CN107706063B - 新型灭弧栅片及其灭弧室 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型灭弧栅片及其灭弧室，其灭弧栅片为一片状体，其上设有切割电弧部，其特征在于：所述切割电弧部宽度方向上设置有至少一个弯曲部分，该弯曲部分是凹的或者凸的，所述凹或者凸的轴线与电弧运动方向平行。本发明是在灭弧栅片的切割电弧部上沿宽度方向上设置至少一个凹或凸的弯曲部分，使得栅片宽度方向的展开长度增加，相邻栅片的正对表面积也增加，即增加栅片质量，能够承受更多电弧能量，也就是热容量增加，从而获得相对于传统的平板型栅片更好的冷却电弧效果，最终提升灭弧室的分断能力。

Description

新型灭弧栅片及其灭弧室

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，具体涉及一种新型灭弧栅片及其灭弧室。

背景技术

低压断路器在配电线路中所起作用是分断和接通电路。当线路出现异常故障时，例如短路时，由触头对的分离而快速地分断线路，以避免设备损坏。如业界周知之理，在载流情况下触头分离会产生电弧，尤其是在断开短路大电流时，电弧的能量大，对触头的烧蚀严重，因此在低压断路器中，通常都设置金属栅片灭弧室来熄灭电弧，以保证电器设备运行安全。如图1所示，电弧进入栅片后，它将被分割成许多串联的短弧。因此周知的是，在低压断路器灭弧室内的电弧电压，主要由短弧在栅片表面上的近极压降和弧柱压降组成，通过弧压的增加实现分断能力提升的具体策略，也就是增加栅片数量以增加近极压降个数，增强灭弧室内磁场以及甚至使用特殊的产气材料对电弧弧柱作用以增加弧柱电压。如图2所示的传统灭弧栅片中，在不改变灭弧室内电场、磁场、流场结构的前提下，要提升灭弧室的分断能力，必需要增加栅片数量，需要增加灭弧室空间，但随着市场对低压断路器的需求呈现日益小型化、分断能力日益提高，上述提升弧压的传统策略日渐难于应对。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型灭弧栅片及其灭弧室，在不明显增加灭弧室空间、不明显改变灭弧室内电场、磁场、流场结构的前提下，有效增加弧柱电压而提升灭弧室的分断能力，有效增加灭弧室热容量而提升分断的可靠性，为断路器的小型化提供支持。

为达到上述目的，本发明采用的灭弧栅片技术方案是：一种灭弧栅片，为一片状体，其上设有切割电弧部，所述切割电弧部宽度方向上设置有至少一个弯曲部分，该弯曲部分是凹的或者凸的，所述凹或者凸的轴线与电弧运动方向平行。

上述方案中，所述切割电弧部宽度方向上设有多个弯曲部分，该多个弯曲部分包括至少一个凹的弯曲部分和一个凸的弯曲部分，且凹的弯曲部分和凸的弯曲部分相间布置。

进一步，所述凹的弯曲部分和凸的弯曲部分的截面形状均为圆弧形，且凹的弯曲部分和凸的弯曲部分相接，以此构成波浪形。

为达到上述目的，本发明采用的第一种灭弧室技术方案是：一种灭弧室，包括多个灭弧栅片，该灭弧栅片为一片状体，其上设有切割电弧部，所述切割电弧部宽度方向上设置有至少一个弯曲部分，该弯曲部分是凹的或者凸的；各灭弧栅片在上下方向上等距平行层叠布置，相邻灭弧栅片间留有间隙。

上述方案中，还包括两个绝缘侧板，两个绝缘侧板相对设置于灭弧栅片的宽度方向上的两侧，每一灭弧栅片宽度方向上的边缘与绝缘侧板固定连接。

进一步，还包括一绝缘支撑件，该绝缘支撑件设置在灭弧栅片上的垂直于灭弧栅片宽度方向的另一方向上的一端处，绝缘支撑件对每一灭弧栅片的端部提供支撑。

上述方案中，还包括一绝缘支架，该绝缘支架上设有分列的左支撑体和右支撑体，左支撑体和右支撑体对应分列于灭弧栅片的宽度方向上的两侧，左支撑体和右支撑体上对应于每一灭弧栅片的对应边缘开设有插槽，所述灭弧栅片的边缘嵌入对应的插槽中固定。

本发明的设计原理以及带来的效果是：

本发明是在灭弧栅片的切割电弧部上沿宽度方向上设置至少一个凹或凸的弯曲部分，由于栅片的弯曲部分的轴线与电弧运动方向平行，显然的，这在不明显改变灭弧室的电场、磁场的同时，适当增加了相邻栅片间隙截面，即增加电弧朝灭弧室出气口运动通道流畅性，使电弧更容易进入栅片；也增加了相邻栅片的正对表面积，即促进栅片间隙内的短弧更充分的与栅片接触；同时，由于增加栅片在宽度方向的展开长度而增加了栅片质量，因而能够承受更多电弧能量，也就是热容量增加，从而获得相对于传统的平板型栅片更好的冷却电弧效果，提升了灭弧室的分断能力；此外，由于增加弯曲部分还增强了栅片的结构强度，最终提高了灭弧室分断的可靠性。

附图说明

图1示出现有技术的灭弧室中电弧电流的流径示意图；

图2示出现有技术的灭弧室中金属平板型栅片示意图；

图3 示出本发明实施例一灭弧栅片结构示意图；

图4示出本发明实施例一灭弧室装配示意图；

图5示出本发明实施例二灭弧栅片结构示意图；

图6示出本发明实施例二灭弧室装配立体示意图；

图7示出本发明实施例一及实施例二灭弧室的装配主视示意图；

图8示出本发明实施例三灭弧室的绝缘支撑件的示意图；

图9示出本发明实施例三灭弧室的装配主视示意图；

图10示出本发明实施例四灭弧室的装配立体示意图；

图11示出本发明实施例四灭弧室中的绝缘支架的立体示意图；

图12示出本发明实施例四灭弧室中的灭弧栅片的立体示意图。

以上附图中：1、灭弧栅片； 11、切割电弧部；111、弯曲部分；12、栅片腿部；121、栅片支脚；122、安装耳朵；2、绝缘侧板；3、间隙；4、片状绝缘件；41、凸出部；5、绝缘支撑；51、嵌槽；6、绝缘支架；61、左支撑体；611、插槽；62、右支撑体；621、插槽；63、中间横梁。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图3和图4所示，一种灭弧栅片1及其灭弧室：

参见图3，灭弧栅片1为一层片状体，大致呈“凹”形，由对称的两栅片腿部12和栅片腿部12之间的连接部构成，其连接部的纵深区域上设有切割电弧部11，该切割电弧部用于将电弧在运动过程中切割成若干短弧，这样多片新型灭弧栅片1的切割短弧串联，达到灭弧的目的。所述切割电弧部11宽度方向上设置有至少一个弯曲部分111，该弯曲部分111是凹的或者凸的，所述凹或者凸的轴线与电弧运动方向平行，所述轴线为如图3中标示的所述凹或者凸的中心线A。优选的，切割电弧部宽度方向上设有一个凹的弯曲部分111和一个凸的弯曲部分111，且凹的弯曲部分111和凸的弯曲部分111相间布置，凹的弯曲部分和凸的弯曲部分的截面形状均为圆弧形，且凹的弯曲部分111和凸的弯曲部分111相接，以此构成波浪形。灭弧栅片一般采用金属制成，如优选的为钢质材料。

所述凹的弯曲部分111和凸的弯曲部分111可以是诸如V形等从事本行业人员可以想象出的几何形状，并且在栅片宽度方向上凹的弯曲部分111和凸的弯曲部分111数量不受限制，可以只有单个凹或凸，也可以是多个凹、凸相连。

如图3所示，所述灭弧栅片1的栅片腿部12包括栅片支脚121和安装耳朵122，栅片支脚121保持原有的平板型，但不受限于图3所示，也可顺延灭弧栅片1的切割电弧部11的波浪形状。

参见图4并结合图7所示，所述灭弧室包括多个灭弧栅片1以及两个绝缘侧板2；各灭弧栅片1在上下方向上等距平行层叠布置，相邻灭弧栅片1间留有间隙3，两个绝缘侧板2相对设置于灭弧栅片1的宽度方向上的两侧，每一灭弧栅片1宽度方向上的边缘与绝缘侧板2固定连接，具体灭弧栅片1是以其安装耳朵122卡嵌于绝缘侧板2上对应孔中铆接。

本实施例凹、凸特征的轴线与电弧移动方向平行，相邻灭弧栅片1之间的间隙的截面因凹、凸而适当的增大，有利于提升气流通道的通畅性。

本实施例波浪形特征的切割电弧部11增大相邻灭弧栅片1的正对表面积，灭弧栅片1之间的短弧因与灭弧栅片更充分的接触而得到更好的冷却效果；增加灭弧栅片1质量，使得灭弧栅片1在功能结构破坏之前可以承受来自电弧的更多能量，这显然对灭弧室分断能力的提升是有益的。

实施例二：参见图5、图6及图7所示：

一种灭弧栅片1及其灭弧室，与实施例一的不同之处在于：参见图5、图6，灭弧栅片1的栅片腿部12仅包括安装耳朵122，而没有设置栅片支脚121。其他均同实施例一，这里不再赘述。

实施例三：参见图8-图9所示：

一种灭弧栅片1及其灭弧室，与实施例一的不同之处在于：灭弧室还包括一绝缘支撑件5，该绝缘支撑件5设置在灭弧栅片1上的垂直于灭弧栅片1宽度方向的另一方向上的一端处，绝缘支撑件5对每一灭弧栅片1的端部提供支撑。具体的是，如图8所示，绝缘支撑件5上对应每一灭弧栅片1设有嵌槽51，使绝缘支撑件5呈现梳子状，嵌槽51在灭弧栅片1宽度方向上的走势与灭弧栅片1表面的走势相同，例如灭弧栅片1端部为平板型，则嵌槽51走势也为直线，若灭弧栅片1端部为波浪形，则嵌槽51走势相应的也为波浪形。每一灭弧栅片1的端部嵌入绝缘支撑件5上对应的嵌槽51中，以绝缘支撑件5对每一灭弧栅片1的端部提供支撑。

如图9所示，绝缘支撑件5的使用，对灭弧栅片1在宽度方向的中间部提供支撑；同时，绝缘支撑件5的增加也具有绝缘包裹作用，有效阻碍相邻短弧的接触和短接，避免短弧个数的减少。

其他同实施例一，这时不再赘述。

实施例四：参见图10-图12所示：

一种灭弧栅片1及其灭弧室，与实施例四的不同之处在于：灭弧栅片1上不设有安装耳朵122，并以一绝缘支架6替代绝缘侧板2和绝缘支撑件5来支撑灭弧栅片1。具体是，绝缘支架6上设有分列的左支撑体61和右支撑体62，左支撑体61和右支撑体62对应分列于灭弧栅片1的宽度方向上的两侧，左支撑体61和右支撑体62上对应于每一灭弧栅片1的对应边缘开设有插槽611、621，即左支撑体61和右支撑体62均呈现梳子状，所述灭弧栅片1的边缘嵌入对应的插槽611、621中固定。支撑体61和右支撑体62通过中间横梁63连接成一体，在安装在断路器上时中间横梁63能够相对动触头有效绝缘遮盖静触头铜排。该安装方式显然的彻底排除因安装耳朵122铆加工带来的问题。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种灭弧栅片，为一片状体，其上设有切割电弧部，其特征在于：所述切割电弧部宽度方向上设置有至少一个弯曲部分，该弯曲部分是凹的或者凸的，所述凹或者凸的轴线与电弧运动方向平行。

2.根据权利要求1所述灭弧栅片，其特征在于：所述切割电弧部宽度方向上设有多个弯曲部分，该多个弯曲部分包括至少一个凹的弯曲部分和一个凸的弯曲部分，且凹的弯曲部分和凸的弯曲部分相间布置。

3.根据权利要求2所述灭弧栅片，其特征在于：所述凹的弯曲部分和凸的弯曲部分的截面形状均为圆弧形，且凹的弯曲部分和凸的弯曲部分相接，以此构成波浪形。

4.一种灭弧室，其特征在于：包括多个上述权利要求1-3中任一项所述灭弧栅片，各灭弧栅片在上下方向上等距平行层叠布置，相邻灭弧栅片间留有间隙。

5.根据权利要求4所述灭弧室，其特征在于：还包括两个绝缘侧板，两个绝缘侧板相对设置于灭弧栅片的宽度方向上的两侧，每一灭弧栅片宽度方向上的边缘与绝缘侧板固定连接。

6.根据权利要求5所述灭弧室，其特征在于：还包括一绝缘支撑件，该绝缘支撑件设置在灭弧栅片上的垂直于灭弧栅片宽度方向的另一方向上的一端处，绝缘支撑件对每一灭弧栅片的端部提供支撑。

7.根据权利要求4所述灭弧室，其特征在于：还包括一绝缘支架，该绝缘支架上设有分列的左支撑体和右支撑体，左支撑体和右支撑体对应分列于灭弧栅片的宽度方向上的两侧，左支撑体和右支撑体上对应于每一灭弧栅片的对应边缘开设有插槽，所述灭弧栅片的边缘嵌入对应的插槽中固定。

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