CN105304423A - 断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高灭弧装置的灭弧性能、切断直流高压电路的断路器。该断路器具有与各极相对应设置的第1灭弧装置(4a)和第2灭弧装置(4b)，第2灭弧装置(4b)具有多片宽度相同的第1灭弧栅片(43)以及配置在第1灭弧栅片(43)的上部且宽度小于第1灭弧栅片(43)的第2灭弧栅片(45)。第1灭弧栅片(43)由第1灭弧栅片支架(41)和第2灭弧栅片支架(42)保持，第2灭弧栅片(45)由第2灭弧栅片支架(42)和第3灭弧栅片支架(44)保持。

Description

断路器

技术领域

本发明涉及一种具有灭弧装置的断路器，该灭弧装置例如适用于进行4极串联接线的用于直流电路的断路器。

背景技术

现有技术中的断路器在各极均具有动触头和静触头，在各触头的端部配置有动触点和静触点，通过机构部的动作，使动触头动作，从而使该动触头和静触头接触或者分离。在触头附近配置有由灭弧栅片和保持该灭弧栅片的灭弧侧板构成的灭弧装置，其中，该灭弧栅片为金属板，用于熄灭在通电时触点断开的情况下触点间产生的电弧(例如，参照专利文献1)。

具有上述结构的断路器例如在有如故障电流这样的额定电流值以上的电流流过时，通过脱扣装置检测出故障电流，使机构部动作。从而，动触头(动触点)离开静触头(静触点)，产生以两触头为起点的电弧。由于该电弧的产生，而引起朝向灭弧装置一侧的气流的产生，因此，电弧被推向灭弧装置一侧。被推向灭弧装置一侧的电弧被各灭弧栅片分割，使电弧电压上升，从而实现灭弧。因此，灭弧栅片的片数越多，电弧被分割的越细，由此能够实现较高的切断性能。另外，灭弧栅片具有产生用于在电弧产生时吸引电弧的电磁引力的作用，灭弧栅片的总量(片数)越多且灭弧栅片的位置越接近动触头，越能够提高灭弧性能。

通常，分别与3个极或者4个极相对应的各灭弧装置的形状均相同，但是，根据灭弧装置和箱体的关系，有时该灭弧装置的形状和结构有所不同。例如根据灭弧装置和中性极用盖部件的关系，配置中性极的灭弧装置的空间受到限制，因此导致中性极用灭弧装置的一侧的灭弧侧板变短，需要减少灭弧栅片的片数，从而使中性极用灭弧装置的切断性能降低。

另外，用于交流电路的产品需要具有早闭合晚断开特性，即，在断路器闭合时，为了首先确保接地，中性极的动触头比其他极的动触头先接触所对应的静触头，在断路器向断开位置动作时，为了在确保接地的状态下进行断路，中性极的动触头在其他极的动触头离开静触头之后与所对应的静触头分离。

于是，与其他3极相比，中性极的动触头的高度被设计的较低，由于能够实现中性极在4极中最早接通且于触点断开时最晚断开的早闭合晚断开特性("quickmake”and“slowbreak”actions)，因而，即使中性极用灭弧装置的灭弧栅片的片数较少，但性能上也不会有任何问题。

【专利文献1】日本发明专利公开公报特开2011-71025号

在一般的用于交流电路的断路器中，即使采用上述中性极的灭弧栅片的片数被减少了的灭弧装置，也不会有任何问题，但是，在进行串联接线且用于直流电路的断路器中情况则不同。由于在进行串联接线且用于直流电路的断路器中，电源电压的负载被等分后施加给各极，因而，在具有灭弧性能较低的中性极用灭弧装置的情况下，可能会出现施加给其他极的负载增加，不能切断电路的问题。由于至今为止所需要的直流电路电压不高，因而即使采用具有灭弧性能较低的中性极用灭弧装置的断路器，也不会有任何问题，但是，近年来，直流高压断路器的需求不断增加，利用现有技术中的具有中性极用灭弧装置的断路器难以对直流高压电路进行切断，需要通过改变灭弧装置的灭弧栅片的片数和配置，来重新设计具有该灭弧装置的断路器，以能够实现对直流高压电路的切断。

另外，在基于部件通用的观点来设计用于直流高压电路的断路器时，需要使基座、盖部件及机构部这样的部件与当前产品通用，但是，在作为当前产品的4极断路器中，配置中性极的灭弧装置的空间受到限制，因而，即使为了提高灭弧性能而想要增加灭弧栅片的片数，也会由于空间的限制而不能够进行配置。

发明内容

本发明是为了改善上述问题点而提出的，其目的在于，提供一种近年来需求不断增加的能够切断直流高压电路的断路器，即，在因箱体而使灭弧装置的配置空间受到限制的多极断路器(例如，4极断路器)中，不用改变箱体就能够增加特定极用灭弧装置(例如，中极性用灭弧装置)的灭弧栅片的片数，从而能够提高灭弧性能。

本发明所涉及的断路器为各极串联接线的用于直流电路的断路器，在该断路器中，设有分别与各极相对应的灭弧装置，该灭弧装置具有：灭弧栅片，其用于分割在静触头和动触头的触点断开时产生的电弧，并进行灭弧；灭弧栅片支架，其支承该灭弧栅片，与事先设定的极相对应设置的特定的灭弧装置具有多片宽度相同的第1灭弧栅片、以及配置在第1灭弧栅片的上部且宽度小于该第1灭弧栅片的第2灭弧栅片。

根据本发明的断路器，在配置灭弧装置的空间受到限制的多极断路器中，通过在特定的极配置宽度不同的灭弧栅片，能够增加灭弧栅片的片数，提高灭弧性能。由此不用改变作为当前产品的箱体，便能够提高灭弧性能，切断直流高压电路。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的断路器的分解立体图。

图2是表示本发明的实施方式1的断路器的灭弧装置的安装状态的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式1的断路器的灭弧装置的主视图。

图4是表示本发明的实施方式1的断路器的灭弧装置的俯视图。

图5是表示本发明的实施方式1的断路器的灭弧装置的右视图。

图6是表示本发明的实施方式1的断路器的灭弧装置的立体图。

图7是表示本发明的实施方式1的灭弧装置的灭弧栅片的俯视图。

图8是表示本发明的实施方式1的断路器的灭弧装置的左视图。

图9是表示本发明的实施方式1的灭弧装置的灭弧栅片支架的侧视图。

图10是表示本发明的实施方式1的断路器的灭弧装置的左视图。

图11是表示本发明的实施方式1的灭弧装置的灭弧栅片的截面的右侧视图。

图12是表示本发明的实施方式2的断路器的灭弧装置的左视图。

图13是表示本发明的实施方式2的灭弧装置的灭弧栅片支架的侧视图。

图14是表示本发明的实施方式2的断路器的灭弧装置的左视图。

图15是表示本发明的实施方式2的灭弧装置的灭弧栅片的截面的右视图。

图16是表示本发明的实施方式3的断路器的灭弧装置的主视图。

图17是表示本发明的实施方式3的断路器的灭弧装置的俯视图。

图18是表示本发明的实施方式3的断路器的灭弧装置的右视图。

图19是表示本发明的实施方式4的断路器的灭弧装置的主视图。

图20是表示本发明的实施方式4的断路器的灭弧装置的俯视图。

图21是表示本发明的实施方式4的断路器的灭弧装置的右视图。

【附图标记说明】

4a：第1灭弧装置；4b：第2灭弧装置；41：第1灭弧栅片支架；42：第2灭弧栅片支架；43：第1灭弧栅片；44：第3灭弧栅片支架；45：第2灭弧栅片。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。另外，在各图中，同一标记表示相同或者相当的部分。

实施方式1

图1～图11是用于说明本发明所涉及的断路器的实施方式1的图。图1是表示用于实施本发明的实施方式1的断路器的局部分解立体图。图2是表示将本实施方式1的灭弧装置安装在基座上的状态的剖视图。图3～图11是表示本实施方式1的灭弧装置的结构的图。

在图1中，断路器100是4极断路器，该断路器100的箱体由绝缘材料形成，在构成箱体的一部分的基座1内，配置有断路单元，断路单元的个数与断路器的极数相同，这些断路单元彼此隔开间隔排列配置，在断路单元的上部配置有具有公知的肘杆机构的开闭机构部2。

断路单元具有电源侧端子7a～7d、静触头(未图示，如下同样未图示)、动触头(未图示，如下同样未图示)、过电流脱扣装置(跳闸装置)3、负载侧端子6a～6d、灭弧装置4a、4b以及排气挡板5，其中，电源侧端子7a～7d设置在基座1上；静触头从该电源侧端子7a～7d处开始延伸设置，且具有静触点；动触头具有与该静触点接触以及分离的动触点；过电流脱扣装置3与该动触头相连接；负载侧端子6a～6d从过电流脱扣装置3处开始延伸设置；灭弧装置4是通过层积多个包围两触点和静触头的灭弧栅片而形成的；排气挡板5设置在灭弧装置4a、4b的靠近电源侧端子7a～7d的一侧。

另外，基座1的上部被构成箱体的一部分的盖部件9a和9b盖住。盖部件9a盖住3极的灭弧装置4a(即，分别与3个极相对应的3个灭弧装置4a，又称为第1灭弧装置4a)的部分，盖部件9b盖住1极(特定极用)的灭弧装置4b(即，与另外1个极相对应的1个灭弧装置4b，又称为第2灭弧装置4b)。开闭机构部2的操作手柄8从盖部件9a的手柄用通孔伸出。也可以通过操作手柄8来手动地使动触头开闭。

灭弧装置4a、4b以包围静触头和动触头的开闭空间(区域)的方式配置，通过对在动触头因过电流脱扣装置3的动作而离开静触头时产生的电弧进行分割来实现灭弧。

灭弧装置4a、4b的后部(背部)被排气挡板5盖住(挡住)，以使拉长的电弧不会泄漏到(流动到)灭弧装置4a、4b的外部。

在基座1的一端设置有与动触头电连接的负载侧端子6a～6d，另外，在基座1的另一端设置有与静触头电连接的电源侧端子7a～7d。

如图2所示，在基座1上安装有分别与3个极相对应的3个第1灭弧装置4a、和与另外1个极相对应的1个第2灭弧装置4b

如图1所示，第1灭弧装置4a由多片第1灭弧栅片43、第1灭弧栅片支架41以及第2灭弧栅片支架42构成，其中，多个第1灭弧栅片43由U形板构成；第1灭弧栅片支架41和第2灭弧栅片支架42从第1灭弧栅片43的两侧面保持多个第1灭弧栅片43。各第1灭弧栅片43分别具有相同的形状和大小。

第2灭弧装置4b由多片第1灭弧栅片43、第1灭弧栅片支架41、第2灭弧栅片支架42、第3灭弧栅片支架44以及多片第2灭弧栅片45构成，其中，第1灭弧栅片支架41、第2灭弧栅片支架42保持这些第1灭弧栅片43；第3灭弧栅片支架44固定在最上层的第1灭弧栅片43上；第2灭弧栅片45由U形板形成，其两侧面由该第3灭弧栅片支架44和第2灭弧栅片支架42保持。另外，各第1灭弧栅片43分别具有相同的形状、宽度和大小，第2灭弧栅片45的宽度小于第1灭弧栅片43的宽度。

如图7所示，第2灭弧栅片45的左侧部分45a和右侧部分45b的长度不同，根据该第2灭弧栅片45的收装空间，左侧部分45a形成的较短，右侧部分45b形成的较长。

如图9所示，在第3灭弧栅片支架44上形成有灭弧栅片45的突起部40a能够插入的孔40b。同样，在灭弧栅片支架41、42上也形成有灭弧栅片的突起部能够插入的孔。

通过将设置在灭弧栅片43、45的两侧的突起部40a插入形成于灭弧栅片支架41、42、44上的孔40b内，从而使灭弧栅片43、45保持在各灭弧栅片支架上。

如图9所示，在第3灭弧栅片支架44的下部设置有切口部44a，通过将最上层的灭弧栅片43的后部(在图8和图10中为左侧端部)插入该切口部44a中，从而使第3灭弧栅片支架44如图10和图11那样安装在灭弧栅片43上。

这样，如图6所示，第2灭弧装置4b由第1灭弧栅片支架41、第2灭弧栅片支架42、多个第1灭弧栅片43、第3灭弧栅片支架44以及多个第2灭弧栅片45构成，其中，多个第1灭弧栅片43被第1灭弧栅片支架41和第2灭弧栅片支架42保持；第3灭弧栅片44保持在第1灭弧栅片43中位于最上部的灭弧栅片上；多个第2灭弧栅片45被第2灭弧栅片支架42和第3灭弧栅片支架44保持。

在具有上述结构的实施方式1的断路器中，在第3灭弧栅片支架44的下部形成有切口部44a，该切口部44a以与第1灭弧栅片43中位于最上部的灭弧栅片相卡合的方式被保持。从而形成如下这样的牢固的形状和结构，即，第1灭弧栅片支架41、第2灭弧栅片支架42、第3灭弧栅片支架44、第1灭弧栅片43以及第2灭弧栅片45不会因振动和冲击等而分开。

在配置空间因箱体受到限制的中性极用灭弧装置中，如图3和图6所示，第1灭弧栅片支架41相较于第2灭弧栅片支架42被切割形成的比较短。因此，减少了保持灭弧栅片的范围，但是，可以如图6所示那样通过追加第3灭弧栅片支架44，重新利用上部空间来追加宽度小于第1灭弧栅片43的第2灭弧栅片45，以实现通过增加灭弧栅片的片数来提高灭弧性能。

如图6和图7所示，第2灭弧栅片45的一侧(左侧部分45a)相较于第1灭弧栅片43被切割形成的较短，而延伸至动触头一侧的突起形状(右侧部分)相较于第1灭弧栅片43形成的较长，从而能够增加吸引电弧的电磁引力，提高中性极的灭弧性能。

另外，通常从部件标准化的观点来看，在各极使用的灭弧栅片为通用部件，因而导致灭弧栅片的形状受到限制，难以靠近动触头设置灭弧栅片，但是，由于第2灭弧栅片45可以为专用部件，因而不会受到标准化的限制，能够使灭弧栅片尽可能地靠近动触头，增加电弧吸引力。

实施方式2

图12～图15是表示用于实施本发明的实施方式2的断路器的灭弧装置的图。图12是该灭弧装置的左视图，图13是该灭弧装置的灭弧栅片支架的侧视图。图14是该灭弧装置的左视图，图15是表示该灭弧装置的灭弧栅片的截面的右视图。

在图12～图15中，第3灭弧栅片支架44构成为，在其下部设置有突起部44b，该突起部44b插入形成在最上层部的灭弧栅片43上的孔内。第3灭弧栅片支架44通过该突起部44b安装在最上层的灭弧栅片43上。图12是表示未安装有第3灭弧栅片支架44的状态的左视图。

灭弧栅片45通过灭弧栅片支架42、44配置在灭弧栅片43的上方，灭弧栅片的片数在灭弧栅片43的基础上增加了与灭弧栅片45的片数相对应的数量。实施方式2的其他结构与实施方式1相同。

在具有上述结构的实施方式2的断路器中，能够期待获得与实施方式1相同的作用和效果，另外，如图13～图15所示，第3灭弧栅片支架44具有突起部44b，该突起部44b能够插入被第1灭弧栅片支架41保持的最上层的第1灭弧栅片43上所形成的孔内，通过将该突起部44b压入第1灭弧栅片43，从而保持住第3灭弧栅片支架44，因此能够形成如下牢固的形状和结构，即，第3灭弧栅片支架44和第2灭弧栅片45不会因振动和冲击等而分开。

实施方式3

图16～图18是表示用于实施本发明的实施方式3的断路器的灭弧装置的图。图16是该灭弧装置的主视图，图17是该灭弧装置的俯视图，图18是该灭弧装置的右视图。

在图16～图18中，灭弧栅片支架42具有与灭弧栅片支架41相同的高度，对最上层的灭弧栅片43以下的灭弧栅片进行保持。

与实施方式1的第3灭弧栅片支架44相同的一对第3灭弧栅片支架44通过切口部44a固定在最上层的灭弧栅片43上。

在一对第3灭弧栅片支架44之间保持有多片灭弧栅片45。即，一对第3灭弧栅片44分别支承第2灭弧栅片45的两侧。实施方式3的其他结构与实施方式1相同。

在具有上述结构的实施方式3的断路器中，能够期待获得与实施方式1相同的作用和效果。

实施方式4

图19～图21是表示用于实施本发明的实施方式4的断路器的灭弧装置的图。图19是该灭弧装置的主视图，图20是该灭弧装置的俯视图，图21是该灭弧装置的右视图。

在图19～图21中，灭弧栅片支架42具有与灭弧栅片支架41相同的高度，对最上层的灭弧栅片43以下的栅片进行保持。

与实施方式2的第3灭弧栅片支架44相同的一对第3灭弧栅片支架44通过切口部44a固定在最上层的灭弧栅片43上。即，通过使突起部44b插入形成于最上层的灭弧栅片43上的孔内，从而将一对第3灭弧栅片支架44安装在最上层的灭弧栅片43上。

在一对第3灭弧栅片支架44之间保持有多片灭弧栅片45。即，一对第3灭弧栅片支架44分别支承第2灭弧栅片45的两侧。实施方式4的其他结构与实施方式1相同。

在具有上述结构的实施方式4的断路器中，能够期待获得与实施方式2相同的作用和效果。

在本发明的范围内，可以对各实施方式进行自由组合或者对各实施方式进行适当地变形以及省略。

Claims (8)

1.一种断路器，其为各极串联接线的用于直流电路的断路器，在所述断路器中，设置有分别与各极相对应的灭弧装置，所述灭弧装置具有：灭弧栅片，其用于分割在静触头和动触头的触点断开时产生的电弧，并进行灭弧；灭弧栅片支架，其支承所述灭弧栅片，所述断路器的特征在于，

与事先规定的极相对应设置的特定的灭弧装置(4b)具有多片宽度相同的第1灭弧栅片(43)、以及配置在所述第1灭弧栅片(43)的上部且宽度小于所述第1灭弧栅片(43)的第2灭弧栅片(45)。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，

所述第1灭弧栅片(43)和所述第2灭弧栅片(45)为U形板，所述第2灭弧栅片(45)的向所述动触头一侧延伸的突出部分的一侧(45a)相较于第1灭弧栅片(43)形成的较短，而另一侧(45b)相较于第1灭弧栅片(43)形成的较长。

3.根据权利要求1或2所述的断路器，其特征在于，

所述灭弧装置(4b)具有：

第1灭弧栅片支架(41)，其支承所述第1灭弧栅片(43)的一侧；

第2灭弧栅片支架(42)，其支承所述第1灭弧栅片(43)的另一侧；

第3灭弧栅片支架(44)，其固定在最上层的所述第1灭弧栅片(43)上，且支承所述第2灭弧栅片(45)的一侧，

所述第2灭弧栅片支架(42)与所述第1灭弧栅片支架(41)和所述第3灭弧栅片支架(45)这二者相对配置，所述第2灭弧栅片(45)的另一侧由所述第2灭弧栅片支架(42)支承。

4.根据权利要求1或2所述的断路器，其特征在于，

所述灭弧装置(4b)具有：

第1灭弧栅片支架(41)，其支承所述第1灭弧栅片(43)的一侧；

第2灭弧栅片支架(42)，其支承所述第1灭弧栅片(43)的另一侧；

第3灭弧栅片支架(44)，其固定在最上层的所述第1灭弧栅片(43)上，且分别支承所述第2灭弧栅片(45)的两侧。

5.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，

所述第3灭弧栅片支架(44)具有最上层的所述第1灭弧栅片(43)能够插入的切口部(44a)，且通过所述切口部(44a)固定在所述最上层的第1灭弧栅片(43)上。

6.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，

所述第3灭弧栅片支架(44)具有最上层的所述第1灭弧栅片(43)能够插入的切口部(44a)，且通过所述切口部(44a)固定在所述最上层的第1灭弧栅片(43)上。

7.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，

所述第3灭弧栅片支架(44)具有能够插入形成于最上层的所述第1灭弧栅片(43)上的孔内的突起部(44b)，且通过所述突起部(44b)固定在所述最上层的第1灭弧栅片(43)上。

8.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，

所述第3灭弧栅片支架(44)具有能够插入形成于最上层的所述第1灭弧栅片(43)上的孔内的突起部(44b)，且通过所述突起部(44b)固定在所述最上层的第1灭弧栅片(43)上。