CN101447346A - 电开关用灭弧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电开关(1)的灭弧装置(2)，所述灭弧装置具有多个灭弧板(23；123；223)，所述灭弧板具有沿流动方向(37)延伸、一侧敞开的切口(38)，其中，所述灭弧板(23；123；223)的至少一面部分地涂有产气材料层，在所述灭弧板(23；123；223)局部涂层的面上，各灭弧板的至少一个与所述切口(38)相连且沿所述流动方向(37)延伸的部分表面无涂层。为达到稳定电弧的目的，采取以下措施，即所述无涂层部分表面(39；139；239)沿所述流动方向(37)一直延伸至所述灭弧板(23；123；223)的末端(40)。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有多个灭弧板的电开关用灭弧装置，所述灭弧板具有沿流动方向延伸、一侧敞开的切口，其中，所述灭弧板的至少一面部分地涂有产气材料层，在所述灭弧板部分涂层的面上，各灭弧板的至少一个与所述切口相连且沿所述流动方向延伸的部分表面无涂层。
此外，本发明还涉及一种制备上述灭弧装置的方法和一种具有上述灭弧装置的电开关。
背景技术
产气材料(特别是产气塑料形式的产气材料)在灭弧装置中的应用是已知技术。这种产气材料的特征在于，当其与开关电弧相互作用时，材料表面会释放气态分解产物。这些又称为“自产气体”的气态分解产物会在灭弧位置上形成过压，从而迫使电弧以更快的速度熄灭。
在公开案DE 3247681 A1所展示的灭弧装置中，每个灭弧板的后部(从流动方向看)均涂有产气材料层，其目的在于防止单个分支电弧在灭弧板后面发生短路以及稳定灭弧装置中的电弧。
此外，公开案DE 102 42 310 A1在其说明书导言部分揭示了一种灭弧装置。除此之外，这个公开案还展示了一种线路保护开关，这种线路保护开关的灭弧装置具有对灭弧板起辅助作用或用于取代灭弧板的板材，这种板材优选用
A3SK制成。这种板材也具有稳定电弧的作用。
发明内容
从具有权利要求1(DE 3247681 A1)前序部分所述特征的灭弧装置出发，本发明的目的是使电弧避开临界外区，同时对气流的增强进行优化，以便从开关触点区域有效去除会导致电弧重燃的有害离子。
根据本发明，达成这个目的的解决方案是，所述无涂层部分表面沿所述流动方向一直延伸至所述灭弧板的末端。在灭弧板的位于切口上方区域内的后部(从流动方向看的后部)无涂层的情况下，这个区域内不会产生反向于流动方向、因而可能会朝开关触点方向定向的气流。
优选地，只有灭弧板的形成在切口两端的角部，或者只有灭弧板的两个呈带状、且与灭弧板的两个沿流动方向延伸的侧边相连的边侧末端部分，或者只有灭弧板的两个相对凸出、且与灭弧板的两个沿流动方向延伸的侧边相连的边侧末端部分至少单面涂有产气材料层。
所述新型灭弧装置的灭弧板的涂层优选可通过浸渍法而实现。也可将产气材料喷涂在灭弧板上。将产气材料颗粒涂覆在灭弧板上，再将其熔化，也是有利的。所有这些方法都具有可自动化这一优点。
附图说明
下面借助图1至图7对这种新型灭弧装置的实施例进行说明，其中：
图1为具有灭弧装置的电开关的示意图；
图2为所述电开关的开关触点系统，所述开关触点系统配有本发明的灭弧装置；
图3为图2所示的灭弧装置的分解图；
图4和图5为图2所示的灭弧装置的两个剖面图；以及
图6至图8为本发明的灭弧装置的灭弧板的三种实施方式。
具体实施方式
图1显示的是低压断路器形式的电开关1，其具有开关触点系统、分配给开关触点系统的灭弧装置2以及由两个外壳壳体3和4构成的开关极外壳。其中，开关极外壳构成用于容纳开关触点系统的内置式配电室5和用于容纳灭弧装置2的内置式灭弧室6，灭弧室6朝配电室5敞开。开关触点系统由固定式开关触点装置7和可动开关触点装置8构成。其中，可动开关触点装置8具有可偏转的触点支架11和多个接触杆形式的可动开关触点12。可动开关触点12可彼此平行地进行偏转，且分别借助两个接触力弹簧13在预应力作用下弹性支承在触点支架11上。可动开关触点装置7通过图1中仅加以概括性图示的杠杆系统14以已知方式与开关轴15耦合。开关轴15同时还用于驱动与所示开关触点系统平行布置的其他开关触点系统(未作图示)，这些其他开关触点系统分别配有附图同样未作图示的其他灭弧装置。开关轴15可借助驱动装置16从断开位置(即开关触点系统断开的位置)转换到接通位置(即开关触点系统闭合的位置)。当开关轴15转换至其接通位置时，接触力弹簧13被进一步张紧。驱动装置16具有配有储能弹簧17的驱动器18、使驱动器18与开关轴15耦合的传动系19和闭锁装置20。
如图2至图5所示，每个灭弧装置2均由两个绝缘壁22、灭弧板23和导弧板24、25构成，两个绝缘壁由纤维或耐火塑料构成，导弧板用钢板制成。灭弧板23和导弧板24、25均配有榫头26，这些榫头插入绝缘壁22的开孔27并堵在其中(与之铆接)。由此产生灭弧板组，将灭弧板组安装在灭弧室6中。灭弧装置2还具有封盖28，封盖28配有排气口29、侧面突出部30和通孔31。侧面突出部30嵌入绝缘壁22的缝隙33内，以便将封盖28紧固在灭弧板组上。将灭弧装置21固定在灭弧室6中的是紧固螺钉21，其从通孔31中穿过，嵌入开关极外壳的其中一个外壳壳体3朝向其的螺纹孔内。
如图2所示，扁平的导弧板24被分配给固定式开关触点装置7，导弧板24垂直于绝缘板延伸，构成灭弧板组的外侧。导弧板25被分配给可动开关触点装置8，导弧板25同样垂直于绝缘板延伸，构成灭弧板组的外侧。导弧板25具有平行于灭弧板23延伸的第一部分34和向可动开关触点12的断开方向的相反方向倾斜的弯曲部35。可动开关触点12的自由端建构为招弧角36，弯曲部41的自由端与可动开关触点12的自由端的运动路径之间存在较小间距。这可以确保电弧根从招弧角36到导弧板25的最佳转移。
如图5至图8所示，多个平行布置的灭弧板23；123；223的所有实施方式中均具有一个沿灭弧气体的流动方向37延伸、朝开关触点系统方向一侧敞开的切口38。其中，灭弧板23；123；223的两面均只部分涂有塑料形式的产气材料层，从而使得与切口38的最窄处相连且沿所述流动方向延伸的部分表面39；139；239(从流动方向37看一直延伸至灭弧板23；123；223的后端40)无涂层。
图6对图5所示的灭弧板23的第一实施方式再次进行了图示。在这个第一实施方式中，只有灭弧板23形成在切口38两端的角部41、42两面涂有产气材料层，也就是说，一直延伸至灭弧板23的后端40的部分表面39无涂层。
图6显示的是灭弧板123的第二实施方式，其中，只有灭弧板123的两个边侧末端部分45、46两面涂有产气材料层，这两个边侧末端部分呈带状，与灭弧板123的两个沿流动方向37延伸的侧边43、44相连。也就是说，在这个实施方式中，从流动方向37看一直延伸至灭弧板123的后端40的部分表面139同样是无涂层。
图8显示的是灭弧板223的第三实施方式，其中，只有灭弧板223的两个边侧末端部分47、48两面涂有产气材料层，这两个边侧末端部分相对凸出，与灭弧板223的两个沿流动方向37延伸的侧边43、44相连。
其中，涂层角部41、42或涂层边侧末端部分45、46；47、48分别不足整个灭弧板23；123或223的三分之一。
附图所示的灭弧板23；123；223的这三种实施方式的优势均在于产气涂层部分表面(区域)的目的明确的布置方式，因而也在于灭弧板上无涂层部分表面的目的明确的布置方式，除强制冷却这一作用外，通过这种布置方式一方面还可将电弧导引到灭弧板无涂层的中部区域，使其避开临界的边侧外部区域，另一方面可以通过增强切口上方整个区域内的气流来迅速去除开关触点系统接触区内的离子，从而有效避免电弧在开关触点系统的接触区内被重新点燃。
当然也可采用其他的灭弧板实施方式。特别是可以为每个灭弧板设置单面涂层。其中，优选将各灭弧板相同的一面涂层，从而使得相邻灭弧板之间总是存在一个产气材料层。
用在电弧影响下会产生气体的塑料为灭弧板部分地进行涂层，这可以通过浸渍法而实现。也可以将产气材料喷涂在灭弧板上，或者将产气材料颗粒涂覆在灭弧板上，再将其熔化。
这种新型灭弧装置的优势在于灭弧性能有明显改善，因而配电室容积与配电能力之间的比例也有所改善。也就是说，可以在配电能力保持不变的情况下减小配电室容积，或者在配电室容积不变的情况下提高配电能力。
在稳定灭弧板组内部的电弧这一方面，无需采取就安装技术而言更为复杂的其他解决方案(例如像DE 102 50 950 B4中公开的铜制导弧元件)。能有效避免人员伤害(例如因短路情况下的灭弧失败而引起的人员伤害)，因而无需采取进一步保护措施，特定而言是无需为绝缘壁配备附加防护罩。
Claims (9)
1.一种用于电开关(1)的灭弧装置(2)，
所述灭弧装置具有复数个灭弧板(23；123；223)，所述灭弧板具有一个沿流动方向(37)延伸、一侧敞开的切口(38)，
其中，所述灭弧板(23；123；223)的至少一面部分地涂有一种产气材料，以及
在所述灭弧板(23；123；223)的部分涂层的面上，各灭弧板的至少一个与所述切口(38)相连且沿所述流动方向(37)延伸的部分表面无涂层，
其特征在于，
所述无涂层部分表面(39；139；239)沿所述流动方向(37)延伸至所述灭弧板(23；123；223)的末端(40)。
2.根据权利要求1所述的灭弧装置(2)，其特征在于，
只有所述灭弧板(23)形成在所述切口(38)两端的角部(41，42)至少单面具有一个产气材料层。
3.根据权利要求1所述的灭弧装置(2)，其特征在于，
只有所述灭弧板(123)的两个边侧末端部分(45，46)至少单面具有一个产气材料层，所述两个边侧末端部分呈带状，与所述灭弧板(123)的两个沿所述流动方向延伸的侧边(43，44)相连。
4.根据权利要求3所述的灭弧装置(2)，其特征在于，
只有所述灭弧板(223)的两个边侧末端部分(47，48)至少单面具有一个产气材料层，所述两个边侧末端部分相对凸出，与所述灭弧板(223)的两个沿所述流动方向延伸的侧边相连。
5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的灭弧装置(2)，其特征在于，
所述产气材料为塑料。
6.一种用于制备根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的灭弧装置(2)的方法，
其特征在于，
通过浸渍法涂覆所述产气材料。
7.一种用于制备根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的灭弧装置(2)的方法，
其特征在于，
对所述产气材料进行喷涂。
8.一种用于制备根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的灭弧装置(2)的方法，
其特征在于，
涂覆一种产气材料颗粒，再将其熔化。
9.一种具有灭弧装置(2)的电开关(1)，
其特征在于，
所述灭弧装置(2)根据权利要求1至5中任一项权利要求所述进行建构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120208 |