CN103681145B - 灭弧装置及采用该灭弧装置的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灭弧装置，包括一个具有灭弧室的壳体、安装于所述灭弧室中的多个灭弧片、设置在所述壳体中的至少一个固定的接触元件、一个相对于所述壳体能够摆动的接触臂、一个安装在所述接触臂上并能够与所述固定的接触元件接触的可移动的接触元件；所述灭弧装置还包括一个可摆动的绝缘件；所述可摆动的绝缘件包括一个遮挡部；短路发生时，所述接触臂沿着第一方向相对于所述壳体摆动使得所述固定的接触元件与所述可移动的接触元件分离；当沿着所述第一方向相对于所述壳体摆动的所述接触臂运动至与所述绝缘件接触时，所述接触臂对所述绝缘件施加力使得所述绝缘件相对于所述壳体沿着第二方向转动直至至少部分地覆盖所述固定的接触元件。

Description

灭弧装置及采用该灭弧装置的断路器

技术领域

本发明涉及低压电器领域，特别涉及一种灭弧装置及采用该灭弧装置的断路器。

背景技术

断路器是自动工作的底气开关，用于保护电路免受由于过载过短路引起的损伤。当短路发生时，断路器或其中的灭弧装置通常包括一对触头和多个灭弧片。触头闭合时允许电流流过，触头断开时阻止电流流过。当短路发生时，短路电流的中断导致固定的和可移动的触头间的电磁排斥，引起触头分开，并在触头之间形成电弧；所形成的电弧可通过灭弧片消除。然而，由于现有技术中断路器或其中的灭弧装置一般只通过灭弧片进行灭弧，因此，灭弧效果有待于进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种灭弧效果好的灭弧装置。本发明还意欲提供一种应用该灭弧装置的断路器。

本发明是这样实现的，提供一种灭弧装置，包括一个具有灭弧室的壳体、安装于所述灭弧室中的多个灭弧片、设置在所述壳体中的至少一个固定的接触元件、一个相对于所述壳体能够摆动的接触臂、一个安装在所述接触臂上并能够与所述固定的接触元件接触的可移动的接触元件；所述灭弧装置还包括一个可摆动的绝缘件；所述可摆动的绝缘件包括一个遮挡部；短路发生时，所述接触臂沿着第一方向相对于所述壳体摆动使得所述固定的接触元件与所述可移动的接触元件分离；当沿着所述第一方向相对于所述壳体摆动的所述接触臂运动至与所述绝缘件接触时，所述接触臂对所述绝缘件施加力，使得所述绝缘件相对于所述壳体沿着第二方向转动，直至所述绝缘件的所述遮挡部运动至位于相互分离的所述固定的接触元件和所述可移动的接触元件之间，以至少部分地覆盖所述固定的接触元件。

进一步地，所述第一方向垂直于所述第二方向。

进一步地，所述灭弧装置包括一个安装在所述壳体上的弹性元件；所述弹性元件对所述绝缘件施加力，使得所述绝缘件趋向于相对于所述壳体沿着与所述第二方向相反的方向转动，直至所述绝缘件的所述遮挡部从相互分离的所述固定的接触元件和所述可移动的接触元件之间移开。

进一步地，所述弹性元件为扭簧。

进一步地，所述绝缘件还包括一个枢接在所述壳体上的本体；所述遮挡部垂直地设置在所述本体上；所述本体上形成有一个与所述弹性元件对应的限位孔。

进一步地，所述绝缘件还包括一个头部；所述遮挡部和所述头部形成在所述本体的两端；所述壳体上形成有一个用于收容所述头部的收容部。

进一步地，所述壳体上还形成有一个第一槽、一个第二槽和一个通孔；所述第一槽与所述灭弧室连通，并沿着所述第一方向延伸；所述接触臂位于所述第一槽中；所述第二槽沿着所述第二方向延伸并与所述第一槽相交；所述遮挡部位于所述第二槽中；所述通孔形成在所述壳体上并位于所述第二槽中；所述固定的接触元件位于所述通孔中。

进一步地，所述灭弧装置还包括一个外壳；所述外壳上设有一个挡板；所述壳体设置在所述外壳中且所述绝缘件、所述弹性元件夹设在所述壳体与所述挡板之间。

进一步地，所述挡板为U形。

根据本发明另一实施例提供的一种断路器，所述断路器包括上述的灭弧装置。

根据本发明实施例的灭弧装置和采用该灭弧装置的断路器在利用灭弧片灭弧的基础上，进一步利用绝缘件进行灭弧，可实现快速灭弧。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例中灭弧装置的示意图。

图2为图1中灭弧装置处于非灭弧状态时的示意图。

图3为图1中灭弧装置处于灭弧状态时的示意图。

图4为图1中灭弧装置的分解示意图。

图5为图4中壳体的放大示意图。

图6为图4中可摆动的绝缘臂的放大示意图。

其中，附图标记包括：

100灭弧装置110壳体112基部

1121第一槽1123第二槽1124通孔

1125收容部1126第一安装部1127第二安装部

113侧部115灭弧室120灭弧片

130盖子132排出孔140接线柱

150固定的接触元件160可移动的接触元件170可摆动的接触臂

180可摆动的绝缘件182本体1821枢接孔

1823限位孔183遮挡部185头部

190扭簧192基体193扭臂

210外壳220挡板D1第一方向

D2第二方向

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1所示为本发明一实施例中灭弧装置100。图4为灭弧装置100的分解示意图。如图1和图4中所示，灭弧装置100包括一个壳体110、多个灭弧片120、一个盖子130、一个接线柱140、至少一个固定的接触元件150、至少一个可移动的接触元件160、一个可摆动的接触臂170、一个可摆动的绝缘件180和一个弹性元件如扭簧190。

其中，如图2和图3所示，壳体110包括一个基部112和多个侧部113。多个侧部113沿着基部112的外端设置并与侧部113一同围成一个灭弧室115，用于安装灭弧片120。如图5所示，基部112上形成有一个第一槽1121、一个第二槽1123、一个通孔1124、一个收容部1125、一个第一安装部1126和一个第二安装部1127。其中，第一槽1121贯穿基部112并与灭弧室115连通；第一槽1121大致沿着第一方向D1延伸，主要用于供接触臂170沿着第一方向D1在第一槽1121中滑动或摆动。第二槽1123大致沿着第二方向D2延伸并与第一槽1121相交，第二方向D2大致沿着壳体110的厚度方向；第二槽1123主要用于供绝缘件180沿着第二方向D2在第二槽1123中滑动或摆动（下文中将进一步描述）。在一实施例中，第一方向D1大致垂直于第二方向D2。通孔1124形成在基部112上，并位于第二槽1123中且与第一槽1121相对。收容部1125形成在基部112上，并临近第一槽1121的第一侧。在图5所示的实施例中，收容部1125可以为临近第一槽1121的凹陷结构。第一安装部1126和第二安装部1127间隔地形成在基部112上，并临近第一槽1121的与第一侧相反的第二侧。在图5所示的实施例中，第一安装部1126和第二安装部1127可以为临近第一槽1121的凸块结构。

多个灭弧片120设置在壳体110的灭弧室115中。盖子130用于将灭弧室115封闭；盖子130可设有一个与灭弧室115连通的排出孔132。

接线柱140的一端设置在壳体110的底部并临近壳体110的通孔1124。固定的接触元件150固定在接线柱140的一端并位于壳体110的通孔1124中，从而使得固定的接触元件150与壳体110的第二槽1123相邻或进入到第二槽1123中。可移动的接触元件160设置在可摆动的接触臂170的端部上，并可随着可摆动的接触臂170的运动而与固定的接触元件150接触或分开。摆动的接触臂170安装在第一槽112中，可以沿着第一方向D1在第一槽112中滑动或摆动。

如图2和图3所示，可摆动的绝缘件180安装在壳体110上，并可相对于壳体110转动或摆动。具体地，如图6所示，绝缘件180可包括一个本体182、一个遮挡部183和一个头部185。在图6所示的实施例中，本体182大致为弧状的片体结构，在其他实施例中，本体182的具体形状可根据实际使用情况进行调整。本体182上形成有一个枢接孔1821和一个限位孔1823。枢接孔1821可与壳体110的基部112上的第一安装部1126枢接或转动地连接，从而将本体182转动地安装在壳体110上。限位孔1823可以为形成在本体182的边缘上的缺口结构，当本体182以第一安装部1126为转轴相对于壳体110转动至与第二安装部1127接触时，限位孔1823可收容第二安装部1127和扭簧139从而限定本体182的运动。

遮挡部183大致垂直地形成在本体182的第一端。如图2所示，当灭弧装置100处于非灭弧状态时，遮挡部183位于壳体110的第二槽1123中，并位于相互接触的固定的接触元件150和可移动的接触元件160一侧。如图3所示，当灭弧装置100处于灭弧状态时，遮挡部183位于壳体110的第二槽1123中，并位于相互分离的固定的接触元件150和可移动的接触元件160之间。

头部185形成在本体182的第二端，并与壳体110上的收容部1125对应设置。当本体182以第一安装部1126为转轴相对于壳体110转动时，头部185可以从收容部1125移出或移入到收容部1125内。

扭簧190安装在壳体110的第二安装部1127上。具体地，如图3所示，扭簧190包括一个基体192和至少一个扭臂193。基体192大致呈柱状，套设在第二安装部1127上。扭臂193从基体192上延伸而出并抵顶在绝缘件180的本体182上，使得绝缘件180趋向于以第一安装部1126为转轴沿逆时针方向（当灭弧装置100处于图2、图3所示位置时）转动，进而使得绝缘件180的头部185收容于收容部1125内。此外，扭簧190还可以为其他弹性元件，例如与绝缘件18的头部185连接的弹簧等，也可以实现扭簧190的功能。

上述为本发明一实施例中灭弧装置100的具体结构，下面简述其使用方法。

如图2所示，灭弧装置100处于非灭弧状态，电流可流过相互接触的固定的接触元件150和可移动的接触元件160，使得灭弧装置100下游电路中的导体等装置等正常工作。此时，扭簧190施加在绝缘件180上的作用力，可使得绝缘件180的头部185收容于收容部1125内，并令遮挡部183位于壳体110的第二槽1123中且位于相互接触的固定的接触元件150和可移动的接触元件160一侧。

如图3所示，当短路发生时，灭弧装置100处于灭弧状态。在此过程中，短路电流的中断导致固定的接触元件150和可移动的接触元件160间的电磁排斥，使得可移动的接触元件160随着接触臂170迅速沿着第一方向D1弹开，并在固定的接触元件150和可移动的接触元件160之间形成电弧，所形成的电弧可通过灭弧片120消除；与此同时，当接触臂170迅速沿着第一方向D1运动至与绝缘件180接触时，会对绝缘件180施加一个冲击力使得绝缘件180克服扭簧190的扭力而以第一安装部1126为转轴沿顺时针方向（当灭弧装置100处于图2、图3所示位置时）转动，进而使得绝缘件180的头部185从收容部1125内移出且令遮挡部183在壳体110的第二槽1123运动至位于相互分离的固定的接触元件150和可移动的接触元件160之间至少部分地覆盖固定的接触元件150，从而将固定的接触元件150和可移动的接触元件160隔离，实现了快速灭弧。此处，至少部分地覆盖是指绝缘件180的遮挡部183能够全部或者部分地挡在可移动的接触元件160和固定的接触元件150之间。

此外，为了防止绝缘件180和扭簧190从壳体110上脱离，灭弧装置100可以包括一个外壳210。在一实施例中，外壳210可以为塑壳断路器（MCCB）的基座。外壳/基座210上设有一个U形的挡板220。当将壳体110及其上的绝缘件180、扭簧190等安装在外壳210中时，U形的挡板220可临近或接触第一安装部1126、第二安装部1127以防止绝缘件180、扭簧190从第一安装部1126、第二安装部1127脱离。

如上所述，本发明一实施例中的灭弧装置通过使绝缘件转动至位于相互分离的固定的接触元件和可移动的接触元件之间至少部分地覆盖固定的接触元件，从而将固定的接触元件和可移动的接触元件隔离，因此，本发明一实施例中的灭弧装置在利用灭弧片灭弧的基础上，进一步利用绝缘件进行灭弧，可实现快速灭弧。

另外，上述灭弧装置可用于断路器等装置中。

此外，需要说明的是，绝缘件180可以全部由绝缘材料制成，在一实施例中，也可以只是遮挡部183由绝缘材料制成而其他部分由其他材料制成。

综上所述，本发明公开了一种灭弧装置，包括一个具有灭弧室的壳体、安装于所述灭弧室中的多个灭弧片、设置在所述壳体中的至少一个固定的接触元件、一个相对于所述壳体能够摆动的接触臂、一个安装在所述接触臂上并能够与所述固定的接触元件接触的可移动的接触元件；所述灭弧装置还包括一个可摆动的绝缘件；所述可摆动的绝缘件包括一个遮挡部；短路发生时，所述接触臂沿着第一方向相对于所述壳体摆动使得所述固定的接触元件与所述可移动的接触元件分离；当沿着所述第一方向相对于所述壳体摆动的所述接触臂运动至与所述绝缘件接触时，所述接触臂对所述绝缘件施加力使得所述绝缘件相对于所述壳体沿着第二方向转动直至至少部分地覆盖所述固定的接触元件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种灭弧装置(100)，包括一个具有灭弧室(115)的壳体(110)、安装于所述灭弧室(115)中的多个灭弧片(120)、设置在所述壳体(110)中的至少一个固定的接触元件(150)、一个相对于所述壳体(110)能够摆动的接触臂(170)、一个安装在所述接触臂(170)上并能够与所述固定的接触元件(150)接触的可移动的接触元件(160)；其特征在于，所述灭弧装置(100)还包括一个可摆动的绝缘件(180)；所述可摆动的绝缘件(180)包括一个遮挡部(183)；短路发生时，所述接触臂(170)沿着第一方向(D1)相对于所述壳体(110)摆动使得所述固定的接触元件(150)与所述可移动的接触元件(160)分离；当沿着所述第一方向(D1)相对于所述壳体(110)摆动的所述接触臂(170)运动至与所述绝缘件(180)接触时，所述接触臂(170)对所述绝缘件(180)施加力，使得所述绝缘件(180)相对于所述壳体(110)沿着第二方向(D2)转动，直至所述绝缘件(180)的所述遮挡部(183)运动至位于相互分离的所述固定的接触元件(150)和所述可移动的接触元件(160)之间，以至少部分地覆盖所述固定的接触元件(150)；所述壳体(110)上还形成有一个第一槽(1121)、一个第二槽(1123)和一个通孔(1124)；所述第一槽(1121)与所述灭弧室(115)连通，并沿着所述第一方向(D1)延伸；所述接触臂(170)位于所述第一槽(1121)中；所述第二槽(1123)沿着所述第二方向(D2)延伸并与所述第一槽(1121)相交；所述遮挡部(183)位于所述第二槽(1123)中；所述通孔(1124)形成在所述壳体(110)上并位于所述第二槽(1123)中；所述固定的接触元件(150)位于所述通孔(1124)中。

2.根据权利要求1所述的灭弧装置(100)，其特征在于，所述第一方向(D1)垂直于所述第二方向(D2)。

3.根据权利要求1所述的灭弧装置(100)，其特征在于，所述灭弧装置(100)包括一个安装在所述壳体(110)上的弹性元件(190)；所述弹性元件(190)对所述绝缘件(180)施加力，使得所述绝缘件(180)趋向于相对于所述壳体(110)沿着与所述第二方向(D2)相反的方向转动，直至所述绝缘件(180)的所述遮挡部(183)从相互分离的所述固定的接触元件(150)和所述可移动的接触元件(160)之间移开。

4.根据权利要求3所述的灭弧装置(100)，其特征在于，所述弹性元件(190)为扭簧。

5.根据权利要求4所述的灭弧装置(100)，其特征在于，所述绝缘件(180)还包括一个枢接在所述壳体(110)上的本体(182)；所述遮挡部(183)垂直地设置在所述本体(182)上；所述本体(182)上形成有一个与所述弹性元件(190)对应的限位孔(1823)。

6.根据权利要求5所述的灭弧装置(100)，其特征在于，所述绝缘件(180)还包括一个头部(185)；所述遮挡部(183)和所述头部(185)形成在所述本体(182)的两端；所述壳体(110)上形成有一个用于收容所述头部(185)的收容部(1125)。

7.根据权利要求4所述的灭弧装置(100)，其特征在于，所述灭弧装置(100)还包括一个外壳(210)；所述外壳(210)上设有一个挡板(220)；所述壳体(110)设置在所述外壳(210)中且所述绝缘件(180)、所述弹性元件(190)夹设在所述壳体(110)与所述挡板(220)之间。

8.根据权利要求7所述的灭弧装置(100)，其特征在于，所述挡板(220)为U形。

9.一种断路器，其特征在于，所述断路器包括如权利要求1至8中任何一项所述的灭弧装置(100)。