CN113646863A - 空气断路器的灭弧装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一实施例的灭弧装置包括腔室单元、分割单元、过滤单元以及罩单元。在腔室单元形成有供内部的流体排放到外部的排放口。并且，在腔室单元的彼此相对的内表面设有插入槽。分割单元结合到腔室单元的内部。此外，分割单元将向排放口排放的流体的路径分成复数个。过滤单元配置于排放口，以从经过排放口的流体中过滤出至少一种预定的物质。罩单元包括复数个排气口，并在过滤单元的外侧结合到排放口。此外，分割单元包括栅构件和绝缘帽。复数个栅构件中的每一个的两个侧部插入到插入槽。绝缘帽结合到复数个栅构件的上端，并包括向栅构件之间开放的通气口。
Description
技术领域
本发明涉及空气断路器的灭弧装置，涉及一种能够防止电弧分散到预定路径以外的路径的灭弧装置。
背景技术
通常，断路器是用于连接电路以使电流流动或者断开电路以使电流不流动的装置。并且，断路器还起到在短路或电源短路等异常状态下快速断开电路的作用。
断路器的设计形式从家用断路器到应用于工业、发电设施的中大型断路器，具有多种多样。大多数断路器是连接或分离载流导体和导体的机械装置。
具体地，通常，一个导体触点是固定的，而另一个导体触点进行旋转或直线运动。通过可移动的可动触点与被固定的固定触点的接触或分离来断开或施加电流。此时，当可动触点与固定触点接触后分离时，就会产生电弧(arc)。
电弧是相互接触的触点在分离时产生的。流过强电流的触点的每个的端部因接触电阻而过热。触点过热时，如果触点彼此分离，则熔融的金属蒸发并放电。当产生这种电弧时，触点周围的温度会迅速上升，从而使断路器的性能下降。此外，断路器可能因电弧的产生而损坏。
韩国授权专利第10-0945346号“空气断路器的灭弧装置”公开了一种将在断路器产生的电弧引向一个方向的电弧流道和用于熄灭电弧的灭弧装置。传统的灭弧装置具有如下结构：将产生的电弧诱导到预定的路径，使金属熔融后产生的气体顺利地排出。然而，瞬间产生的电弧不仅会被诱导到预定的路径，还会被分离到栅构件的上端。即，只有在电弧被诱导到预定的路径时，才能保证断路器的分断性能。然而，如果瞬间产生的电弧被分离到栅构件的上端之类的路径而不是预定的路径，则可能无法分断电流。这会导致断路器的分断性能下降。
因此，需要一种解决如上所述的问题的方法。
发明内容
本发明用于解决上述现有技术的问题而提出，其目的在于提供一种通过防止断路器的触点处产生的电弧被分离到各个路径来快速地熄灭电弧的灭弧装置。
本发明的目的并不限于上述目的，可以通过以下说明来理解未提及的本发明的其他目的和优点，并且借助本发明的实施例可以更清楚地理解本发明。另外，本发明的目的和优点可以通过权利要求中阐述的手段及其组合来实现。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，根据本发明的一实施例的灭弧装置包括腔室单元、分割单元、过滤单元以及罩单元。腔室单元形成有供内部的流体排放到外部的排放口。并且，在彼此相对的内表面设有插入槽。分割单元结合到腔室单元的内部。此外，将向排放口排放的流体的路径分成复数个。过滤单元配置于排放口，并从经过排放口的流体中过滤出至少一种预定的物质。罩单元包括复数个排气口，并且所述罩单元在过滤单元的外侧结合到排放口。
此外，分割单元包括栅构件和绝缘帽。复数个栅构件中的每一个的两个侧部插入到插入槽。绝缘帽结合到复数个栅构件的上端，并且包括向栅构件之间开放的通气口。
在本发明的一实施例中，腔室单元的排放口包括分断部，所述分断部形成在与各个通气口对应的位置。
在本发明的一实施例中，灭弧装置配置成使通过了通气口的流体受到分断部的阻力，并且使通过分断部的流体受到罩单元的阻力。并且，流入到栅构件之间的流体至少经过一次以上弯曲的路径而到达排气口。
在本发明的一实施例中，绝缘帽一体地形成。并且，复数个栅构件结合到绝缘帽的底面。
在本发明的一实施例中，过滤单元包括第一过滤器和第二过滤器。第一过滤器与所述分割单元相邻地配置。并且，第二过滤器与所述罩单元相邻地配置。
在本发明的一实施例中，第二过滤器的孔大小小于第一过滤器的孔大小。
在本发明的一实施例中，还包括配置在分割单元和过滤单元之间的绝缘膜。并且，绝缘膜包括供流体通过的多个连通口。
在本发明的一实施例中，绝缘帽容纳各个栅构件的上端和两侧面的一部分。
在本发明的一实施例中，绝缘帽防止发生由于流体分离而使流体的一部分被分支到栅构件的上部的情形。
发明的效果
根据本发明的一实施例的空气断路器的灭弧装置的优点在于，可以通过将在断路器的内部产生的电弧诱导到预定的路径来执行快速灭弧。
并且，根据本发明的一实施例的空气断路器的灭弧装置的优点在于使得熔融的金属气体顺利排出。
此外，根据本发明的一实施例的空气断路器的灭弧装置的优点在于，可以防止电弧分散或在意外的路径上产生，从而提高分断质量。
除了上述效果，还将在说明用于实施本发明的具体事项的同时，说明本发明的具体效果。
附图说明
图1是示出根据本发明的一实施例的空气断路器的灭弧装置的立体图。
图2是沿图1的A-A线剖开的剖视图，示出了在根据本发明的一实施例的灭弧装置的分割单元中电弧被分割的状态。
图3是示出根据本发明的一实施例的灭弧装置中的分割单元的立体图。
图4是沿图3的B-B线剖开的剖视图。
图5是与图2相比的传统空气断路器的灭弧装置的剖视图。
图6示出了一般的空气断路器的灭弧装置的栅构件中的电弧被诱导的路径。
图7示出在传统空气断路器的灭弧装置中电弧被分割的状态。
具体实施方式
以下将参照附图详细说明前述的目的、特征以及优点，由此，本领域技术人员能够容易实施本发明的技术思想。在对本发明进行说明的过程中，当判断为针对与本发明相关的公知技术的具体说明会模糊本发明的主旨时，省略其详细说明。
下面，将参照附图详细说明本发明的优选实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同或类似的结构要素。
根据本发明的一实施例的空气断路器的灭弧装置对传统的灭弧装置进行了改进。
图1是示出根据本发明的一实施例的空气断路器的灭弧装置的立体图，图2是沿图1的A-A线剖开的剖视图。
如图1和图2所示，根据本发明的一实施例的灭弧装置包括：腔室单元100、分割单元200、过滤单元300以及罩单元400。
在腔室单元100形成有排放口，内部的流体通过该排放口排放到外部，并且在腔室单元100中彼此相对的内表面设有插入槽110。
分割单元200结合到腔室单元100的内部。分割单元200将从排放口排放的流体的路径分成复数个。
过滤单元300配置于排放口。过滤单元300从经过排放口的流体中过滤出至少一种预定物质。
罩单元400包括复数个排气口410。罩单元400在过滤单元300的外侧结合到排放口。
电弧流道500配置在灭弧装置和断路器的触点之间。当产生电弧时，电弧流道500将所产生的电弧引向灭弧装置。
下面将进一步详细说明上述的各个构成。
腔室单元100是一对相对的侧壁，在本发明的一实施例中，每个侧壁彼此结合。并且，腔室单元100的两个侧壁之间设有内部空间。腔室单元100的内部空间以下方宽且上方相对窄的形式开放。腔室单元100中向上侧方向开放的空间是排放口。
腔室单元100包括在两个侧壁的彼此面对的内侧面沿上下方向形成的插入槽110。插入槽110在上下长度方向上形成。并且，以预定间隔配置有多个。此外，在排放口形成有从两个侧壁向内侧延伸的分断部120。分断部120与后述的排气口410、连通口312、通气口222一起配置在供流体通过的路径上。基于流体移动的路径，流体依次经过通气口222、分断部120、连通口312以及排气口410。此时，通气口222、分断部120、连通口312以及排气口410配置成，使得流经其中的流体所通过的路径不重合。即，通过通气口222的流体被分断部120阻挡从而绕过分断部120。配置成，使得通过了分断部120和分断部120之间122的流体被连通口312和连通口312之间的绝缘膜310阻挡。因此，通过了分断部120和分断部120之间122的流体为了穿过流体连通口312，其路径变弯曲。如上所述，连通口312和排气口410也配置成，流经其中的流体的移动路径彼此不重合，以使流体沿弯曲的路径流动。并且，分割单元200包括多个栅构件210和绝缘帽220。栅构件210的两个侧部插入到插入槽110。绝缘帽220结合于复数个栅构件210的上端，在各个栅构件210之间形成有开放的通气口222。分割单元200的图示在图3和图4中详细示出，下面将对其进行详细描述。
过滤单元300包括绝缘膜310、第一过滤器320以及第二过滤器330。绝缘膜310由绝缘材料制成，并且是具有预定厚度的板状构件。此外，绝缘膜310形成为具有与排放口相应的宽度。绝缘膜310包括穿过板状表面的多个连通口312。如上所述，连通口312的位置定位成，使得流体绕道通过所述连通口312。当产生电弧时，绝缘膜310防止电弧延伸到排放口的上部。此外，抑制了熔融的金属气体从腔室单元100的内侧空间飞散到排放口。
第一过滤器320和第二过滤器330彼此重叠并结合于排放口。第一过滤器320和第二过滤器330从经过排放口而排放到上部的流体中过滤出至少一种预定的物质。具体地，过滤掉由于断路器的触点处产生的电弧而熔融和飞散的熔融飞散物。
此时，第二过滤器330的孔大小形成为小于第一过滤器320的孔大小。向外部排放的气体首先通过第一过滤器320，然后通过第二过滤器330。
罩单元400在过滤单元300的外侧结合到排放口。罩单元400包括复数个排气口410。罩单元400的排气口410用于排出通过了过滤单元300的第一过滤器320和第二过滤器330而被过滤掉熔融飞散物的流体。
电弧流道500配置在灭弧装置和断路器的触点之间。电弧流道500捕获断路器的触点处产生的电弧并将该电弧引向腔室单元100的内部。
图3是示出根据本发明的一实施例的灭弧装置中的分割单元的立体图，图4是沿图3的B-B线剖开的剖视图。
如图3和图4所示，根据本发明的一实施例的灭弧装置中的分割单元200包括多个栅构件210和多个绝缘帽220。
栅构件210由碳钢(steel)制成。栅构件210是具有预定厚度的板状构件。并且，在本发明的一实施例中，栅构件210的两侧具有比中心更长的长度。因此，板状的栅构件210具有从两侧朝中心逐渐变短的上下长度。此外，栅构件210包括凹槽212，所述凹槽212具有所述栅构件210的下端部的一部分向内侧被切割而成的形状。凹槽212是断路器中产生的电弧经过的路径。
多个栅构件210配置为以预定间隔彼此面对。多个栅构件210的上端容纳于绝缘帽220。绝缘帽220容纳各个栅构件210的上端和两侧面的一部分并与之结合。绝缘帽220由绝缘材料制成。此外，在相结合的栅构件210和栅构件210之间形成有上下呈开放的通气口222。通气口222沿布置有栅构件210的长度方向形成。
图5是与图2相比的传统空气断路器的灭弧装置的剖视图。
当与图2相比时，与根据本发明的一实施例的灭弧装置不同，传统的空气断路器的灭弧装置的栅构件210的上端不包括绝缘帽220。因此，栅构件210的上端在腔室单元100的内部是暴露的。由此，无法防止瞬间产生的电弧被分离到预定的路径之外的栅构件的上端等路径。
图2中示出了在根据本发明的一实施例的灭弧装置的分割单元中电弧被诱导的路径。
图6示出了一般的空气断路器的灭弧装置的栅构件中电弧被诱导的路径，图7示出在传统空气断路器的灭弧装置中电弧被分割的状态。
参照图2、图6以及图7，说明根据本发明的灭弧装置的工作。
如图6所示，在传统的空气断路器的灭弧装置和根据本发明的一实施例的空气断路器的灭弧装置中，触点处产生的电弧沿着栅构件210的凹槽212延伸，并在栅构件210和栅构件210之间的空间回旋并相连。因此，断路器的触点之间产生的电弧以预定的路径和长度被诱导，从而执行电流的分断。
然而，如图7所示，在传统的灭弧装置中，栅构件210的上端在腔室单元100的内部是暴露的。因此，应沿着凹槽212而连接的电弧被分离，所以电弧的一部分可能被分支到栅构件210的上部。这不仅降低了断路器的分断性能，还会造成电流分断失败。
另一方面，在根据本发明的一实施例的灭弧装置中，电弧和金属的熔融飞散物从腔室单元100的下部引入。此时，电弧的路径沿着形成在多个栅构件210的下端的凹槽212被诱导。如图2所示，在根据本发明的一实施例的灭弧装置中，栅构件210的上端和两侧面的一部分容纳到由绝缘材料制成的绝缘帽。因此，电弧不会分离到栅构件210的上端，而是沿着作为预定路径的凹槽212连接。由此，可以防止发生应沿着凹槽212连接的电弧被分离而使其一部分被分支到栅构件210的上部的情形。这既保证了断路器的性能，也防止了电流分断的失败。
如上所述，参考如上所例示的附图说明了本发明，但是本发明不限于本说明书中公开的实施例和附图，并且，对于本领域技术人员，可以在本发明的技术思想的范围内进行各种变形是显而易见的。另外，即使在通过说明本发明的实施例的同时没有明确说明和记载本发明的配置的作用和效果，但应当承认可以由相应配置预测的效果。
Claims (9)
1.一种空气断路器的灭弧装置，其中，包括：
腔室单元，形成有供内部的流体排放到外部的排放口，并在彼此相对的内表面设有插入槽；
分割单元，结合到所述腔室单元的内部并将向所述排放口排放的流体的路径分成复数个；
过滤单元，配置于所述排放口，并从经过所述排放口的流体中过滤出至少一种预定的物质；以及
罩单元，包括复数个排气口，并在所述过滤单元的外侧结合到所述排放口，
所述分割单元包括：
复数个栅构件，所述栅构件的两个侧部插入到所述插入槽；以及
绝缘帽，结合到复数个所述栅构件的上端，并包括向各个栅构件之间开放的通气口。
2.根据权利要求1所述的空气断路器的灭弧装置，其中，
所述腔室单元的所述排放口包括分断部，所述分断部形成在与各个所述通气口对应的位置。
3.根据权利要求2所述的空气断路器的灭弧装置，其中，
所述灭弧装置配置成使通过了所述通气口的流体受到所述分断部的阻力，并且使通过了所述分断部的流体受到所述罩单元的阻力，流入所述栅构件之间的流体至少经过一次以上弯曲的路径而到达所述排气口。
4.根据权利要求1所述的空气断路器的灭弧装置，其中，
所述绝缘帽一体地形成，并且复数个所述栅构件结合到所述绝缘帽的底面。
5.根据权利要求1所述的空气断路器的灭弧装置，其中，
所述过滤单元包括：
第一过滤器，与所述分割单元相邻地配置；以及
第二过滤器，与所述罩单元相邻地配置。
6.根据权利要求5所述的空气断路器的灭弧装置，其中，
所述第二过滤器的孔大小小于所述第一过滤器的孔大小。
7.根据权利要求1所述的空气断路器的灭弧装置，其中，
还包括配置在所述分割单元和所述过滤单元之间的绝缘膜，
所述绝缘膜包括供流体通过的多个连通口。
8.根据权利要求1所述的空气断路器的灭弧装置，其中，
所述绝缘帽容纳各个所述栅构件的上端和两侧面的一部分。
9.根据权利要求8所述的空气断路器的灭弧装置，其中，
所述绝缘帽防止发生由于流体分离而使流体的一部分被分支到所述栅构件的上部的情形。
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