CN109872919A - 一种断路器及其灭弧室 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种断路器及其灭弧室，所述灭弧室包括动触头系统、静触头系统和绝缘筒，所述动触头系统位于所述绝缘筒的上方，所述静触头系统位于所述绝缘筒的下方，所述静触头系统包括带下游通道(54)的静触头支持件(53)，所述静触头支持件(53)在所述下游通道(54)内设置有多个散热翅片(55)，多个所述散热翅片(55)沿所述静触头支持件(53)的周向均匀分布，并沿所述静触头支持件(53)的轴向延伸。本发明提供的灭弧室能够提高断路器的开断能力，并有助于断路器产品实现集约型、小型化、高参数的设计目标。

Description

一种断路器及其灭弧室

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，特别是涉及一种断路器及其灭弧室。

背景技术

随着电力市场的飞速发展，电力市场对于小型化、大容量、高参数性能产品的要求越来越高，各开关生产厂家均对现有产品进行集约型、小型化的技术提升。

断路器的灭弧室包括动触头系统和静触头系统，动触头系统和静触头系统通过一个绝缘件连接起来，该绝缘件处形成一定的触头间隔(即灭弧断口)。在进行短路开断时，断口间隔处的气体在电弧的作用下迅速升温膨胀，炽热气体中的绝大部分将从静触头系统的下游区通道排入灭弧室的大罐中，而大罐内炽热的气流易引起弧隙击穿或者壳体对地绝缘击穿，为此，目前的断路器灭弧室在设计时通常选择加大下游区体积和下游区长度，但这会导致断路器整体体积较大，高度较高，难以满足集约型、小型化、高参数的设计要求。

综上所述，如何改进断路器的灭弧室，以便在保证安全性的前提下尽可能地满足集约型、小型化、高参数的设计要求，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种断路器及其灭弧室，该灭弧室能够提高断路器的开断能力，并有助于断路器产品实现集约型、小型化、高参数的设计目标。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种断路器的灭弧室，包括动触头系统、静触头系统和绝缘筒，所述动触头系统位于所述绝缘筒的上方，所述静触头系统位于所述绝缘筒的下方，所述静触头系统包括带下游通道的静触头支持件，所述静触头支持件在所述下游通道内设置有多个散热翅片，多个所述散热翅片沿所述静触头支持件的周向均匀分布，并沿所述静触头支持件的轴向延伸。

优选地，在上述灭弧室中，在所述静触头支持件的横截面内，各个所述散热翅片均指向所述静触头支持件的轴心。

优选地，在上述灭弧室中，所述散热翅片在所述下游通道的全程长度内延伸。

优选地，在上述灭弧室中，所述散热翅片的宽度为所述下游通道的半径的1/2～2/3。

优选地，在上述灭弧室中，所述散热翅片与所述静触头支持件为一体式结构。

优选地，在上述灭弧室中，所述散热翅片的横截面呈2°～4°的锥角，厚度由靠近所述静触头支持件内壁的一端向另一端逐渐减小。

优选地，在上述灭弧室中，所述静触头支持件在所述下游通道的下端具有内翻收口。

优选地，在上述灭弧室中，所述静触头支持件的外径与所述绝缘筒的外径相等，所述静触头支持件的外壁在靠近所述绝缘筒的位置开设有用于沿轴向安装螺钉的凹槽，所述绝缘筒的端面开设有与所述螺钉配合的螺纹孔。

一种断路器，包括灭弧室，所述灭弧室为如上述任意一项所公开的灭弧室。

优选地，在上述断路器中，所述断路器采用三相灭弧室共箱结构，且在横截面上，三相灭弧室呈等腰三角形分布。

根据上述技术方案可知，本发明提供的用于断路器的灭弧室中，静触头支持件在下游通道内设置有多个散热翅片，散热翅片沿静触头支持件的周向均匀分布，并沿静触头支持件的轴向延伸，因此能够对静触头系统下游区紊乱的热气流起到导向作用，同时，散热翅片增大了内表面积，能够快速吸收炽热气体的热量，因此能对短路开断试验中炽热的开断气体起到瞬时降温作用，通过上述导向作用和瞬时降温作用，本发明提供的灭弧室能够有效提高断路器的开断能力，并且，采用该灭弧室不必像传统设计那样将下游区做得过长或者体积过大，因而有助于断路器产品实现集约型、小型化、高参数的设计目标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的三相共箱灭弧室的示意图；

图2是图1中的M-M剖视图；

图3是本发明实施例提供的单相灭弧室的示意图；

图4是图3中的N-N剖视图。

图中标记为：

1、壳体；2、轴线；3、动触头系统；31、活塞杆；32、气缸；33、动弧触头；34、动主触头；35、喷口；4、绝缘筒；41、触头间隔；5、静触头系统；51、静弧触头；52、静主触头；53、静触头支持件；54、下游通道；55、散热翅片；56、内翻收口；6、螺钉。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图1和图2，图1是本发明实施例提供的三相共箱灭弧室的示意图，图2是图1中的M-M剖视图。A、B、C三相灭弧室均位于壳体1内，且平行于轴线2，三者按照等腰三角形布置，如图2所示，A相和C相位于等腰三角形底边的两个端点，B相位于等腰三角形的顶点，各相灭弧室的结构相同；壳体1为压力容器，其内充有一定绝缘介质压力的SF₆气体。灭弧室包括动触头系统3、静触头系统5和绝缘筒4，动触头系统3位于绝缘筒4的上方，静触头系统5位于绝缘筒4的下方，具体结构参见图3和图4，动触头系统3包括活塞杆31、气缸32、动弧触头33、动主触头34和喷口35；静触头系统5包括静弧触头51、静主触头52和静触头支持件53，静触头支持件53带有下游通道54，而且，静触头支持件53在下游通道54内设置有多个散热翅片55，多个散热翅片55沿静触头支持件53的周向均匀分布，并沿静触头支持件53的轴向延伸。

在短路开断过程中，动弧触头33、气缸32、活塞杆31、喷口35沿轴线2方向运动，与静触头系统5在绝缘筒4内形成触头间隔41。动弧触头33和静弧触头51在脱离瞬间，电弧在动、静弧触头间燃烧，电弧迅速加热气缸32内的SF₆气体，在短路电流过零瞬间，气缸32内的高压SF₆气体通过喷口35沿着与轴线2平行的方向吹向电弧，然后炽热的SF₆气体一小部分通过动触头系统3的活塞杆31上的长孔排出，绝大部分沿着静触头系统5排入壳体1的底部。

如图3所示，由于静触头支持件53在下游通道54内设置有多个散热翅片55，因此能够对静触头系统5下游区紊乱的热气流起到导向作用，同时，散热翅片55增大了内表面积，能够快速吸收炽热气体的热量，因此能对短路开断试验中炽热的开断气体起到瞬时降温作用，通过上述导向作用和瞬时降温作用，本发明提供的灭弧室能够有效提高断路器的开断能力，并且，采用该灭弧室不必像传统设计那样将下游区做得过长或者体积过大，因而有助于断路器产品实现集约型、小型化、高参数的设计目标。

如图4所示，本实施例中，在静触头支持件53的横截面内，各个散热翅片55均指向静触头支持件53的轴心。散热翅片55一般在下游通道54的全程长度内延伸，散热翅片55的宽度一般为下游通道54的半径的1/2～2/3。

具体实际应用中，散热翅片55与静触头支持件53可以为一体式结构，例如，静触头支持件53与散热翅片55为整体铸件，为了利于铸件脱模，散热翅片55的剖面形状为锥形结构，锥度角一般为2°～4°，散热翅片55的厚度由靠近静触头支持件53内壁的一端向另一端逐渐减小，根部厚度一般不超过静触头支持件53的壁厚，否则易引起铸造缺陷，质密性较差，强度低，最终影响瞬时导热效果。

如图3所示，本实施例中，静触头支持件53在下游通道54的下端具有内翻收口56，这样炽热的开断气体经过散热翅片55充分冷却后，在静触头支持件53的底部收缩后排入壳体中，这种收缩式的排入法对相间及相与壳体间绝缘性能影响较小，更加有利于断路器的开断试验。

绝缘筒4的用于安装静触头支持件53的螺纹孔一般开设在端面上，为了与绝缘筒4对接，传统的灭弧室结构是在静触头支持件53的上端设置法兰，并在法兰上开设安装孔，因此静触头支持件53的外径比绝缘筒4的外径要小，为了在不增大高度的情况下尽量增加下游通道54的体积，本实施例中，静触头支持件53的外径与绝缘筒4的外径相等，而为了与绝缘筒4对接，静触头支持件53的外壁在靠近绝缘筒4的位置开设有用于沿轴向安装螺钉6的凹槽。

本发明还提供一种断路器，该断路器包括上述实施例公开的灭弧室，具体实际应用中，该断路器既可以采用三相灭弧室共箱结构，也可以采用三相灭弧室分箱结构。由于上述实施例公开的灭弧室具有上述技术效果，因此具有该灭弧室的断路器同样具有上述技术效果，本文在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种断路器的灭弧室，包括动触头系统(3)、静触头系统(5)和绝缘筒(4)，所述动触头系统(3)位于所述绝缘筒(4)的上方，所述静触头系统(5)位于所述绝缘筒(4)的下方，其特征在于，所述静触头系统(5)包括带下游通道(54)的静触头支持件(53)，所述静触头支持件(53)在所述下游通道(54)内设置有多个散热翅片(55)，多个所述散热翅片(55)沿所述静触头支持件(53)的周向均匀分布，并沿所述静触头支持件(53)的轴向延伸。

2.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，在所述静触头支持件(53)的横截面内，各个所述散热翅片(55)均指向所述静触头支持件(53)的轴心。

3.根据权利要求2所述的灭弧室，其特征在于，所述散热翅片(55)在所述下游通道(54)的全程长度内延伸。

4.根据权利要求3所述的灭弧室，其特征在于，所述散热翅片(55)的宽度为所述下游通道(54)的半径的1/2～2/3。

5.根据权利要求4所述的灭弧室，其特征在于，所述散热翅片(55)与所述静触头支持件(53)为一体式结构。

6.根据权利要求5所述的灭弧室，其特征在于，所述散热翅片(55)的横截面呈2°～4°的锥角，厚度由靠近所述静触头支持件(53)内壁的一端向另一端逐渐减小。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的灭弧室，其特征在于，所述静触头支持件(53)在所述下游通道(54)的下端具有内翻收口(56)。

8.根据权利要求7所述的灭弧室，其特征在于，所述静触头支持件(53)的外径与所述绝缘筒(4)的外径相等，所述静触头支持件(53)的外壁在靠近所述绝缘筒(4)的位置开设有用于沿轴向安装螺钉(6)的凹槽，所述绝缘筒(4)的端面开设有与所述螺钉(6)配合的螺纹孔。

9.一种断路器，包括灭弧室，其特征在于，所述灭弧室为如上述权利要求1～8中任意一项所述的灭弧室。

10.根据权利要求9所述的断路器，其特征在于，所述断路器采用三相灭弧室共箱结构，且在横截面上，三相灭弧室呈等腰三角形分布。