CN107622928A - 一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器，包括基座、动、静触头组件和灭弧装置；在断点串联时，相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接，从而使基座上的所述两个腔室的靠近灭弧栅片的其中至少一个端口无需外接线而形成空置，在空置端口所对应的灭弧装置中，至少有一片灭弧栅片设有向所述空置端口内延伸加长的增长段，以通过增加灭弧栅片长度来提高灭弧性能。本发明通过结构改进，在进行串联接线且用于直流电路的断路器中，在因箱体而使灭弧装置的配置空间受到限制的情况下，不用改变箱体的大小就能够增加特定极用灭弧装置，从而能够提高灭弧的性能。

Description

一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，特别是涉及一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

随着新能源行业的快速发展，直流技术也随之应用的越来越广泛，特别是太阳能发电系统的工作电压也越来越高，其工作电压通常会达到1000V，而在光伏电源直流系统中，低压电器的额定工作电压已高达1500V。

直流断路器在分断大的短路电流时，如果不能可靠熄灭电弧，不仅会造成断路器本身损坏，还会由于大的电动力和热能造成大面积的供电设备的损坏，因此如何提高直流断路器的灭弧能力，加快灭弧速度，成为技术人员需要解决的问题。

由于直流电流没有过零，导致直流息弧成为直流断路器的一个难点。现有直流断路器一般采取多极串接的方式；图1为现有技术的直流断路器的立体构造示意图；图2为现有技术的直流断路器去除上盖后的立体构造示意图；图3为现有技术的直流断路器的灭弧装置的构造示意图；该直流断路器包括基座101、上盖102、装在基座101内的动、静触头组件103和灭弧装置，上盖102装在基座101上，基座101分设有若干个贯通两端的腔室104，比如设置四个腔室，一个腔室104对应一个极，腔室104的两端设为端口105用来安装接线端，腔室104的中间与两边的端口105之间分别装有隔弧板106，动、静触头组件103装在腔室104的中间，在各极均具有动触头和静触头，在各触头的端部配置有动触点和静触点，通过机构的动作，使动触头动作，从而使动触头和对应的静触头接触或分离；在对应于动、静触头组件103的断口处配置有灭弧装置，该灭弧装置包括若干块灭弧栅片107和保持该灭弧栅片的灭弧侧板108，其中，该灭弧栅片107为金属板，用于熄灭在通电时触点断开情况下触点间产生的电弧；由于动、静触头组件103的断口偏向一边，因此，灭弧装置通常装在靠近端口105位置并处在隔弧板106内侧。

在进行串联接线且用于直流电路的断路器中，电源电压的负载被等分后施加给各极，因而在只能提供一定灭弧室空间的断路器中，尽量利用有效的空间，设法配置灭弧室；在同等条件下，除了增大开距加速加长电弧和增加灭弧栅片的数量来提升灭弧能力外，很难有突破。因此，在箱体尺寸(即上盖与基座所围成的尺寸)不变的情况下，难以提高灭弧能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器，通过结构改进，在进行串联接线且用于直流电路的断路器中，在因箱体而使灭弧装置的配置空间受到限制的情况下，不用改变箱体的大小就能够增加特定极用灭弧装置，从而能够提高灭弧的性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器，包括基座、动、静触头组件和灭弧装置；所述基座设有若干个贯通两端的腔室，腔室的两端各设有用来安装接线端端口；每个腔室的大致中间位置分别装有一对动、静触头组件，每对动、静触头组件均配置一个灭弧装置；所述灭弧装置包括若干灭弧栅片和用来支撑所述灭弧栅片的灭弧侧板；所述灭弧栅片的一端与动、静触头组件相配合，所述灭弧栅片的另一端靠近对应的端口；在断点串联时，相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接，从而使基座上的所述两个腔室的靠近灭弧栅片的其中至少一个端口无需外接线而形成空置，在空置端口所对应的灭弧装置中，至少有一片灭弧栅片设有向所述空置端口内延伸加长的增长段，以通过增加灭弧栅片长度来提高灭弧性能。

在空置端口所对应的灭弧装置中，有多片灭弧栅片设有向所述空置端口内延伸加长的增长段，所述多片灭弧栅片处在该灭弧装置的中下部。

所述基座中，在所述空置端口的外端设有插槽，所述插槽插装有至少一片隔弧板，以将延伸至空置端口处的灭弧栅片的增长段与外部空间相隔离。

进一步的，还包括上盖，所述上盖固定在基座上，所述上盖在对应于基座的空置端口的位置处还设有遮挡部。

所述隔弧板为二块，二块隔弧板插装在同一插槽中，其中一块隔弧板的上端抵在遮挡部的底端，另一块隔弧板的上端抵在遮挡部的顶壁的内侧。

所述其中一块隔弧板处在外侧，所述另一块隔弧板处在内侧。

所述相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接时，是将两对动、静触头组件的内静触头的引出端相连接，从而使基座上的该两个静触头的引出端的端口无需外接线而形成空置。

所述相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接时，是将其中一对动、静触头组件的内静触头的引出端与另一对动、静触头组件的动触头的引出端相连接，从而使基座上的对应于静触头的引出端的端口无需外接线而形成空置。

在断点串联时，为二断点串联，并使串联的两对动、静触头组件所对应的二个灭弧装置中，其中一个灭弧装置具有增长段，另一个灭弧装置没有增长段，形成灭弧栅片一长一短配合。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了在断点串联时，相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接，从而使基座正面上的靠近灭弧栅片的其中至少一个端口无需外接线而形成空置，在空置端口所对应的灭弧装置中，至少有一片灭弧栅片设有向所述空置端口内延伸加长的增长段，以通过极大增加灭弧栅片长度来提高灭弧性能。本发明的这种结构是在不用接线的极灭弧装置，有效利用箱体的大小，适当加长灭弧栅片的长度，因灭弧栅片在电弧产生时有吸引电弧的电磁引力的作用，并用于分割在静触头和动触头的触点断开时产生的电弧，并进行充分的冷却，增大灭弧栅片的长度，可有效的抑制电弧未冷却充分而穿过灭弧栅片造成电弧前端击穿的风险，从而保证电弧电压在高位的稳定，有效灭弧。

2、本发明由于采用了在相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接时，是使串联的两对动、静触头组件所对应的二个灭弧装置中，其中一个灭弧装置具有增长段，另一个灭弧装置没有增长段，形成灭弧栅片一长一短配合。本发明的这种结构利用一长一短的长短灭弧装置的相互配合可以达到更好的灭弧效果。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器不局限于实施例。

附图说明

图1是现有技术的直流断路器的立体构造示意图；

图2是现有技术的直流断路器去除上盖后的立体构造示意图；

图3是现有技术的直流断路器的灭弧装置的构造示意图；

图4是实施例本发明的构造示意图；

图5是实施例本发明(未装隔弧板)的构造示意图；

图6是实施例本发明(未装上盖)的构造示意图；

图7是实施例本发明(未装上盖)翻转一面的构造示意图；

图8是实施例本发明的二断点串联时的灭弧装置的构造示意图。

具体实施方式

实施例

参见图4至图8所示，本发明的一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器，包括基座1、动、静触头组件2和灭弧装置3；所述基座1设有若干个贯通两端的腔室11，腔室11的两端各设有用来安装接线端端口12；每个腔室11的大致中间位置分别装有一对动、静触头组件2，每对动、静触头组件2均配置一个灭弧装置3；所述灭弧装置3包括若干灭弧栅片31和用来支撑所述灭弧栅片的灭弧侧板32；所述灭弧栅片31的一端与动、静触头组件2相配合，所述灭弧栅片31的另一端靠近对应的端口12；在断点串联时，相邻的两个腔室11的动、静触头组件2在基座的背面通过短接导体进行串接，从而使基座上的所述两个腔室11的靠近灭弧栅片的其中至少一个端口无需外接线而形成空置，在空置端口所对应的灭弧装置中，至少有一片灭弧栅片31设有向所述空置端口内延伸加长的增长段311，以通过增加灭弧栅片长度来提高灭弧性能。

本实施例中，腔室11共有四个，灭弧栅片31的另一端所靠近的对应的端口12为静触头引出片的安装端口12，通过相邻的两个腔室11的动、静触头组件2在基座1的背面通过短接导体进行串接后，相邻两个腔室11的靠近灭弧栅片的其中一个端口12无需外接线而形成空置。

相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接的方式共有三种，第一种，是将两对动、静触头组件的内静触头的引出端相连接，从而使基座上的该两个静触头的引出端的端口无需外接线而形成空置，此种情况会出现二个空置端口；第二种，是将其中一对动、静触头组件的内静触头的引出端与另一对动、静触头组件的动触头的引出端相连接，从而使基座上的对应于静触头的引出端的端口无需外接线而形成空置，此种情况会出现一个空置端口；第三种，是将两对动、静触头组件的动触头的引出端相连接，此种情况不会出现空置端口。

在本实施例的四个极中，可以将其中的两个极串联成一组，将另外的两个极串联成一组，也可以将将其中一个极单独，将另外三个极串联成一组，无论是前者还是后者，当有相邻的两个极串联时必然有至少一个空置端口，因此，本实施例至少会有两个空置端口，本实施例根据接线的需要，恰好形成了两个空置端口，因此，四个腔室11中，有二个腔室11的端口12为空置端口121，理论上，空置端口应该对应于内静触头在背面连接短接导体的这一极，但是，也可以根据接线的要求，将空置端口与接线端口进行对换，比如，背面短接导体后，原来的空置端口出现在侧边位置，中间位置需要设置接线端，此时，可以在背面或内部将中间位置的接线端引到侧边位置，使得中间位置出现空置端口，本实施例是将二个空置端口121设计到中间位置。原有技术的接线螺钉处在端口12处，通过短接导体在基座的背面进行断点串联时，接线螺钉相当于移到了基座的背面，在正面也就腾出了空间。

本实施例中，在空置端口121所对应的灭弧装置3中，有多片灭弧栅片31设有向所述空置端口内延伸加长的增长段311，所述多片灭弧栅片31处在该灭弧装置的中下部。

所述基座1中，在所述空置端口121的外端设有插槽13，所述插槽13插装有至少一片隔弧板5，以将延伸至空置端口处的灭弧栅片的增长段311与外部空间相隔离。

进一步的，还包括上盖4，所述上盖4固定在基座1上，所述上盖4在对应于基座的空置端口的位置处还设有遮挡部41。

本实施例中，所述隔弧板5为二块，二块隔弧板5插装在同一插槽13中，其中一块隔弧板51的上端抵在遮挡部41的底端，另一块隔弧板52的上端抵在遮挡部的顶壁的内侧。

本实施例中，所述其中一块隔弧板51处在外侧，所述另一块隔弧板52处在内侧。

本实施例中，在断点串联时，为二断点串联，并使串联的两对动、静触头组件所对应的二个灭弧装置中，其中一个灭弧装置3具有增长段311，另一个灭弧装置没有增长段(如图8所示)，形成灭弧栅片一长一短配合。

本发明的一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器，采用了在断点串联时，相邻的两个腔室11的动、静触头组件2在基座1的背面通过短接导体进行串接，从而使基座正面上的靠近灭弧栅片的其中至少一个端口无需外接线而形成空置，在空置端口121所对应的灭弧装置中，至少有一片灭弧栅片31设有向所述空置端口内延伸加长的增长段311，以通过极大增加灭弧栅片长度来提高灭弧性能。本发明的这种结构是在不用接线的极灭弧装置，有效利用箱体的大小，适当加长灭弧栅片的长度，因灭弧栅片在电弧产生时有吸引电弧的电磁引力的作用，并用于分割在静触头和动触头的触点断开时产生的电弧，并进行充分的冷却，增大灭弧栅片的长度，可有效的抑制电弧未冷却充分而穿过灭弧栅片造成电弧前端击穿的风险，从而保证电弧电压在高位的稳定，有效灭弧。

本发明的一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器，采用了在相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接时，为二断点串联，并使串联的两对动、静触头组件所对应的二个灭弧装置中，其中一个灭弧装置具有增长段，另一个灭弧装置没有增长段，形成灭弧栅片一长一短配合(如图8所示)。本发明的这种结构利用一长一短的长短灭弧装置的相互配合可以达到更好的灭弧效果。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种能够提高灭弧能力的高压直流断路器，包括基座、动、静触头组件和灭弧装置；所述基座设有若干个贯通两端的腔室，腔室的两端各设有用来安装接线端端口；每个腔室的大致中间位置分别装有一对动、静触头组件，每对动、静触头组件均配置一个灭弧装置；所述灭弧装置包括若干灭弧栅片和用来支撑所述灭弧栅片的灭弧侧板；所述灭弧栅片的一端与动、静触头组件相配合，所述灭弧栅片的另一端靠近对应的端口；其特征在于：在断点串联时，相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接，从而使基座上的所述两个腔室的靠近灭弧栅片的其中至少一个端口无需外接线而形成空置，在空置端口所对应的灭弧装置中，至少有一片灭弧栅片设有向所述空置端口内延伸加长的增长段，以通过增加灭弧栅片长度来提高灭弧性能。

2.根据权利要求1所述的能够提高灭弧能力的高压直流断路器，其特征在于：在空置端口所对应的灭弧装置中，有多片灭弧栅片设有向所述空置端口内延伸加长的增长段，所述多片灭弧栅片处在该灭弧装置的中下部。

3.根据权利要求1或2所述的能够提高灭弧能力的高压直流断路器，其特征在于：所述基座中，在所述空置端口的外端设有插槽，所述插槽插装有至少一片隔弧板，以将延伸至空置端口处的灭弧栅片的增长段与外部空间相隔离。

4.根据权利要求3所述的能够提高灭弧能力的高压直流断路器，其特征在于：进一步的，还包括上盖，所述上盖固定在基座上，所述上盖在对应于基座的空置端口的位置处还设有遮挡部。

5.根据权利要求4所述的能够提高灭弧能力的高压直流断路器，其特征在于：所述隔弧板为二块，二块隔弧板插装在同一插槽中，其中一块隔弧板的上端抵在遮挡部的底端，另一块隔弧板的上端抵在遮挡部的顶壁的内侧。

6.根据权利要求5所述的能够提高灭弧能力的高压直流断路器，其特征在于：所述其中一块隔弧板处在外侧，所述另一块隔弧板处在内侧。

7.根据权利要求1所述的能够提高灭弧能力的高压直流断路器，其特征在于：所述相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接时，是将两对动、静触头组件的内静触头的引出端相连接，从而使基座上的该两个静触头的引出端的端口无需外接线而形成空置。

8.根据权利要求1所述的能够提高灭弧能力的高压直流断路器，其特征在于：所述相邻的两个腔室的动、静触头组件在基座的背面通过短接导体进行串接时，是将其中一对动、静触头组件的内静触头的引出端与另一对动、静触头组件的动触头的引出端相连接，从而使基座上的对应于静触头的引出端的端口无需外接线而形成空置。

9.根据权利要求7或8所述的能够提高灭弧能力的高压直流断路器，其特征在于：在断点串联时，为二断点串联，并使串联的两对动、静触头组件所对应的二个灭弧装置中，其中一个灭弧装置具有增长段，另一个灭弧装置没有增长段，形成灭弧栅片一长一短配合。