CN106298394B - 一种低压断路器结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于电力系统低压断路器灭弧系统技术领域的低压断路器结构，所述的低压断路器结构的灭弧室(1)内的灭弧栅片(4)安装在隔弧板(5)上，中间灭弧栅片(8)设置在灭弧栅片(6)和下灭弧栅片(7)之间，每相邻的两个中间灭弧栅片(8)之间设置间隙部(30)，每个中间灭弧栅片(8)上各设置开槽部(9)，每个中间灭弧栅片(8)的开槽部(9)设置为形状和尺寸均不相同的结构，本发明所述的低压断路器结构，结构简单，制作成本低，能够有效加速动触头、静触头所产生的气体的流动性能，提高电弧的移动和排出速度，实现快速灭弧，最终有效增强断路器分断性能指标。

Description

一种低压断路器结构

技术领域

本发明属于电力系统低压断路器灭弧系统技术领域，更具体地说，是涉及一种低压断路器结构。

背景技术

低压断路器的自动吹弧技术主要依靠电弧的能量，使灭弧室的压力增高，这个压力与灭弧室外界大气之间的压力差可以形成由灭弧室通过出气口排出的气流，这一气流能够对电弧起到冷却作用，同时能够产生对电弧的驱动力，迫使电弧快速进入灭弧栅片并熄灭，衡量这一重要的参数就是断路器的分断能力指标，分断能力的高低也是衡量一个低压断路器制造商的关键指标。当塑壳断路器结构(断路器)负载端发生短路时，通过断路器的短路电流时迅速增大，致使脱扣器在电磁场增大的作用下推动牵引杆使断路器脱扣分闸，动、静触头在电动斥力的作用下通过操作机构迅速分离，灭弧室的压力增高，同时电弧在动、静触头间产生拉长，并向灭弧室栅片方向移动，电弧在磁吹力和气吹力的作用下进入灭弧栅片并被分割成若干短弧，此时电弧电压升高，电流峰值下降，电弧在灭弧栅片中急速冷却并熄灭。由此可见，增强灭弧室的气吹效果，提高电弧所受到的气吹的流动速度，能使电弧更快速地进入灭弧栅片，并被有效分割成短弧，从而提高断路器的限流和灭弧性能。但是，现有断路器普遍采用对称的灭弧栅片、灭弧出气口，这样的结构，使动触头、静触头所产生的气吹能量不能迅速移动并有效熄灭电弧，从而严重影响断路器结构的整体工作性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够有效加速动触头、静触头所产生的气体的流动性能，使气体产生更强的气吹效果，提高电弧从动触头和静触头部位向灭弧室的移动速度，减少电弧停滞时间，实现快速灭弧，最终有效增强断路器分断性能指标的低压断路器结构。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种低压断路器结构，所述的低压断路器结构包括灭弧室，灭弧室内设置静触头、动触头，灭弧室内还设置有灭弧栅片，灭弧栅片安装在隔弧板上，所述的灭弧栅片包括上灭弧栅片、下灭弧栅片、多个中间灭弧栅片，中间灭弧栅片设置在灭弧栅片和下灭弧栅片之间，每相邻的两个中间灭弧栅片之间设置间隙部，每个中间灭弧栅片上各设置开槽部，每个中间灭弧栅片的开槽部设置为形状和尺寸均不相同的结构。

所述的低压断路器结构的动触头设置在灭弧室左端部位置，所述的低压断路器结构还包括出气口，出气口设置在灭弧室右端部位置，出气口位置设置垂直布置的出口隔弧板，出口隔弧板上设置多个排气孔，多个排气孔设置为形状和尺寸均不相同的结构。

所述的灭弧栅片均设置为倾斜布置的结构，每个灭弧栅片位于灭弧室左端部位置的水平高度设置为低于灭弧室右端部位置的水平高度的结构，中间灭弧栅片的开槽部设置为位于灭弧室左端部位置的结构。

所述的隔弧板设置为由三聚氰胺玻璃布层压板材料制成的结构，隔弧板包括隔弧板Ⅰ和隔弧板Ⅱ，上灭弧栅片、下灭弧栅片和多个中间灭弧栅片一端侧面均安装在隔弧板Ⅰ上，上灭弧栅片、下灭弧栅片和多个中间灭弧栅片另一端侧面均安装在隔弧板Ⅱ上。

所述的中间灭弧栅片包括中间灭弧栅片Ⅰ和中间灭弧栅片Ⅱ，中间灭弧栅片Ⅰ上的开槽部为开槽部Ⅰ，中间灭弧栅片Ⅱ上的开槽部为开槽部Ⅱ，中间灭弧栅片Ⅰ的开槽部Ⅰ设置为与中间灭弧栅片Ⅱ的开槽部Ⅱ的形状和尺寸均不相同的结构，中间灭弧栅片Ⅰ和中间灭弧栅片Ⅱ设置为上下交错布置的结构。

所述的中间灭弧栅片Ⅰ包括中间线Ⅰ和前端面Ⅰ，开槽部Ⅰ包括开槽部底面Ⅰ，所述的中间灭弧栅片Ⅱ包括中间线Ⅱ和前端面Ⅱ，开槽部Ⅱ包括开槽部底面Ⅱ，所述的中间灭弧栅片Ⅰ的前端面Ⅰ到开槽部底面Ⅱ的距离B设置为小于中间灭弧栅片Ⅱ的前端面Ⅱ到开槽部底面Ⅱ的距离A的结构。

所述的中间灭弧栅片Ⅰ的开槽部Ⅰ包括端点Ⅰ，所述的中间灭弧栅片Ⅱ的开槽部Ⅱ包括端点Ⅱ，端点Ⅰ到中间线Ⅰ的距离C设置为小于端点Ⅱ到中间线Ⅱ的距离D的结构。

所述的出口隔弧板上设置隔弧片，低压断路器结构的电弧产生的气流从出口隔弧板的排气孔排出时，气流设置为能够冲开隔弧片的结构。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的低压断路器结构，当断路器结构分断时尤其是分断短路电流时，动触头、静触头在电动斥力的作用下通过操作机构迅速分离，电弧的能量迅速增大，灭弧室的压力增高，同时电弧在动触头、静触头之间产生并拉长，电弧在磁吹力和气吹力的作用下迅速进入灭弧栅片，在灭弧栅片内后被分割成若干短弧，此时电弧因电阻增大，电压迅速升高，电流峰值下降，电弧在灭弧栅片中急速冷却并熄灭。而每个中间灭弧栅片的开槽部设置为形状和尺寸均不相同的结构，设置不同结构开槽部的不同中间灭弧栅片之间不会重叠，能够防止现有技术中的中间灭弧栅片开槽部结构相同，使得气体流动时在同一水平方向上容易气阻，而本发明的结构设置，上下设置的中间灭弧栅片的开槽部上下相互错开，可以防止灭弧栅片端面垂直上下，在同一平面内容易气阻。这样，能够有效提高气体产生的气流的流动形，从而有利于动触头和静触头间产生的电弧向灭弧室移动，最终提高了电弧从静触头和动触头位置向灭弧室移动的速度，减少了电弧停滞时间，从而实现快速灭弧。本发明所述的断电器结构，工艺简单，能提高断路器的限流和灭弧性能，进而提高了断路器的分断性能指标。本发明所述的低压断路器结构，结构简单，制作成本低，通过对现有技术进行改进，就能够有效加速动触头、静触头所产生的气体的流动性能，使气体产生更强的气吹效果，提高电弧从动触头和静触头部位向灭弧室方向的移动和排出速度，减少电弧停滞时间，实现快速灭弧，最终有效增强断路器分断性能指标。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的低压断路器结构的结构示意图；

图2为本发明所述的低压断路器结构的灭弧室的主视结构示意图；

图3为本发明所述的低压断路器结构的灭弧室的俯视结构示意图；

图4为本发明所述的低压断路器结构的的出口隔弧板的结构示意图；

图5为本发明所述的低压断路器结构的中间灭弧栅片Ⅰ的结构示意图；

图6为本发明所述的低压断路器结构的中间灭弧栅片Ⅱ的结构示意图；

附图中标记分别为：1、灭弧室；2、静触头；3、动触头；4、灭弧栅片；5、隔弧板；6、上灭弧栅片；7、下灭弧栅片；8、中间灭弧栅片；9、开槽部；10、灭弧室左端部；11、出气口；12、灭弧室右端部；13、出口隔弧板；14、排气孔；15、隔弧板Ⅰ；16、隔弧板Ⅱ；17、中间灭弧栅片Ⅰ；18、中间灭弧栅片Ⅱ；19、开槽部Ⅰ；20、开槽部Ⅱ；21、中间线Ⅰ；22、前端面Ⅰ；23、开槽部底面Ⅰ；24、中间线Ⅱ；25、前端面Ⅱ；26、开槽部底面Ⅱ；27、端点Ⅰ；28、端点Ⅱ；29、隔弧片；30、间隙部。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图6所示，本发明为一种低压断路器结构，所述的低压断路器结构包括灭弧室1，灭弧室1内部设置静触头2、动触头3，灭弧室1内还设置有灭弧栅片4，灭弧栅片4安装在隔弧板5上，所述的灭弧栅片4包括上灭弧栅片6、下灭弧栅片7、多个中间灭弧栅片8，中间灭弧栅片8设置在灭弧栅片6和下灭弧栅片7之间，每相邻的两个中间灭弧栅片8之间设置间隙部30，每个中间灭弧栅片8上各设置开槽部9，每个中间灭弧栅片8的开槽部9设置为形状和尺寸均不相同的结构。上述结构设置，当断路器结构分断时尤其是分断短路电流时，动触头、静触头在电动斥力的作用下通过操作机构迅速分离，电弧的能量迅速增大，灭弧室的压力增高，同时电弧在动触头、静触头之间产生并拉长，电弧在磁吹力和气吹力的作用下迅速进入灭弧栅片，在灭弧栅片内后被分割成若干短弧，此时电弧因电阻增大，电压迅速升高，电流峰值下降，电弧在灭弧栅片中急速冷却并熄灭。而每个中间灭弧栅片8的开槽部9设置为形状和尺寸均不相同的结构，设置不同结构开槽部的不同中间灭弧栅片之间不会重叠，能够防止现有技术中的中间灭弧栅片开槽部结构相同，使得气体流动时在同一水平方向上容易气阻，而本发明的结构设置，上下设置的中间灭弧栅片的开槽部上下相互错开，可以防止灭弧栅片端面垂直上下，在同一平面内时容易气阻。这样，能够有效提高气体产生的气流的流动形，从而有利于动触头和静触头间产生的电弧向灭弧室移动，最终提高了电弧从静触头和动触头位置向灭弧室移动的速度，减少了电弧停滞时间，从而实现快速灭弧。本发明的断电器结构，工艺简单，能提高断路器的限流和灭弧性能，进而提高了断路器的分断性能指标。本发明的低压断路器结构，结构简单，制作成本低，对现有技术进行改进，就能够有效加速动触头、静触头所产生的气体的流动性能，使气体产生更强的气吹效果，提高电弧从动触头和静触头部位向灭弧室的移动速度，减少电弧停滞时间，实现快速灭弧，最终有效增强断路器分断性能指标。

所述的低压断路器结构的动触头3设置在灭弧室左端部10位置，所述的低压断路器结构还包括出气口11，出气口11设置在灭弧室右端部12位置，出气口11位置设置垂直布置的出口隔弧板13，出口隔弧板13上设置多个排气孔14，多个排气孔14设置为形状和尺寸均不相同的结构。上述结构设置，电弧在磁吹力和气吹力的作用下迅速进入灭弧栅片后被分割成若干短弧，此时电弧因电阻增大，电压迅速升高，电流峰值下降，电弧在灭弧栅片中急速冷却并熄灭，气流最后经隔弧板流出断路器结构，从而完成快速灭弧。通过排气孔14设置为形状和尺寸均不相同的结构，能够有效增加气体流动的速度，进而提高断路器结构的限流和灭弧性能，从而提高了断路器结构的整体工作性能。

所述的灭弧栅片4均设置为倾斜布置的结构，每个灭弧栅片4位于灭弧室左端部10位置的水平高度设置为低于灭弧室右端部12位置的水平高度的结构，中间灭弧栅片8的开槽部9设置为位于灭弧室左端部10位置的结构。这样的结构，当电弧在动触头、静触头之间产生并拉长后，电弧在磁吹力和气吹力的作用下迅速进入灭弧栅片，而由于每个中间灭弧栅片的开槽部设置在靠近灭弧室左端部10位置，这样，气流进入中间灭弧栅片后先进入开槽部，而由于每个开槽部形状和尺寸不同，从而不会对气体的流动产生气阻，加快流动性。

所述的隔弧板5设置为由三聚氰胺玻璃布层压板材料制成的结构，隔弧板5包括隔弧板Ⅰ15和隔弧板Ⅱ16，上灭弧栅片6、下灭弧栅片7和多个中间灭弧栅片8一端侧面均安装在隔弧板Ⅰ15上，上灭弧栅片6、下灭弧栅片7和多个中间灭弧栅片8另一端侧面均安装在隔弧板Ⅱ16上。三聚氰胺玻璃布层压板材料制成具有产气作用，能够有效增强灭弧室内的气压，提高气体灭弧能力。

所述的中间灭弧栅片8包括中间灭弧栅片Ⅰ17和中间灭弧栅片Ⅱ18，中间灭弧栅片Ⅰ17上的开槽部9为开槽部Ⅰ19，中间灭弧栅片Ⅱ18上的开槽部9为开槽部Ⅱ20，中间灭弧栅片Ⅰ17的开槽部Ⅰ19设置为与中间灭弧栅片Ⅱ18的开槽部Ⅱ20的形状和尺寸均不相同的结构，中间灭弧栅片Ⅰ17和中间灭弧栅片Ⅱ18设置为上下交错布置的结构。这样的结构设置，灭弧室内的中间灭弧栅片在设置时，如下方设置一个中间灭弧栅片Ⅰ，则该中间灭弧栅片Ⅰ上方设置一个中间灭弧栅片Ⅱ18，以此类推，中间灭弧栅片Ⅰ17和中间灭弧栅片Ⅱ18交错布置，这样，当气体进入中间灭弧栅片后，中间灭弧栅片的开槽部不会对同一水平方向的气体产生气阻，能够加速气体向灭弧室的移动速度。

所述的中间灭弧栅片Ⅰ17包括中间线Ⅰ21和前端面Ⅰ22，开槽部Ⅰ19包括开槽部底面Ⅰ23，所述的中间灭弧栅片Ⅱ18包括中间线Ⅱ24和前端面Ⅱ25，开槽部Ⅱ20包括开槽部底面Ⅱ26，所述的中间灭弧栅片Ⅰ17的前端面Ⅰ22到开槽部底面Ⅱ23的距离B设置为小于中间灭弧栅片Ⅱ18的前端面Ⅱ25到开槽部底面Ⅱ26的距离A的结构。所述的中间灭弧栅片Ⅰ17的开槽部Ⅰ19包括端点Ⅰ27，所述的中间灭弧栅片Ⅱ18的开槽部Ⅱ20包括端点Ⅱ28，端点Ⅰ27到中间线Ⅰ21的距离C设置为小于端点Ⅱ28到中间线Ⅱ24的距离D的结构。这样的结构，中间灭弧栅片Ⅰ17的开槽部Ⅰ19和中间灭弧栅片Ⅱ18的开槽部Ⅱ20设置为非对称结构，这样能保证上下层的中间灭弧栅片呈现交错布置结构，能够使电弧气流迅速移动到中间灭弧栅片内，提高了气体在灭弧室的流动速度，从而提高断路器结构的限流和灭弧性能，提高断路器结构的分断能力指标。

所述出口隔弧板13上设置隔弧片29，低压断路器结构的电弧产生的气流从出口隔弧板13的排气孔14排出时，气流设置为能够冲开隔弧片29的结构。

本发明所述的低压断路器结构，当断路器结构分断时尤其是分断短路电流时，动触头、静触头在电动斥力的作用下通过操作机构迅速分离，电弧的能量迅速增大，灭弧室的压力增高，同时电弧在动触头、静触头之间产生并拉长，电弧在磁吹力和气吹力的作用下迅速进入灭弧栅片，在灭弧栅片内后被分割成若干短弧，此时电弧因电阻增大，电压迅速升高，电流峰值下降，电弧在灭弧栅片中急速冷却并熄灭。而每个中间灭弧栅片的开槽部设置为形状和尺寸均不相同的结构，设置不同结构开槽部的不同中间灭弧栅片之间不会重叠，能够防止现有技术中的中间灭弧栅片开槽部结构相同，使得气体流动时在同一水平方向上容易气阻，而本发明的结构设置，上下设置的中间灭弧栅片的开槽部上下相互错开，可以防止灭弧栅片端面垂直上下，在同一平面内容易气阻。这样，能够有效提高气体产生的气流的流动形，从而有利于动触头和静触头间产生的电弧向灭弧室移动，最终提高了电弧从静触头和动触头位置向灭弧室移动的速度，减少了电弧停滞时间，从而实现快速灭弧。本发明所述的断电器结构，工艺简单，能提高断路器的限流和灭弧性能，进而提高了断路器的分断性能指标。本发明所述的低压断路器结构，结构简单，制作成本低，通过对现有技术进行改进，就能够有效加速动触头、静触头所产生的气体的流动性能，使气体产生更强的气吹效果，提高电弧从动触头和静触头部位向灭弧室方向的移动和排出速度，减少电弧停滞时间，实现快速灭弧，最终有效增强断路器分断性能指标。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种低压断路器结构，所述的低压断路器结构包括灭弧室(1)，灭弧室(1)内设置静触头(2)、动触头(3)，灭弧室(1)内还设置有灭弧栅片(4)，灭弧栅片(4)安装在隔弧板(5)上，其特征在于：所述的灭弧栅片(4)包括上灭弧栅片(6)、下灭弧栅片(7)、多个中间灭弧栅片(8)，中间灭弧栅片(8)设置在上灭弧栅片(6)和下灭弧栅片(7)之间，每相邻的两个中间灭弧栅片(8)之间设置间隙部(30)，每个中间灭弧栅片(8)上各设置开槽部(9)，每个中间灭弧栅片(8)的开槽部(9)设置为形状和尺寸均不相同的结构；

所述的低压断路器结构的动触头(3)设置在灭弧室左端部(10)位置，所述的低压断路器结构还包括出气口(11)，出气口(11)设置在灭弧室右端部(12)位置，出气口(11)位置设置垂直布置的出口隔弧板(13)，出口隔弧板(13)上设置多个排气孔(14)，多个排气孔(14)设置为形状和尺寸均不相同的结构；

所述的灭弧栅片(4)均设置为倾斜布置的结构，每个灭弧栅片(4)位于灭弧室左端部(10)位置的水平高度设置为低于灭弧室右端部(12)位置的水平高度的结构，中间灭弧栅片(8)的开槽部(9)设置为位于灭弧室左端部(10)位置的结构；

所述的隔弧板(5)设置为由三聚氰胺玻璃布层压板材料制成的结构，隔弧板(5)包括隔弧板Ⅰ(15)和隔弧板Ⅱ(16)，上灭弧栅片(6)、下灭弧栅片(7)和多个中间灭弧栅片(8)一端侧面均安装在隔弧板Ⅰ(15)上，上灭弧栅片(6)、下灭弧栅片(7)和多个中间灭弧栅片(8)另一端侧面均安装在隔弧板Ⅱ(16)上；

所述的中间灭弧栅片(8)包括中间灭弧栅片Ⅰ(17)和中间灭弧栅片Ⅱ(18)，中间灭弧栅片Ⅰ(17)上的开槽部(9)为开槽部Ⅰ(19)，中间灭弧栅片Ⅱ(18)上的开槽部(9)为开槽部Ⅱ(20)，中间灭弧栅片Ⅰ(17)的开槽部Ⅰ(19)设置为与中间灭弧栅片Ⅱ(18)的开槽部Ⅱ(20)的形状和尺寸均不相同的结构，中间灭弧栅片Ⅰ(17)和中间灭弧栅片Ⅱ(18)设置为上下交错布置的结构。

2.根据权利要求1所述的低压断路器结构，其特征在于：所述的中间灭弧栅片Ⅰ(17)包括中间线Ⅰ(21)和前端面Ⅰ(22)，开槽部Ⅰ(19)包括开槽部底面Ⅰ(23)，所述的中间灭弧栅片Ⅱ(18)包括中间线Ⅱ(24)和前端面Ⅱ(25)，开槽部Ⅱ(20)包括开槽部底面Ⅱ(26)，所述的中间灭弧栅片Ⅰ(17)的前端面Ⅰ(22)到开槽部底面Ⅰ(23)的距离B设置为小于中间灭弧栅片Ⅱ(18)的前端面Ⅱ(25)到开槽部底面Ⅱ(26)的距离A的结构。

3.根据权利要求2所述的低压断路器结构，其特征在于：所述的中间灭弧栅片Ⅰ(17)的开槽部Ⅰ(19)包括端点Ⅰ(27)，所述的中间灭弧栅片Ⅱ(18)的开槽部Ⅱ(20)包括端点Ⅱ(28)，端点Ⅰ(27)到中间线Ⅰ(21)的距离C设置为小于端点Ⅱ(28)到中间线Ⅱ(24)的距离D的结构。

4.根据权利要求1所述的低压断路器结构，其特征在于：所述的出口隔弧板(13)上设置隔弧片(29)，低压断路器结构的电弧产生的气流从出口隔弧板(13)的排气孔(14)排出时，气流设置为能够冲开隔弧片(29)的结构。