CN114724901A - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器，包括基座、机构、触头组件和灭弧室，所述灭弧室设于所述触头组件一侧，所述触头组件包括具有静触点的静触头和具有动触点的动触头，所述动触头相对静触头具有实现断路器接通或分断的活动行程，所述机构与动触头联动连接，自所述触头组件至所述灭弧室形成气吹灭弧的气体行进路径，所述动触头或机构上附接有跟随所述动触头的运动而运动的挡气板，所述动触头相对静触头分断时，借由所述挡气板随动于所述动触头的活动行程封堵该气体行进路径的上游，从而保证动、静触头之间因电弧产生的绝大部分大量气体能够向着灭弧室运动，加速推动电弧进入灭弧室。

Description

一种断路器

技术领域

本发明涉及低压开关电器领域，具体涉及对灭弧功能的改进。

背景技术

断路器的动、静触头断开时，动触头和静触头之间的初始间距较小，而电场强度较高，在动、静触头之间就会产生电弧，电弧不熄灭，则电路无法完全断开，而且电弧的温度很高，高温电弧会烧坏设备，造成严重的事故，为了及时熄灭电弧，断路器的灭弧系统就尤为重要。其中，气吹灭弧是现行的一种十分有效的辅助灭弧手段，其是利用电弧烧蚀产气材料产生大量气体，通过气体推动电弧进入灭弧室从而加速灭弧的过程。然而，现有技术中，断路器的动、静触头区域往往是开放式的，在动、静触头区域产生大量气体时，气体很容易流散到断路器内腔的其他位置，导致气吹灭弧的效果降低。

发明内容

因此，针对上述问题，本发明提出一种结构优化的断路器，通过设置挡气板以将断路器触头区域半封闭，促进因电弧产生的气体冲向灭弧室。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明提出一种断路器，包括基座、机构、触头组件和灭弧室，所述灭弧室设于所述触头组件一侧，所述触头组件包括具有静触点的静触头和具有动触点的动触头，所述动触头相对静触头具有实现断路器接通或分断的活动行程，所述机构与动触头联动连接，自所述触头组件至所述灭弧室形成气吹灭弧的气体行进路径，所述动触头或机构上附接有跟随所述动触头的运动而运动的挡气板，所述动触头相对静触头分断时，借由所述挡气板随动于所述动触头的活动行程封堵该气体行进路径的上游。

其中，为进一步保证动、静触头之间因电弧产生的绝大部分大量气体能够向着灭弧室运动，在一个实施例中，优选所述基座包括第一侧壁和第二侧壁，所述触头组件和挡气板被夹持在所述第一侧壁和第二侧壁之间，所述第一侧壁、第二侧壁和挡气板组成一个U型的、开口朝向灭弧室的半包围空间。

其中，为加速气体朝向灭弧室的运动，提高灭弧效果，在一个实施例中，优选所述第一侧壁和第二侧壁对应所述触头组件的相对包围面是斜向下倾斜的斜面，两个所述相对包围面在所述第一侧壁和第二侧壁之间形成所述触头组件至所述灭弧室逐渐扩大的气体增压通道。

其中，为防止主回路的零件因承受的电弧能量过高发热严重而损伤，也避免动触头被持续烧灼，在一个实施例中，优选还包括动引弧板，所述动引弧板一端设置在所述气体行进路径的下游并靠近所述动触头设置，另一端与所述动触头等电位连接。

其中，优选所述动引弧板位于所述气体行进路径的下游的一端的宽度小于所述第一侧壁和第二侧壁的间距，从而所述动引弧板一端与所述第一侧壁和/或第二侧壁具有气隙。

其中，优选所述静触头具有一向灭弧室延伸的静引弧部，在静触点和静引弧部之间设有一凸包，以作为电弧的中间跃迁节点将所述静触点一端的电弧引导至所述静引弧部。

其中，优选所述挡气板由绝缘产气材料制成。

其中，优选所述挡气板主体为弧形板状结构，所述机构上固定设有一销轴，所述挡气板和动触头均通过各自具有的轴孔与所述销轴间隙配合从而与所述机构可转动连接，所述基座上还设有一弧形的滑轨，所述挡气板滑动配合在所述滑轨内。

本发明具有以下有益效果：本发明通过设置挡气板能够将气吹灭弧的气体行进路径的上游空间封堵，保证动、静触头之间因电弧产生的绝大部分大量气体能够向着灭弧室运动，加速推动电弧进入灭弧室，可以减少电弧燃烧时间，降低短路电弧产生的能量，提升断路器的短路能力。同时，挡气板还能防止电弧反向喷射烧蚀主弹簧及机构导致的材料烧蚀或粘连，避免零件粘连最终引起产品在经历短路电流后的分合闸运动不顺畅或不能分合闸的问题。

附图说明

图1是实施例中断路器内部结构的正视图；

图2是实施例中断路器内部结构的立体图；

图3是实施例中断路器整体的正视图；

图4是图3中A-A处的剖视图；

图5是图3中B-B处的剖视图；

图6是实施例中动触头、挡气板和机构的装配图(角度一)；

图7是实施例中动触头、挡气板和机构的装配图(角度二)；

图8是实施例中动触头、挡气板和机构的爆炸图；

图9是实施例中挡气板滑动配合在滑轨内的示意图；

图10是图9中D处的局部放大图；

图11是图9中C-C处的剖视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参阅图1-5所示，作为本发明的优选实施例，提供一种断路器，包括基座1、机构2、动触头3、静触头4和灭弧室6，作为断路器壳体的基座1具有一安装内腔，机构2、动触头3、静触头4和灭弧室6安装设置在该安装内腔中。该断路器还包括手柄、脱扣器等构件以实现断路器的基本功能。其中以动触头3和静触头4组成断路器的触头组件，动触头3上设有动触点31，静触头4上设有静触点41，动触头3相对静触头4具有一活动行程，通过该活动行程实现动触点31和静触点41的接触或分离，从而实现断路器的接通或分断。灭弧室6设置在触头组件的一侧，用于对动触头3和静触头4之间因断开产生的电弧进行灭弧处理。机构2和动触头3联动连接，以配合手柄、脱扣器等实现断路器的分闸。其中，自触头组件至灭弧室6形成有气吹灭弧的气体行进路径，即动触头3和静触头4分断时出现电弧、大量气体从动触头3和静触头4之间的区域开始产生、气体从触头组件吹向灭弧室6的路径为上述的气体行进路径。

其中，在该机构2上附接有一挡气板5，动触头3活动时，机构2上的挡气板5也随之运动。而在动触头3的分闸运动过程中，挡气板5能够借由其随动于动触头3的活动行程封堵该气体行进路径的上游，防止触头组件的区域中因电弧产生的大量气体朝相反于灭弧室6的方向冲出，从而保证动触点31和静触点41之间的气压较高，大部分气体能够向着灭弧室6运动，加速推动电弧进入灭弧室6，减少电弧燃烧时间，降低短路电弧产生的能量，提升断路器的短路能力。同时，挡气板5还能防止电弧反向喷射烧蚀主弹簧及机构2导致的材料烧蚀或粘连，避免零件粘连最终引起产品在经历短路电流后的分合闸运动不顺畅或不能分合闸的问题。

参阅图4、5，该基座1包括第一侧壁11和第二侧壁12，该触头组件和挡气板5是被夹持在第一侧壁11和第二侧壁12之间的，从而第一侧壁11、第二侧壁12和挡气板5组成一个U型的、开口朝向灭弧室6的半包围空间，进一步保证动、静触头之间因电弧产生的绝大部分大量气体能够向着灭弧室6运动。更进一步的，本实施例中，该第一侧壁11和第二侧壁12对应触头组件的相对包围面是倾斜的斜面，两个该相对包围面在第一侧壁11和第二侧壁12之间形成从触头组件至灭弧室6逐渐扩大的气体增压通道，以加速气体朝向灭弧室6的运动，提高灭弧效果。

本实施例中，触头组件和灭弧室6呈相对设置，从触头组件吹向灭弧室6的气体行进路径几乎是笔直朝向灭弧室6的，在其他实施例中，也可以在触头组件和灭弧室6之间设置一弯折的气体通道来导气，如此设计可以使触头组件和灭弧室6的相对位置设计更加灵活，但气体在弯折的气体通道中速度将会有所降低，因此本实施例优选采用触头组件和灭弧室6呈相对设置的结构布局。

本实施例中，该挡气板5由绝缘产气材料如尼龙，三聚氰胺，PA46制成，从而在电弧的高温烧灼下挡气板5也能产生大量气体，增强气吹灭弧功能。

本实施例中，动触头3的活动行程是摆动，如图6-8，挡气板5主体为弧形板状结构，机构2上固定设有一销轴32，动触头3和挡气板5均通过各自具有的轴孔与销轴32间隙配合从而与机构2可转动连接。如图9-11，在基座1上还设有与该挡气板5的弧形延伸形状相匹配的弧形滑轨10，挡气板5滑动配合在该滑轨10内。挡气板5在滑轨10内具有一定的活动间隙，当动触头3摆动时，与之联动的机构2带动挡气板5活动，再通过滑轨10有效地限定了挡气板5的活动线路，保证动触头3的整个分闸摆动行程期间，挡气板5都能对气体行进路径的上游形成较严密的封堵效果。作为板状结构的挡气板5在保证了封闭效果的同时其空间占用也很小，有利于让位出机构2的安装布置空间。本实施例通过上述装配方式来将挡气板5附接在机构2上，还可以简化挡气板5的安装过程，提高装配效率。在其他实施例中，还可以将挡气板5固定连接在机构2或动触头3上，只要该挡气板5能够随动于动触头3的活动行程即可。以及本实施例中，挡气板5上还设有加强筋51以增加挡气板5的刚度。

如图1，静触头4具有一向灭弧室6延伸的静引弧部42，在静触点41和静引弧部42之间设有一凸包7，凸包7可作为一中间的引弧节点(跳板)，起到快速将静触点41一端的电弧向下引导至静引弧部42的作用。断路器还包括动引弧板8，动引弧板8一端设置在气体行进路径的下游并靠近动触头3设置，另一端电连接于接线端子9以实现动引弧板8与动触头3的等电位连接，当电弧产生时，在气体吹动下，处于气体行进路径下游的动引弧板8承接向下跃迁的电弧一端，从而防止主回路的零件(如双金、电磁脱扣器线圈)因承受的电弧能量过高发热严重而损伤，也避免了动触头3被持续烧灼。具体在本实施例中，动引弧板8靠近动触头3的一端设有一V型弯折部81，该V型弯折部81的尖端和静引弧部42分别设置在灭弧室6的两侧位置，且分断状态下，该V型弯折部81的尖端靠近动触头3和静引弧部42的连线，从而当电弧一端跑弧至静引弧部42时，由于动触头3和静引弧部42之间的电弧与V型弯折部81的尖端十分靠近，电弧另一端能快速跃迁到V型弯折部81的尖端上并继续跑弧，使得动触头3及主回路的电弧能量消失或减小，电弧在静引弧部42和动引弧板8引导跑弧的过程中，能够快速拉长，并进入灭弧室6中进行灭弧。

如图2，本实施例中，该动引弧板8位于气体行进路径的下游一端的宽度小于所述第一侧壁11和第二侧壁12的间距，从而该动引弧板8位于气体行进路径的下游一端与第一侧壁11和/或第二侧壁12具有气隙，不会对气流产生太大的阻挡效果，保证气流能够吹往灭弧室6，推动电弧在灭弧室6中的灭弧。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种断路器，包括基座、机构、触头组件和灭弧室，所述触头组件包括具有静触点的静触头和具有动触点的动触头，所述动触头相对静触头具有实现断路器接通或分断的活动行程，所述机构与动触头联动连接，自所述触头组件至所述灭弧室形成气吹灭弧的气体行进路径，其特征在于：所述动触头或机构上附接有跟随所述动触头的运动而运动的挡气板，所述动触头相对静触头分断时，借由所述挡气板随动于所述动触头的活动行程封堵该气体行进路径的上游。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述基座包括第一侧壁和第二侧壁，所述触头组件和挡气板被夹持在所述第一侧壁和第二侧壁之间，所述第一侧壁、第二侧壁和挡气板组成一个U型的、开口朝向灭弧室的半包围空间。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述第一侧壁和第二侧壁对应所述触头组件的相对包围面是倾斜的斜面，两个所述相对包围面在所述第一侧壁和第二侧壁之间形成从所述触头组件至所述灭弧室逐渐扩大的气体增压通道。

4.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：还包括动引弧板，所述动引弧板一端设置在所述气体行进路径的下游并靠近所述动触头设置，另一端与所述动触头等电位连接。

5.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于：所述动引弧板位于所述气体行进路径的下游的一端的宽度小于所述第一侧壁和第二侧壁的间距，从而所述动引弧板一端与所述第一侧壁和/或第二侧壁具有气隙。

6.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述静触头具有一向灭弧室延伸的静引弧部，在静触点和静引弧部之间设有一凸包，以作为电弧的中间跃迁节点将所述静触点一端的电弧引导至所述静引弧部。

7.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述挡气板由绝缘产气材料制成。

8.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述挡气板主体为弧形板状结构，所述机构上固定设有一销轴，所述挡气板和动触头均通过各自具有的轴孔与所述销轴间隙配合从而与所述机构可转动连接，所述基座上还设有一弧形的滑轨，所述挡气板滑动配合在所述滑轨内。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于：所述挡气板上设有加强筋。

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