CN115799014A - 多室灭弧装置和断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多室灭弧装置，包括多个对同一触头组灭弧的灭弧室，每个灭弧室分别设有一栅片组；各灭弧室的开口并列，并且各灭弧室的开口位于多室灭弧装置同侧；各栅片组通过导电件依次串联成栅片总成；栅片总成的两自由端位于多室灭弧装置相对的两端处；在断路器处于分断状态时，动触头、静触头的引弧片分别靠近栅片总成的两端。该多室灭弧装置中，各灭弧室的排列方式避免增加整个多室灭弧装置沿栅片排布方向的尺寸，且各灭弧室的栅片组依次串联成栅片总成，使断路器分断时动静触头间的电弧贯穿所有灭弧室，电弧电压显著增大，电弧分断效果好，适于直流电弧分断。本发明还公开一种应用上述多室灭弧装置的断路器。
Description
技术领域
本发明涉及断路器灭弧技术领域，更具体地说，涉及一种多室灭弧装置，还涉及一种应用上述多室灭弧装置的断路器。
背景技术
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。
随着太阳能光伏产业、风电产业的兴起，直流技术的应用也越来越广泛。直流电流没有过零点，不能如交流般利用交流电流过零的瞬间熄灭电弧，主要依靠拉长电弧，使电弧电压超过电源电压，从而将电弧熄灭。电弧电压等于各相邻栅片间电弧段的电压之和，拉长电弧使断路器的触头开距增大，使灭弧室沿栅片排列方向的尺寸增大，能增加栅片数量，从而增大电弧电压。但是，断路器内部结构复杂，增加灭弧室沿栅片排列方向的尺寸困难。
因此，如何在避免增加灭弧室沿栅片排列方向尺寸的基础上，增大电弧电压，提高电弧分断效果，以适用于直流电弧分断，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种多室灭弧装置，其设置多个灭弧室，各灭弧室沿垂直于灭弧室中栅片排布方向的方向并排设置，避免增加整个多室灭弧装置沿栅片排布方向的尺寸，同时各灭弧室的栅片组依次串联成栅片总成，使断路器分断时动静触头之间的电弧贯穿整个多室灭弧装置，电弧被所有灭弧室的栅片切割，将电弧切割为更多段，使电弧电压显著增大，实现更快、更好地分断电弧，适于直流电弧分断。本发明还提供一种应用上述多室灭弧装置的断路器，分断电弧能力强，适用于直流电弧分断。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多室灭弧装置，用于断路器，包括多个对同一触头组灭弧的灭弧室，每个所述灭弧室分别设有一个栅片组；各所述灭弧室的开口并列，且各所述灭弧室的开口位于所述多室灭弧装置的同侧；
所述栅片组通过导电件沿各所述灭弧室的排列方向依次串联，形成栅片总成；所述栅片总成的两自由端分布于所述多室灭弧装置相对的两端处；
其中，在所述断路器处于分断状态时，所述触头组中动触头靠近所述栅片总成的第一端、静触头的引弧片靠近所述栅片总成的第二端。
优选的，上述多室灭弧装置中，相邻两个所述灭弧室中，一个所述栅片组的第一端栅片和另一个所述栅片组的第二端栅片通过导电件连接；
所有所述灭弧室中，各所述第一端栅片与至多一个所述第二端栅片通过所述导电件连接、各所述第二端栅片与至多一个所述第一端栅片通过所述导电件连接。
优选的，上述多室灭弧装置中，所述灭弧室包括：
绝缘侧板，所述绝缘侧板为两个，并相对布置；
固定板，所述固定板分别与两个所述绝缘侧板固定连接；
其中，所述灭弧室中栅片组的各栅片两端分别固定于两个所述绝缘侧板，且各所述栅片逐个间隔排布。
优选的，上述多室灭弧装置中，相邻两个所述灭弧室的绝缘侧板相互贴紧，所述导电件夹在该相邻两个所述灭弧室中相互贴紧的绝缘侧板之间。
优选的，上述多室灭弧装置中，相邻两个所述灭弧室中相互贴紧的两个绝缘侧板中至少一个设有容置槽，所述导电件布置在该容置槽内。
优选的，上述多室灭弧装置中，所述灭弧室还包括位于所述栅片和所述固定板之间的零弧网板，所述零弧网板的两端分别固定于两个所述绝缘侧板；所述零弧网板为多个，并间隔设置。
优选的，上述多室灭弧装置中，各所述灭弧室的固定板相互固定。
优选的，上述多室灭弧装置中，还包括引弧片，所述引弧片固定于所述灭弧室的绝缘侧板，且在所述断路器处于分断状态时，所述引弧片处于与所述断路器的动触头对应的位置。
优选的，上述多室灭弧装置中，所述灭弧室为两个。
一种断路器，包括触头组和对所述触头组灭弧的灭弧装置，所述灭弧装置为上述技术方案中任意一项所述的多室灭弧装置。
本发明还提供一种多室灭弧装置，包括多个对同一触头组灭弧的灭弧室，每个灭弧室分别设有一个栅片组；各灭弧室的开口并列，并且各灭弧室的开口位于多室灭弧装置的同侧；各栅片组通过导电件沿各灭弧室的排列方向依次串联，形成栅片总成；栅片总成的两自由端分布于多室灭弧装置相对的两端处；其中，在断路器处于分断状态时，触头组中动触头靠近栅片总成的第一端、静触头的引弧片靠近栅片总成的第二端。
本发明提供的多室灭弧装置中，相邻灭弧室的栅片组通过导电件依次串联成栅片总成，其中通过导电件相连的两个栅片电位相等，在断路器进行分断操作时，静触头的引弧片靠近栅片总成的第二端，动触头由与静触头贴紧接通的状态切换至与静触头分离并靠近栅片总成第二端的状态，使动静触头之间的电弧电压贯穿整个多室灭弧装置，动静触头之间的电弧电压等于各灭弧室的电弧电压之和，如此情况下，动静触头之间电弧被所有灭弧室的栅片切割，增加切割电弧的栅片的数量，实现增大电弧电压的效果，更好、更快的分断电弧，能够解决断路器持续燃弧的问题，提升断路器分断指标，适用于直流电弧分断。同时，上述多室灭弧装置中各灭弧室并排设置，避免增加整个多室灭弧装置沿栅片排布方向的尺寸。
另外，上述多室灭弧装置能解决现有断路器持续燃弧的问题，提升断路器分断指标，可应用于框架断路器、塑壳断路器的高电压交直流分断，满足断路器向高电压、直流等方向发展的需求。
本发明还提供一种应用上述多室灭弧装置的断路器，分断电弧能力强，适用于直流电弧分断。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的多室灭弧装置的剖视图；
图2为本发明实施例提供的多室灭弧装置的立体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的多室灭弧装置的另一角度立体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的多室灭弧装置的再一角度立体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的导电件的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的第一种栅片总成的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第二种栅片总成的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的第三种栅片总成的结构示意图；
其中，图1-图8中：
灭弧室101；绝缘侧板111；栅片组112；固定板113；零弧网板114；导电件102；引弧片103；栅片总成10；第一端11；第二端12。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种多室灭弧装置，其设置多个灭弧室，各灭弧室沿垂直于灭弧室中栅片排布方向的方向并排设置，避免增加整个灭弧室沿栅片排布方向的尺寸，同时各灭弧室的栅片组依次串联成栅片总成，使断路器分断时动静触头之间的电弧贯穿整个多室灭弧装置，电弧被所有灭弧室的栅片切割，将电弧切割为更多段，使电弧电压显著增大，实现更快、更好地分断电弧，适于直流电弧分断。本发明实施例还公开一种应用上述多室灭弧装置的断路器，分断电弧能力强，适用于直流电弧分断。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明实施例提供一种多室灭弧装置，包括多个对同一个触头组灭弧的灭弧室101，每个灭弧室101分别设有一个栅片组112；每个栅片组112分别包括多个层叠排布的栅片；各灭弧室101的开口位于该多室灭弧装置的同侧；各栅片组112通过导电件102沿各灭弧室101的排列方向依次串联，形成栅片总成10；栅片总成10的两自由端(即第一端11和第二端12)分布于多室灭弧装置相对的两端处(此处“多室灭弧装置相对的两端”是至多室灭弧装置沿栅片组112中栅片排布方向的两端)，如图6-8所示；其中，在断路器处于分断状态时，触头组中动触头靠近栅片总成10的第一端11、静触头的引弧片靠近栅片总成10的第二端12。
本发明实施例提供的多室灭弧装置中，相邻灭弧室101的栅片组112通过导电件102依次串联成栅片总成10，其中通过导电件102相连的两栅片电位相等，在断路器进行分断操作时，静触头的引弧片靠近栅片总成10的第二端12，动触头由与静触头贴紧接通的状态切换至与静触头分离并靠近栅片总成10第一端11的状态，使动静触头之间的电弧电压贯穿整个多室灭弧装置，动静触头之间的电弧电压等于各灭弧室101的电弧电压之和，如此情况下，动静触头之间电弧被所有灭弧室的栅片切割，增加切割电弧的栅片的数量，实现电弧电压增大的效果，更好、更快的分断电弧，能够解决断路器持续燃弧的问题，提升断路器分断指标，适用于直流电弧分断。同时，上述多室灭弧装置中各灭弧室101并排设置，避免增加整个灭弧室101沿栅片排布方向的尺寸。
另外，上述多室灭弧装置能解决现有断路器持续燃弧的问题，提升断路器分断指标，还可应用于框架断路器、塑壳断路器的高电压交直流高分断，满足断路器向高电压、直流等方向发展的要求。
具体的，上述多室灭弧装置中，相邻的两个灭弧室101相互贴紧；各灭弧室101的排列方向与栅片组112中各栅片排布方向垂直或近似垂直。
请参阅图6，上述多室灭弧装置中，每个灭弧室101分别设有一个栅片组112(即图6所示各栅片组112分别为不同灭弧室101的栅片组112)；相邻两个灭弧室101中，一个栅片组112的第一端栅片和另一个栅片组112的第二端栅片通过导电件102连接；所有灭弧室101中，各第一端栅片与至多一个第二端栅片通过导电件102连接、各第二端栅片与至多一个第一端栅片通过导电件102连接。每个栅片组112中，第一端栅片和第二端栅片为沿栅片排布方向位于两端处的两个栅片。
本实施例提供的如图6所示多室灭弧装置中，栅片组112依次串联的方式确保栅片总成10的两端(即第一端11和第二端12)分别位于整个多室灭弧装置相对的两端，保证分闸状态时动静触头间的电弧电压为所有灭弧室101的电弧电压叠加之和，实现增大电弧电压，进而提高灭弧效果。
栅片组112的依次串联的方式还可采用如下方案，本实施例不做限定，仅需确保栅片总成10的两端位于整个多室灭弧装置相对的两端处即可：
①请参阅图8，灭弧室设置为奇数个时，相邻两个灭弧室101的栅片组112中第一端栅片通过导电件102相连，或者相邻两个灭弧室101的栅片组112中第二端栅片通过导电件102相连；所有灭弧室101中，各第一端栅片与至多一个第一端栅片通过导电件102连接、各第二端栅片与至多一个第二端栅片通过导电件102连接。
②请参阅图7，相邻两个灭弧室101的栅片组112中，第一端栅片通过导电件102相连，或者第二端栅片通过导电件102相连，或者第一端栅片通过导电件102与第二端栅片连接；所有灭弧室101中，每个栅片组112的端部栅片至多与相邻栅片组112的一个端部栅片通过导电件102连接。
具体的，上述多室灭弧装置中，灭弧室101包括：
绝缘侧板111，绝缘侧板111为两个，并相对布置；
固定板113，固定板113分别与两个绝缘侧板111固定连接；
其中，灭弧室101中栅片组112的各栅片的两端分别固定于两个绝缘侧板111，且各栅片逐个间隔排布；相邻栅片间的灭弧间隙的一侧用于进弧、另一侧靠近固定板113。
相邻两个灭弧室101的绝缘侧板111相互贴紧，在相邻两灭弧室101中第一端栅片和第二端栅片通过导电件102相连的情况下，导电件102可设置为夹在该相邻两个灭弧室101中相互贴紧的绝缘侧板111之间，以确保导电件102与其他栅片绝缘。
进一步的，上述相邻两个灭弧室101中相互贴紧的两个绝缘侧板111中至少一个设有容置槽，导电件102布置在该容置槽内，以确保该相互贴紧的两个绝缘侧板111之间不会因夹有导电件102而产生间隙。
可选的，上述灭弧室101还包括位于栅片和固定板113之间的零弧网板114，零弧网板114的两端分别固定于两个绝缘侧板111；零弧网板114为多个，并间隔设置，如图1所示。零弧网板114设置为与固定板113平行或近似平行。
零弧网板114能对相邻栅片间灭弧间隙溢出的残余电弧冷却，避免残余电弧飞出灭弧室101外危害周围电气设备的安全。
为了使各灭弧室101连接为一体，各灭弧室101的固定板113可设置为通过焊接等方式相互固定；当然，所有灭弧室101的固定板113还可设置为一体式结构，既便于生产，又便于组装。
上述多室灭弧装置还包括引弧片103，引弧片103固定于灭弧室101的绝缘侧板111，如图2所示。在所述断路器处于分断状态时，引弧片103处于与断路器的动触头对应的位置，即引弧片103靠近栅片总成10的第一端11。引弧片103优选设置为和与之靠近的栅片平行设置，本实施例不做限定。
灭弧室101可设置为三个、四个、五个等，优选设置为两个，以免灭弧室沿排列方式的尺寸过小而影响电弧进入各灭弧室101内，确保灭弧室101正常发挥灭弧作用。
本发明还提供一种断路器，包括触头组和对触头组灭弧的灭弧装置，灭弧装置为上述实施例提供的多室灭弧装置。
本实施例提供的断路器应用上述实施例提供的多室灭弧装置，分断电弧能力强，适用于直流电弧分断。当然，本实施例提供的多室灭弧装置还具有上述实施例提供的有关多室灭弧装置的其他效果，在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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。对这些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这些实施例，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)
1.一种多室灭弧装置，用于断路器，其特征在于，包括多个对同一触头组灭弧的灭弧室，每个所述灭弧室分别设有一个栅片组；各所述灭弧室的开口并列，且各所述灭弧室的开口位于所述多室灭弧装置的同侧；
所述栅片组通过导电件沿各所述灭弧室的排列方向依次串联，形成栅片总成；所述栅片总成的两自由端分布于所述多室灭弧装置相对的两端处；
其中，在所述断路器处于分断状态时，所述触头组中动触头靠近所述栅片总成的第一端、静触头的引弧片靠近所述栅片总成的第二端。
2.根据权利要求1所述的多室灭弧装置，其特征在于，相邻两个所述灭弧室中，一个所述栅片组的第一端栅片和另一个所述栅片组的第二端栅片通过导电件连接；
所有所述灭弧室中，各所述第一端栅片与至多一个所述第二端栅片通过所述导电件连接、各所述第二端栅片与至多一个所述第一端栅片通过所述导电件连接。
3.根据权利要求2所述的多室灭弧装置，其特征在于，所述灭弧室包括：
绝缘侧板，所述绝缘侧板为两个，并相对布置；
固定板，所述固定板分别与两个所述绝缘侧板固定连接；
其中，所述灭弧室中栅片组的各栅片两端分别固定于两个所述绝缘侧板，且各所述栅片逐个间隔排布。
4.根据权利要求3所述的多室灭弧装置，其特征在于，相邻两个所述灭弧室的绝缘侧板相互贴紧，所述导电件夹在该相邻两个所述灭弧室中相互贴紧的绝缘侧板之间。
5.根据权利要求4所述的多室灭弧装置，其特征在于，相邻两个所述灭弧室中相互贴紧的两个绝缘侧板中至少一个设有容置槽，所述导电件布置在该容置槽内。
6.根据权利要求3所述的多室灭弧装置，其特征在于，所述灭弧室还包括位于所述栅片和所述固定板之间的零弧网板，所述零弧网板的两端分别固定于两个所述绝缘侧板；所述零弧网板为多个，并间隔设置。
7.根据权利要求3所述的多室灭弧装置，其特征在于，各所述灭弧室的固定板相互固定。
8.根据权利要求1所述的多室灭弧装置，其特征在于，还包括引弧片，所述引弧片固定于所述灭弧室的绝缘侧板，且在所述断路器处于分断状态时，所述引弧片处于与所述断路器的动触头对应的位置。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的多室灭弧装置，其特征在于，所述灭弧室为两个。
10.一种断路器，包括触头组和对所述触头组灭弧的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧装置为权利要求1-9任意一项所述的多室灭弧装置。
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