211两侧的塑料壳体213和塑料壳体220,4个直流输出静触头中其它三个直流输入静触头两侧的2个塑料壳体(即6个第二塑料壳体),其中,塑料壳体213、塑料壳体220和6个第二塑料壳体构成8个第二塑料壳体。为方便描述,下面将以塑料壳体221、塑料壳体222、塑料壳体213和塑料壳体220为例进行说明。
在一些可行的实施方式中,上述塑料壳体221和塑料壳体222内均嵌入有磁块(即第一磁块),且塑料壳体221和塑料壳体222中的磁块平行设置,塑料壳体221和塑料壳体222中的磁块的放置方式遵从左手定则。其中,上述塑料壳体221和塑料壳体222中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头217与直流输出静触头211分离时产生的电弧吹向灭弧栅215,使得灭弧栅215对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图14所示的8个第一塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体221和塑料壳体222的结构及其工作原理,以下不再赘述。上述塑料壳体213和塑料壳体220内嵌入有磁块(即第二磁块),且塑料壳体213和塑料壳体220中的磁块平行设置,塑料壳体213和塑料壳体220中的磁块的放置方式遵从左手定则。其中,塑料壳体213和塑料壳体220中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头203与直流输出静触头211分离时产生的电弧吹向灭弧栅204,使得灭弧栅204对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图14所示的8个第二塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体213和塑料壳体220的结构及其工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在上述直流接触器1b为常开接触器的情况下,上述电磁装置31a至电磁装置31n中的任意一个电磁装置,在电流由上述直流输入模块5a至直流输入模块5n中的任意一个直流输入模块流向直流输出模块4(即任意一个电磁装置中的线圈通电)时,控制上述触桥41a至触桥41n中的任意一个触桥向直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头、和直流输入端子11a至直流输入端子11n中任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,这时已导通上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制n路高压直流电路导通的目的。可选的,上述任意一个电磁装置还可在任意一个直流输入模块断电(即任意一个电磁装置中的线圈断电)时,控制任意一个触桥向远离任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离,这时已断开n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制n路高压直流电路断开的目的。由此可见,该常开接触器可实现独立控制n路高压直流电路导通或者断开的目的,可靠性更高;另外,不需要设置辅助触点来判断接触器的开闭状态(即导通状态或者断开状态),不容易受到环境震动的影响,稳定性高且成本更低,适用性更强。
在一些可行的实施方式中,为方便描述,下面将以三进一出独立控制的常开接触器为例进行说明,该常开接触器的具体结构可参见上述图15至图16。这里的三进一出可以理解为三个直流输入端子(即三个输入电流)和一个直流输出端子(即一个输出电流),且三个输入电流可以被独立控制以导通或者断开3路高压直流电路。在上述三进一出的常开接触器中,直流输出端子21的数量为1,直流输出静触头210a至直流输出静触头210n的数量为3,直流输入端子11a至直流输入端子11n的数量为3,直流输入静触头110a至直流输入静触头110n的数量为3,触桥41a至触桥41m的数量为3,第一动触头411a至第一动触头411n的数量为3,第二动触头412a至第二动触头412n的数量为3,电磁装置31a至电磁装置31n的数量为3,灭弧栅51a至灭弧栅51m的数量为5(或者3)。
在一些可行的实施方式中,上述三进一出的常开接触器的截面图可以如上述图15所示,在该截面图所示的常开接触器的左侧结构中,直流输出端子307(即直流输出端子21)的一端设置有直流输出静触头308(即直流输出静触头),直流输出端子301(即直流输入端子11a)的一端设置有直流输出静触头309(即直流输入静触头110a);磁轭305、线圈306、支撑弹簧310以及动铁芯319可构成电磁装置(即电磁装置31a),其中,电磁装置31a中各个部件之间的位置关系如图15所示,且动铁芯319连接触桥316(即触桥41a);触桥316的两端分别设置有动触头317(即第一动触头411a)和动触头303(即第二动触头412a);灭弧栅315(即第一灭弧栅51n+1)和灭弧栅304(即第二灭弧栅51a)分别设置于触桥316的两侧。其中,直流输出静触头308、直流输出静触头309、磁轭305、线圈306、支撑弹簧310、动铁芯319、触桥316、动触头317、动触头303、灭弧栅315以及灭弧栅304均设置在塑料外壳302(即第三塑料壳体61)内。上述直流输出端子307的另一端用于连接上述直流输出模块4,直流输出端子301的另一端用于连接直流输入模块5a。
需要说明的是,由于上述截面图所示的常开接触器的右侧结构与其左侧结构对称,因此,该截面图所示的常开接触器的右侧结构可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。另外,上述截面图所示的常开接触器可直接显示塑料外壳302,直流输出端子307,3个直流输出静触头中的直流输出静触头308及其相对设置的直流输出静触头,3个直流输入端子中的直流输出端子301及其相对设置的直流输出端子,3个直流输入静触头中的直流输出静触头309及其相对设置的直流输出静触头,3个电磁装置中的电磁装置31a及其相对设置的电磁装置,3个触桥中的触桥316及其相对设置的触桥,以及5个灭弧栅中的灭弧栅315、灭弧栅304及其相对设置的灭弧栅,该常开接触器中的其它部件之间的位置关系可参见上述左侧结构的描述,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在电流由直流输出模块4流向直流输入模块5a(即直流输出模块4通电)时,线圈306在通电之后会产生磁场,动铁芯319会在线圈306产生的磁场的作用下向上运动,使得触桥316向直流输出静触头308和直流输出静触头309的方向运动,动触头317与直流输出静触头308接触(即紧密闭合)、且动触头303与直流输出静触头309接触(即直流输出端子307通过触桥316与直流输出端子301联通),从而导通直流输出模块4和直流输入模块5a所构成的直流电路(即上述n路高压直流电路中的第一路高压直流电路,n为3)。在直流输出模块4断电时,线圈306在断电之后不再产生磁场,这时动铁芯319会在重力势能的作用下向下运动,使得触桥316向远离直流输出静触头308和直流输出静触头309的方向运动,动触头317与直流输出静触头308分离(即断开)、且动触头303与直流输出静触头309分离(即直流输出端子307和直流输出端子301分断),从而断开直流输出模块4和直流输入模块5a所构成的直流电路(即上述3路高压直流电路中的第一路高压直流电路)。需要说明的是,上述3路高压直流电路中的其它高压直流电路导通或者断开的工作原理可参见上述第一路高压直流电路导通或者断开的工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,上述三进一出独立控制的常开接触器的俯视图可以如上述图16所示,塑料壳体316(即第一塑料壳体71a)和塑料壳体314(即第一塑料壳体71b)相对设置于直流输出静触头308(即直流输出静触头210a)的两侧;塑料壳体317(即第二塑料壳体81a)和塑料壳体318(即第二塑料壳体81b)相对设置于直流输出静触头309(即直流输入静触头110a)的两侧;灭弧栅315(即第一灭弧栅51n+1)还设置有排气孔313(即第一排气孔514n+1),灭弧栅311(即第二灭弧栅51a)还设置有排气孔319(即第一排气孔510a)。在断开上述4路高压直流电路中的第一路高压直流电路的过程中,灭弧栅315可对动触头317与直流输出静触头308断开时产生的电弧进行灭弧,排气孔319可对动触头303与直流输出静触头309断开时产生的电弧进行灭弧,从而通过分开设置灭弧栅对不同方向的电弧进行灭弧,避免了电弧对吹导致的短路风险,并且这种灭弧栅的放置方式可降低常开接触器的整体高度;排气孔313和排气孔319可将电弧伴随产生的高热气体排出,塑料外壳302上预留的第二排气孔(图中未示出)可将排气孔313和排气孔319排出的高热气体排出塑料外壳302,从而保护塑料外壳302不被烧坏,适用性更强。
其中,上述图16所示的俯视图可直接显示:塑料外壳302,直流输出端子307,直流输出静触头308及其相邻设置的直流输出静触头和相对设置的直流输出静触头(即3个直流输出静触头);直流输出端子301及其相邻设置的直流输出端子和相对设置的直流输出端子(即3个直流输入端子),直流输出静触头309及其相邻设置的直流输出静触头和相对设置的直流输出静触头(即3个直流输入静触头);灭弧栅315及其相对设置的灭弧栅(即2个第一灭弧栅),灭弧栅311及其相邻设置的灭弧栅和相对设置的灭弧栅(即3个第二灭弧栅),其中,2个第一灭弧栅和3个第二灭弧栅可构成5个灭弧栅;直流输出静触头308两侧的塑料壳体316和塑料壳体314,3个直流输出静触头中其它两个直流输出静触头两侧的2个塑料壳体(即4个第一塑料壳体),其中,塑料壳体316、塑料壳体314和4个第一塑料壳体构成6个第一塑料壳体;以及直流输出静触头309两侧的塑料壳体317和塑料壳体318,3个直流输出静触头中其它两个直流输入静触头两侧的2个塑料壳体(即4个第二塑料壳体),其中,塑料壳体317、塑料壳体318和4个第二塑料壳体构成6个第二塑料壳体。为方便描述,下面将以塑料壳体316、塑料壳体314、塑料壳体317和塑料壳体318为例进行说明。
在一些可行的实施方式中,上述塑料壳体316和塑料壳体314内均嵌入有磁块(即第一磁块),且塑料壳体316和塑料壳体314中的磁块平行设置,塑料壳体316和塑料壳体314中的磁块的放置方式遵从左手定则。其中,上述塑料壳体316和塑料壳体314中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头317与直流输出静触头309分离时产生的电弧吹向灭弧栅315,使得灭弧栅315对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图16所示的6个第一塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体316和塑料壳体314的结构及其工作原理,以下不再赘述。上述塑料壳体317和塑料壳体318内嵌入有磁块(即第二磁块),且塑料壳体317和塑料壳体318中的磁块平行设置,塑料壳体317和塑料壳体318中的磁块的放置方式遵从左手定则。其中,塑料壳体317和塑料壳体318中的磁块产生的磁场力可共同作用将动触头303与直流输出静触头309分离时产生的电弧吹向灭弧栅311,使得灭弧栅311对该电弧进行分割灭弧,进一步提升了灭弧栅的灭弧效率,适用性更强。需要说明的是,上述图16所示的6个第二塑料壳体中的其它塑料壳体的结构及其工作原理可参见上述塑料壳体317和塑料壳体318的结构及其工作原理,以下不再赘述。
在一些可行的实施方式中,在直流接触器1b为常闭接触器的情况下,上述电磁装置31a至电磁装置31n中的任意一个电磁装置,在电流由直流输入模块5a至直流输入模块5n中的任意一个直流输入模块流向直流输出模块4(即任意一个电磁装置中的线圈通电)时,控制触桥41a至触桥41n中的任意一个触桥向远离直流输出静触头210a至直流输出静触头210n中的任意一个直流输出静触头和直流输入端子11a至直流输入端子11n中任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头分离、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离,这时已断开上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制上述n路高压直流电路断开的目的。可选的,任意一个电磁装置还可在任意一个直流输入模块断电(即任意一个电磁装置中的线圈断电)时,控制任意一个触桥向任意一个直流输出静触头和任意一个直流输入端子的直流输入静触头的方向运动,从而使得任意一个触桥的第一动触头与任意一个直流输出静触头接触、且任意一个触桥的第二动触头与任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,这时已导通上述n路高压直流电路中的任意一路高压直流电路,进而可实现独立控制n路高压直流电路导通的目的。
由此可见,该常闭接触器可实现独立控制n路高压直流电路导通或者断开的目的,可靠性更高;另外,不需要设置辅助触点来判断接触器的开闭状态(即导通状态或者断开状态),不容易受到环境震动的影响,稳定性高且成本更低,适用性更强。由于一个直流接触器1b(如上述磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器)就可以导通或者断开n路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器1b所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器1b的工作效率更高,适用性更强。
在本申请提供的直流接触器1b中,可通过至少两个直流输出静触头、直流输入端子(及其直流输入静触头)、电磁装置、触桥(及其动触头)、灭弧栅、嵌入第一磁块的第一塑料壳体以及嵌入第二磁块的第二塑料壳体,实现在独立控制至少两路高压直流电路导通或者断开的同时进行灭弧,从而可避免烧蚀动触头和静触头,提高了直流接触器1b的稳定性和安全性,延长了直流接触器1b的使用寿命。另外,由于一个直流接触器1b就可以导通或者断开至少两路高压直流电路,因此可有效节省直流接触器1b所占用的空间以及成本,安装更加方便,直流接触器1b的工作效率高,适用性强。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (26)
1.一种直流接触器,其特征在于,所述直流接触器包括直流输入端子、至少两个直流输出端子、至少两个电磁装置、至少两个触桥以及至少两个灭弧栅,其中,所述直流输入端子的一端设置有至少两个直流输入静触头,所述直流输入端子的另一端用于连接直流输入模块,所述至少两个直流输出端子中每个直流输出端子的一端设置有直流输出静触头,所述每个直流输出端子的另一端用于连接直流输出模块,所述至少两个触桥中每个触桥上设置有第一动触头和第二动触头;
所述至少两个电磁装置中一个电磁装置用于控制所述至少两个触桥中的一个触桥运动,其中,任意一个触桥运动用于控制所述任意一个触桥的第一动触头与所述至少两个直流输入静触头中的任意一个直流输入静触头接触、所述任意一个触桥的第二动触头与所述至少两个直流输出端子中任意一个直流输出端子的直流输出静触头接触,或者控制所述任意一个触桥的第一动触头与所述任意一个直流输入静触头分离、所述任意一个触桥的第二动触头与所述任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离;
所述至少两个灭弧栅中任意一个灭弧栅用于对所述任意一个触桥的第一动触头与所述任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧,并对所述任意一个触桥的第二动触头与所述任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧。
2.根据权利要求1所述的直流接触器,其特征在于,所述任意一个灭弧栅设置于所述任意一个直流输入静触头和所述任意一个直流输出端子的直流输出静触头之间。
3.根据权利要求2所述的直流接触器,其特征在于,所述任意一个灭弧栅中包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,所述第一栅片组朝向所述任意一个直流输入静触头,所述第二栅片组朝向所述任意一个直流输出端子的直流输出静触头,所述第一栅片组和所述第二栅片组之间通过所述绝缘隔板隔离。
4.根据权利要求3所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括多个第一塑料壳体,所述多个第一塑料壳体中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块,其中,所述任意一个直流输入静触头的两侧设置有所述多个第一塑料壳体中的任意两个第一塑料壳体,且所述任意两个第一塑料壳体相对设置,所述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置;
所述任意两个第一塑料壳体中第一磁块产生的磁场力用于将所述任意一个触桥的第一动触头与所述任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧吹向所述任意一个灭弧栅的第一栅片组。
5.根据权利要求4所述的直流接触器,其特征在于,所述每个第一塑料壳体内嵌入有垂直放置的两个第一磁块,且所述每个第一塑料壳体中两个第一磁块垂直相交的一端设置有隔磁材料,所述每个第一塑料壳体的两个第一磁块分别朝向所述任意一个直流输入静触头与其相邻的直流输入静触头。
6.根据权利要求3-5任一项所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括多个第二塑料壳体,所述多个第二塑料壳体中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块,其中,所述任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧设置有所述多个第二塑料壳体中的任意两个第二塑料壳体,且所述任意两个第二塑料壳体相对设置,所述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置;
所述任意两个第二塑料壳体中第二磁块产生的磁场力用于将所述任意一个触桥的第二动触头与所述任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时产生的电弧吹向所述任意一个灭弧栅的第二栅片组。
7.根据权利要求1所述的直流接触器,其特征在于,所述至少两个灭弧栅包括至少一个第一灭弧栅和至少两个第二灭弧栅,所述至少一个第一灭弧栅中的任意一个第一灭弧栅和所述至少两个第二灭弧栅中的任意一个第二灭弧栅分别设置于所述任意一个触桥的两端,所述任意一个第一灭弧栅设置于所述任意一个触桥与所述至少两个触桥中的另一个触桥之间,所述任意一个触桥与所述另一个触桥相对设置,且所述任意一个第一灭弧栅设置于所述任意一个直流输入静触头朝向所述电磁装置的一侧。
8.根据权利要求7所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括多个第一塑料壳体,所述多个第一塑料壳体中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块,其中,所述任意一个直流输入静触头的两侧设置有所述多个第一塑料壳体中的任意两个第一塑料壳体,且所述任意两个第一塑料壳体相对设置,所述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置;
所述任意两个第一塑料壳体中第一磁块产生的磁场力用于将所述任意一个触桥的第一动触头与所述任意一个直流输入静触头分离时产生的电弧吹向所述任意一个第一灭弧栅。
9.根据权利要求7或8所述的直流接触器,其特征在于,所述任意一个第一灭弧栅中包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,所述第一栅片组朝向所述任意一个触桥,所述第二栅片组朝向所述另一个触桥,所述第一栅片组和所述第二栅片组之间通过所述绝缘隔板隔离。
10.根据权利要求7-9任一项所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括多个第二塑料壳体,所述多个第二塑料壳体中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块,其中,所述任意一个直流输出端子的直流输出静触头的两侧设置有所述多个第二塑料壳体中的任意两个第二塑料壳体,且所述任意两个第二塑料壳体相对设置,所述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置;
所述任意两个第二塑料壳体中第二磁块产生的磁场力用于将所述任意一个触桥的第二动触头与所述任意一个直流输出端子的直流输出静触头分离时产生的电弧吹向所述任意一个第二灭弧栅。
11.根据权利要求1-10任一项所述的直流接触器,其特征在于,所述至少两个灭弧栅中每个灭弧栅设置有第一排气孔;
所述第一排气孔用于将所述电弧产生的气体排出。
12.根据权利要求11所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括第三塑料壳体,所述至少两个电磁装置、所述至少两个触桥、所述至少两个直流输入静触头、所述至少两个直流输出端子的直流输出静触头以及所述至少两个灭弧栅均设置在所述第三塑料壳体内,所述第三塑料壳体设置有第二排气孔;
所述第二排气孔用于将所述第一排气孔排出的气体排出所述第三塑料壳体。
13.根据权利要求1-12任一项所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器包括磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器。
14.一种直流接触器,其特征在于,所述直流接触器包括直流输出端子、至少两个直流输入端子、至少两个电磁装置、至少两个触桥以及至少两个灭弧栅,其中,所述直流输出端子的一端设置有至少两个直流输出静触头,所述直流输出端子的另一端用于连接直流输出模块,所述至少两个直流输入端子中每个直流输入端子的一端设置有直流输入静触头,所述每个直流输入端子的另一端用于连接直流输入模块,所述至少两个触桥中每个触桥上设置有第一动触头和第二动触头;
所述至少两个电磁装置中一个电磁装置用于控制所述至少两个触桥中的一个触桥运动,其中,任意一个触桥运动用于控制所述任意一个触桥的第一动触头与所述至少两个直流输出静触头中的任意一个直流输出静触头接触、所述任意一个触桥的第二动触头与所述至少两个直流输入端子中任意一个直流输入端子的直流输入静触头接触,或者控制所述任意一个触桥的第一动触头与所述任意一个直流输出静触头分离、所述任意一个触桥的第二动触头与所述任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离;
所述至少两个灭弧栅中任意一个灭弧栅用于对所述任意一个触桥的第一动触头与所述任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧进行灭弧,并对所述任意一个触桥的第二动触头与所述任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时产生的电弧进行灭弧。
15.根据权利要求14所述的直流接触器,其特征在于,所述任意一个灭弧栅设置于所述任意一个直流输出静触头和所述任意一个直流输入端子的直流输入静触头之间。
16.根据权利要求15所述的直流接触器,其特征在于,所述任意一个灭弧栅中包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,所述第一栅片组朝向所述任意一个直流输出静触头,所述第二栅片组朝向所述任意一个直流输入端子的直流输入静触头,所述第一栅片组和所述第二栅片组之间通过所述绝缘隔板隔离。
17.根据权利要求16所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括多个第一塑料壳体,所述多个第一塑料壳体中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块,其中,所述任意一个直流输出静触头的两侧设置有所述多个第一塑料壳体中的任意两个第一塑料壳体,所述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置;
所述任意两个第一塑料壳体中第一磁块产生的磁场力用于将所述任意一个触桥的第一动触头与所述任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧吹向所述任意一个灭弧栅的第一栅片组。
18.根据权利要求17所述的直流接触器,其特征在于,所述每个第一塑料壳体内嵌入有垂直放置的两个第一磁块,且所述每个第一塑料壳体中两个第一磁块垂直相交的一端设置有隔磁材料,所述每个第一塑料壳体的两个第一磁块分别朝向所述任意一个直流输出静触头与其相邻的直流输出静触头。
19.根据权利要求16-18任一项所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括多个第二塑料壳体,所述多个第二塑料壳体中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块,其中,所述任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧设置有所述多个第二塑料壳体中的任意两个第二塑料壳体,且所述任意两个第二塑料壳体相对设置,所述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置;
所述任意两个第二塑料壳体中第二磁块产生的磁场力用于将所述任意一个触桥的第二动触头与所述任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时产生的电弧吹向所述任意一个灭弧栅的第二栅片组。
20.根据权利要求14所述的直流接触器,其特征在于,所述至少两个灭弧栅包括至少一个第一灭弧栅和至少两个第二灭弧栅,所述至少一个第一灭弧栅中的任意一个第一灭弧栅和所述至少两个第二灭弧栅中的任意一个第二灭弧栅分别设置于所述任意一个触桥的两端,所述任意一个第一灭弧栅设置于所述任意一个触桥与所述至少两个触桥中的另一个触桥之间,所述任意一个触桥与所述另一个触桥相对设置,且所述任意一个第一灭弧栅设置于所述任意一个直流输出静触头朝向所述电磁装置的一侧。
21.根据权利要求20所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括多个第一塑料壳体,所述多个第一塑料壳体中每个第一塑料壳体内嵌入有第一磁块,其中,所述任意一个直流输出静触头的两侧设置有所述多个第一塑料壳体中的任意两个第一塑料壳体,且所述任意两个第一塑料壳体相对设置,所述任意两个第一塑料壳体中的第一磁块平行设置;
所述任意两个第一塑料壳体中第一磁块产生的磁场力用于将所述任意一个触桥的第一动触头与所述任意一个直流输出静触头分离时产生的电弧吹向所述任意一个第一灭弧栅。
22.根据权利要求20或21所述的直流接触器,其特征在于,所述任意一个第一灭弧栅中包括第一栅片组、第二栅片组以及绝缘隔板,其中,所述第一栅片组朝向所述任意一个触桥,所述第二栅片组朝向所述另一个触桥,所述第一栅片组和所述第二栅片组之间通过所述绝缘隔板隔离。
23.根据权利要求20-22任一项所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括多个第二塑料壳体,所述多个第二塑料壳体中每个第二塑料壳体内嵌入有第二磁块,其中,所述任意一个直流输入端子的直流输入静触头的两侧设置有所述多个第二塑料壳体中的任意两个第二塑料壳体,且所述任意两个第二塑料壳体相对设置,所述任意两个第二塑料壳体中的第二磁块平行设置;
所述任意两个第二塑料壳体中第二磁块产生的磁场力用于将所述任意一个触桥的第二动触头与所述任意一个直流输入端子的直流输入静触头分离时产生的电弧吹向所述任意一个第二灭弧栅。
24.根据权利要求14-23任一项所述的直流接触器,其特征在于,所述至少两个灭弧栅中每个灭弧栅设置有第一排气孔;
所述第一排气孔用于将所述电弧产生的气体排出。
25.根据权利要求24所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器还包括第三塑料壳体,所述至少两个电磁装置、所述至少两个触桥、所述至少两个直流输出静触头、所述至少两个直流输入端子的直流输入静触头以及所述至少两个灭弧栅均设置在所述第三塑料壳体内,所述第三塑料壳体设置有第二排气孔;
所述第二排气孔用于将所述第一排气孔排出的气体排出所述第三塑料壳体。
26.根据权利要求14-25任一项所述的直流接触器,其特征在于,所述直流接触器包括磁保持接触器、常开接触器或者常闭接触器。
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