CN117203734A - 断路部及包括其的空气断路器 - Google Patents
断路部及包括其的空气断路器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117203734A CN117203734A CN202280030582.0A CN202280030582A CN117203734A CN 117203734 A CN117203734 A CN 117203734A CN 202280030582 A CN202280030582 A CN 202280030582A CN 117203734 A CN117203734 A CN 117203734A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arc
- fixed contact
- contact
- slider
- grill
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 145
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 19
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 7
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H31/02—Details
- H01H31/023—Base and stationary contacts mounted thereon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/08—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
本发明涉及一种断路部及包括其的空气断路器,其中,断路部包括:固定触头;可动触头,向着朝所述固定触头的方向或远离所述固定触头的方向移动;固定触头架,在下端配置有所述固定触头,朝上部延伸;下滑件,向所述固定触头的上侧延伸而配置,所述下滑件的一端结合于所述固定触头架,另一端形成为与所述固定触头架隔开;以及磁铁部,配置在所述下滑件和所述固定触头架之间,在所述固定触头和所述可动触头之间形成磁场,以向外侧引导在所述固定触头和所述可动触头分离时产生的电弧的路径。
Description
技术领域
本发明涉及断路部及包括其的空气断路器,更具体而言,涉及一种能够有效地熄灭因电流被切断而产生的电弧的断路部及包括其的空气断路器。
背景技术
断路器是指,能够通过固定触头和可动触头的接触和分离来允许或切断与外部的通电的设备。设置于断路器的固定触头和可动触头分别与外部的电源或负载可通电地连接。
可动触头可移动地设置于断路器。可动触头可以向着朝固定触头的方向或远离固定触头的方向移动。若可动触头和固定触头接触,则断路器可以与外部的电源或负载可通电地连接。
当过电流或异常电流在断路器流动时,处于接触状态的可动触头和固定触头彼此分离。此时,在可动触头和固定触头之间通电的电流变化为电弧(arc)的形式且沿可动触头延伸(extend),而不会立即熄灭。
电弧可以被定义为,高温高压的电子的流动。因此,若所产生的电弧在断路器内部空间长时间滞留,则断路器的各个构成要素可能会损坏。另外,若电弧在没有其他处理过程的情况下排出到断路器的外部,则用户可能受到伤害。
因此,通常,在断路器设置有用于熄灭(extinguish)并排出电弧的熄灭装置。所产生的电弧通过熄灭装置,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。
因此,所产生的电弧必须快速地引导到电弧熄灭装置。
然而,在直流空气断路器中流有小电流的直流空气断路器的情况下,所产生的电弧力相对较小。另外,在直流的情况下,电流中不存在0点,因此与交流电流相比更难熄灭电弧。
尤其,在直流空气断路器中切断小电流时,在内部产生的电弧力相对较弱,因此,发生切断后产生的电弧无法移动至电弧熄灭部的格栅的问题。如上所述,未被熄灭的电弧滞留在可动触头和固定触头附近,从而导致触头熔化等问题。
因此,如上所述,需要考虑用于有效地熄灭在直流空气断路器中小电流被切断时产生的电弧。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于,提供一种具有能够解决上述问题的结构的断路部及包括其的空气断路器。
首先,本发明的一目的在于,提供一种具有能够快速地熄灭和移动所产生的电弧的结构的断路部及包括其的空气断路器。
另外,本发明的一目的在于,提供一种具有能够使在直流断路器中小电流被切断时产生的电弧快速地移动到格栅并熄灭的结构的电弧熄灭部及包括其的空气断路器。
另外,本发明的一目的在于,提供一种具有形成与电弧的移动路径相关的磁场的磁铁和强磁性体不因电弧而损坏的结构的断路部及包括其的空气断路器。
另外,本发明的一目的在于,提供一种无需为具有形成与电弧的移动路径相关的磁场的磁铁和强磁性体而过多地设计变更的结构的断路部及包括其的空气断路器。
另外,本发明的一目的在于,提供一种即使具有形成与电弧的移动路径相关的磁场的磁铁和强磁性体,也不会过多地增加占用空间的结构的断路部及包括其的空气断路器。
另外,本发明的一目的在于,提供一种即使具有磁铁和强磁性体,也能够确保所产生的电弧的熄灭路径的结构的断路部及包括其的空气断路器。
解决问题的技术方案
为了实现上述目的,本发明提供一种断路部,其包括:固定触头;可动触头,向着朝所述固定触头的方向或远离所述固定触头的方向移动;固定触头架,在下端配置有所述固定触头,朝上部延伸;下滑件,向所述固定触头的上侧延伸而配置,所述下滑件的一端结合于所述固定触头架,另一端形成为与所述固定触头架隔开;以及磁铁部,配置在所述下滑件和所述固定触头架之间,在所述固定触头和所述可动触头之间形成磁场,以向外侧引导在所述固定触头和所述可动触头分离时产生的电弧的路径。
另外,所述下滑件与所述固定触头架隔开的距离可以随着靠近上侧而变长。
另外,所述下滑件可以包括弯折部,所述弯折部形成在所述下滑件的两端之间,使得所述下滑件与所述固定触头架构成的角度发生变化。
另外,所述磁铁部的形状可以形成为,填充在所述下滑件和所述固定触头架之间形成的空间。
另外,所述磁铁部包括分截成复数个的复数个磁铁,复数个所述磁铁可以沿横向或纵向层叠而形成。
另外,所述磁铁部可以包括配置在彼此相反的面且被磁化为N极的第一面和被磁化为S极的第二面,所述第一面可以配置在与所述固定触头相邻的方向上。
另外,所述磁铁部可以朝所述下滑件的两侧方向中的至少一方向凸出延伸。
另外,所述磁铁部可以从所述下滑件的背面朝所述可动触头凸出延伸。
另外,所述磁铁部还可以包括:磁铁,配置在所述下滑件的背面;以及绝缘部,配置成包围所述磁铁和所述下滑件之间的露出面。
另外,所述固定触头架向上部延伸,可以以与所述下滑件侧构成规定的角度的方式延伸。
另外,断路部还可以包括可动触头架,配置有所述可动触头且包括至少一部分区域朝上部延伸的延伸部;以及凸出触头,与所述可动触头隔开,配置在所述延伸部上。
另外,所述凸出触头在所述可动触头与所述固定触头接触的状态下可以与所述下滑件接触。
另外,本发明提供一种空气断路器,其包括:电弧熄灭部,包括复数个侧板和结合在所述侧板之间的格栅;以及断路部,与所述电弧熄灭部相邻配置,所述断路部包括:固定触头;可动触头,向着朝所述固定触头的方向或远离所述固定触头的方向移动;固定触头架,在下端配置有所述固定触头,朝上部延伸;下滑件,向所述固定触头的上侧延伸而配置,所述下滑件的一端结合于所述固定触头架的所述固定触头架,另一端形成为与所述固定触头架隔开;以及磁铁部,配置在所述下滑件和所述固定触头架之间,在所述固定触头和所述可动触头之间形成磁场,以向外侧引导在所述固定触头和所述可动触头分离时产生的电弧的路径。
另外,所述格栅可以延伸为具有与所述磁铁部的中央部对应的长度。
另外,所述格栅可以包括从宽度方向的两端向下部延伸的格栅支腿,以能够形成由固定触头和可动触头分离而产生的电弧引起的感应磁场。
另外,所述格栅支腿可以与所述侧板的端部相邻地延伸。
另外,所述格栅支腿可以包括:第一格栅支腿,从所述格栅的宽度方向的一端延伸;以及第二格栅支腿,从所述第一格栅支腿的相反侧延伸,所述第一格栅支腿和所述第二格栅支腿的宽度可以相同。
另外,空气断路器还包括向所述可动触头的上侧延伸的凸出触头,所述格栅支腿从两侧包围所述凸出触头。
另外,所述第一格栅支腿和所述第二格栅支腿可以形成为,具有比所述第一格栅支腿或所述第二格栅支腿与所述凸出触头之间的距离即气隙的长度更宽的宽度。
另外,所述下滑件与所述固定触头架隔开的距离可以随着靠近上侧而变长。
另外,所述磁铁部的形状可以形成为,填充在所述下滑件和所述固定触头架之间形成的空间。
另外,所述磁铁部包括配置在彼此相反的面且被磁化为N极的第一面和被磁化为S极的第二面,所述第一面可以配置在与所述固定触头相邻的方向上。
另外,所述固定触头架向上部延伸,可以以与所述下滑件侧构成规定的角度的方式延伸。
另外,在所述固定触头和所述可动触头分离的跳闸状态下,在所述下滑件和所述可动触头之间的空间以及所述格栅的下侧空间可以形成向产生的电弧施加电磁力的磁场区域。
另外,在所述磁场区域可以施加由所述磁铁部产生的磁场以及由所产生的电弧感应的所述格栅支腿引起的感应磁场。
发明效果
根据本发明的实施例,可以实现如下效果。
首先,在断路部具有磁铁部。固定触头和可动触头分离而产生的电弧因磁铁部形成的磁场而受到朝格栅的方向的电磁力。因此,电弧的路径沿从固定触头和可动触头通过格栅和电弧熄灭部排出到外部的方向形成。由此,所产生的电弧可以被快速地熄灭和移动。
另外,根据本发明的一实施例,通过由磁铁部形成的磁场,形成根据电弧的电流的流动,使电弧向左侧或右侧方向移动的电弧引导路径A.P,从而可以更快速地向电弧熄灭部的格栅施加电弧。
另外,因由磁铁部形成的磁场而电弧受到的电磁力与电弧的电流流动方向无关地向着朝电弧熄灭部的格栅的方向施加到电弧,因此具有与电弧的电流流动方向无关地能够快速地熄灭电弧的优点。
另外,在磁铁部具有绝缘部。磁铁通过绝缘部而被密闭,从而与外部的连通被切断。因此,磁铁不向电弧流动的空气断路器的内部空间露出。由此,磁铁不会因所产生的电弧的热量或压力而损坏。
磁铁部配置在固定触头架和下滑件之间的空间。因此,无需为具有用于形成磁场的磁铁而空气断路器的其他构成要素以及配置方式的设计变更。
此外,磁铁与产生电弧的起始点相邻配置。因此,在产生电弧时可以快速地执行熄灭。
由于磁铁部形成的磁场,所产生的电弧可以朝格栅流动。因此,可以确保所产生的电弧的熄灭路径。
另外,本发明具有跳闸状态中第一状态下固定触头和可动触头分离的状态下接触的凸出触头和下滑件以及在第二状态下分离的凸出触头和下滑件,从而使在直流空气断路器中小电流被切断时产生的电弧更靠近格栅。由此,具有所产生的电弧更容易地通过格栅施加和熄灭的优点。
另外,本发明可以在凸出触头和格栅支腿之间形成气隙。由于具有气隙,因此电弧产生区域的压力变高,从而所产生的电弧可以受到上升的力。由此,电弧更容易地施加到格栅或格栅支腿,从而可以被快速地熄灭。
附图说明
图1是示出本发明一实施例的空气断路器的立体图。
图2是示出在图1的空气断路器中去除背面盖的状态的立体图。
图3是示出在图1的空气断路器中去除背面盖的状态的主视图。
图4是示出在图1的空气断路器中去除背面盖的状态的俯视图。
图5是示出在图1的空气断路器中去除背面盖的状态的剖视图。
图6和图7是从彼此不同的方向示出设置于图1的空气断路器的电弧熄灭部的一实施例的立体图。
图8是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的主视图。
图9是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的俯视图。
图10是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的侧视图。
图11是表示图6所示的可动触头架的立体图。
图12是表示图5所示的断路部和电弧熄灭部的立体图。
图13是表示图12所示的断路部和电弧熄灭部的凸出触头和下滑件、固定触头和可动触头在跳闸状态即第一状态下接触或分离的形态的局部放大图。
图14是表示图12所示的断路器和电弧熄灭部处于跳闸状态的状态的立体图。
图15从不同的方向观察图14所示的断路器和电弧熄灭部的立体图。
图16是表示图15所示的断路器和电弧熄灭部的主视图。
图17是表示图14所示的断路器和电弧熄灭部处于跳闸状态的状态下的磁场M.F和磁场区域M.F.A的立体图。
图18至图23是用于说明在产生电弧时由格栅支腿的磁场和磁铁部的磁场形成的电弧引导路径A.P的概念图。
图24是示出在本发明另一实施例的空气断路器中去除背面盖的状态的剖视图。
图25是用于示例性地说明根据本发明的一些实施例形成的磁铁的形状的图。
图26和图27是从彼此不同的方向示出设置于图1的空气断路器的电弧熄灭部的另一实施例的立体图。
图28是示出设置于图1的空气断路器的断路部的另一实施例的立体图。
图29是示出设置于图1的空气断路器的断路部的又一实施例的立体图。
图30是用于说明在图28的断路部中因磁铁部而形成的磁场的图。
图31和图32分别是用于说明根据可动触头和固定触头分离时产生的电弧的电流方向,在磁铁部形成的磁场向电弧施加的力的方向的图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明实施例的空气断路器。
以下,为了在说明中明确本发明的特征,可以省略对部分构成要素的说明。
1.术语的定义
以下说明中所使用的术语“通电”是指,在一个以上的构件之间彼此传递电流或电信号。
以下说明中所使用的术语“磁铁”是指,能够磁化磁性体或产生磁场的任意物体。在一实施例中,磁铁可以是永磁铁(permanent magnet)或电磁铁(electromagnet)。
以下说明中所使用的术语“空气断路器(Air Circuit Breaker)”是指,构成为利用空气或压缩空气来熄灭电弧的断路器。以下说明的各个构成的前提是适用于空气断路器。
只是,以下说明的各个构成也可以适用于空气断路器、压缩空气断路器、气体断路器、油(oil)断路器以及真空断路器等。
以下说明中所使用的术语“磁场(Magnetic Field,M.F)”是指,由磁铁形成的磁场。或者,由彼此相邻配置的复数个磁铁形成的磁场。即,磁场M.F是指,由一个或复数个磁铁形成的磁场。
术语“磁场区域(Magnetic Field Area,M.F.A)”是指,由磁铁等形成的磁场的区域。尤其,是指由磁铁或被磁化的磁性体形成的磁场影响产生电弧的区间的位置。
“电弧产生区域(Arc-generation Area,A.A)”是指,产生电弧的区域。是指可动触头和固定触头分离而产生电弧的可能性高的区域,尤其,是指在有凸出触头的情况下凸出触头和下滑件分离而产生电弧的可能性高的区域。
“电弧引导路径(Arc-guided Path,A.P)”是指,由本发明一实施例的磁铁部产生的电弧因洛伦兹力而受到的电磁力的方向。电弧通过由洛伦兹力引起的电磁力,电弧的路径可以被引导。
以下说明中所使用的术语“上侧”、“下侧”、“右侧”、“左侧”、“前方侧”以及“后方侧”可以通过图1所示的坐标系来理解。
2.本发明一实施例的空气断路器10的说明
参照图1至图25,本发明一实施例的空气断路器10包括盖部100、驱动部200、断路部300以及电弧熄灭部600。
(1)盖部100的说明
参照图1至图5,本发明一实施例的空气断路器10包括盖部100。
盖部100形成空气断路器10的外形。另外,盖部100在内部形成空间,可以安装用于空气断路器10的动作的各个构成要素。即,盖部100起到一种罩体(housing)的功能。
盖部100可以由高耐热性、高刚性的材料形成。这是为了防止安装在其内部的各个构成要素受损,并且防止因在内部产生的电弧而损坏。在一实施例中,盖部100可以由合成树脂或增强塑料形成。
在图示的实施例中,盖部100具有以上下方向为高度的四棱柱形状。盖部100的形状可以是能够在内部安装用于空气断路器10的动作的构成要素的任意形状。
盖部100的内部空间与外部通电。在盖部100的内部安装的各个构成要素可以与外部的电源或负载可通电地连接。
在图示的实施例中,盖部100包括上部盖110和下部盖120。
上部盖110形成盖部100的上侧。上部盖110位于下部盖120的上侧。在一实施例中,上部盖110和下部盖120可以一体形成。
在上部盖110的内部形成有空间。在所述空间安装有设置于空气断路器10的各种构成要素。在一实施例中,在上部盖110的内部空间可以安装有断路部300和电弧熄灭部600等。
上部盖110的内部空间与下部盖120的内部空间连通。断路部300等构成要素可以横跨上部盖110的内部空间和下部盖120的内部空间而被容纳。
在上部盖110的一侧即图示的实施例中的上侧面设置有电弧熄灭部600。电弧熄灭部600可以向上部盖110的上侧面部分地露出。上部盖110的内部空间中产生的电弧在通过电弧熄灭部600的同时熄灭,并可以排出到空气断路器10的外部。
断路部300的固定触头架310向上部盖110的另一侧即图示的实施例中的前方侧露出。固定触头架310可以通过所述露出的部分与外部的电源或负载可通电地连接。
在图示的实施例中,上部盖110包括第一上部盖111和第二上部盖112。
第一上部盖111构成为,覆盖空气断路器10的上侧的一侧即图示的实施例中的前方侧。第一上部盖111利用任意紧固装置与第二上部盖112结合。
在第一上部盖111形成有开口部。通过所述开口部,固定触头架310可以向外部露出。在图示的实施例中,所述开口部沿左右方向形成三个。
第二上部盖112构成为,覆盖空气断路器10的上侧的另一侧即图示的实施例中的后方侧。第二上部盖112利用任意紧固装置与第一上部盖111结合。
下部盖120形成盖部100的下侧。下部盖120位于上部盖110的下侧。
在下部盖120的内部形成有空间。在所述空间安装有设置于空气断路器10的各种构成要素。在一实施例中,在下部盖120的内部空间可以安装有驱动部200和断路部300等。
下部盖120的内部空间与上部盖110的内部空间连通。断路部300等构成要素可以横跨下部盖120的内部空间和上部盖110的内部空间而被容纳。
在下部盖120的一侧即图示的实施例中的前方设置有断路部300的可动触头架320。可动触头架320可以通过形成于下部盖120的开口部向外部露出。可动触头架320可以通过所述露出的部分与外部的电源或负载可通电地连接。
(2)驱动部200的说明
参照图1至图5,本发明一实施例的空气断路器10包括驱动部200。
驱动部200随着断路部300的固定触头311和可动触头321分离而旋转,从而执行跳闸动作(trip mechanism)。由此,空气断路器10可以切断与外部的通电,用户可以识别已执行了用于切断通电的动作。
驱动部200容纳于空气断路器10的内部。具体而言,驱动部200部分地容纳于盖部100内部的空间。另外,驱动部200的其余部分容纳于未标记的设置在盖部100的一侧(图示的实施例中的后方侧)的壳体的内部。
驱动部200与断路部300连接。具体而言,驱动部200的横杆220构成为,随着断路部300的可动触头架320的旋转而一起旋转。
因此,若断路部300的可动触头架320旋转移动,则驱动部200可以一起旋转。驱动部200可旋转地容纳于空气断路器10的内部。
在图示的实施例中,驱动部200包括弹射器210、横杆220以及杠杆230。
弹射器210随着断路部300的可动触头架320向远离固定触头架310的方向旋转而一起旋转。弹射器210与横杆220和杠杆230连接。
具体而言,弹射器210的一侧端部受横杆220限制。在弹射器210的另一侧端部设置有弹性构件。由此,在固定触头311和可动触头321接触的状态下,弹射器210按压所述弹性构件而储存恢复力。用于所述按压的外力可以由横杆220朝固定触头架310旋转的状态提供。
若可动触头321与固定触头311分离,则可动触头架320向远离固定触头架310的方向旋转。由此,横杆220也旋转,弹射器210的一侧端部被释放,利用由所述弹性构件提供的恢复力而旋转。
弹射器210与杠杆230连接。随着弹射器210旋转并击打杠杆230,杠杆230也旋转,从而可以执行跳闸动作。
横杆220与可动触头架320连接,随着可动触头架320旋转而一起旋转。由此,受横杆220限制的弹射器210被释放,从而可以执行跳闸动作。
横杆220可以在复数个断路部300之间延伸。在图示的实施例中,断路部300的可动触头架320共具有三个,沿左右方向。横杆220可以贯通沿左右方向配置的复数个可动触头架320而连接。
横杆220与弹射器210的所述一侧端部接触,限制弹射器210。若横杆220与可动触头架320一起旋转,则横杆220释放弹射器210的所述一侧端部。
杠杆230可以被旋转的弹射器210击打而旋转。杠杆230可以向空气断路器10的外侧部分地露出。若由断路部300执行跳闸动作,则杠杆230朝预设的方向旋转。
由此,用户可以容易地识别已执行了跳闸动作。另外,用户可以通过旋转操作杠杆230来将空气断路器10调整为可再次通电的状态。
由驱动部200执行跳闸动作的过程是公知技术,因此省略对其的说明。
(3)断路部300的说明
参照图1至图5,本发明一实施例的空气断路器10包括断路部300。
断路部300包括彼此分离或接触的固定触头架310和可动触头架320。
若固定触头架310和可动触头架320彼此接触,则空气断路器10可以与外部的电源或负载通电。若固定触头架310和可动触头架320分离,则空气断路器10切断与外部的电源或负载的通电。此时,向空气断路器10施加的外部的电源可以是直流电源。另外,向空气断路器10施加的外部的电源可以是小电流。
断路部300容纳于空气断路器10的内部。具体而言,断路部300可旋转地容纳于盖部100的内部空间。
断路部300可以与外部通电。在一实施例中,电流可以从外部的电源或负载流入固定触头架310和可动触头架320中的一方。另外,电流可以从固定触头架310和可动触头架320中的另一方流出到外部的电源或负载。
断路部300可以向空气断路器10的外部部分地露出。由此,断路部300可以通过导线(未图示)等构件与外部的电源或负载可通电地连接。
断路部300可以具有复数个。复数个断路部300可以沿一方向隔开配置。在各个断路部300之间可以设置有用于防止在各个断路部300通电的电流间的干扰的分隔壁。
在图示的实施例中,断路部300具有三个。另外,三个断路部300沿空气断路器10的左右方向彼此隔开配置。断路部300的数量可以根据在空气断路器10通电的电流量而改变。
在图示的实施例中,断路部300包括固定触头架310和可动触头架320。
固定触头架310可以与可动触头架320接触或分离。若可动触头架320与固定触头架310接触,则空气断路器10可以与外部的电源或负载通电。若固定触头架310和可动触头架320分离,则空气断路器10切断与外部的电源或负载的通电。
固定触头架310向上部延伸,可以以与下滑件330侧构成规定的角度的方式延伸。
顾名思义,固定触头架310固定设置于盖部100。因此,固定触头架310和可动触头架320的接触和分离由可动触头架320的旋转来实现。
在图示的实施例中,固定触头架310容纳于上部盖110的内部空间。
固定触头架310可以向空气断路器10的外部部分地露出。通过所述露出的部分,固定触头架310可以与外部的电源或负载可通电地连接。
在图示的实施例中,固定触头架310通过形成在上部盖110的前方侧的开口部向外部露出。
固定触头架310可以由具有导电性的材料形成。在一实施例中,固定触头架310可以由铜(Cu)或铁(Fe)以及包含它们的合金材料形成。
固定触头架310包括固定触头311。在图示的实施例中,在固定触头架310的下端配置有固定触头311。另外,固定触头架310朝上部延伸。
固定触头311可以与可动触头321接触或分离。固定触头311位于固定触头架310的朝可动触头架320的一侧即图示的实施例中的后方侧。
固定触头311与固定触头架310通电。在图示的实施例中,固定触头311位于固定触头架310的所述后方侧。在一实施例中,固定触头311可以与固定触头架310一体形成。
若固定触头311和可动触头321接触,则空气断路器10与外部的电源或负载可通电地连接。另外,若固定触头311与可动触头321分离,则空气断路器10切断与外部的电源或负载的通电。
下滑件330可以向固定触头310的上侧延伸而凸出。下滑件330可以朝电弧熄灭部600向上侧延伸。下滑件330形成为,一端结合于固定触头架310,另一端与固定触头架310隔开。即,下滑件330与固定触头架310隔开的距离可以随着靠近上侧而变长。
具体而言,如图11所示,下滑件330向着与朝电弧熄灭部600的方向构成规定的角度而延伸,从而下滑件330和固定触头架310之间的隔开距离随着靠近下滑件330的上侧而变长。
下滑件330与固定触头架310通电。在图示的实施例中,下滑件330位于固定触头架310的所述后方侧。在一实施例中,下滑件330可以与固定触头架310一体形成。
在固定触头310和可动触头320彼此接触时,下滑件330可以与后述的凸出触头322接触而通电。
下滑件330可以起到引导在固定触头310和可动触头320分离时产生的电弧传递到格栅620的作用。为此,下滑件330可以由具有磁性的磁性体材料形成。这是为了向电子的流动即电弧施加吸引力(attractive force)。
另外,下滑件330和凸出触头322可以从接触的状态分离,从而在下滑件330和凸出触头322之间可以产生电弧。稍后对此进行详细说明。
可动触头架320可以与固定触头架310接触或分离。如上所述,通过可动触头架320和固定触头架310的接触和分离,空气断路器10可以与外部的电源或负载通电或切断通电。
可动触头架320可以包括可动触头架延伸部320a,所述可动触头架延伸部320a配置有可动触头321,至少一部分区域朝上部延伸。具体而言,参照附图,可动触头架320的至少一部分可以朝上部延伸。在可动触头架延伸部320a可以配置有凸出触头322。
可动触头架320可旋转地设置于盖部100的内部空间。可动触头架320可以向着朝固定触头架310的方向和远离固定触头架310的方向旋转。
在图示的实施例中,可动触头架320容纳于上部盖110和下部盖120的内部空间。如上所述,上部盖110和下部盖120的各内部空间可以彼此连通。
可动触头架320可以向空气断路器10的外部部分地露出。通过所述露出的部分,可动触头架320可以与外部的电源或负载可通电地连接。
在图示的实施例中,可动触头架320通过形成于下部盖120的前方侧的开口部向外部露出。
可动触头架320可以由具有导电性的材料形成。在一实施例中,可动触头架320可以由铜或铁及包含它们的合金材料形成。
可动触头架320与驱动部200连接。具体而言,可动触头架320与驱动部200的横杆220连接。在一实施例中,横杆220可以贯通结合于可动触头架320。
若可动触头架320旋转,则横杆220也可以旋转。由此,如上所述,驱动部200可以动作而执行跳闸动作。
在图示的实施例中,可动触头架320包括可动触头321和旋转轴328。
可动触头321可以与固定触头311接触或分离。可动触头321位于可动触头架320的朝固定触头架310的一侧即图示的实施例中的前方侧。
可动触头321可以与可动触头架320一起旋转。若可动触头架320朝固定触头架310旋转,则可动触头321也朝固定触头311旋转,从而可以与固定触头311接触。
另外,若可动触头架320朝远离固定触头架310的方向旋转,则可动触头321也可以与固定触头311分离。
可动触头321与可动触头架320通电。在图示的实施例中,可动触头321位于可动触头架320的所述前方侧。在一实施例中,可动触头321可以与可动触头架320一体形成。
如上所述,通过可动触头321和固定触头311的接触和分离,空气断路器10与外部的电源或负载通电或切断通电。
若在固定触头311和可动触头321彼此接触而通电的状态下固定触头311和可动触头321分离,则产生电弧。本发明实施例的空气断路器10包括用于有效地形成所产生的电弧的路径的各种构成。稍后对此进行详细的说明。
旋转轴328是供可动触头架320可旋转地结合于盖部100的部分。可动触头架320可以以旋转轴328为中心向着朝固定触头架310的方向或远离固定触头架310的方向旋转。
旋转轴328位于可动触头架320的与固定触头架310相反的另一侧即图示的实施例中的后方侧。
(4)电弧熄灭部600的说明
参照图6至图10,本发明一实施例的空气断路器10包括电弧熄灭部600。
电弧熄灭部600构成为,熄灭固定触头311和可动触头321分离而产生的电弧。所产生的电弧在通过电弧熄灭部600的同时被熄灭和冷却,然后可以排出到空气断路器10的外部。
电弧熄灭部600结合于盖部100。弧熄灭部600的用于排出电弧的一侧可以向盖部100的外侧露出。在图示的实施例中,电弧熄灭部600的上侧向盖部100的外侧露出。
电弧熄灭部600部分地容纳于盖部100。电弧熄灭部600的除了向外部露出的部分之外的其余部分可以容纳于盖部100的内部空间。在图示的实施例中,电弧熄灭部600部分地容纳于上部盖110的上侧。
所述配置可以根据固定触头311和可动触头312的位置而改变。即,电弧熄灭部600可以与固定触头311和可动触头312相邻配置。由此,沿远离固定触头311地旋转的可动触头312延伸形成的电弧可以容易地进入到电弧熄灭部600。
电弧熄灭部600可以具有复数个。复数个电弧熄灭部600可以彼此物理、电隔开。在图示的实施例中,电弧熄灭部600具有三个。只是,并不限于此,电弧熄灭部600可以具有一个以上即复数个。
即,各个电弧熄灭部600与各个固定触头311和可动触头321相邻配置。在图示的实施例中,各个电弧熄灭部600与各个固定触头311和可动触头321的上侧相邻配置。
可以理解,各个电弧熄灭部600构成为熄灭在各个断路部300通电的各相电流被切断而产生的电弧。
电弧熄灭部600可以彼此相邻配置。在图示的实施例中,三个电弧熄灭部600沿空气断路器10的左右方向并排配置。
在图示的实施例中,电弧熄灭部600包括侧板610、格栅620、格栅盖630以及电弧滑件650。
侧板610形成电弧熄灭部600的两侧即图示的实施例中的右侧和左侧。侧板610与电弧熄灭部600的各个构成要素结合,从而支撑复数个所述构成要素。
具体而言,侧板610与格栅620、格栅盖630以及电弧滑件650结合。
侧板610具有复数个。复数个侧板610可以配置成,彼此隔开且彼此相对。在图示的实施例中,侧板610具有两个,分别形成电弧熄灭部600的右侧和左侧。
侧板610可以由绝缘材料形成。这是为了防止所产生的电弧朝侧板610流动。
侧板610可以由耐热材料形成。这是为了防止因所产生的电弧而损坏或形状变形。
在侧板610形成有复数个贯通孔。所述贯通孔中的一部分可以插入结合有格栅620和电弧滑件650。另外,在所述贯通孔中的另一部分可以贯通结合有用于将格栅盖630紧固到侧板610的紧固构件。
在图示的实施例中,侧板610具有在顶点形成有复数个边角的板状。侧板610可以是形成电弧熄灭部600的两侧且能够支撑电弧熄灭部600的各个构成要素的任意形状。
侧板610与格栅620结合。具体而言,在侧板610的所述贯通孔中的一部分插入结合有设置于格栅620的两侧即图示的实施例中的右侧端部和左侧端部的插入凸起。
侧板610与格栅盖630结合。具体而言,在侧板610的上侧结合有格栅盖630。所述结合可以由侧板610和格栅盖630的插入结合或额外的紧固构件来实现。
侧板610与电弧滑件650结合。具体而言,在侧板610的后方侧即与固定触头311相反的一侧结合有电弧滑件650。所述结合可以由额外的紧固构件来实现。
格栅620将固定触头311和可动触头321分离而产生的电弧引导到电弧熄灭部600。
格栅620可以由具有磁性的材料形成。这是为了向电子的流动即电弧施加吸引力(attractive force)。
格栅620可以具有复数个。复数个格栅620可以彼此隔开且层叠。在图示的实施例中,格栅620具有复数个,沿前后方向层叠。
格栅620的数量可以变化。具体而言,格栅620的数量可以根据电弧熄灭部600的尺寸、性能或具有电弧熄灭部600的空气断路器10的额定容量等而改变。
通过复数个格栅620彼此隔开而形成的空间,流入的电弧可以被细分而流动。由此,电弧的压力增加,可以提高电弧的移动速度和熄灭速度。
电弧滑件650与复数个格栅620中距固定触头311最远的格栅620即图示的实施例中的后方侧的格栅620相邻配置。
格栅620的宽度方向即图示的实施例中的左右方向的端部可以向着朝固定触头311的方向即下侧凸出形成。即,格栅620形成为,左右方向的端部朝下侧的尖头(peak)形状。
由此,所产生的电弧朝格栅620的左右方向的所述端部有效地行进,从而可以容易地流动到电弧熄灭部600。
格栅620结合于侧板610。具体而言,在格栅620的宽度方向即图示的实施例中的左右方向的边角,复数个结合凸起沿其延伸方向即图示的实施例中的上下方向形成复数个。格栅620的所述结合凸起插入结合于在侧板610形成的贯通孔。
格栅620的朝格栅盖630的一侧即图示的实施例中的上侧端部可以与格栅盖630相邻配置。沿格栅620流动的电弧可以通过格栅盖630排出到外部。
格栅盖630形成电弧熄灭部600的上侧。格栅盖630构成为,覆盖格栅620的上侧端部。通过复数个格栅620彼此隔开而形成的空间的电弧可以经由格栅盖630排出到空气断路器10的外部。
格栅盖630结合于侧板610。在格栅盖630的宽度方向即图示的实施例中的左右方向的边角可以形成有插入到侧板610的贯通孔的凸起。另外,格栅盖630和侧板610可以由额外的紧固构件来结合。
格栅盖630沿一方向即图示的实施例中的前后方向延伸形成。可以理解,所述方向与复数个格栅620层叠的方向相同。
格栅盖630的另一方向即图示的实施例中的宽度方向的长度可以根据复数个格栅620的宽度方向的长度来确定。
在图示的实施例中,格栅盖630包括盖本体631、上部框架632、网状部633以及阻断板(未图示)。
盖本体631形成格栅盖630的外形。盖本体631结合于侧板610。另外,在盖本体631结合有上部框架632。
在盖本体631的内部形成有规定的空间。所述空间可以被上部框架632覆盖。在所述空间容纳网状部633和阻断板。因此,所述空间可以被称为“容纳空间”。
所述容纳空间与格栅620隔开而形成的空间连通。其结果,所述容纳空间与盖部100的内部空间连通。由此,所产生的电弧可以通过格栅620隔开而形成的空间流动到盖本体631的所述容纳空间。
格栅620的上侧端部可以与盖本体631的朝格栅620的一侧即图示的实施例中的下侧接触。在一实施例中,盖本体631可以支撑格栅620的上侧端部。
盖本体631可以由绝缘材料形成。这是为了防止用于形成电弧引导路径A.P的磁场失真。
盖本体631可以由耐热材料形成。这是为了防止因所产生的电弧而损坏或形状变形。
在图示的实施例中,盖本体631形成为前后方向的长度长于左右方向的长度。盖本体631的形状可以根据侧板610的形状及格栅620的形状和数量而改变。
在盖本体631的与格栅620相反的一侧即图示的实施例中的上侧结合有上部框架632。
上部框架632结合于盖本体631的上侧。上部框架632构成为,覆盖形成于盖本体631的所述容纳空间及容纳于所述容纳空间的网状部633和阻断板。
在图示的实施例中,上部框架632形成为,前后方向的长度长于左右方向的长度。上部框架632可以是稳定地结合于盖本体631的上侧并能够覆盖所述容纳空间和容纳于所述容纳空间的构成要素的任意形状。
在上部框架632形成有复数个贯通孔。通过所述贯通孔,可以排出通过格栅620之间的同时被熄灭的电弧。在图示的实施例中,所述贯通孔沿左右方向具有三个且沿前后方向具有三列,共形成九个。贯通孔的数量可以变化。
所述贯通孔彼此隔开配置。在所述贯通孔之间形成有一种筋(rib)。所述筋可以从上侧按压容纳于盖本体631的空间的网状部633和阻断板。
由此,即使产生电弧,网状部633和阻断板也不会从盖本体631的所述容纳空间任意脱离。
上部框架632可以固定结合于盖本体631的上侧。在图示的实施例中,上部框架632利用紧固构件固定结合于盖本体631的上侧。
在上部框架632和盖本体631之间即上部框架632的下侧的盖本体631的所述容纳空间设置有网状部633和阻断板。换言之,在盖本体631的所述容纳空间从上侧到下侧层叠有网状部633和阻断板。
网状部633起到过滤残留于通过形成在格栅620之间的空间的同时被熄灭的电弧的杂质的作用。被熄灭的电弧通过网状部633而残留的杂质被去除,然后可以排出到外部。即,网状部633起到一种过滤器(filter)的功能。
网状部633包括复数个贯通孔。所述贯通孔的尺寸即直径优选形成为,小于残留于电弧的杂质的粒子的直径。另外,所述贯通孔的直径优选形成为足够大,以能够使包含电弧的气体通过。
网状部633可以具有复数个。复数个网状部633可以沿上下方向层叠。由此,可以有效地去除残留于通过网状部633的电弧的杂质。
网状部633容纳于在盖本体631的内部形成的所述容纳空间。网状部633的形状可以根据所述容纳空间的形状来确定。
网状部633位于上部框架632的下侧。形成于网状部633的复数个贯通孔与形成于上部框架632的复数个贯通孔连通。由此,通过网状部633的电弧可以经由上部框架632排出到外部。
形成于网状部633的复数个贯通孔与格栅620隔开而形成的空间连通。其结果,形成于网状部633的复数个贯通孔与盖部100的内部空间连通。
在网状部633的下侧设置有阻断板。阻断板提供用于使通过形成在格栅620之间的空间的电弧朝网状部633流动的通道。阻断板容纳于盖本体631的所述容纳空间。阻断板在盖本体631的所述容纳空间中位于最下侧。
在图示的实施例中,阻断板形成为,具有前后方向的长度长于左右方向的长度的矩形的截面。阻断板的形状可以根据盖本体631的所述容纳空间的截面的形状而改变。
在阻断板的下侧设置有格栅620。在一实施例中,格栅620的上侧端部即格栅620的朝阻断板的一侧端部可以与阻断板接触。阻断板包括贯通孔(未图示)。
贯通孔是供通过复数个格栅620彼此隔开而形成的空间的电弧流入盖本体631的所述容纳空间的通道。贯通孔沿竖直于阻断板的方向即图示的实施例中的上下方向贯通形成。
贯通孔可以形成复数个。复数个贯通孔可以彼此隔开配置。
电弧滑件650位于侧板610的朝固定触头311和可动触头321的一侧。在图示的实施例中,电弧滑件650位于侧板610的下侧。
电弧滑件650位于侧板610的与固定触头311相反的另一侧。具体而言,电弧滑件650以与位于侧板610的前方侧的固定触头311相反地位于侧板610的下侧的后方侧。
电弧滑件650结合于侧板610。所述结合可以通过形成于电弧滑件650的左右方向的端部的凸起插入到形成于侧板610的贯通孔而形成。
电弧滑件650可以由导电材料形成。这是为了向流动的电弧施加吸引力来有效地引导电弧。在一实施例中,电弧滑件650可以由铜、铁或包含它们的合金形成。
电弧滑件650朝格栅620延伸规定的长度。在一实施例中,电弧滑件650可以配置成,从后方侧覆盖位于距固定触头311最远的格栅620即图示的实施例中位于最后方侧的格栅620。
由此,电弧不会超过位于最后方侧的格栅620而延伸,从而可以防止盖部100损坏。另外,所产生的电弧可以朝格栅620有效地引导。
(5)凸出触头322的说明
参照图11至图13,本发明一实施例的断路部300还可以包括凸出触头322。
凸出触头322可以与可动触头321隔开而配置在可动触头架延伸部320a上。即,凸出触头322可以沿可动触头架延伸部320a与可动触头321隔开,配置在可动触头321的上侧。此时,凸出触头322在可动触头321与固定触头311接触的状态下可以与下滑件330接触。
由于凸出触头322和下滑件330彼此接触,因此在凸出触头322和下滑件330之间可以通电。
并且,在可动触头架320跳闸的情况下,凸出触头322和下滑件330也隔开,该过程中,在凸出触头322和下滑件330之间可能会产生电弧。
凸出触头322从复数个可动触头321中的至少一个可动触头延伸而配置。
例如,凸出触头322可以由五个可动触头321中的中间三个凸出而形成,或者可以由第一、第三以及第五可动触头321凸出而形成,或者可以由第二、第四可动触头321凸出而形成。或者,作为与上述的情况不同的情况,凸出触头322可以从可动触头321中的至少一个延伸而形成。
在本发明的一实施例中,如图13所示,凸出触头322可以从复数个可动触头321中配置于中央的可动触头321的上侧凸出形成。
凸出触头322可以以至少一部分与配置于凸出触头322上侧的电弧熄灭部600的侧板610重叠的方式向上侧延伸。
具体而言,如图12和图13所示,凸出触头322可以延伸为,凸出触头322的上部与电弧熄灭部600的侧板610重叠。由此,所产生的电弧可以更快速地施加到格栅620而被熄灭。
凸出触头322的宽度可以形成为,与凸出触头322延伸的可动触头321的宽度相对应。
具体而言,参照图13等,凸出触头322的宽度形成为,与凸出触头322延伸的可动触头321的宽度相对应。换言之,凸出触头322的宽度可以具有与凸出触头322延伸的可动触头321的宽度相同或近似的尺寸。由此,可以减少与相邻的可动触头321之间的干涉,或者凸出触头322形成复数个时相邻的凸出触头322之间的干涉。
(6)可动触头架320的跳闸动作和电弧产生区域A.A的移动
参照图12至图15,在本实施例中,电弧产生区域包括第一电弧产生区域A.A1和第二电弧产生区域A.A2。
第一电弧产生区域A.A1形成在固定触头311和可动触头321之间。第二电弧产生区域A.A2形成在凸出触头322和下滑件330之间。
下滑件330在与凸出触头322之间的关系中可以起到与固定触头311一样的作用。因此,在凸出触头322和下滑件330之间可以形成有第二电弧产生区域A.A2。
凸出触头322在可动触头架320上配置于可动触头321的上侧。此时,凸出触头322和下滑件330比可动触头321和固定触头311晚分离非常短的瞬间。
具体而言,若为了使可动触头321与固定触头311隔开而发生可动触头架320的跳闸动作,则可以间隔非常短的时间差,可动触头321和固定触头311先分离,然后凸出触头322和下滑件330分离。
即,在断路部300进行跳闸动作的情况下,凸出触头322和下滑件330比可动触头321和固定触头311更晚地分离,因此即使在可动触头321和固定触头311之间的通电被切断之后,也会在短时间内在凸出触头322和下滑件330之间发生通电。
对此,与跳闸状态关联地说明如下。
可动触头架320能够在可动触头321和固定触头311接触且下滑件330和凸出触头322接触的通电状态与可动触头321和固定触头311分离且下滑件330和凸出触头322分离的跳闸状态之间移动。
具体而言,图12是示出通电状态的图。可动触头321和凸出触头322分别与固定触头311和下滑件330接触而通电。
此时,如上所述,由于施加直流电源,因此电流可以从固定触头311和下滑件330向可动触头321和凸出触头322流动,或者电流可以反向地流动。
可动触头架320的跳闸状态包括可动触头321和固定触头311分离且下滑件330和凸出触头322保持接触的第一状态以及可动触头321和固定触头311分离且下滑件330和凸出触头322分离的第二状态。并且,可动触头架320的跳闸状态可以依次变化为第一状态和第二状态。
具体而言,图12表示通电状态,图13表示第一状态,图14表示第二状态。
参照图13,在第一状态下,可动触头321和固定触头311彼此分离。并且,在第一状态下,下滑件330和凸出触头322保持接触。因此,在第一状态下,尚未发生完全跳闸,通过下滑件330和凸出触头322实现通电。
并且,参照图14,通过凸出触头322和下滑件330分离而形成第二状态。电弧在最终分离部位产生。
在不具有凸出触头322的状态下,通过第一电弧产生区域A.A1产生电弧。但是,跳闸状态中,在第一状态下凸出触头322与下滑件330保持接触,可动触头321和固定触头311分离,因此在从第一状态变化到第二状态时最终分离部位成为下滑件330和凸出触头322。
因此,在不具有凸出触头322的情况下,在第一电弧产生区域A.A1产生的电弧因具有上述特征的凸出触头322和下滑件330而在第二电弧产生区域A.A2产生。
本发明的一实施例具有下滑件330和凸出触头322,从而具有产生电弧的位置向上侧移动的效果。即,本发明的一实施例具有产生电弧的区域向上侧移动凸出触头322比可动触头321向上侧凸出的距离的效果。
换言之,在本发明一实施例的具有凸出触头322和下滑件330的断路部中,电弧产生区域从可动触头321和固定触头311之间(第一电弧产生区域A.A1)移动到凸出触头322和下滑件330之间(第一电弧产生区域A.A2),从而靠近电弧熄灭部600即格栅620。
本发明具有跳闸状态中第一状态下固定触头311和可动触头321分离的状态下接触的凸出触头322和下滑件330以及在第二状态下分离的凸出触头322和下滑件330,从而直流空气断路器中小电流被切断时产生的电弧更靠近格栅620。所产生的电弧和格栅620之间的距离变短,因此电弧施加到格栅620的时间变得更短,从而可以更快速地熄灭电弧。
(7)格栅支腿621的说明
格栅620可以包括格栅支腿621。格栅支腿621可以包括从宽度方向的至少一端延伸,以从两侧包围凸出触头322的方式向下部延伸的格栅支腿621。
具体而言,参照图16,格栅支腿621从格栅620的两端向下部延伸。换言之,格栅支腿621从格栅620的两端朝可动触头架320延伸。即,第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b可以以从凸出触头322的两侧包围凸出触头322的方式向下部延伸。
通过上述结构,在格栅620和格栅支腿621可以容易地形成由在凸出触头322和下滑件330之间形成的电弧感应的磁场。
另外,根据本发明的一实施例,与侧板610的端部相邻地延伸的格栅支腿621可以起到现有的电弧引导作用。即,在电弧熄灭部600的下部产生的电弧可以容易地施加到延伸至侧板610的端部的格栅支腿621,并可以施加到格栅620上部而被熄灭。
参照图16,格栅支腿621包括:第一格栅支腿621a,从格栅620的宽度方向的一端延伸;以及第二格栅支腿621b,从第一格栅支腿621a的相反侧延伸。此时,第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b的宽度可以形成为相同。另外,在格栅支腿621之间可以形成有格栅支腿槽622。
根据本发明的一实施例,由于第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b的宽度相同,因此可以稳定地形成感应的磁场。
另外,与在电弧熄灭部600下部产生的电弧的位置无关地,电弧可以沿第一格栅支腿621a和/或第二格栅支腿621b施加而被快速地熄灭。
格栅支腿621沿侧板610向下部延伸。具体而言,格栅支腿621与侧板610的下侧端部相邻地延伸。
由此,由于物理距离上靠近在电弧产生区域A.A产生的电弧,因此可以容易地施加电弧。因此,电弧可以被快速地熄灭。另外,在格栅支腿621和凸出触头322之间可以形成有隔开空间即气隙A.G。
第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b的宽度方向的长度d1之和可以为格栅620的宽度的一半以上。
由于在电弧熄灭部600下部产生的电弧,磁场可以感应到格栅支腿621和格栅620。此时,格栅620和格栅支腿621感应的磁场的强度与电弧和格栅支腿621之间的距离成反比。
因此,在格栅支腿621的宽度较小的情况下,所产生的电弧和格栅支腿621之间的距离即气隙A.G的距离相对变长。由此,格栅620和格栅支腿621感应的磁场的强度相对较弱。因此,由于格栅620感应的磁场,施加到电弧的电磁力的力相对较弱。
在本发明中,第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b的宽度方向的长度之和形成为格栅620的宽度的一半以上,从而可以更强力地形成由在凸出触头322和下滑件之间产生的电弧引起的感应磁场。
第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b可以形成为,上部的宽度方向的长度和下部的宽度方向的长度相同或近似。
具体而言,参照图16,第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b的上部的宽度方向的长度和下部的宽度方向的长度相同或近似地,第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b从上部延伸。
如果第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b的宽度从格栅620向下部延伸且改变,则由于在第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b之间产生的电弧,难以均匀地形成第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b感应的磁场。
因此,通过如上所述的第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b的结构,可以稳定地形成通过格栅支腿621和格栅620形成的感应的磁场。
第一格栅支腿621a和第二格栅支腿621b可以形成为,具有比第一格栅支腿621a或第二格栅支腿621b和凸出触头322之间的距离即气隙A.G的长度更宽的宽度。
具体而言,参照图16,第一格栅支腿621a的宽度d1形成为比第一格栅支腿621a和凸出触头322之间的距离即气隙A.G的长度更长。
通过上述结构,格栅620和格栅支腿621感应的磁场的强度可以变大。
具体而言,由电弧感应的格栅支腿621和格栅620的磁场的强度与凸出触头322和格栅支腿621之间的距离即气隙A.G的长度成反比。并且,若格栅支腿621的宽度变宽,则气隙A.G的长度相对变小。
因此,若格栅支腿621的宽度d1长于气隙A.G的长度,则格栅支腿621感应的磁场的强度可以变大。
另外,根据上述结构,气隙A.G的长度变短,因此向所产生的电弧施加的压力可以增加。由此,电弧的上升力也可以增加。
对格栅支腿621的宽度d1和气隙A.G长度d2之比d1/d2的说明如下。
根据本发明的一实施例,第一格栅支腿621a或第二格栅支腿621b的宽度d1和气隙A.G的长度d2之比d1/d2可以是1以上。
具体而言,参照图16,第一格栅支腿621a或第二格栅支腿621b的宽度d1和气隙A.G的长度d2之比d1/d2可以是1以上。
在第一格栅支腿621a或第二格栅支腿621b的宽度d1与气隙A.G的长度d2之比d1/d2小于1的情况下,不仅格栅620和格栅支腿621感应的磁场的强度弱,而且因气隙A.G的长度变大而向电弧施加的压力可能不足。
因此,格栅支腿621感应的磁场的电磁力以及产生电弧的区域的压力可能不足以将在电弧熄灭部600下部产生的电弧上升至电弧熄灭部600。
在本发明一实施例的格栅支腿621中,第一格栅支腿621a或第二格栅支腿621b的宽度d1与气隙A.G的长度d2之比d1/d2为1以上,格栅支腿621感应的磁场可以具有能够利用电磁力将所产生的电弧施加到电弧熄灭部600的足够的强度。
另外,在本发明一实施例的格栅支腿621中,第一格栅支腿621a或第二格栅支腿621b的宽度d1与气隙A.G的长度d2之比d1/d2为1以上,因此格栅支腿621和凸出触头322之间的气隙A.G较短地形成,从而可以形成能够使产生的电弧上升到电弧熄灭部600的足够的压力。
参照图6,格栅620中可以包括长度相对较短地形成的最外围格栅625。最外围格栅625是复数个格栅620中最靠近固定触头311的格栅620。
最外围格栅625的长度较短地形成,从而可以确保配置与最外围格栅625相邻配置的固定触头架310和可动触头架320的接触和分离所需的空间或用于引导电弧的各种构成所需的空间。
在最外围格栅625也可以设置有格栅支腿626。最外围格栅625的格栅支腿626可以形成为比格栅620的格栅支腿621更短。并且,在最外围格栅625的格栅支腿626之间也可以形成格栅支腿槽627。
在本发明的一实施例中,凸出触头322可以从复数个可动触头321中配置于中央的可动触头321的上侧凸出形成。
在凸出触头322和格栅支腿621之间可以形成有气隙A.G。由于在凸出触头322和格栅支腿621之间形成有气隙A.G,因此向在凸出触头322和下滑件330之间产生的电弧施加的压力变高,从而可以向所产生的电弧施加上升的力。
由于在产生电弧的区域形成气隙A.G,因此电弧产生区域的空间减小,由此向所产生的电弧施加的压力变高,从而所产生的电弧可以受到上升的力。由此,电弧更容易地施加到格栅620或格栅支腿621,从而可以被快速地熄灭。
(8)磁铁部600的说明
参照图17至图25,本发明一实施例的断路部300可以包括磁铁部500。
参照图12,磁铁部500配置在下滑件330和固定触头架310之间。磁铁部500可以形成为,填充在下滑件330和固定触头架310之间形成的空间部。
在另一实施例中,磁铁部500也可以形成为,使下滑件330和固定触头架310之间的空间部的一部分中空。具体而言,在空间部形成为与长方体不同的形状的情况下,在空间部填充的磁铁510可以形成为长方体形状。由此,在填充磁铁510的下滑件330和固定触头架310之间的空间部可以部分地形成中空的空间。
另一方面,在本发明的另一实施例中,磁铁部500可以朝下滑件330的两侧方向中某一方向凸出延伸。具体而言,磁铁部500的磁铁510可以形成为宽于下滑件330的宽度。由此,施加到磁场区域M.F.A的磁场M.F的强度可以增加。
另外,在本发明的另一实施例中,磁铁部500也可以朝下滑件330的前方凸出延伸。即,磁铁部500的磁铁510形成为宽于下滑件330的宽度,可以向着朝下滑件330的前方方向即可动触头321的方向延伸而凸出。由此,随着磁铁510和磁场区域M.F.A的距离变短,向磁场区域M.F.A施加的磁场M.F的强度可以增加。
因此,可以加强形成电弧引导路径A.P的磁场M.F的强度。其结果,也加强了电磁力的强度,因此所产生的电弧可以沿电弧引导路径A.P朝电弧熄灭部600快速地移动和熄灭。
只是,在上述的实施例中,朝下滑件330的侧面凸出的长度或朝下滑件330的正面凸出的程度可以被调节,以防止向下滑件330的侧面凸出或朝下滑件330的正面凸出的磁铁部500与格栅620或可动触头架320彼此干涉。
参照图17,磁铁部500在固定触头311和可动触头321之间形成磁场M.F。由磁铁部500形成的磁场可以向电弧施加电磁力,以向外侧引导在固定触头311和可动触头321分离时产生的电弧的路径。
由磁铁部500形成的磁场区域M.F.A可以位于固定触头311和/或下滑件330与可动触头321之间。只是,这是为了帮助理解而设定的区域。即,指在形成电弧的路径上由磁铁部500形成的磁场M.F直接影响电弧的空间。
磁铁510包括第一面511和第二面512。磁铁510包括配置于彼此相反的面且被磁化(magnetize)为N极的第一面511和被磁化为S极的第二面512,第一面511可以沿与固定触头311相邻的方向配置。
具体而言,参照附图,被磁化为N极的第一面511可以向着朝下部的一侧配置,被磁化为S极的第二面512可以向着朝上部的一侧配置。
因此,磁场M.F的方向可以沿磁力线从第一面511流出并进入第二面512的方向形成。具体而言,参照图17,磁场M.F的方向可以在电弧产生区域中沿从下部朝上部的方向形成。通过这种配置,向在磁铁部500产生的磁场区域M.F.A施加的磁场M.F可以朝上部。
另一方面,与上述不同地,在另一实施例中也可以形成为,被磁化为N极的第一面511向着朝上部的一侧配置,被磁化为S极的第二面512向着朝下部的一侧配置。
在这种情况下,由磁铁部500形成的磁场可以沿从电弧熄灭部600朝可动触头架320的方向形成。即,由磁铁部500形成的磁场可以以图17为基准沿从上方朝下方的方向形成。
磁铁部500的形状可以形成为,填充在下滑件330和固定触头架310之间形成的空间。
例如,图25是用于示例性地说明根据本发明的一些实施例形成的磁铁510的形状的图。
具体而言,(a)是固定触头架310竖直地形成且下滑件330倾斜地形成的情况下配置在固定触头架310和下滑件330之间的磁铁510的形状。
(b)是固定触头架310倾斜地延伸即固定触头架310与电弧熄灭部600构成规定的角度而延伸且下滑件330具有弯折部331的情况下配置在固定触头架310和下滑件330之间的磁铁510的形状。
(c)是固定触头架310竖直地形成且下滑件330具有弯折部331的情况下配置在固定触头架310和下滑件330之间的磁铁510的形状。
磁铁部500包括分截成复数个的复数个磁铁510,复数个磁铁510可以沿横向或纵向层叠而形成。
(d)是底面和顶面的尺寸相同的长方体形状的磁铁510。在这种情况下,在磁铁510和下滑件330之间可以形成隔开空间。
(e)是表示在(a)的形状下磁铁510沿纵向层叠而形成的情况。(f)是表示在(a)的形状下磁铁510沿横向层叠而形成的情况的磁铁510的形状。
在(b)和(c)的情况下,磁铁510也可以沿横向层叠或沿纵向层叠而形成。
另一方面,参照图24,本发明另一实施例的固定触头架310可以朝电弧熄灭部600倾斜地延伸,下滑件330可以朝电弧熄灭部600倾斜地延伸。
下滑件330可以包括弯折部331,所述弯折部331形成在所述下滑件330的两端之间,使得下滑件330与固定触头架310构成的角度发生变化。
具体而言,如图24所示,下滑件330可以包括使所述弯折部331与固定触头架310构成的角度发生变化的弯折部331。
弯折部331不仅可以牢固地支撑配置于内侧的磁铁510,而且由于下滑件330具有弯折部331,因此可以更宽地形成下滑件330和固定触头架310之间的空间部的下部侧的面积。
由此,插入到空间部的磁铁510的第一面511的面积变宽,磁铁510的第一面511所朝向的方向可以面向磁场区域M.F.A。由此,向磁场区域M.F.A施加的磁场M.F的大小可以增加。由此,向电弧施加的洛伦兹力变大,电弧可以更快速地被熄灭。
(9)基于磁场的电弧引导路径A.P的说明
以下,参照图18至图23,说明形成于断路部300的磁场、向电弧施加的电磁力以及电弧引导路径A.P。
以下的说明中,以“⊙”表示的部分是指,电流(电弧)沿从纸面(paper)流出的方向流动。另外,以表示的部分是指,电流(电弧)沿进入纸面(paper)的方向流动。此时,电流可以指电弧。
在本发明一实施例的直流空气断路器10中,从可动触头321(凸出触头322)向固定触头311(下滑件330)流动或者沿其相反方向流动的直流被切断。因此,在跳闸时产生的电弧也沿与通电的方向相同的方向形成。
参照图17,在固定触头311和可动触头321分离的跳闸状态下,在下滑件330和凸出触头322之间的空间以及格栅620的下侧空间形成有向产生的电弧施加电磁力的磁场区域M.F.A。
磁场区域M.F.A可以包括由永磁铁产生的磁场和由配置在产生电弧的区域周围的强磁性体(格栅支腿621)形成的磁场。
例如,影响电弧的磁场可以是由磁铁部500产生的磁场。由磁铁部500即永磁铁产生的磁场可以形成从N极流出并进入S极的磁场方向。由于这种磁场,电弧可以受到由洛伦兹力(Lorentz force)引起的电磁力。
另外,配置在产生电弧的区域周围的强磁性体可以感应为,朝阻碍由所产生的电弧的电流引起的磁场的方向形成磁场。可以将其称为强磁性体的感应的磁场。
由于由永磁铁产生的磁场或由强磁性体产生的感应的磁场,电弧可以受到由洛伦兹力引起的电磁力。
所产生的电弧受到的电磁力的方向可以用弗莱明左手定则来进行说明。弗莱明左手定则是指,若将第三个手指指向电流I的方向且将第二个手指指向磁场B的方向,则大拇指的方向为电磁力F的方向。在此,各个手指之间的角度必须为直角。
此时,根据弗莱明左手定则,电弧可以沿电弧受到电磁力的方向移动。可以将这种电弧的移动称为电弧引导路径(Arc-guided Path,A.P)。
参照图18,图18用于说明由在电弧熄灭部600下部产生的电弧,磁场感应到格栅支腿621,向所产生的电弧施加由格栅支腿621感应的磁场产生的电磁力的方向。
参照图18,空气断路器10跳闸时产生的电弧的电流的方向从可动触头321(凸出触头322)流向固定触头311(下滑件330)侧。即,电流(电弧)沿进入纸面(paper)的方向形成。
此时,考虑到电弧的电流方向,以包围由安培右手螺旋定则产生的电弧的方向即图为基准的顺时针方向形成磁场B1。
在格栅支腿621产生朝阻碍由电弧产生的磁场B1的方向感应的磁场B2。此时,在瞬间,第一格栅支腿621a可以被磁化为N极,第二格栅支腿621b可以被磁化为S极。
并且,由于感应的磁场B2,根据弗莱明左手定则,电弧受到电弧熄灭部600侧即上部侧的电磁力F2。
另一方面,参照图19,根据由磁铁部500形成的磁场B3,电弧可以受到电磁力。
具体而言,由磁铁部500形成的磁场B3是朝上侧方向即电弧熄灭部600的方向。
考虑到电弧的电流方向和由磁铁部500形成的磁场B3的方向,根据弗莱明左手定则,电弧受到右侧方向的电磁力F3。即,由于磁铁部500的磁场B3,电弧受到的电磁力F3的方向是右侧方向。
参照图20,向电弧施加的电磁力的合力是合成格栅支腿621感应的磁场B2引起的电磁力F2以及由磁铁部500产生的磁场B3引起的电磁力F3的力F。即,向电弧施加的电弧引导路径A.P可以沿朝右侧上部的方向形成。
如上所述,由于形成电弧引导路径A.P,因此电弧可以向电弧熄灭部600的格栅620或格栅支腿621侧施加。
本发明一实施例的电弧熄灭部及包括其的空气断路器10通过格栅支腿621感应的磁场和由磁铁部500的磁场向电弧施加的电磁力向格栅620和/或格栅支腿621侧形成电弧引导路径A.P。由此,因小电流而上升的力不足的电弧可以受到电磁力而上升。由此,电弧可以被更快速地熄灭。
另外,如上所述,通过在凸出触头322和格栅支腿621之间形成气隙A.G,从而向所产生的电弧施加的压力变大,因此产生使电弧向电弧熄灭部600侧上升的力。
因此,向电弧施加的力是基于由格栅支腿621感应的磁场产生的电磁力F2、由磁铁部500的磁场产生的电磁力F3以及由气隙A.G产生的压力引起的上升力。由此,电弧可以更容易地施加到电弧熄灭部600。
参照图21,空气断路器10跳闸时产生的电弧的电流的方向从固定触头311(下滑件330)流向可动触头321(凸出触头322)侧。即,电流(电弧)沿从纸面(paper)流出的方向形成。
此时,考虑到电弧的电流方向,以包围由安培右手螺旋定则产生的电弧的方向即图为基准的逆时针方向形成磁场B1。
在格栅支腿621产生朝阻碍由电弧产生的磁场B1的方向感应的磁场B2。此时,在瞬间,第二格栅支腿621b可以被磁化为N极,第一格栅支腿621a可以被磁化为S极。
由于格栅支腿621感应的磁场B2,根据弗莱明左手定则,电弧受到电弧熄灭部600侧即上部侧的电磁力F2。
参照图22,由磁铁部500形成的磁场B3以电弧为基准向上部侧形成。考虑到电弧的电流方向和磁铁部500的磁场B3方向,根据弗莱明左手定则,由磁铁部500形成的磁场B3,向电弧施加的电磁力F3是左侧方向。
参照图23,向电弧施加的电磁力的合力是合成格栅支腿621感应的磁场B2引起的电磁力F2以及由磁铁部500的磁场B3引起的电磁力F3的力F。即,向电弧施加的电弧引导路径A.P可以沿朝左侧上部的方向形成。
向电弧施加电磁力以使其沿电弧引导路径A.P移动,从而电弧可以施加到电弧熄灭部600的格栅620或格栅支腿621侧。
本发明一实施例的空气断路器10通过格栅支腿621感应的磁场B2和由磁铁部500的磁场B3向电弧施加的电磁力向格栅620侧形成电弧引导路径A.P。由此,因小电流而上升的力不足的电弧可以受到电磁力而上升。由此,电弧可以被更快速地熄灭。
另外,如上所述,通过在凸出触头322和格栅支腿621之间形成气隙A.G,从而向所产生的电弧施加的压力变大,因此产生电弧向电弧熄灭部600侧上升的力。
因此,向电弧施加的力是基于格栅支腿621感应的磁场产生的电磁力F2、由磁铁部500的磁场产生的电磁力F3以及由气隙A.G产生的压力引起的上升力。由此,电弧可以更容易地施加到电弧熄灭部600。
另一方面,与上述不同地,在另一实施例中也可以形成为,被磁化为N极的第一面511向着朝上部的一侧配置,被磁化为S极的第二面512向着朝下部的一侧配置。
由此,由磁铁部500形成的磁场可以与上述的实施例相反地形成。具体而言,由磁铁部500形成的磁场可以以电弧为中心沿从电弧熄灭部600向可动触头321和固定触头311方向形成。
在这种情况下,由于由磁铁部500形成的磁场,电弧受到的电磁力与上述的实施例相反。
只是,在这种情况下,也与电弧的电流方向无关地,由磁铁部500的磁场产生的电磁力的方向使电弧朝格栅支腿621和/或格栅620。具体而言,即使磁铁部500的N极和S极与上述的实施例相反地配置,由于由磁铁部500形成的磁场,电弧受到的电磁力也可以是右侧或左侧。
3.本发明另一实施例的空气断路器10的说明
以下,参照图26至图32,对与上述实施例不同的实施例的空气断路器10进行说明。
本实施例的空气断路器10包括盖部100、驱动部200、断路部300、磁铁部500以及电弧熄灭部600。
本实施例的盖部100、驱动部200以及磁铁部500的结构和功能与上述实施例的盖部100、驱动部200以及磁铁部500相同。
只是,本实施例的断路部300和电弧熄灭部600与上述实施例的断路部300和电弧熄灭部600在功能和结构上存在差异。以下,以所述差异为中心对本实施例的空气断路器10进行说明。
稍后对断路部300进行说明,先对电弧熄灭部600进行说明。
(1)电弧熄灭部600的说明
参照图26至图27,本实施例的电弧熄灭部600包括侧板610、格栅620、格栅盖630、电弧引导件640以及电弧滑件650。
侧板610形成有复数个贯通孔。在所述贯通孔中的一部分可以插入结合有格栅620和电弧滑件650。另外,在所述贯通孔中的另一部分可以贯通结合有用于将格栅盖630和电弧引导件640紧固到侧板610的紧固构件。
侧板610与电弧引导件640结合。具体而言,在侧板610的下侧即与格栅盖630相反的一侧结合有电弧引导件640。所述结合可以由额外的紧固构件来实现。
电弧引导件640引导电弧,以使所产生的电弧朝格栅620流动。由于电弧引导件640,所产生的电弧朝侧板610流动,从而可以防止侧板610损坏。
电弧引导件640位于侧板610的朝固定触头311和可动触头321的一侧。在图示的实施例中,电弧引导件640位于侧板610的下侧。
电弧引导件640可以具有复数个。复数个电弧引导件640可以结合于各个侧板610。在图示的实施例中,电弧引导件640具有两个,分别结合于各个侧板610。两个电弧引导件640配置成彼此面向。
电弧引导件640结合于侧板610。所述结合可以由额外的紧固构件来实现。
电弧引导件640可以由耐热材料形成。这是为了防止由所产生的电弧引起的损坏和形状变形。在一实施例中,电弧引导件640可以由陶瓷(ceramic)材料形成。
电弧引导件640配置成部分地包围形成于格栅620的两侧即图示的实施例中左右方向的端部的尖头部分。由此,由电弧引导件640引导的电弧可以不集中到格栅620的某一部分。
电弧引导件640可以沿侧板610的延伸方向即图示的实施例中的前后方向延伸。即,电弧引导件640可以在位于最前方侧的格栅620和位于最后方侧的格栅620之间延伸。
电弧引导件640包括第一延伸部641和第二延伸部642。
第一延伸部641是电弧引导件640结合于侧板610的部分。第一延伸部641位于侧板610的朝固定触头架310的一侧即图示的实施例中的下侧。第一延伸部641可以利用紧固构件结合到侧板610。
第一延伸部641向着朝格栅620的方向即图示的实施例中的上侧延伸。在一实施例中,第一延伸部641可以与侧板610接触并延伸。在另一实施例中,第一延伸部641可以与侧板610平行地延伸。
第二延伸部642从第一延伸部641的端部延伸。
第二延伸部642形成为,部分地包围形成于格栅620的左右方向的端部的尖头部分。第二延伸部642与第一延伸部641构成规定的角度并延伸。在一实施例中,第二延伸部642可以与第一延伸部641构成钝角并延伸。
在另一实施例中,第二延伸部642可以与形成于格栅620的左右方向的端部的尖头部分平行地延伸。
电弧滑件650引导电弧,以使所产生的电弧朝格栅620流动。通过电弧引导件640,可以防止所产生的电弧越过格栅620而行进到盖部100的一侧壁。由此,可以防止盖部100因所产生的电弧而损坏。
(2)断路部300的说明
参照图28至图30,本实施例的断路部300还可以包括滑件330和磁铁部500。
固定触头架310在下端配置有固定触头311,朝上部延伸。具体而言,如图28和图24所示,在固定触头架310的下端配置有固定触头311,固定触头架310向上部延伸而遮挡电弧熄灭部600的正面部的至少一部分。
固定触头架310向上部延伸,如图28所示,可以以与下滑件330和电弧熄灭部600构成规定的角度的方式延伸。
如图29所示,下滑件330与朝电弧熄灭部600的方向构成规定的角度而延伸,下滑件330和固定触头架310之间的隔开距离可以随着靠近下滑件330的上侧而变长。
另一方面,下滑件330可以在固定触头311的上侧朝电弧熄灭部600倾斜地配置。具体而言,如图29所示,下滑件330可以在固定触头311上侧朝电弧熄灭部600倾斜地配置。
下滑件330可以引导电弧,以能够朝格栅620引导在固定触头311和可动触头321彼此接触的状态下隔开而产生的电弧。
下滑件330可以由导电材料形成。这是为了向流动的电弧施加吸引力来有效地引导电弧。在一实施例中,下滑件330可以由铜、铁或包含它们的合金形成。
下滑件330朝格栅620延伸规定的长度。在一实施例中,下滑件330可以延伸为,与最靠近固定触头311的格栅620相邻。
在下滑件330和固定触头架310之间可以形成空间部315。具体而言,参照图28,在下滑件330和固定触头架310之间形成有空间部315。磁铁部500配置于在下滑件330和固定触头架310之间形成的空间部315。具体而言,如图28所示,磁铁部500的磁铁510插入配置于形成在下滑件330和固定触头架310之间的空间部315。
磁铁部500可以形成为,填充在下滑件330和固定触头架310之间形成的整个空间部315。
在另一实施例中,磁铁部500可以形成为,使下滑件330和固定触头架310之间的空间部315的一部分中空。具体而言,在空间部315形成为与长方体不同的形状的情况下,在空间部315填充的磁铁510可以形成为长方体形状。由此,在填充磁铁510的下滑件330和固定触头架310之间的空间部315可以部分地形成中空的空间。
另一方面,磁铁部500还可以包括:磁铁510,配置于下滑件330的背面;以及绝缘部590,配置成包围磁铁510和下滑件330之间的露出面。
具体而言,如图28所示,还可以包括包围插入到空间部315的磁铁510的两侧的绝缘部590。
绝缘部590在内侧容纳磁铁510。具体而言,防止收纳于空间部315的磁铁510与外部电连接。由此,绝缘部590可以保护磁铁510免受电弧的影响。
另外,绝缘部590与固定触头架310和/或下滑件330结合,从而可以使磁铁510稳定地结合到空间部315。绝缘部590可以根据下滑件330的长度、磁铁510的长度等,沿左右方向和/或上下方向延伸。
绝缘部590可以由耐热材料形成。这是为了防止绝缘部590和收纳于绝缘部590内侧的磁铁510因高温高压的电弧而损坏。在一实施例中,磁铁510可以由合成树脂或增强塑料形成。
磁铁部500在固定触头311和可动触头321之间形成磁场M.F,以向外侧引导在固定触头311和可动触头321分离时产生的电弧的路径。
具体而言,参照图29,由磁铁部500形成的磁场区域M.F.A可以位于固定触头311和/或下滑件330与可动触头321之间。只是,这是为了帮助理解而设定的区域。即,指在形成电弧的路径上由磁铁部500形成的磁场M.F直接影响电弧的空间。
磁场M.F可以对磁力通过的位置产生影响。因此,由磁铁部500形成的磁场M.F也可以对格栅620或侧板610、格栅620盖产生影响。
另一方面,可以定义电弧产生区域。电弧产生区域中固定触头311和可动触头321分离,沿可动触头321移动的路径产生电弧的可能性高,因此将其称为电弧产生区域。
在本实施例中,电弧产生区域被称为第一电弧产生区域A.A1和第二电弧产生区域A.A2。下滑件330在与凸出触头322的关系中可以起到和固定触头311一样的作用。只是,电弧在最终分离的触头处产生。
此时,凸出触头322和下滑件330之间的分离在发生固定触头311和可动触头321之间的分离之后发生。换言之,凸出触头322和下滑件330之间的分离发生得晚于固定触头311和可动触头321之间的分离。
因此,电弧的产生在第二电弧产生区域A.A2形成而不是第一电弧产生区域A.A1。
磁铁510包括第一面511和第二面512。磁铁510包括配置在彼此相反的面且被磁化(magnetize)为N极的第一面511和被磁化为S极的第二面512,第一面511可以配置在与固定触头311相邻的方向上。
具体而言,参照附图,被磁化为N极的第一面511可以朝下部的一侧配置,被磁化为S极的第二面512可以朝上部的一侧配置。
因此,磁场M.F的方向可以沿磁力线从第一面511流出并进入第二面512的方向形成。
具体而言,参照图30至图32,磁场M.F的方向可以在电弧产生区域中沿从下部朝上部的方向形成。
通过这种配置,向在磁铁部500产生的磁场区域M.F.A施加的磁场M.F可以朝上部。
除了上述实施例之外,磁铁510可以形成为,在固定触头架310朝电弧熄灭部600倾斜地延伸且下滑件330朝电弧熄灭部600倾斜地延伸的情况下配置于空间部315。
另一方面,本发明一实施例的断路部300还可以包括可动触头架320和凸出触头322。
可动触头架320可以包括可动触头架延伸部320a,所述可动触头架延伸部320a配置有可动触头321,至少一部分区域朝上部延伸。具体而言,参照图29,可动触头架320的至少一部分可以朝上部延伸。
(3)本实施例的电弧引导路径A.P的说明
以下,参照图30至图32,对本发明一实施例的电弧引导路径A.P进行说明。
参照图30,磁场M.F中磁力线从磁铁510的第一面511向第二面512形成。即,在第一电弧产生区域A.A1和第二电弧产生区域A.A2中磁场M.F的方向从下侧朝上侧方向。
参照图31,在电流(电弧)朝进入纸面的方向形成的情况下,向电弧施加的电磁力方向为右侧。
具体而言,考虑电磁力的方向,可以根据弗莱明左手定则来说明方向。若将第三个手指指向电流I的方向,将第二个手指指向磁场B的方向,则大拇指的方向为电磁力F的方向。在此,各个手指之间的夹角必须为直角。
根据上述弗莱明左手定则的电磁力的方向,在电流为进入纸面的方向的情况下为右侧。即,电弧引导路径A.P朝格栅620的支腿621形成。由此,电弧可以施加到格栅620而被快速地熄灭。
并且,参照图32,在电流(电弧)沿从纸面流出的方向形成的情况下,向电弧施加的电磁力方向为左侧。
根据弗莱明左手定则,电流为从纸面流出的方向和磁场M.F为朝上方的方向的情况下,电磁力的方向为左侧。即,电弧引导路径A.P朝上述图31的实施例中配置于格栅支腿621的相对侧的格栅620的支腿621形成。由此,电弧可以施加到格栅620而被快速地熄灭。
即,根据本发明的一实施例,在电流(电弧)沿朝纸面进入的方向和从纸面流出的方向形成的两种情况下,电磁力均朝格栅620的支腿621施加。即,在电流(电弧)沿朝纸面进入的方向和从纸面流出的方向形成的两种情况下,电弧引导路径A.P均朝格栅620的支腿621形成。
因此,根据本发明的一实施例,可以将电弧施加到格栅620来快速地熄灭电弧。
另一方面,格栅620可以延伸为,具有与磁铁部500的中央部对应的长度。即,格栅620可以与磁铁部500的磁铁510的中央部对应地延伸。具体而言,格栅620的支腿可以与磁铁部500的磁铁510的中央部对应或者比其更向下侧延伸。因此,由于电磁力,形成电弧引导路径A.P的电弧可以更容易地施加到格栅620。
另外,在形成电流的第二电弧产生区域A.A2的情况下,在凸出触头322和下滑件330之间可以产生电弧。在这种情况下,与在可动触头321和固定触头311之间产生电弧的第一电弧产生区域A.A1相比,在朝格栅620移动的区域中产生电弧。即,由于电弧在更靠近格栅620的区域产生,因此电弧施加到格栅620的概率变得更高,由此可以更快速地熄灭电弧。
本发明一实施例的断路部中产生的电弧受到向着朝设置于电弧熄灭部600的格栅620的两侧的方向的电磁力。因此,电弧引导路径A.P朝形成于格栅620的两侧的尖头(peak),从而电弧可以有效地流动到电弧熄灭部600。
以上,参照本发明的优选实施例进行了说明,但是本领域的普通技术人员可以理解,在不脱离以下权利要求书中记载的本发明的思想和范围内可以对本发明进行各种修改和变更。
Claims (25)
1.一种断路部,其中,包括:
固定触头;
可动触头,向着朝所述固定触头的方向或远离所述固定触头的方向移动;
固定触头架,在下端配置有所述固定触头,朝上部延伸;
下滑件,向所述固定触头的上侧延伸而配置,所述下滑件的一端结合于所述固定触头架,另一端形成为与所述固定触头架隔开;以及
磁铁部,配置在所述下滑件和所述固定触头架之间,在所述固定触头和所述可动触头之间形成磁场,以向外侧引导在所述固定触头和所述可动触头分离时产生的电弧的路径。
2.根据权利要求1所述的断路部,其中,
所述下滑件与所述固定触头架隔开的距离随着靠近上侧而变长。
3.根据权利要求2所述的断路部,其中,
所述下滑件包括弯折部,所述弯折部形成在所述下滑件的两端之间,使得所述下滑件与所述固定触头架构成的角度发生变化。
4.根据权利要求1所述的断路部,其中,
所述磁铁部的形状形成为,填充在所述下滑件和所述固定触头架之间形成的空间。
5.根据权利要求4所述的断路部,其中,
所述磁铁部包括分截成复数个的复数个磁铁,
复数个所述磁铁沿横向或纵向层叠而形成。
6.根据权利要求1所述的断路部,其中,
所述磁铁部包括配置在彼此相反的面且被磁化为N极的第一面和被磁化为S极的第二面,
所述第一面配置在与所述固定触头相邻的方向上。
7.根据权利要求4所述的断路部,其中,
所述磁铁部朝所述下滑件的两侧方向中的至少一方向凸出延伸。
8.根据权利要求7所述的断路部,其中,
所述磁铁部从所述下滑件的背面朝所述可动触头凸出延伸。
9.根据权利要求1所述的断路部,其中,
所述磁铁部还包括:
磁铁,配置在所述下滑件的背面;以及
绝缘部,配置成包围所述磁铁和所述下滑件之间的露出面。
10.根据权利要求1所述的断路部,其中,
所述固定触头架向上部延伸,以与所述下滑件侧构成规定的角度的方式延伸。
11.根据权利要求1所述的断路部,其中,还包括:
可动触头架,配置有所述可动触头且包括至少一部分区域朝上部延伸的延伸部;以及
凸出触头,与所述可动触头隔开,配置在所述延伸部上。
12.根据权利要求11所述的断路部,其中,
所述凸出触头在所述可动触头与所述固定触头接触的状态下与所述下滑件接触。
13.一种空气断路器,其中,包括:
电弧熄灭部,包括复数个侧板和结合在所述侧板之间的格栅;以及
断路部,与所述电弧熄灭部相邻配置,
所述断路部包括:
固定触头;
可动触头,向着朝所述固定触头的方向或远离所述固定触头的方向移动;
固定触头架,在下端配置有所述固定触头,朝上部延伸;
下滑件,向所述固定触头的上侧延伸而配置,所述下滑件的一端结合于所述固定触头架的所述固定触头架,另一端形成为与所述固定触头架隔开;以及
磁铁部,配置在所述下滑件和所述固定触头架之间,在所述固定触头和所述可动触头之间形成磁场,以向外侧引导在所述固定触头和所述可动触头分离时产生的电弧的路径。
14.根据权利要求13所述的空气断路器,其中,
所述格栅延伸为具有与所述磁铁部的中央部对应的长度。
15.根据权利要求13所述的空气断路器,其中,
所述格栅包括从宽度方向的两端向下部延伸的格栅支腿,以能够形成由固定触头和可动触头分离而产生的电弧引起的感应磁场。
16.根据权利要求15所述的空气断路器,其中,
所述格栅支腿与所述侧板的端部相邻地延伸。
17.根据权利要求16所述的空气断路器,其中,
所述格栅支腿包括:
第一格栅支腿,从所述格栅的宽度方向的一端延伸;以及
第二格栅支腿,从所述第一格栅支腿的相反侧延伸,
所述第一格栅支腿和所述第二格栅支腿的宽度相同。
18.根据权利要求17所述的空气断路器,其中,
还包括向所述可动触头的上侧延伸的凸出触头,
所述格栅支腿从两侧包围所述凸出触头。
19.根据权利要求18所述的空气断路器,其中,
所述第一格栅支腿和所述第二格栅支腿形成为,具有比所述第一格栅支腿或所述第二格栅支腿与所述凸出触头之间的距离即气隙的长度更宽的宽度。
20.根据权利要求15所述的空气断路器,其中,
所述下滑件与所述固定触头架隔开的距离随着靠近上侧而变长。
21.根据权利要求15所述的空气断路器,其中,
所述磁铁部的形状形成为,填充在所述下滑件和所述固定触头架之间形成的空间。
22.根据权利要求15所述的空气断路器,其中,
所述磁铁部包括配置在彼此相反的面且被磁化为N极的第一面和被磁化为S极的第二面,
所述第一面配置在与所述固定触头相邻的方向上。
23.根据权利要求15所述的空气断路器,其中,
所述固定触头架向上部延伸,以与所述下滑件侧构成规定的角度的方式延伸。
24.根据权利要求15所述的空气断路器,其中,
在所述固定触头和所述可动触头分离的跳闸状态下,在所述下滑件和所述可动触头之间的空间以及所述格栅的下侧空间形成向产生的电弧施加电磁力的磁场区域。
25.根据权利要求24所述的空气断路器,其中,
在所述磁场区域施加由所述磁铁部产生的磁场以及由所产生的电弧感应的所述格栅支腿引起的感应磁场。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2021-0058706 | 2021-05-06 | ||
KR10-2021-0062895 | 2021-05-14 | ||
KR1020210062895A KR20220155096A (ko) | 2021-05-14 | 2021-05-14 | 기중 차단기 |
PCT/KR2022/005789 WO2022234989A1 (ko) | 2021-05-06 | 2022-04-22 | 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117203734A true CN117203734A (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=84236092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280030582.0A Pending CN117203734A (zh) | 2021-05-06 | 2022-04-22 | 断路部及包括其的空气断路器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220155096A (zh) |
CN (1) | CN117203734A (zh) |
-
2021
- 2021-05-14 KR KR1020210062895A patent/KR20220155096A/ko not_active Application Discontinuation
-
2022
- 2022-04-22 CN CN202280030582.0A patent/CN117203734A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220155096A (ko) | 2022-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230128751A1 (en) | Air circuit breaker | |
US20230170167A1 (en) | Arc extinguishing unit and air circuit breaker comprising same | |
US20230115892A1 (en) | Air circuit breaker | |
CN117203734A (zh) | 断路部及包括其的空气断路器 | |
CN116830230A (zh) | 电弧熄灭部及包括其的空气断路器 | |
CN117396992A (zh) | 电弧熄灭部及包括其的空气断路器 | |
CN117321718A (zh) | 电弧熄灭部、断路部及包括其的空气断路器 | |
CN117280435A (zh) | 电弧熄灭部及包括其的空气断路器 | |
EP4336533A1 (en) | Breaker unit and air circuit breaker comprising same | |
KR102666107B1 (ko) | 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기 | |
CN117280434A (zh) | 断路部及包括其的空气断路器 | |
CN116918022A (zh) | 断路部及包括其的空气断路器 | |
US20230110171A1 (en) | Arc extinguishing unit and air circuit breaker comprising same | |
KR102666105B1 (ko) | 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기 | |
EP4339982A1 (en) | Circuit breaking unit and air circuit breaker including same | |
EP4339981A1 (en) | Arc extinguishing unit, interruption unit, and air circuit breaker comprising same | |
KR102666109B1 (ko) | 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기 | |
KR102666104B1 (ko) | 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기 | |
KR20220151448A (ko) | 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기 | |
US20240186084A1 (en) | Circuit breaking unit and air circuit breaker including same | |
KR20220155094A (ko) | 아크 소호부, 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기 | |
KR20220155092A (ko) | 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |