CN101556880A - 带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，包括动触头、静触头和灭弧罩，灭弧罩内配置有依次排列并与灭弧室底面竖直放置的铁磁灭弧栅片组，铁磁灭弧栅片组由U形引弧片、中间栅片组和L形引弧片构成双重引弧铁磁灭弧栅片组，中间栅片组靠近L形引弧片的一片栅片长度较短，灭弧罩的上方开有出气孔。本发明的双重引弧铁磁灭弧栅片组，L形引弧片起后端引弧片的作用，它也相当一片栅片，并且综合了竖直和平行放置栅片的两种优点，U形引弧片起前端引弧片的作用，并且相当于一片竖直放置的栅片。双重引弧片有利于引导电弧进入栅片灭弧室，同时增加了切割电弧的作用，因而提高了接触器开断性能和在660伏、AC－4工作条件下的电寿命。

Description

带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室

技术领域

本发明属于低压电器领域，具体涉及一种用于中等容量直动式交流接触器带双重引弧片的灭弧室。

背景技术

接触器作为频繁操作的控制电器，电寿命是其最重要的性能指标之一，其中AC-4使用类别工作条件极为苛刻，因为它要求频繁点动鼠笼形电动机，即在额定电压下接通与分断6倍额定电流，且线路功率因数较低，国内外现有接触器在660伏这种工作条件下都必须降低额定电流一个等级使用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，该带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，能够大幅度提高接触器的开断能力和电气寿命，因而可在660伏AC-4工作条件下的等电流使用。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，包括桥式动触头、静触头和灭弧罩，灭弧罩内配置有依次排列的并与灭弧室底面竖直放置的铁磁灭弧栅片组，其特征在于，所述的铁磁灭弧栅片组由U形引弧片、中间栅片组和L形引弧片构成双重引弧铁磁灭弧栅片组，中间栅片组靠近引弧片的一片栅片长度较短，灭弧罩的上方开有出气孔。

上述双重引弧铁磁灭弧栅片组在动触头两侧依次排列，其顺序为U形引弧片、中间栅片组、L形引弧片。

本发明使灭弧栅片构成双重引弧铁磁灭弧栅片组，U形和L形引弧片既能起引导电弧的作用，又相当于一片栅片，参与切割电弧，特别是放于栅片组后端的L形引弧片，它的下部向触头区突出，在电弧运动初期，即能与电弧接触，引导电弧进入栅片组，同时起一片平行放置的栅片作用，提前切割电弧。

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

图2是本发明的引弧片(2)的结构原理图，其中图(a)是正视图，图(b)是图(a)的右视图，图(c)是图(a)的俯视图。

图3是本发明的引弧片(4)的结构原理图，其中图(a)是正视图，图(b)是图(a)的右视图。

图4是本发明结构和传统结构的比较图，其中(a)是本发明的灭弧室A结构，(b)传统灭弧室B结构。

图5是本发明与传统结构重燃几率直方图比较。

图6是本发明与传统结构当电流过零前后电弧进入栅片情况比较图。其中图(a)和图(b)分别是传统结构的电流过零瞬间前和电流过零瞬间后示意图；图(c)是本发明的结构电流过零瞬间示意图。

下面结合附图对本发明的结构和工作原理做详细说明。

具体实施方式

要提高660伏、AC-4条件下交流接触器的电寿命和开断能力，决定于灭弧室的性能。交流电弧的熄灭决定于电弧电流过零后介质恢复过程与弧隙电压恢复过程的对比，前者强于后者，电弧熄灭，反之则重燃。铁磁栅片组能将电弧分割成短弧，在电流过零后瞬间让每一短弧由于阴极鞘层(近阴极作用)获得100～300伏左右的介质强度，但是先决条件是要让电弧进入栅片。传统的栅片垂直或者平行放置的灭弧室，电弧不能充分进入栅片是影响接触器电寿命和开断性能的关键问题。

参照图1、2、3，本发明的带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，包括动触头6、静触头7和灭弧罩1，灭弧罩1内配置有依次排列的并与灭弧室底面竖直放置的铁磁灭弧栅片组，所述的铁磁灭弧栅片组由U形引弧片4、中间栅片组3和L形引弧片2组成，引弧片2和4构成双重引弧片，中间栅片组3靠近引弧片2的一片栅片长度较短，灭弧罩1的上方开有出气孔5。

铁磁栅片组距离动触头6和静触头7最远的L形引弧片2由竖直部分a、斜面部分b和水平部分c组成，竖直部分a起竖直栅片作用，斜面部分b和水平部分c触头方向突出，一方面让电弧在运动初期，提前接触引弧片，另一方面起一平行栅片作用，提前切割电弧，它的存在也增强了吹弧磁场，改善了灭弧室内电场分布。竖直栅片组3的长短不一，离L形引弧片2最近的一片竖直栅片较短，便于让L形引弧片2引导电弧进入；

最靠近动触头6和静触头7的U形引弧片4同样起引弧片和一片竖直放置栅片的双重作用，一方面有利于引导电弧靠近动触头的前端部分进入铁磁栅片组，另一方面它也是一片竖直的栅片，U形引弧片2的两条边长度不相同，靠近动触头6的一条边较短。整个灭弧室的双重引弧铁磁灭弧栅片组在动触头6两侧依次排列，其顺序为U形引弧片4、中间栅片组3、L形引弧片2。

使用时，当动触头6和静触头7断开后，在动、静触头上产生电弧，由于L形引弧片2和U形引弧片的双重引导，很快把电弧引入栅片组，另外由铁磁材料制作的引弧片也加强了磁场，易于把电弧拉入栅片。在双重引弧片的引导下，电弧能充分进入栅片组，并且两片引弧片也参与切割电弧，因。而增强了电弧电流过零后的介质恢复强度，提高了接触器开断性能。

为了评价本发明的灭弧性能，将本发明(图4b)和现有结构(图4a)进行了对比，以CJ20-63A的交流接触器为研究对象，在额定电压为660V、AC-4工作条件下，取开断电流为400A，即超过6倍额定电流。试验以振荡回路为电源，为模拟三相电路首开相开断，取电容器充电电压为

$U\max =660*1.5*\sqrt{2}/\sqrt{3}=808V$

考虑到电弧熄弧有随机性，在触头打开时，用熔丝起弧，进行对比试验，统计第一次电弧电流过零后的重燃几率，用直方图表示(如图5所示)。对传统结构A，重燃率达到64％，而本发明的重燃率低于10％。

在上述试验过程中，用光纤快速摄像装置拍摄电弧电流过零瞬间电弧的运动位置，图6为两种结构记录的结果，图中圆点表示多根光纤在灭弧室布置的位置，圆点的颜色深浅表示光纤接受电弧光的强度，颜色越深表示电弧光强越强。图的左边为电弧的电压和电流波形，垂直准线表示记录的瞬间。由记录的图形可以看出，传统结构图a，电弧电流过零瞬间，电弧大部分在栅片外燃烧，而本发明图b，电弧都进入栅片，因而前者电弧在过零后重燃，而实用新型结构则在电弧电流过零后，电弧就熄灭了。

本发明的带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，由国家认可的检测中心测试证明：CJ20-63A交流接触器改用上述灭弧室后，在660V、AC-4工作条件下能做到等电流开断。

Claims (4)

1.一种带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，包括动触头(6)、静触头(7)和灭弧罩(1)，灭弧罩(1)内配置有依次排列的并与灭弧室底面竖直放置的铁磁灭弧栅片组，其特征在于，所述的铁磁灭弧栅片组由U形引弧片(4)、中间栅片组(3)和L形引弧片(2)构成带双重引弧片的栅片灭弧室，中间栅片组(3)靠近引弧片(2)的一片栅片长度较短，灭弧罩(1)的上方开有出气孔(5)。

2.如权利要求1所述的带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，其特征在于，所述的双重引弧铁磁灭弧栅片组在桥式动触头(6)两侧依次排列，其顺序为U形引弧片(4)、中间栅片组(3)、L形引弧片(2)。

3.如权利要求1所述的带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，其特征在于，所述的L形引弧片(2)由垂直部分、斜面部分和水平部分三部分组成，斜面部分和水平部分向动触头(6)方向突出。

4.如权利要求1所述的带双重引弧片的交流接触器栅片灭弧室，其特征在于，所述的U形引弧片(4)它的两条边长短不相同，靠近动触头(6)的一条边较短。

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