CN117280435A - 电弧熄灭部及包括其的空气断路器 - Google Patents
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Abstract
公开了电弧熄灭部及包括其的空气断路器。本发明实施例的电弧熄灭部包括:侧板,彼此隔开,彼此面向;格栅,配置在所述侧板之间,具有复数个,彼此隔开且分别结合于所述侧板;以及磁铁部,形成用于改变在固定触头和与所述固定触头可分离地配置的可动触头之间形成的电弧的路径的磁场,与复数个所述格栅中靠近所述固定触头的最外围格栅相邻配置。
Description
技术领域
本发明涉及电弧熄灭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电弧熄灭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。所产生的电弧穿过熄灭装置,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电弧熄灭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会因电弧而损坏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,为了具有形成与电弧的移动路径相关的磁场的磁性体,提供一种无需过多的设计变更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,也能够加强由各个磁铁形成的磁场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电弧熄灭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,本发明提供一种电弧熄灭部,其包括:侧板,彼此隔开,并配置为彼此面向;复数个格栅,配置在所述侧板之间,彼此隔开且分别结合于所述侧板;以及磁铁部,形成用于改变电弧的路径的磁场,所述电弧形成在固定触头和与所述固定触头可分离地配置的可动触头之间,所述磁铁部与复数个所述格栅中靠近所述固定触头的最外围格栅相邻配置。
另外,所述磁铁部可以包括磁铁部,所述磁铁部配置成,以配置在任一所述侧板和另一侧板之间的所述格栅的中央部为中心对称。
另外,所述磁铁部可以配置在所述格栅和所述侧板中的至少一方。
另外,所述磁铁部可以包括:壳体,在内部形成收纳部,形成为能够与所述格栅或所述侧板结合;以及磁性体,容纳于所述收纳部,形成磁场。
另外,所述磁铁部还可以包括绝缘体,所述绝缘体容纳于所述收纳部,包围所述磁性体。
另外,所述壳体可以以使所产生的电弧朝所述格栅流动的方式引导电弧。
另外,所述磁铁部可以包括:第一磁铁部,结合于所述侧板,沿结合于所述侧板的复数个格栅排列的方向延伸;以及第二磁铁部,结合在与结合有所述第一磁铁部的侧板面对的侧板,配置在与所述第一磁铁部对应的位置。
另外,所述磁铁部还可以包括第三磁铁部,所述第三磁铁部结合在复数个所述格栅中的任一格栅。
另外,所述第三磁铁部可以包括:壳体,在内部形成收纳部,形成为能够与所述格栅或所述侧板结合;磁性体,容纳于所述收纳部,形成磁场;以及结合构件,用于将所述壳体结合到形成于所述格栅的结合槽。
另外,所述壳体可以包括:第一壳体,在背面形成有能够容纳所述磁性体的收纳部;以及第二壳体,在所述第一壳体的背面,通过所述结合构件与所述第一壳体结合,所述第一壳体在正面下端包括凸出部,所述凸出部形成为能够与所述格栅的下端接触。
另外,翼部在所述第一壳体的背面的两侧,沿上下方向凸出,所述第二壳体可以插入并固定在所述翼部之间。
另外,所述第一磁铁部和所述第二磁铁部的磁性体可以包括:第一面,被磁化为N极;以及第二面,被磁化为S极,所述第一面可以沿所述第一磁铁部和所述第二磁铁部彼此远离的方向配置。
另外,所述第三磁铁部的磁性体可以包括:第一面,被磁化为N极;以及第二面,被磁化为S极,所述第一面可以朝在所述固定触头和所述可动触头分离的情况下所述可动触头经过的空间配置。
另外,所述第三磁铁部可以结合于所述最外围格栅。
另外,在所述最外围格栅可以形成有从格栅的中央下端向下部凸出的结合支腿。
另外,所述最外围格栅还可以包括格栅支腿,所述格栅支腿朝所述结合支腿的两侧隔开形成,向下部凸出。
在所述格栅支腿和所述结合支腿之间可以形成有凹陷槽。
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: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;以及电弧熄灭部,与所述固定触头和所述可动触头相邻配置,构成为熄灭所述固定触头和所述可动触头分离而产生的电弧,所述电弧熄灭部包括:侧板,彼此隔开,并配置为彼此面向;复数个格栅,配置在所述侧板之间,彼此隔开且分别结合于所述侧板;以及磁铁部,形成用于改变电弧的路径的磁场,所述电弧形成在固定触头和与所述固定触头可分离地配置的可动触头之间,所述磁铁部与复数个所述格栅中靠近所述固定触头的最外围格栅相邻配置。
另外,所述空气断路器还可以包括:下滑件,向所述固定触头的上侧凸出;以及凸出触头,向所述可动触头的上侧凸出,在所述可动触头与所述固定触头接触时与所述下滑件接触。
发明效果
根据本发明的实施例,可以实现如下效果。
由在本发明一实施例的电弧熄灭部的格栅下部形成的小电流引起的电弧,由在第一磁铁部至第三磁铁部形成的磁场区域M.F.A的磁场M.F施加的磁场方向,根据弗莱明左手定则,形成电弧引导路径A.P。
电弧沿电弧引导路径A.P移动。随着电弧的移动,电弧被快速地施加到格栅,从而具有能够被快速地熄灭的效果。
此外,根据本发明一实施例的电弧熄灭部,由于第三磁铁部的磁场,在电弧的方向沿朝纸面进入的方向形成或者沿从纸面流出的方向形成的各情况下,电弧朝左侧或右侧移动。
然而,由于第一磁铁部和第二磁铁部的磁场朝彼此相反的方向形成,因此具有在电弧熄灭部内形成的电弧的方向沿朝纸面进的方向形成或者沿从纸面流出的方向形成的两种情况下均朝上侧方向形成电弧引导路径A.P的优点。
另外,本发明的一实施例具有下滑件和凸出触头,从而具有使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相当于凸出触头比可动触头更向上侧凸出的距离的效果。
由此,由于第一磁铁部、第二磁铁部以及第三磁铁部,向电弧施加的磁场的强度变大,因此可以更强力地施加使电弧向上侧移动的电磁力。
另外,所产生的电弧和格栅之间的距离变短,因此电弧施加到格栅的时间变得更短,从而电弧可以被快速地熄灭。
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和图9是用于说明图6所示的第三磁铁部的分解立体图。
图10是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的主视图。
图11是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的俯视图。
图12是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的侧视图。
图13是示出图6所示的电弧熄灭部中拆卸了电弧盖部的状态的立体图。
图14是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的仰视图。
图15是示出去除图6所示的电弧熄灭部的侧板和格栅的一部分的状态的立体图。
图16是示出图6所示的电弧熄灭部的一实施例的主视图。
图17是表示切断图6所示的电弧熄灭部的形态的立体图。
图18是示出由图17所示的电弧熄灭部的第一磁铁部至第三磁铁部形成的磁场的立体图。
图19和图20是表示电弧受到本发明一实施例的电弧熄灭部的电磁力的概念图。
图21是表示本发明另一实施例的电弧熄灭部的分解立体图。
图22至图24是用于说明本发明一实施例的空气断路器中产生电弧的区域和由磁铁部形成磁场的空间的图。
图25和图26是表示电弧受到本发明另一实施例的电弧熄灭部的电磁力的概念图。
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,由磁铁形成的磁场的区域。尤其,是指由磁铁形成的磁场影响产生电弧的区间的位置。
“电弧产生区域(Arc-generationArea,A.A)”是指,产生电弧的区域。尤其,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。
“电弧引导路径(Arc-guided Path,A.P)”是指,电弧因洛伦兹力而受到的由本发明一实施例的磁铁部产生的电磁力的方向。电弧可以通过由洛伦兹力引起的电磁力引导电弧的路径。
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(operating,运转、操作)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可以穿过电弧熄灭部600并被熄灭,并可以排出到空气断路器10的外部。
断路部300的固定触头杆310向上部盖110的另一侧即图示的实施例中的前方侧露出。固定触头杆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,固定触头杆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的可动触头杆320。可动触头杆320可以通过形成于下部盖120的开口部向外部露出。可动触头杆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的其余部分容纳于壳体的设置在未标记的盖部100的一侧(图示的实施例中的后方侧)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的可动触头杆320的旋转而一起旋转。
因此,若断路部300的可动触头杆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的可动触头杆320向远离固定触头杆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在横杆220朝固定触头杆310旋转的状态下提供。
若可动触头321与固定触头311分离,则可动触头杆320向远离固定触头杆310的方向旋转。由此,横杆220也旋转,弹射器210的一侧端部被解放,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与可动触头杆320连接,随着可动触头杆320旋转而一起旋转。由此,受横杆220限制的弹射器210被解放,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的可动触头杆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杆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与可动触头杆320一起旋转,则横杆220解放弹射器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杆310和可动触头杆320。若固定触头杆310和可动触头杆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。若固定触头杆310和可动触头杆320分离,则空气断路器10切断与外部的电源或负载的通电。
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杆310和可动触头杆320中的一方。另外,电流可以从固定触头杆310和可动触头杆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。这是因为在本发明实施例的空气断路器10中通电有R相、S相以及T相或U相、V相以及W相等三相电流。
断路部300的数量可以根据在空气断路器10通电的电流的相的数量而改变。
在图示的实施例中,断路部300包括固定触头杆310和可动触头杆320。
固定触头杆310可以与可动触头杆320接触或分离。若可动触头杆320与固定触头杆310接触,则空气断路器10可以与外部的电源或负载通电。若固定触头杆310和可动触头杆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,固定触头杆310固定设置于盖部100。因此,固定触头杆310和可动触头杆320的接触和分离由可动触头杆320的旋转来实现。
在图示的实施例中,固定触头杆310容纳于上部盖110的内部空间。
固定触头杆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,固定触头杆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,固定触头杆310通过形成在上部盖110的前方侧的开口部向外部露出。
固定触头杆310可以由具有导电性的材料形成。在一实施例中,固定触头杆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,固定触头杆310包括固定触头311。
固定触头311可以与可动触头321接触或分离。固定触头311位于固定触头杆310的朝可动触头杆320的一侧即图示的实施例中的后方侧。
固定触头311与固定触头杆310通电。在图示的实施例中,固定触头311位于固定触头杆310的所述后方侧。在一实施例中,固定触头311可以与固定触头杆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可以向固定触头杆310的上侧凸出。下滑件330可以朝电弧熄灭部600向上侧延伸。下滑件330在固定触头杆310和可动触头杆320彼此接触时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杆310和可动触头杆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。
可动触头杆320可以与固定触头杆310接触或分离。如上所述,通过可动触头杆320和固定触头杆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。
可动触头杆320可旋转地设置于盖部100的内部空间。可动触头杆320可以向着朝固定触头杆310的方向和远离固定触头杆310的方向旋转。
在图示的实施例中,可动触头杆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。
可动触头杆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,可动触头杆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,可动触头杆320通过形成于下部盖120的前方侧的开口部向外部露出。
可动触头杆320可以由具有导电性的材料形成。在一实施例中,可动触头杆320可以由铜或铁及包含它们的合金材料形成。
可动触头杆320与驱动部200连接。具体而言,可动触头杆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杆320。
若可动触头杆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,可动触头杆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位于可动触头杆320的朝固定触头杆310的一侧即图示的实施例中的前方侧。
可动触头321可以与可动触头杆320一起旋转。若可动触头杆320朝固定触头杆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,若可动触头杆320朝远离固定触头杆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与可动触头杆320通电。在图示的实施例中,可动触头321位于可动触头杆320的所述前方侧。在一实施例中,可动触头321可以与可动触头杆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是供可动触头杆320可旋转地结合于盖部100的部分。可动触头杆320可以以旋转轴328为中心向着朝固定触头杆310的方向或远离固定触头杆310的方向旋转。
旋转轴328位于可动触头杆320的与固定触头杆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
参照附图,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。所产生的电弧可以穿过电弧熄灭部600并在被熄灭和冷却之后排出到空气断路器10的外部。
电弧熄灭部600结合于盖部100。电弧熄灭部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,沿旋转以远离固定触头311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。
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、磁铁部500以及电弧滑件(arc runner)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、磁铁部500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和磁铁部500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与磁铁部500结合。具体而言,在侧板610的下侧,即与格栅盖630相反的一侧结合有磁铁部500。所述结合可以由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可以彼此隔开而层叠。在图示的实施例中,格栅620具有九个,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。
在格栅620的所述左右方向的端部的外侧,即图示的实施例中的下侧设置有磁铁部500。
格栅620结合于侧板610。具体而言,在格栅620的宽度方向,即图示的实施例中左右方向的边缘,沿其延伸方向,即图示的实施例中的上下方向形成复数个结合凸起。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。
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。
最外围格栅625还可以包括:结合支腿628,从格栅620的中央下端向下部凸出;以及格栅支腿626,朝结合支腿628的两侧隔开形成,向下部凸出。
例如,如图6所示,结合支腿628从格栅620的中央向下端凸出。此时,结合支腿628凸出的长度可以与从格栅620的两端向下侧凸出的格栅支腿626凸出的长度近似。由此,结合支腿628和格栅支腿626的末端可以配置在彼此相似的线l。另外,结合支腿628的宽度l2可以为各个格栅支腿626的宽度l1的两倍左右。在结合支腿628的下部可以形成有用于与第三磁铁部530结合的结合槽628a。
在格栅支腿626和结合支腿628之间可以形成有凹陷槽627。第一磁铁部510和第二磁铁部520的倾斜部可以沿凹陷槽627配置。
如上所述,在本发明一实施例的电弧熄灭部600中,结合支腿628向下端凸出的长度与格栅支腿626向下端凸出的长度近似,结合支腿628的宽度为一个格栅支腿626的宽度的两倍,从而最外围格栅625可以以格栅620的中央部的纵轴为中心形成对称。
由于最外围格栅625和磁铁部500以格栅620的中央部的纵轴为中心对称地形成,因此具有与产生电弧的位置无关地使电弧稳定地引导到格栅620的效果。
另外,最外围格栅625包括从最外围格栅625的中央向下端凸出的结合支腿628,从而所产生的电弧可以通过第三磁铁部530施加到结合支腿628。
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。穿过复数个格栅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缘可以形成有插入于侧板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”。
所述容纳空间与由格栅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,所产生的电弧可以穿过格栅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,可以排出穿过格栅620之间并被熄灭的电弧。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起到过滤残留于穿过形成在格栅620之间的空间的同时被熄灭的电弧的杂质的作用。被熄灭的电弧可以穿过网状部633并在残留的杂质被去除之后排出到外部。
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穿过。
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穿过网状部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,穿过网状部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的复数个贯通孔与由格栅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。
阻断板提供用于使穿过形成在格栅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)。
贯通孔是供穿过复数个格栅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。贯通孔沿垂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,电弧不会延伸超过位于最后方侧的格栅620,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。
3.对磁铁部500的说明
参照附图,磁铁部500形成用于改变在固定触头311和与固定触头311可分离地配置的可动触头321之间形成的电弧的路径的磁场。参照图6和图7,磁铁部500可以与复数个格栅620中靠近固定触头311的最外围格栅625相邻配置。
磁铁部500可以包括第一磁铁部510、第二磁铁部520以及第三磁铁部530。
(1)第一磁铁部510和第二磁铁部520的说明
第一磁铁部510结合于侧板610,沿结合于侧板610的复数个格栅620排列的方向延伸。具体而言,参照图7,第一磁铁部510可以沿侧板610的长度方向,即复数个格栅620彼此隔开而排列的方向长长地延伸,并结合于侧板610。
在本发明中,第一磁铁部510沿侧板610的长度方向延伸,因此与电弧熄灭部600内部的产生电弧的位置靠近还是远离固定触头311无关地,通过第一磁铁部510将所产生的电弧容易地施加到格栅620。
第一磁铁部510包括:壳体511,在内部形成收纳部,形成为能够与格栅620或侧板610结合;以及第一磁性体513,容纳于收纳部,形成磁场。
如上所述,壳体511沿侧板610的长度方向延伸。壳体511包括:垂直部511a,沿与侧板610平行的方向形成,与侧板610接触;以及倾斜部511b,与所述垂直部511a构成规定的角度且朝格栅620的中央部弯折并延伸。
垂直部511a是第一磁铁部510结合于侧板610的部分。垂直部511a位于侧板610的朝固定触头杆310的一侧,即图示的实施例中的下侧。垂直部511a可以通过结合构件514结合于侧板610。
垂直部511a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,垂直部511a可以与侧板610接触并延伸。在另一实施例中,垂直部511a可以与侧板610平行地延伸。
倾斜部511b从垂直部511a的端部延伸。
倾斜部511b可以形成为,部分地包围形成在格栅620的左右方向的端部的尖头部分。倾斜部511b与垂直部511a构成规定的角度并延伸。在一实施例中,倾斜部511b可以与垂直部511a构成钝角并延伸。
在壳体511可以形成有结合构件槽511d,以能够使壳体511和侧板610通过结合构件514彼此结合。
第二磁铁部520结合于与结合有第一磁铁部510的侧板610面对的侧板610,配置在与第一磁铁部510对应的位置。
第二磁铁部520包括:壳体521,在内部形成收纳部521c,形成为能够与格栅620或侧板610结合;以及第二磁性体523,容纳于收纳部521c,形成磁场。
如上所述,壳体521沿侧板610的长度方向延伸。壳体521包括:垂直部521a,沿与侧板610平行的方向形成,与侧板610接触;以及倾斜部521b,与所述垂直部521a构成规定的角度,朝格栅620的中央部弯折并延伸。
垂直部521a是第二磁铁部520结合于侧板610的部分。垂直部521a位于侧板610的朝固定触头杆310的一侧,即图示的实施例中的下侧。垂直部521a可以通过结合构件524结合于侧板610。
垂直部521a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,垂直部521a可以与侧板610接触并延伸。在另一实施例中,垂直部521a可以与侧板610平行地延伸。
倾斜部521b从垂直部521a的端部延伸。
倾斜部521b可以形成为,部分地包围形成在格栅620的左右方向的端部的尖头部分。倾斜部521b与垂直部521a构成规定的角度并延伸。在一实施例中,倾斜部521b可以与垂直部521a构成钝角并延伸。
在壳体521可以形成有结合构件槽521d,以能够使壳体521和侧板610通过结合构件524彼此结合。
第一磁铁部510和第二磁铁部520的壳体511、521可以以使在电弧熄灭部600内部产生的电弧朝格栅620流动的方式引导电弧。
具体而言,壳体511、521可以通过施加而使在电弧熄灭部600内部产生的电弧能够朝格栅620流动的材料形成。即,壳体511、521可以由具有磁性的磁性体材料形成。这是为了使作为电子的流动的电弧流动并朝格栅620传递。
壳体511、521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,壳体511、521可以由陶瓷(ceramic)材料形成。
壳体511、521配置成,部分地包围格栅620的两侧,即图示的实施例中在左右方向的端部形成的尖头部分。由此,由壳体511、521引导的电弧可以不集中在格栅620的某一部分。
壳体511、521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,壳体511、521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。
电弧滑件650以使所产生的电弧朝格栅620流动的方式引导电弧。利用壳体511、521,可以防止所产生的电弧超过格栅620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)第一磁性体和第二磁性体的配置
第一磁铁部510和第二磁铁部520的磁性体包括被磁化为N极的第一面513a、523a和被磁化为S极的第二面513b、523b。此时,第一磁铁部510和第二磁铁部520的第一面513a沿第一磁铁部510和第二磁铁部520彼此远离的方向配置。
具体而言,参照图7和图18等,第一磁铁部510的第一面513a在朝第二磁铁部520的方向的相反方向上配置。第一磁铁部510的第二面513b在朝第二磁铁部520的方向上配置。第二磁铁部520的第一面523a在朝第一磁铁部510的方向的相反方向上配置。第二磁铁部520的第二面523b在朝第一磁铁部510的方向上配置。
由此,第一磁铁部510和第二磁铁部520可以形成朝彼此相反的方向形成的磁场。具体而言,如图18至图20所示,第一磁铁部510和第二磁铁部520可以形成朝彼此相反的方向形成磁通的磁场。
(3)第三磁铁部530的说明
第三磁铁部530结合于复数个格栅620中的一个格栅620。例如,如图所示,第三磁铁部530可以结合于电弧熄灭部600的复数个格栅620中靠近固定触头311的最外围格栅625。
第三磁铁部530包括:壳体531a、531b,在内部形成收纳部531a4,形成为能够与格栅620或侧板610结合;以及磁性体,收纳于收纳部531a4,形成磁场。
参照图8和图9,壳体531a、531b可以包括:第一壳体531a,与最外围格栅625结合,具有能够在内部容纳磁性体的收纳部531a4;以及第二壳体531b,从所述第一壳体531a的后端支撑所述磁性体,通过结合构件534与第一壳体531a结合。
在第一壳体531a可以形成有在第一壳体531a的中央部分沿前后方向贯通的结合孔531a2。结合构件534通过结合孔531a2插入,从而最外围格栅625和第三磁铁部530可以彼此结合。
第一壳体531a可以在正面下端包括凸出部531a1。凸出部531a1可以起到使与最外围格栅625的结合变得牢固,能够使在电弧熄灭部600内部产生的电弧容易地通过第一壳体531a传递到格栅620的尖头作用。
在第一壳体531a的背面可以设置有在两侧沿上下方向凸出的翼部531a3。第二壳体531b插入到翼部531a3,从而可以减少第二壳体531b左右游动。
第三磁铁部530的壳体531a、531b可以通过施加而使在电弧熄灭部600内部产生的电弧能够朝格栅620流动的磁性体材料形成。此时,由于在第三磁铁部530的壳体531a、531b施加电弧时的冲击,第三磁铁部530和最外围格栅625之间的结合力可能减弱。为了弥补这一点,在第一壳体531a可以设置有凸出部531a1和翼部531a3。
第二壳体531b可以在第一壳体531a的背面与第一壳体531a结合。
在第二壳体531b可以形成有结合孔531b1。结合构件534通过结合孔531b1插入,从而第二壳体531b可以与第一壳体531a结合。此外,第一壳体531a和第二壳体531b可以与形成在最外围格栅625的结合支腿628的结合槽628a结合。
另外,在第二壳体531b的正面下部可以形成有按压第三磁性体533的凸起531b2,以防止收纳于第一壳体531a的第三磁性体533从第一壳体531a脱离。
磁铁部500可以配置成,以配置在电弧熄灭部600的侧板610和侧板610之间的格栅620的中央部为中心对称。另外,磁铁部500可以配置在格栅620和侧板610中的至少一方。
具体而言,参照图6和图7,第一磁铁部510和第二磁铁部520配置成,以格栅620的中央部为中心彼此对称。另外,第三磁铁部530配置成,也以格栅620的中央部为中心彼此对称。
在另一实施例中,在电弧熄灭部600也可以仅配置第一磁铁部510和第二磁铁部520。在又一实施例中,在电弧熄灭部600也可以仅配置第三磁铁部530。在这种情况下,也可以以格栅620的中央部为中心彼此对称。
第三磁铁部530的第三磁性体533包括被磁化为N极的第一面533a和被磁化为S极的第二面533b。此时,第三磁铁部530的第一面533a可以朝在固定触头311和可动触头321分离的情况下可动触头321经过的空间配置。
具体而言,如图12所示,第三磁铁部530的第三磁性体的第一面533a朝下部配置。即,第三磁性体形成磁通向下部侧下降后向上侧升高的磁场区域M.F.A。在磁场区域M.F.A产生的电弧因第三磁铁部530而受到向上侧即电弧熄灭部600侧的磁场的力。
(4)绝缘体525、535的说明
另一方面,本发明另一实施例的电弧熄灭部600还可以包括包围磁性体513、523、533的绝缘体525、535。具体而言,参照图21,磁铁部500还可以包括绝缘体525、535,所述绝缘体525、535容纳于收纳部,包围磁性体513、523、533。
绝缘体525、535可以包括:第一绝缘体(未图示),设置在第一磁铁部510的壳体511、521和第一磁性体513之间,并配置为包围第一磁性体513;第二绝缘体525,设置在第二磁铁部520的壳体521和第二磁性体523之间,包围第二磁性体523;以及第三绝缘体535,设置在第三磁铁部530的第一壳体531a和第三磁性体533之间,包围第三磁性体533。
绝缘体525、535可以减少在电弧通过第一磁铁部510、第二磁铁部520以及第三磁铁部530的壳体511、521、531流动时可能产生的内部的磁性体的劣化现象。
4.本发明一实施例的电弧引导路径A.P的说明
以下,参照附图,对形成于磁场区域M.F.A的磁场、向电弧施加的电磁力以及电弧引导路径A.P进行说明。
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)沿朝纸面(paper)进入的方向流动。
所产生的电弧受到的电磁力的方向可以根据弗莱明左手定则来进行说明。弗莱明左手定则是指,若第三个手指指向电流I的方向,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,各个手指的夹角必须为直角。
此时,根据弗莱明左手定则,电弧可以沿电弧受到的电磁力的方向移动。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12和图18,在磁场区域M.F.A中,由第三磁铁部530产生的磁场M.F的方向为上侧方向。此时,包括在第三磁铁部530的第三磁性体可以是永磁铁。由此,通过第三磁铁部530向磁场区域M.F.A施加的磁力线的方向被固定。
图19是关于在电弧沿朝纸面进入的方向形成的情况下,该电弧受到的电磁力的说明。
首先,参照图19的(a),在沿朝纸面进入的方向形成电弧的情况下,向上侧形成由第三磁铁部530产生的磁场B,因此根据弗莱明左手定则,电弧受到的力朝向以图为中心的右侧方向。由此,电弧引导路径A.P朝右侧方向形成,电弧朝右侧方向移动。
参照图19的(b),随着电弧向右侧移动,由第三磁铁部530以及第二磁铁部520形成磁场M.F。此时,由第三磁铁部530产生的磁场朝向以图为中心的上侧和左侧方向,由第二磁铁部520形成的磁场的方向为右侧和上侧方向。
此时,由第二磁铁部520和第三磁铁部530产生的合成磁场的方向沿朝第三磁铁部530的方向形成。因此,根据弗莱明左手定则,电弧受到的力朝向以图为中心的右侧上侧方向。由此,电弧引导路径A.P朝右侧上侧方向形成,电弧朝右侧上侧方向移动。
参照图19的(c),通过第二磁铁部520和第三磁铁部530,电弧形成磁场。此时,向电弧施加的合成磁场的方向为左侧。
因此,根据弗莱明左手定则,电弧受到的力朝向以图为中心的上侧方向。由此,电弧引导路径A.P朝上侧方向形成,电弧朝上侧方向移动。
电弧朝上侧方向即格栅620移动,因此在电弧熄灭部600内形成的电弧可以快速地施加到格栅620并被快速地熄灭。
图20是关于在电弧沿从纸面流出的方向形成的情况下,该电弧受到的电磁力的说明。
首先,参照图20的(a),在沿从纸面流出的方向形成电弧的情况下,向上侧形成由第三磁铁部530产生的磁场B,因此根据弗莱明左手定则,电弧受到的力朝向以图为中心的左侧方向。由此,电弧引导路径A.P朝左侧方向形成,电弧朝左侧方向移动。
参照图20的(b),随着电弧向左侧移动,由第三磁铁部530以及第一磁铁部510形成磁场M.F。此时,由第三磁铁部530产生的磁场朝向以图为中心的上侧和右侧方向,由第一磁铁部510形成的磁场的方向为左侧和上侧方向。
此时,由第一磁铁部510和第三磁铁部530产生的合成磁场的方向沿朝第三磁铁部530的方向形成。因此,根据弗莱明左手定则,电弧受到的力朝向以图为中心的左侧、上侧方向。即,电弧受到的力朝向左上侧方向。由此,电弧引导路径A.P朝左上侧方向形成,电弧朝左上侧方向移动。
参照图20的(c),通过第一磁铁部510和第三磁铁部530,电弧形成磁场。此时,向电弧施加的合成磁场的方向为右侧。
因此,根据弗莱明左手定则,电弧受到的力朝向以图为中心的上侧方向。由此,电弧引导路径A.P朝上侧方向形成,电弧朝上侧方向移动。
电弧朝上侧方向,即格栅620移动,因此在电弧熄灭部600内形成的电弧可以被快速地施加到格栅620并被快速地熄灭。
根据本发明一实施例的电弧熄灭部600,由在电弧熄灭部600的格栅620下部形成的小电流引起的电弧,根据由在第一磁铁部510至第三磁铁部530形成的磁场区域M.F.A的磁场M.F施加的磁场方向,根据弗莱明左手定则,形成电弧引导路径A.P。电弧沿电弧引导路径A.P移动。随着电弧的移动,电弧可以快速地施加到格栅620并被快速地熄灭。
此外,根据本发明一实施例的电弧熄灭部600,在电弧熄灭部600内形成的电弧的方向沿朝纸面进入的方向形成或者沿从纸面流出的方向形成的两种情况下均朝上侧方向形成电弧引导路径A.P。
具体而言,通过第三磁铁部530,电弧沿其形成方向朝左侧或右侧方向移动。并且,朝左侧或右侧方向移动的电弧由第一磁铁部510或第二磁铁部520引导到上侧。
即,本发明一实施例的电弧熄灭部600可以通过第一磁铁部510、第二磁铁部520以及第三磁铁部530,与所产生的电弧的方向无关地,将电弧引导并移动到格栅620,从而将电弧快速地熄灭。
5.关于凸出触头322的说明
参照图22至图24,本发明一实施例的断路部300还可以包括可动触头杆320和凸出触头322。
可动触头杆320配置有可动触头321,并且可以包括至少一部分区域朝上部延伸的延伸部320a。具体而言,参照图22,可动触头杆320的至少一部分可以朝上部延伸。
凸出触头322与可动触头321分离,可以配置在延伸部320a上。此时,凸出触头322可以配置成,在可动触头321与固定触头311接触的状态下与下滑件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。另外,在可动触头321和固定触头311分离时,凸出触头322和下滑件330也分离,在此过程中,在凸出触头322和下滑件330之间可以产生电弧。
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可以起到在与凸出触头322之间的关系中与固定触头311相同的作用。因此,在凸出触头322和下滑件330之间可以形成第二电弧产生区域A.A2。
此时,由于凸出触头322在可动触头杆320上配置于可动触头321的上侧,因此若可动触头321和固定触头311分离,则同时与下滑件330分离。只是,在另一实施例中,凸出触头322和下滑件330可以比可动触头321和固定触头311分离得晚非常短的时间。
具体而言,当发生可动触头杆320的跳闸动作以使可动触头321与固定触头311分离时,在间隔非常短的时间差下,可动触头321和固定触头311可以先分离,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,由于在时间上凸出触头322和下滑件330比可动触头321和固定触头311分离得更晚,因此即使在可动触头321和固定触头311之间的通电断开之后,在短时间内,在凸出触头322和下滑件330之间也发生通电。
由此,若断路部300跳闸,则在凸出触头322和下滑件330之间发生的第二电弧产生区域A.A2中产生电弧的概率比在可动触头321和固定触头311之间发生的第一电弧产生区域A.A1中产生电弧的概率大得多。
因此,由于在本发明的一实施例中具有下滑件330和凸出触头322,因此具有产生电弧的位置向上侧移动的效果。即,在本发明的一实施例中,具有产生电弧的区域向上侧移动相当于凸出触头322比可动触头321向上侧凸出的距离的效果。
具体而言,参照图25和图26,产生电弧的位置比不具有凸出触头322的实施例更靠上侧。
由此,由于第一磁铁部510、第二磁铁部520以及第三磁铁部530,向电弧施加的磁场的强度变大,因此可以更强力地施加使电弧向上侧移动的电磁力。
另外,所产生的电弧和格栅之间的距离变短,因此电弧施加到格栅的时间变得更短,从而电弧可以被快速地熄灭。
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 (18)
1.一种电弧熄灭部,其中,包括:
侧板,彼此隔开,并配置为彼此面向;
复数个格栅,配置在所述侧板之间,彼此隔开且分别结合于所述侧板;以及
磁铁部,形成用于改变电弧的路径的磁场,所述电弧形成在固定触头和与所述固定触头可分离地配置的可动触头之间,所述磁铁部与复数个所述格栅中靠近所述固定触头的最外围格栅相邻配置。
2.根据权利要求1所述的电弧熄灭部,其中,
所述磁铁部包括以配置在任一所述侧板和另一所述侧板之间的所述格栅的中央部为中心对称的磁铁部。
3.根据权利要求2所述的电弧熄灭部,其中,
所述磁铁部配置在所述格栅和所述侧板中的至少一方。
4.根据权利要求1所述的电弧熄灭部,其中,
所述磁铁部包括:
壳体,在内部形成收纳部,形成为能够与所述格栅或所述侧板结合;以及
磁性体,容纳于所述收纳部,形成磁场。
5.根据权利要求4所述的电弧熄灭部,其中,
所述磁铁部还包括绝缘体,所述绝缘体容纳于所述收纳部,包围所述磁性体。
6.根据权利要求5所述的电弧熄灭部,其中,
所述壳体以使所产生的电弧朝所述格栅流动的方式引导电弧。
7.根据权利要求4所述的电弧熄灭部,其中,
所述磁铁部包括:
第一磁铁部,结合于所述侧板,沿结合于所述侧板的复数个格栅排列的方向延伸;以及
第二磁铁部,结合于与结合有所述第一磁铁部的侧板面对的侧板,配置在与所述第一磁铁部对应的位置。
8.根据权利要求7所述的电弧熄灭部,其中,
所述磁铁部还包括第三磁铁部,所述第三磁铁部结合在复数个所述格栅中的任一格栅。
9.根据权利要求8所述的电弧熄灭部,其中,
所述第三磁铁部包括:
壳体,在内部形成收纳部,形成为能够与所述格栅或所述侧板结合;
磁性体,容纳于所述收纳部,形成磁场;以及
结合构件,用于将所述壳体结合到形成于所述格栅的结合槽。
10.根据权利要求9所述的电弧熄灭部,其中,
所述壳体包括:
第一壳体,在背面形成有能够容纳所述磁性体的收纳部;以及
第二壳体,在所述第一壳体的背面,通过所述结合构件与所述第一壳体结合,
所述第一壳体在正面下端包括凸出部,所述凸出部形成为能够与所述格栅的下端接触。
11.根据权利要求10所述的电弧熄灭部,其中,
在所述第一壳体的背面的两侧,沿上下方向凸出有翼部,
所述第二壳体插入并固定在所述翼部之间。
12.根据权利要求7所述的电弧熄灭部,其中,
所述第一磁铁部和所述第二磁铁部的磁性体包括:
第一面,被磁化为N极;以及
第二面,被磁化为S极,
所述第一面沿所述第一磁铁部和所述第二磁铁部彼此远离的方向配置。
13.根据权利要求9所述的电弧熄灭部,其中,
所述第三磁铁部的磁性体包括:
第一面,被磁化为N极;以及
第二面,被磁化为S极,
所述第一面朝在所述固定触头和所述可动触头分离的情况下所述可动触头经过的空间配置。
14.根据权利要求9所述的电弧熄灭部,其中,
所述第三磁铁部结合于所述最外围格栅。
15.根据权利要求14所述的电弧熄灭部,其中,
在所述最外围格栅形成有从格栅的中央下端向下部凸出的结合支腿。
16.根据权利要求15所述的电弧熄灭部,其中,
所述最外围格栅还包括格栅支腿,所述格栅支腿朝所述结合支腿的两侧隔开形成,向下部凸出,
在所述格栅支腿和所述结合支腿之间形成有凹陷槽。
17.一种空气断路器,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;以及
电弧熄灭部,与所述固定触头和所述可动触头相邻配置,构成为熄灭因所述固定触头和所述可动触头分离而产生的电弧,
所述电弧熄灭部包括:
侧板,彼此隔开,并配置为彼此面向;
复数个格栅,配置在所述侧板之间,彼此隔开且分别结合于所述侧板;以及
磁铁部,形成用于改变电弧的路径的磁场,所述电弧形成在固定触头和与所述固定触头可分离地配置的可动触头之间,所述磁铁部与复数个所述格栅中靠近所述固定触头的最外围格栅相邻配置。
18.根据权利要求17所述的空气断路器,其中,还包括:
下滑件,向所述固定触头的上侧凸出;以及
凸出触头,向所述可动触头的上侧凸出,在所述可动触头与所述固定触头接触时与所述下滑件接触。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |