CN102810437A - 用于断路器的灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于断路器的灭弧装置。电弧流道形成在多个栅板中的至少一个处，所述电弧流道配置为使在固定接触器与活动接触器之间产生的电弧移动至灭弧室。这样可以允许电弧流道容易制造，使得制造成本减少。此外，由于电弧流道的高熔点，该断路器可具有增强的耐用性。

Description

用于断路器的灭弧装置

技术领域

本发明涉及一种断路器，尤其涉及一种用于断路器的灭弧装置，该灭弧装置能够熄灭在产生短路电流时发生的电弧。

背景技术

在断路器中，当电力侧触头端子（下文中，将称为‘固定接触器’）与活动侧触头端子（下文中，将称为‘活动接触器’）彼此分离时会发生电弧。更具体的，电弧通过在两个接触器之间的接触点上的电流惯性而发生。

通常，灭弧装置用于通过如下方式来熄灭电弧：将称作‘栅板’的V形磁板在灭弧室（由不容易燃烧的绝缘板形成）中容置成其间具有间隔的多层；然后使电弧移动至栅板的端部来冷却电弧以及分割电弧。

固定接触器设置有用于将电弧移动至灭弧室的电弧流道（arc runner）。所述电弧流道通过铆钉或螺钉等联接至固定接触器。

图1为示出根据常规技术的断路器的内部结构的图。

参照图1，常规的断路器包括：固定接触器1以及活动接触器2，其分别配置为将由输电线供给的电力传输至负载侧；连杆机构3，其配置为通过移动活动接触器2来实施断开或者闭合输电线；检测单元4，其配置为检测诸如短路电流的异常电流；横杆5，其配置为将检测信号从检测单元4传输至连杆机构3以作为机械信号；灭弧单元6，其配置为熄灭在固定接触器1与活动接触器2彼此分离时发生的电弧；等等。所述固定接触器1与活动接触器2分别设置有固定触头11和活动触头21。这里，所述活动触头21以及固定触头11彼此接触或彼此分离。

灭弧单元6包括具有内部空间的灭弧室61，以及在垂直方向上以倾斜的方式容置在灭弧室61中的多个栅板62，多个栅板62在其之间具有间隔。

在断路器处于闭合状态的状态下，在发生对应于额定电流的几十倍的异常电流时，检测单元4检测出异常电流。于是，检测单元4通过电磁原理而产生吸力，并且电枢7被这个吸力快速地吸至电磁体。当电枢7被吸至电磁体时，横杆5旋转。并且，被横杆5限制在闭合状态的连杆机构3从横杆5上释放，从而使活动接触器2和固定接触器1彼此分离。

当固定接触器1和活动接触器2彼此分离时，发生了电弧并且电路被断开以防止异常电流的流动。在初始状态电弧存在于活动接触器2和固定接触器1之间，这被称作电弧附着（attached）状态。

电弧通过当活动接触器2和固定接触器1之间的距离变大时产生的电磁驱动力朝向灭弧单元6的灭弧室61移动，并且被冷却以在灭弧室61内部的栅板62之间被切割。然后，电弧在电流零点处完全熄灭，这就导致了断路器的闭合状态。

在常规的断路器中，为了快速地将电弧移动至灭弧室，电弧流道8如图2所示被独立地制造以通过铆钉或螺钉联接至固定接触器1。可选地，如图3所示，电弧流道8可以一体地形成在固定接触器1上。

然而，在电弧流道8被独立地制造以组装至固定接触器1的情形中，需要额外的组装过程。这会导致制造费用的增加。

此外，在电弧流道8一体地形成在固定接触器1上的情形中，电弧流道8会被严重的损坏从而具有较低的耐用性。这个原因是由于该电弧流道8以与固定接触器1相同的方式由具有低熔点的铜构成。

发明内容

因此，详细说明书的一个方案在于提供一种断路器，其能够通过容易地形成电弧流道从而减少制造成本。

详细说明书的另一个方案在于提供一种断路器，其能够通过在具有高熔点的构件上形成电弧流道从而具有增强的耐用性。

为了实现这些和其他优势，并且根据本说明书的目的，如在这里所具体实施和广泛描述的，提供了一种断路器，包括：固定接触器和活动接触器，其分别配置为将由输电线供给的电力传输到负载侧；灭弧室，其布置在所述固定接触器的一侧处；以及多个栅板，其布置在灭弧室中，并且配置为灭弧，其中电弧流道形成在多个栅板中的至少一个处，所述电弧流道被配置为使在所述固定接触器与活动接触器之间产生的电弧移动至灭弧室。

所述电弧流道可形成为与所述固定接触器的上表面相接触。

形成为栅板的一部分的所述电弧流道是弯曲的。

其中形成有所述电弧流道的栅板可以包括：固定部，其安装至所述灭弧室；电弧流道，其在所述固定部之间延伸；以及延伸触头部，其通过使所述电弧流道的端部朝向所述固定接触器弯曲而形成。

其中形成有所述电弧流道的栅板可以包括：固定部，其安装至所述灭弧室；电弧流道，其在所述固定部之间延伸；以及延伸触头部，其通过使所述电弧流道的一个侧表面朝向所述固定接触器突出而一体地形成在所述电弧流道上。

其中形成有所述电弧流道的栅板可以比任何其他的栅板厚。

其中形成有所述电弧流道的栅板可以包括：固定部，其安装至所述灭弧室；电弧流道，其在所述固定部之间延伸；以及延伸触头部，其通过附加的联接器件组装至所述电弧流道的一个侧表面以朝向所述固定接触器突出。

通过下面给出的详细描述，本申请的进一步应用范围将变得更加明显。然而，应当理解的是，由于在本发明的精神和范围内的各种变化和改进通过详细描述对本领域技术人员来说将变得显而易见，所以虽然示出了本发明的优选实施例，但详细的描述和特定示例仅通过阐释的方式给出。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解并且并入和构成本说明书的一部分的附图，其示出了示例性实施例并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1为示出了根据常规技术的断路器的内部结构的示意图；

图2为示出了图1的断路器的电弧流道的示例的立体图；

图3为示出了图1的断路器的电弧流道的另一个示例的立体图；

图4为示出了根据本公开的断路器的电弧流道的示例的立体图；

图5为示出了图4的电弧流道的示例的纵向剖视图；以及

图6至图8为示出了图4的电弧流道的其他示例的立体图。

具体实施方式

现在将参照附图详细给出示例性实施例的描述。为了参照附图进行简要的描述，相同或等同的部件将设置有相同的附图标记，并且将不再重复其描述。

在下文中，将参照附图更加详细地对根据本公开的用于断路器的灭弧装置进行说明。

图4为示出了根据本公开的断路器的电弧流道的示例的立体图，以及图5为示出了图4的电弧流道的示例的纵向剖视图。

参照图1，根据本公开的断路器包括固定接触器1、活动接触器2、连杆机构3、检测单元4、横杆5、灭弧单元6等。

如图4所示，灭弧单元6包括具有内部空间的灭弧室61，以及在垂直方向上以倾斜的方式容置于灭弧室61中的多个栅板62，多个栅板62在其之间具有间隔。

灭弧室61的前侧（活动接触器的方向）是开口的，而灭弧室61的后侧在垂直方向上设置有多个栅板安装狭槽611。电弧出口（未示出）形成在灭弧室61的后侧上。可选地，灭弧室61的后侧是开口的，并且其上端和下端也是开口的。固定接触器1布置在灭弧室61的下方。固定接触器1的触头端插入到灭弧室61的前侧达预定深度。

固定触头11通过焊接联接至固定接触器1的触头端，从而选择性地接触活动接触器2的活动触头21。固定触头11必须完全地接触活动触头21以实施其上没有故障的正常电路。此外，在接通输电线时，固定触头11和活动触头21之间的接触电阻必须减小以减少散热。另一方面，在电路中断操作期间，固定触头11以及活动触头21必须完全地彼此分离。为此，固定触头11优选地形成为具有较小的接触电阻以及具有较少损耗的特性。

固定接触器1的触头端的一侧，也就是，固定触头11的一侧以水平方式延伸，并且具有足够长的长度以与下文将描述的电弧流道628重叠。在常规技术中，电弧流道联接至固定触头的一侧。然而，在本公开中，因为不是附加地设置电弧流道，所以固定触头的一侧可以形成为水平的。

栅板62可以分成多个灭弧栅板（下文中，将称为“第一栅板”）621，以及一个以上电弧流道栅板（下文中，将称为“第二栅板”）625。第二栅板也用于灭弧。然而，由于附加的功能是使电弧从固定接触器1移动至灭弧室，所以第二栅板625被称为电弧流道栅板。

优选的，第一栅板621布置在第二栅板625上方。并且，第二栅板625优选地布置在第一栅板621下方，即，在离固定接触器1最近的位置。

第一栅板621实施为由铁磁体形成的板状体。容置突出部622从第一栅板621的后端的两侧突出以插入到灭弧室61的栅板安装狭槽611中。固定部623形成在容置突出部622的前方以便插入式固定至灭弧室61。V形空间部624向后形成在固定部623之间。

类似于第一栅板621，第二栅板625实施为由铁磁体形成的板状体。容置突出部626从第二栅板625的后端的两侧突出以插入到灭弧室61的栅板安装狭槽611中。固定部627形成在容置突出部626的前方以便插入式固定至灭弧室61。电弧流道628对应于固定接触器1的上表面在固定部627之间向前延伸。

如图4和图5所示，第二栅板625可以形成为具有与第一栅板621相同的厚度和大小。电弧流道628可以延伸达足够长的长度以与固定接触器1的触头端重叠。延伸触头部629可以与固定接触器1的触头端的上表面相对应地形成在电弧流道628的端部处。形成为电弧流道628的端部的延伸触头部629朝向固定接触器1弯曲。

与常规技术的部件相同的部件设置有相同的附图标记。

本公开的用于断路器的灭弧装置具有下述优势。

在断路器处于闭合状态的状态下，在与额定电流的几十倍相对应的异常电流产生时，检测单元4检测出异常电流。然后，检测单元4通过电磁原理而产生吸力，并且电枢7被这个吸力快速地吸至电磁体。当电枢7被吸至电磁体上时，横杆5旋转。并且，被横杆5限制在闭合状态的连杆机构3从横杆5上释放，从而使活动接触器2和固定接触器1彼此分离。这可以防止异常电流在输电线上流动。

当固定接触器1和活动接触器2彼此分离时，发生了电弧。在初始状态时电弧存在于活动接触器2和固定接触器1之间。然后，电弧通过当活动接触器2和固定接触器1之间的距离变大时产生的电磁驱动力朝向灭弧单元6的灭弧室61移动。电弧被冷却以在灭弧室61内的栅板62之间被切割，并且在电流零点处完全地熄灭。

在本公开中，配置为使电弧移动至灭弧室61的电弧流道628形成在灭弧室61中的邻近于固定接触器1的第二栅板625处。由于电弧流道628，存在于固定接触器1与活动接触器2之间的电弧快速地移动以被熄灭。

在电弧流道已经被独立地制造以组装至固定接触器的常规技术中，需要额外的组装过程从而增加了制造成本。此外，在电弧流道一体地形成在固定接触器上的情形下，电弧流道由于其低熔点会被严重地损坏。这会降低电弧流道的耐用性。

然而，在本公开中，电弧流道628一体地形成在第二栅板625处。因此，不需要独立地制造电弧流道以及将电弧流道组装至固定接触器。这样可简化固定接触器的制造过程，并且减少制造成本。此外，由于电弧流道的高熔点，可以减少电弧流道的损坏以提高电弧流道的耐用性。

在下文中，将描述根据本公开的另一个实施例的电弧流道。

在上述实施例中，第二栅板形成为具有相同的厚度，并且延伸触头部从设置在第二栅板处的电弧流道的端部弯曲。然而，在本实施例中，如图6所示，电弧流道628可具有与固定接触器1的触头端的上表面相对应的延伸触头部629。并且，延伸触头部629可形成为具有比固定部627的厚度大的厚度（t）。

如图7所示，第二栅板625可形成为具有比第一栅板621的厚度大的厚度。也即是说，电弧流道628可形成为具有与固定接触器1相对应的厚度（t）。

通过使用第二栅板625的厚度形成电弧流道628的此优选实施例除了具有下列配置和效果之外，还具有与前述实施例相同的配置和效果。在此优选的实施例中，可以不弯曲第二栅板625的一部分而形成电弧流道628。这可以简化制造过程，并且可以控制电弧流道628的表面面积。

如图8所示，电弧流道628可以另外制造，并且延伸触头部629可以形成在第二栅板处以使得电弧流道628能够组装至延伸触头部629。在这种情形中，会增加制造成本。然而，当与电弧流道组装至固定接触器的前述实施例相比时，电弧流道可因高熔点的材料而具有增强的耐用性。此外，因为延伸触头部未一体地形成在第二栅板的电弧流道处，所以可以容易地制造第二栅板并且可以控制电弧流道的表面面积。

前述实施例及优势仅仅是示例性的并且不应当被解释为限制本公开。本教导能够容易地应用于其它类型的装置。本说明书意图是阐释性的，并且不限制权利要求的范围。许多可选方案、改进及变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。这里所描述的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以各种方式组合以获得另外的和/或可选的示例性实施例。

由于可以在不偏离其特征的情况下以多种形式来实施本特征，因此还应当理解的是，上述实施例不受前述说明书的任一细节的限制，除非另有说明，而是应当在如所附权利要求限定的范围内进行宽泛地解释，因此落在权利要求的边界和界限或者这些边界和界限的等同范围内的全部改变和改进旨在被所附的权利要求所包含。

Claims (7)

1.一种断路器，所述断路器包括：

固定接触器和活动接触器，其分别配置为将由输电线供给的电力传输至负载侧；

灭弧室，其布置在所述固定接触器的一侧处；以及

多个栅板，其布置在所述灭弧室中，并且配置为灭弧，

其特征在于，电弧流道形成在所述多个栅板中的至少一个处，所述电弧流道配置为使在所述固定接触器与所述活动接触器之间产生的电弧移动至所述灭弧室。

2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述电弧流道形成为与所述固定接触器的上表面相接触。

3.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，形成为栅板的一部分的所述电弧流道是弯曲的。

4.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，其中形成有所述电弧流道的栅板包括：

固定部，其安装至所述灭弧室；

电弧流道，其在所述固定部之间延伸；以及

延伸触头部，其通过使所述电弧流道的端部朝向所述固定接触器弯曲而形成。

5.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，其中形成有所述电弧流道的栅板包括：

固定部，其安装至所述灭弧室；

电弧流道，其在所述固定部之间延伸；以及

延伸触头部，其通过一体地形成在所述电弧流道的一个侧表面处以朝向所述固定接触器突出而形成。

6.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，其中形成有所述电弧流道的栅板比任何其他的栅板厚。

7.如权利要求5所述的断路器，其特征在于，其中形成有所述电弧流道的栅板包括：

固定部，其安装至所述灭弧室；

电弧流道，其在所述固定部之间延伸；以及

延伸触头部，其通过附加的联接器件组装至所述电弧流道的一个侧表面以朝向所述固定接触器突出。

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