CN117280434A - 断路部及包括其的空气断路器 - Google Patents
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Abstract
公开了一种断路部及包括其的空气断路器。本发明提供一种断路部,其包括:固定触头;可动触头,与所述固定触头接触或分离;固定触头架,在下端配置有所述固定触头,朝上部延伸;可动触头架,包括所述可动触头,并且构成为使所述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;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;以及凸出触头,向所述可动触头的上侧延伸而配置,在与所述下滑件接触时能够通电,在所述可动触头跳闸时与所述下滑件分离。
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,因此存在与交流电流相比更难熄灭电弧的问题。
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空气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,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,提供一种在具有复数个形成与电弧的移动路径相关的磁场的磁铁的情况下,能够加强各个磁铁形成的磁场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,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,与所述固定触头接触或分离;固定触头架,在下端配置有所述固定触头,朝上部延伸;可动触头架,包括所述可动触头,并且构成为使所述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;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;以及凸出触头,向所述可动触头的上侧延伸而配置,在与所述下滑件接触时能够通电,在所述可动触头跳闸时与所述下滑件分离。
另外,所述可动触头由复数个形成,所述凸出触头可以从复数个所述可动触头中的至少一个可动触头延伸而配置。
另外,所述凸出触头可以从复数个可动触头中配置于中央的可动触头的上侧凸出而形成。
另外,所述凸出触头可以以其至少一部分与配置于所述凸出触头上侧的电弧熄灭部的侧板重叠的方式向上侧延伸。
另外,所述凸出触头的宽度可以与延伸有所述凸出触头的可动触头的宽度对应地形成。
另外,所述可动触头架可以形成为,能够在所述可动触头和所述固定触头接触且所述下滑件和所述凸出触头接触的通电状态与所述可动触头和所述固定触头分离且所述下滑件和所述凸出触头分离的跳闸状态之间移动。
另外,所述可动触头架的跳闸状态包括:第一状态,所述可动触头和所述固定触头分离且所述下滑件和所述凸出触头保持接触;以及第二状态,所述可动触头和所述固定触头分离且所述下滑件和所述凸出触头分离,所述可动触头架的跳闸状态可以依次变化为第一状态和第二状态。
另外,所述断路部还包括可以固定部,所述固定部配置在所述下滑件和所述固定触头架之间,与所述下滑件和所述固定触头架结合。
另外,所述固定部可以包括在施加由电弧产生的热量时产生熄灭电弧的分子的放气材料(gassing material)。
另外,所述固定部可以包括:第一固定部,与所述固定触头架接触,具有与所述固定触头架的宽度对应的宽度;以及第二固定部,设置在所述第一固定部和所述下滑件之间。
另外,所述第一固定部可以形成为,包围所述下滑件的下部侧面,所述第二固定部可以形成为,包围所述下滑件的上部侧面。
另外,在所述第二固定部形成有包围所述下滑件的上部的凹陷部,形成所述凹陷部的一面具有与所述下滑件的上部面向所述固定触头架的面接触的接触面,在所述接触面可以形成有为了与所述下滑件结合而开口的结合孔。
另外,为了实现上述目的,本发明提供一种空气断路器,其包括:盖;电弧熄灭部,配置在所述盖内,并且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;可动触头架,包括所述可动触头,并且构成为使所述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;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;以及凸出触头,向所述可动触头的上侧延伸而配置,在与所述下滑件接触时能够通电,在所述可动触头跳闸时与所述下滑件分离。
另外,所述格栅可以包括格栅支腿,所述格栅支腿从所述格栅的宽度方向的至少一端延伸,以包围所述凸出触头的方式向下部延伸。
发明效果
根据本发明的实施例,可以实现如下效果。
根据本发明的一实施例,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。
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。
由于格栅支腿沿侧板向下部延伸,因此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。由此,电弧可以被快速地熄灭。
另外,在具有凸出触头的情况下,格栅支腿可以形成气隙。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。
另外,格栅支腿可以由在凸出触头和下滑件之间产生的电弧感应磁场。此时,由于感应的磁场,电弧可以受到朝上升的方向的电磁力。由此,电弧可以更容易地施加到格栅。
附图说明
图1是示出本发明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是示出设置于图1的空气断路器的电弧熄灭部的一实施例的立体图。
图7是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的分解立体图。
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5所示的空气断路器中断路部和电弧熄灭部的立体图。
图12和图13是分别从不同的方向表示图11所示的固定触头架和可动触头架的局部立体图。
图14是表示图13所示的固定触头架和可动触头架的一部分的主视图。
图15是表示本发明另一实施例的断路部和电弧熄灭部的立体图。
图16是表示图15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17是表示图15所示的断路器和电弧熄灭部在跳闸状态下配置的状态的立体图。
图18从不同的方向观察图17所示的断路器和电弧熄灭部的立体图。
图19是表示图18所示的断路器和电弧熄灭部的主视图。
图20是表示本发明一实施例的断路部中固定触头架和可动触头架的立体图。
图21是切断本发明一实施例的固定触头架和可动触头架的截面立体图。
图22和图23是表示本发明一实施例的固定触头架和固定部的立体图。
图24是表示图17所示的断路器中固定触头架和可动触头架的立体图。
图25是切断图24所示的固定触头架和可动触头架的截面立体图。
图26和图27是表示本发明一实施例的固定触头架和U组件的立体图。
图28和图29是表示本发明另一实施例的固定触头架和U组件的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明实施例的断路部及包括其的空气断路器。
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.本发明实施例的空气断路器10的构成的说明
参照图1至图5,本发明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。
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。
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可以向固定触头架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。
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。
在固定触头架310和可动触头架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架310和可动触头架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。
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。
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可以包括复数个格栅620中最靠近固定触头311的最外围格栅625。与复数个格栅620不同地,最外围格栅625的长度可以较短地形成。
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。
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。
格栅620可以包括格栅支腿621。格栅支腿621可以从格栅620的宽度方向的至少一端延伸,以包围凸出触头322的方式向下部延伸。
具体而言,参照附图,格栅支腿621从格栅620的两端朝可动触头架320延伸。另外,参照附图,格栅支腿621可以形成为包围U组件400的外侧。
格栅支腿621沿侧板610向下部延伸,因此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。由此,电弧可以被快速地熄灭。另外,在格栅支腿621和凸出触头322之间可以形成隔开的空间即气隙A.G。
另外,在格栅支腿621可以感应由在凸出触头322和下滑件330之间产生的电弧引起的磁场。此时,由于感应的磁场,电弧可以受到朝上升的方向的电磁力。由此,电弧可以更容易地施加到格栅620。
3.凸出触头322的说明
参照图11至图19,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隔开而配置在延伸部320a上。即,凸出触头322可以沿延伸部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也分离,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可以以其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11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。
4.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15至图19,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15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15表示通电状态,图16表示跳闸状态中的第一状态,图17表示跳闸状态中的第二状态。
参照图16,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17,通过凸出触头322和下滑件330分离而形成第二状态。电弧在最初触头部位或最终分离部位产生。
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。
5.关于固定部430的说明
参照图20至图29,固定部430配置在下滑件330和固定触头架310之间,与下滑件330和固定触头架310结合。
下滑件330的下端与固定触头架310结合,上端与固定触头架310隔开。另外,下滑件330与凸出触头322反复接触和分离,在施加产生的电弧时可以受到冲击。
此时,在下滑件330和固定触头架310之间设置有固定部430,从而下滑件330可以稳定地结合于固定触头架310。
固定部430可以包括在施加由电弧产生的热量时产生熄灭电弧的分子的放气材料(gassing material)。
随着施加电弧,放气材料产生能够熄灭电弧的分子。由此,所产生的电弧可以被快速地熄灭。
具体而言,若施加由电弧产生的热量,则放气材料可以释放能够熄灭电弧的复数个分子。换言之,放气材料可以产生能够熄灭电弧的气体。由此,能够快速地熄灭在电弧熄灭部600内产生的电弧。
由于固定部430插入到固定触头架310和下滑件330之间,在其背面配置固定触头架310,在其正面配置下滑件330。
如上所述,下滑件330可以通过与凸出触头322接触和分离来产生电弧。并且,所产生的电弧可以施加到下滑件330。因此,下滑件330可以随着电弧的施加而损坏。
此时,由于固定部430包括放气材料,因此能够通过快速熄灭电弧来减少下滑件330的损坏。
固定部430可以包括第一固定部431和第二固定部432。
具体而言,第一固定部431与固定触头架310接触,可以具有与固定触头架310的宽度对应的宽度。具体而言,如图20所示,固定触头架310的宽度和第一固定部431的宽度可以形成为相同或对应。由此,可以减少第一固定部431相对固定触头架310沿左右方向游动。另外,第一固定部431可以容易地吸收下滑件330受到的冲击。
并且,第一固定部431可以形成为包围下滑件330的下部侧面。
第二固定部432可以设置在第一固定部431和下滑件330之间。并且,第二固定部432可以形成为,包围下滑件330的上部侧面。
由于第二固定部432包围下滑件330的上部,因此如上所述,可以由第二固定部432吸收下滑件330与凸出触头322接触和分离引起的冲击或施加电弧而受到的冲击。
在第二固定部432可以形成有包围下滑件330的上部的凹陷部4321。
具体而言,参照图20和图22,第二固定部432具有凹陷部4321,与固定触头架310构成规定的角度并供凸出的下滑件330能够插入到所述凹陷部4321。
此时,形成凹陷部4321的一面具有与下滑件330的上部面向固定触头架310的面接触的接触面4322。并且,可以形成有与接触面4322垂直地形成的侧面4323。在接触面4322可以形成有为了与下滑件330结合而开口的结合孔432a。
本发明一实施例的断路部300具有设置在固定触头架310和下滑件330之间的固定部430,从而可以防止下滑件330因受到的外力而晃动或发生位置变化。
另外,固定部430包括放气材料,从而具有在电弧施加到下滑件330时能够快速地熄灭的优点。
6.关于U组件400的说明
参照图15至图29,本发明一实施例的断路部及包括其的空气断路器还包括U组件400。
参照附图,U组件400配置在下滑件330和固定触头架310之间。
固定触头架310包括基座310a,配置有固定触头311;以及垂直部310b,向基座310a的上侧延伸。在基座310a可以配置有下滑件330。在下滑件330的端部侧可以形成有可供将固定部430和固定触头架310彼此结合的结合构件贯通的结合孔331。在垂直部310b可以形成有能够与外部连通的复数个开口孔310b1。
U组件400在电弧熄灭部600和凸出触头322之间延伸。即,U组件400远离固定触头架310侧且向可动触头321侧延伸。
具体而言,在跳闸状态下,U组件400在电弧熄灭部600和可动触头架320或电弧熄灭部600和凸出触头322之间延伸。即,U组件400从下滑件330的两侧向电弧熄灭部600和凸出触头322之间延伸。在凸出触头322配置于跳闸状态的情况下,U组件400可以以包围凸出触头322的侧面的方式延伸。
在U组件400和凸出触头322之间可以形成隔开的空间即气隙A.G。
U组件400可以包括保持件410、U磁性体420、420'以及固定部430。
保持件410插入到下滑件330和固定触头架310之间,在内部形成空间且向下滑件330的两侧凸出。
保持件410包括上侧开口的壳体411。在壳体411形成有能够在内部收纳U磁性体的收纳部412。保持件410在磁性体收纳到收纳部412之后开口的上侧被密闭。例如,在收纳U磁性体之后,保持件410的开口的上侧可以由成型来密闭。或者,还具有壳体411的上侧结构物,从而可以与壳体411结合,以在保持件410的收纳部412收纳U磁性体之后密闭壳体411的上侧。
侧壁部411a和上壁部411b可以在壳体411的正面部即壳体411的远离固定触头架310的方向上凸出。侧壁部411a和上壁部411b可以保护壳体411免受凸出触头322和可动触头架320的影响。同时,侧壁部411a和上壁部411b可以起到能够将电弧容易地施加到壳体411的尖头作用。
可以从两侧向彼此相对的上壁部411b的内侧形成第一倾斜部411c。第一倾斜部411c可以将凸出触头322引导到壳体411之间的内部空间405。
在侧壁部411a的下方可以形成第二倾斜部411e。第二倾斜部411e可以防止在可动触头架320跳闸时卡到壳体411。
侧翼部411d可以向壳体411的外侧凸出。侧翼部411d可以保护格栅支腿621的下部免受旋转的可动触头架320的影响。
在壳体411的背面即壳体411靠近固定触头架310的一侧,结合凸起413可以在壳体411的中央面凸出。结合凸起413与固定部430的结合槽433结合,从而可以结合保持件410和固定部430。
保持件410可以包括在施加由电弧产生的热量时产生熄灭电弧的分子的放气材料(gassing material)。关于放气材料的说明如上所述。
由于保持件410插入到固定触头架310和下滑件330之间,在其背面配置固定触头架310,在其正面配置下滑件330。此时,保持件410包括放气材料,从而能够通过快速熄灭电弧来减少下滑件330的损坏。
固定部430在保持件410的上侧与保持件410和固定触头架310结合,以防止保持件410从固定触头架310脱离,并且防止U磁性体从内部空间脱离。
固定部430包括第一固定部431和第二固定部432。在第二固定部432可以形成有与上述壳体411的结合凸起413结合而使固定部430能够固定到保持件410的结合槽433。
在固定部430可以形成有用于与固定触头架310结合的结合孔432a。
U磁性体收纳于保持件410的内部空间,由磁性体形成。
在本发明的一实施例中,U磁性体420可以包括磁铁部和绝缘体423。
磁铁部配置成从固定触头架310向电弧熄灭部600和凸出触头322之间延伸。另外,磁铁部配置成具有复数个且彼此相对。
具体而言,参照关于U组件400的图,磁铁部包括:第一磁铁部421,配置在壳体411的收纳部412的一侧;以及第二磁铁部422,与所述第一磁铁部421相对地配置在壳体411的收纳部412的另一侧。
此时,第一磁铁部421和第二磁铁部422可以配置成,彼此相对的面具有彼此不同的极性。
例如,在第一磁铁部421面向第二磁铁部422的面配置N极的情况下,第二磁铁部422可以在面向第一磁铁部421的面配置S极。由此,在第一磁铁部421和第二磁铁部422之间可以形成从一侧磁铁部流出并流入另一侧磁铁部的磁场。
通过这种第一磁铁部421和第二磁铁部422的配置来形成上述的磁场,在可动触头321和固定触头311跳闸动作时产生的电弧可以受到向上侧的电磁力。
另一方面,与上述说明不同地,第一磁铁部421和第二磁铁部422也可以配置成,彼此面向的面具有彼此相同的极性。
在如本发明的空气断路器那样的直流空气断路器中,配置成彼此面向的面具有不同的极性的情况下,相反地改变直流的电流方向时洛伦兹力相反地作用。因此,为了与直流流动的电流的方向无关地全部熄灭产生的电弧,第一磁铁部421和第二磁铁部422可以配置成彼此面向的面具有彼此相同的极性。绝缘体423设置在下滑件330和固定触头架310之间。
参照图27和图28,绝缘体423配置在彼此隔开而相对地配置的磁铁部之间。绝缘体423可以由非磁性体形成。绝缘体423可以配置成,第一磁铁部421和第二磁铁部422不磁集成,以防止形成在第一磁铁部421和第二磁铁部422之间的磁场的强度变弱。此时,也可以不具有绝缘体423。
另一方面,根据本发明的另一实施例,U磁性体420'可以包括第一磁性体421'、第二磁性体422'以及第三磁性体423'。
第一磁性体421'配置在壳体411的收纳部412的一侧。第一磁性体421'配置成,从固定触头架310向电弧熄灭部600和凸出触头322之间延伸。
第二磁性体422'与第一磁性体421'隔开,面向第一磁性体421'。第二磁性体422'与第一磁性体421'相对地配置在壳体411的收纳部412的另一侧。
第三磁性体423'与第一磁性体421'和第二磁性体422'一体形成,设置在下滑件330和固定触头架310之间。
第一磁性体421'、第二磁性体422'以及第三磁性体423'可以一体形成。并且,第一磁性体421'、第二磁性体422'以及第三磁性体423'可以由磁性体层叠而形成。
由于上述结构,在壳体411的中央开口侧,在下滑件330和凸出触头322之间形成电弧时,在U磁性体420'可以形成感应磁场。
具体而言,若在第一磁性体421'和第二磁性体422'之间产生电弧,则可以沿第一磁性体421'、第二磁性体422'以及第三磁性体423'形成感应磁场。此时,由于U磁性体420'感应的感应磁场,电弧可以受到向上侧的电磁力。
7.气隙A.G和电弧的上升力
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的上侧凸出而形成。
如上所述,参照图13,在凸出触头322向可动触头321中配置于中央的可动触头321的上侧凸出而形成的情况下,在与从格栅620的两端向下部延伸的格栅支腿621关系中可以形成气隙A.G。
由于形成气隙A.G,因此电弧产生区域的空间减小,由此施加到所产生的电弧的压力变高,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。
另外,参照图19,在配置U组件400的情况下,凸出触头322在与U组件400的关系中可以形成气隙A.G。
在凸出触头322和U组件400之间形成气隙A.G,从而施加到在凸出触头322和下滑件330之间产生的电弧的压力变高,从而上升的力可以施加到所产生的电弧。
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 (14)
1.一种断路部,其中,包括:
固定触头;
可动触头,与所述固定触头接触或分离;
固定触头架,在下端配置有所述固定触头,朝上部延伸;
可动触头架,包括所述可动触头,并且构成为使所述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;
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
凸出触头,向所述可动触头的上侧延伸而配置,在与所述下滑件接触时能够通电,在所述可动触头跳闸时与所述下滑件分离。
2.根据权利要求1所述的断路部,其中,
所述可动触头由复数个形成,
所述凸出触头从复数个所述可动触头中的至少一个可动触头延伸而配置。
3.根据权利要求2所述的断路部,其中,
所述凸出触头从复数个可动触头中配置于中央的可动触头的上侧凸出而形成。
4.根据权利要求3所述的断路部,其中,
所述凸出触头以其至少一部分与配置于所述凸出触头上侧的电弧熄灭部的侧板重叠的方式向上侧延伸。
5.根据权利要求1所述的断路部,其中,
所述凸出触头的宽度与延伸有所述凸出触头的可动触头的宽度对应地形成。
6.根据权利要求1所述的断路部,其中,
所述可动触头架能够在所述可动触头和所述固定触头接触且所述下滑件和所述凸出触头接触的通电状态与所述可动触头和所述固定触头分离且所述下滑件和所述凸出触头分离的跳闸状态之间移动。
7.根据权利要求6所述的断路部,其中,
所述可动触头架的跳闸状态包括:
第一状态,所述可动触头和所述固定触头分离且所述下滑件和所述凸出触头保持接触;以及
第二状态,所述可动触头和所述固定触头分离且所述下滑件和所述凸出触头分离,
所述可动触头架的跳闸状态依次变化为第一状态和第二状态。
8.根据权利要求4所述的断路部,其中,
还包括固定部,所述固定部配置在所述下滑件和所述固定触头架之间,与所述下滑件和所述固定触头架结合。
9.根据权利要求8所述的断路部,其中,
所述固定部包括在施加由电弧产生的热量时产生熄灭电弧的分子的放气材料。
10.根据权利要求8所述的断路部,其中,
所述固定部包括:
第一固定部,与所述固定触头架接触,具有与所述固定触头架的宽度对应的宽度;以及
第二固定部,设置在所述第一固定部和所述下滑件之间。
11.根据权利要求10所述的断路部,其中,
所述第一固定部形成为,包围所述下滑件的下部侧面,
所述第二固定部形成为,包围所述下滑件的上部侧面。
12.根据权利要求11所述的断路部,其中,
在所述第二固定部形成有包围所述下滑件的上部的凹陷部,
形成所述凹陷部的一面具有与所述下滑件的上部面向所述固定触头架的面接触的接触面,
在所述接触面形成有为了与所述下滑件结合而开口的结合孔。
13.一种空气断路器,其中,包括:
盖;
电弧熄灭部,配置在所述盖内,并且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;
可动触头架,包括所述可动触头,并且构成为使所述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;
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
凸出触头,向所述可动触头的上侧延伸而配置,在与所述下滑件接触时能够通电,在所述可动触头跳闸时与所述下滑件分离。
14.根据权利要求13所述的空气断路器,其中,
所述格栅包括格栅支腿,所述格栅支腿从所述格栅的宽度方向的至少一端延伸,以包围所述凸出触头的方式向下部延伸。
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