CN105742093A - 一种磁吹引弧结构及其断路器 - Google Patents

一种磁吹引弧结构及其断路器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及断路器技术领域，公开了一种断路器所具有的磁吹引弧结构，包括设置在静、动触头下方且延伸至灭弧栅片的引弧片；还包括有与所述静、动触头连通有灭弧通道的U型螺旋状导磁板，所述导磁板设置在靠近所述静、动触头一侧，其U型开口朝向所述灭弧栅片，所述导磁板的一端与所述引弧片连接、另一端通过连接板分别与所述双金属元件和接线端连接，所述双金属元件与所述动触头连接。本发明的磁吹引弧结构及其断路器结构简单，且灭弧效果更好。

Description

一种磁吹引弧结构及其断路器
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，更具体地说，涉及一种磁吹引弧结构及其断路器。
背景技术
断路器是在电路中极为常见的一种开关电器，广泛应用于工业领域、建筑领域、水利水电等领域配电系统的各级出线和终端系统。断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。
目前，现有技术中如中国专利文献CN202172053U，公开了一种引弧用断路器磁轭装置，包括上、下两块导磁板，其中：一块导磁板的形状为L形，另一块导磁板的形状为L形或一字形；两块导磁板叠成U形结构。该专利由两块L形导磁板侧臂重叠而成，非一体式U形结构，相对于一体式结构来讲，更易于装配。两块L形导磁板侧臂重叠部分磁阻率大于L形导磁板上、下臂部分，因此电弧产生的自励磁场强度不会过度集中在侧臂部分，电弧分布更加均匀，更加有利于电弧运动，提高断路器分断能力。
上述专利文献的引弧用断路器磁轭装置，虽然能够提高断路器的分断能力，但是，所述磁轭装置中磁场方向固定，因此只能分断从输入端流入输出端方向的电流产生的电弧，当断路器输入端与输出端接反或在断路器中产生逆向电流时，该断路器失效，不能起到对电路的保护作用。
为解决上述问题，中国专利文献CN102789931A，公开了一种带逆向电流保护的断路器灭弧装置，包括静、动触头，位于静触头下方的灭弧室，置于灭弧室内的灭弧栅以及分别从静、动触头上延伸至灭弧栅两端的静、动触头引弧板；其中静触头与进线接线柱电连接，而动触头一侧设置出线接线柱以及与动触头通过第一软连接线相连的双金属元件，所述出线接线柱上固定有接线板，所述接线板与双金属元件之间串联有一个位于灭弧室一侧的电磁场产生装置。
上述专利文献的带逆向电流保护的断路器灭弧装置，磁钢的作用相当于专利文献CN202172053U中的磁轭装置，其磁场方向固定不动，通过电磁场产生装置与磁钢相互配合使用，当通过的是正向电流时，主要由靠近动、静触头连接处的磁钢产生的磁场对电弧产生向灭弧栅方向的拉力，所述电磁场产生装置产生的磁场方向与磁钢产生的磁场方向相同，虽然所述电磁场产生装置远离动、静触头的连接处，但对电弧的接入有加强作用；当通过的是逆向电流时，所述电磁声产生装置与磁钢产生的磁场方向相反，部分磁场相互抵消，对电弧的接入产生拉力也相应的减小，即该专利的逆向电流保护的断路器灭弧装置的灭弧效果不佳。
此外，上述专利文献电磁场产生装置与磁钢分设在两个位置，结构复杂。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的断路器结构复杂且对逆向电流的保护的断路器灭弧装置的灭弧效果不好，进而提供一种结构更加简单且灭弧效果更好的磁吹引弧结构及其断路器。
为解决上述问题，本发明的一种磁吹引弧结构，包括设置在静、动触头下方且延伸至灭弧栅片的引弧片；还包括有与所述静、动触头连通有灭弧通道的U型螺旋状导磁板，所述导磁板设置在靠近所述静、动触头一侧，其U型开口朝向所述灭弧栅片，所述导磁板的一端与所述引弧片连接、另一端通过连接板分别与所述双金属元件和接线端连接，所述双金属元件与所述动触头连接。
优选地，所述引弧片包括水平部和倾斜部，所述水平部延伸至所述灭弧栅片远离所述静、动触头一侧且与所述灭弧栅片平行设置，所述倾斜部与所述导磁板连接。
优选地，所述水平部从所述灭弧栅片的引弧端延伸至所述灭弧栅片的排气端。
优选地，所述导磁板相对的两侧壁板分别设置在所述倾斜部的两侧。
优选地，所述侧壁板的内侧设置有隔弧壁。
优选地，所述隔弧壁外侧还设置有套设部，所述侧壁板与所述套设部套设。
本发明的一种断路器，其包括第一接线端子与静触头连接，与所述静触头可断开或接触的动触头，所述动触头与双金属元件一端连接，所述双金属元件另一端与第二接线端子连接，所述静触头与所述动触头产生电弧的部位设置有上述的磁吹引弧结构，与所述导磁板相对且靠近所述静触头一侧设置有灭弧栅片，所述灭弧栅片设置在所述引弧板上。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.在本发明中，当有大电流通过时，静、动触头分断时产生的电弧跳至所述引弧片上，所述引弧片、所述导磁板和所述连接板形成通路，而所述导磁板为U型螺旋状结构，所述导磁板的相对的两侧壁板之间产生磁场，此所述磁场使所述电弧受到向所述灭弧栅片的安培力作用，从而使所述电弧拉长并冷却，直至电弧熄灭，当产生逆向电流时，所述导磁板之间产生的磁场会发生相应变化，电弧受到的安培力还是朝向所述灭弧栅片，本发明的磁吹引弧结构的结构简单，且当产生逆向电流时，仍然具有较好的灭弧效果。
2.在本发明中，所述引弧片的所述水平部和所述倾斜部设置，使静、动触头分断时产生的电弧快速跳至所述倾斜部上，所述水平部延伸至所述灭弧栅片远离所述静、动触头一侧可以使所述引弧片更好的进行引弧，增加引弧效果。
3.在本发明中，所述水平部从所述灭弧栅片的引弧端延伸至所述灭弧栅片的排气端，可以增加磁吹效果。
4.在本发明中，所述导磁板相对的两侧壁板分别设置在所述倾斜部的两侧，即所述导磁板产生的磁场覆盖所述倾斜部，确保所述电弧受到安培力的作用，保证引弧效果。
5.在本发明中，所述隔弧壁套设在所述侧壁板上，结构简单，方便安装。
6.在本发明中，所述断路器在所述静触头与所述动触头产生电弧的部位设置有上述的磁吹引弧结构，所述断路器可以分断正向电流和逆向电流产生的电弧，且灭弧效果好，同时，不限制断路器的正反方向的接线，使所述断路器安装方便。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一实施例的结构示意图；
图2为图1中导磁板与引弧片和连接板的连接结构示意图；
图3为图1中导磁板的结构示意图；
图4为图1中导磁板与隔弧壁的连接结构示意图；
图5为图4中隔弧壁的结构示意图；
附图标记说明：
1-动触头；2-静触头；3-引弧片；31-水平部；32-倾斜部；4-灭弧栅片；5-导磁板；51-第一端部；52-第二端部；53-侧壁板；54-连接部；6-连接板；7-双金属元件；9-隔弧壁；91-套设部；92-阻挡部；10-第一接线端子；11-第二接线端子。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图5所示，本发明的优选实施例的一种磁吹引弧结构，包括引弧片3、导磁板5；
引弧片3设置在静、动触头1下方且延伸至灭弧栅片4，引弧片3包括水平部31和倾斜部32，水平部31延伸至灭弧栅片4远离静、动触头1一侧且与灭弧栅片4平行设置，倾斜部32与导磁板5连接。作为本发明的优选实施例，水平部31从灭弧栅片4的引弧端延伸至灭弧栅片4的排气端。
导磁板5设置在靠近静、动触头1一侧，为与静、动触头1连通有灭弧通道的U型螺旋状结构，导磁板5其U型开口朝向灭弧栅片4。导磁板5包括相对设置的两侧壁板53，连接两侧壁板53的底部；两侧壁板53分别设置在倾斜部32的两侧，底部上设有与引弧片3连接的第一端部51，与连接板6连接的第二端部52，设在第一端部51和第二端部52之间平行于第一端部51且连接两侧壁板53的连接部54；第一端部51和第二端部52在U型结构的底部上平行设置，第一端部51和第二端部52的朝向相反。
作为本发明的优选实施例，如图3所示，侧壁板53为螺旋状结构，且两侧壁板53的螺旋方向相同，当导磁板5内流过电流时，电流在两侧壁板53内的流向相同，此时两侧壁板53产生的磁场方向相同。
当然，侧壁板还可以是满足两侧壁板产生的磁场方向随电流变化发生相应变化，且使电弧受到的安培力朝向灭弧栅片4的其他结构，如侧壁板为圆形状结构。
连接板6通过双金属元件7与接线端连接。双金属元件7与动触头1连接。
侧壁板53的内侧设置有隔弧壁9，隔弧壁9外侧设置有套设在侧壁板53的套设部91。
作为本发明的优选实施例，如图5所示，在隔弧壁9的内侧设有与引弧片3相适应的阻挡部92，当隔弧壁9套设在侧壁板53上时，阻挡部92处在引弧片3与隔弧壁9的间隙处阻挡电弧从此间隙流出，阻挡部92可以加强灭弧效果。
本发明的优选实施例的一种断路器，其包括第一接线端子10与静触头2连接，与静触头2可断开或接触的动触头1，动触头1与双金属元件7一端连接，双金属元件7另一端与第二接线端子11连接，静触头2与动触头1产生电弧的部位设置有上述的磁吹引弧结构，与导磁板5相对且靠近静触头2一侧设置有灭弧栅片4，灭弧栅片4设置在引弧板上。
本实施例的磁吹引弧结构及其断路器工作原理如下：
当断路器中的大电流由第一接线端子10流入、第二接线端子11流出时，动触头1、静触头2分断产生的电弧跳至引弧片3上，此时导磁板5的两侧壁板53形成回路，如图3所示，根据右手定则产生朝向外部的电磁场，电弧受到朝向灭弧栅片4的安培力作用，进入灭弧栅片4拉长并冷却电弧直至熄灭；当断路器中的大电流由第二接线端子11流入、第一接线端子10流出时，动触头1、静触头2分断产生的电弧跳至引弧片3上，导磁板5的两侧壁板53形成回路，根据右手定则产生朝向内部的电磁场，电弧同样受到朝向灭弧栅片4的安培力作用，进入灭弧栅片4拉长并冷却电弧直至熄灭。即本发明中的磁吹引弧结构及其断路器结构简单，可以熄灭两个方向流入的电流，灭弧效果好。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种磁吹引弧结构，包括
设置在静、动触头下方且延伸至灭弧栅片(4)的引弧片(3)；
其特征在于，还包括有与所述静、动触头连通有灭弧通道的U型螺旋状导磁板(5)，所述导磁板(5)设置在靠近所述静、动触头一侧，其U型开口朝向所述灭弧栅片(4)，所述导磁板(5)的一端与所述引弧片(3)连接、另一端通过连接板(6)分别与所述双金属元件(7)和接线端连接，所述双金属元件(7)与所述动触头(1)连接。
2.根据权利要求1所述的磁吹引弧结构，其特征在于，所述引弧片(3)包括水平部(31)和倾斜部(32)，所述水平部(31)延伸至所述灭弧栅片(4)远离所述静、动触头一侧且与所述灭弧栅片(4)平行设置，所述倾斜部(32)与所述导磁板(5)连接。
3.根据权利要求2所述的磁吹引弧结构，其特征在于，所述水平部(31)从所述灭弧栅片(4)的引弧端延伸至所述灭弧栅片(4)的排气端。
4.根据权利要求2或3所述的磁吹引弧结构，其特征在于，所述导磁板(5)相对的两侧壁板(53)分别设置在所述倾斜部(32)的两侧。
5.根据权利要求4所述的磁吹引弧结构，其特征在于，所述侧壁板(53)的内侧设置有隔弧壁(9)。
6.根据权利要求5所述的磁吹引弧结构，其特征在于，所述隔弧壁(9)外侧还设置有套设部(91)，所述侧壁板(53)与所述套设部(91)套设。
7.一种断路器，其特征在于，其包括第一接线端子(10)与静触头(2)连接，与所述静触头(2)可断开或接触的动触头(1)，所述动触头(1)与双金属元件(7)一端连接，所述双金属元件(7)另一端与第二接线端子(11)连接，所述静触头(2)与所述动触头(1)产生电弧的部位设置有权利1-6任一所述的磁吹引弧结构，与所述导磁板(5)相对且靠近所述静触头(2)一侧设置有灭弧栅片(4)，所述灭弧栅片(4)设置在所述引弧板(3)上。
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