CN116190175A - 一种灭弧断路保护器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种灭弧断路保护器，包括：基座，基座设有开口以及位于开口两侧的透气通道，透气通道中设有过滤器；电极板，电极板上设有可供透气通道穿过的第一通孔，电极板设置于基座上，且电极板与基座内部凹腔形成一消弧腔；上盖，上盖设有可供透气通道穿过的第二通孔以及对应开口的上盖腔体，上盖腔体中设有气体发生器和冲头，冲头的尖端朝向电极板，冲头与气体发生器之间形成密闭空间；引弧装置，设置于消弧腔中，引弧装置包括至少一具有导磁性的引弧板。有益效果：通过设置具有导磁性的引弧板，在电极板被冲断产生电弧时，电弧受到电磁力作用向导磁性好的引弧板延伸，使得电弧进一步减弱，结构简单且灭弧功能效率高。

Description

一种灭弧断路保护器

技术领域

本发明涉及断路保护器技术领域，尤其涉及一种灭弧断路保护器。

背景技术

随着科技的进步、环保意识的增强以及政策的大力推动下，近年来新能源汽车产业得到迅猛发展。液态锂电池由于其具有容量大、循环使用寿命长、可安全快速充放电及优良的高低温放电性能等诸多优点，是目前新能源汽车最受欢迎的动力来源。但当新能源车发生碰撞时，液态锂电池受到冲击、挤压造成电池短路，液态电解质里易燃的有机溶剂伴随着电池内部的大量热量，极易造成起火甚至爆炸，对驾乘人员的生命和财产安全造成威胁。同时动力电池在向高电压、大电流方向发展。因此，对新能源车在受到碰撞时的电池保护尤为重要。现有的灭弧断路保护器无法满足高电压、大电流方向发展的电池保护的使用需求。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种灭弧断路保护器。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：

一种灭弧断路保护器，包括：

一基座，所述基座设有一开口以及位于所述开口两侧的透气通道，所述透气通道中设有一过滤器；

一电极板，所述电极板上设有可供所述透气通道穿过的第一通孔，所述电极板设置于所述基座上，所述电极板的两端分别自所述基座两端伸出，且所述电极板与所述基座内部凹腔形成一消弧腔；

一上盖，所述上盖设有可供所述透气通道穿过的第二通孔以及对应所述开口的上盖腔体，所述上盖腔体中设有一气体发生器和一冲头，所述冲头的尖端朝向所述电极板，所述冲头背向所述尖端的一端与所述气体发生器之间形成一密闭空间；

一引弧装置，设置于所述消弧腔中，所述引弧装置包括至少一具有导磁性的引弧板，用于对所述电极板被所述冲头冲断时产生电弧进行灭弧处理。

优选地，还包括：增强消弧器，设置于所述消弧腔中，且所述增强消弧器位于所述开口的下方，所述增强消弧器的顶面接近于所述引弧板的梢部。

优选地，所述增强消弧器为实心的吸热块体；或者

所述增强消弧器为装有消弧介质的绝缘腔体；所述消弧介质为气体或液体。

优选地，所述增强消弧器的顶面设有一覆盖薄膜的开孔，所述薄膜在满足预定条件后被触发，使得所述增强消弧器通过所述开孔与所述消弧腔连通。

优选地，所述预定条件为受到所述冲头的冲击力或者温度达到预设阈值。

优选地，所述引弧板包括多个；

多个所述引弧板分别位于所述开口下方且间隔一预定距离呈梯度堆叠设置，所述多个引弧板的梢部弧形方向一致；或者

多个所述引弧板分别位于所述开口的下方两侧，且间隔一预定距离呈梯度堆叠设置，两侧所述引弧板的梢部弧形方向相背。

优选地，所述引弧板的梢部具有一缺口。

优选地，所述引弧板的梢部与所述电极板之间呈一预定角度设置。

优选地，所述过滤器包括自所述消弧腔向外界依次设置的第一过滤体、和/或第二过滤体、和/或第三过滤体；所述过滤器还包括与外界接触的透气孔。

优选地，还包括：密封圈，设置于所述电极板与所述上盖之间。

本发明技术方案的优点或有益效果在于：

本发明通过设置具有导磁性的引弧板，在电极板被冲断产生电弧时，电弧受到电磁力作用向导磁性好的引弧板延伸，使得电弧进一步拉长，同时被引弧板减弱成弱电弧，结构简单且灭弧功能效率高。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中，灭弧断路保护器的立体示意图；

图2为本发明较佳实施例中，灭弧断路保护器的侧视图；

图3为本发明较佳实施例中，灭弧断路保护器沿B-B方向的剖面结构图；

图4为本发明较佳实施例中，灭弧断路保护器沿B-B方向的剖面平面示意图；

图4为本发明较佳实施例中，引弧装置的结构示意图；

图5为本发明较佳实施例中，引弧板的结构示意图；

图6为本发明较佳实施例中，引弧板的侧视图；

图7为本发明较佳实施例中，引弧板的俯视图；

图8为本发明一较佳实施例中，去除增强消弧器引弧板对称设置的灭弧断路保护器沿B-B方向的剖面平面示意图；

图9为本发明另一较佳实施例中，去除增强消弧器且引弧板同向成梯度排列的灭弧断路保护器沿B-B方向的剖面平面示意图。

附图标记说明：

100、基座；200、上盖；210、上盖腔体；230、消弧腔；300、电极板；310、螺栓孔；400、消弧底座；500、固定块；600、引弧板；610、根部；620、中间部；630、梢部；700、过滤器；710、第一过滤体；720、第二过滤体；730、第三过滤体；740、透气孔；800、气体发生器；900、冲头；950、增强消弧腔。

具体实施方式

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

实施例1

如图1-图4所示，本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种灭弧断路保护器，包括：

一基座，基座设有一开口以及位于开口两侧的透气通道，透气通道中设有一过滤器700；

一电极板300，电极板300上设有可供透气通道穿过的第一通孔，电极板300设置于基座上，电极板300的两端分别自基座两端伸出，且电极板300与基座内部凹腔形成一消弧腔230；

一上盖200，上盖200设有可供透气通道穿过的第二通孔以及对应开口的上盖腔体210，上盖腔体210中设有一气体发生器800和一冲头900，冲头900的尖端朝向电极板300，冲头900背向尖端的一端与气体发生器800之间形成一密闭空间；

一引弧装置，设置于消弧腔230中，引弧装置包括至少一具有导磁性的引弧板600，用于对电极板300被冲头900冲断时产生电弧进行灭弧处理。

具体的，在本实施例中，灭弧断路保护器包括基座、电极板300、上盖200和引弧装置；其中，基座包括外壳100和消弧底座400，外壳100的一面无底，且无底的一面与上盖200可合拢匹配，外壳100和上盖200均是绝缘体，消弧底座400设置于外壳100内腔中，消弧底座400设有开口以及位于开口两侧的透气通道，透气通道中设有过滤器700；电极板300置于基座与上盖200之间，电极板300的中间部分悬置在上盖腔体210和基座凹腔之间，电极板300两端均伸出基座两端的外面，电极板300伸出的两端上分别还设有螺栓孔310，电极板300与基座凹腔形成消弧腔230，消弧腔400经上述过滤器700与外界连通。

还设有气体发生器800和冲头900，气体发生器800设置于上盖腔体210内部；冲头900设置于气体发生器800与电极板300之间的上盖腔体210内部，且冲头900的尖端朝向电极板300，冲头900背向尖端的一端与气体发生器800之间形成一密闭空间，由于密闭空间的存在，气体发生器800被触发时产生的气体带动冲头900，从而使得尖端冲断电极板300产生电弧。

引弧装置设置于消弧腔230的内部，引弧装置包括具有导磁性的引弧板600，引弧板600具有根部610、中间部620和呈弧形的梢部630。通过设置具有导磁性的引弧板600，在电极板300被冲断产生电弧时，电弧受到电磁力作用向导磁性好的引弧板600延伸，且冲断后的电极板300与呈弧形的梢部630存在一定的夹角，使得电弧进一步拉长，同时被引弧板减弱成弱电弧，结构简单且灭弧功能效率高。

进一步的，上述冲头900靠近气体发生器800一端的形状与上盖200腔体的截面形状相同或相近，用于在气体发生器800与冲头900之间形成密闭空间。冲头900远离气体发生器800一端的形状可以是圆锥形，或其他可以提高冲击接触面压强的形状，如三角锥形。

作为优选的实施方式，其中，如图3和图4所示，还包括：增强消弧器950，设置于消弧腔230中，且增强消弧器950位于开口的下方，增强消弧器950的顶面接近于引弧板600的梢部630。

具体的，在本实施例中，通过设置增强消弧器950，来进一步起到消弧的作用。进一步的，上述增强消弧器950可以是圆柱体或立方体，圆柱体或立方体底面固定于消弧腔230底部，圆柱体或立方体顶面接近于引弧板600的梢部630。

作为优选的实施方式，其中，增强消弧器950为实心的吸热块体。

具体的，在本实施例中，增强消弧器950可以是使电弧降温的实心吸热块体，用来吸收电弧热量，降低电弧温度，对电弧的充分熄灭起到补充作用，达到消弧的目的。

作为优选的实施方式，其中，增强消弧器950为装有消弧介质的绝缘腔体。

作为优选的实施方式，其中，消弧介质为气体或液体。

作为优选的实施方式，其中，增强消弧器950的顶面设有一覆盖薄膜的开孔，薄膜在满足预定条件后被触发，使得增强消弧器950通过开孔与消弧腔230连通。

作为优选的实施方式，其中，预定条件为受到冲头900的冲击力或者温度达到预设阈值。

具体的，在本实施例中，增强消弧器950也可以具有内部腔体，内部腔体内填充有助于消弧的气体或绝缘油等消弧介质；增强消弧器950的顶面设置有开孔，开孔用于连通内部腔体和消弧腔230，开孔处设有薄膜，由冲头900冲击或达到一定温度而触发，使消弧气体或绝缘油释放到消弧腔230中，对电弧的充分熄灭起到补充作用，达到消弧的目的。

进一步的，通过设置引弧板600、增强消弧器950，来实现灭弧断路保护器在环境中冲击断开电极板300产生较强电弧时，可以及时、充分消灭电弧，防止可能引起的电力系统短路故障、起火爆炸危险等严重后果。

作为优选的实施方式，其中，如图4所示，引弧板600包括多个；

多个引弧板600分别位于开口的下方两侧，且间隔一预定距离呈梯度堆叠设置，两侧引弧板600的梢部630弧形方向相背。

具体的，在本实施例中，引弧板600的数量可以设置为两个或更多，两个或更多引弧板间隔一定距离、呈梯度堆叠设置在一个固定块500上，作为一组。通过对称设置多组呈弧形的引弧板600，当产生电弧时，附近的磁场会向导磁性好的两个或多个引弧板600延伸，产生朝引弧板600方向的抽吸作用，使得电弧分成两个或多个以引弧板600为基础的部分电弧，实现迅速、高效的灭弧效果。

作为优选的实施方式，其中，如图5、图6和图7所示，引弧板600的梢部630具有一缺口。

具体的，在本实施例中，通过对引弧板600的梢部630进行缺口设计，“缺口结构”使得电极板300被冲断时产生的电弧进一步拉长分成弱电弧，直至电弧熄灭，实现迅速、高效的灭弧效果。

作为优选的实施方式，其中，引弧板600的梢部630与电极板300之间呈一预定角度设置。

具体的，在本实施例中，呈弧形的引弧板600的梢部与呈一定角度与上述电极板300的中间悬置部分靠近，使得电极板300被冲断时产生的电弧进一步拉长，同时被两个或多个引弧板分成两个或多个弱电弧，直至电弧熄灭。

进一步的，上述断开后的电极板300与梢部630形成一定角度。该形成的角度可以是锐角，使得电弧在电磁力作用下向梢部630移动、拉长，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而熄灭，来达到快速消弧的效果。

进一步的，上述两个或多个引弧板600可以是导磁性更好的材料。

作为优选的实施方式，其中，过滤器700包括自消弧腔230向外界依次设置的第一过滤体710、和/或第二过滤体720、和/或第三过滤体730和透气孔740；过滤器700还包括与外界接触的透气孔。

具体的，在本实施例中，通过在透气通道中设置过滤器700，用于在气体发生器800被触发时产生的高温、烟尘颗粒、有害气体分别进行针对性的充分处理，达到降温、过滤固体颗粒和过滤有害气体的目的，降低产品使用对环境的危害。过滤器700包括第一过滤体710、第二过滤体720、第三过滤体730和透气孔740，消弧腔230经第一过滤体710、第二过滤体720、第三过滤体730、透气孔740与外界连通。其中，上述第一过滤体710可以是网状结构的金属材料，用于降温、过滤较大固体颗粒；上述第二过滤体720用于过滤细小颗粒和有害气体；上述第三过滤体730用于对有害气体进一步过滤。

进一步的，过滤器700可以根据实际应用设置或不设置一个或多个第一过滤体710、第二过滤体720、第三过滤体730。例如，将第一过滤体710、第二过滤体720、第三过滤体730分别设置一个或多个，或者也可以不设置第一过滤体710、或第二过滤体720、或第三过滤体730。进一步的，还可根据实际应用改变第一过滤体710、第二过滤体720、第三过滤体730的设置先后顺序。

作为优选的实施方式，其中，还包括：密封圈(图中未示出)，设置于电极板300与上盖200之间。

具体的，在本实施例中，通过在电极板300与上盖200之间设置密封圈，用于保证电极板300与气体发生器800之间的气密性。

进一步的，上述电极板300可以是金属或合金，或金属材料与非金属材料组合制成。

本发明实施例通过对称设置多组呈弧形的引弧板600、对引弧板梢部630进行缺口设计以及设置增强消弧器950，实现在电极板300被冲断时，对产生的较强电弧达到迅速、高效灭弧效果，适应于高电压、大电流的应用环境。

实施例2

如图8所示，本发明实施例2提供一种灭弧断路保护器，与实施例1的区别在于：去除了增强消弧器950的设置，其他结构与实施例1相同，在此不再赘述。

本发明实施例通过对称设置多组呈弧形的引弧板600、对引弧板600的梢部630进行缺口设计，即可实现迅速、高效灭弧效果，适用于常规电压、电流应用环境。

实施例3

如图9所示，本发明实施例3提供一种灭弧断路保护器，作为优选的实施方式，其中，引弧板600包括多个；

多个引弧板600分别位于开口下方且间隔一预定距离呈梯度堆叠设置，多个引弧板600的梢部630弧形方向一致。

具体的，在本实施例中，引弧板的数量可以设置为两个或更多，两个或更多引弧板固定设置在一个固定块500上，且两个或更多引弧板间隔一定距离、同向成梯度排列。

与实施例1的区别在于：去除了增强消弧器950的设置，同时设置于消弧腔400内部的多个引弧板600同向成梯度排列，其他结构与实施例1相同，在此不再赘述。

本发明实施例中呈弧形的引弧板600同向成梯度排列、且对引弧板梢部630进行缺口设计，可实现迅速、高效灭弧效果，适用于常规电压、电流应用环境。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种灭弧断路保护器，其特征在于，包括：

一基座，所述基座设有一开口以及位于所述开口两侧的透气通道，所述透气通道中设有一过滤器；

一电极板，所述电极板上设有可供所述透气通道穿过的第一通孔，所述电极板设置于所述基座上，所述电极板的两端分别自所述基座两端伸出，且所述电极板与所述基座内部凹腔形成一消弧腔；

一上盖，所述上盖设有可供所述透气通道穿过的第二通孔以及对应所述开口的上盖腔体，所述上盖腔体中设有一气体发生器和一冲头，所述冲头的尖端朝向所述电极板，所述冲头背向所述尖端的一端与所述气体发生器之间形成一密闭空间；

一引弧装置，设置于所述消弧腔中，所述引弧装置包括至少一具有导磁性的引弧板，用于对所述电极板被所述冲头冲断时产生电弧进行灭弧处理。

2.根据权利要求1所述的灭弧断路保护器，其特征在于，还包括：增强消弧器，设置于所述消弧腔中，且所述增强消弧器位于所述开口的下方，所述增强消弧器的顶面接近于所述引弧板的梢部。

3.根据权利要求2所述的灭弧断路保护器，其特征在于，所述增强消弧器为实心的吸热块体；或者

所述增强消弧器为装有消弧介质的绝缘腔体；所述消弧介质为气体或液体。

4.根据权利要求2所述的灭弧断路保护器，其特征在于，所述增强消弧器的顶面设有一覆盖薄膜的开孔，所述薄膜在满足预定条件后被触发，使得所述增强消弧器通过所述开孔与所述消弧腔连通。

5.根据权利要求4所述的灭弧断路保护器，其特征在于，所述预定条件为受到所述冲头的冲击力或者温度达到预设阈值。

6.根据权利要求1所述的灭弧断路保护器，其特征在于，所述引弧板包括多个；

多个所述引弧板分别位于所述开口下方且间隔一预定距离呈梯度堆叠设置，所述多个引弧板的梢部弧形方向一致；或者

多个所述引弧板分别位于所述开口的下方两侧，且间隔一预定距离呈梯度堆叠设置，两侧所述引弧板的梢部弧形方向相背。

7.根据权利要求1所述的灭弧断路保护器，其特征在于，所述引弧板的梢部具有一缺口。

8.根据权利要求1所述的灭弧断路保护器，其特征在于，所述引弧板的梢部与所述电极板之间呈一预定角度设置。

9.根据权利要求4所述的灭弧断路保护器，其特征在于，所述过滤器包括自所述消弧腔向外界依次设置的第一过滤体、和/或第二过滤体、和/或第三过滤体；所述过滤器还包括与外界接触的透气孔。

10.根据权利要求1所述的灭弧断路保护器，其特征在于，还包括：密封圈，设置于所述电极板与所述上盖之间。

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