CN101383252B - 用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置 - Google Patents

用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置，其能够将在断路器的中断操作期间流入电动机电路的故障电流所产生的电弧迅速地熄灭和排出，从而提高中断性能。

Description

用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置
技术领域
本发明涉及一种用于手动电动机起动器的断路器，尤其是涉及一种用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置，其能够将在断路器的中断操作期间流入电动机电路的故障电流所产生的电弧迅速地熄灭和排出，从而提高中断性能。
背景技术
通常，手动电动机起动器(简称为所谓的MMS)用作开关装置，其具有如下功能：当在开启或停止电动机时某区域产生如电力短缺，接地故障和电相位不足的故障电流时，通过中断对电动机的电力供应来保护电动机。
图1是应用灭弧装置的常规手动电动机起动器的示意截面图。
常规的用于手动电动机起动器(以下称为MMS)的断路器1主要具有上框架3与下框架5相结合的结构。检测器10通常检测从电源终端12输入的故障电流。开启/关闭机构20响应来自检测器10的检测信号来开启和关闭断路器1。所述断路器的开启/关闭操作是以如下方式执行的：通过开启/关闭机构20的操作来使动触杆35的动触点36与静触杆32的静触点33分离，以防止故障电流流向负载，即经由电动机侧终端14流向电动机，从而保护电动机。
当动触杆35的动触点36与静触杆32的静触点33分离时，在动触点33和静触点36之间产生高压高温电弧。除非电弧被迅速熄灭并排到外部，否则动触点33和静触点36可能被高压高温电弧损坏，在最坏的情况下，电弧可能会导致故障电流的中断失败，这反过来会损坏产品。因此，至关重要的是，要将电弧迅速熄灭并排到断路器1的外部。
现在，结合图2、图3、图4和图5更详细地描述断路器1中的常规灭弧装置40的结构和操作。
参考图2，常规灭弧装置40的灭弧室50包括多个磁板52和封装了所述多个磁板52的侧壁54。每个磁板52可具有在电弧产生的方向开口的U形件，并且响应电磁力而感生电弧a。
当故障电流被引入时，通过图1的开启/关闭机构20使动触点36与静触点33分离以产生高压高温电弧。虽然动触点36和静触点33是分离的，但是通过电弧a产生了电流流动的现象，使得故障电流没有完全被中断。通过多个磁板52的电磁力将电弧a感生到灭弧室50。此时，电弧a被进一步加速沿着传导的静触杆32和下板60移动。在这个过程中，通过磁板52的阴极效应和冷却效应使电弧a熄灭以最终中断故障电流的流动，并且电弧a经由形成在侧壁54上的电弧出口55排出。
但是，因为在多数情况下引入用于MMS的断路器的短路电流较大，所以在动触点36和静触点33之间产生并感生强电弧。结果，从灭弧室50的内部产生的电弧a没有完全被熄灭，从而产生了连接静触杆32的末端和下板60的末端的残留电弧b。残留电弧b使得故障电流流动，从而导致延迟中断时间的问题。
另一个问题是，由于静触杆32的末端和下板60的末端所产生的残留电弧b，静触杆32的末端和下板60的末端被熔化或产生了朝磁板弯曲的热变形。该热变形显著地降低了灭弧性能，从而导致断路器的短路中断能力的下降。
为了减轻残留电弧b所引起的问题，欧洲专利登记号为1,032,942的专利公开了一种灭弧装置40′。
图4是改进了常规灭弧装置的灭弧室50′的立体示意图。图4的灭弧装置40′与图2的灭弧室50不同在于在改进的灭弧室50′处形成伸出部56，所述伸出部56从设有电弧出口55的侧壁54的上表面突出。
参考图5，改进的灭弧室50′的伸出部56由像侧壁54一样的绝缘材料制成，并且延伸到紧靠静触杆32的末端上。结果，能够中断静触杆32的末端和下板60的末端之间所产生的电弧a。
但是，常规的改进的灭弧室50′具有如下弊端：伸出部56具有在灭弧室50′的制造或传输过程中趋向变形的突出的形状，从而不能中断静触杆32的末端和下板60的末端之间所产生的电弧。常规的改进的灭弧室50′的另一弊端是由于装配工人的错误可能将灭弧室50′颠倒制造。换句话说，伸出部56可能被定位在下板60上从而不能中断在静触杆32的末端和下板60的末端之间所产生的电弧a。
发明内容
因此，鉴于上述提及的问题做出了本公开，本公开的目的是提供一种用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置，其能够将在断路器的中断操作期间流入电动机电路的故障电流所产生的电弧迅速地熄灭和排出，从而提高中断性能，并且防止断路器和电动机的损坏。
本发明的另一目的是提供一种用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置，其能够防止由高温和高压引起的热变形，并能增加短路中断能力，从而提高了电弧识别性能。
本发明的又一目的是提供一种用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置，其能够防止由灭弧室颠倒组装所引起的电弧中断性能的损失。
本发明内容的上述和/或其他方案是通过提供一种用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置来实现的，该装置形成有检测故障电流的检测器，响应所述检测器的检测信号而操作的开启/关闭机构，具有静触点的电源侧和电动机侧静触杆，以及具有动触点的动触杆，每个动触点通过开启/关闭机构的操作与静触点分离，该装置的特征在于：灭弧室，其由多个磁板和封装多个磁板的侧壁组成，用于感生和熄灭当静触点与动触点分离时所产生的电弧；下板，其由导电材料制成，用于支撑侧壁的下端；以及绝缘件，其与电源侧和电动机侧静触杆的末端相结合，用于中断在电源侧及电动机侧静触杆的末端与下板的末端之间所产生的电弧。
该方案的实现可包括一个或多个下述特征。
电源侧静触杆可具有U形件，绝缘件可包括插入电源侧静触杆的‘U’形间隙的主板，以及从主板的底面突出形成以紧靠电源侧静触杆的末端使得电源侧静触杆的末端与外部隔离的突出物。
绝缘件可插入地结合以使电动机侧静触杆的末端与外部隔离。
绝缘件可具有‘
Figure G2008101475981D0005093632QIETU
’形水平横截面，并插入地结合到电动机侧静触杆的末端。
电动机侧静触杆的末端可侧向形成槽，绝缘件的内侧面上形成突出物以便能够插入地结合到电动机侧静触杆的狭缝槽。
有益效果
用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置能够防止在静触杆的末端和下板的末端之间所产生的残留电弧以缩短中断时间，从而保护断路器和电动机不被故障电流损坏。
能够防止由残留电流引起的静触杆的末端和下板的末端的热变形，以改善灭弧性能，并增加断路器的短路中断能力。通过使用简易安装或插入方法使静触杆的末端与外部隔离，能够移除残留电流。
能够防止在传输期间对常规灭弧室的伸出部的损坏，或者防止由形成有伸出部的灭弧室的颠倒组装所引起的电弧中断性能的丧失。
附图说明
图1是应用灭弧装置的常规手动电动机起动器的示意截面图。
图2是图1的灭弧装置上的灭弧室的立体示意图。
图3是示出图1的灭弧装置的灭弧操作的示意图。
图4是示出常规灭弧装置的改进的灭弧室的立体示意图。
图5是示出应用了图4的改进的灭弧室的灭弧装置的灭弧操作的示意图。
图6是根据示意性实施例的用于手动电动机起动器的灭弧装置的立体示意图。
图7是示出根据示意性实施例的用于手动电动机起动器的电源侧灭弧装置的结构和灭弧操作的示意图。
图8是示出根据示意性实施例的用于手动电动机起动器的电动机侧灭弧装置的结构和灭弧操作的示意图。
图9是根据示意性实施例的主要部件的立体示意图，其中示出了图8的电动机侧静触杆的末端和绝缘件。
图10是根据另一示意性实施例的主要部件的立体示意图，其中示出了图8的电动机侧静触杆的末端和绝缘件。
具体实施方式
将结合附图详细描述根据本新颖概念的用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置的示意性实施例。
图6是根据示意性实施例的用于手动电动机起动器的灭弧装置的立体示意图，图7是示出根据示意性实施例的用于手动电动机起动器的电源侧灭弧装置的结构和灭弧操作的示意图，图8是示出根据示意性实施例的用于手动电动机起动器的电动机侧灭弧装置的结构和灭弧操作的示意图。整个附图中尽可能使用相同的附图标记来表示具有与上述常规技术中说明的相同或类似结构、操作和效果的相同或类似的部件。
参考图6，用于手动电动机起动器(MMS)的断路器的灭弧装置40具有如下结构：具有电源侧灭弧装置40a和电动机侧灭弧装置40b。
电源侧灭弧装置40a及电动机侧灭弧装置40b虽然具有一些组成部件的形状差异，但是在灭弧的原理和方法上是相同的。
灭弧室50由多个磁板52和封装所述多个磁板52的侧壁54构成。灭弧室50通过感生当通过由磁性材料制成的多个磁板52将静触点33和动触点36分离时所产生的电弧a来执行灭弧操作。
下板60可支撑侧壁54的底面，并与由导电材料制成的静触杆32一起迅速地移动感生到灭弧室50的电弧。
由绝缘材料制成的绝缘件70紧靠静触杆32a、32b的末端，以中断在静触杆32的末端和下板60的末端之间所产生的电弧。没有必要为了防止残留电弧从静触杆32和下板60二者的末端产生，而对静触杆32和下板60二者的末端进行绝缘。
在本实施例中，静触杆32的末端紧靠绝缘件70。虽然因为下板60已被插入狭窄空间的框架中而不容易将绝缘件70紧靠到下板60的末端，但是本新颖概念的示意性实施例可以适用于下板60。
绝缘件70到静触杆32a、32b的末端的结合可避免残留电弧的产生，并可以缩短由残留电弧引起的中断延迟，从而改善断路器的中断性能。此外，可保护断路器和电动机免于故障电流。
静触杆32a、32b的末端和下板60的末端可以防止由残留电弧引起的热变形以改善灭弧性能，最终引起短路中断能力的提高。此外，可以避免传输期间对常规灭弧室的伸出部的损害，并可以防止由形成有伸出部的灭弧室的疏忽地颠倒组装所引起的电弧中断功能的丧失。
参考图7，绝缘件70可包括主板72和突出物74，所述主板72插入电源侧静触杆32a的‘U’形间隙，所述突出物74从主板72的底面突出形成到紧靠电源侧静触杆32a的末端使得电源侧静触杆32a的末端与外部隔离。
现在，参考图6和图7，用于MMS的断路器的电源侧静触杆32a被弯曲成U形以在多数情况下形成内部间隙。换句话说，电源侧静触杆32a的一侧接收来自电源侧的电力，而用于迅速地移动电弧的另一侧在中心处被弯曲成U形间隙以克服空间限制。因此，通过主板72可将电源侧静触杆32a的U形间隙插入，电源侧静触杆32a的末端可简单地通过突出物74被中断，以便能够防止残留电弧的产生。
现在，参考图8和图9，绝缘件70可具有‘
Figure G2008101475981D0008093743QIETU
’形水平横截面，并被插入地结合到电动机侧静触杆32b的末端。虽然要强调的是，‘’形绝缘件70不能被用于电源侧静触杆32a，但是绝缘件70更适合于电动机侧静触杆32b。
如图9所示，电动机侧静触杆32b的末端用T表示，而侧面用S表示。因此，电动机侧静触杆32b的末端T和侧面S可紧靠‘
Figure G2008101475981D0008093808QIETU
’形绝缘件70的内侧面，以比常规的板形绝缘件可以提供更良好的残留电流中断的能力。
电弧沿灭弧室50内部的电动机侧静触杆32B覆盖的距离是常数，使得灭弧性能根本没有被降低。因为能够将简易构造的绝缘件74插入静触杆32a、32b的末端，所以易于使用。在这种情况下，为了易于将绝缘件74插入静触杆32a、32b并将静触杆固定在其中，如图10所示，可在静触杆32a、32b的末端的侧面上形成狭缝槽75。可在绝缘件74的内侧面形成肋状物76以便插入静触杆32a、32b的狭缝槽75。
【工业适用性】
如上述所指出的，用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置能够防止静触杆的末端和下板的末端之间所产生的残留电弧以缩短中断时间，从而保护断路器和电动机免于被故障电流损坏。
能够防止由残留电流引起的静触杆的末端和下板的末端的热变形，以改善灭弧性能，并提高断路器的短路中断能力。通过使用简易安装或插入方法将静触杆的末端与外部隔离，能够移除残留电流。
能够防止在传输期间常规灭弧室的伸出部的损坏，或者能够防止由形成有伸出部的灭弧室的颠倒组装所引起的电弧中断功能的丧失。
虽然本公开已经被示出并结合实施例进行了描述，但是总体的发明概念并不限于上述实施例。本领域的普通技术人员应理解的是，在不背离由下面权利要求所限定的本发明的精神和范围情况下可以做出各种形式和细节上的改变和变化。

Claims (5)

1.一种用于手动电动机起动器的断路器的灭弧装置，所述灭弧装置形成有检测故障电流的检测器，响应所述检测器的检测信号而操作的开启/关闭机构，具有静触点的电源侧和电动机侧静触杆，以及具有动触点的动触杆，每个所述动触点通过所述开启/关闭机构的操作与所述静触点分离，所述灭弧装置的特征在于：
灭弧室，其由多个磁板和封装所述多个磁板的侧壁组成，用于感生并熄灭当所述静触点与所述动触点分离时所产生的电弧；
下板，其由导电材料制成，用于支撑所述侧壁的下端；以及
绝缘件，其与所述电源侧和电动机侧静触杆的末端相结合，用于中断在所述电源侧和电动机侧静触杆的末端与所述下板的末端之间所产生的电弧。
2.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述电源侧静触杆具有U形件，所述绝缘件包括插入所述电源侧静触杆的U形件的主板，以及从所述主板的底面突出形成以紧靠所述电源侧静触杆的末端使得所述电源侧静触杆的末端与外部隔离的突出物。
3.根据权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，所述绝缘件插入地结合以使得所述电动机侧静触杆的末端与外部隔离。
4.根据权利要求3所述的灭弧装置，其特征在于，所述绝缘件具有形水平横截面，并插入地结合到所述电动机侧静触杆的末端。
5.根据权利要求4所述的灭弧装置，其特征在于，所述电动机侧静触杆的末端侧向形成狭缝槽，所述绝缘件在其内侧面上形成肋状物以便插入地结合到所述电动机侧静触杆的所述狭缝槽。
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