CN108447714A - 灭弧室 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种灭弧室，其包括上引弧板、下引弧板，以及设置在上引弧板和下引弧板之间的栅片组；所述栅片组的左右两端分别为排气端和进口端，栅片组包括设置在上引弧板下方的第一灭弧栅片，第一灭弧栅片位于进口端的一端设置第一栅片开口，第一栅片开口的最深处与上引弧板的靠近排气端的一端端面的间距为d1，‑10mm＜d1＜10mm；本发明的灭弧室，其对进入灭弧室的电弧的切割更加充分，且可以将电弧控制在灭弧室内，提高了灭弧室的容量和包含灭弧室的开关电器的分断性能。
Description
技术领域
本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种灭弧室。
背景技术
在现有开关电器中，经常用灭弧室来熄灭电弧，灭弧室的灭弧能力直接影响到开关电器的分断能力，决定了其用电的安全性。
当前，断路器产品的开断故障电弧都是依靠触头导电回路产生的磁场和高温气流的气动力驱动，将电弧快速拉或推向灭弧室，电弧经动/静触头对应的引弧板进入灭弧室内部，由灭弧室的多片灭弧栅片将电弧切割成数段，从而提高电弧电压，以达到快速熄灭电弧的目的。
但是，现有灭弧室多存在，灭弧栅片切割电弧不充分的情况，即电弧进入灭弧室后，灭弧室两端的电弧得到了较充分的切割，而灭弧室中部区域的电弧则切割不充分或未被切割，而且存在电弧进入灭弧栅片之间后又重新逃出灭弧栅片的问题。
上述问题直接影响灭弧室的容量和包含灭弧室的开关电器的分断性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种灭弧室，其对进入灭弧室的电弧的切割更加充分，且可以将电弧控制在灭弧室内，提高了灭弧室的容量和包含灭弧室的开关电器的分断性能。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种灭弧室，其包括上引弧板1、下引弧板3，以及设置在上引弧板1和下引弧板3之间的栅片组6；
所述栅片组6的左右两端分别为排气端600和进口端601，栅片组6包括设置在上引弧板1下方的第一灭弧栅片61，第一灭弧栅片61位于进口端601的一端设置第一栅片开口，第一栅片开口的最深处与上引弧板1的靠近排气端600的一端端面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm。
优选的，所述栅片组6包括设置在下引弧板3上方的第四灭弧栅片64，第四灭弧栅片64位于进口端601的一端设置第四栅片开口，第四栅片开口的最深处与下引弧板3的靠近排气端600的一端端面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm。
优选的，所述第一栅片开口的宽度由其开口向内逐渐减小，包括梯形部分和与梯形部分相通的蹄形部分，梯形部分的两腰是向第一栅片开口中部突起的弧形，梯形部分的长底边与第一栅片开口的开口端重合，短底边位于第一灭弧栅片61的中部，蹄形部分的直边与梯形部分的短底边的一端重合，使蹄形部分的最深处偏向上引弧板1的轴线的一侧；
所述栅片组6的第四灭弧栅片64设置第四栅片开口，第四栅片开口的结构与第一栅片开口的结构相同。
优选的，所述栅片组6包括由上而下依次设置的上部栅片组、中部栅片组和下部栅片组，上部栅片组包括多片依次设置在上引弧板1下方的多片上灭弧栅片，上引弧板1的靠近排气端600的端部和多片上灭弧栅片的位于排气端600的端部由上而下成阶梯状排列，下部栅片组包括多片依次设置在下引弧板3上方的多片下灭弧栅片，下引弧板3的靠近排气端600的端部和多片下灭弧栅片的位于排气端600的端部由下而上成倒悬的阶梯状排列，使排气端600的轴向截面成梯形。
优选的，所述上部栅片组包括依次设置在上引弧板1下方的第一灭弧栅片61、第二灭弧栅片62和第三灭弧栅片63；所述下部灭弧栅片组包括依次设置在下引弧板3上方的第四灭弧栅片64、第五灭弧栅片65和第六灭弧栅片66；所述中部灭弧栅片组包括设置在第三灭弧栅片63和第六灭弧栅片66之间的多片基本灭弧栅片67。
优选的，所述第三灭弧栅片63、第六灭弧栅片66和基本灭弧栅片67的结构相同。
优选的，所述进口端601设置沿栅片组6轴向设置的栅片组开槽，上引弧板1为L字形结构，包括横板10以及与横板10折弯相连的竖板11，横板10设置在第一灭弧栅片61上方，竖板11设置在栅片组开槽中。
优选的，所述下引弧板3为直板结构，其中部设置凸向栅片组6的折弯30。
优选的，所述折弯30设置在栅片组开槽下方，所述折弯30的轴线与栅片组6的进口端601的端口的间距L1＞0。
优选的，还包括灭弧室支架7，上引弧板1设置在灭弧室支架7的上端，下引弧板3设置在灭弧室支架7下方，栅片组6设置在上引弧板1和下引弧板3之间位于灭弧室支架7内；所述栅片组6的进口端601一侧设置接触系统，接触系统包括动触头2以及与动触头2配合使用的静触头4，动触头2包括动触桥和设置在动触桥一端的动触点，动触桥枢转安装在进口端601一侧中部，静触头4包括静触桥和设置在静触桥一端的与动触点配合的静触点，静触桥设置在下引弧板3下方，上引弧板3一端与静触点电连，另一端设置在排气端600下方。
优选的，所述上引弧板3和静触桥之间设置绝缘板5。
本发明的灭弧室，包括上引弧板、下引弧板以及设置在上引弧板和下引弧板之间的栅片组，栅片组包括设置在上引弧板下方的第一灭弧栅片，第一灭弧栅片位于进口端的一端设置第一栅片开口，第一栅片开口的最深处与上引弧板的靠近排气端的一端端面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm，使电弧进入灭弧室后被栅片组均匀有效的切割，并形成经过上引弧板-栅片组-下引弧板的近似半圆形的电流路径，进一步驱动电弧向栅片组的深处(即栅片组的排气端方向)移动，控制了电弧进入灭弧室后停留位置，使电弧被稳定维持在栅片之间，更有利于电弧停留在灭弧室内，从而提高了灭弧室的容量以及包含灭弧室的开关电器的分断性能。此外，所述第四灭弧栅片的第四栅片开口的最深处与下引弧板的靠近排气端的一段断面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm，使本发明灭弧室对其内的电弧的切割更加充分，进一步提高灭弧室的灭弧性能和容量。
附图说明
图1是现有灭弧室的结构示意图；
图2是现有灭弧室的灭弧原理示意图；
图3是本发明灭弧室的结构示意图；
图4是本发明灭弧室的灭弧原理示意图；
图5是本发明灭弧室的另一结构示意图；
图6是本发明上引弧板和第一灭弧栅片的装配结构示意图；
图7是本发明图6的B-B剖面示意图；
图8是本发明上引弧板与第一灭弧栅片的另一装配结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图3-8给出的实施例，进一步说明本发明的灭弧室的具体实施方式。本发明的灭弧室不限于以下实施例的描述。
本发明的灭弧室，其包括上引弧板1、下引弧板3，以及设置在上引弧板1和下引弧板3之间的栅片组6；
所述栅片组6的左右两端分别是排气端600和进口端601，栅片组6包括设置在上引弧板1下方的第一灭弧栅片61，第一灭弧栅片61位于进口端601的一端设置第一栅片开口，第一栅片开口的最深处与上引弧板1的靠近排气端600的一端端面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm。
如图1和2所示，现有灭弧室的上引弧板的左端、下引弧板的左端与灭弧栅片的左端平齐或相差不大(即图1中的d的值较小或为0)，电弧进入灭弧室后，会出现如图2所示的情况，即灭弧栅片对电弧的切割不均匀(灭弧室两端对电弧进行了均匀有效切割，而灭弧室中部的电弧则未被切割)，且电弧不能稳定维持的栅片之间，从而严重影响了灭弧室的容量以及包含灭弧室的开关电器的分断性能。
本发明的灭弧室，包括上引弧板、下引弧板以及设置在上引弧板和下引弧板之间的栅片组，栅片组包括设置在上引弧板下方的第一灭弧栅片，第一灭弧栅片位于进口端的一端设置第一栅片开口，第一栅片开口的最深处与上引弧板的靠近排气端的一端端面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm，使电弧进入灭弧室后被栅片组均匀有效的切割，并形成经过上引弧板-栅片组-下引弧板的近似半圆形的电流路径，进一步驱动电弧向栅片组的深处(即栅片组的排气端方向)移动，控制了电弧进入灭弧室后停留位置，使电弧被稳定维持在栅片之间，更有利于电弧停留在灭弧室内，从而提高了灭弧室的容量以及包含灭弧室的开关电器的分断性能。
优选的，d1的取值范围为-10mm＜d1＜0。需要指出的是，如图8所示，当d1的取值范围为-10mm＜d1＜0时，指的是，上引弧板1的左端端面位于第一栅片61的第一栅片开口的最深处的右侧，此时，二者之间的距离以负数的形式表示，例如，d1为-5mm时，即指的是上引弧板1的左端端面与第一栅片61的开口的最深处的间距为5mm。上述规则同样适用于下引弧板3的靠近排气端600的一端端面与第四灭弧栅片64的第四栅片开口之间的间距d1。
如图3-5所示，为本发明灭弧室的一种实施方式。
本发明的灭弧室包括灭弧室支架7，上引弧板1设置在灭弧室支架7上端，下引弧板3设置在灭弧室支架7下方，栅片组6设置在上引弧板1和下引弧板3之间位于灭弧室支架7内，栅片组6的左右两端分别为排气端600和进口端601。
优选的，本发明灭弧室也可以不包括灭弧室支架7，而是在包含本发明灭弧室的电器的壳体中设置用于固定上引弧板1、下引弧板3和栅片组6的结构。
如图3所示，所述栅片组6包括设置在上引弧板1下方的第一灭弧栅片61，第一灭弧栅片61左端设置第一灭弧栅片开口。如图6和7所示，所述第一灭弧栅片61的第一栅片开口的最深处与上引弧板1的下端端面(即上引弧板1的靠近栅片组6的排气端600的一端端面)的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm。
优选的，如图3所示，所述栅片组6包括设置在下引弧板3上方的第四灭弧栅片64，第四灭弧栅片64的右端设置第四栅片开口，第四栅片开口的最深处与下引弧板3的靠近栅片组6的排气端的一端端面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm。
优选的，如图6所示方向，所述第一栅片开口的宽度由上而下(即从其开口端到底端)逐渐减小，包括上部的梯形部分和下部的与梯形部分相通的蹄形部分，梯形部分的上下两个底边分别为长底边和短底边，长底边与第一栅片开口的开口端重合，梯形部分的两腰均为向第一栅片开口中部突起的弧形，梯形部分的短底边左端与蹄形部分上部的直边重合，使梯形部分和蹄形部分相通，且蹄形部分的轴线向上引弧板1的轴线的左侧偏移，蹄形部分的轴线(中心线)位于引弧板1的轴线(中心线)和第一栅片的轴线(中心线)左侧。上述结构的第一栅片开口有利于将电弧迅速引入栅片组，且使电弧均匀有效的被栅片组6切割。
优选的，所述栅片组6的除第一栅片61以外的其他灭弧栅片的栅片开口均与第一栅片开口相近(仅在尺寸上存在少量差别)。安装时，由上而下使多个栅片开口的蹄形部分的轴线(中心线)交替分布在引弧板1的轴线(中心线)两侧且彼此交错，从而减小电弧进入栅片组6的阻力。
优选的，所述栅片组6还包括设置在第一灭弧栅片61和第三灭弧栅片63之间的多片基本灭弧栅片67，多片基本灭弧栅片67的位于排气端600的端部平齐。
优选的，如图3所示，所述栅片组6包括由上而下依次设置在上引弧板1和下引弧板3之间的上部栅片组、中部栅片组和下部栅片组。
所述上部栅片组包括由上而下依次设置在上引弧板1下方的第一灭弧栅片61、第二灭弧栅片62和第三灭弧栅片63，第一灭弧栅片61左端突出在上引弧板1左端的左侧，第二灭弧栅片62左端突出在第一灭弧栅片61左端的左侧，第三灭弧栅片63左端突出在第二灭弧栅片62左端的左侧，使上引弧板1、第一灭弧栅片61、第二灭弧栅片62和第三灭弧栅片63的左端成阶梯状排列。上述结构更有利于电弧在本发明灭弧室中被均匀有效的切割，也有利于电弧在本发明灭弧室中的稳定维持和停留。所述下部栅片组包括由下而上依次设置在下引弧板3上方的第四灭弧栅片64、第五灭弧栅片65和第六灭弧栅片66，第四灭弧栅片64左端突出在下引弧板3左端的左侧，第五灭弧栅片65左端突出在第四灭弧栅片64左端的左侧，第六灭弧栅片66左端突出在第五灭弧栅片65左端的左侧，使下引弧板3、第四灭弧栅片64、第五灭弧栅片65和第六灭弧栅片66左端成倒置的阶梯状排列。上述结构同样更有利于电弧在本发明灭弧室中被均匀有效的切割，也有利于电弧在本发明灭弧室中的稳定维持和停留。所述中部栅片组包括多片设置在第三灭弧栅片63和第六灭弧栅片66之间的基本灭弧栅片67，多片基本灭弧栅片67的左端平齐。
如图5所示，所述上部栅片组、中部栅片组和下部栅片组配合使栅片组6的排气端600的轴截面成梯形。
优选的，所述第三灭弧栅片63、第六灭弧栅片66和基本灭弧栅片67的结构相同。
需要指出的是，所述上部栅片组的第三灭弧栅片63可以单独设置，也可以共用中部栅片组最上端的基本灭弧栅片67；所述下部栅片组的第六灭弧栅片66可以单独设置，也可以共用中部栅片组最下端的基本灭弧栅片67。
优选的，如图3-5所示，所述栅片组6的进口端601设置栅片组开槽，栅片组6包括多片灭弧栅片，每片灭弧栅片的位于进口端601的端部均设置栅片开口，栅片组开槽由所有灭弧栅片的栅片开口组成。
优选的，所述第四灭弧栅片64的第四栅片开口与第一灭弧栅片61的第一栅片开口的结构相同，其余灭弧栅片的栅片开口的结构与第一栅片开口基本相同，所谓基本相同指的是，其余灭弧栅片的栅片开口的蹄形部分与第一栅片开口的蹄形部分相同，其余灭弧栅片的梯形部分与第一栅片开口的梯形部分在尺寸上稍有差别。
优选的，如图3-5所示，所述上引弧板1为L型结构，包括设置在第一灭弧栅片61上方的横板10和设置在栅片组开槽内的竖板11，横板10和竖板11折弯相连，动触头2和静触头4分断时，竖板11的下端位于动触头2和栅片组6之间。
优选的，如图3-5所示，所述下引弧板3为直板结构。
优选的，如图3-5所示，所述下引弧板3中部设置凸向栅片组6的折弯30，折弯30位于栅片组开槽下方。进一步优选的，所述折弯30的轴线与栅片组6栅片组卡槽的右端的间距L1＞0。再进一步优选的，5mm＜L1＜15mm。上述结构的下引弧板3和动触头2配合，有利于将电弧快速引入栅片组6，提高本发明的灭弧效率。
如图3-5所示，本发明灭弧室右侧设置接触系统，接触系统包括动触头2和与动触头2配合使用的静触头4。
所述动触头2包括枢转安装在栅片组6的进口端601右侧中部的动触桥和设置在动触桥左端下侧的动触点，动触桥转动带动动触点做圆周运动实现其与静触点的闭合/断开。所述静触头4包括设置在栅片组6下方的静触桥和设置在静触桥右端上侧的静触点，静触桥和栅片组6的第四灭弧栅片64之间设置下引弧板3，下引弧板3与静触桥之间设置绝缘板5，下引弧板3右端与静触点电连，左端设置在栅片组6的排气端600下方，且通过连接件与绝缘板5、静触桥相连。
需要指出的是，在本发明灭弧室中，上引弧板1、栅片组6的各灭弧栅片、下引弧板3均间隔设置，彼此之间平行或者近似平行。
图4示出了本发明灭弧室熄灭电弧的工作过程和原理，具体如下：
(1)所述接触系统的动触头2和静触头4断开产生电弧；
(2)电弧在上引弧板1和下引弧板3作用下，被引至本发明灭弧室内；
(3)所述栅片组6、上引弧板1、下引弧板3相互配合，将电弧进行有效和均匀的切割，同时形成了如图4中示出的，依次经过动触桥、上引弧板1、栅片组6、下引弧板3和静触桥的电流路径(在图4中以虚线示出)；
(4)上述电流路径中的电路使本发明灭弧室产生磁场，磁场进一步驱使电弧向右侧移动(即图中箭头所指方向)，从而更加有利于电弧在灭弧室中的停留，从而提高灭弧室的容量和包含灭弧室的电器的分断能力。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种灭弧室，其特征在于：其包括上引弧板(1)、下引弧板(3)，以及设置在上引弧板(1)和下引弧板(3)之间的栅片组(6)；
所述栅片组(6)的左右两端分别为排气端(600)和进口端(601)，栅片组(6)包括设置在上引弧板(1)下方的第一灭弧栅片(61)，第一灭弧栅片(61)位于进口端(601)的一端设置第一栅片开口，第一栅片开口的最深处与上引弧板(1)的靠近排气端(600)的一端端面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm。
2.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于：所述栅片组(6)包括设置在下引弧板(3)上方的第四灭弧栅片(64)，第四灭弧栅片(64)位于进口端(601)的一端设置第四栅片开口，第四栅片开口的最深处与下引弧板(3)的靠近排气端(600)的一端端面的间距为d1，-10mm＜d1＜10mm。
3.根据权利要求1或2所述的灭弧室，其特征在于：所述第一栅片开口的宽度由其开口向内逐渐减小，包括梯形部分和与梯形部分相通的蹄形部分，梯形部分的两腰是向第一栅片开口中部突起的弧形，梯形部分的长底边与第一栅片开口的开口端重合，短底边位于第一灭弧栅片(61)的中部，蹄形部分的直边与梯形部分的短底边的一端重合，使蹄形部分的最深处偏向上引弧板(1)的轴线的一侧；
所述栅片组(6)的第四灭弧栅片(64)设置第四栅片开口，第四栅片开口的结构与第一栅片开口的结构相同。
4.根据权利要求1或2所述的灭弧室，其特征在于：
所述栅片组(6)包括由上而下依次设置的上部栅片组、中部栅片组和下部栅片组，上部栅片组包括多片依次设置在上引弧板(1)下方的多片上灭弧栅片，上引弧板(1)的靠近排气端(600)的端部和多片上灭弧栅片的位于排气端(600)的端部由上而下成阶梯状排列，下部栅片组包括多片依次设置在下引弧板(3)上方的多片下灭弧栅片，下引弧板(3)的靠近排气端(600)的端部和多片下灭弧栅片的位于排气端(600)的端部由下而上成倒悬的阶梯状排列，使排气端(600)的轴向截面成梯形。
5.根据权利要求4所述的灭弧室，其特征在于：所述上部栅片组包括依次设置在上引弧板(1)下方的第一灭弧栅片(61)、第二灭弧栅片(62)和第三灭弧栅片(63)；所述下部灭弧栅片组包括依次设置在下引弧板(3)上方的第四灭弧栅片(64)、第五灭弧栅片(65)和第六灭弧栅片(66)；所述中部灭弧栅片组包括设置在第三灭弧栅片(63)和第六灭弧栅片(66)之间的多片基本灭弧栅片(67)。
6.根据权利要求5所述的灭弧室，其特征在于：所述第三灭弧栅片(63)、第六灭弧栅片(66)和基本灭弧栅片(67)的结构相同。
7.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于：所述进口端(601)设置沿栅片组(6)轴向设置的栅片组开槽，上引弧板(1)为L字形结构，包括横板(10)以及与横板(10)折弯相连的竖板(11)，横板(10)设置在第一灭弧栅片(61)上方，竖板(11)设置在栅片组开槽中。
8.根据权利要求1或7所述的灭弧室，其特征在于：所述下引弧板(3)为直板结构，其中部设置凸向栅片组(6)的折弯(30)。
9.根据权利要求8所述的灭弧室，其特征在于：所述折弯(30)设置在栅片组开槽下方，所述折弯(30)的轴线与栅片组(6)的进口端(601)的端口的间距L1＞0。
10.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于：
还包括灭弧室支架(7)，上引弧板(1)设置在灭弧室支架(7)的上端，下引弧板(3)设置在灭弧室支架(7)下方，栅片组(6)设置在上引弧板(1)和下引弧板(3)之间位于灭弧室支架(7)内；所述栅片组(6)的进口端(601)一侧设置接触系统，接触系统包括动触头(2)以及与动触头(2)配合使用的静触头(4)，动触头(2)包括动触桥和设置在动触桥一端的动触点，动触桥枢转安装在进口端(601)一侧中部，静触头(4)包括静触桥和设置在静触桥一端的与动触点配合的静触点，静触桥设置在下引弧板(3)下方，上引弧板(3)一端与静触点电连，另一端设置在排气端(600)下方。
11.根据权利要求8所述的灭弧室，其特征在于：所述上引弧板(3)和静触桥之间设置绝缘板(5)。
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