CN1498411A - 配电开关的外壳 - Google Patents

Abstract

一种具有两个半壳(26，26a)的配电开关用的，尤其是线路保护开关用的外壳，它具有一个带两个电弧滑引导轨(2a，32)的电弧通路(30)，这电弧滑行导轨连接于触头(7，7’)上并在它们的端部之间布置有一个具有一堆隔弧板(35)的去电离腔(34)，在这腔室上连接了一个设有排气孔(37)的排气腔(36)，在其排气腔(36)之内在下半壳(26)上有整体成型的壁(38a)，其中壁板(38，38a)分别伸展至最大达到外壳的中心平面(39)，成型于下半壳(26)上的壁板(38)从平面布置图来看与形成于上半壳(26a)上的壁板(38a)在结构上是不同的，而且形成于下半壳(26)上的壁板(38)局部相对于形成于上半壳(26a)的壁板(38a)有偏移，并且局部与形成于上半壳(26a)上的壁板(38a)对齐布置。

Description

配电开关的外壳

本发明涉及一种具有两个半壳的配电开关用的、尤其如线路保护开关用的外壳，它具有一个带有两个电弧滑行导轨的电弧通路，这滑行导轨连接于触头上并在它们的端部之间布置有一个具有一堆隔弧板的去电离腔室，在这腔室上连接了一个设有排气孔的排气腔，在其排气腔之内有整体成型于下半壳上的壁板以及整体成型在上半壳上的壁板。

这种位于去电离腔后面的排气腔用于将由一种在电弧通路上燃烧的或者在去电离腔里熄灭的电弧所产生的电离气体从外壳内部引向外界并使之在这行程上冷却和去电离。这些布置在排气腔里的、必须被电离气体所环流的壁用于实现这种冷却。通过这些壁一方面加长了电离气体的位于外壳内部的流动行程。另一方面当这些壁受到环流时电离气体就与它们的表面接触。通过两种情况使电离气体得到了冷却。在外壳内部气体的流动行程越长而且被环流的壁的表面积越大，那么冷却就越好，因此这是设计排气腔尺寸时必须重视的两个参数。在背景技术中已经对此提出了一些建议。

EP-B1-617836涉及一种线路保护开关的灭弧腔室或排气装置。如由该专利的图1可见，设有了一个灭弧腔，其中通常设有一个隔弧板堆。紧挨着这隔弧板堆设有一个隔板，该隔板具有槽缝。电离气体就经过这些槽缝而进入排气腔内，在这排气腔内这些隔板的布置应使气体必须沿着一个来回曲折形状的路径流至排气孔。这些隔板直接成型在外壳的半壳上(见图2)。至少在一些这种隔板上成型有梳状轴颈，它们使电离气体产生涡流。

DE-A-1238538公开了一种配电开关，它具有一个由一堆隔弧板构成的灭弧腔。在这些隔弧板之后布置有一个横交于外壳侧壁板的开关箱壁板。在这开关箱壁板里有一个槽缝，由电弧所产生的气体就通过这槽缝流过。在开关箱壁板后面是一个凸起，它由第二栏，49-51行可以证明使废气实现了换向。无论是壁板还是凸起都是在这外壳上形成。

对于这两种以前已知结构形式的排气腔来说一致的是这些布置在这些腔室里的壁板都设计得比外壳宽度的一半更高。例如由EP-B16178 36的图2得知并清楚地保持在该专利的权利要求1里那样，此处设计的壁板分别从半壳的底部至少伸至超过外壳的中心。

在DE-A1-1 238 538里表示为凸起的壁板在腔内由该德语申请文件的图3可见是高于外壳宽度的一半。

在壁板的这些结构中电离气体必须在其通入外界的路程上虽然具有一种曲折来回的路径，它与直接的直的，从去电离腔至排气孔的路程相比是加长了，但是这种曲折来回形状的路程对于每个气体交流来说只是位于一个平面内：如EP-B1-617 836的图2可知，气体支流分别在垂直于外壳中心平面的平面里流动，但是(不考虑由于轴颈引起的涡流)并不一定也要平行于外壳中心平面流动。

DE-A1-1 238 538也是类似的(见其图3)：电离气体此处必须只是环流这凸起，为此使各个气体支流在平行于外壳中间平面的平面里转向。

本发明的任务是提供一种开头所述种类的外壳，其中形成于外壳的下半壳和上半壳上的壁板的结构和走向应该使环绕它们流动的电离气体特别有效地得到冷却。

按照本发明实现的方法是：使壁板分别最大伸展至外壳的中间平面；使形成于下半壳上的壁板在平面布置图上来看结构不同于这些形成于上半壳上的壁板；而且形成于下半壳上的壁板局部相对于形成于上半壳上的壁板偏移并且局部与这些形成于上半壳上的壁板对齐布置。

壁板的结构和布置使电离气体的每个支流不仅在一个平面里换向(就是说只需是一个“二维的”路程)，而且同时也每个气体支流在一个垂直于第一个平面的第二个平面的方向上进行转向。每个气体支流的这种因此为“三维的”路程要比二维的路程更长，而二维路程根据现有技术所已知的壁板设计就可以实现。沿着一种这样的三维路程流动时电离气体的各个支流就更好地形成涡流，并且与已知的二维路程相比则与更多的壁板表面相接触。总之因此用按本发明设计方案的排气腔壁板就可以使电离气体更好地冷却。

按照本发明的一种特别优选的实施形式，使至少一些生在下半壳上的壁板和至少一些形成在上半壳上的壁板具有这样的部分，它们在平面布置图里与排气孔的平面围成尖角，例如45°角。这种倾斜布置的部分(当排气腔同样大小时)可以设计得比垂直于或者平行于排气孔平面的壁板部分更长，因而它就较之有更大的表面。因此电离气体必须环流一个较大的表面并因而较好地实现冷却。

在本发明的另一种设计方案中，可以设置这样一些壁板部分，它们毗邻布置在排气腔的宽边壁上并且用这宽边壁板夹成了一个在排气孔方向上打开的尖角。这样就可以设置其余的壁板段，它们相互毗邻布置并且相互包含了一个在排气孔方向上打开的角。

运行时一般这样来安装一个线路保护开关，或者一个另外设有排气腔的配电开关，从而使排气口位于上面。落在这外壳上的尘土和脏物颗粒因而可以通过排气孔钻入外壳内部。在从前所知的排气腔结构形式中排气腔的流动换向壁板布置成平行于排气孔的平面。抵达这种壁板的尘土和脏物颗粒就可以很容易地，尤其是由于在接通和断开过程中产生的外壳的振动，从这些壁板上降落并因此进一步落入外壳里面去。它们可能落入开关机械部分里或者在两个触头之间，因而就可能影响或者妨碍开关的正确功能。

通过上面所述的壁板部分就阻止了这种尘土和脏物颗粒的钻入，这是由于这样布置的壁板部分相互地或者与它们所连接的宽边壁板形成了集尘腔，用于收集经排气孔而钻入的尘土。通过排气孔钻入外壳里的尘土和脏物颗粒最大可以到达这集尘腔，但它们由于在正常的关断和接通过程中所产生的振动而不能从这些集尘腔里取出来并因此不再继续进入外壳内部。根据表示出特别优选的实施例的附图以下对本发明进行详细说明。所示为：

图1：一个装备有一个按本发明的外壳的线路保护开关的俯视图，其中去掉了上半壳26a；

图2a：一个由下半壳26和上半壳26a组装成的外壳的平面布置图，其中下半壳26的纵向侧壁在排气腔36部位处断开了；

图2b：沿着图2a A-A线的剖视图；

图2c：倾斜布置的图2a视图；

图3a：一个由下半壳26和上半壳26a组装成的外壳的平面布置图，其中上半壳26a的纵向侧壁在排孔腔36部位处断开了；

图3b：沿着图3a的B-B线的剖视图；

图3c：倾斜布置的图3a所示视图。

图1所示的线路保护开关主要有两个螺丝接线夹14，15用于连接待监测的线路，还有一个过载脱扣元件17以及一个短路脱扣装置16，此外还有一个开关机构22，它可以使可移动触头7’从一个关闭位置移动至图1所示的打开位置。

在正常工作状态下待监测的电流在这保护开关中从第一个接线夹14起首先流经过载脱扣元件17，并经过一个可移动的相线19和桥式触点抵达可活动触头7’，然后经固定触头7至短路脱扣装置，最后至第二个接线夹15。

开关机构22既可由过载脱扣元件17也可由短路脱扣装置16按以下所述的方式操纵。过载脱扣元件17已知由一种双金属片18构成，这种双金属片由待监测的电流加热。双金属片18的第一个端部18a固定在保护开关的外壳里，第二个端部18b可以自由活动。由于加热双金属而引起的双金属片的弯曲因而使第二个端部18b在箭头Δ18方向上产生运动。当加热足够强时双金属片18的自由端18b在这种运动时就与作用在开关机构22上的弓形件21接触，使之在运动方向上一起带动并因而使开关机构22动作。短路脱扣装置16包括一个电磁线圈4，它具有(图1未标出)铁芯、一个磁轭1以及一个(同样在图1中未标出)活动的衔铁。当出现短路和相应大的短路电流时线圈4里磁流的快速变化就造成了衔铁在开关机构22的方向上运动，而且与它连接的推杆10就碰到棘爪座上并进一步碰到开关机构的桥式触点20上。

桥式触点20借助于一个弹簧24在可活动触头7’的打开位置方向上预紧住。在脱扣时，也就是在过载或短路时，桥式触点20的所述的微小偏转则由于短路脱扣装置16的推杆10或者过载脱扣元件17经过弓形件21借助于弹簧24而加强，用于使桥式触点20完全偏转到可活动触头7’的打开位置上。

为了接通保护开关，也就是将桥式触点20转动退回至可活动触头7’的关闭位置上设置了一个从外面可以接近的可以方便地操作的杠杆25。

由于打开触头7’而在固定触头7和活动触头7’之间产生的电弧经过一个锥形扩大的电弧通路30。该电弧通路30包括有两个电弧滑行轨道2a，32，其中第一个通过固定触头座2的加长件2a构成，而第二个则通过一个本身弧形弯曲的金属轨道构成。

在位于触头7，7’对面的电弧滑行导轨2a，32的端部之间布置了一个去电离腔室34，它已知包括有一堆隔弧板35。

触头打开时所产生的电弧已知沿着两个电弧滑行轨道而移入去电离腔34里，此处由隔弧板35将电弧分成许多串联的分支电弧。用于保持这样一种串联的分支电弧所必需的电压要高于用来保持一个具有同样总长的单个电弧所需要的电压。由于在去电离腔34中所发生的单个电弧的分配因而可以引起电弧的熄灭。由电弧产生出电离气体，它可以通过排气孔37流入外界。这些气体一方面有高的温度，另一方面是导电的，因而它们一方面对位于线路保护开关周围的对象物产生热的损害，而且另一方面在位于周围的带电压的零部件之间可能引起电飞弧。为了阻止发生这些现象，必须使这些气体在其流出外壳之前进行冷却和去电离。这借助于一个排气腔36以已知的方式来实现，该排气腔位于去电离腔34和排气孔37之间。

在这排气腔36内设有壁板38，38a，它们加长了气体需要流过的、在去电离腔34和排气孔37之间的路程。通过这加长了的路程以及由于这些气体在其通过排气腔36的路程中掠过壁板38，38a的冷表面，因而这些气体就充分地冷却了。为了有次序地将电离气体从去电离腔34转移至排气腔36设置了导向筋条47，它们布置在隔弧板35的去电离板座48和排气腔36之间。这些导向筋条47同样如壁板38，38a那样或者一体形成在下半壳26上或者一体形成在上半壳26a上。去电离板座48设有孔49，电离气体可以穿过这些孔从去电离腔里流出(见图2c和3c)。

本发明涉及到布置在排气腔36之内的壁板38，38a的独特的设计方案。本发明当然并不局限于具有这样的壁板38，38a的一个外壳使用在线路保护开关中。因此在附图中只表示了一种线路保护开关或者一种这样结构的外壳，因为此处是按本发明外壳的一种特别优选的应用场合范围。尽管如此但这种外壳也可以应用于其它的配电开关，例如FI(故障电流)开关、避雷隔离开关、楼梯自动开关等等。

附图所示保护开关的外壳已知设计成由两个半外壳26，26组成，也就是下半壳26和上半壳26a。在下半壳26上成一体地形成有壁板38，而在上半壳26a上成一体地形成壁板38a。

所有壁板38，38a按照本发明最大一值伸展至外壳的中间平面39，这由图3b可以清楚地见到。此处所有的壁板38，38a都准确地一直到中间平面39。也可以与此不同，一些壁板或者甚至所有壁板38，38a可以设计得短些，使它们终止于这中间平面39之下。

所有的壁板38，38a都垂直于下半壳和上半壳的纵向侧壁26’，26a’，但是尤其由倾斜平面图2c和3c可见那样，下半壳26的壁板38在平面图上看设计得与形成在上半壳26a上的壁板38a是不同的。壁板38和38a的具体结构和布置是这样的：壁板38局部相对于壁板38a偏移，但同时使一部分壁板38与壁板部分38a对齐。这些局部偏移并局部对中布置的壁板38，38a由图3c可以最清楚地见到。

由于壁板38，38a的这种结构和布置使排气腔36的内部变成一个三维的迷宫式密封。对于电离气体的支流来说有一系列不同的通过这迷宫式密封的路径。在这些路径上这些气体支流同时地在平行于外壳中间平面39的平面里(见图2a中用点划线标出的路径41)以及在垂直于外壳中间平面39的平面里(见图3b中用点划线画出的路径42)转向。因而总体上就达到了：电离气体必须沿着三维路径流过排气腔36，这个路径要比用按现有技术的壁板结构所能达到的只是二维的流动路径要长些。壁板38，38a在平面布置图里看可以布置成垂直于排气孔37的平面40，正如在已知的现有技术里也是这样的。在附图所示的实施形式中可以与之不同，使大多数的壁板38和38a倾斜于这平面40，也就是成一尖角布置，例如与此平面成45°。

壁板38，38a(除了只是少数例外)并不设计成一般的平板，而是具有几个部分，它们相互成直角或者钝角布置。大多数壁板部分与排气孔平面40成尖角。

邻接于排气孔37布置的壁板部分(见图1和图2a)具有特殊的功能：这些壁板毗邻布置在排气腔36的宽边壁板44上并与这宽边壁44分别形成尖角，该尖角在排气孔37方向上打开。因而形成了集尘腔46，其中可以收集这些经排气孔37而进入的尘土颗粒并使之沉积下来。

这两段壁板45完成同样的功能：它们也是相互毗邻布置并相互形成一个直角，该直角在排气孔37方向上敞开。因而由这两段壁板45也构成了一个集尘腔46用于使尘土颗粒沉积下来。这里也可以是一个尖角来代替直角，或者与这两段壁板45相互夹一个纯角时，则也还可以实现实现形成一个集尘腔的壁板45的功能。

Claims (4)

1.包括有两个半壳(26，26a)的外壳，它用于配电开关，尤其如线路保护开关，该外壳具有一个有两个电弧滑行轨道(2a，32)的电弧通路(30)，它们连接在触头件(7，7’)上，而且在它们的端部之间布置了一个具有一堆隔弧板(35)的去电离腔(34)，接着此腔(34)是一个有一个排气孔(37)的排气腔(36)，在这排气腔(36)之内有成一体形成于下半壳(26)上的壁板(38)以及成一体形成于上半壳(26a)上的壁板(38a)，其特征在于，壁板(38，38a)分别最大伸展至外壳的中间平面(39)；形成于下半壳(26)上的壁板(38)在平面布置图里来看设计得与形成在上半壳(26a)上的壁板(38a)是不同的；而且形成于下半壳(26)上的壁板(38)局部相对于形成于上半壳(26a)上的壁板(38a)发生偏移并且局部与形成于上半壳(26a)上的壁板(38a)对齐布置。

2.按权利要求1所述的外壳，其特征在于，至少几个形成于下半壳(26)上的壁板(38)和至少几个形成于上半壳(26a)上的壁板(38a)具有以下部分：在平面布置图上看与排气孔(37)的平面(40)成尖角，例如45°而布置。

3.按权利要求1或2所述的外壳，其特征在于这些壁板部分(43)毗邻布置在排气腔(36)的宽边壁板(44)上并与这些宽边壁板(44)夹成一个在排气孔(37)方向上敞开的尖角。

4.按权利要求1，2或3所述的外壳，其特征在于壁板部分(45)相互毗邻布置并相互夹成一个在排气孔(37)方向上敞开的角。

Images