CN1445802A - 塑壳断路器的灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塑壳式断路器的灭弧装置，其构成在于磁驱铁芯嵌装在U型静触头中，两者共同卡合固定在整体灭弧罩的凸台上，V型灭弧栅片直接卡合固定在整体式灭弧罩凹槽中，呈扇形排列，颊板直接套卡在整体式灭弧罩上。该新型灭弧装置应用在塑壳断路器上，可以减少塑壳断路器合分时产生的电弧在触头表面的停滞时间，以减轻电弧对触头表面的烧损，以及减少因电弧灼烧栅片而产生的金属粒子，从而使塑壳断路器的电寿命可靠性提高；并因各部分一体形成，使结构简单，装配更加容易。

Description

塑壳断路器的灭弧装置

技术领域

本发明属于低压断路器技术领域，具体涉及一种塑壳断路器的灭弧装置。

背景技术

低压电器是把电能传送到用户的电力系统中不可缺少的环节，主要是在变压器侧到负载侧起分配电能，保护和控制配电线路的作用，对负载进行起动、调节、停止和显示以及保护功能。低压断路器属于其中的一类，低压塑壳断路器包括塑料外壳、传动机构、触头系统、灭弧装置以及脱扣器。灭弧装置设计的好坏直接影响塑壳断路器的技术性能指标和可靠性。世界各大电器公司都在对灭弧装置的结构进行研究，近年来研究出一些新的灭弧技术，例如金属蒸汽喷流技术，磁吹技术等，这些技术的出现，使塑壳断路器的短路分断能力及可靠性大大提高。

对于现有技术的阐述将有助于理解本发明的目的、技术特征与有益效果。图8展示了公知的塑壳断路器灭弧装置。在该灭弧装置6中，具有能通过动触头9的V型槽灭弧栅片8并以适当的间隙呈扇形排列，灭弧栅片8叠装后用三聚氰氨层压玻璃布板的侧板7支持，并把灭弧栅片8通过铆合加工固定在侧板7上。图9是装有上述灭弧装置的塑壳断路器电源侧的剖视图，静触头12采用上进线导电回路结构，动触头9在合分时处于静触头12的中间，灭弧装置6放置在静触头12上，在静触头12中间部位放置一塑料罩11，固定触点13通过焊接加工固定在静触头12上，可动触点10通过焊接加工固定在动触头9上。灭弧装置6和静触头12以及塑料罩11是分开固定的。

众所周知，流过静触头12的电流方向同流过动触头9的电流相反，因此两个电流之间产生电动斥力，在发生大的短路电流时因电动斥力的作用促使动触头9斥开，从而限制短路电流。当可动触点10、固定触点13在开关分、合时产生电弧在触头区域自励磁场作用下，将电弧朝灭弧装置1的内部驱动，随着电弧在灭弧装置1内拉长，并分割成若干个短电弧，使电弧电压(Uarc)提高，从而使电弧熄灭，同时，放置在静触头12中间的塑料罩11在可动触点10、固定触点13在开关分、合时产生电弧，因电弧的高温，罩11表面融化而产生蒸汽，其蒸汽使电弧弧根受到限制和冷却，也促使电弧电压(Uarc)被迅速抬高，从而帮助电弧熄灭。

但是，这类灭弧装置6至少存在如下的问题：1、由于将多片的V型灭弧栅片8固定在侧板7上的作业繁锁而导致制造成本增加；2、在发生大的短路电流时由于电弧的高温使V型灭弧片8表面熔融，所产生的金属颗粒附着在接点表面上引起异常高温，又由于灭弧装置6靠近机构处是敞开的，金属颗粒很容易进入操作机构，影响操作机构的正常操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有加强触头区域磁场、减少电弧在静触头表面的停滞时间的磁驱铁芯、磁驱铁芯与灭弧装置形成一体的、灭弧栅处理直接嵌入的、灭弧装置与灭弧罩合二为一的结构简单的整体式的塑壳断路器灭弧装置。

为了实现上述目的，本发明的塑壳断路器的灭弧装置具有如下构成：

该塑壳断路器的灭弧装置，主要包括U型静触头、磁驱铁芯、整体式灭弧罩、V型灭弧栅片及颊板，其主要特点是，所述的U型静触头弯折处中间有一空缺，与整体式灭弧罩底部的对应凸台相卡合，所述的磁驱铁芯卡入静触头U型弯折的内侧，同时通过整体式灭弧罩底部凸台卡合固定，整体式灭弧罩有一横截面为凹形的内腔，内腔两侧壁上开设有多个卡槽，灭弧栅片通过该卡槽直接插入固定于整体式灭弧罩内腔中，颊板横截面为凹形，并与整体式灭弧罩以横截面凹向相对的方向套卡固定于整体式灭弧罩外部。

该塑壳断路器的灭弧装置中的磁驱铁芯由绝缘板与磁性材料制成。

该塑壳断路器的灭弧装置中用于构成磁驱铁芯的磁性材料由数片磁性材料薄板相互铆合或整体的磁性材料制成。

该塑壳断路器的灭弧装置中的整体式灭弧罩由PBT材料制成。

该塑壳断路器的灭弧装置中的颊板由磁性材料薄板或铁板制成。

由于采用该发明塑壳断路器灭弧装置，从而使塑壳断路器的技术指标，特别是电寿命大大提高，并且短路分断能力也得到提高，同时也使塑壳断路器的可靠性得以提高。

附图说明

图1为本发明整体结构主要部件立体组合图；

图2为本发明整体结构立体图；

图3为本发明整体结构剖示图；

图4为本发明整体灭弧室结构示意图；

图5为本发明磁驱铁芯示意图；

图6为本发明U型静触头示意图；

图7为本发明颊板示意图；

图8为公知的塑壳断路器灭弧装置；

图9为装有图8公知的灭弧装置的塑壳断路器电源侧的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图及实例对本发明作进一步详细说明。应当理解，本分明的特征与优点将通过以下的一个优选实施例而显得更为清晰明白，但本发明并不仅仅限制于下述的实施例。

在此优选实施例中，该新型的塑壳断路器的灭弧装置的结构，主要包括U型静触头1、磁驱铁芯2、整体式灭弧罩3、V型灭弧栅片5及颊板4，该U型静触头1折弯处中间有一空缺，与整体式灭弧罩3底部的对应凸台相卡合，上述磁驱铁芯2卡入静触头1的U型弯折的内侧，同时通过整体式灭弧罩3底部凸台卡合固定，该整体式灭弧罩3具有一个横截面为凹形的内腔，内腔两侧壁上开设有多个卡槽，一个灭弧栅片5通过该卡槽直接插入固定于整体式灭弧罩3内腔中，另有一个颊板4横截面为凹形，并与整体式灭弧罩3以横截面凹向相对的方向套卡固定于整体式灭弧罩3外部。

上述的磁驱铁芯2由绝缘支持侧板2a、2c与磁性材料制成，用于构成磁驱铁芯2的磁性材料由数片磁性材料薄板相互铆合制成，也可由整体式磁性材料2b制成。该整体式灭弧罩3由PBT材料制成。同时颊板4由磁性材料薄板制成，也可由铁板制成。

在该塑壳断路器中，由于采用了U型静触头1，该静触头1采用上进线导电回路结构，它直接卡入在整体式灭弧罩3下部，使该静触头1中间置有整体式灭弧罩3。更优的是，该整体式灭弧罩3由PBT塑料压制而成。该塑壳断路器中采用的V型灭弧栅片5直接嵌入整体式灭弧罩3内，而不需铆合，这样使得灭弧栅片的固定制作工序大大简化。本发明中的颊板4直接套卡在整体式灭弧罩3外部，颊板4既有固定灭弧栅片5的作用，又加强了整体式灭弧罩3的强度。更优的是，颊板4可以由磁性材料薄板或铁板制成。本发明的U型静触头1中嵌装有磁驱铁芯2，该磁驱铁芯2由绝缘支持侧板2a、2c和磁性铁板通过铆合而制成，它直接嵌装在静触头1和整体式灭弧罩3的下端。更优的是，磁驱铁芯所用磁性材料可由几片磁性材料薄板相互铆合或整体式磁性材料2b制成。由于上述的各部分一体形成，使结构变得简单，装配更加容易。

在本发明中，开关合分时，产生电弧，因电弧的高温，使整体灭弧罩3表面融化而产生蒸汽，其蒸汽使电弧的弧根受到限制和冷却，同时因大量的蒸汽产生使该灭弧装置凹型腔内的压力巨激增大，压迫电弧快速进入灭栅片5，使电弧由长电弧被分割成短电弧，提高电弧电压(Uarc)，达到快速熄灭电弧的作用。与此同时，当电流流过U型静触头1时，磁驱铁芯2产生磁场，由于磁场的作用，使电弧尽快地离开静触头1的表面，减少了电弧的停滞时间，同时加强触头区域的磁场，提高了电弧电压，使电弧易被割断。另外，电弧进入灭弧罩腔内，因颊板4由磁性薄板或铁板制成，卡装在整体灭弧罩3上，其一个作用是加强整体式灭弧罩3的强度，另一个作用是当电弧进入灭弧栅片5后，由电弧作用，使颊板4产生磁场，加强磁吹，起到隔断电弧的作用。同时，由于灭弧装置是相对密闭的，灭弧栅片5表面产生的金属颗粒也不容易进入操作机构而影响操作机构的正常操作。因而本发明塑壳断路器的灭弧装置将有效地减少因开关合分产生的电弧在触头表面的停滞时间，达到减轻电弧对触头表面的烧损，以及减少因电弧对灭弧栅片5、触头融化而产生的金属粒子。

Claims (5)

1、一种塑壳断路器的灭弧装置，主要包括U型静触头(1)、磁驱铁芯(2)、整体式灭弧罩(3)、V型灭弧栅片(5)及颊板(4)，其特征在于：所述的U型静触头(1)折弯处中间有一空缺，与整体式灭弧罩(3)底部的对应凸台相卡合，所述的磁驱铁芯(2)卡入静触头(1)U型弯折的内侧，同时通过整体式灭弧罩(3)底部凸台卡合固定，整体式灭弧罩(3)有一横截面为凹形的内腔，内腔两侧壁上开设有多个卡槽，灭弧栅片(5)通过该卡槽直接插入固定于整体式灭弧罩(3)内腔中，颊板(4)横截面为凹形，并与整体式灭弧罩(3)以横截面凹向相对的方向套卡固定于整体式灭弧罩(3)外部。

2、根据权利要求1所述塑壳断路器的灭弧装置，其特征在于所述的磁驱铁芯(2)由绝缘板与磁性材料制成。

3、根据权利要求2所述塑壳断路器的灭弧装置，其特征在于用于构成磁驱铁芯(2)的磁性材料由数片磁性材料薄板相互铆合或整体的磁性材料制成。

4、根据权利要求1所述塑壳断路器的灭弧装置，其特征在于所述的整体式灭弧罩(3)由PBT材料制成。

5、根据权利要求1所述塑壳断路器的灭弧装置，其特征在于所述的颊板(4)由磁性材料薄板或铁板制成。

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