CN107359066B - 一种断路器用钳式灭弧装置 - Google Patents

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Abstract

一种断路器用钳式灭弧装置，属于紧急保护装置技术领域，用于提高断路器分断短路电流的能力，其技术方案是，它包括两块绝缘屏蔽板、两片衔铁和扭簧，两块绝缘屏蔽板分别位于断路器的动触头两侧，二者的上端通过铰接轴与动触头铰接，下端向内侧弯折并与断路器的动触头和静触头之间的间隙相对应；两片衔铁分别固定在两块绝缘屏蔽板的内侧面上；所述扭簧套装在两块绝缘屏蔽板上端的铰接轴上，扭簧的两端分别压在两块绝缘屏蔽板的内侧面上。本发明的绝缘屏蔽板可在断路器分断短路电流时迅速钳入动、静触头之间的间隙内，使电弧熄灭，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

一种断路器用钳式灭弧装置
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)是工业与民用低压配电设备中的重要电器元件，多应用于低压配电系统的末端。目前，国内外MCCB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断路器，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,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MCCB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，提供一种断路器用钳式灭弧装置，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解决的：
一种断路器用钳式灭弧装置，构成中包括两块绝缘屏蔽板、两片衔铁和扭簧，两块绝缘屏蔽板分别位于断路器的动触头两侧，二者的上端通过铰接轴与动触头铰接，下端向内侧弯折并与断路器的动触头和静触头之间的间隙相对应；两片衔铁分别固定在两块绝缘屏蔽板的内侧面上；所述扭簧套装在两块绝缘屏蔽板上端的铰接轴上，扭簧的两端分别压在两块绝缘屏蔽板的内侧面上。
上述断路器用钳式灭弧装置，两块绝缘屏蔽板的下端面结构不同，其中一块绝缘屏蔽板的下端面中部有沿该端面长度方向开设的凹槽，另一块绝缘屏蔽板的下端面上设有与该凹槽相匹配的凸台。
上述断路器用钳式灭弧装置，所述断路器的动触头的上部设有与两块绝缘屏蔽板相对应的限位台。
上述断路器用钳式灭弧装置，两块绝缘屏蔽板的内侧面上设有与衔铁相匹配的插槽。
本发明的绝缘屏蔽板可在断路器分断短路电流时迅速钳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是图1的A向放大图；
图3是触头斥开及屏蔽状态；
图4是图1的局部放大图；
图5是图3的局部放大图；
图6是动触头结构示意图；
图7是绝缘屏蔽板的结构示意图；
图8是图7的左视图。
图中各标号清单为：1、静触头；2、动触头；3、绝缘屏蔽板；4、销轴；5、衔铁；6、扭簧；7、铰接轴；8、短路瞬时脱扣器和动作机构；9、限位台；10、插槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
本发明针对现有技术的不足，提供了一种断路器用钳式灭弧装置，它可在故障短路电流出现的瞬间，在断路器动、静触头尚未完全打开的电弧停滞阶段，利用电磁驱动力迫使两绝缘屏蔽板迅速钳入动、静出头之间，起到迅速灭弧的作用。本发明应用于MCCB中，能大幅提高分断短路电流的能力和实现交、直流灭弧装置的通用化。
本发明可用于多种形式的断路器，如小型断路器等产品。静触头1和动触头2之间采用转动铰链式斥力结构，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时，在静触头和动触头之间产生斥力，使得动触头2以销轴4为轴顺时针方向转动斥开。
参看图1-图8，本发明采用钳式结构，主要包括设置在断路器壳体内的绝缘屏蔽板3、衔铁5和扭簧6。两块绝缘屏蔽板3分别安装在断路器动触头2的两侧，两片衔铁5分别安装在两块绝缘屏蔽板3的内侧，带有衔铁5的绝缘屏蔽板3通过铰接轴7和扭簧6铰接于动触头2上，动触头2上有限位台9，用于限制绝缘屏蔽板3及衔铁5在扭簧6的作用下打开的角度，平时钳式结构的绝缘灭弧装置为打开状态。在线路出现故障短路电流时，由于静触头1与动触头2电流方向相反(图1中箭头为电流方向)，因此产生电动斥力将静触头1与动触头2斥开，同时在动触头2周围强电磁场作用下，两侧衔铁5被磁化后相互产生很大的吸力，两块绝缘屏蔽板3在衔铁5的带动下克服扭簧6的弹力同时向动触头2中心靠拢，钳式结构的绝缘灭弧装置动作，并在电动斥力将动、静触头斥开的同时(没有斥力结构的开关也可以是短路瞬时脱扣器动作打开的同时)迅速钳入动、静触头之间，起到在电弧的停滞阶段就迅速灭弧的作用。同时开关的短路瞬时脱扣器和动作机构8动作，使开关的脱扣机构动作，从而使MCCB完成分断过程。短路电流消失后，两衔铁5之间的吸引力消失，两块绝缘屏蔽板4在扭簧6的弹力作用下回复原位。
本发明中的绝缘屏蔽板4作为辅助灭弧机构在动、静触头尚未完全打开时灭弧，而普通灭弧室则是在动、静触头完全打开后有良好的熄灭残余电弧作用。
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)。
由于MCCB的灭弧装置采用以上技术方案，可取得如下的技术进步：
1能够大幅提高产品分断短路电流的能力；
2.可以达到交、直流通用的目的；
3.在分断故障短路电流时，可限制电弧能量的进一步扩大，从而可实现产品的短飞弧或无飞弧。

Claims (5)

1.一种断路器用钳式灭弧装置，其特征是，构成中包括两块绝缘屏蔽板(3)、两片衔铁(5)和扭簧(6)，两块绝缘屏蔽板(3)分别位于断路器的动触头(2)两侧，二者的上端通过铰接轴(7)与动触头(2)铰接，下端向内侧弯折并与断路器的动触头(2)和静触头(1)之间的间隙相对应；两片衔铁(5)分别固定在两块绝缘屏蔽板(3)的内侧面上；所述扭簧(6)套装在两块绝缘屏蔽板(3)上端的铰接轴(7)上，扭簧(6)的两端分别压在两块绝缘屏蔽板(3)的内侧面上；
绝缘屏蔽板(4)作为辅助灭弧机构在动、静触头尚未完全打开时灭弧，而普通灭弧室则是在动、静触头完全打开后有良好的熄灭残余电弧作用；所述断路器的短路瞬时脱扣器和动作机构(8)动作，使开关的脱扣机构动作，从而完成分断过程。
2.根据权利要求1所述的断路器用钳式灭弧装置，其特征是，静触头(1)的金属条至少包含一段与动触头(2)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。
3.根据权利要求1所述的断路器用钳式灭弧装置，其特征是，两块绝缘屏蔽板(3)的下端面结构不同，其中一块绝缘屏蔽板(3)的下端面中部有沿该端面长度方向开设的凹槽，另一块绝缘屏蔽板(3)的下端面上设有与该凹槽相匹配的凸台。
4.根据权利要求1所述的断路器用钳式灭弧装置，其特征是，所述断路器的动触头(2)的上部设有与两块绝缘屏蔽板(3)相对应的限位台(9)。
5.根据权利要求1所述的断路器用钳式灭弧装置，其特征是，两块绝缘屏蔽板(3)的内侧面上设有与衔铁(5)相匹配的插槽(10)。
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