CN107342196A - 一种高分断塑料外壳式断路器灭弧装置 - Google Patents

Abstract

一种高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，构成中包括磁轭、衔铁、绝缘屏蔽板、摆杆和支撑座，所述磁轭固定在断路器的静触头上并位于静触头与动触头接触面的下方；所述支撑座固定在静触头上并位于磁轭的下方；所述绝缘屏蔽板位于静触头的一侧并与静触头与动触头之间的间隙相对应；所述摆杆和衔铁的上端和下端分别与绝缘屏蔽板和支撑座转动连接，摆杆、衔铁、绝缘屏蔽板和支撑座构成四连杆结构，在衔铁与支撑座之间设有扭簧。本发明的绝缘屏蔽板可在断路器分断短路电流时迅速插入动触头与静触头之间的间隙内，使动、静触头之间的电弧熄灭，这样就缩短了电弧能量的放大时间，实现了断路器的短飞弧或无飞弧，从而大大提高了断路器分断短路电流的能力。

Description

一种高分断塑料外壳式断路器灭弧装置

技术领域

本发明涉及一种可有效防止断路器分断短路电流时，其动、静触头之间产生较大电弧的装置，属于紧急保护装置技术领域。

背景技术

塑料外壳式断路器(MCCB)、万能式断路器(ACB)是工业与民用低压配电设备中的重要电器元件，多用作低压配电系统的支路开关或总开关，对配电线路的过载和短路故障进行保护。其中短路故障保护是其最重要的功能，由于短路故障时线路的短路电流非常大，断路器在分断短路电流时其动、静触头之间会产生能量很大的等离子体电弧(电弧是导电的)，只有通过某些技术措施快速将电弧熄灭，断路器才能完成分断短路电流的任务。

目前，国内外MCCB、ACB均采用灭弧室技术对分断短路电流时所产生的高温高压电弧进行冷却和熄灭，这种技术的灭弧原理是：分断短路电流时，待动、静触头之间产生电弧并拉长到一定长度、能量相应放大后，采用磁场电动力或其它方式驱动高能电弧进入灭弧室，使其在灭弧室内金属栅片的冷却作用下熄灭。这种方法的灭弧效果受到诸如灭弧室材料、触头开断速度、触头开距、触头材料等因素的影响，特别是对于单断点结构的MCCB，其分断短路电流的能力比较差，一般不超过交流400V，30～50kA，如果再提高这个性能参数，制造成本将大幅提高。而且直流短路电流由于没有过零过程更不易分断。

随着电网的建设和发展及人们对电网可靠性要求的提高，客观上需要一种新的灭弧方案，以大幅提高断路器分断短路电流的能力，并实现交、直流灭弧装置的通用化。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，以提高断路器分断短路电流的能力。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，构成中包括磁轭、衔铁、绝缘屏蔽板、摆杆和支撑座，所述磁轭固定在断路器的静触头上并位于静触头与动触头接触面的下方；所述支撑座固定在静触头上并位于磁轭的下方；所述绝缘屏蔽板位于静触头的一侧并与静触头与动触头之间的间隙相对应；所述摆杆和衔铁的上端和下端分别与绝缘屏蔽板和支撑座转动连接，摆杆、衔铁、绝缘屏蔽板和支撑座构成四连杆结构，在衔铁与支撑座之间设有扭簧。

上述高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，所述磁轭与断路器的静触头之间设有绝缘垫片。

上述高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，所述绝缘屏蔽板的两侧向下弯折，弯折部分的远离磁轭的一端与衔铁转动连接，靠近磁轭的一端与摆杆转动连接。

上述高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，所述摆杆设置两个，二者对称安装在绝缘屏蔽板和支撑座的两侧。

本发明的绝缘屏蔽板可在断路器分断短路电流时迅速插入动触头与静触头之间的间隙内，使动、静触头之间的电弧熄灭，这样就缩短了电弧能量的放大时间，实现了断路器的短飞弧或无飞弧，从而大大提高了断路器分断短路电流的能力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是触头斥开屏蔽状态示意图；

图3是静触头的结构示意图；

图4是绝缘屏蔽板的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是摆杆的结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是衔铁的结构示意图；

图9是图8的左视图。

图中各标号清单为：1、静触头；2、动触头；3、磁轭；4、绝缘屏蔽板；5、衔铁；6、扭簧；7、摆杆；8、支撑座；9、绝缘垫片；10、短路瞬时脱扣器和动作机构；A、销轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本发明是安装在静触头上的一个由电磁力驱动的绝缘灭弧装置，在线路出现短路电流时，其断路器动、静触头在由电动斥力斥开的同时(没有斥力结构的开关是在短路瞬时脱扣器动作打开的同时)，四连杆结构的绝缘灭弧装置在电磁驱动作用下动作，其绝缘屏蔽板迅速插入动、静触头之间，起到迅速灭弧的作用。

参看图1-图9，本发明主要包括磁轭3、绝缘屏蔽板4、衔铁5、扭簧6、摆杆7、支撑座8和绝缘垫片9，其中，绝缘屏蔽板4、衔铁5、摆杆7和支撑座8构成一个四连杆机构，支撑座8与静触头1固定连接，摆杆7通过销轴铰接于支撑座8与绝缘屏蔽板4之间，衔铁5同样也通过销轴铰接于支撑座8与绝缘屏蔽板4之间，绝缘屏蔽板4可插入断路器的动、静触头之间。磁轭3为长方体形状，安装在静触头中，磁轭3的上、下及一个侧面与静触头接触的部位用绝缘垫片9隔绝，磁轭3可在出现短路电流时吸引衔铁5，平时也起到支撑静触头的作用。正常情况下，由于扭簧6的作用衔铁5处于远离磁轭3的位置，绝缘灭弧装置处于打开状态。但当线路出现短路故障电流时，由于静触头1的平直段与动触头2电流方向相反，因此产生电动斥力使静触头1与动触头2斥开，同时由于磁轭3被短路电流产生的磁场磁化后对衔铁5产生很大的吸力，衔铁5克服扭簧6的弹力产生转动，从而带动四连杆结构的绝缘灭弧装置动作，使其绝缘屏蔽板4在动、静触头斥开的同时(或被短路瞬时脱扣器和动作机构打开的同时)迅速插入动触头2与静触头1之间，起到迅速绝缘屏蔽灭弧的作用。同时开关的短路瞬时脱扣器和动作机构10(成熟设计)动作，使MCCB完成分断过程。短路电流消除后在扭簧6的作用下绝缘屏蔽板4回复原位。

如果是斥力结构的设计，静触头的金属条至少包含一段与动触头相平行的平直段，平直段中的电流与动触头中的电流方向相反，平直段的长度大于等于动触头和静触头中流过短路电流时产生使动、静触头相斥开的斥力所需要的长度。当短路故障发生时，方向相反的短路电流流过静触头平直段和动触头，此时，在静触头和动触头之间产生斥力，使得动触头2绕销轴A顺时针方向转动斥开。静触头也可以是不具有与动触头相平行的平直段的斥力结构。

绝缘屏蔽板4采用高强度、耐高温的工程塑料材料。可保证产品标准规定的有效分断短路电流的次数(最多3次)。

Claims (4)

1.一种高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，其特征是，构成中包括磁轭(3)、衔铁(5)、绝缘屏蔽板(4)、摆杆(7)和支撑座(8)，所述磁轭(3)固定在断路器的静触头(1)上并位于静触头(1)与动触头(2)接触面的下方；所述支撑座(8)固定在静触头(1)上并位于磁轭(3)的下方；所述绝缘屏蔽板(4)位于静触头(1)的一侧并与静触头(1)与动触头(2)之间的间隙相对应；所述摆杆(7)和磁轭(3)的上端和下端分别与绝缘屏蔽板(4)和支撑座(8)转动连接，摆杆(7)、衔铁(5)、绝缘屏蔽板(4)和支撑座(8)构成四连杆结构，在衔铁(5)与支撑座(8)之间设有扭簧(6)。

2.根据权利要求1所述的高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，其特征是，所述磁轭(3)与断路器的静触头(1)之间设有绝缘垫片(9)。

3.根据权利要求1或2所述的高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，其特征是，所述绝缘屏蔽板(4)的两侧向下弯折，弯折部分的远离磁轭(3)的一端与衔铁(5)转动连接，靠近磁轭(3)的一端与摆杆(7)转动连接。

4.根据权利要求3所述的高分断塑料外壳式断路器灭弧装置，其特征是，所述摆杆(7)设置两个，二者对称安装在绝缘屏蔽板(4)和支撑座(8)的两侧。