CN115910642A - 一种电的开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电的开关，包括绝缘外壳、触头系统、灭弧系统、操作机构和接线端子，所述操作机构包括绝缘手柄，所述操作机构或/和所述绝缘手柄的左侧或/和右侧设置有至少一条与所述触头系统相通的电弧通道。本发明的电弧通道设置于开关顶部的绝缘手柄左或/和右侧，通过加长内部电弧通道长度，实现更有利于电弧吸收消散，极大提高了开关在分断故障电流时的安全性及可靠性，在不额外增加灭弧罩的前提下，实现了零飞弧，有效避免了现有开关中电弧造成外部导体击穿的故障。

Description

一种电的开关

技术领域

本发明涉及低压电器领域，尤其涉及一种电的开关。

背景技术

开关是一种常用的电气设备，用于在电路出现诸如短路或过载等的故障时及时中断电路中的电流，由此防止发生意外。随着光伏技术的发展，目前需要用到的塑壳开关额定工作电压已经上升到AC1000V(交流)、DC1500V(直流)，同时要求飞弧距离尽量短，甚至是零飞弧，以确保开关在使用过程中安全、可靠，不会对箱体、柜体造成二次飞弧故障，现有的开关存在以下问题：

1、开关喷弧口设置于开关进线端上部，开关内部的电弧通道较短，开关分断故障电流时，动触头和静触头间产生电弧，使周围空气电离形成高温高压的可导电的游离气体，在进入灭弧室内冷却切割后的残留气体通过喷弧口喷出开关的外部，现有的开关因静触头的一端与进线端的接线螺钉电连接，接线螺钉正对于喷弧口位置。当线路发生故障分断故障电流的过程中，电弧会沿着灭弧室的引弧片引向进线端的接线螺钉，导致接线螺钉与动触头之间直接短路，从而造成分断失效。

2、因电压高，电弧气体直接喷出开关外，飞弧距离会很长，会造成电弧对底板、对相间铜排之间造成击穿、短路；从而造成箱体、柜体内部的二次电弧故障，最终造成开关、箱体、柜体烧毁的严重质量事故。

3、现有的开关一般通过在外侧增加灭弧罩来实现零飞弧，这样不可避免地增加了开关的长度和接线难度，限制了其使用范围。

4、由于常规开关的灭弧罩与本体装配时，拼接处容易有间隙，电弧会沿着间隙喷出，容易造成与外界导体短路。

5、现有开关的电弧从进线端一侧喷出，经过灭弧系统时，灭弧系统上部栅片一般无法充分利用，灭弧效果不理想。

发明内容

基于上述背景，为解决上述问题的至少之一，本发明提供一种电的开关，重新对电弧通道和电弧通道的喷弧口进行布局，通过加长电弧通道的长度和合理设置喷弧口的位置，克服上述问题。

本发明通过如下技术方案实现：

一种电的开关，包括绝缘外壳、触头系统、灭弧系统、操作机构、接线端子，所述操作机构包括绝缘手柄，所述操作机构或/和所述绝缘手柄的左侧或/和右侧设置有至少一条与所述灭弧系统相通的电弧通道。

作为本发明的进一步改进，所述的绝缘外壳的顶部设置有与所述灭弧系统相通的空腔，所述空腔形成所述电弧通道。

作为本发明的进一步改进，所述电的开关具有进线端和出线端，所述电弧通道由所述进线端向出线端延伸或者所述电弧通道由所述进线端向所述出线端延伸一段距离后由另一空腔返回至进线端。

作为本发明的进一步改进，所述电弧通道具有出气口，所述出气口设于所述进线端或/和所述出线端侧的端部或/和侧部。

作为本发明的进一步改进，所述绝缘外壳上设有用于电弧通过的电弧通道进口，所述电弧通道进口设置在所述灭弧系统的上方。

作为本发明的进一步改进，所述电的开关每一相设置一条或多条所述电弧通道，每相之间的所述电弧通道相互绝缘、密封。

作为本发明的进一步改进，所述电弧通道内设置有至少一个隔板或/和金属丝网。

作为本发明的进一步改进，所述的电的开关为单极、两极、三极或四极开关。

作为本发明的进一步改进，每相的灭弧系统对应至少一条所述电弧通道。

本发明的有益效果如下：

1、本发明对电的开关内部的电弧通道及电弧通道的出气口进行重新布局，加长了内部电弧通道的长度，让电弧在电的开关内部进一步吸收消散，从而实现零飞弧，极大地提高了电的开关在分断故障电流时的安全性及可靠性。

2、利用电的开关内部空间来实现零飞弧，不用另外增加灭弧罩，节省了电的开关安装空间，同时接线更为便利，提高电的开关的可适用性及安全性。

3、本发明的电弧通道设在电的开关顶部的操作机构两侧，远离外接导体及开关周围金属支架、底板等，进一步加大与外部导体的电气间隙，可以有效杜绝因电气间隙小而造成外部导体电弧击穿的故障。

4、本发明的电弧通道设置于灭弧系统上方，采用气吹原理，可充分利用灭弧系统上部栅片进行吸收消除电弧，进一步提升灭弧效果。

5、本发明的电弧通道设置消游离装置，防止高温金属粒子和气体喷出，有效避免危及操作者人身安全。

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为本发明一较佳实施例中电的开关内电弧通道的路径示意图；

图2为图1中电的开关顶部的截面图；

图3为图1中电的开关的立体示意图；

图4为图1中电的开关的内部结构图；

图5为图1中电的开关的中盖结构图；

图6为图1中电的开关的上盖结构图；

图7为本发明另一较佳实施例中电的开关的立体图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。

下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件的任何修改、替换和改进。

如图1～图6所示，为本发明提供的一种电的开关，包括绝缘外壳10、触头系统20、灭弧系统30、操作机构40、热磁系统50和接线端子，电的开关还包括设置在绝缘外壳10内的电弧通道100，电弧通道100与灭弧系统30连通，以使得电弧在电的开关内部吸收消散，从而实现零飞弧。

绝缘外壳10包括盖和底座13，盖扣合在底座13的顶部，并与底座13共同围设形成用于收容触头系统20和灭弧系统30的收容腔。进一步的，盖内形成有空腔，空腔通过长短不同的壁分隔或连通，以形成电弧通道100。

盖包括上盖11和中盖12，上盖11包括上盖上壁111、上盖中壁112和上盖端壁113，中盖12包括位于下部的中盖下壁121、位于两侧的中盖侧壁122和位于两端部的中盖端壁123。具体的，电的开关具有相对设置的进线端和出线端，接线端子包括靠近进线端设置的进线端子501和靠近出线端设置的出线端子502，上盖上壁111、上盖侧壁112、上盖端壁123、中盖下壁121、中盖侧壁122和中盖端壁123卡接形成空腔，且中盖端壁123靠近进线端子501的一侧的呈密封设置，以在空腔内形成电弧通道100的同时，防止电弧自进线端喷出。

需要说明的是，在本发明的实施例和附图中，仅以盖呈分体设置为例进行举例说明，在本发明的其他实施例中，盖还可呈一体成型设置，只需保证盖内形成有用于构成电弧通道100的空腔即可。

电弧通道100用于吸收电的开关的分断故障电流时产生的电弧，以提升电的开关的使用安全性和可靠性。在本发明中，至少一条电弧通道100设置在电的开关的顶部并位于操作机构40的旁侧。具体的，操作机构40包括绝缘手柄41，至少一条电弧通道100设置在操作机构40和/或绝缘手柄41的左侧和/或右侧；电弧通道100由位于电的开关顶部的盖内的空腔围设形成，并由电的开关的进线端向出线端延伸，或者，由电的开关的进线端向出线端延伸一段距离后由另一空腔返回至进线端，以进一步提升电弧通道100的长度，方便其对电弧进行吸收。

电弧通道100包括电弧通道进口101以及与电弧通道进口101对应设置的出气口102。电弧通道进口101形成于绝缘外壳10上并设置在灭弧系统30的上方，以实现电弧通道100与灭弧系统30的连通；出气口102设于进线端或/和出线端侧的端部或/和侧部，以使得经灭弧系统30冷却切割后的残留气体经出气口102排出。

在本发明的一较佳实施例中，电弧通道进口101设置在中盖下壁121上，且位于灭弧系统30的上方，以使得电弧通道100与灭弧系统30连通，进一步使得经灭弧系统30处理后的残留气体进入电弧通道100中进行进一步处理。出气口102设置在上盖端壁113上并靠近接线端子的一侧设置，且出气口102与进线端子501上下错位设置，以防止经灭弧系统30处理后的残留气体喷出后直接作用在进线端子501或进线端的连接螺钉上，致使电的开关的分断失败，进一步提升电的开关的使用安全性和稳定性。当然，在本发明的其他实施例中，电弧通道100的出气口102还可以设置在上盖11靠近出线端子501一侧的端部和侧部(如图7)，以可以更有利于电弧的喷出。

优选的，出气口102由开设在上盖端壁113上的多个开孔共同组成，如此设置，可对电弧中的高温金属粒子和气体进行滤除，提升了本发明电的开关使用的安全性，当然在本发明的其他实施例中，出气口102还可呈单一的孔状设置或出气口102内设置有金属网，即，出气口102的具体设置形状、结构及数量可根据实际需要进行选择，于此不与限制。

进一步的，电弧通道100中还可设置有至少一个隔板或/和金属丝网(未图示)，如此设置，当经电弧通道进口101进入电弧通道100内时，电弧中的高温金属粒子和气体可被隔板或/和金属丝网隔档过滤，防止其自出气口102喷出至电的开关的外部，避免伤及操作者的人身安全。

请参阅图1、图2及图4所示，在本发明的一较佳实施例中，电的开关为三极开关，包括位于电的开关的延伸方向(即，接线端子接线的延伸方向)两侧的A相、C相以及位于A相和C相之间的B相，电弧通道100同时设置有4条，其中，A相和C相各对应一条电弧通道100，B相则对应有两条电弧通道100，且位于B项中的2条电弧通道100连通设置，进一步的，A相、B相及C相之间的电弧通道100相互绝缘、密封，具体地，每相的中盖侧壁122和上盖侧壁112卡接，形成相邻相之间电弧通道100的绝缘壁。

本实施例中，4条电弧通道100中的2条电弧通道100设置在操作机构40和/或绝缘手柄41的左侧，2条电弧通道100设置在操作机构40和/或绝缘手柄41的右侧，以对电弧通道100的设置位置进行合理分配，保证每条电弧通道100均具有合理的长度，以实现对电弧的吸收。进一步的，4条电弧通道100的出气口102均设置在上盖端壁113靠近接线端子的一侧，当然在本实施的其他实施方式中，A相和C相两相的出口气102可设置在上盖11的侧部，B相的出气口102可设置在上盖端壁113上，即，在本发明中出气口102的设置位置可根据实际需要进行选择，只需保证电弧通道100具有足够的长度即可。

需要说明的是，在本发明的说明书和实施例中仅以电的开关仅具有三相、灭弧系统30设置有三组为例进行说明，在本发明的其他实施例中，电的开关可设置有一相或多相，每相的上盖上壁111、上盖侧壁112、上盖端壁123、中盖下壁121、中盖侧壁122和中盖端壁123卡接形成与该相对应的电弧通道100，使得电的开关无需另外增加灭弧罩即可对电弧进行吸收。进一步的，电的开关的每一相均设置有一条或多条电弧通道100，且每相之间的电弧通道100相互绝缘、密封设置；同时，每相中的每个灭弧系统30均对应设置有至少一条电弧通道100，以进一步减小电弧对电器的影响。

当使用本发明的电的开关的线路发生故障时，热磁系统50开始动作，触头系统20的动触头与静触头分离后产生电弧，电弧进入灭弧系统30中，并在灭弧系统30中被切割冷却，在气吹原理的作用下，电弧由下自上流经灭弧系统30中的栅片，并利用栅片对电弧进行切割冷却，且经切割冷却后的电弧通过电弧通道进口101进入设置在灭弧系统30的上方的电弧通道100中，并在电弧通道100中被设置其内部的隔板或/和金属丝网进行再次处理，防止高温金属粒子和气体的直接喷出，在保证电的开关的使用效果的同时，提升了电的开关的使用安全性。

综上所述，本发明将电弧通道100设置在电的开关的顶部并控制电弧通道的设置形式，加长了电的开关内部电弧通道100的长度，让电弧在电的开关内部进一步吸收消散，实现了零飞弧，极大地提高了电的开关在分断故障电流时的安全性及可靠性。同时，本申请的电的开关无需额外增加灭弧罩即可实现零飞弧，节省了电的开关的安装空间，同时使得电的开关的接线更为便利，方便电的开关的组装。进一步的，通过设置电弧通道100的出气口102远离外接导体及电的开关周围金属支架、底板等，进一步加大了出气口102与外部导体的电气间隙，可以有效杜绝因电气间隙小而造成外部导体电弧击穿的故障。而将电弧通道100设置于灭弧系统30上方，采用气吹原理，可充分利用灭弧系统30上部的栅片进行吸收消除电弧，进一步提升了电的开关的灭弧效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种电的开关，包括绝缘外壳、触头系统、灭弧系统、操作机构、接线端子，所述操作机构包括绝缘手柄，其特征在于：所述操作机构或/和所述绝缘手柄的左侧或/和右侧设置有至少一条与所述灭弧系统相通的电弧通道。

2.根据权利要求1所述的电的开关，其特征在于：所述的绝缘外壳的顶部设置有与所述灭弧系统相通的空腔，所述空腔形成所述电弧通道。

3.根据权利要求1所述的电的开关，其特征在于：所述电的开关具有进线端和出线端，所述电弧通道由所述进线端向出线端延伸或者所述电弧通道由所述进线端向所述出线端延伸一段距离后由另一空腔返回至进线端。

4.根据权利要求3所述的电的开关，其特征在于：所述电弧通道具有出气口，所述出气口设于所述进线端或/和所述出线端侧的端部或/和侧部。

5.根据权利要求1所述的电的开关，其特征在于：所述绝缘外壳上设有用于电弧通过的电弧通道进口，所述电弧通道进口设置在所述灭弧系统的上方。

6.根据权利要求1所述的电的开关，其特征在于：所述电的开关每一相设置一条或多条所述电弧通道，每相之间的所述电弧通道相互绝缘、密封。

7.根据权利要求6所述的电的开关，其特征在于：所述电弧通道内设置有至少一个隔板或/和金属丝网。

8.根据权利要求1所述电的开关，其特征在于：所述的电的开关为单极、两极、三极或四极开关。

9.根据权利要求1所述的电的开关，其特征在于：每相的灭弧系统对应至少一条所述电弧通道。

Images