CN106206154A - 一种电控式大功率油开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控式大功率油开关，包括置于有机玻璃盒内的动触点和位于动触点两侧的静触点，输入端和输出端分别从左右两侧贯穿有机玻璃盒连接对应侧的静触点，动触点设置在绝缘杆的上端，绝缘杆的下端连接有驱动绝缘杆上下往复运动的磁动力装置，磁动力装置串联电源开关后连接供电电源，静触点为钼片，动触点为钼丝网，静触点和动触点浸泡在变压器油中，当电源开关闭合时，磁动力装置得电，驱动绝缘杆向下运动带动动触点与两侧的静触点搭接，输入端与输出端导通；当电源开关断开时，磁动力装置断电，驱动绝缘杆向上复位带动动触点与两侧的静触点分离，输入端与输出端断开。本发明安全可靠，能够满足脉冲中各个等级电压、强电流持续久的要求。

Description

一种电控式大功率油开关

技术领域

本发明涉及脉冲功率技术领域，具体涉及一种电控式大功率油开关。

背景技术

在高功率脉冲技术中，开关技术具有特殊重要的地位。它不仅决定了脉冲功率装置的输出特性，甚至是脉冲功率系统成败的关键。通常使用的开关有气体火花开关、开关液体、真空开关等。随着脉冲功率技术的不断发展，许多新型开关也得到了很大的发展，如多通道开关、磁开关、半导体开关、光导开关、等离子体开关。但是这些开关往往只适用于持续时间为纳秒级的强电流脉冲，很难同时满足各个等级的电压、持续时间久的强电流的要求。同时这些用于高功率脉冲技术的开关使用结构复杂，比如：气体火花开关需要附加触发装置，半导体开关需要若干个串并联，磁开关使用过程中磁芯必须复位且磁材料有损耗。

目前市场上军工级真空开关，也仅适用于高电压、小电流。所以，综合考虑脉冲功率技术中上升沿陡、电压峰值大、强电流持续时间久等特征，研究发明一款性能良好、结构简单的开关是有必要的，可以推动脉冲功率技术向更简便、更安全、更可靠的方向发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种电控式大功率油开关，解决了现有技术中开关对强电流承受时间短、电压承受范围窄的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电控式大功率油开关，包括用于与外部设备连接的输入端和输出端，其特征是，还包括置于有机玻璃盒内的动触点和位于动触点左右两侧的静触点，静触点为钼片，动触点为钼丝网，有机玻璃盒内充满变压器油以使静触点和动触点浸泡在变压器油中，所述输入端和输出端分别从左右两侧贯穿有机玻璃盒连接对应侧的静触点，所述动触点设置在绝缘杆的上端，绝缘杆的下端连接有驱动绝缘杆上下往复运动的磁动力装置，所述磁动力装置串联电源开关后连接供电电源；

当电源开关闭合时，磁动力装置得电，驱动绝缘杆向下运动，带动动触点与两侧的静触点搭接，使开关的输入端与输出端导通；

当电源开关断开时，磁动力装置断电，驱动绝缘杆向上复位，带动动触点向上与两侧的静触点分离，使开关的输入端与输出端断开。

进一步的，所述磁动力装置包括电磁线圈、动铁芯、静铁芯和弹簧，所述动铁芯连接绝缘杆的下端，所述弹簧套设在动铁芯上，所述静铁芯与动铁芯相对设置，所述电磁线圈绕覆在静铁芯的外围，所述电磁线圈连接电源开关。

进一步的，所述静触点钼片的厚度为1~3mm。

进一步的，所述有机玻璃盒内绝缘杆的外围套设有有机玻璃管，所述绝缘杆沿有机玻璃管的管道上下运动。

进一步的，电源开关为非自锁式按钮开关，供电电源为220V交流电。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明以电源开关的闭合或断开实现高电压、高电流的动触点与静触点的闭合或断开，进而实现输入端与输出端的导通或断开。动触点和静触点采用钼金属，金属钼具有耐高温、导电性好的特点，提高了开关的功率，使得开关能够承受高电压、持续时间长久的强电流。动触点由钼丝做成网状，提高开关承受强电流能力，消除了开关接触时的抖动。绝缘杆由绝缘材料制成，切断高压输入的输入端和输出端与磁动力装置的接触，以防止漏电、触电，从而起到绝缘保护的作用。有机玻璃盒内填充变压器油，实现高压绝缘；采用按钮电控技术，结构简单，操作方便。本发明安全可靠地实现大功率要求，同时满足脉冲中各个等级电压、强电流持续时间久的要求。

附图说明

图1是本发明开关的结构示意图。

附图标记：1、供电电源；2、电磁线圈；3、静铁芯；4、动铁芯；5、弹簧；6、绝缘杆；7、动触点；8、静触点；9、墙板；10、有机玻璃管；11、输入端；12、输出端；13、有机玻璃盒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的一种电控式大功率油开关，开关的输入端11和输出端12用于与外部设备连接，包括置于有机玻璃盒13内的动触点7和位于动触点7左右两侧的静触点8，输入端11和输出端12分别从左右两侧贯穿有机玻璃盒13连接对应侧的静触点8，所述动触点7设置在绝缘杆6的上端，绝缘杆6的下端连接有驱动绝缘杆6上下往复运动的磁动力装置，所述磁动力装置串联电源开关S1后连接供电电源1，静触点8为钼片，动触点7为钼丝网，磁动力装置设于有机玻璃盒13的外侧，有机玻璃盒13内形成封闭的密封腔，有机玻璃盒13内充满变压器油以使静触点8和动触点7浸泡在变压器油中，图1中所示为初始状态时（也就是电源开关S1断开时），动触点7位于静触点8的上方与静触点8之间有间隙，

当电源开关S1闭合时，磁动力装置得电，驱动绝缘杆6向下运动，带动动触点7与两侧的静触点8搭接，使开关的输入端11与输出端12导通；

当电源开关S1断开时，磁动力装置断电，驱动绝缘杆6向上复位，带动动触点7向上与两侧的静触点8分离，使开关的输入端11与输出端12断开。

本发明的工作原理为，以电源开关S1的闭合或断开实现高电压、高电流的动触点7与静触点8的闭合或断开，进而实现输入端与输出端的导通或断开。动触点7和静触点8采用钼金属，金属钼具有耐高温、导电性好的特点，提高了开关的功率，使得开关能够承受高电压、强电流的持续时间长久。动触点7采用网状的钼丝网，增加了触点的弹性，消除了动触点7和静触点8接触时的抖动，提高了开关导通的速度。静触点8和动触点7浸泡在变压器油中，从而使整个装置隔绝空气，防打火、防漏电。绝缘杆6由绝缘材料制成，其主要作用是切断高压输入的输入端11和输出端12与磁动力装置的接触，以防止漏电、触电，从而起到绝缘保护的作用。本发明安全可靠地实现大功率要求，同时实现能够承受脉冲中各个等级电压、强电流持续时间久。

作为本发明的优选实施例，电源开关可采用现有技术中非自锁式按钮开关，结构简单，操作方便，按钮开关按下则闭合，松开则断开，供电电源为现有技术中易得的220V交流电。

进一步的，所述磁动力装置包括电磁线圈2、动铁芯4、静铁芯3和弹簧5，所述动铁芯4连接绝缘杆6的下端，所述弹簧5套设在动铁芯4上，所述静铁芯3与动铁芯4相对设置，所述电磁线圈2绕覆在静铁芯3的外围，所述电磁线圈连接电源开关S1。初始状态时，弹簧5处于自由状态，动铁芯4与静铁芯3之间有间隙，电磁线圈2由220V交流电供电，主要用于给动铁芯4提供磁性吸力。按钮开关按下时，电磁线圈2工作，电磁线圈2产生电磁力，通过静铁芯3增加磁性吸力，吸合动铁芯4，动铁芯4在吸合过程中，弹簧5被压缩。当电磁线圈2断电时，失去电磁力，此时靠弹簧5形变的弹力将动铁芯4推回至初始位置。

进一步的，所述静触点钼片的厚度为1~3mm。钼片的厚度为2mm时，整个开关装置的耐高压高电流的能力最佳。钼片固定在左右两侧的墙板9上，以方便固定钼片的位置。

进一步的，所述有机玻璃盒13内绝缘杆6的外围套设有有机玻璃管10，所述绝缘杆6沿有机玻璃管10的管道上下运动。管道为绝缘杆6和动铁芯4的运动提供运动路径和支撑。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电控式大功率油开关，包括用于与外部设备连接的输入端和输出端，其特征是，还包括置于有机玻璃盒内的动触点和位于动触点左右两侧的静触点，静触点为钼片，动触点为钼丝网，有机玻璃盒内充满变压器油以使静触点和动触点浸泡在变压器油中，所述输入端和输出端分别从左右两侧贯穿有机玻璃盒连接对应侧的静触点，所述动触点设置在绝缘杆的上端，绝缘杆的下端连接有驱动绝缘杆上下往复运动的磁动力装置，所述磁动力装置串联电源开关后连接供电电源；

当电源开关闭合时，磁动力装置得电，驱动绝缘杆向下运动，带动动触点与两侧的静触点搭接，使开关的输入端与输出端导通；

当电源开关断开时，磁动力装置断电，驱动绝缘杆向上复位，带动动触点向上与两侧的静触点分离，使开关的输入端与输出端断开。

2.根据权利要求1所述的一种电控式大功率油开关，其特征是，所述磁动力装置包括电磁线圈、动铁芯、静铁芯和弹簧，所述动铁芯连接绝缘杆的下端，所述弹簧套设在动铁芯上，所述静铁芯与动铁芯相对设置，所述电磁线圈绕覆在静铁芯的外围，所述电磁线圈连接电源开关。

3.根据权利要求1所述的一种电控式大功率油开关，其特征是，所述钼片的厚度为1~3mm。

4.根据权利要求1所述的一种电控式大功率油开关，其特征是，所述有机玻璃盒内绝缘杆的外围套设有有机玻璃管，所述绝缘杆沿有机玻璃管的管道上下运动。

5.根据权利要求1所述的一种电控式大功率油开关，其特征是，电源开关为非自锁式按钮开关，供电电源为220V交流电。