專利名稱：一種磁控開關的制作方法
技術領域：
本發明公開了一種磁控開關，特別適用于油田、井下等對防爆性能有特殊要求的場合以及高電壓、大電流等工況條件下使用，屬電開關技術的改進。
油田、井下等具有可燃性氣體存在的場合以及高電壓、大電流、潮濕、多塵工況條件下使用的電開關為安全計，對滅弧、防爆性能有特殊要求，目前較多使用的是一種帶波紋管滅弧室結構的電開關，該種電開關在觸頭開、合中產生的電弧被安全密封在波紋管滅弧室內而與外界完全隔絕，因而使用安全是其優點，但因波紋管滅弧室在觸頭開、合的操作中也一樣會出現伸、縮動作，長時間的反復伸、縮會因疲勞破壞而波紋管產生破裂，而影響其使用的可靠性，這種反復的伸、縮也使波紋管的使用壽命大大降低，特別當在高電壓、大電流回路中使用時，為提高滅弧性能，一般都采用將波紋管滅弧室內抽真空或向其內填充滅弧介質的辦法來實現，但這些辦法也都因受波紋管本身的強度和剛度的限制而使該種電開關在滅弧性能的提高受到限制，且因波紋管生產工藝復雜，制造較難，費用昂貴也影響其使用。
針對上述電開關在使用上的不足之處，本發明的目的是提供一種使用壽命長，滅弧性能好，運行安全、可靠，適用性強，應用廣泛的磁控開關，同時本發明磁控開關的公開也為永磁體材料的應用開創了一個新的領域。
本發明的目的是這樣實現的一種磁控開關，由底板、外殼、動、靜觸頭、滅弧裝置、操作裝置、安全裝置、接線端子等組成，其特征是動、靜觸頭完全被封閉在滅弧室殼體內，其間動觸頭還同一內置永磁體磁塊聯成一體；操作裝置與滅弧室殼體相貼接設置，其上與滅弧室內動觸頭內置永磁體磁塊所在對應位置處也同樣設置一塊大小、形狀一樣的對置的外置永磁體磁塊，觸頭開、合完全用內、外永磁體磁塊的磁場力帶動，且動觸頭動作中無需附加任何機械傳動，滅弧室外殼無任何形狀、大小、位置的變化。
本發明磁控開關完全由磁場力來操作是得益于具較高磁能級的永磁體新材料的發現和研究成果，本發明磁控開關技術的公開也使永磁體材料在電開關上的應用成為可能，用于電開關中使用的永磁體材料可以是釹鐵硼、鐵氧體、鍶氧體等多種，電開關中使用的永磁體塊的大小、形狀，取決于觸頭壓力的大小，這也應與開關設計容量等參數綜合考慮，其多被制成矩形實心塊，也可制成其他種需要的形狀，本發明磁控開關即可按直線推、拉操作；也可取旋轉方式操作，即可用手動，也可用機動或電動遠距離控制。
永磁體材料在電開關上的應用，有可能使滅弧室裝置制成一種完全密封，具足夠使用強度和剛度的獨立系統裝置，在開關操作中，其動觸頭完全靠磁場力帶動，無需任何機械傳動參于，滅弧室外殼無任何形狀、大小、位置的改變這些都為本發明磁控開關性能提高適用性強，使用范圍擴大成為可能總括起來與現有技術相比有如下幾項優點1.本發明磁控開關滅弧室不會發生有如波紋管疲勞破壞可能出現的慢性滲漏的弊病，使本發明磁控開關的使用可靠性得到可靠而充分的保證；2.由于本發明磁控開關觸頭在滅弧室中得到可靠的密封，可保證其不被氧化和燒灼，從而大大提高其使用壽命；3.本發明磁控開關在使用中不發生任何形狀、大小、位置的改變，因而可以設計成具足夠強度和剛度以利使用要求，從而就有可能采用更多強有力的滅弧措施，如可以將滅弧室抽成更高的真空度，或填充甚至是液態SF6滅弧介質可使其滅弧性能提高幾倍乃至十幾倍；4.波紋管滅弧室中觸頭的開距受波紋管行程的限制，而使其使用有一定的局限性，而本發明磁控開關可以按需要設計成任何開距的觸頭行程，從而獲得更大的適用性可在礦山、油田、井下、潮濕、多塵等極具爆炸性的危險場合以及高電壓、大電流工況條件下更廣泛的使用，且使用安全、可靠；5.本發明磁控開關滅弧裝置較波紋管滅弧裝置制造容易，成本低，性能可靠，具較強的市場競爭力；6.本發明磁控開關的公開可使電開關技術又上一個新臺階，完全可以形成一種新的系列產品，其廣泛的推廣應用更可獲得顯著的經濟效益和社會效益。
圖1本發明磁控開關正面示意圖；圖2本發明磁控開關操作蓋板結構示意圖；圖3圖2操作蓋板左視圖；圖4圖1中A-A剖視圖。
實施例三相磁控開關一種三相磁控開關，用于380V交流50A流量，用于井下要求防爆、防潮、防塵工況條件下使用，由底座(1)、接線端子(2)、聯接導線(3)、靜觸頭(4)、外殼(5)、操作蓋板(6)、預埋鐵板(7)、外置永磁體釹鐵硼塊(8)、滅弧室密封殼體(9)、熔斷器支架(10)、熔斷器(11)、內置永磁體釹鐵硼塊(12)、凹槽框架體(13)、動觸頭(14)、內置軟線(15)、導電桿(17)、導電銅排(16)、預置彈簧(18)、滾珠(19)、擋板(20)等組成，其特征是動、靜觸頭完全被封閉在用玻璃鋼制成的滅弧室密封殼體(9)內形成一獨立的密封系統裝置；動觸頭(14)與嵌裝有內置永磁體釹鐵硼塊(12)的銅制凹槽框架體(13)制成一體，該凹槽框架體(13)可在密封滅弧室殼體(9)正面內側壁上的滑道上、下滑動，安裝時應保持動、靜觸頭對稱中心線在靜止與滑動中都相重合；操作蓋板(6)背面與密封滅弧室殼體正面外側面平放貼接，操作蓋板(6)用硬質塑料橫壓制成；其內預置埋伏鐵板(7)，背面凹槽內嵌裝有外置永磁體釹鐵硼塊(8)，靠其自身的磁吸力吸住預埋鐵板(7)與操作蓋板聯成一體，操作蓋板(6)左、右兩側面上各設有一盲孔，內置預壓緊彈簧(18)、頂壓滾珠(19)靠其在固裝在底座(1)上，左、右兩側的兩個擋板(20)上的滑道內滑動，兩側擋板滑道面上各開有上、下兩個球面盲孔，操作蓋板靠滾珠(19)與滑道球面盲孔對中定位，來確定操作蓋板(6)在擋板中上、下移動的上、下止點位置，該位置應于動、靜觸頭設計開、合位置相一致。上述結構在本實施例中按三相開關布置，動、靜觸頭分別由導電桿(17)引出密封滅弧室殼體(9)，用上、下兩接線端子(2)串接在供電回路中即可通過操作蓋板正面的凸起由人工用手搬動，即可完成回路開、斷控制。
本實施例三相磁控開關，動、靜觸頭的開、合控制完全靠磁能級較高的內、外置永磁體釹鐵硼塊之間的磁場力帶動動觸頭移動來實現的；動觸頭的移動沒有任何附加的機械傳動參于，且在操作中滅弧室密封殼體沒有任何形狀、大小、位置的改變。
本實施例三相磁控開關滅弧室密封殼體用玻璃鋼制成壁厚3mm，容積尺寸30×40×80(mm)，凹槽框架體用2mm厚銅板沖制，內、外置永磁體釹鐵硼塊極性反向，間隔5mm對應貼接設置，動、靜觸頭設計開距為8mm，可按現有設計手冊計算求出；操作蓋板在擋板內滑動的最大行距為15mm，操作時當將操作蓋板從下止點位置推動上止點位置時其移動15mm，這時動觸頭上行8mm即可與靜觸頭接合，此時，外置永磁體釹鐵硼塊仍隨操作蓋板上移相對內置永磁體釹鐵硼塊多上移7mm的越程，該越程所造成內、外永磁體釹鐵硼塊之間的磁吸力應是以保證使動觸頭能以1.125Kg的壓力壓靜觸頭上，這一壓力數值是由本實施例三相磁控開關用于被控回路的工作參數所決定，即Ie＝50A流量工作回路中的觸頭設計終壓力按設計手冊給出的下列公式計算F=2.25×Ie100]]>代入Ie＝50A數值計算得F=2.25×50100=1.125(Kg)]]>本實施例中內、外置永磁體釹鐵硼塊的尺寸選為25×15×6(mm)矩形實心塊，該尺寸的釹鐵硼塊在7mm越程范圍內所能產生的磁吸力足以保證動、靜觸頭間產生1.125Kg的終壓力，本實施例三相磁控開關所用永磁體釹鐵硼塊的尺寸、大小、形狀參數的匹配選擇是經多次試驗測得的。本實施例三相磁控開關滅弧室容積比同容量波紋管開關滅弧室只小不大，其體積小且制造容易，費用低，使用安全、可靠，具有明顯的優越性。本實施例三相磁控開關操作蓋板需用4Kg操作力，適合人力操作，使用十分方便。本實施例三相磁控開關技術的公開為永磁體釹鐵硼新材料的應用開創了一個新的領域，這一應用在理論上將可能使30萬伏以上高電壓回路實現安全、可靠的開、斷控制成為可能。
除本實施例外，凡與本發明磁控開關具同一構思的實施方案都屬本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種磁控開關，由底板、外殼、動、靜觸頭、滅弧裝置、操作裝置、安全裝置、接線端子等組成，其特征是動、靜觸頭完全被封閉在滅弧室殼體內，其間動觸頭還同一內置永磁體磁塊聯成一體；操作裝置與滅弧室殼體相貼接設置，其上與滅弧室內動觸頭內置永磁體磁塊所在對應位置處也同樣設置一塊大小、形狀一樣的對置的外置永磁體磁塊，
2.根據權利要求1所述的磁控開關，其特征是使用的永磁體材料可以是釹鐵硼、鐵氧體、鍶氧體等多種。
3.根據權利要求1或2所述的磁控開關，其特征是永磁體多被制成矩形實心塊，也可制成其他種需要的形狀。
4.根據權利要求1所述的磁控開關，其特征是其操作裝置即可按直線推、拉操作；也可取旋轉方式操作，即可用手動，也可用機動或電動。
5.根據權利要求1所述的磁控開關，其特征是動、靜觸頭完全被封閉在用玻璃鋼制成的滅弧室密封殼體(9)內形成一獨立的密封系統裝置；動觸頭(14)與嵌裝有內置永磁體釹鐵硼塊(12)的銅制凹槽框架體(13)制成一體，該凹槽框架體(13)可在密封滅弧室殼體(9)正面內側壁上的滑道上、下滑動；操作蓋板(6)背面與密封滅弧室殼體正面外側面平放貼接，操作蓋板(6)用硬質塑料橫壓制成；其內預置埋伏鐵板(7)，背面凹槽內嵌裝有外置永磁體釹鐵硼塊(8)，靠其自身的磁吸力吸住預埋鐵板(7)與操作蓋板聯成一體，操作蓋板(6)左、右兩側面上各設有一盲孔，內置預壓緊彈簧(18)、頂壓滾珠(19)靠其在固裝在底座(1)上，左、右兩側的兩個擋板(20)上的滑道內滑動，兩側擋板滑道面上各開有上、下兩個球面盲孔，操作蓋板靠滾珠(19)與滑道球面盲孔對中定位。
全文摘要
本發明公開一種磁控開關,該磁控開關觸頭開、合完全由磁場力帶動,且動觸頭動作無需附加任何機械傳動,滅弧室外殼無任何形狀、大小、位置的變化,其運行安全、可靠,制造容易,成本低,可廣泛適于油田、井下等要求防爆、防潮、防塵、高電壓、大電流等工況條件下使用。
文檔編號H01H36/00GK1195179SQ9811386
公開日1998年10月7日 申請日期1998年3月26日 優先權日1998年3月26日
發明者楊俊棟 申請人:楊俊棟