CN105321750A - 控制与保护开关的灭弧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制与保护开关的灭弧系统，包括：内部具有空腔、用于安装触头组的壳体，安装在壳体内、用于接通/断开电连接的触头组，用于消除触头组分断时产生的电弧的灭弧系统，以及排出气体的排气口，所述灭弧系统包括：由多片灭弧片组成、用于分割电弧长度的灭弧片组，以及引导电弧流动的灭弧通道，其技术要点在于：所述灭弧通道一端开口、另一端封闭，所述灭弧通道的开口端与电弧飞出的轨迹之间设置有用于令电弧进入灭弧通道的连接通道，旨在提供一种实现零飞弧、高寿命的控制与保护开关的灭弧系统。

Description

控制与保护开关的灭弧系统

技术领域

本发明涉及一种控制与保护开关，更具体地说它涉及一种控制与保护开关的灭弧系统。

背景技术

控制与保护开关产品采用模块化的单一产品结构型式,集成了传统的断路器（熔断器）、接触器、过载（或过流、断相）保护继电器、起动器、隔离器等的主要功能,主要用于交流50Hz(60Hz)、额定电压至690V、额定电流自0.8A至630A、可调工作电流自0.8A至630A的电力系统中接通、承载和分断正常条件（包括规定的过载条件）下的电路,且能够接通、承载并分断规定的非正常条件（如短路）下的电路。控制与保护开关是断路器、接触器、热继电器、熔断器等低压电器的最佳替代产品。

目前，在申请号为CN201420738826.3的中国发明专利：一种控制与保护开关电器的灭弧装置，包括设在基座腔内的灭弧栅片组件、容置于基座腔底部的引弧板和隔板，灭弧栅片组件与动、静触头组合之间具有电弧转移通道区域，灭弧栅片组件包括多个灭弧栅片，多个灭弧栅片以层叠状间隔设置，每一灭弧栅片在朝向隔板的一端形成有窄缩的腿部，引弧板在朝向电弧转移通道区域内的两侧折弯有导磁板，隔板的一侧与导磁板嵌配，特点：隔板的另一侧设置有呈层叠状间隔设置的多个间隔件，多个间隔件与多个灭弧栅片的腿部的位置相对应，用于对多个灭弧栅片的腿部之间进行分隔定位。

如上述专利中所公开的结构，灭弧室通常由灭弧栅片组成，若干平行排列的灭弧栅片形成若干并列电弧通道，这些电弧通道与电弧的飞出方向正对，从而将一个长弧分隔呈多段短弧并穿过与之对应的电弧通道，从而起到灭弧效果，但这种方式只能起到分割电弧长度的作用，并没有增加电弧的飞弧距离，在相同体积的壳体内，电弧的飞行距离不变，灭弧效果难以进一步提高，无法实现零飞弧效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种灭弧效果好的控制与保护开关的灭弧系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种控制与保护开关的灭弧系统，包括：内部具有空腔、用于安装触头组的壳体，安装在壳体内、用于接通/断开电连接的触头组，用于消除触头组分断时产生的电弧的灭弧系统，以及排出气体的排气口，所述灭弧系统包括：由多片灭弧片组成、用于分割电弧长度的灭弧片组，以及引导电弧流动的灭弧通道，其中：所述灭弧通道一端开口、另一端封闭，所述灭弧通道的开口端与电弧飞出的轨迹之间设置有用于令电弧进入灭弧通道的连接通道。

通过采用上述技术方案，首先通过灭弧片组分割截断长电弧，继而利用单开口的灭弧通道容纳电弧，电弧从灭弧通道的开口出飞入，在达到另一端时，由于该端封闭，电弧回流，从而有效增加了电弧的飞行距离，显著加强了灭弧系统的灭弧效果，实现零飞弧作用。利用在触头盒外、开关壳体内加设外灭弧室，巧妙增加了灭弧距离，有效加强灭弧系统的灭弧效果，原本突破内灭弧室从排气孔排出的电弧在电弧通道中进入外灭弧室继续灭弧，保证零飞弧，安全性能从本质上提高。

本发明进一步设置为：所述灭弧片组包括上灭弧片组和下灭弧片组，分别设置在电弧飞出轨迹的两侧，相邻的两片灭弧片之间形成所述的灭弧通道。

通过采用上述技术方案，利用分布在电弧飞出轨迹两边的灭弧片组对电弧进行全面、有效的分割，最大化灭弧通道的数量排布，进一步提高灭弧效果。

本发明进一步设置为：所述上灭弧片组和下灭弧片组中距离触头组最近的灭弧片为门灭弧片，其余为里灭弧片，所述上灭弧片组和下灭弧片组中的门灭弧片对齐设置。

通过采用上述技术方案，电弧飞出时，经门灭弧片形成的入口进入灭弧系统，通过对齐设置的门灭弧片，产生衍射现象，令电弧更加顺利的进入灭弧通道，保证灭弧系统的灭弧效果。

本发明进一步设置为：所述上灭弧片组和下灭弧片组中的里灭弧片相互交错设置，所述灭弧片的靠近电弧飞出轨迹的一端上套有能受电弧作用产生气流的产气板。

通过采用上述技术方案，交错设置的里灭弧片呈犬牙状分别，进一步扩大了灭弧片对电弧的衍射作用，令电弧依次由进入各个灭弧通道，加强灭弧系统的灭弧效果，保证零飞弧，并通过所述产气板与电弧接触时，遇热产生气体的现象，一方面利用释放出的绝缘性气体加强灭弧效果，另一方面绝缘性气体的产生提高了壳体内部的压力，从而令壳体内部的气体形成一股朝向排气口流出的气流，有效引导电弧的飞行方向，防止电弧回流对触头组产生损害。对引弧片的位置起加固作用，防止引弧片因电弧冲击出现摆动。

本发明进一步设置为所述灭弧片与电弧飞出轨迹相垂直，所述灭弧片靠近电弧飞出轨迹的一端上开设有引弧槽。

通过采用上述技术方案，垂直设置的灭弧片令电弧进入灭弧通道、排出电弧通道的角度相同，既避免电弧难以进入灭弧通道，又可以防止电弧回流，且所述引弧槽的设置令灭弧片对电弧的分割效果进一步加强。

本发明进一步设置为：还包括外灭弧系统，所述外灭弧系统设置在开关壳体与触头盒之间，所述灭弧系统与外灭弧系统之间设置有电弧通道。

通过采用上述技术方案，利用外灭弧系统进一步提高本灭弧系统的灭弧彻底性，避免灭弧系统中出现损坏等意外情况下的出弧危险。

本发明进一步设置为：所述灭弧系统还包括引弧片，所述上灭弧组的根部固定连接在引弧片上，所述引弧片上还开设有“V”型的引导槽，所述引导槽的槽口朝向触头组，槽底朝向电弧通道。

通过采用上述技术方案，利用引弧片来引导电弧的飞行方向，防止电弧直接冲击壳体的内壁，对壳体造成损伤。

本发明进一步设置为：所述外灭弧系统中依次并列设置有若干外灭弧片，所述外灭弧片的方向与电弧通道垂直，所述外灭弧片上开设有灭弧孔，所述灭弧孔不规则分布在外灭弧片上。

通过采用上述技术方案，所述外灭弧片上的灭弧孔对可能出现的电弧具有打乱轨迹、分散电弧流的效果，具有非常高的灭弧效果。

本发明进一步设置为：所述电弧通道上设置有活动门，所述活动门与触头盒铰接，且所述活动门靠重力封闭住所述电弧通道，所述活动门呈半圆设置，其所述活动门的圆心处铰接在电弧通道的中间，所述活动门的圆边分别于电弧通道的两侧壁抵触。

通过采用上述技术方案，在开关处于正常状态、或没有电弧排出时，由活动门封闭所述电弧通道，防止水汽、灰尘通过电弧通道进入触头盒内腐蚀触头组，当有突发情况产生，电弧吹向活动门，从而推动活动门打开电弧通道，进而吹灭电弧，有效提高了触头盒的安装性能与使用寿命。

本发明进一步设置为：所述外灭弧片设置有三片，从靠近至原理灭弧通道依次第一外灭弧片、第二外灭弧片、第三外灭弧片，所述第一外灭弧片上的灭弧孔直径为1.5mm，所述第二外灭弧片上的灭弧孔直径为1mm，所述第三外灭弧片上的灭弧孔直径为0.7mm。

通过采用上述技术方案，进一步提高外灭弧片的灭弧效果。

与现有技术相比，本发明中的灭弧系统利用垂直分布在电弧飞行轨迹两侧的灭弧片组、灭弧通道对电弧进行有效的灭弧作用，利用单开口式的灭弧通道显著提高了电弧的飞弧距离。并通过产气板的设置有效引导电弧飞行方向。保证零飞弧。不仅于此，本发明还设置了外灭弧系统对灭弧进行更加周全的改善，从而排除任何意外情况，实现彻底的零飞弧。

附图说明

图1为本发明实施例的剖视图；

图2为本发明实施例的立体示意图；

图3为本发明实施例中引弧片的立体示意图

图4为本发明实施例中内灭弧片的立体示意图；

图5为本发明实施例的电弧飞行轨迹示意图；

图6为本发明实施例的立体示意图。

附图标记说明：1、壳体；2、触头盒；3、触头组；4、内灭弧室；41、灭弧系统；42、上灭弧片组；43、下灭弧片组；44、门灭弧片；45、产气板；5、外灭弧室；51、外灭弧系统；6、电弧通道；7、灭弧通道；8、引弧片；9、引弧槽；10、引导槽；11、加固部；12、外灭弧片；13、灭弧孔；14、活动门；15、铰接轴。

具体实施方式

参照图1至图6对本发明控制与保护开关的灭弧系统实施例做进一步说明。

参见说明书附图1，一种控制与保护开关的灭弧系统41，包括：内部具有空腔、用于安装触头组3的壳体1，安装在壳体1内、用于接通/断开电连接的触头组3，用于消除触头组3分断时产生的电弧的灭弧系统41，以及排出气体的排气口，所述灭弧系统41包括：由多片灭弧片组成、用于分割电弧长度的灭弧片组，以及引导电弧流动的灭弧通道7。

具体的，所述壳体1内具有触头盒2，所述触头盒2内固定一组触头组3，该触头组3中包括动触头、静触头，其中：所述灭弧通道7一端开口、另一端封闭，所述灭弧通道7的开口端与电弧飞出的轨迹之间设置有用于令电弧进入灭弧通道7的连接通道。通过灭弧片组分割截断长电弧，继而利用单开口的灭弧通道7容纳电弧，电弧从灭弧通道7的开口出飞入，在达到另一端时，由于该端封闭，电弧回流，从而有效增加了电弧的飞行距离，显著加强了灭弧系统41的灭弧效果，实现零飞弧作用。利用在触头盒2外、开关壳体1内加设外灭弧室5，巧妙增加了灭弧距离，有效加强灭弧系统41的灭弧效果，原本突破内灭弧室4从排气孔排出的电弧在电弧通道6中进入外灭弧室5继续灭弧，保证零飞弧，安全性能从本质上提高。

参见说什么附图2和5，所述灭弧片组包括上灭弧片组42和下灭弧片组43，分别设置在电弧飞出轨迹的两侧，相邻的两片灭弧片之间形成所述的灭弧通道7，利用分布在电弧飞出轨迹两边的灭弧片组对电弧进行全面、有效的分割，最大化灭弧通道7的数量排布，进一步提高灭弧效果。所述上灭弧片组42和下灭弧片组43中距离触头组3最近的灭弧片为门灭弧片44，其余为里灭弧片，所述上灭弧片组42和下灭弧片组43中的门灭弧片44对齐设置，电弧飞出时，经门灭弧片44形成的入口进入灭弧系统41，通过对齐设置的门灭弧片44，产生衍射现象，令电弧更加顺利的进入灭弧通道7，保证灭弧系统41的灭弧效果。

参见说明书附图4和5，所述上灭弧片组42和下灭弧片组43中的里灭弧片相互交错设置，所述上灭弧片组和下灭弧片组中的里灭弧片相互交错设置，所述灭弧片的靠近电弧飞出轨迹的一端上套有能受电弧作用产生气流的产气板45，该产气板45优选为PA66制成，交错设置的里灭弧片呈犬牙状分别，进一步扩大了灭弧片对电弧的衍射作用，令电弧依次由进入各个灭弧通道7，加强灭弧系统41的灭弧效果，保证零飞弧，并通过所述产气板45与电弧接触时，PA66材料遭遇电弧侵蚀，在灭弧室内产生强烈气流，一方面利用释放出的气流加强灭弧效果，另一方面气体的产生提高了壳体1内部的压力，从而令壳体1内部的气体形成一股朝向排气口流出的气流，有效引导电弧的飞行方向，防止电弧回流对触头组3产生损害。对引弧片8的位置起加固作用，防止引弧片8因电弧冲击出现摆动。

参见说明书附图2和5，所述灭弧片与电弧飞出轨迹相垂直，所述灭弧片靠近电弧飞出轨迹的一端上开设有引弧槽9，垂直设置的灭弧片令电弧进入灭弧通道7、排出电弧通道6的角度相同，既避免电弧难以进入灭弧通道7，又可以防止电弧回流，且所述引弧槽9的设置令灭弧片对电弧的分割效果进一步加强。

本发明还提供了第二中实施方式，其与上述技术方案的区别在于：参件说明书附图1、2和3，还包括外灭弧系统51，所述外灭弧系统51设置在开关壳体1与触头盒2之间，所述灭弧系统41与外灭弧系统51之间设置有电弧通道6，利用外灭弧系统51进一步提高本灭弧系统41的灭弧彻底性，避免灭弧系统41中出现损坏等意外情况下的出弧危险。

所述灭弧系统41还包括引弧片8，所述上灭弧组的根部固定连接在引弧片8上，所述引弧片8上还开设有“V”型的引导槽10，所述引导槽10的槽口朝向触头组3，槽底朝向电弧通道6，参见说明书附图3，所述引弧片8上开依次开设有插槽，所述上引弧片8插入插槽，且一端设置有折弯部，利用该折弯部与引弧片8固定连接。在引弧片8的下方还延伸有加固部11，利用加固部11固定本引弧片8的位置。利用引弧片8来引导电弧的飞行方向，防止电弧直接冲击壳体1的内壁，对壳体1造成损伤。

所述外灭弧系统51中依次并列设置有若干外灭弧片12，所述外灭弧片12的方向与电弧通道6垂直，所述外灭弧片12上开设有灭弧孔13，所述灭弧孔13不规则分布在外灭弧片12上，所述外灭弧片12上的灭弧孔13对可能出现的电弧具有打乱轨迹、分散电弧流的效果，具有非常高的灭弧效果。

所述电弧通道6上设置有活动门14，所述活动门14与触头盒2铰接，且所述活动门14靠重力封闭住所述电弧通道6，所述活动门14呈半圆设置，其所述活动门14的圆心处铰接在电弧通道6的中间，所述活动门14的圆边分别于电弧通道6的两侧壁抵触，在开关处于正常状态、或没有电弧排出时，由活动门14封闭所述电弧通道6，防止水汽、灰尘通过电弧通道6进入触头盒2内腐蚀触头组3，当有突发情况产生，电弧吹向活动门14，从而推动活动门14打开电弧通道6，进而吹灭电弧，有效提高了触头盒2的安装性能与使用寿命。

所述外灭弧片12设置有三片，从靠近至原理灭弧通道7依次第一外灭弧片12、第二外灭弧片12、第三外灭弧片12，所述第一外灭弧片12上的灭弧孔13直径为1.5mm，所述第二外灭弧片12上的灭弧孔13直径为1mm，所述第三外灭弧片12上的灭弧孔13直径为0.7mm，进一步提高外灭弧片12的灭弧效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制与保护开关的灭弧系统，包括：内部具有空腔、用于安装触头组的壳体，安装在壳体内、用于接通/断开电连接的触头组，用于消除触头组分断时产生的电弧的灭弧系统，以及排出气体的排气口，所述灭弧系统包括：由多片灭弧片组成、用于分割电弧长度的灭弧片组，以及引导电弧流动的灭弧通道，其特征在于：所述灭弧通道一端开口、另一端封闭，所述灭弧通道的开口端与电弧飞出的轨迹之间设置有用于令电弧进入灭弧通道的连接通道。

2.根据权利要求1所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：所述灭弧片组包括上灭弧片组和下灭弧片组，分别设置在电弧飞出轨迹的两侧，相邻的两片灭弧片之间形成所述的灭弧通道。

3.根据权利要求2所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：所述上灭弧片组和下灭弧片组中距离触头组最近的灭弧片为门灭弧片，其余为里灭弧片，所述上灭弧片组和下灭弧片组中的门灭弧片对齐设置。

4.根据权利要求1所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：所述上灭弧片组和下灭弧片组中的里灭弧片相互交错设置，所述灭弧片的靠近电弧飞出轨迹的一端上套有能受电弧作用产生气流的产气板。

5.根据权利要求3或4所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：所述灭弧片与电弧飞出轨迹相垂直，所述灭弧片靠近电弧飞出轨迹的一端上开设有引弧槽。

6.根据权利要求1所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：还包括外灭弧系统，所述外灭弧系统设置在开关壳体与触头盒之间，所述灭弧系统与外灭弧系统之间设置有电弧通道。

7.根据权利要求6所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：所述灭弧系统还包括引弧片，所述上灭弧组的根部固定连接在引弧片上，所述引弧片上还开设有“V”型的引导槽，所述引导槽的槽口朝向触头组，槽底朝向电弧通道。

8.根据权利要求1所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：所述外灭弧系统中依次并列设置有若干外灭弧片，所述外灭弧片的方向与电弧通道垂直，所述外灭弧片上开设有灭弧孔，所述灭弧孔不规则分布在外灭弧片上。

9.根据权利要求8所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：所述电弧通道上设置有活动门，所述活动门与触头盒铰接，且所述活动门靠重力封闭住所述电弧通道，所述活动门呈半圆设置，其所述活动门的圆心处铰接在电弧通道的中间，所述活动门的圆边分别于电弧通道的两侧壁抵触。

10.根据权利要求9所述的控制与保护开关的灭弧系统，其特征是：所述外灭弧片设置有三片，从靠近至原理灭弧通道依次第一外灭弧片、第二外灭弧片、第三外灭弧片，所述第一外灭弧片上的灭弧孔直径为1.5mm，所述第二外灭弧片上的灭弧孔直径为1mm，所述第三外灭弧片上的灭弧孔直径为0.7mm。