供电系统及开关单元技术方案

本申请提供一种供电系统及开关单元，供电系统包括开关，开关包括开关单元和操作机构，开关单元包括灭弧功能件、静触头组件、动触头和第一磁体组件；灭弧功能件位于灭弧功能件内部；动触头位于灭弧功能件内部且能够相对静触头组件运动，操作机构接收到分闸信号时，控制开关单元断开，以使动触头与静触头组件分离，动触头和静触头组件分离的过程中，二者之间形成电弧；第一磁体组件的至少部分磁感线的方向与电弧的电流方向相交，以驱动电弧朝向灭弧功能件运动，第一磁体组件包括间隔设置的第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体共同用于增长电弧的运动路径以及增加电弧与灭弧功能件的接触面积，提升灭弧功能件对电弧的冷却效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
供电系统及开关单元


[0001]本申请涉及开关
，特别涉及一种供电系统及开关单元。

技术介绍

[0002]开关是一种用于接通或分断一个或多个电路中电流的电子元件，开关在电力系统中通常起着控制作用和保护作用，开关在切断电流的过程中随之会产生电弧。电弧的产生延长了电路的开断时间，且电弧的温度高，容易使开关变形、熔化，危及供电系统的安全运行，造成人员伤亡和财产的重大损失。开关在使用过程中需要对电弧进行冷却处理，以降低电弧带来的危害，而现有技术中，对电弧的冷却效果欠佳，特别是在较高温度处的电弧不能得到有效冷却。

技术实现思路

[0003]本申请提供开关具有较好断开能力的供电系统。
[0004]第一方面，本申请一种供电系统，包括控制单元、开关、直流源和功率变化单元，所述开关电连接在所述直流源和所述功率变化单元之间，所述控制单元用于在所述直流源或所述功率变化单元故障时发送分闸信号至所述开关，所述开关包括开关单元和操作机构，所述操作机构用于接收所述分闸信号且控制所述开关单元断开或者闭合，所述开关单元包括灭弧功能件、静触头组件、动触头和第一磁体组件，所述静触头组件位于所述灭弧功能件内部；所述动触头位于所述灭弧功能件内部且能够相对所述静触头组件运动，所述操作机构接收到所述分闸信号时，控制所述开关单元断开，以使所述动触头与所述静触头组件分离，所述动触头和所述静触头组件分离的过程中，二者之间形成电弧；所述第一磁体组件的至少部分磁感线的方向与所述电弧的电流方向相交，以驱动所述电弧朝向所述灭弧功能件运动，所述第一磁体组件包括间隔设置的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述电弧的运动路径以及增加所述电弧与所述灭弧功能件的接触面积，提升所述灭弧功能件对所述电弧的冷却效果。
[0005]通过第一磁体组件中第一磁体和第二磁体的共同作用，一方面，电弧同时受到第一磁体和第二磁体的磁场力的作用，电弧同时被两个磁体的磁场力拉伸而使电弧的弯曲程度更大，电弧被拉长的程度更大，更有利于电弧的冷却；另一方面，电弧靠近静触头组件与动触头的两端为电弧中温度较高的部位，由于设置两个磁体即第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体中磁感线密度最大的区域分别分布在靠近静触头组件和靠近动触头的一侧，从而使电弧靠近静触头组件与动触头的两端处于磁场强度较大的位置，电弧在温度较高的部位所受磁场力大、运动路径更长，更有利于提高电弧的冷却效率；再一方面，通过磁场力的作用将电弧移动至灭弧功能件上，通过灭弧功能件对电弧进行二次冷却，最大限度地提升开关的分断能力，且灭弧功能件结构简单、成本较低。
[0006]在一种可能的实现方式中，所述静触头组件包括间隔设置的第一静触头和第二静触头，所述动触头包括相对设置的第一端和第二端，所述操作机构能够控制所述动触头转
动，所述开关单元处于所述闭合状态时，所述第一端和所述第二端分别与所述第一静触头和所述第二静触头连接，以将电流导通；所述开关单元处于所述断开状态时，所述动触头旋转以使所述第一端与所述第一静触头分离、所述第二端与所述第二静触头分离，以将电流切断，且在所述第一端与所述第一静触头之间形成第一电弧；所述第一磁体和所述第二磁体位于所述第一电弧的一侧，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。
[0007]通过第一静触头和第二静触头、动触头的第一端和第二端的设置，开关单元的连接性能更好，提升开关单元开断能力。
[0008]在一实施方式中，所述静触头组件相对所述灭弧功能件固定，所述动触头可相对所述静触头组件和所述灭弧功能件转动，所述操作机构通过控制所述动触头逆时针旋转，所述动触头与所述静触头组件分离，使所述开关从闭合状态转化为断开状态。
[0009]在一实施方式中，所述灭弧功能件为一体化结构，所述第一子功能件和所述第二子功能件一体成型结构强度高。
[0010]在一实施方式中，所述灭弧功能件与所述动触头为一体化结构。
[0011]在一实施方式中，所述第一子功能件与所述动触头为一体化结构，所述第二子功能件为一体化结构，所述第一子功能件与所述第二子功能件通过焊接、粘接等方式连接成所述灭弧功能件。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述灭弧功能件包括绝缘壳体或者金属栅片组中的至少一种。其中绝缘壳体为采用绝缘材料制成的壳体，能够有效冷却电弧。金属栅片组中包括绝缘板和位于绝缘板中的金属片，其中金属栅片组中的金属片与动触头不连接，且与动触头绝缘，金属片能够提升对电弧的冷却效果。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述第一磁体和所述第二磁体同向排列，以驱动所述第一电弧均朝向所述灭弧功能件的同一侧运动且增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。其中，第一磁体和第二磁体同向排列，以驱动第一电弧均朝向灭弧功能件的同一侧运动且增加第一电弧的运动路径以及增加第一电弧与灭弧功能件的接触面积。第一磁体和第二磁体同向排列是指第一磁体和第二磁体的北极和南极的排布是同向的。
[0014]在一实施方式中，所述第一磁体和所述第二磁体的南极均靠近所述第一电弧设置且所述北极远离所述第一电弧设置，且所述南极和北极的所述排布方向与第一子功能件或者第二子功能件的表面共面，或者所述南极和北极的所述排布方向与第一子功能件或者第二子功能件的径向相同。
[0015]在一实施方式中，所述第二磁体位于所述第一磁体沿第三方向的一侧，所述第一磁体和所述第二磁体的南极均靠近所述第一电弧设置且北极远离所述第一电弧设置，所述第一磁体和所述第二磁体共同驱动所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，所述第一电弧同时受所述第一磁体和所述第二磁体的磁场力作用而使第一电弧被拉长的程度更大，更有利于第一电弧的冷却。
[0016]在一实施方式中，所述第一磁体和所述第二磁体的北极均靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置，所述第二磁体位于所述第一磁体沿第三方向的一侧，所述第一磁体和所述第二磁体的北极均靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置，所述第一磁体和所
述第二磁体共同驱动第一电弧朝向第二子功能件运动，第一电弧同时受第一磁体和第二磁体的磁场力作用而使第一电弧被拉长的程度更大，更有利于电弧的冷却。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体均同向排列，以驱动所述第一电弧均朝向所述灭弧功能件的同一侧运动且增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。
[0018]在一实施方式中，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体沿第三方向依次排列，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的北极均靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体共同驱动第一电弧朝向第二子功能件运动。第一电弧同时受三个磁体的磁场力作用而使第一电弧被拉长的程度更大，更有利于电弧的冷却，且使第一电弧温度较高的两端被拉伸的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电系统，其特征在于，包括控制单元、开关、直流源和功率变化单元，所述开关电连接在所述直流源和所述功率变化单元之间，所述控制单元用于在所述直流源或所述功率变化单元故障时发送分闸信号至所述开关，所述开关包括开关单元和操作机构，所述操作机构用于接收所述分闸信号且控制所述开关单元断开或者闭合，所述开关单元包括：灭弧功能件；静触头组件，位于所述灭弧功能件内部；动触头，位于所述灭弧功能件内部且能够相对所述静触头组件运动，所述操作机构接收到所述分闸信号时，控制所述开关单元断开，以使所述动触头与所述静触头组件分离，所述动触头和所述静触头组件分离的过程中，二者之间形成电弧；第一磁体组件，所述第一磁体组件的至少部分磁感线的方向与所述电弧的电流方向相交，以驱动所述电弧朝向所述灭弧功能件运动，所述第一磁体组件包括间隔设置的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述电弧的运动路径或者增加所述电弧与所述灭弧功能件的接触面积，提升所述灭弧功能件对所述电弧的冷却效果。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述静触头组件包括间隔设置的第一静触头和第二静触头，所述动触头包括相对设置的第一端和第二端，所述操作机构能够控制所述动触头转动，所述开关单元处于所述闭合状态时，所述第一端和所述第二端分别与所述第一静触头和所述第二静触头连接，以将电流导通；所述开关单元处于所述断开状态时，所述动触头旋转以使所述第一端与所述第一静触头分离、所述第二端与所述第二静触头分离，以将电流切断，且在所述第一端与所述第一静触头之间形成第一电弧；所述第一磁体和所述第二磁体位于所述第一电弧的一侧，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体同向排列，以驱动所述第一电弧均朝向所述灭弧功能件的同一侧运动且增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。4.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体均同向排列，以驱动所述第一电弧均朝向所述灭弧功能件的同一侧运动且增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。5.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述灭弧功能件包括相对设置的第一子功能件和第二子功能件，所述第一磁体和所述第二磁体反向排列，所述第一磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，所述第二磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第二子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第一磁体用于增加所述第一电弧与所述第一子功能件的接触面积，所述第二磁体用于增加所述第一电弧与所述第二子功能件的接触面积，以使所述第一子功能件和所述第二子功能件均用于冷却所述第一电弧。6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体依次排列，所述第三磁体与所述第二磁体反向排列，所述第三磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第三磁体用于增加所述第一电弧与所述第一子功能件的接触
面积，以提升所述第一子功能件对所述第一电弧的冷却效果。7.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体依次排列，所述第二磁体与所述第三磁体同向排列，所述第三磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第二子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第三磁体用于增加所述第一电弧与所述第二子功能件的接触面积，以提升所述第二子功能件对所述第一电弧的冷却效果。8.根据权利要求5所述的供电系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙吉升，张秀锋，赵福高，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：