CN1067487C - 高额定值电路断路器的断路装置 - Google Patents

Abstract

一种断路装置，包括单极盒，盒的两个壳是彼此邻接的，由此限定一个划分成排列在不同水平上的多个舱室的内部空间，从而在灭弧室的方向上逐渐增加电弧通道的截面。靠近触头的第一舱室在第一水平，对动触头断开行程的起点上拉出的电弧形成层压效果，使电弧转换到延伸进第二舱室的导弧尖角上，第二舱室位于第二水平上，其宽度大于第一舱室。在壳内设有减压孔，从而在电弧下游产生负压。

Description

高额定值电路断路器的断路装置

本发明涉及具有模压外壳的高额定值电路断路器的断路装置，该装置包括：由装在断路器外壳内的带有模压塑性材料制成的两个壳的盒子构成的单极断路盒；与动触头相配合的静触头，用于在因故障断路器断开时在盒的内部引孤；以及装在盒内并且由一对导弧尖角构成的灭弧室。

在现有技术中公知的分区式断路器中，灭弧室直接位于断路器的塑性外壳中，并且电弧形成室是由与外壳的大侧面平行放置，并且从触头分离区延伸直到灭弧室的消电离板的一对导向颊板构成的，该颊板采用绝缘材料。为了使电弧加速移动到消电离板，通常要使用陶瓷导向板或是采用插在铁磁性螺栓上的用气体发生材料制成的帽。对于例如125A这样的高额定值来说，如果必须要保持外壳的尺寸，这种类型的断路器的断路性能是有限的。

FR-A-2682531号公开了一种工业用低压多极断路器，它在不同电极的水平上采用断路盒。每个盒由一个盒子构成，盒子中包含两个灭弧室和浮动安装在延伸到盒子中心的一个转动棒部件上的双断路转动接触桥。在这类装置中断路性能是通过使两个电孤串联并且使用高能机构来实现的。

本发明的目的是获得一种具有高断路性能的小尺寸的高额定值断路器的断路装置。

按照本发明的装置的特征在于盒的两个壳是彼此邻接的，由此限定一个进一步划分成排列在不同水平上的多个舱室的内部空间，从而在灭弧室的方向上逐渐增加电弧通道的截面，靠近触头的第一舱室被布置在第一水平，并且对动触头断开行程的起点上引出的电弧形成层压效果，促使电弧转换到延伸进第二舱室的导孤尖角上，第二舱室位于第二水平上，并且其宽度大于第一舱室。

按照本发明的特征，限定第一舱室的壳的端面均包括一个位于第一水平并且伸入第二舱室的延伸部，从而在导弧尖角之间形成横向延伸的障碍。

按照一个最佳实例，第一列减压孔被布置在每个壳中的分开第二舱室和第三舱室的缺口附近，以便在灭弧室的入口产生负压。当电弧处于第二舱室内时，新鲜空气就会从盒的外部被吸入。由不同舱室中电弧通道的截面交错以及出现在盒中预定位置的减压孔所确定的参数可以在电弧向灭弧室移动时在电弧上游产生过压，并且在电弧下游产生负压。

在使用断路盒时要求第三舱室包含一个通向容纳该装置的空间的出气口。出气口位于灭弧室的上部，靠近上导弧尖角的端部。

按照本发明的另一特征，在第三舱室中具有第二列孔，这些孔与设在灭弧室后面的出口通道连通，并且与上述出气口连接。

利用盖住面对动触头臂并且延伸到静触头附近的导体部位的绝缘护板也可以加强环路效果。

利用安装在盒的外壁上的铁磁部件可以使断路行程开始时产生的电弧加速移动。

通过以下结合附图对本发明的非限制性实施例的描述可以更清楚地认识到本发明的其他特征和优点。其中：

图1是本发明断路装置的正视图，图中的触头处于闭合位置，并且拆掉了盒的上壳；

图2A表示拆掉了灭弧室之后与图1相同的视图；

图2B和2C表示触头分离阶段和动触头完全断开时与图1相同的视图；

图3是盒的壳内部的透视图；

图4是在壳被转动之后表示出盒的外侧的与图3相同的视图；

图5,6和7分别是沿着图2A中的线5-5,6-6和7-7的截面图。

参见图1,2A,2B和2C，高额定值电路断路器的断路装置10包括一个用枢轴安装在主轴14上的触头臂12，可在闭合位置和断开位置之间转动。触头臂12被连接到一个操作机构(未示出)，并且在设在一个电磁致动器(未示出)中的气隙内部延伸，参见本申请人在EP-A-635859号中所述的内容。

触头臂12在与主轴14相对处支承着一个被称为动触头17的触头部分，它在闭合位置上与静触头18配合。两个可分离的触头17,18被设置在一个断路盒20内部，盒内还包含由层叠的电弧消电离板构成的灭弧室22。电磁致动器被置于盒20的一个出气口16中。

静触头18由通过致动器16的磁路并且连接到一个连接带26的环状导体24来支撑，连接带26连接到一个连接端子(未示出)。从静触头18向下的导体延伸部24形成上导弧尖角28，与下导弧尖角30一起构成灭弧室22的入口。动触头臂12由一个编织带连接到另一个连接端子(未示出)，例如采用一个热断路装置的双金属带。

以下参照图3至7详细说明每个极的断路盒20，它是由装在断路器外壳内的两个模压塑性材料制成的壳20A,20B构成的一个盒构成的。两个壳20A,20B是彼此邻接的，由此限定一个内部空间32，这一空间在三个水平A,B,C上被彼此交错地划分成几个舱室34,36,38。

第一舱室34位于触头17,18附近，具有介于壳20A,20B的端面35,37之间的宽度L1很窄的限定区域。第二中间舱室36具有一个较小的限定区域，其宽度L2大于第一舱室34的宽度L1，但是小于容纳灭弧室22的第三舱室38的宽度L3。第三舱室38的截面最大，其宽度L3大致对应消电离板的宽度，消电离板与灭弧室22的基板平行地延伸到下导弧尖角30的端部。

电弧通道的截面在灭弧室22的板的方向上逐步增大，这样特别有利于产生和加速电弧的移动。在每个端面35,37中设有一个延伸部40A,40B，它伸入第二舱室36的中间区域，构成至少一个深度与水平A和B之差相对应的障碍。每个延伸部40A,40B包括设在壳20A,20B外侧的槽42A,42B，用来安放与致动器轭铁固定成一体的铁磁部件。

第一列减压孔44设在各个壳20A,20B内，在第三舱室38的入口处在导弧尖角28,30之间延伸。在盒20的内侧，与各个壳20A,20B的第二舱室36和第三舱室38之间的分隔缺口46构成了一斜面48，从而形成一种扩张结构，使电弧向灭弧室22加速移动。

第二列孔50与设在第三舱室38中的灭弧室22后面的一个通道连通。横向的减压槽52A,52B位于各个壳20A,20B内，处于灭弧室22中间区域的水平。

绝缘盒20另外还设有一个出气口54，作为通向容纳该装置的空间的一个气体出口。出气口54位于第三舱室38上部，并且靠近上导弧尖角28的端部。出气口54与出口通道51连通。

壳20A具有一个绝缘护板56，用于盖住面对动触头臂12的并且延伸到静触头18附近的一部分导体24。护板56的存在恢复了一种环路效果，促使电弧转换到导弧尖角28,30上。

在断路器触头17,18随着故障的发生而分离时，灭弧是按照下述方式进行的：

触头17，18是根据电磁致动器的指令或是机构断路弹簧在通过断路杆解锁之后的释放而分离的。由于触头臂12仅仅在盒20的第一舱室34的窄槽内移动，最初的电弧在断开行程的起点受到层压作用，这种作用促使电弧转换到上下导弧尖角(图2B)上。

电弧根向在水平B的第二舱室36的迁移是很快的，而电弧的中心部分由于设在水平A上的延伸部40而保持被层压。利用磁性装置还可以使电弧的运动在灭弧室22的水平C的方向上加速，因为护板56，壳20A,20B的铁磁部件，以及插入槽42A,42B的铁磁部件加强了环路效果，从而使电弧的运动变得活跃。

第一列孔44的布置方式进一步在第三舱室38的入口产生一个负压，使得能够根据电弧的位置吸入新鲜的空气。盒的结构使得总在电弧的上游产生过压，而在电弧的下游产生负压，从而促使电弧高速移向灭弧室。

沿着导孤尖角28,30移动并且被推到灭弧室22的消电离板上的电弧在灭弧室中迅速冷却并熄灭。气体通过横向的槽52A,52B环路。断路气体通过出气口54通到该装置的内部空间(见图2C中的箭头F1)，从通道51通向下方(箭头F2)。

Claims (10)

1．具有模压外壳的高额定值断路器的断路装置，该装置包括：

由装在断路器外壳内的带有模压塑性材料制成的两个壳(20A,20B)的一个盒子构成的单极断路盒(20)；

与动触头(17)相配合的静触头(18)，用于在因故障而断开断路器时从盒(20)的内部引弧；以及

装在盒(20)内并且由一对导弧尖角(28,30)构成的灭弧室(22)，

其特征在于，盒(20)的两个壳(20A,20B)是彼此邻接的，由此限定一个划分成排列在不同水平(A,B,C)上的多个舱室(34,36,38)的内部空间(32)，从而在灭弧室(22)的方向上逐渐增加电弧通道的截面，靠近触头(17,18)的第一舱室(34)被布置在第一水平(A)，并且对动触头(17)断开行程的起点上引出的电弧形成层压效果，促使电弧转换到延伸进第二舱室(36)的导弧尖角(28,30)上，第二舱室位于第二水平(B)上，并且其宽度(L2)大于第一舱室(34)的宽度(L1)。

2．按照权利要求1所述的断路装置，其特征在于，限定第一舱室(34)的壳(20A,20B)的端面(35,37)各自包括一个位于第一水平(A)并且伸入第二舱室(36)的延伸部(40A,40B)，从而在导弧尖角(28,30)之间形成横向延伸的障碍。

3．按照权利要求1或2所述的断路装置，其特征在于，灭弧室(22)被设在第三舱室(38)中，其宽度(L3)大于第二舱室(36)的宽度(L2)，并且第一列减压孔(44)被布置在每个壳(20A,20B)中的分开第二舱室(36)和第三舱室(38)的缺口(46)附近。

4．按照权利要求3所述的断路装置，其特征在于，各个壳(20A,20B)的缺口(46)具有一个斜面(48)，以在第一列孔(44)前面形成一种扩张结构。

5．按照权利要求3所述的断路装置，其特征在于，第三舱室(38)包括一个出气口(54)，作为通向容纳该装置的空间的气体出口。

6．按照权利要求5所述的断路装置，其特征在于，出气口(54)位于灭弧室(22)上部，并且靠近上导弧尖角(28)的端部。

7．按照权利要求5所述的断路装置，其特征在于，第三舱室(38)具有与出口通道(51)连通的第二列孔(50)，该出口通道设在灭弧室(22)后面，并且连接到所述出气口(54)。

8．按照权利要求1所述的断路装置，其特征在于，静触头(18)由上导弧尖角(28)延伸成的环状导体(24)来支撑，并且一个壳(20A)具有绝缘护板(56)，用于盖住面对动触头臂(12)并且延伸到静触头(18)附近的一部分导体(24)。

9．按照权利要求2所述的断路装置，其特征在于，每个延伸部(40A,40B)包括设在相应的壳(20A,20B)外侧的槽(42A,42B)，在槽中插入一铁磁元件，特别是与动触头臂(12)相联系的电磁致动器。

10．按照权利要求2所述的断路装置，其特征在于，由铁磁材料制成的部件可以从盒(20)的外侧装到壳(20A,20B)的端面(35,37)上。

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