CN108320950A - 灭弧系统及其灭弧室 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种灭弧室，其包括两个侧板和固设于两个所述侧板之间的一灭弧栅片组，所述灭弧栅片组包括多个第一灭弧栅片和多个第二灭弧栅片，所述多个第一灭弧栅片位于所述多个第二灭弧栅片的下方，所述第一灭弧栅片的厚度大于所述第二灭弧栅片的厚度，两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距大于两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距；本发明还提供一种灭弧系统，其包括如上所述的灭弧室及与所述灭弧室相对的静触头和动触头，所述动触头能与所述静触头接触或分离。本发明通过对灭弧栅片组的各灭弧栅片的厚度和相邻两灭弧栅片的间距进行差异化设置，以提高灭弧栅片耐电弧烧损能力，提高电气寿命。

Description

灭弧系统及其灭弧室

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，具体是一种灭弧系统及其灭弧室，更具体是一种能提高电气寿命和栅片耐电弧烧损能力的灭弧系统及其灭弧室。

背景技术

大气压下的空气电弧是低压开关电器中最常见的电弧形式。在关合和打开绝大多数的以空气为灭弧介质的继电器、接触器、负载开关和断路器等开关电器时，都会出现大气压下的空气电弧。现有最主要的灭弧方式是通过灭弧栅片熄弧。在低压开关电器开断过程中，电弧经历电弧停滞过程后开始运动，电弧从触头上转移到跑弧道并进入灭弧栅片以致熄弧。

现有常见的栅片灭弧室，其内装若干个厚度相同的栅片，相邻栅片之间设置相同大小的间隙。但是，该现有技术存在如下问题：

1、灭弧栅片的片体厚度没有根据电弧能量分布进行差异化设置，造成不同区域或部位的灭弧栅片的抗电弧烧损能力基本相同，使得位于下部的灭弧栅片已经完全或大部分烧损，而位于上部的灭弧栅片还基本完好，导致整个灭弧室失效，灭弧室寿命短，产品电气寿命短。

2、两两相邻的灭弧栅片之间的间隙没有与灭弧栅片的片体厚度进行关联，在分断电弧时，栅片之间间隙小，导致因热量聚集，容易形成金属桥，使灭弧栅片彼此短接而失去灭弧的功效。

发明内容

本发明的目的是提供一种灭弧系统及其灭弧室，其通过对灭弧栅片组的各灭弧栅片的厚度和相邻两灭弧栅片的间距进行差异化设置，以提高灭弧栅片耐电弧烧损能力，提高电气寿命。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种灭弧室，其包括两个侧板和固设于两个所述侧板之间的一灭弧栅片组，所述灭弧栅片组包括多个第一灭弧栅片和多个第二灭弧栅片，所述多个第一灭弧栅片位于所述多个第二灭弧栅片的下方，所述第一灭弧栅片的厚度大于所述第二灭弧栅片的厚度，两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距大于两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距。

在优选的实施方式中，所述第一灭弧栅片的数量占所述第一灭弧栅片的数量与所述第二灭弧栅片的数量总和的二分之一至三分之二。

在优选的实施方式中，多个所述第一灭弧栅片的厚度与相邻的各所述第一灭弧栅片之间的间距总和占所述灭弧栅片组的高度的五分之三至五分之四。

在优选的实施方式中，多个所述第一灭弧栅片相互平行设置，多个所述第二灭弧栅片相互平行设置，所述第一灭弧栅片与所述第二灭弧栅片相互平行设置。

在优选的实施方式中，多个所述第一灭弧栅片的厚度相等，多个所述第二灭弧栅片的厚度相等。

在优选的实施方式中，多个所述第一灭弧栅片的厚度自下而上依次减小，多个所述第二灭弧栅片的厚度自下而上依次减小。

在优选的实施方式中，相邻的两个所述第一灭弧栅片之间的间距等于该相邻的两个所述第一灭弧栅片的厚度的平均值，相邻的两个所述第二灭弧栅片之间的间距等于该相邻的两个所述第二灭弧栅片的厚度的平均值。

在优选的实施方式中，所述第一灭弧栅片的厚度和所述第二灭弧栅片的厚度满足下列关系式：D1＝(1+α₁)×D2，其中，D1为所述第一灭弧栅片的厚度，D2为所述第二灭弧栅片的厚度，α₁为第一比例系数，且0.1≤α₁≤3.0。

在优选的实施方式中，两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距和两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距满足下列关系式：H1＝(1+α₂)×H2，其中，H1为两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距，H2为两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距，α₂为第二比例系数，且0.1≤α₂≤1.5。

在优选的实施方式中，两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距和所述第一灭弧栅片的厚度满足下列关系式：H1＝(1+α₃)×D1，其中，H1为两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距，D1为所述第一灭弧栅片的厚度，α₃为第三比例系数，且-0.5≤α₃≤0.5。

在优选的实施方式中，两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距和所述第二灭弧栅片的厚度满足下列关系式：H2＝(1+α₄)×D2，其中，H2为两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距，D2为所述第二灭弧栅片的厚度，α₄为第四比例系数，且-0.5≤α₄≤0.5。

本发明还提供一种灭弧系统，其包括如上所述的灭弧室及与所述灭弧室相对的静触头和动触头，所述动触头能与所述静触头接触或分离。

本发明灭弧系统及其灭弧室的特点及优点是：

本发明通过将灭弧栅片组中位于下部的第一灭弧栅片的厚度设为大于位于上部的第二灭弧栅片的厚度，并将两两相邻的第一灭弧栅片之间的间距设为大于两两相邻的第二灭弧栅片之间的间距，实现对灭弧栅片组的各灭弧栅片的厚度和相邻灭弧栅片之间的间距进行差异化、有层次和针对性的设置，使灭弧栅片组的各灭弧栅片的厚度和相邻灭弧栅片之间的间距与电弧能量的分布相匹配，以充分利用有限的灭弧室内空间，快速有效的进行灭弧，使在不同区域或部位的灭弧栅片具有不同的抗电弧烧损的能力，降低位于灭弧室下部的灭弧栅片的烧损速率，提高灭弧栅片耐电弧烧损能力，提高灭弧室及灭弧系统的寿命，进而提高电气寿命。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性的解释和说明，并非用以限制本发明的范围。

图1为本发明的灭弧室的侧视结构示意图；

图2为本发明的灭弧室的立体结构示意图；

图3为本发明的灭弧系统的结构示意图。

附图标号说明：

1、第一灭弧栅片；2、第二灭弧栅片；3、侧板；4、动触头；5、静触头；6、灭弧室；H1、间距；H2、间距；H3、高度；D1、厚度；D2、厚度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下等方向均是以本发明所示的图1中的上、下等方向为准，在此一并说明。

首先对从低压开关电器的动触头与静触头打开产生电弧直至电弧熄灭的过程中，电路的分断过程进行如下说明：(1)在对正常、过载、短路电流进行分断时，开关电器通过机构的带动，均由动触头与静触头的分断来实现对电路的分断，动触头在t0时刻开始打开，动触头与静触头之间会产生电弧，因电弧停滞现象，电弧在触头上保持不动至t1，这段时间为电弧停滞时间t＇(t＇＝t1－t0)，t＇的长短取决于触头材料、触头区域的磁场、灭弧室的结构和器壁材料、触头打开速度、触头形状和表面状况等，本阶段的电弧电压变化较小；(2)电弧在动触头与静触头间经极短的停滞过程后，到t1瞬间，电弧拉长到一定程度，此时，电弧在自励磁场、外加磁场等产生的电动力或洛伦兹力作用下，离开动触头与静触头并通过弧角进入灭弧栅片组，本阶段的电弧电压快速升高，其增长速度决定了电弧运动速度和进入灭弧栅片组的时间t2，t＂＝t2－t1为电弧运动时间；(3)当电弧进入灭弧栅片组后，电弧电压达到最大峰值，此时，电弧电压已经大于电源电压瞬时值，电流被强制减小，到t3瞬间，电流降低到零，电弧熄灭，至此，完成了动触头与静触头打开、电弧从产生到熄灭，实现了对电路的分断过程，其中，t＝t3－t0为电弧的燃弧时间，△t＝t3－t＂为电弧在灭弧栅片内的熄灭时间，研究表明△t≈(0.7～0.8)t；(4)△t对电弧最终熄灭起到至关重要的作用，一旦电弧在灭弧栅片组内不能熄灭、发生电弧背后击穿等导致电弧重燃，则开关电器就不能分断电路，导致用电设备的损坏、线路烧损，甚至人员伤亡等重大事故，因此，降低△t，对开关电器实现对电路的最终分断起到决定性作用，通过研究对灭弧栅片结构的针对性布局，对提高整改灭弧系统的灭弧性能，提升开关电器的可靠性、寿命等具有至关重要的作用。

本发明的灭弧室由两个侧板3和自下而上按序平行排列的多片第一灭弧栅片1和多片第二灭弧栅片2组成一个整体，动触头与静触头从开始分离到完全打开的过程中，电弧进入灭弧室内，因灭弧栅片组(多片第一灭弧栅片1和多片第二灭弧栅片2)的存在，电弧电流在周围空间产生的磁通路径发生畸变，产生一种将电弧拉向灭弧栅片组的吸力，电弧进入灭弧栅片组后，被分割成多个串联的短弧，并通过灭弧栅片组对其进行冷却、拉长、切割等，在此过程中，大大提高了电弧电压，降低了电弧直径，使电弧迅速的熄灭，并通过灭弧栅片组内的各灭弧栅片之间的间距，将电弧能量、气体等排出灭弧室外。

在一个确定的灭弧室空间内，灭弧栅片太薄会影响抗电弧烧损能力，灭弧栅片太厚会浪费空间、减少栅片数量的布局，使电弧不能充分被切割、拉长而增加燃弧时间，甚至不能灭弧，而灭弧栅片数量太少会使得栅片与栅片间电压过高而降低电弧电压升高速度，不能使电弧充分切割，使长弧更多而难于灭弧，灭弧栅片数量太多会增加电弧进入灭弧室的阻力，大大提高电弧发生背后击穿而重燃的几率，而灭弧栅片之间的间隙太小会减小片与片之间的电气间隙，使片与片间很容易形成金属桥而导致短路，间隙太大会浪费空间、减少栅片数量使电弧不能充分被切割、拉长，使长弧数量更多而增加燃弧时间甚至不能灭弧，因此，灭弧栅片的厚度、数量、间隙的每一个要素都是影响燃弧、熄灭时间、灭弧能力和电弧背后击穿的因素之一，只有通过有针对性的、合理的布局，才会大大降低前述的燃弧时间t和电弧在灭弧栅片内的熄灭时间△t，进而，提高灭弧系统的灭弧能力。

在开关电器的灭弧室、动触头与静触头的空间内，设置动触头与静触头完全打开位置与灭弧室内灭弧栅片的最大位置相同或约低。开关电器在每一次分断时产生的电弧能量与分断瞬间的相位角、功率因数(直流为时间常数)、电流、电压大小等有直接关系。在总的分断次数中(如：电寿命的过程中)，约80％分断次数的灭弧情况具有如下共性：在开关电器的每一次分断时，动触头与静触头从开始打开(即分离)到最大开距s(动触头与静触头完全打开后的距离)的过程中，动触头运行的距离d到达最大开距的80％以内时(d≤80％s)，电弧已经熄灭；约20％分断次数的灭弧情况：动触头运行的距离d＝(80％～100％)s，电弧熄灭。换言之，在约占80％的总的分断次数中，每一次分断时，电弧在进入灭弧室的空间位置的下部，约占整个灭弧室高度空间的80％以内就已经熄灭，即为：电弧能量主要集中于约占80％灭弧室的下部空间，位于下部空间的第一灭弧栅片1被烧损的几率大于位于上部的第二灭弧栅片2，所以，位于下部的第一灭弧栅片1被烧损的程度比位于上部的第二灭弧栅片2大得多。

实施方式一

如图1至图3所示，本发明提供一种灭弧室，其包括两个侧板3和固设于两个所述侧板3之间的一灭弧栅片组，所述灭弧栅片组包括多个第一灭弧栅片1和多个第二灭弧栅片2，所述多个第一灭弧栅片1位于所述多个第二灭弧栅片2的下方，所述第一灭弧栅片1的厚度D1大于所述第二灭弧栅片2的厚度D2，两两相邻的所述第一灭弧栅片1之间的间距H1大于两两相邻的所述第二灭弧栅片2之间的间距D2，其中，两个侧板3为竖直设置的左侧板和右侧板，灭弧栅片组的各灭弧栅片与侧板3相互垂直，灭弧栅片组的各灭弧栅片相互平行的固设于两个侧板3之间，各灭弧栅片可水平设置，也可倾斜设置，在此不做限制。

具体的，灭弧室由两个侧板3与灭弧栅片组形成一个整体，以对动触头与静触头接触或分离时产生的电弧进行冷却与分割，以实现电弧熄灭，灭弧栅片组的多个第一灭弧栅片1与多个第二灭弧栅片2均相互间隔设置，位于灭弧室的下部的、容易被电弧烧损的第一灭弧栅片1的厚度D1大于位于灭弧室的上部的、不易被电弧烧损的第二灭弧栅片2的厚度D2，使各第一灭弧栅片1的厚度和各第二灭弧栅片2的厚度均与电弧能量的分布相对应(即相匹配)，即各第一灭弧栅片1的厚度和各第二灭弧栅片2的厚度与灭弧室内的电弧能量的分布呈正相关，也即电弧能量大的区域的灭弧栅片的厚度大，电弧能量小的区域的灭弧栅片的厚度小；而且，因现有的位于下部的灭弧栅片被烧损的程度比位于上部的灭弧栅片大，也会容易造成位于下部的灭弧栅片之间因电弧烧损而形成金属桥，导致灭弧栅片彼此短接而失去灭弧功效，故各相邻的第一灭弧栅片1之间的间距H1及各相邻的第二灭弧栅片2之间的间距H2均与电弧能量的分布相对应(即相匹配)，即电弧能量大的区域的间距大，电弧能量小的区域的间距小，采取差异化设置，使在不同区域或部位的灭弧栅片具有不同的抗电弧烧损的能力，改善灭弧室内各灭弧栅片的不均匀灼烧，提高灭弧栅片耐电弧烧损能力，提高使用寿命，有效降低因位于下部的第一灭弧栅片1容易烧损而造成整个灭弧室失效，而导致整个产品失效，有效降低因电弧烧损造成灭弧栅片间形成金属桥，而导致灭弧栅片短接失去灭弧作用，导致整个产品失效。

进一步的，所述第一灭弧栅片1的数量占所述第一灭弧栅片1的数量与所述第二灭弧栅片2的数量总和的二分之一至三分之二，即第一灭弧栅片1的数量占灭弧栅片组的总灭弧栅片数量的二分之一至三分之二，保证电弧能量高的灭弧室下部能有充足数量的第一灭弧栅片1相对应，以针对电弧的分布，改善灭弧栅片组的布置，有效降低因位于下部的第一灭弧栅片1容易烧损而造成灭弧室失效，进而导致整个产品失效，进而有效改善下部的第一灭弧栅片1与上部的第二灭弧栅片2的不均匀烧损，提高灭弧效率和灭弧栅片的耐电弧烧损能力，实现高效灭弧，优选的，第一灭弧栅片1为三片，第二灭弧栅片2也为三片，当然，也可根据实际需要设置为其他合适的数量，在此不做限制。

进一步的，多个所述第一灭弧栅片1的厚度D1与相邻的各所述第一灭弧栅片1之间的间距H1总和占所述灭弧栅片组的高度H3的五分之三至五分之四，其中，在灭弧室内满足如下关系式，灭弧栅片组的总的高度H3＝多个第一灭弧栅片1的厚度D1+相邻的各第一灭弧栅片1之间的间距H1+多个第二灭弧栅片2的厚度D2+相邻的各第二灭弧栅片2之间的间距H2+相邻的第一灭弧栅片1与第二灭弧栅片2之间的间距，故将多个第一灭弧栅片1的厚度D1与相邻的各第一灭弧栅片1之间的间距H1的总和设置为上述数值(即大于灭弧栅片组的高度H3的一半以上)，能有效降低因位于下部的第一灭弧栅片1容易烧损而造成灭弧室失效，进而导致整个产品失效，以有效改善下部的第一灭弧栅片1与上部的第二灭弧栅片2的不均匀烧损，改善灭弧栅片组的抗烧损能力，提高分断能力，提高灭弧室的寿命和产品电气寿命。

进一步的，如图1所示，多个所述第一灭弧栅片1相互平行设置，多个所述第二灭弧栅片2相互平行设置，所述第一灭弧栅片1与所述第二灭弧栅片2相互平行设置，即灭弧栅片组内的各灭弧栅片相互间隔且平行设置，便于各灭弧栅片的设置，利于电弧进入灭弧栅片组内的冷却和切割，提高分断能力。

进一步的，位于灭弧室下部的各第一灭弧栅片1的厚度D1可以是相等的，也可以是不相等的，位于灭弧室上部的各第二灭弧栅片2的厚度D2可以是相等的，也可以是不相等的，位于灭弧室下部的相邻的各第一灭弧栅片1之间的间距H1可以是相等的，也可以是不等的，位于灭弧室上部的相邻的各第二灭弧栅片2之间的间距H2可以是相等的，也可以是不等的，具体以如下两个实施例进行具体说明。

在一实施例中，如图1所示，多个所述第一灭弧栅片1的厚度D1相等，多个所述第二灭弧栅片2的厚度D2相等，利于灭弧栅片组的各灭弧栅片的加工和安装，进一步的，相邻的两个所述第一灭弧栅片1之间的间距H1等于该相邻的两个所述第一灭弧栅片1的厚度D1的平均值，即两两相邻的第一灭弧栅片1之间的间距H1相等，相邻的两个所述第二灭弧栅片2之间的间距H2等于该相邻的两个所述第二灭弧栅片2的厚度D2的平均值，即两两相邻的第二灭弧栅片2之间的间距H2相等，相邻的第一灭弧栅片1和第二灭弧栅片2之间的间距等于第一灭弧栅片1的厚度D1与第二灭弧栅片2的厚度D2的平均值，或者，也可使相邻的第一灭弧栅片1和第二灭弧栅片2之间的间距等于两两相邻的第一灭弧栅片1之间的间距H1，也可等于两两相邻的第二灭弧栅片2之间的间距H2。

在另一实施例中，多个所述第一灭弧栅片1的厚度D1自下而上依次减小，使多个第一灭弧栅片1的厚度D1与电弧能量的分布相对应，保证多个第一灭弧栅片1的烧损程度的均衡，多个所述第二灭弧栅片2的厚度D2自下而上依次减小，使多个第二灭弧栅片2的厚度D2与电弧能量的分布相对应，保证多个第二灭弧栅片1的烧损程度的均衡，进一步的，相邻的两个所述第一灭弧栅片1之间的间距H1等于该相邻的两个所述第一灭弧栅片1的厚度D1的平均值，即两两相邻的第一灭弧栅片1之间的间距H1也自下而上依次减小，避免电弧热量集中而在相邻两第一灭弧栅片1之间形成金属桥，保证有效迅速灭弧，提高分断能力，相邻的两个所述第二灭弧栅片2之间的间距H2等于该相邻的两个所述第二灭弧栅片2的厚度D2的平均值，即两两相邻的第二灭弧栅片2之间的间距H2也自下而上依次减小，避免电弧热量集中而在相邻的两第二灭弧栅片2之间形成金属桥，保证有效迅速灭弧，提高分断能力。

进一步的，所述第一灭弧栅片1的厚度D1和所述第二灭弧栅片2的厚度D2满足下列关系式：D1＝(1+α₁)×D2，其中，D1为所述第一灭弧栅片1的厚度，D2为所述第二灭弧栅片2的厚度，α₁为第一比例系数，且0.1≤α₁≤3.0，使位于灭弧室下部的第一灭弧栅片1的厚度D1大于位于灭弧室上部的第二灭弧栅片2的厚度D2，即在电弧能量集中的灭弧室下部设置厚度较大的第一灭弧栅片1，在电弧能量相对较小的灭弧室的上部设置厚度较小的第二灭弧栅片2，增加灭弧栅片的抗烧能力，保证各灭弧栅片的烧损程度的均衡，提高灭弧室的寿命和产品电气寿命。

进一步的，两两相邻的所述第一灭弧栅片1之间的间距H1和两两相邻的所述第二灭弧栅片2之间的间距H2满足下列关系式：H1＝(1+α₂)×H2，其中，H1为两两相邻的所述第一灭弧栅片1之间的间距，H2为两两相邻的所述第二灭弧栅片2之间的间距，α₂为第二比例系数，且0.1≤α₂≤1.5，使两两相邻的第一灭弧栅片1之间的间距H1大于两两相邻的第二灭弧栅片2之间的间距H2，即在厚度大的各第一灭弧栅片1之间设置较大间距，厚度小的各第二灭弧栅片2之间设置较小间距，以充分利用灭弧室内空间，有效避免电弧热量集中导致相邻的灭弧栅片之间形成金属桥，以根据电弧能量的分布，有层次的设置各灭弧栅片之间的间距，确保有效的迅速灭弧，提高分断能力，提高产品电气寿命。

进一步的，两两相邻的所述第一灭弧栅片1之间的间距H1和所述第一灭弧栅片1的厚度D1满足下列关系式：H1＝(1+α₃)×D1，其中，H1为两两相邻的所述第一灭弧栅片1之间的间距，D1为所述第一灭弧栅片1的厚度，α₃为第三比例系数，且-0.5≤α₃≤0.5，使两两相邻的第一灭弧栅片1之间的间距H1与第一灭弧栅片1的厚度D1相关联，即厚的灭弧栅片之间间距大，薄的灭弧栅片之间的间距小，保证各第一灭弧栅片1均匀烧损的同时，避免因电气间隙小、电弧热量集中而在相邻两第一灭弧栅片1之间形成金属桥，以在有限的灭弧室空间内，设置最有效的灭弧栅片布局结构，保证有效迅速灭弧，提高分断能力，提高电气寿命。

进一步的，两两相邻的所述第二灭弧栅片2之间的间距H2和所述第二灭弧栅片2的厚度D2满足下列关系式：H2＝(1+α₄)×D2，其中，H2为两两相邻的所述第二灭弧栅片2之间的间距，D2为所述第二灭弧栅片2的厚度，α₄为第四比例系数，且-0.5≤α₄≤0.5，使两两相邻的第二灭弧栅片2之间的间距H2与第二灭弧栅片2的厚度D2相关联，即厚的灭弧栅片之间间距大，薄的灭弧栅片之间的间距小，保证各第二灭弧栅片2均匀烧损的同时，避免因电气间隙小、电弧热量集中而在相邻两第二灭弧栅片2之间形成金属桥，以在有限的灭弧室空间内，设置最有效的灭弧栅片布局结构，保证有效迅速灭弧，提高分断能力，提高电气寿命。

本发明的灭弧室将其内的灭弧栅片组有层次的设置，使各灭弧栅片的厚度和间距依据灭弧栅片的烧损程度设置(其中灭弧栅片自下而上烧损程度依次减弱)，即使各灭弧栅片的厚度和间距与电弧能量的分布相对应，以将电弧迅速引入灭弧室，增加电弧进入灭弧栅片后的冷却、切割能力，有利于电弧的迅速熄灭，提高分断能力，本发明为低压电器产品提供了可靠的灭弧装置，并在有限的灭弧室体积内设置最有效的灭弧栅片结构，提高灭弧室寿命和产品电气寿命。

实施方式二

本发明还提供一种灭弧系统，其包括实施方式一所述的灭弧室6及与所述灭弧室6相对的静触头5和动触头4，所述动触头4能与所述静触头5接触或分离，使动触头4与静触头5在接触或分离过程中产生的电弧，进入灭弧室6内的灭弧栅片组而被冷却、切割，实现电弧的迅速熄灭，寿命长，其中，灭弧室6的结构和有益效果与实施方式一相同，在此不再赘述。

为更清楚的说明本发明相对于现有技术改进后的技术效果，下面以具体的实例进行详细说明，其中，在下述四种类型的电气寿命试验中，动触头和静触头的尺寸、材质、体积等试验条件均是相同的：

(1)第一种类型，利用本发明的灭弧室或灭弧系统进行电气寿命试验，选取第一灭弧栅片1为三片(在下表中指的是自下而上依次排列的栅片Ⅰ、栅片Ⅱ和栅片Ⅲ，栅片Ⅰ与栅片Ⅱ之间为间距Ⅰ，栅片Ⅱ和栅片Ⅲ之间为间距Ⅱ)，第二灭弧栅片2为三片(在下表中指的是自下而上依次排列的栅片Ⅳ、栅片Ⅴ和栅片Ⅵ，栅片Ⅳ和栅片Ⅴ之间为间距Ⅳ，栅片Ⅴ和栅片Ⅵ之间为间距Ⅴ，且栅片Ⅲ与栅片Ⅳ之间为间距Ⅲ)，第一灭弧栅片1的厚度D1大于第二灭弧栅片2的厚度D2，两两相邻的第一灭弧栅片1之间的间距H1大于两两相邻的第二灭弧栅片2之间的间距H2，并分别选取五组不同数值的第一比例系数α₁、第二比例系数α₂、第三比例系数α₃和第四比例系数α₄，具体各灭弧栅片的厚度和两两灭弧栅片之间的间距如下表：

通过对上述五组方案的试验，其中每种方案验证30万次以上，试验结果显示，该类型的电气开关的动触头4和静触头5表面轻微烧损，烧损比例约为30％，动触头4和静触头5表面的银层基本完好，烧损比例约为30％，灭弧室6内第一灭弧栅片1和第二灭弧栅片2均较完整，位于下部的第一灭弧栅片1的烧损比例约为20％，位于上部的第二灭弧栅片2烧灼略轻，烧损比例约占10％。

(2)第二种类型，利用现有技术中的灭弧室进行电气寿命试验，其灭弧栅片共六片，各灭弧栅片的厚度相等，两两相邻的灭弧栅片之间的间距相等，其中，各灭弧栅片自下而上依次设置为栅片Ⅰ、栅片Ⅱ、栅片Ⅲ、栅片Ⅳ、栅片Ⅴ和栅片Ⅵ，两两灭弧栅片之间的间距自下而上依次设置为间距Ⅰ、间距Ⅱ、间距Ⅲ、间距Ⅳ和间距Ⅴ，选取六组不同厚度和间距的灭弧栅片进行试验，具体如下表：

通过对上述六组方案的试验，其中每种方案验证15万次以上，试验结果显示，该类型的电气开关的动触头和静触头烧损严重，烧损比例约为55％，动触头和静触头表面的银层发生严重转移、发黑和碳化，比例约为55％，灭弧室内的灭弧栅片下部烧损严重，下部烧损比例约占50％，上部烧灼略轻，上部烧损比例约占20％。

(3)第三种类型，将灭弧室内的上部的灭弧栅片的厚度设置为比下部的灭弧栅片的厚度大，且上部的两两相邻的灭弧栅片之间的间距比下部的两两灭弧栅片之间的间距大，其中，各灭弧栅片自下而上依次设置为栅片Ⅰ、栅片Ⅱ、栅片Ⅲ、栅片Ⅳ、栅片Ⅴ和栅片Ⅵ，两两灭弧栅片之间的间距自下而上依次设置为间距Ⅰ、间距Ⅱ、间距Ⅲ、间距Ⅳ和间距Ⅴ，选取五组数据进行试验，具体如下表：

通过对上述五组方案的试验，其中每种方案验证15万次以上，试验结果显示，该类型的电气开关的动触头和静触头烧损严重，烧损比例约为65％，动触头和静触头表面的银层发生严重转移、发黑和碳化，比例约为65％，灭弧室内的灭弧栅片下部烧损严重，下部烧损比例约占70％，上部烧灼略轻，上部烧损比例约占15％。

(4)第四种类型，将灭弧室内的最上面的一灭弧栅片的厚度和最下面的一灭弧栅片的厚度设置为比中间的其余灭弧栅片的厚度大，中间的各灭弧栅片的厚度相等，中间的各灭弧栅片之间的间距小于最上面的灭弧栅片和最下面的灭弧栅片与同其相邻的灭弧栅片之间的间距，其中，各灭弧栅片自下而上依次设置为栅片Ⅰ、栅片Ⅱ、栅片Ⅲ、栅片Ⅳ、栅片Ⅴ和栅片Ⅵ，两两灭弧栅片之间的间距自下而上依次设置为间距Ⅰ、间距Ⅱ、间距Ⅲ、间距Ⅳ和间距Ⅴ，选取五组数据进行试验，具体如下表：

通过对上述五组方案的试验，其中每种方案验证15万次以上，试验结果显示，该类型的电气开关的动触头和静触头烧损严重，烧损比例约为60％，动触头和静触头表面的银层发生严重转移、发黑和碳化，比例约为60％，灭弧室内的灭弧栅片下部烧损严重，下部烧损比例约占55％，上部烧灼略轻，上部烧损比例约占20％。

通过上述多项试验的验证，对于灭弧栅片的结构，采用如本发明的第一种类型的结构是最有效的，能更好的增强灭弧栅片抗烧能力，提高灭弧室寿命和产品电气寿命。

本发明灭弧系统及其灭弧室的特点及优点是：

本发明通过将灭弧栅片组中位于下部的第一灭弧栅片1的厚度D1设为大于位于上部的第二灭弧栅片2的厚度D2，并将两两相邻的第一灭弧栅片1之间的间距H1设为大于两两相邻的第二灭弧栅片2之间的间距H2，实现对灭弧栅片组的各灭弧栅片的厚度和相邻灭弧栅片之间的间距进行差异化、有层次和针对性的设置，使灭弧栅片组的各灭弧栅片的厚度和相邻灭弧栅片之间的间距与电弧能量的分布相匹配，以充分利用有限的灭弧室内空间，快速有效的进行灭弧，使在不同区域或部位的灭弧栅片具有不同的抗电弧烧损的能力，降低位于灭弧室下部的灭弧栅片的烧损速率，提高灭弧栅片耐电弧烧损能力，提高灭弧室及灭弧系统的寿命，进而提高电气寿命。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，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，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种灭弧室，其特征在于，所述灭弧室包括两个侧板和固设于两个所述侧板之间的一灭弧栅片组，所述灭弧栅片组包括多个第一灭弧栅片和多个第二灭弧栅片，所述多个第一灭弧栅片位于所述多个第二灭弧栅片的下方，所述第一灭弧栅片的厚度大于所述第二灭弧栅片的厚度，两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距大于两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距。

2.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，所述第一灭弧栅片的数量占所述第一灭弧栅片的数量与所述第二灭弧栅片的数量总和的二分之一至三分之二。

3.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，多个所述第一灭弧栅片的厚度与相邻的各所述第一灭弧栅片之间的间距总和占所述灭弧栅片组的高度的五分之三至五分之四。

4.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，多个所述第一灭弧栅片相互平行设置，多个所述第二灭弧栅片相互平行设置，所述第一灭弧栅片与所述第二灭弧栅片相互平行设置。

5.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，多个所述第一灭弧栅片的厚度相等，多个所述第二灭弧栅片的厚度相等。

6.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，多个所述第一灭弧栅片的厚度自下而上依次减小，多个所述第二灭弧栅片的厚度自下而上依次减小。

7.根据权利要求5或6所述的灭弧室，其特征在于，相邻的两个所述第一灭弧栅片之间的间距等于该相邻的两个所述第一灭弧栅片的厚度的平均值，相邻的两个所述第二灭弧栅片之间的间距等于该相邻的两个所述第二灭弧栅片的厚度的平均值。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的灭弧室，其特征在于，所述第一灭弧栅片的厚度和所述第二灭弧栅片的厚度满足下列关系式：

D1＝(1+α₁)×D2，

其中，D1为所述第一灭弧栅片的厚度，D2为所述第二灭弧栅片的厚度，α₁为第一比例系数，且0.1≤α₁≤3.0。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的灭弧室，其特征在于，两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距和两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距满足下列关系式：

H1＝(1+α₂)×H2，

其中，H1为两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距，H2为两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距，α₂为第二比例系数，且0.1≤α₂≤1.5。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的灭弧室，其特征在于，两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距和所述第一灭弧栅片的厚度满足下列关系式：

H1＝(1+α₃)×D1，

其中，H1为两两相邻的所述第一灭弧栅片之间的间距，D1为所述第一灭弧栅片的厚度，α₃为第三比例系数，且-0.5≤α₃≤0.5。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的灭弧室，其特征在于，两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距和所述第二灭弧栅片的厚度满足下列关系式：

H2＝(1+α₄)×D2，

其中，H2为两两相邻的所述第二灭弧栅片之间的间距，D2为所述第二灭弧栅片的厚度，α₄为第四比例系数，且-0.5≤α₄≤0.5。

12.一种灭弧系统，其特征在于，所述灭弧系统包括如权利要求1至11中任一项所述的灭弧室及与所述灭弧室相对的静触头和动触头，所述动触头能与所述静触头接触或分离。