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，供电系统包括控制单元、开关、直流源和功率变化单元，开关包括开关单元和操作机构，操作机构用于接收分闸信号且控制开关单元断开或者闭合，开关单元包括第一静触头、动触头和第一灭弧结构，开关单元在断开时，动触头围绕旋转中心相对第一静触头旋转第一夹角而与第一静触头分离并产生第一电弧；第一灭弧结构包括第一灭弧端部和第二灭弧端部，第一灭弧端部和动触头的旋转中心之间的连线为第一线，第二灭弧端部与动触头的旋转中心的连线为第二线，第一线和第二线之间的夹角为第二夹角，第二夹角的角度值大于或者等于第一夹角的角度值。本申请提供的开关单元的第一灭弧结构可有效熄灭电弧。开关单元的第一灭弧结构可有效熄灭电弧。开关单元的第一灭弧结构可有效熄灭电弧。

【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熄灭电弧，以降低电弧带来的危害，而现有技术中，对熄灭电弧的效果欠佳。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种灭弧效果较佳的供电系统及开关单元。
[0004]第一方面，本申请提供一种供电系统，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，所述开关单元包括第一静触头、动触头和第一灭弧结构；所述动触头具有旋转中心，所述动触头能够围绕所述旋转中心相对所述第一静触头旋转，所述动触头用于与所述第一静触头断开或者闭合；所述开关单元在断开时，所述动触头围绕所述旋转中心相对所述第一静触头旋转第一夹角而与所述第一静触头分离并产生第一电弧；所述第一灭弧结构位于所述第一静触头周围，用于熄灭所述第一电弧，所述第一灭弧结构包括第一灭弧端部和第二灭弧端部，所述第一灭弧端部和所述动触头的旋转中心之间的连线为第一线，所述第二灭弧端部与所述动触头的旋转中心的连线为第二线，所述第一线和所述第二线之间的夹角为第二夹角，所述第二夹角的角度值大于或者等于所述第一夹角的角度值。
[0005]当第二夹角大于或者等于第一夹角时，使得第一灭弧结构的尺寸大于或者至少与第一电弧的尺寸相当；或者说，由于第一电弧会远离动触头移动，而朝向第一灭弧结构移动，当第二夹角大于或者等于第一夹角时第一灭弧结构能够覆盖第一电弧移动的大部分路径或者所有路径，更好的切断第一电弧，以能够熄灭第一电弧，提升灭弧效果。其中，动触头的旋转中心为动触头旋转的轴线，也称动触头的旋转中轴线。
[0006]在一种可能的实现方式中，所述第一静触头包括第一接触端，所述动触头包括第一端，所述第一端用于与所述第一接触端断开或者闭合，所述第一电弧形成在所述第一端和所述第一接触端之间，所述第一端与所述第一接触端位于所述第一线和所述第二线之间，以提升灭弧效果。由于第一电弧形成在第一端和第一接触端之间，即第一电弧的两端弧脚分别位于第一端和第一接触端，所述第一端与所述第一接触端位于所述第一线和所述第二线之间，提升第一灭弧结构的灭弧效果。
[0007]在一种可能的实现方式中，当动触头和第一静触头断开时，第一接触端与动触头
的旋转中心的连线为第三线，第一端与动触头的旋转中心的连线为第四线，第三线和第四线之间的夹角为第一夹角。第三线中所取的第一接触端的位置、第四线中所取的第一端的位置在动触头和第一静触头闭合时重合。第一线中所取的第一灭弧端部的位置、第二线中所取的第二灭弧端部的位置为能够使得第二夹角最大的位置。以使得第一灭弧结构能够有效灭弧。
[0008]在一种可能的实现方式中，第三线和第四线位于第一线和第二线之间，以提升灭弧效果。使得第一灭弧结构能够更好的切断第一电弧，提升灭弧效果。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述第一接触端的端部具有第一静接触面，所述第一静接触面具有第一接触点，所述第一接触点位于所述第一静接触面靠近所述第一灭弧结构的一端，所述第一端用于与所述第一接触端断开时，所述第一端经过所述第一接触点而与所述第一接触端分离。在本实现方式中，第一接触点是动触头的第一端与第一静触头相分离的位置，也是第一电弧起弧的位置，当第一接触点位于第一静接触面靠近第一灭弧结构的一端时，可使得第一电弧在刚开始产生时就快速的进入第一灭弧结构，被第一灭弧结构切断熄灭，以提升灭弧效果。
[0010]在一种可能的实现方式中，在所述动触头和所述第一静触头断开时，所述动触头与所述第一静触头之间形成第一断口，所述第一灭弧结构包括多个依次间隔排布的第一灭弧栅片，每相邻的两个所述第一灭弧栅片之间的间隙构成第一灭弧开口，所述第一灭弧开口与所述第一断口连通且相对设置，以提升灭弧效果。第一电弧被第一灭弧栅片切割进入第一灭弧开口中，第一灭弧开口相当于一个空气电阻，第一电弧需要击穿第一灭弧开口而消耗一定能量，而第一灭弧结构中具有多个第一灭弧开口，多个第一灭弧开口可提升灭弧效果。
[0011]在一种可能的实现方式中，壳体包括沿第一方向相对设置的第一侧边框和第二侧边框，相较于第二侧边框，第一静触头更邻近第一侧边框设置；相较于第一侧边框，第二静触头更邻近第二侧边框设置；在第一方向上，第一灭弧结构位于第一侧边框和第二侧边框之间，第一灭弧结构包括多个沿第一方向间隔排布的第一灭弧栅片。
[0012]其中，将第一灭弧结构位于第一侧边框和第二侧边框之间，第一侧边框和第二侧边框之间可容纳更多个第一灭弧栅片，多个第一灭弧栅片沿第一方向间隔排布，其中第一灭弧栅片沿第二方向延伸，可提升灭弧效果。并且将第一静触头邻近第一侧边框设置，动触头的第一端在断开时邻近第二侧边框设置，而第一电弧的两端分别位于第一静触头和第一端，使得第一灭弧结构能够有效的熄灭第一电弧，在本申请中，第一电弧与第一灭弧结构沿第二方向相对设置，使得第一灭弧结构能够收容大部分第一电弧，以将第一电弧熄灭。其中第一灭弧栅片的材质为金属，用于将第一电弧切割，以熄灭电弧。
[0013]在一种可能的实现方式中，第一灭弧结构沿第一方向的尺寸大于第一断口沿第一方向的尺寸，以提升灭弧效果。由于第一电弧形成于第一断口之间，使得第一灭弧结构沿第一方向的尺寸大于第一电弧沿第一方向的尺寸，进而可有效吸收第一电弧，进而提升灭弧效果。
[0014]在一种可能的实现方式中，相邻第一灭弧栅片之间的间隙沿第一方向的尺寸与第一灭弧栅片沿第一方向的尺寸的比值为(1
‑
1.5)∶1。即第一灭弧开口沿第一方向的尺寸与第一灭弧栅片沿第一方向的尺寸的比值为(1
‑
1.5)∶1。这个尺寸比值设置可使得在壳体内
分布较多的第一灭弧栅片，提升灭弧效果。
[0015]在一种可能的实现方式中，第一灭弧端部和第二灭弧端部之间的第一灭弧栅片沿第一方向的尺寸相同，以使加工工艺简单。
[0016]在一种可能的实现方式中，第一灭弧栅片沿第二方向的尺寸自第一灭弧结构的中间向两端逐渐增加，使得第一灭弧结构朝向动触头的一端呈弧形，以延长切断第一电弧的栅片尺寸，第一灭弧端部和第二灭弧端部之间的第一灭弧栅片沿第一方向的尺寸相同，以使加工工艺简单。
[0017]在一种可能的实现方式中，第一灭弧结构呈弧形设置，围绕在第一断口的周侧设置，以提升灭弧效果。弧形的第一灭弧结构可适配于当壳体为圆形或者椭圆形的结构。
[0018]在一种可能的实现方式中，至少部本文档来自技高网...

【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：第一静触头；动触头，具有旋转中心，所述动触头能够围绕所述旋转中心相对所述第一静触头旋转，所述动触头用于与所述第一静触头断开或者闭合；所述开关单元在断开时，所述动触头围绕所述旋转中心相对所述第一静触头旋转第一夹角而与所述第一静触头分离并产生第一电弧；第一灭弧结构，位于所述第一静触头周围，用于熄灭所述第一电弧，所述第一灭弧结构包括第一灭弧端部和第二灭弧端部，所述第一灭弧端部和所述动触头的旋转中心之间的连线为第一线，所述第二灭弧端部与所述动触头的旋转中心的连线为第二线，所述第一线和所述第二线之间的夹角为第二夹角，所述第二夹角的角度值大于或者等于所述第一夹角的角度值。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述第一静触头包括第一接触端，所述动触头包括第一端，所述第一端用于与所述第一接触端断开或者闭合，所述第一电弧形成在所述第一端和所述第一接触端之间，所述第一端与所述第一接触端位于所述第一线和所述第二线之间，以提升灭弧效果。3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一接触端的端部具有第一静接触面，所述第一静接触面具有第一接触点，所述第一接触点位于所述第一静接触面靠近所述第一灭弧结构的一端，所述第一端用于与所述第一接触端断开时，所述第一端经过所述第一接触点而与所述第一接触端分离。4.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，在所述动触头和所述第一静触头断开时，所述动触头与所述第一静触头之间形成第一断口，所述第一灭弧结构包括多个依次间隔排布的第一灭弧栅片，每相邻的两个所述第一灭弧栅片之间的间隙构成第一灭弧开口，所述第一灭弧开口与所述第一断口连通且相对设置，以提升灭弧效果。5.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，至少部分所述第一灭弧结构为弧形结构。6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述第一灭弧结构为弧形结构，所述第二夹角的角度值大于或者等于120
°
；或者所述第一灭弧结构为弧形结构，所述第二夹角的角度值大于或者等于140
°
，且小于或者等于180
°
。7.根据权利要求6所述的供电系统，其特征在于，所述第一灭弧结构包括多个依次间隔排布的第一灭弧栅片，所述多个第一灭弧栅片呈扇形排列，相邻的两个所述第一灭弧栅片的延伸方向相交。8.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述第一灭弧结构包括第一灭弧部分和第二灭弧部分，所述第一灭弧部分包括多个依次间隔排布的第一灭弧栅片，所述第二灭弧部分包括多个依次间隔排布的第一灭弧栅片，所述第一灭弧部分中的多个第一灭弧栅片的排列方向与所述第二灭弧部分中的多个第一灭弧栅片的排列方向相交。
9.根据权利要求8所述的供电系统，其特征在于，所述第一灭弧部分中的所有第一灭弧栅片自所述第二灭弧部分向靠近所述第一静触头的方向依次排列。10.根据权利要求8所述的供电系统，其特征在于，所述第一灭弧部分为弧形结构，所述第一灭弧部分中的多个第一灭弧栅片沿第一弧形排列，所述第一灭弧部分相较于所述第二灭弧更靠近所述第一静触头；所述第二灭弧部分中的多个第一灭弧栅片沿第二弧形排列，所述第一弧形的曲率半径小于所述第二弧形的曲率半径；或者所述第一灭弧部分中的多个第一灭弧栅片沿第六方向排列，所述第六方向与所述第一灭弧部分中的第一灭弧栅片的延伸方向相交，所述第一灭弧部分相较于所述第二灭弧部分更靠近所述第一静触头；所述第二灭弧部分为弧形结构，所述第二灭弧部分中的多个第一灭弧栅片沿第二弧形排布，且所述第六方向与所述第二弧形的延伸方向相交。11.根据权利要求8所述的供电系统，其特征在于，所述第一灭弧部分中的多个第一灭弧栅片沿第七方向排列，所述第七方向与所述第一灭弧部分中的第一灭弧栅片的延伸方向相交，所述第二灭弧部分中的多个第一灭弧栅片沿第八方向排列，所述第八方向与所述第二灭弧部分中的第一灭弧栅片的延伸方向相交，且所述第七方向与所述第八方向相交，所述第一灭弧部分相较于所述第二灭弧部分更靠近所述第一静触头。12.根据权利要求1
‑
11任一项所述的供电系统，其特征在于，所述第一灭弧结构包括多个依次间隔排布的第一灭弧栅片，所述第一灭弧栅片朝向所述动触头的一端设有向背离所述动触头的方向凹陷的第一凹槽，所述动触头远离所述旋转中心的第一端位于所述第一凹槽内且与所述第一凹槽的内壁间隔。13.根据权利要求12所述的供电系统，其特征在于，所述动触头的第一端包括间隔排布的第一动接触片和第二动接触片，当所述动触头与所述第一静触头闭合时，所述第一动接触片和所述第二动接触片夹设在所述第一静触头的两侧且与所述第一静触头电连接，所述第一动接触片远离所述旋转中心的一端设有第一延伸部，所述第一延伸部延伸至所述第一凹槽内。14.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一灭弧结构包括多个依次间隔排布的第一灭弧栅片，位于所述第一灭弧端部的第一灭弧栅片为第一端部灭弧栅片，所述第一端部灭弧栅片与所述第一静触头电连接。15.根据权利要求14所述的供电系统，其特征在于，所述第一端部灭弧栅片包括相连接的第一弯曲部和第一平板部，与所述第一平板部相邻设置的第一灭弧栅片与所述第一平板部间隔排布，所述第一弯曲部远离所述第一平板部的一端与所述第一静触头电连接，所述第一弯曲部用于在所述第一接触端与所述第一端分离时驱动所述第一电弧朝向所述第一灭弧结构运动，以提升灭弧效果。16.根据权利要求15所述的供电系统，其特征在于，所述第一弯曲部包括依次相连的第一平直子部、第一弯曲子部、第二平直子部、第二弯曲子部和第三平直子部，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙吉升，马建飞，张秀锋，田晓康，吴加镜，
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：