CN102522238A - 具有屏蔽装置的断路器和灭弧室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有屏蔽装置(24)的改进的断路器(6)和灭弧室(4)，所述屏蔽装置包括一定数量的板状屏蔽部件(56)，所述屏蔽部件中形成有细长开口(60)以接纳从中穿过的灭弧板(14)的部分。穿过屏蔽部件的灭弧板的所述部分被接纳在支撑灭弧板的支撑装置(16)的插孔(36)中。灭弧板自身构造成相对所述支撑装置保持屏蔽部件，以保护所述支撑装置在发生电弧期间免受损坏。有利地，将屏蔽部件保持在灭弧板的部分和支撑装置的部分之间使得能够在没有使用粘结剂或单独的紧固系统的情况下将屏蔽部件保持就位。

Description

具有屏蔽装置的断路器和灭弧室
技术领域
本发明总体涉及电路中断器，特别涉及具有包括屏蔽装置的灭弧室的电路中断器。
背景技术
各种类型的电路中断器诸如断路器在相关技术领域中广为人知。这种电路中断器用于在特定的过电流和欠电压状况以及其他状况期间中断电路中的电流。
当电路中断器的可分离触点打开时，电弧经常在分离的触点之间蔓延。由于这种电弧会毁坏电路中断器，因此优选地尽可能快地熄灭这些电弧。已知的是，在电路中断器中提供灭弧室和其他电弧熄灭和消除系统以达到限制由这种电弧造成的损坏的目的。虽然已知的灭弧室通常能够达到期望的目的，但是它们并不是没有局限性。
通常，已知的灭弧室包括安装到支撑结构的多个导电的灭弧板和一灭弧角(arc horn)。支撑结构可以由诸如模制树脂的非导电材料制成。由于存在电弧时模制树脂非常容易损坏，因此已知的是，在灭弧室的附近提供当存在电弧时产生气体的熄弧材料以便有助于熄灭电弧。但是，这种熄弧材料相对昂贵，并且已经证明难以通过熄灭电弧并且保护支撑结构的成本高效的方式放置在支撑结构的附近。
发明内容
鉴于前文所述，提出一种具有屏蔽装置的改进的断路器和灭弧室，所述屏蔽装置包括一定数量的板状屏蔽部件，所述屏蔽部件中形成有细长开口以接纳从中穿过的灭弧板的部分。穿过屏蔽部件的灭弧板的所述部分被接纳在支撑灭弧板的支撑装置的插孔中。灭弧板自身构造成相对所述支撑装置保持屏蔽部件，以保护所述支撑装置在发生电弧期间免受损坏。有利地，将屏蔽部件保持在灭弧板的部分和支撑装置的部分之间使得能够在没有使用粘结剂或单独的紧固系统的情况下将屏蔽部件保持就位。
因此，本发明的一个方面提供一种具有屏蔽装置的改进的断路器和灭弧室，所述屏蔽装置在存在电弧时产生气体以有助于熄灭电弧。
本发明的另一个方面提供一种改进的断路器和灭弧室，其中在没有使用粘结剂或单独的紧固结构以将灭弧室的支撑装置保持就位的情况下，屏蔽装置构造成保护所述支撑装置。
本发明的其他方面由用于电路中断器的改进的灭弧装置提供，其中所述灭弧装置的主要特征可以大致描述为包括：多个灭弧板、支撑装置以及构造成当存在电弧时产生气体的至少第一屏蔽部件，其中，至少一些灭弧板的至少一部分与所述至少第一屏蔽部件接合，以将所述至少第一屏蔽部件保持在所述至少一些灭弧板的所述至少一部分与所述支撑装置的至少一部分之间。
本发明的另外的方面由一种改进的电路中断器提供，其主要特征可以描述为包括：线路端子、负载端子、一组可分离触点、以及灭弧装置。所述灭弧装置可以大致描述为包括：多个灭弧板、支撑装置以及构造成当存在电弧时产生气体的至少第一屏蔽部件，其中，至少一些灭弧板的至少一部分与所述至少第一屏蔽部件接合，以将所述至少第一屏蔽部件保持在所述至少一些灭弧板的所述至少一部分与所述支撑装置的至少一部分之间。
附图说明
通过结合附图阅读下面的说明，可以进一步理解本发明，在附图中：
图1为根据本发明的改进的灭弧室的透视图。
图2为包括图1中的改进的灭弧室的改进的断路器的示意图；
图3为图1中的灭弧室的分解图；
图4为图1中的灭弧室的另一个分解图；以及
图5为部分切除的图4中的画圈部分的视图。
在整个说明书中相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
根据本发明的改进的灭弧室4在图1和图3-5中被总体示出，并且在图2中被示意性示出。灭弧室4可用在诸如图2中示意性示出的改进的断路器6的电路中断器中。所述改进的断路器6包括通过一组可分离触点12连接的线路端子8和负载端子10。为了迅速地熄灭可能在与所述一组可分离触点12的分离同步发生的电弧事件期间蔓延的任何电弧，该断路器6还包括在可分离触点12附近的改进的灭弧室4。
从附图3和4中可以理解，灭弧室4包括总体用附图标记14表示的多个灭弧板，并且还包括支撑装置16和灭弧角20。灭弧室4还有利地包括屏蔽装置24，所述屏蔽装置24被保持在灭弧板14的部分和支撑装置16的部分之间，以便在不使用粘结剂或单独的支撑结构的情况下将所述屏蔽装置24保持就位。屏蔽装置24通过当存在电弧时产生气体为支撑装置16提供保护，所述气体有助于在发生电弧期间熄灭电弧并因此使支撑装置16不受损坏。
灭弧板14包括邻近灭弧角20设置的第一灭弧板14A、邻近第一灭弧板14A设置的第二灭弧板14B、多个中间灭弧板14C、以及设置在灭弧室4的与第一灭弧板14A相对的一端的最后灭弧板14D。灭弧板14由导电材料形成，并且构造为与灭弧角20和屏蔽装置24相结合以便中断、驱散和熄灭可能与可分离触点12的分离同步发生的电弧事件期间的电弧。
支撑装置16包括一对侧向支撑件28和一端部支撑件32，在这里描述的示例性实施例中，所述侧向支撑件和端部支撑件由热固性树脂材料制成。每个侧向支撑件28中形成有多个插孔36，所述插孔36构造成接纳灭弧板14和灭弧角20的部分。端部支撑件32中形成有多个细长孔口40，在电弧事件期间气体通过所述孔口40排出。支撑装置16可进一步包括被接纳在孔46中的一对销44，从而将支撑装置16与灭弧板14、灭弧角20和屏蔽装置24保持在一起。当组装时，销44被接纳在孔46中并且端部发生变形以使销44保持固定在孔46中。当灭弧室4完全组装好时，形成在端部支撑件32上的一对凸起部48被接纳在形成在侧向支撑件28中的相应的插口52中。
屏蔽装置24包括一对屏蔽部件56，每个屏蔽部件56具有形成在其中的多个平行的细长开口60。每个细长开口60终止于终端64，所述终端64与屏蔽部件56的共同边缘66间隔预定的距离。在屏蔽部件56中存在细长开口60使得每个屏蔽部件56包括基部68、与基部68相对的端部72、以及在基部68和端部72之间并沿着细长开口60延伸的多个细长肋部76。
每个灭弧板14均包括从灭弧板14沿相反方向延伸的一对突出部80。灭弧角20同样具有一对从灭弧角20突出的突出部84。灭弧板14的突出部80均具有形成在其中的凹槽88，凹槽88互相对齐使得凹槽88共同形成和限定一对开口通道92，每个开口通道92均大体面向所述一对侧向支撑件28的其中之一的插孔36。可以看出，灭弧角20的突出部84不具有形成于其中的凹槽，但是在其他实施例(在此没有特别描述)中可以形成有凹槽。
从附图4中可以最好地理解，屏蔽部件56被接纳在灭弧板14上并且被保持在灭弧板14和侧向支撑件28的部分之间。更具体地，基部68被接纳在开口通道92中，并且邻近形成于灭弧板14中的凹槽88设置的突出部80的细长部分被接纳在细长开口60中。因此可以理解的是，屏蔽部件52的细长肋部76大体设置在相邻的成对灭弧板14之间，从而保护侧向支撑件28在电弧事件期间免受损坏。屏蔽部件56有利地由纤维素填充的三聚氰胺(CFM)材料或其他材料制成，所述材料在存在电弧的情况下产生惰性的并且冷却电弧的气体，从而有利于熄灭电弧。
从附图3-5中可以最好地理解，灭弧板14A和14D均包括一对可与屏蔽部件56接合的支撑件96A和96D，支撑件96A和96D将屏蔽部件56保持在邻近侧向支撑件28的位置。在这方面，应指出灭弧板14B同样包括这样的支撑件，但是在附图中该支撑件被隐藏而不可见。支撑件96A和96D分别包括接合表面98A和98D，接合表面98A和98D可以在邻近其中一个细长开口60的端部的位置处与屏蔽部件56的一部分接合。在这方面，可以理解的是凹槽88的基部均用作另外的支撑件96E，每个支撑件96E均提供另外的接合表面98E(如图3所示)，接合表面98E同样可以在邻近细长开口60的终端64处与屏蔽部件56的一部分接合。因此可以理解的是，灭弧板14A和14D的接合表面98A和98D(和在附图中被隐藏不可见的灭弧板14B的接合表面)以及所有灭弧板14的接合表面98E将屏蔽部件56保持在各个灭弧板14的所述接合表面98A、98D和98E与侧向支撑件28的相对面之间。由于灭弧板14的突出部80被接纳在侧向支撑件28的插孔36中，在没有使用粘结剂或诸如螺钉、夹子等单独的紧固结构的情形下，屏蔽部件56被限制和从而保持在灭弧板14的部分和侧向支撑件28的部分之间。这种构造也使得侧向支撑件28能够由相对便宜的热固性树脂材料制成，所述材料对于电弧具有有限的抵抗力。
虽然接合表面98A、98D和98E均大体面向侧向支撑件28并因此沿大体就在灭弧板14和侧向支撑件28之间的方向向屏蔽部件56提供支撑，但是从附图4和5可以理解的是，灭弧板14的突出部80提供了将屏蔽部件56保持在其保护性位置的附加接合表面。例如，延伸穿过细长开口60的突出部80的部分均还提供了附加接合表面98F、98G、98H和98I。凹槽88还提供了附加接合表面98J。所有接合表面98F、98G、98H、98I和98J都可与屏蔽部件56接合从而在大体与屏蔽部件56的平面平行的方向上提供对屏蔽部件56的保持力，以将屏蔽部件56保持在相对于侧向支撑件28的保护性位置。
在这方面，可以理解的是，接合表面98A、98D、98E、98F、98G、98H、98I和98J均可与屏蔽部件56接合以将屏蔽部件56保持在其相对于侧向支撑件28的保护性位置，但是这不是说所有这些接合表面98A、98D、98E、98F、98G、98H、98I和98J同时与屏蔽部件56接合。相反地，屏蔽部件56可以构造成允许屏蔽部件56相对于侧向支撑件28具有轻微程度的运动，同时仍保持屏蔽部件56相对于侧向支撑件28处于保护性位置，其中屏蔽部件56可以在电弧事件期间产生保护性气体以使侧边支撑部件28免受损坏。通过允许在屏蔽部件56和灭弧板14之间的一定量的运动，屏蔽部件56可以制造成具有相对不是太精确的尺寸，这可以降低成本。由于在没有使用粘结剂或单独的连接结构的情况下保持屏蔽部件56，所以进一步实现了成本的节约，并且加强了设置和保持屏蔽部件56的可靠性。此外，由于避免了将所述粘结剂或诸如紧固件的单独连接结构施加于屏蔽部件56、侧向支撑件28或这二者所需要的工作，因此降低了灭弧室4的装配成本。
虽然已经详细描述了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员应理解的是，可以根据已公开内容的整体教导对这些细节进行各种修改和替换。因此，已公开的特定设置仅是示例性的，并不作为对发明的范围的限制，本发明的范围将由所附的权利要求及其任何和全部等同方案的全部内容给出。
附图标记列表：
4灭弧室
6断路器
8线路端子
10负载端子
12可分离触点
14灭弧板
16支撑装置
20灭弧角
24屏蔽装置
14A第一灭弧板(邻近灭弧角)
14B第二灭弧板(邻近第一灭弧板)
14C中间灭弧板
14D最后灭弧板(与第一灭弧板相对)
28侧向支撑件
32端部支撑件
36插孔
40细长孔口
44销
46孔
48凸起部
52插口
56屏蔽部件
60细长开口
64终端
66共同边缘
68基部
72端部
76细长肋部
80突出部(在灭弧板上)
84突出部(在灭弧角上)
88凹槽
92开口通道
96A支撑件
96D支撑件
96E支撑件
98A接合表面
98D接合表面
98E接合表面
98F接合表面
98G接合表面
98H接合表面
98I：接合表面
98J：接合表面

Claims (20)

1.一种用于电路中断器(6)中的灭弧装置(4)，所述灭弧装置包括：
多个灭弧板(14)；
支撑装置(16)；
构造成在存在电弧时产生气体的至少第一屏蔽部件(56)；以及
至少一些灭弧板的至少一部分与所述至少第一屏蔽部件接合，以将所述至少第一屏蔽部件保持在所述至少一些灭弧板的所述至少一部分和所述支撑装置的至少一部分之间。
2.根据权利要求1的灭弧装置，其特征在于，所述多个灭弧板中的至少第一灭弧板包括能够与所述至少第一屏蔽部件接合的支撑件(96A、96D、96E)，所述支撑件(96A、96D、96E)包括接合表面(98A、98D、98E)，所述接合表面(98A、98D、98E)的至少一部分总体上面向所述支撑装置的所述至少一部分。
3.根据权利要求2的灭弧装置，其特征在于，所述多个灭弧板还包括至少一对附加支撑件(80、88)，所述至少一对附加支撑件中的一个或多个附加支撑件设置在所述多个灭弧板中的至少第一灭弧板上，所述至少一对附加支撑件均能够与所述至少第一屏蔽部件接合并且包括附加接合表面(98F、98G、98H、98I、98J)，至少一对所述附加接合表面的朝向设置为至少以下之一：
总体上朝向彼此，以及
总体上远离彼此。
4.根据权利要求1的灭弧装置，其特征在于，所述多个灭弧板中的至少一些灭弧板内均形成有凹槽(88)，所述凹槽定位成沿着所述至少一些灭弧板总体上形成开口通道(92)，所述开口通道(92)总体面向所述支撑装置的所述至少一部分，所述至少第一屏蔽部件的至少一部分(68)被接纳在所述通道的至少一部分中。
5.根据权利要求1的灭弧装置，其特征在于，所述至少第一屏蔽部件中形成有多个平行的细长开口(60)，每个所述细长开口均终止于与所述至少第一屏蔽部件的共同边缘(66)间隔预定距离的终端(64)，从而所述至少第一屏蔽部件包括：
位于所述至少第一屏蔽部件的边缘和所述终端之间的基部(68)，以及
邻近所述开口设置并且从所述基部延伸的多个细长肋部(76)。
6.根据权利要求5的灭弧装置，其特征在于，所述多个灭弧板中的至少一些灭弧板内均形成有凹槽(88)，所述凹槽定位成总体形成开口通道(92)，所述基部的至少一部分被接纳在所述通道中。
7.根据权利要求6的灭弧装置，其特征在于，邻近形成于一定数量的灭弧板中的凹槽设置的所述一定数量的灭弧板中的细长部分被接纳在所述细长开口中。
8.根据权利要求7的灭弧装置，其特征在于，所述多个灭弧板中的至少第一灭弧板包括邻近所述细长部分设置的支撑件(96A、96D)，所述支撑件(96A、96D)能够在与所述基部处的终端相对的其中一个所述细长开口的附近与所述至少第一屏蔽部件接合，以将所述至少第一屏蔽部件的至少一部分保持在所述支撑件和所述支撑装置的所述至少一部分之间。
9.根据权利要求1的灭弧装置，其特征在于，所述至少第一屏蔽部件中形成有多个开口(60)，所述多个灭弧板中的至少一些灭弧板的至少一部分被接纳在至少一些所述开口中。
10.根据权利要求9的灭弧装置，其特征在于，所述支撑装置的所述至少一部分中形成有一定数量的插孔(36)，被接纳在至少一些所述开口中的至少一些灭弧板也被接纳在至少一些所述插孔中。
11.一种电路中断器(6)，包括：
线路端子(8)；
负载端子(10)；
一组可分离触点(12)；以及
灭弧装置(4)，所述灭弧装置(4)包括：
多个灭弧板(14)，
支撑装置(16)，
构造成在存在电弧时产生气体的至少第一屏蔽部件(56)；以及
至少一些灭弧板的至少一部分与所述至少第一屏蔽部件接合，以将所述至少第一屏蔽部件保持在所述至少一些灭弧板的所述至少一部分和所述支撑装置的至少一部分之间。
12.根据权利要求11的电路中断器，其特征在于，所述多个灭弧板中的至少第一灭弧板包括能够与所述至少第一屏蔽部件接合的支撑件(96A、96D、96E)，所述支撑件(96A、96D、96E)包括接合表面(98A、98D、98E)，所述接合表面(98A、98D、98E)的至少一部分总体上面向所述支撑装置的所述至少一部分。
13.根据权利要求12的电路中断器，其特征在于，所述多个灭弧板还包括至少一对附加支撑件(80、88)，所述至少一对附加支撑件中的一个或多个附加支撑件设置在所述多个灭弧板中的至少第一灭弧板上，所述至少一对附加支撑件均能够与所述至少第一屏蔽部件接合并且包括附加接合表面(98F、98G、98H、98I、98J)，至少一对所述附加接合表面的朝向设置为至少以下之一：
总体上朝向彼此，以及
总体上远离彼此。
14.根据权利要求11的电路中断器，其特征在于，所述多个灭弧板中的至少一些灭弧板内均形成有凹槽(88)，所述凹槽定位成沿着所述至少一些灭弧板总体上形成开口通道(92)，所述开口通道(92)总体面向所述支撑装置的所述至少一部分，所述至少第一屏蔽部件的至少一部分(68)被接纳在所述通道的至少一部分中。
15.根据权利要求11的电路中断器，其特征在于，所述至少第一屏蔽部件中形成有多个平行的细长开口(60)，每个所述细长开口均终止于与所述至少第一屏蔽部件的共同边缘(66)间隔预定距离的终端(64)，从而所述至少第一屏蔽部件包括：
位于所述至少第一屏蔽部件的边缘和所述终端之间的基部(68)，以及
邻近所述开口设置并且从所述基部延伸的多个细长肋部(76)。
16.根据权利要求15的电路中断器，其特征在于，所述多个灭弧板中的至少一些灭弧板内均形成有凹槽(88)，所述凹槽定位成总体形成开口通道(92)，所述基部的至少一部分被接纳在所述通道中。
17.根据权利要求16的电路中断器，其特征在于，邻近形成于一定数量的灭弧板中的凹槽设置的所述一定数量的灭弧板中的细长部分被接纳在所述细长开口中。
18.根据权利要求17的电路中断器，其特征在于，所述多个灭弧板中的至少第一灭弧板包括邻近所述细长部分设置的支撑件(96A、96D)，所述支撑件(96A、96D)能够在与所述基部处的终端相对的其中一个所述细长开口的附近与所述至少第一屏蔽部件接合，以将所述至少第一屏蔽部件的至少一部分保持在所述支撑件和所述支撑装置的所述至少一部分之间。
19.根据权利要求11的电路中断器，其特征在于，所述至少第一屏蔽部件中形成有多个开口(60)，所述多个灭弧板中的至少一些灭弧板的至少一部分被接纳在至少一些所述开口中。
20.根据权利要求19的电路中断器，其特征在于，所述支撑装置的所述至少一部分中形成有一定数量的插孔(36)，被接纳在至少一些所述开口中的至少一些灭弧板也被接纳在至少一些所述插孔中。
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