CN102270554A - 塑壳断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑壳断路器，其包括外壳、布置在外壳上以断开或闭合电子电路的切换单元，以及存在于所述外壳内的活动接触器单元和固定接触器单元，并且所述塑壳断路器包括灭弧单元。所述灭弧单元包括：一对侧板，其彼此隔开并相互面对；至少一个第一栅格，其设置在所述侧板之间，并且彼此隔开预定间隔；和第二栅格，其联接到所述侧板的上端，与所述第一栅格隔开，并且具有带有预定角度的弯曲部分。

Description

塑壳断路器

技术领域

本说明书涉及一种能够通过分割和冷却产生的电弧并向外部释放电弧压力来快速灭弧的塑壳断路器，其中所述电弧是在由于故障电流而导致活动接触器与固定接触器分离时所产生的。

背景技术

通常，塑壳断路器是一种电子保护装置，其被安装在电子电路中以通过防止或者最小化由于故障电流(例如，过载、短路等)而施加在负载设备和线路上的破坏来保护电路。

断路器典型地包括活动接触器、固定接触器、灭弧器件等。在故障电流发生时，活动接触器与固定接触器分离以使电路跳闸，因此，该电路受到保护。这里，当活动接触器与固定接触器分离时，由于电流引起空气中的介电绝缘，从而产生热等离子体电弧状态。而且，产生气体，因此也产生了电弧压力。由此产生的电弧被分割和冷却以向外部释放，执行这种功能的器件是一种灭弧器件或电弧室。

灭弧器件通常具有多个栅格平行设置的结构。栅格吸收在跳闸期间产生的电弧，从而灭弧。另外，由于相邻的组件被熔融而产生的各种碎片也附着在栅格上，因此降低了断路器内的压力，减少了断路器的误操作并且提高了中断能力。

图1显示了根据现有技术的一种塑壳断路器。如图1所示，所述塑壳断路器包括主体、活动接触器50、固定接触器60、灭弧单元70、用于机械地接通或断开电路的切换机构40等，所述主体具有均用来与外部绝缘的前部底座10、后部底座20和盖子30。

图2更详细地显示了有关的灭弧单元70。如图2所示，灭弧单元70(典型地被称为灭弧室)，包括栅格72和一对侧板71，所述栅格72在侧板之间的空间内以预定间隔平行设置。灭弧单元70定位在塑壳断路器的主体内。

图2显示了活动接触器与固定接触器分离的状态。如图2所示，灭弧单元70存在于在断路器的主体内形成的空间中。活动接触器50通过切换机构40被旋转以与固定接触器60分离。然后活动接触器50沿着设置在灭弧单元70中的多个栅格移动以便灭弧。在分离期间产生的碎片附着在灭弧单元70的栅格等上。

然而，这样的碎片可能附着在活动接触器50或固定接触器60上，而不是全部地附着在栅格上。而且，碎片会散布到断路器的主体中从而影响断路器的包括切换机构40的其他组件。由碎片产生的影响会导致电路的切换机构40的误操作或中断电路，从而降低电路的特性。

因此，为了改善塑壳断路器的性能，应当考虑一种用于使这样的碎片有效地附着在灭弧单元内的技术。

发明内容

因此，详细描述的一个方案是提供这样一种塑壳断路器的灭弧单元：其能够防止由于电弧而产生的碎片散布在塑壳断路器中并且使这些碎片尽可能地附着在栅格上。

详细描述的另一方案是提供这样一种塑壳断路器：其能够通过使得栅格与活动接触器之间的间隔在电弧可诱导范围内尽可能宽这样的方式而增加灭弧单元的空间以平稳地灭弧，由此，可以减少塑壳断路器的误操作并且可以提高塑壳断路器的中断能力。

正如这里具体表现和宽泛描述的，为了获得这些和其他的优点并且根据本说明书，提供了一种塑壳断路器，其具有外壳、布置在外壳中以断开或闭合电子电路的切换单元，以及存在于外壳内的活动接触器单元和固定接触器单元，该断路器包括灭弧单元，其中，灭弧单元包括：一对侧板，其彼此隔开并相互相对；至少一个第一栅格，其设置在侧板之间，并且彼此隔开预定间隔；和第二栅格，其联接到侧板的上端，与第一栅格隔开，并且具有带有预定角度的弯曲部分。

这里，外壳可以包括：容纳部件，其被构造为将灭弧单元容纳于其中；和隔离件，其限定了容纳部件的外壁的一部分并且向灭弧单元突出，并且第二栅格的一个侧表面可以与隔离件接触。

隔离件可以包括接触部件，所述接触部件阶梯状突出以具有一倾角，并且所述接触部件和第二栅格可以彼此接触。

所述第二栅格可以包括水平部件和阻挡部件，所述阻挡部件通过从所述水平部件弯曲而从水平部件延伸出，并且所述水平部件可以与所述接触部件接触。另外，所述水平部件和所述阻挡部件形成至少一锐角。

而且，所述第二栅格可以沿与活动接触器单元相反的方向弯曲以形成至少一锐角。

本申请的进一步的应用范围将通过下文给出的详细描述变得更加明显。然而，应当理解的是，当对本发明的优选实施例进行说明时，详细描述和特定的例子仅通过图示的方式给出，这是因为，对于本领域技术人员来说，在本发明的精神和范围内的各种变化和改进将通过详细的描述变得更加明显。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解且被并入并构成本说明书的一部分，附图图示了示范性实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。

在图中：

图1为根据现有技术的塑壳断路器的侧面剖视图；

图2为图1的灭弧单元的放大视图；

图3为根据本说明书的塑壳断路器的侧面剖视图；

图4为图3的灭弧单元(分离后)的放大视图；

图5为图3的灭弧单元(分离前)的放大视图；

图6为显示灭弧单元的下表面的视图；和

图7为显示为倒置状态的图6的灭弧单元的前视图。

具体实施方式

现在将参考附图给出示范性实施例的详细描述。为了达到参考附图简要描述的目的，相同或等同的组件将设置有相同的附图标记，并且其描述不再重复。

图3为根据本说明书的塑壳断路器的侧面剖视图，图4为图3的灭弧单元(分离后)的放大视图，图5为图3的灭弧单元(分离前)的放大视图，图6为显示灭弧单元的下表面的视图，并且图7为显示为倒置状态的图6的灭弧单元的前视图。

如图3所示，根据本发明的塑壳断路器可以包括：外壳，其用于将组件容纳于其中并且使得与外部绝缘；切换机构400，其布置在外壳上，用于接通或断开电子电路；以及活动接触器单元500和固定接触器单元600，这二者均布置在外壳中。

如图3所示，所述外壳可以包括前部底座100、后部底座200和盖子300，通过这些部件，限定了所述塑壳断路器的机壳和用于容纳组件的内部空间。而且，前部底座100、后部底座200和盖子300可以使用绝缘材料模制以便使得外壳的内部和外部之间绝缘。通常这种结构是已知的，因此其详细描述将被省略。

参考图4，所述外壳可以包括：容纳部件800，稍后将解释的灭弧单元存在于其中；和隔离件110，其限定了容纳部件800的外壁的一部分并且向灭弧单元突出。

仍然参考图4，隔离件110可以包括：限制部件111，其用来设置活动接触器500的移动界限，和接触部件112，其从所述限制部件111阶梯状突出以具有一倾角113。所述接触部件112可以与稍后将要解释的第二栅格接触。

限制部件111可以突入到外壳内。限制部件111可以使得用来容纳灭弧单元的空间被进一步阻挡于用来容纳切换机构400的空间，从而最终最小化或防止碎片的散布。

接触部件112和第二栅格可以彼此接触以从容纳单元800的上部阻挡容纳活动接触器单元500和切换机构400的空间。因此，在灭弧时产生的碎片可以尽可能多地附着在容纳单元800内。而且，第二栅格和接触部件112可以在最靠近隔离件110的位置彼此接触，从而增加容纳单元800的内部空间。因此，可以将栅格与活动接触器单元500之间的间隔限定为在电弧可诱导范围内尽可能地长，并且可以增加用于灭弧单元的空间。因而，可以平稳地执行灭弧，从而减少塑壳断路器的误操作并且提高中断能力。

切换机构400可以包括手柄、弹簧、闭锁器等，并且用来机械地操作活动接触器单元500。该结构在典型的塑壳断路器中频繁使用，因此不再进行详细描述。

活动接触器单元500可以通过切换机构400操作，并且包括在其端部的活动接触器。活动接触器可以通过粘合剂或典型的联接构件联接到活动接触器单元500，从而与活动接触器单元500整体移动。通常，活动接触器的一端电连接到电路的输出端子侧，另一端与固定接触器接触并且电连接到电路的输入端子侧，从而使得电路短路。

如上所述，固定接触器单元600可以包括电连接到输入端子侧的固定接触器，并且可以如图3到图5所示那样固定在外壳上。

参考图3和图4，塑壳断路器可以包括灭弧单元700。特别地，灭弧单元700可以包括：一对侧板720，其彼此隔开并彼此相对；至少一个第一栅格730，其设置在所述侧板之间并且彼此之间隔开预定间隔；和第二栅格710，其联接到所述侧板720的上端，与所述第一栅格730隔开并且具有带有预定角度θ的弯曲部分。

一对侧板720可以具有支撑灭弧单元700的结构，并且使得灭弧单元700被稳定地容纳在外壳的容纳部件800中。如图6所示的一个示范性实施例，侧板720可以呈长方形形状，且彼此隔开并相互面对。应当注意到，侧板720的端部由用来保持间隔状态的结构(附图标记未给出)支撑。

参考图6和图7，第一栅格730可以具有多个栅格的结构，即绝缘板平行设置。构成所述第一栅格730的每个绝缘板可以呈矩形板形状，并且一端部向活动接触器单元500凹进，从而形成用来使活动接触器单元500能够在跳闸操作时旋转所需要的额外空间。然而，假如空间过大，则电弧不会被稳定地诱导到绝缘板上。因此，可能需要第二栅格710。

参考图4到图7，所述第二栅格710可以包括水平部件711，和从水平部件711延伸出的呈弯曲状态的阻挡部件712。所述第二栅格710的一个侧表面可以与隔离件110接触。更特别地，水平部件711与隔离件110的接触部件112接触。这种接触结构以上已经提及，因此详细的描述将被省略。

返回参考图4，阻挡部件712可以远离活动接触器单元500弯曲而从水平部件711延伸出以便弯曲角度至少为锐角θ。即，阻挡部件712可以面对灭弧单元700的内侧，这样，在灭弧时产生的碎片可以尽可能多地附着在容纳部件800内。而且，这样的结构可以允许容纳部件800的内部空间尽可能地大，从而使得第二栅格710和活动接触器500之间的距离在电弧可诱导范围内最大，并且增加了灭弧单元700的空间。因此，灭弧可以平稳执行，并实现了塑壳断路器的误操作的减少和塑壳断路器的中断能力的提高。另外，可以形成足以使得活动接触器单元500能够在跳闸操作时旋转的额外空间，从而允许电弧被稳定地诱导到绝缘板上。

利用具有第一栅格730和第二栅格710的结构，多个栅格可以吸收在跳闸操作期间产生的电弧以便熄灭这样的电弧。另外，由于灭弧单元700的相邻组件的熔融产生的各种类型的碎片可以尽可能多地附着在所述栅格上，从而减小塑壳断路器内的压力，进而实现模制断路器的误操作的减少及其中断能力的提高。

在下文中，将参考附图给出对具有根据一个示范性实施例的配置的塑壳断路器的操作的描述。

在塑壳断路器的正常状态下，灭弧单元700处于如图5所示的状态。这里，活动接触器和固定接触器处于接触状态，因此电路处于电连接状态。

当故障电流(例如，过载、短路等)流经电路时，通过切换机构400的操作，活动接触器在图中沿逆时针方向旋转，以便处于图3或图4的状态。这里，由于空气中的介电击穿而在活动接触器和固定接触器之间产生了处于热等离子体状态的电弧。

响应于活动接触器的旋转而连续产生的电弧通过所述第一栅格730和第二栅格710被逐渐熄灭。而且，在灭弧期间产生的碎片附着在所述第一栅格730和第二栅格710上。特别地，所述第二栅格710位于比第一栅格730更靠近活动接触器单元500的位置。因此，所述第二栅格710诱导更多的电弧以便更容易地灭弧。而且，所述第一栅格730与活动接触器单元500之间的距离变得足以在灭弧单元700中形成更大的额外空间。

另外，因为所述第二栅格710位于比所述第一栅格730更靠近活动接触器单元500的位置并且弯曲以形成一锐角，在灭弧单元700中产生的碎片可以最终被所述第二栅格710阻挡，从而有效地防止碎片散布到所述塑壳断路器中，这将参考图4被更明确地注意到。

本说明书可以通过塑壳断路器的配置提供以下的效果。

可以提供远离活动接触器单元弯曲以形成预定角度的第二栅格，并且所述第二栅格的一个侧表面可与所述隔离件接触，从而最小化由于电弧而产生的散布到所述塑壳断路器中的碎片，并使得这样的碎片尽可能地附着在所述栅格上。

而且，可以提供远离活动接触器单元弯曲以形成预定角度的第二栅格，从而确保所述第二栅格和活动接触器单元之间的在电弧可诱导范围内的最远距离，进而实现灭弧单元的空间增加。

因此，电弧可以被平稳地熄灭，这实现了塑壳断路器的误操作的减少及其中断能力的提高。

以上的实施例和优点仅仅是示范性的，并不能用来解释为对本公开的限制。本教导可以很容易地应用到其他类型的装置。本说明书仅仅是说明性的，并没有限制权利要求的范围。许多替代、改进和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。这里描述的示范性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以各种方式组合以获得其他和/或可替代的示范性实施例。

由于本特征可以在不背离其特性的情况下以多种形式实施，因此还应当理解的是，除非另有说明，以上描述的实施例不受以上描述的任何细节所限制，而应当在随附的权利要求所限定的范围内做宽泛的解释，因此，落入权利要求的范围和界线或者这些范围和界线的等同布局内的所有的变化和改进都应当因而被随附的权利要求所包含。

Claims (6)

1.一种塑壳断路器，其具有外壳、布置在所述外壳中以断开或闭合电子电路的切换单元，以及存在于所述外壳内的活动接触器单元和固定接触器单元，

其特征在于，所述断路器包括灭弧单元，

其中，所述灭弧单元包括：

一对侧板，其彼此隔开并相互面对；

至少一个第一栅格，其设置在所述侧板之间，并且彼此隔开预定间隔；和

第二栅格，其联接到所述侧板的上端，与所述第一栅格隔开，并且具有带有预定角度的弯曲部分。

2.如权利要求1所述的断路器，其中，所述外壳包括：容纳部件，其被构造为将所述灭弧单元容纳于其中；和隔离件，其限定了所述容纳部件的外壁的一部分并且向所述灭弧单元突出，

其中，所述第二栅格的一个侧表面能够与所述隔离件接触。

3.如权利要求2所述的断路器，其中，所述隔离件包括接触部件，所述接触部件阶梯状突出以具有一倾角，

其中，所述接触部件和所述第二栅格彼此接触。

4.如权利要求3所述的断路器，其中，所述第二栅格包括水平部件和阻挡部件，所述阻挡部件通过自所述水平部件弯曲而从所述水平部件延伸出，

其中，所述水平部件与所述接触部件接触。

5.如权利要求4的所述断路器，其中，所述水平部件和所述阻挡部件形成至少一锐角。

6.如权利要求1至3中的任意一项所述的断路器，其中，所述第二栅格远离所述活动接触器单元而弯曲以形成至少一锐角。

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