CN115349159A - 灭弧组装体及包括其的断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明包括:侧面构件,隔开预定的距离且彼此面对地配置;排气部,设置在所述侧面构件的上部;复数个格栅,设置在所述侧面构件之间,复数个所述格栅的两端固定于各个所述侧面构件;以及电弧引导件,其一侧与所述侧面构件结合,设置在复数个所述格栅的下部,所述电弧引导件由具有耐热性的材料构成。
Description
技术领域
本发明涉及一种断路器,该断路器包括用于有效地熄灭阻断电流而产生的电弧的灭弧组装体。
背景技术
断路器是在电路上发生漏电、短路或过电流等异常电流情况下阻断电流的流动的装置。由此,能够预防在电路或与电路连接的电子设备中可能发生的事故。断路器可通电地设置在电路的特定位置,以使电路的电流通过断路器。
在断路器流动有正常电流的情况下,可动触点与固定触点接触,若可动触点与固定触点彼此接触,则使电路可通电地连接。
在断路器流动有过电流或异常电流的情况下,处于接触状态的可动触点和固定触点将彼此分开。此时,在可动触点和固定触点之间流动的电流不会被立即熄灭,而是变化为电弧(arc)形态并且沿可动触点延伸(extend)。
电弧作为高温高压的电子的流动,在所产生的电弧长时间滞留在断路器内部空间的情况下,存在断路器的各个结构要素被损坏的风险。另外,在电弧不经过额外的处理过程而排出到断路器的外部的情况下,存在用户受伤的风险。
为此,在断路器设置有用于熄灭(extinguish)并排出电弧的灭弧组装体。所产生的电弧可以通过灭弧装置,其电弧压力增加且移动速度变快,同时可以被冷却并排出到外部。
现有的断路器(韩国公开实用新型文献第20-2008-0009468号)公开了一种空气断路器的结构,该空气断路器包括格栅和格栅板,所述格栅在电弧腔室堆叠成具有预定的缝隙且形成有引导槽以排布触点,所述格栅板设置于格栅的引导槽的侧壁。
断路器起到通过引导板将电弧引向格栅的作用,为了沿着格栅有效地形成电弧的路径,在灭弧组装体的内部设置有电弧引导件。
一般而言,电弧引导件由耐热性强的材料形成,其一般由纤维增强塑料构成,诸如作为将玻璃纤维用作增强材料的塑料系复合材料的块状模塑料(BMC,Bulk MoldingCompound)或片状模塑料(SMC,Sheet Molding Compound)等。
但是,在包含玻璃纤维作为电弧引导件的材料的情况下,由于电流被阻断时产生的电弧与电弧引导件之间将发生玻璃纤维被离子化的现象,从而发生带电荷而绝缘性能减弱的问题。由此,在如何能够在确保电弧引导件的耐热性和强度的同时确保绝缘性能方面存在问题。
发明内容
所要解决的问题
本发明的一目的在于,提供一种具有电弧引导件的灭弧组装体,以使产生的电弧能够延伸至格栅(grid)和流道(runner)。
本发明的另一目的在于,提供一种具有电弧引导件的灭弧组装体,即使在小电流被阻断的情况下,也能够顺畅地形成电弧的移动路径,并且还能够确保耐热性。
本发明的一目的在于,提供一种具有电弧引导件的灭弧组装体,即使持续暴露在高温环境下,也能够确保稳定的性能。
解决问题的技术方案
能够解决上述问题的本发明的灭弧组装体可以包括:侧面构件,隔开预定的距离且彼此面对地配置;排气部,设置在所述侧面构件的上部;复数个格栅,设置在所述侧面构件之间,复数个所述格栅的两端固定于各个所述侧面构件;以及电弧引导件,其一侧与所述侧面构件结合,设置在复数个所述格栅的下部,所述电弧引导件由具有耐热性的材料形成。
根据本发明的一例,电弧引导件可以由聚酰胺树脂形成。
根据本发明的一例,聚酰胺树脂可以包含尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)中的一种。
根据本发明的一例,电弧引导件可以由陶瓷材质形成。
根据本发明的一例,在电弧引导件的外侧面可以形成有陶瓷涂层。
根据本发明的一例,所述电弧引导件可以分别设置在所述侧面构件的内侧面两侧,所述电弧引导件包括:第一延长部,与所述侧面构件结合;以及第二延长部,与所述第一延长部具有预设定的角度,从所述第一延长部延伸形成。
根据本发明的一例,在第一延长部和所述第二延长部的至少一部分区域可以涂覆有陶瓷层。
根据本发明的一例,所述第一延长部和所述第二延长部可以由陶瓷材质形成。
根据本发明的一例,在第一延长部和所述第二延长部的面向所述格栅配置的外表面部可以涂覆有陶瓷层。
根据本发明的一例,还可以包括:电弧流道,插入设置在所述侧面构件之间,与复数个所述格栅的一侧隔开预定的距离,并朝复数个所述格栅的下部弯曲。
能够解决上述问题的本发明的断路器可以包括:固定触点;可动触点,向朝所述固定触点的方向或向从所述固定触点远离的方向移动;以及灭弧组装体,与所述固定触点和所述可动触点邻近地配置,熄灭所述固定触点与所述可动触点彼此分开而产生的电弧,所述灭弧组装体包括:侧面构件,隔开预定的距离且彼此面对地配置;排气部,设置在所述侧面构件的上部;复数个格栅,设置在所述侧面构件之间,复数个所述格栅的两端固定于各个所述侧面构件;以及电弧引导件,其一侧与所述侧面构件结合,设置在复数个所述格栅的下部,所述电弧引导件由具有耐热性的材料形成。
根据本发明的一例,所述电弧引导件可以由聚酰胺树脂形成,所述聚酰胺树脂包含尼龙6(PA6)及尼龙66(PA66)中的一种。
根据本发明的一例,电弧引导件可以由陶瓷材质形成。
根据本发明的一例,在电弧引导件的外侧面可以形成有陶瓷涂层。
根据本发明的一例,所述电弧引导件可以分别设置在所述侧面构件的内侧面两侧,所述电弧引导件包括:第一延长部,与所述侧面构件结合;以及第二延长部,与所述第一延长部具有预设定的角度,从所述第一延长部延伸形成,在所述第一延长部和所述第二延长部的至少一部分区域涂覆有陶瓷层。
技术效果
根据如上所述的灭弧组装体的结构,所产生的电弧在沿电弧引导件在朝电弧流道的方向上的电弧的延伸速度将增加,从而能够确保电弧熄灭性能。
另外,在设置于灭弧组装体的电弧引导件中,为了能够确保耐热性且防止绝缘性能减弱,由玻璃纤维被去除的塑料型复合材料构成或者由陶瓷材质构成,从而能够确保机械性能和耐久性。由此,即使在小电流被阻断的情况下,也能够防止因电弧引导件被损坏而使绝缘性能减弱。
附图说明
图1是示出断路器的情形的立体图。
图2是断路器的分解立体图。
图3是沿A-A'线切开断路器的剖视图。
图4是示出灭弧组装体的情形的立体图。
图5是图4的灭弧组装体的分解立体图。
图6是灭弧组装体的侧视图。
图7是示出灭弧组装体的内部情形的剖视图。
图8是示出在电弧引导件由纤维增强塑料构成的情况和由作为耐热性单一材料的聚酰胺66(PA66,或尼龙66)构成的情况下的平均燃弧时间的表。
图9的(a)是示出在电弧引导件整体涂覆有耐热性物质的情形的概念图,图9的(b)是示出在电弧引导件的一侧面涂覆有耐热性物质的情形的概念图。
具体实施方式
下面,参照附图对本说明书中公开的实施例进行详细说明,并且对相同或相似的结构要素赋予了相同的附图标记,并省略了对其的重复说明。在以下的说明中所使用的结构要素的后缀“模块”和“部”作为便于说明书的撰写而被赋予或混用,其自身并不具有彼此区分的含义或作用。另外,在说明本说明书公开的实施例时,当判断对相关公知技术的具体说明可能使本说明书公开的实施例的要旨不清楚时,将省略对其的详细说明。另外,附图仅是为了便于理解本说明书公开的实施例而提供,本说明书公开的技术思想并不局限于附图,而是应当理解为涵盖了本发明的技术思想和技术范围中包括的所有变更、等同物乃至替代物。
虽然为了说明多样的结构要素而使用了第一、第二等序数,但是所述结构要素不限于所述术语。所述术语仅用于区分一个结构要素与另一个结构要素而使用。
应当理解的是,当一个结构要素被称为与另一个结构要素“连接”或“耦合”时,该结构要素可以与另一个结构要素直接连接或耦合,或者也可以在其之间存在其他结构要素。另一方面,在结构要素“直接连接”或“直接耦合”至另一结构要素的情况下,应当理解为在他们之间不存在任何其他结构要素。
此外,除非上下文另有明确规定,单数的表述包括复数的表述。
本申请中使用的术语“包括”或“具有”应当被理解为,旨在指示存在本说明书中记载的特征、数量、步骤、动作、结构要素、部件或其组合,而不是预先排除一个或其以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
图1是示出断路器10的情形的立体图,图2是断路器10的分解立体图。另外,图3是沿A-A'线切开断路器10的剖视图。
在本说明书中,断路器10起到发生异常电流时阻断电流的流动的作用,其可以是空气断路器(Air Circuit Breaker)。
在此,空气断路器作为断路器的一种,是指用于在从断路器泄漏超过预设定的电流范围值的异常电流的情况下,阻断电路的电流的流动的装置。
断路器10可以包括形成外观且在内部形成容纳空间S1的断路器主体11。在断路器主体11的内部可以设置有复数个灭弧组装体100。
构成断路器主体11的前方侧盖11b和后方侧盖11a沿彼此面向的方向结合,从而形成内部空间S1。
此时,断路器主体11可以由高耐热性、高刚性的材料形成。这是为了防止安装在内部的各个结构要素受损,并防止由在内部产生的电弧而受损。例如,断路器主体11可以由合成树脂或增强塑料构成。
断路器主体11的内部空间S1可以与外部通电,安装在内部的各个结构要素可以与外部的电源或负载可通电地连接。
在断路器主体11的前方部可以分别设置有与电源侧可通电地连接的电源侧连接部12a和与负载侧可通电地连接的负载侧连接部12b。
另外,在由前方侧盖11b和后方侧盖11a结合而形成的容纳空间S1可以分别设置有用于使电源侧连接部12a和负载侧连接部12b阻断或通电的固定接触件13和可动接触件14。
在固定接触件13可以形成有固定触点13a,在可动接触件14可以形成有可动触点14a。由此,在电路流动有正常电流的情况下,固定触点13a与可动触点14a彼此接触,从而能够使电流在电源侧连接部12a和负载侧连接部12b之间流动。
如图3所示,脱扣器21(shooter)可以随着可动接触件14向从固定接触件13远离的方向旋转而一同旋转。
脱扣器21可以被配置为与横杆22(crossbar)和杆23(lever)连接。具体而言,脱扣器21的一侧端部被横杆22约束,在脱扣器21的另一侧端部设置有弹性构件。
在固定触点13a和可动触点14a彼此接触的状态下,脱扣器21通过按压弹性构件来储存恢复力。此时,用于按压的外力可以通过横杆22朝固定接触件13旋转的状态而提供。
在可动触点14a与固定触点13a分开配置的情况下,可动接触件14将向从固定接触件13远离的方向旋转。在此情况下,能够实现横杆22的旋转,具体而言,脱扣器21的一侧端部被释放,从而能够通过由弹性构件提供的恢复力来使横杆22旋转。随着脱扣器21旋转且击打杆23,杆23也将旋转且可以执行跳闸动作(trip mechanism)。
杆23部分地露出到空气断路器10的外侧,杆23可以被旋转的脱扣器21击打而进行旋转。当执行跳闸动作时,杆23可以向预设定的方向旋转,用户可以容易地认知到跳闸动作已经执行。另外,用户可以通过旋转操作杆23来将空气断路器10调整到能够再次通电的状态。
即,在断路器10中,在电路中流动有异常电流的情况下,可动接触件14向从固定接触件13分开的方向以规定角度旋转,随着固定触点13a与可动触点14a彼此分开,能够阻断电流的流动。
此时,在可动触点14a和固定触点13a彼此分开的情况下,在可动触点14a和固定触点13a之间将产生电弧(Arc)。
电弧(Arc)作为高温的电子和离子的等离子体,在产生的电弧长时间滞留在断路器内部空间的情况下,存在使断路器的各个结构要素受损的风险。
另外,在电弧不经过额外的处理过程而排出到断路器的外部的情况下,存在用户受伤的风险。
在不迅速地熄灭电弧的情况下,断路器的结构要素将会受损。在断路器10设置有用于熄灭(extinguish)并排出电弧的灭弧装置,所产生的电弧在通过灭弧装置的过程中,电弧压力增加且移动速度变快,同时可以被冷却并排出到外部。
在本发明的另一断路器10中,设置有用于熄灭在固定触点13a和可动触点14a的上侧产生的电弧的灭弧组装体100。
以下,对灭弧组装体100的结构进行详细描述。
图4是示出灭弧组装体100的情形的立体图,图5是图4的灭弧组装体100的分解立体图。另外,图6是灭弧组装体100的侧视图,图7是示出灭弧组装体100的内部情形的剖视图。
灭弧组装体100可以插入设置于主体11的内部形成的容纳空间S1的开放的一侧。从断路器10产生的电弧在灭弧组装体100中被熄灭后,通过灭弧组装体100的排气部120排出到断路器10的外部。
灭弧组装体100包括与排气部120结合的一对侧面构件111、格栅130、电弧流道140以及电弧引导件150,在断路器10产生的电弧可以在沿灭弧组装体100的格栅130和电弧流道140流动的过程中延伸。
对灭弧组装体100的结构进行描述,在复数个格栅130的上部可以形成有用于排出被熄灭的电弧的排气部120。在此,排气部120起到将金属气体向断路器10的外部排出的通道的功能。
排气部120可以由排气部主体124、绝缘板123、过滤器122以及排气盖121构成。
在排气部主体124的左右侧面分别结合有一对侧面构件111,在排气部主体124的上侧面的中央部凹陷形成有容纳绝缘板123和过滤器122的容纳部,在绝缘板123可以贯穿有复数个排气孔。
在排气部主体124的上侧面结合有排气盖121,在排气盖121的中央部可以贯穿形成有复数个气体排出口。
在排气部120从下侧朝上侧可以依次设置有绝缘板123、过滤器122以及排气盖121。流入到绝缘板123的排气孔(未图示)的金属气体在通过过滤器122后,可以通过气体排出口(未图示)向断路器10的外部排出。
灭弧组装体100可以通过排气部120与断路器10的主体11结合。
在排气盖121的前方侧和后方侧分别形成有紧固孔(未标记),在排气盖121覆盖断路器10的容纳空间S1的开放部的状态下,紧固构件(未图示)可以通过紧固孔与断路器主体11结合。
排气部120可以用作灭弧组装体100内部的压力提升单元。具体而言,排气部120覆盖容纳空间S1的开放部,使得在产生金属气体时,灭弧组装体100内部的压力可以瞬间上升。在此情况下,将产生灭弧组装体100内部的压力和断路器10外部的压力之间的短暂的压力差,金属气体可以朝排气部120的排气孔移动。
侧面构件111可以由彼此隔开预定的距离且彼此面对地配置的一对板形的形状构成,在侧面构件111之间配置有格栅130和电弧流道140。
另外,格栅紧固孔111b和电弧流道紧固孔111e可以贯穿侧面构件111的中央部。
在格栅紧固孔111b和电弧流道紧固孔111e可以分别插入格栅紧固凸部131和电弧流道紧固凸部141。
格栅紧固孔111b和电弧流道紧固孔111e可以构成为与格栅紧固凸部131和电弧流道紧固凸部141对应的尺寸或稍小于该面积的尺寸。因此,格栅紧固凸部131和电弧流道紧固凸部141可以分别压入并固定于格栅紧固孔111b和电弧流道紧固孔111e。
在各个侧面构件111可以分别结合有电弧引导件150。在侧面构件111的下侧贯穿形成有用于与电弧引导件150结合的电弧引导件紧固孔111c。电弧引导件紧固孔111c可以构成为贯穿所述侧面构件111的一侧的圆筒形的孔(hole)形状。
电弧引导件紧固孔111c构成为复数个,并可以分别形成在彼此隔开预定的间隔的位置上。另外,在各个电弧引导件紧固孔111c分别结合有后述的电弧引导件紧固部151,从而可以将电弧引导件150固定到侧面构件111。
电弧引导件150可以位于侧面构件111的下侧,电弧引导件150的一侧面可以被配置为与所述侧面构件111紧贴。
为此,在电弧引导件150的一侧面可以向朝所述侧面构件111的方向凸出形成有电弧引导件紧固部151。由此,在电弧引导件150凸出形成的电弧引导件紧固部151将与电弧引导件紧固孔111c结合,从而可以使电弧引导件150与侧面构件111结合。此时,电弧引导件紧固部151可以构成为复数个,可以与彼此隔开配置的各个电弧引导件紧固部151结合。例如,电弧引导件紧固部151可以构成为两个,并且可以配置在彼此隔开的位置上。
电弧引导件150包括第一延长部150a和第二延长部150b。
第一延长部150a是指电弧引导件150与侧面构件111结合的部分,第一延长部150a位于侧面构件111的下侧部。第一延长部150a可以利用电弧引导件紧固部151来结合在侧面构件111的内侧面。
另外,第一延长部150a可以以向朝向格栅130的方向与侧面构件111接触的状态延伸。第一延长部150a可以与侧面构件111平行地延伸形成。
第二延长部150b从第一延长部150a的端部延伸形成,并可以构成为向朝向格栅130方向弯曲而部分地包围的形状。
第二延长部150b可以与第一延长部150a构成预定的角度并延伸形成。例如,第二延长部150b可以与第一延长部150a构成钝角并延伸形成。另外,第二延长部150b可以朝格栅130的端部延伸形成。
一般而言,电弧引导件150一般由耐热性强的材料构成。尤其,最近由作为将玻璃纤维用作增强材料的塑料型复合材料的块状模塑料(BMC,Bulk Molding Compound)或片状模塑料(SMC,Sheet Molding Compound)等纤维增强塑料来制作电弧引导件150。
在此,玻璃纤维(glass fiber)具有耐高温性及耐化学性的性质且抗拉强度大。另外,玻璃纤维具有高电绝缘性能和低耐磨性的特性。
只是,在电弧引导件150由纤维增强塑料形成的情况下,在阻断时产生的电弧(Arc)和电弧引导件150之间将发生玻璃纤维被离子化的现象,从而发生带电荷而绝缘性能减弱的问题。即,在电弧引导件150由包含玻璃纤维的纤维增强塑料制造的情况下,因与电弧的相互作用而将带电荷,因此电弧持续时间变长,从而电流阻断性能下降。
由此,本发明的灭弧组装体100的电弧引导件150可以由玻璃纤维被去除的塑料系复合材料构成,以能够在确保耐热性的同时,防止绝缘性能减弱。
例如,灭弧组装体100可以由耐热性单一材料构成,可以由聚酰胺(Polyamide)树脂构成。
聚酰胺树脂可以是指尼龙树脂,例如,可以是指尼龙6(PA6),尼龙66(PA66)。聚酰胺具有机械强度、耐热性、耐磨性、抗药性、自熄性(阻燃性)的特性,由于优异的加工性,具有易于与其他材料复合化的特性。
聚酰胺广泛应用于汽车部件、电气·电子部件、机械部件、建材部件、医疗用品、家庭用品等领域。
本发明的电弧引导件150可以由不包含玻璃纤维的尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)中任一种物质构成。
另外,本发明的电弧引导件150也可以由尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)混合的复合聚酰胺树脂组合物构成。
例如,在电弧引导件150由聚酰胺6(PA6)构成的情况下,注塑特性将变得优异,另外,在与聚酰胺66混合使用的情况下,可以熔融在一起,具有优异的混溶性且能够保持注塑特性。
另外,电弧引导件150可以由聚酰胺66(PA66)构成,聚酰胺66的重量平均分子量为11000~21000g/mol,并且具有优异的机械刚性和耐热性。
另外,利用由与聚酰胺树脂相同的不包括玻璃纤维的材料构成的材料来制作电弧引导件150,并执行了断路器的电流阻断试验的结果,可以确认到电弧持续时间减少而能够提高电流阻断性能。
另外,对侧面构件111进行描述,在侧面构件111的上侧形成有用于与排气部120结合的螺钉紧固孔111a,从而一对侧面构件111可以分别与排气部120结合。在排气部主体124可以形成有用于与侧面构件111结合的螺钉结合槽124a。
在侧面构件111结合于排气部主体124的状态下,紧固螺钉(未图示)贯穿螺钉紧固孔111a而结合到螺钉结合槽124a。
格栅130构成为板形,具有复数个格栅在从固定触点13a远离的一方向上彼此隔开规定间隔而堆叠的结构。
在格栅130的两侧面凸出形成有格栅紧固凸部131,其被配置为插入到格栅紧固孔111b。格栅130可以固定在一对侧面构件111之间。
格栅130可以由能够对电弧施加电磁引力的任意材料构成,例如,可以由铁(Fe)构成。
通过使电弧在复数个格栅130之间延伸并移动,能够使电弧电压增加且电弧被冷却。
电弧流道140形成为板形,其可以向后方与复数个格栅130隔开规定距离而配置。
电弧流道140起到引导电弧的作用,以使所产生的电弧朝格栅130流动。在电弧流道140的作用下,能够防止所产生的电弧越过格栅130而向盖延伸。由此,能够防止因所产生的电弧而使断路器10的盖11a、11b受损。
所产生的电弧延伸至电弧流道140的下侧端部,从而沿电弧流道140流动。在电弧未能到达电弧流道140的情况下,电弧熄灭性能可能会降低,因此电弧流道140的下侧端部可以构成为朝固定触点13a弯曲的形状。
弯曲形成的电弧流道140的下侧端部位于复数个格栅130中的位于后方侧的格栅130的下侧。利用电弧流道140的弯曲的结构,可以缩短电弧流道140的下侧端部和固定触点13a之间的距离。
电弧流道140可以由能够对电弧施加电磁引力的任意材料形成,例如,电弧流道140可以由铁(Fe)形成。
图8是示出电弧引导件150由纤维增强塑料构成的情况和由作为耐热性单一材料的聚酰胺66(PA66)构成的情况下的平均燃弧时间的表。
如前所述,当检测到异常电流而可动触点14a与固定触点13a分开时,将瞬间产生金属气体,并且通过所产生的金属气体有电弧流动。
如果产生金属气体,则产生金属气体的部分的压力将会瞬间增加,其结果,金属气体因压力差而朝灭弧组装体100的排气部120上升。由此,通过金属气体而流动的电弧将上升且以弧形延伸。
所产生的电弧通过电弧引导件150之间的空间并向格栅130和电弧流道140移动,并在格栅130和电弧流道140中经过熄灭过程后需要向断路器10的外部排出。
所产生的电弧为高温高压的电子的流动,其优选地在短时间内排出到断路器10的外部。为此,优选地使所产生的电弧迅速地延伸至距固定触点13a最远的电弧流道140后,朝排气部120迅速地延伸。
此时,电弧引导件150起到引导电弧的作用,以使所产生的电弧沿格栅130流动。
即使电流的移动方向根据断路器的正向连接或反向连接而改变,电弧引导件150也可以对电弧施加朝灭弧组装体100的上部的方向的力。由此,电弧可以沿格栅130更顺畅地地被熄灭。
电弧引导件150可以由玻璃纤维被去除的塑料型复合材料构成,以能够在确保耐热性的同时防止绝缘性能减弱,例如,灭弧组装体100可以由耐热性单一材料构成,可以由聚酰胺(Polyamide)树脂构成。
在此,聚酰胺树脂可以是指尼龙树脂,例如,可以是至尼龙66(PA66)。聚酰胺具有机械强度、耐热性、耐磨性、抗药性、自熄性(阻燃性)的特性,由于优异的加工性,具有易于与其他材料复合化的特性。
另外,如图8所示,在电弧引导件150由包含玻璃纤维的纤维增强塑料构成的情况下,与电弧引导件150由作为耐热性单一材料的聚酰胺66(PA66)构成的情形相比,能够确认到在整体的正向连接和反向连接的平均燃弧时间变长。由于正向连接及反向连接的平均燃弧时间变长表示电弧持续时间变长,因此这表示电流阻断性能低。
例如,在施加到断路器10的正向连接及反向连接电流为16A的情况下,在电弧引导件150由包含玻璃纤维的纤维增强塑料构成的情况下,正向连接平均燃弧时间约为55.8ms,反向连接平均燃弧时间约为81.5ms。
另一方面,在利用不包含玻璃纤维的聚酰胺树脂(PA66)来形成电弧引导件150的情况下,正向连接平均燃弧时间约为31.7ms,反向连接平均燃弧时间约为22.1ms,与包含玻璃纤维的纤维增强塑料相比,确认到电弧持续时间更短。
同样地,在施加到断路器10的电流为32A、64A的情况下,在利用不包含玻璃纤维的聚酰胺树脂(PA66)形成电弧引导件150的情况下,与包含玻璃纤维的纤维增强塑料相比,可以确认到电弧持续时间更短。
图9的(a)是示出在电弧引导件整体涂覆有耐热性物质的情形的概念图,图9的(b)是示出在电弧引导件的一侧面涂覆有耐热性物质的情形的概念图。
如果在灭弧组装体100的下侧,可动触点14a与固定触点13a分开,则会产生电弧。电弧可以沿可动触点14a延伸。
在可动触点14a和固定触点13a之间产生金属气体,从而固定触点13a部分的压力瞬间上升,在压力差的作用下,电弧将朝格栅130和电弧流道140延伸。
延伸的电弧到达复数个格栅130和电弧流道140,电弧在沿格栅130和电弧流道140流动的过程中将向上侧延伸并被冷却。
此时,电弧引导件150与所产生的电弧进行化学反应,从而需要防止绝缘性能减弱。如果电弧引导件150的绝缘性能减弱,则无法充分地熄灭所产生的电弧,从而发生断路器的其他构成受损的问题。这直接导致断路器的电流阻断性能减弱的结果。
为此,电弧引导件150可以由耐热性材料构成。在电弧引导件150由耐热性材料构成的情况下,能够防止因所产生的电弧引起的损坏和形状变形。
尤其,在本实施例中,电弧引导件150可以由陶瓷(ceramic)材质构成,以使其具有耐热性且能够防止绝缘性能减弱。
陶瓷(ceramic)是指,在经过金属(metal)和非金属(non-metal)或准金属(metalloid)经由通过热处理来彼此结合而制成晶体的烧结过程(sintering process)后,所形成的晶体聚集形成三维网状结构的固体物质。
陶瓷基本上是不具有无机物质或金属特性的非金属(non-metallic)物质。其将能够通过热处理来形成晶体的碳或硅作为主成分。
陶瓷由于坚硬且强度高,因此能够很好地承受压缩过程(compression),并且化学性质相对稳定,在强酸、强碱和腐蚀条件下也具有高抵抗性。
另外,由于陶瓷在制造工序中经由通过高温(1000℃以上)的热处理的烧结过程,因此对温度变化具有高稳定性,从而具有耐热性提高的特性。
在本发明的灭弧组装体100中,可以在电弧引导件150的表面涂覆耐热性物质而进行涂层。
在电弧引导件150的外侧面可以涂覆有耐热性物质。利用耐热性物质,将可以覆盖或涂覆于电弧引导件150的外部露出面而形成一定的层。
在此,耐热性物质是指非金属材料,其可以是指陶瓷。
例如,可以通过混合陶瓷粘合剂和石膏粉末来将低粘度的液态陶瓷涂覆液以规定的厚度涂覆到电弧引导件150的表面,从而形成陶瓷涂层153。
此时,如图9的(a)所示,陶瓷涂层153可以在电弧引导件150的第一延长部150a和第二延长部150b的整个区域的范围内吸附到表面,从而将形成规定厚度的陶瓷涂层153。由此,能够提高机械强度、耐热性、耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能。
另外,如图9的(b)所示,陶瓷涂层153'可以形成在第一延长部150a和第二延长部150b的表面的一部分区域,而不是形成在电弧引导件150的表面的整个区域。例如,可以在第一延长部150a和第二延长部150b的面向灭弧组装体100的内侧部的表面形成陶瓷涂层153'。换言之,可以在第一延长部150a和第二延长部150b的面向格栅130的外表面部形成陶瓷涂层153'。
由此,可以仅在与所产生的电弧实现相互作用的区域形成陶瓷涂层153'。
陶瓷涂层153可以对电弧引导件150的表面进行清洁、脱脂,并在电弧引导件150的表面的整个区域形成预定的形状的凹凸(未图示)后,通过涂覆陶瓷涂覆液的方法来形成。若在将陶瓷涂覆液涂覆在所述电弧引导件150后经由烘干步骤,则陶瓷可以以均匀地分布的状态接合到所述电弧引导件150的表面。
如上所述的灭弧组装体及包括其的断路器并不限定于所述说明的实施例的构成和方法,而是还可以选择性地组合各个实施例的全部或一部分而构成,以使所述实施例能够实现多样的变形。
工业实用性
由于本发明可以提供灭弧组装体,以有效地熄灭阻断电流而产生的电弧,因此具有工业实用性。
Claims (15)
1.一种灭弧组装体,其中,
包括:
侧面构件,隔开预定的距离且彼此面对地配置;
排气部,设置在所述侧面构件的上部;
复数个格栅,设置在所述侧面构件之间,复数个所述格栅的两端固定于各个所述侧面构件;以及
电弧引导件,其一侧与所述侧面构件结合,设置在复数个所述格栅的下部,
所述电弧引导件具有耐热性,包含即使与所产生的电弧反应也能够确保绝缘性能的材料。
2.根据权利要求1所述的灭弧组装体,其中,
所述电弧引导件包含聚酰胺树脂。
3.根据权利要求2所述的灭弧组装体,其中,
所述聚酰胺树脂包含尼龙6和尼龙66中的一种。
4.根据权利要求1所述的灭弧组装体,其中,
所述电弧引导件包含陶瓷材质。
5.根据权利要求1所述的灭弧组装体,其中,
在所述电弧引导件的外侧面包括陶瓷涂层。
6.根据权利要求1所述的灭弧组装体,其中,
所述电弧引导件分别设置在所述侧面构件的内侧面两侧,
所述电弧引导件包括:
第一延长部,与所述侧面构件结合;以及
第二延长部,与所述第一延长部具有预设定的角度,从所述第一延长部延伸。
7.根据权利要求6所述的灭弧组装体,其中,
在所述第一延长部和所述第二延长部的至少一部分区域涂覆有陶瓷层。
8.根据权利要求6所述的灭弧组装体,其中,
所述第一延长部和所述第二延长部包含陶瓷材质。
9.根据权利要求6所述的灭弧组装体,其中,
在所述第一延长部和所述第二延长部的面向所述格栅的外表面部涂覆有陶瓷层。
10.根据权利要求1所述的灭弧组装体,其中,
还包括:
电弧流道,插入设置在所述侧面构件之间,与复数个所述格栅的一侧隔开预定的距离,并朝复数个所述格栅的下部弯曲。
11.一种断路器,其中,
包括:
固定触点;
可动触点,向朝所述固定触点的方向或向从所述固定触点远离的方向移动;以及
灭弧组装体,与所述固定触点和所述可动触点邻近地配置,熄灭所述固定触点与所述可动触点彼此分开而产生的电弧,
所述灭弧组装体包括:
侧面构件,隔开预定的距离且彼此面对地配置;
排气部,设置在所述侧面构件的上部;
复数个格栅,设置在所述侧面构件之间,复数个所述格栅的两端固定于各个所述侧面构件;以及
电弧引导件,其一侧与所述侧面构件结合,设置在复数个所述格栅的下部,
所述电弧引导件由具有耐热性的材料构成。
12.根据权利要求11所述的断路器,其中,
所述电弧引导件包含聚酰胺树脂,
所述聚酰胺树脂包含尼龙6和尼龙66中的一种。
13.根据权利要求11所述的断路器,其中,
所述电弧引导件包含陶瓷材质。
14.根据权利要求11所述的断路器,其中,
在所述电弧引导件的外侧面包括陶瓷涂层。
15.根据权利要求1所述的断路器,其中,
所述电弧引导件分别设置在所述侧面构件的内侧面两侧,
所述电弧引导件包括:
第一延长部,与所述侧面构件结合;以及
第二延长部,与所述第一延长部具有预设定的角度,从所述第一延长部延伸,
在所述第一延长部和所述第二延长部的至少一部分区域涂覆有陶瓷层。
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