CN110739166B - 配线用断路器的灭弧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及配线用断路器,更详细而言,涉及一种配线用断路器的灭弧装置。本发明的一实施例的配线用断路器的灭弧装置包括:固定触头,固定设置于底座组件外壳的一部分;可动触头,与所述固定触头接触或分离;以及灭弧部,对在所述可动触头从所述固定触头分离时所产生的电弧进行消弧,所述灭弧部包括:一对侧板,设置于所述底座组件外壳;以及多个栅格,以规定间隔设置在所述一对侧板之间,所述栅格包括:第一栅格,在产生电弧的第一侧面形成有第一剖开部;第二栅格,在产生电弧的第二侧面形成有与所述第一剖开部具有不同深度的第二剖开部。
Description
技术领域
本发明涉及配线用断路器,更详细而言,涉及配线用断路器的灭弧装置。
背景技术
通常,配线用断路器(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)是,通过在电气过载状态或短路故障时自动切断电路来保护电路和负载的电气设备。
配线用断路器大致由端子部、触点部、开闭机构、跳闸部以及消弧部等构成,所述端子部可以连接于电源或负载,所述触点部包括固定触头和与所述固定触头接触或分离而使电路相连接或分离的可动触头,所述开闭机构通过移动所述可动触头来提供开闭电路所需的动力,所述跳闸部通过检测在电路上流动的过电流或短路电流来引导开闭机构的跳闸(trip)动作,所述消弧部用于对在切断异常电流时所产生的电弧(arc)进行消弧。
在图1中示出了现有技术的配线用断路器的内部结构图。现有技术的配线用断路器包括:固定触头1和可动触头2,其用于构成触头部,所述触头部是为了使从电源侧至负载侧的电路连接或切断而设置于由绝缘物形成的外壳(case)9的内部;开闭机构部4,其提供能够使所述可动触头2进行旋转的动力;消弧部3,其为了对在切断故障电流时所产生的电弧(Arc)进行消弧而设置;以及跳闸部5,其检测异常电流并用于使开闭机构跳闸。其中,附图标记8是底座组件的外壳。
当故障电流流过电路而执行跳闸操作,并且通过将可动触头2从固定触头1分离来切断电流的流动时,在触头部1、2将会产生电弧。此时,电弧的大小(强度)与电流的大小成比例。电弧是指,大气中的气体在电压的作用下瞬间形成等离子体状态的情况,电弧的中心温度达到8,000~12,000℃,并且具有爆发性的膨胀压力。由此,具有使触头部1、2熔融、消耗且对周边部件产生劣化和破坏的特征,因此电弧的持续与否将会对断路器的性能和耐久性产生极大影响。因此,电弧需要在消弧部3内迅速被切断且进行消弧,并且被排出。
因此,对于配线用断路器而言,当产生故障电流时,处理电弧的作业的主要目的在于,通过切断故障电流来保护产品、负载以及线路,并且对断路器的性能产生直接影响。
在图2和图3中示出了现有技术的配线用断路器中的底座组件。底座组件包括:用绝缘物注塑成型的底座组件外壳8;设置于所述底座组件外壳8的触点部1、2;以及消弧部3。图2表示通电状态,图3表示断开状态。
可动触头2与接收开闭机构部4的力而转动的轴6相结合并进行转动,固定触头1的固定触点和可动触头2的可动触点相接触的触点部配置于消弧部3的侧板内部。
当切断故障电流时,底座组件的动作如下。
若产生故障电流,则在跳闸部5的作用下开闭机构部4进行动作,由此,轴组件6沿着顺时针方向进行旋转。此时,在触点部1、2产生电弧,并且,电弧朝向消弧部3内的栅格(grid)7移动并被分割冷却,由此被消弧。电弧沿着栅格7进行移动,由此电弧电压增高,最终电弧被消除。
此时,栅格7的数量越多越有利于灭弧是不言而喻的。
然而,因产品的大小受到限制,无法设置更多的栅格7。由此,需要其他对策。
并且,除了上部的栅格以外,栅格7的倾斜角不会直接朝向排气口8a,因此,如图3所示,穿过栅格7之间的电弧气体中的大部分与底座组件外壳8的侧壁发生碰撞并返回,从而具有无法顺利地向排气口8a排出的倾向。在底座组件外壳8紧凑形成的情况下,如上所述的排出不良现象加重,并且在底座组件外壳8的内部残留有粉尘,或者增大压力。
发明内容
本发明是为了解决前述的问题而提供的,其目的在于,提供一种提高灭弧性能的配线用断路器的灭弧装置。
本发明的另一目的在于,提供一种提高电弧排出性能的配线用断路器的灭弧装置。
本发明的一方面的配线用断路器的灭弧装置包括:固定触头,其固定设置于底座组件外壳的一部分;可动触头,其与所述固定触头接触或分离;以及灭弧部,其对在所述可动触头从所述固定触头分离时所产生的电弧进行消弧,所述灭弧部包括:一对侧板,其设置于所述底座组件外壳;以及多个栅格,其以规定间隔设置在所述一对侧板之间,所述栅格包括:第一栅格,在其产生电弧的第一侧面形成有第一剖开部;以及第二栅格,在其产生电弧的第二侧面形成有与所述第一剖开部具有不同深度的第二剖开部。
其中,在所述侧板形成有多个插入孔,在所述栅格形成有分别紧固于所述插入孔的多个插入凸起。
并且,所述第一栅格和第二栅格交替地设置于所述侧板。
并且,所述第一剖开部或第二剖开部的深度(高度)形成为,浅于(小于)所述插入凸起的位置。
并且,所述第一剖开部和第二剖开部之间的深度差形成为,小于第一剖开部或第二剖开部中的较小的剖开部的深度。
并且,所述第一栅格或所述第二栅格形成为左右对称。
此外,所述第一剖开部的第一中央部和所述第二剖开部的第二中央部,分别配置在所述第一栅格和所述第二栅格的左右中心线上。
本发明的另一方面的配线用断路器的灭弧装置包括:固定触头,其固定设置于底座组件外壳的一部分;可动触头,其与所述固定触头接触或分离;以及灭弧部,其对在所述可动触头从所述固定触头分离时所产生的电弧进行消弧,所述灭弧部包括:一对侧板,其设置于所述底座组件外壳;以及多个栅格,其以规定间隔设置在所述一对侧板之间,所述栅格包括:平板,其设置成与所述底座组件外壳的底面具有规定的第一倾斜角;以及后板,其以规定的第二倾斜角从所述平板的背后面延伸,所述第二倾斜角形成为大于第一倾斜角。
其中,在所述平板的前端部两侧沿着长度方向凸出形成有腿部。
并且,所述灭弧部设置有侧面盖(cap),所述腿部插入结合于所述侧面盖。
并且,在所述后板的两侧形成有剖开面。
并且,在多个所述栅格中,位于下部的栅格的后板形成为长于位于上部的栅格的后板。
此外,多个所述栅格中,位于下部的栅格的后板的倾斜角形成为大于位于上部的栅格的后板的倾斜角。
根据本发明的一方面的配线用断路器的灭弧装置,在栅格中,剖开部的深度彼此不同的第一栅格和第二栅格交替地设置,从而提高电弧的拉伸能力。由此,提高灭弧性能。
根据本发明的另一方面的配线用断路器的灭弧装置,栅格形成有朝向排气口倾斜而成的后板,从而提高电弧气体的排出性能。由此,提高灭弧性能。
其中,位于下部的栅格的后板形成为比位于上部的栅格的后板长,因此,穿过栅格的电弧气体的运动方向容易转换到上部。
并且,位于下部的栅格的后板倾斜角形成为大于位于上部的栅格的后板倾斜角,因此,电弧气体朝集中于排气口。
因此,通过将各个栅格的间隔设定成较窄,来能够在相同空间内设置更多的栅格。
附图说明
图1是现有技术中的配线用断路器的内部结构图。
图2和图3是图1中的底座组件的内部结构图。分别表示通电状态(闭路状态)和断开状态(开放状态)。
图4是本发明的一方面的配线用断路器的内部结构图。
图5和图6是图4中的底座组件的内部结构图。分别表示通电状态(闭路状态)和断开状态(开放状态)。
图7是示出图5中的灭弧部的立体图。
图8和图9是图7中的栅格的立体图。
图10是图7中的第一栅格和第二栅格的俯视图。
图11是本发明的另一方面的配线用断路器内部结构图。
图12是图11中的底座组件的主视图。
图13是图12中的灭弧部的分解立体图。
图14是图12的部分细节图。
图15和图16是图12的底座组件的作用图。分别表示通电状态(闭路状态)和断开状态(开放状态)。
附图标记说明
10:外壳 11:底座组件外壳
12:开闭机构 13:把手
14:旋转销 15、16:固定触头
18、19:端子部 20:跳闸机构
21:加热器 30:轴组件
31:轴体 32、33:可动触头
34:轴销 35:轴
36:销孔 40:灭弧部
41:侧板 42、43:插入孔
45、50:第一栅格、第二栅格 46、47、51、52:插入凸起
48、53:剖开部 49、54:中央部
55:磁铁 60:排气板
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的优选实施例进行说明,此说明是为了使本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易实施本发明而进行的详细说明,由此并不限定本发明的技术思想和范畴。
参照附图,对本发明的各个实施例的配线用断路器的灭弧装置进行详细说明。
图4是本发明的一方面的配线用断路器的内部结构图,图5和图6是图4中的底座组件的内部结构图。分别表示通电状态(闭路状态)和断开状态(开放状态)。
本发明的一方面的配线用断路器的灭弧装置包括:固定触头15、16,其固定设置于底座组件外壳11的一部分;可动触头32、33,其分别对应地与所述固定触头15、16接触或分离;以及灭弧部40,其对在所述可动触头32、33从所述固定触头15、16分离时所产生的电弧进行消弧,所述灭弧部40包括:一对侧板41,其设置于底座组件外壳11;以及多个栅格45、50,其以规定间隔设置在所述一对侧板41之间,所述栅格45、50包括:第一栅格45,其在产生电弧的侧面形成有第一剖开部48;以及第二栅格50,其在产生电弧的侧面形成有与所述第一剖开部48具有不同深度的第二剖开部53。
外壳10用于容纳配线用断路器的构成要素并进行支撑。外壳10大致形成为箱体形状。把手13露出于外壳10的上表面。把手13通过用户的手动操作力来使开闭机构12进行动作。
在外壳10的前表面和后表面,设置有能够与电源或负载相连接的端子部18、19。端子部18、19按照各个相(或各个极)进行设置。例如,在三相四极配线用断路器中,在电源侧和负载侧分别可以设置有四个端子部。
固定触头15、16固定设置于外壳10的内部。固定触头15、16与端子部18、19相连接。在双触点型配线用断路器中,固定触头15、16分别设置于电源侧和负载侧。即,设置有电源侧固定触头15和负载侧固定触头16。此时,电源侧固定触头15可以直接连接于电源侧端子部18,或者与电源侧端子部18形成为一体。负载侧固定触头16可以经由跳闸机构20(尤其是加热器21)与负载侧端子部19相连接。
为了对切断时所产生的电弧进行消弧,在触点部(固定触头和可动触头)的附近设置有消弧部(消弧装置)40。在双触点型配线用断路器(double circuit breaker)中,灭弧部40分别设置于电源侧和负载侧。灭弧部40包括:一对侧板41;和以规定间隔与所述侧板41相结合的多个栅格45、50。
在外壳10的一部分设置有跳闸部20,所述跳闸部20用于检测流过电路的异常电流,并且用于使开闭机构跳闸(trip)。跳闸部20通常设置于负载侧。跳闸部20可以包括:与负载侧端子部19相连接的加热器21;双金属片22,其结合于加热器21,并且检测热量,而且根据热量而发生弯曲;设置于加热器21周边的磁铁23和电枢(armature)24;交叉开关25,其设置成通过所述双金属片22或电枢24的接触进行旋转;以及射击器(shooter)26,其通过交叉开关25的旋转来限制或解除限制,从而对开闭机构12的钉子(未图示)进行限制或解除限制。通常,当延迟切断低电流时,双金属片22在加热器21所产生的热量的作用下发生弯曲,由此交叉开关25进行旋转,从而使开闭机构12进行动作,并且,在瞬时切断大电流时,电枢24在由磁铁23磁化的磁力的作用下被吸引,并且使交叉开关25进行旋转,由此使开闭机构12进行动作。
用户的操作力经由把手13传递到开闭机构12。在开闭机构12设置有一对旋转销14,以将开闭机构12的动力传递到各个相。旋转销14形成为横穿所有相的长度,并且设置于轴组件(或可动件组件)30。
所述配线用断路器的灭弧装置包括底座组件外壳(简称为底座)11。底座组件外壳11可以由注塑成型体形成。底座组件外壳11大致形成为盒子形状。在底座组件外壳11设置触点部15、16、32、33和灭弧部40。在底座组件外壳11的上部可以设置有开闭机构12。
所述配线用断路器的灭弧装置包括轴组件30。轴组件30包括轴体31和可动触头32、33。
轴体31形成为圆柱形状。在轴体31的平坦的两侧面(圆板面)凸出形成有轴35。在轴体31形成有一对销孔36,所述一对销孔36沿着轴35的方向并列地贯通所述轴体31,并且旋转销14可以插入于所述销孔36。
旋转销14贯通设置于轴组件30。轴组件30经由旋转销14接收开闭机构12的开闭动力而进行旋转。随着轴体31进行旋转,可动触头32、33也进行旋转,由此所述可动触头32、33与固定触头15、16接触或分离。
可动触头32、33以能够进行旋转的方式设置于轴体31。可动触头32、33与轴体31一同或单独地朝向逆时针方向或顺时针方向进行旋转,同时与固定触头15、16接触或分离,从而使线路通电或切断。
在可动触头32、33的两端部分别设置有能够与固定触头15、16的固定触点15a、16a接触的可动触点32a、33a。可动触点32a、33a可以由铬-铜(Cr-Cu)合金等的导电性和耐久性优异的材料制作。
在一般的低电流或大电流的断开状态下,可动触头32、33与轴体31一同进行旋转,但是,在切断限流时,可动触头32、33因急剧的电子斥力而单独进行旋转。在此情况下,可动触头32、33与轴体31的轴销34接触并停止旋转。
进一步参照图7至图10。在固定触头15、16的固定触点15a、16a和可动触头32、33的可动触点32a、33a周边,设置有灭弧部40。
灭弧部(电弧腔室、电弧射击器)40包括:侧板41,其对称地相向而形成一对侧壁;以及栅格45、50,其由多个铁板形成,并且以规定间隔并列地插入于侧板41。灭弧部40被侧板41和栅格45、50包围,由此形成能够对电弧进行消弧的内部空间。
在电路处于正常状态的情况下,固定触头15、16的固定触点15a、16a与可动触头32、33的可动触点32a、33a相连接,从而电流进行流动。若在电路上产生故障电流,则可动触头32、33在开闭机构12的作用下进行旋转,由此可动触点32a、33a分别对应地从固定触点15a、16a分离,从而电流被切断。此时,在可动触点32a、33a和固定触点15a、16a之间将会产生电弧。该电弧进入到栅格45、50之间并被分割为较短的电弧,并且电弧的电压将会上升。另外,电弧的电压因存在于灭弧部内的SF6等灭弧用气体而进一步上升。由此,自由电子的释放被抑制,同时电弧将会消除。
侧板41设置有对称的一对。侧板41优选以绝缘材料构成。即,切断电流时所产生的电弧可以在侧板41被反射,并聚集到栅格45、50。
在侧板41形成有多个插入孔42、43,栅格45、50可以分别对应地结合于所述插入孔42、43。第一插入孔42和第二插入孔43可以形成为不同大小。
在侧板41的背面可以设置有磁铁55。磁铁55设置于触点部15、16、32、33所在的部分,并且产生用于将触点接触时所产生的电弧朝向设置有栅格45、50的方向引导的磁力。
所述配线用断路器的灭弧装置包括栅格45、50,其吸引电弧并对其进行消弧。此时,设置于所述一对侧板41的栅格45、50可形成有多个。
栅格45、50分别由第一栅格45和第二栅格50构成。
第一栅格45由平板形成。第一栅格45由铁材料形成,以有利于吸引电弧。在第一栅格45的两侧面凸出形成有多个第一插入凸起46、47,使得所述第一栅格45可以设置于侧板41。第一栅格45的第一插入凸起46、47分别对应地插入结合于侧板41的插入孔42、43。此时,可以执行敛缝作业,以实现稳定的结合。
第一栅格45的前方部(产生电弧的侧面、靠近触点部的侧面、第一侧面)的中央部被剖开,由此形成第一剖开部48。第一剖开部48是,为了提供触点部可以进行动作,并且吸引电弧并对其进行分割的空间而设置的。第一剖开部48可以形成为V字型槽、U字型槽等。通过设置第一剖开部48,可以提高基于电弧的吸引和分割的消弧性能。将第一剖开部48中的最深处的部分称为第一中央部49。第一栅格45可以形成为左右对称,因此,第一中央部49位于以左右为基准的中心线上。
第一剖开部48并不形成为与配置于离所述第一侧面最远处的第一插入凸起46更深的位置。即,如图10所示,在第一侧面位于下方的俯视图上,第一中央部49的高度,小于配置于离所述第一侧面最远处的第一插入凸起46的上端部的高度。这是为了防止如下情况,即、在第一剖开部48形成为过深的情况下,第一栅格45的强度可能会变弱,由此,第一中央部49的部分可能被撕裂或弯曲。
第二栅格50由平板形成。第二栅格50由铁材料形成,以有利于吸引电弧。在第二栅格50的两侧面凸出形成有多个第二插入凸起51、52,使得所述第二栅格50可以设置于侧板41。第二栅格50的第二插入凸起51、52分别对应地插入结合于侧板41的插入孔42、43。此时,可以执行敛缝作业,以实现稳定的结合。
第二栅格50的前方部(产生电弧的侧面、靠近触点部的侧面、第二侧面)的中央部被剖开,由此形成第二剖开部53。第二剖开部53是,为了提供触点部可进行动作,并且吸引电弧并对其进行分割的空间而设置的。第二剖开部53可以形成为V字型槽、U字型槽等。通过设置第二剖开部53,可以提高基于电弧的吸引和分割的消弧性能。将第二剖开部53中的位于最深处的部分称为第二中央部54。第二栅格50可以形成为左右对称,因此,第二中央部54位于以左右为基准的中心线上。
第二剖开部53并不形成为比配置于离所述第二侧面最远处的第二插入凸起51更深的位置。即,如图10所示,在第二侧面位于下方的俯视图上,第二中央部54的高度,低于配置于离所述第二侧面最远处的第二插入凸起51的上端部的高度。这是为了防止如下情况,即、在第二剖开部53形成为过深的情况下,第二栅格50的强度可能会变弱,由此,第二中央部54的部分可能被撕裂或弯曲。
第二剖开部53形成为小于第一剖开部48的深度。其中,当将第一中央部49的深度(高度)称为D1,并且将第二中央部54的深度(高度)称为D2时,D1>D2。此时,第一中央部49的深度D1不超过两倍于第二中央部54的深度D2的范围。即,第一中央部49和第二中央部54之间的深度差D3设定为小于第一中央部49的深度D1的1/2。这是为了使第二中央部54的深度不被设定为过低。这是因为,在第二中央部54的深度D2设定为过小的情况下,可能降低第二栅格50的灭弧能力。
第一栅格45和第二栅格50可以分别设置有多个,并且以规定间隔多层设置于侧板41。其中,第一栅格45和第二栅格50优选彼此交替地设置。即,优选地,从最上端以诸如第一栅格45、第二栅格50、第一栅格45、第二栅格50、...的顺序进行设置。由此,电弧从第二中央部54进一步朝向第一中央部49拉伸。由此,提高电弧的拉伸和消弧性能。
设置有可以使电弧穿过第一栅格45和第二栅格50之间的通路。考虑到电弧的分割和吸引力,可以适当地对层叠设置第一栅格45和第二栅格50时的间隔进行设定。在该方面上,能够提高灭弧部40的电弧拉伸能力,因此,与现有技术中的灭弧部的栅格间隔相比,可以配置成相对较窄。由此,可以设置更多数量的栅格45、50。
所述配线用断路器的灭弧装置包括排气板60。排气板60设置于栅格45、50的后方,由此使电弧气体排出,并且构成为外部的异物不易侵入。在排气板60形成多个通气孔。
根据本发明的一方面的配线用断路器的灭弧装置,在栅格中,通过将剖开部的深度彼此不同的第一栅格和第二栅格交替地设置,来能够提高电弧的拉伸能力。由此,提高灭弧性能。
图11是本发明的另一方面的配线用断路器的内部结构图,图12是底座组件的主视图,图13是灭弧部的分解立体图,图14示出了图11的部分细节图。
本发明的另一方面的配线用断路器的灭弧装置包括:固定触头115、116,其固定设置于底座组件外壳111的一部分;可动触头132、133,其分别对应地与所述固定触头115、116接触或分离;以及灭弧部140,其对在所述可动触头132、133从所述固定触头115、116分离时所产生的电弧进行消弧,所述灭弧部140包括:一对侧板141,其设置于底座组件外壳111;以及多个栅格150,其以规定间隔设置在所述一对侧板141之间,所述栅格150包括:平板150a,其设置成与所述底座组件外壳111的底面形成规定的第一倾斜角;以及后板150b,其从所述平板150a的背面以规定的第二倾斜角延伸,其中,第二倾斜角形成为大于第一倾斜角。
外壳110用于容纳配线用断路器的构成要素并进行支撑。外壳110大致形成为箱体形状。把手113露出于外壳110的上表面。把手113通过用户的手动操作力来使开闭机构112进行动作。
在外壳110的前表面和后表面,设置有能够与电源或负载相连接的端子部118、119。端子部118、119按照各个相(或各个极)进行设置。例如,在三相四极配线用断路器中,在电源侧和负载侧分别可以设置有四个端子部。
固定触头115、116固定设置于外壳110的内部。固定触头115、116与端子部118、119相连接。在双触头型配线用断路器中,固定触头115、116分别设置于电源侧和负载侧。即,设置有电源侧固定触头115和负载侧固定触头116。此时,电源侧固定触头115可以直接连接于电源侧端子部118,或者与电源侧端子部118形成为一体。负载侧固定触头116可以经由跳闸机构120(尤其是加热器121)与负载侧端子部119相连接。
为了对切断时所产生的电弧进行消弧,在触头部(固定触头和可动触头)的附近设置有消弧部(消弧装置)140。在双触头型配线用断路器(double circuit breaker)中,灭弧部140分别设置于电源侧和负载侧。灭弧部140包括:一对侧板141;和以规定间隔与所述侧板141相结合的多个栅格150。
在外壳110的一部分设置有跳闸部120,所述跳闸部120用于检测流过电路的异常电流,并且用于使开闭机构跳闸。跳闸部120通常设置于负载侧。跳闸部120可以包括:与负载侧端子部119相连接的加热器121;双金属片122,其结合于加热器121,并且检测热量,而且根据热量而发生弯曲;设置于加热器121周边的磁铁123和电枢124;交叉开关125,其设置成通过所述双金属片122或电枢124的接触来进行旋转;以及射击器126,其通过交叉开关125的旋转来限制或解除限制,从而对开闭机构112的钉子(未图示)进行限制和解除限制。通常,在延迟切断低电流时,双金属片122在加热器121所产生的热量的作用下发生弯曲,由此交叉开关125进行旋转,从而使开闭机构112进行动作,并且,在瞬时切断大电流时,电枢124在由磁铁123磁化的磁力的作用下被吸引,并且使交叉开关125进行旋转,由此使开闭机构112进行动作。
用户的操作力经由把手113传递到开闭机构112。在开闭机构112设置有一对旋转销114,以将开闭机构112的动力传递到各个相。旋转销114形成为横穿所有相的长度,并且设置于轴组件(可动件组件)130。
所述配线用断路器的灭弧装置包括底座组件外壳(简称为底座)111。底座组件外壳111可以由注塑成型体形成。底座组件外壳111大致形成为盒子形状。在底座组件外壳111设置触点部115、116、132、133和灭弧部140。在底座组件外壳111的上部可以设置有开闭机构112。
在底座组件外壳111中的灭弧部140的背后部,形成有排气口160。排气口160可以分别设置于电源侧壁的上端部和负载侧壁的下端部。
所述配线用断路器的灭弧装置包括轴组件130。轴组件130包括轴体131和可动触头132、133。
轴体131形成为圆柱形状。在轴体131的平坦的两侧面(圆板面)凸出形成有轴135。在轴体131形成有一对销孔136,所述一对销孔136沿着轴135的方向并列地贯通所述轴体131,并且旋转销114可以插入于所述销孔136。
旋转销114贯通设置于轴组件130。轴组件130经由旋转销114接收开闭机构112的开闭动力而进行旋转。随着轴组件130进行旋转,可动触头132、133也进行旋转,由此所述可动触头132、133与固定触头115、116接触或分离。
可动触头132、133以能够进行旋转的方式设置于轴体131。可动触头132、133与轴体131一同或单独地朝向逆时针方向或顺时针方向进行旋转,同时与固定触头115、116接触或分离,从而使线路通电或切断。
在可动触头132、133的两端部分别设置有能够与固定触头115、116的固定触点115a、116a接触的可动触点132a、133a。可动触点132a、133a可以由铬-铜(Cr-Cu)合金等的导电性和耐久性优异的材料制作。
在一般的低电流或大电流的断开状态下,可动触头132、133与轴体131一同进行旋转,但是,在切点限流时,可动触头132、133因急剧的电子斥力而单独进行旋转。在此情况下,可动触头132、133与轴体131的轴销134接触并停止旋转。
在固定触头115、116的固定触点115a、116a和可动触头132、133的可动触点132a、33a周边,设置有灭弧部(电弧腔室、电弧射击器)140。
灭弧部140包括:一对侧板141,其对称地相向而形成一对侧壁;以及多个栅格150,其由铁板形成,并且以规定间隔并列地插入于所述侧板141。根据实施例,灭弧部140可以包括插入于栅格150的腿部的侧面盖(side cap)145。灭弧部140被侧板141、栅格150以及侧面盖145包围,由此形成能够对电弧进行消弧的内部空间。
在电路处于正常状态的情况下,如图15所示,固定触头115、116的固定触点115a、116a与可动触头132、133的可动触点132a、133a相连接,从而电流进行流动。若在电路上产生故障电流,则轴组件130在开闭机构部112的作用下进行旋转,或者可动触头132、133单独进行旋转,由此,可动触点132a、133a从固定触点115a、116a分离,从而切断电流(参照图16)。此时,在可动触点132a、133a和固定触点115a、116a之间将会产生电弧。该电弧进入到栅格150之间并被分割为较短的电弧,并且电弧的电压将会上升。另外,电弧的电压因存在于灭弧部内的SF6等灭弧用气体而进一步上升。由此,自由电子的释放被抑制,同时电弧将会消除。
侧板141设置有对称的一对。侧板141优选为以绝缘材料构成。即,切断电流时所产生的电弧在侧板141被反射,并聚集到栅格150之间。
在侧板141形成有多个插入槽142和插入孔143,栅格150可以结合于所述插入槽142和所述插入孔143。插入槽142和插入孔143分别可以在上下方向上以规定间隔并列地形成。
在侧板141的内侧面,可以设置有插入于各个栅格150之间的突出板144。突出板144优选形成在各个插入槽142和插入孔143之间。
所述配线用断路器的灭弧装置包括栅格150,以吸引电弧并对其进行消弧。此时,设置于所述一对侧板141之间的栅格150形成有多个。栅格150由平板形成。栅格150由铁材料形成,以有利于吸引电弧。
栅格150由平板150a和以与所述平板150a具有规定角度的方式从所述平板150a的后面部延伸而成的后板150b构成。其中,平板150a设置成与底座组件外壳111的底面具有规定的第一倾斜角α。另外,后板150b形成为与所述底座组件外壳111的底面具有规定的第二倾斜角β。
此时,第一倾斜角α形成为较小的锐角(例如,小于15度)。由此,在限定的底座组件外壳111的内部空间,能够配置相对较多数量的栅格150。
另外,第二倾斜角β形成为大于第一倾斜角α的锐角(例如,15~60度的范围)。由此,被吸引到栅格150之间的电弧气体的运动方向从栅格150的后板150b转换成排气口160的方向。
为了区分各个栅格,将从多个栅格中的设置于最上端的栅格依次称为第一栅格151、第二栅格152、第三栅格153、...。
为了对栅格进行更加详细的说明,以最上端的第一栅格151为例进行说明。最上端的第一栅格151由第一平板151a和第一后板151b构成(参照图13)。
插入凸起151c、151d隔开而凸出形成于第一平板151a的两侧面,以能够将所述第一平板151a设置于侧板141。第一栅格151的插入凸起151c、151d插入结合于侧板141的插入槽142和插入孔143。此时,可以执行敛缝操作,以进行稳定的结合。
第一栅格151的前方部(产生电弧的侧面、靠近触点部的侧面、第一侧面)的中央部被剖开,由此形成第一剖开部151e。第一剖开部151e是,为了提供触头部115、116、132、133可进行动作,并且吸引电弧并对其进行分割的空间而设置的。第一剖开部151e可以形成为V字型槽、U字型槽等。通过设置第一剖开部151e,可以提高基于电弧的吸引和分割的消弧性能。将第一剖开部151e中的位于最深处的部分称为第一中央部151f。第一栅格150可以形成为左右对称,因此,第一中央部151f位于以左右为基准的中心线上。
第一剖开部151e的第一中央部151f优选以长度方向为基准位于第一插入凸起151c和第二插入凸起151d之间。这是为了防止如下情况,即、在第一剖开部151e过深地形成于第一栅格151的情况下,第一栅格151的强度可能会变弱,由此,第一中央部151f的部分可能被撕裂或弯曲。
在第一平板151a的前端部的两侧沿着长度方向突出形成有腿部151g。腿部151g插入结合于侧面盖145。腿部151g固定于侧面盖145,因此,第一栅格151稳定地保持结合于侧板141的状态。
第一后板151b从第一平板151a的后表面以规定角度倾斜地延伸而成。第一后板151b形成为从第一平板151a折弯的状态,因此,经过第一平板151a的电弧气体沿着第一后板151b转换方向。
在第一后板151b的两侧形成有剖开面151h。通过剖开面151h,用于使第一后板151b从第一平板151a折弯的工序变得容易。并且,用于使插入凸起151c插入于插入槽142的作业也变得容易。
其中,对所述第一栅格151进行说明的内容同样适用于其他栅格152、153、154、...。即,各个栅格全部形成为相似形态。
此时,各个栅格的后板可以形成为,越是相对位于下方的栅格越更长。即,例如形成为第一栅格151的后板151b的长度<第二栅格152的后板152b的长度<第三栅格153的后板153b的长度<...。如上所述,位于下方的栅格的后板的长度形成为大于位于上方的栅格的后板的长度,因此,对于灭弧部的背面(排气部)而言,能够提高电弧的排出性能。
并且,各个栅格的后板可以形成为,越是相对位于下方的栅格,其倾斜角越更大。即,例如形成为第一栅格151的后板151b的倾斜角<第二栅格152的后板152b的倾斜角<第三栅格153的后板153b的倾斜角<...。如上所述,位于下方的栅格的后板的倾斜角形成为大于位于上方的栅格的后板的倾斜角,因此,从各个后板排出的电弧气体集中于排气口160,从而能够提高电弧的排出性能。
根据本发明的一方面的配线用断路器的灭弧装置,在栅格形成有朝向排气口倾斜而成的后板,从而能够提高电弧气体的排出性能。由此,能够提高灭弧性能。
其中,位于下部的栅格的后板的长度形成为大于位于上部的栅格的后板的长度,因此,从栅格脱离的电弧气体的运动方向容易转换到上部。
并且,位于下部的栅格的后板的倾斜角形成为大于位于上部的栅格的后板的倾斜角,因此,电弧气体能够集中到排气口。
因此,通过将各个栅格的间隔设定成较窄,来能够在相同的空间内设置更多的栅格。
根据本发明的一方面的配线用断路器的灭弧装置,栅格由剖开部的深度彼此不同的第一栅格和第二栅格交替地设置而成,从而能够提高电弧拉伸能力。由此,提高灭弧性能。
以上进行说明的实施例作为体现本发明的实施例,只要是本发明所属技术领域的普通技术人员就能在不超出本发明的本质特征的范围内可进行各种各样的修改和变形。因此,本发明中公开的实施例用于说明本发明的技术思想,并非是用于限定的,并且,本发明的技术思想的范围并不限于所述实施例。即,本发明的保护范围应由所附的权利要求解释,在与其同等的范围内的全部技术思想应被解释为包括在本发明的权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,包括:
固定触头,固定设置于底座组件外壳的一部分;
可动触头,与所述固定触头接触或分离;以及
灭弧部,对在所述可动触头从所述固定触头分离时所产生的电弧进行消弧,
所述灭弧部包括:
一对侧板,设置于所述底座组件外壳;
多个栅格,以在层叠方向上具有规定间隔的方式设置在所述一对侧板之间;以及
磁铁,设置于所述一对侧板的产生电弧的一侧的背面,所述磁铁用于使电弧引向设置有多个所述栅格的方向,
所述栅格包括:
第一栅格,在所述第一栅格的产生电弧的第一侧面形成有第一剖开部;以及
第二栅格,在所述第二栅格的产生电弧的第二侧面形成有与所述第一剖开部具有不同深度的第二剖开部,
所述第一栅格和所述第二栅格由铁材料制成并形成为平板形状。
2.根据权利要求1所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
在所述侧板形成有多个插入孔,
在所述栅格形成有分别紧固于所述插入孔的多个插入凸起。
3.根据权利要求1所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
所述第一栅格和所述第二栅格交替地设置于所述侧板。
4.根据权利要求2所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
所述第一剖开部的深度形成为小于配置于离所述第一侧面最远处的所述插入凸起的一端部和所述第一侧面之间的最大距离,
所述第二剖开部的深度形成为小于配置于离所述第二侧面最远处的所述插入凸起的一端部和所述第二侧面之间的最大距离。
5.根据权利要求1所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
所述第一剖开部和所述第二剖开部的深度差形成为,小于所述第一剖开部和所述第二剖开部中的较小的剖开部的深度。
6.根据权利要求1所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
所述第一剖开部的第一中央部和所述第二剖开部的第二中央部分别配置在所述第一栅格和所述第二栅格的左右中心线上。
7.根据权利要求1所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
所述栅格包括:
平板,设置成与所述底座组件外壳的底面具有规定的第一倾斜角;以及
后板,以规定的第二倾斜角从所述平板的背后面延伸,
所述第二倾斜角形成为大于所述第一倾斜角。
8.根据权利要求7所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
在所述后板的两侧形成有剖开面。
9.根据权利要求7所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
多个所述栅格中的位于下部的栅格的后板的长度形成为大于位于上部的栅格的后板的长度。
10.根据权利要求7所述的配线用断路器的灭弧装置,其特征在于,
多个所述栅格中的位于下部的栅格的后板的倾斜角形成为大于位于上部的栅格的后板的倾斜角。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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