CN1734692A

CN1734692A - 消游离气体用网板、配备该网板的消游离气体装置及灭弧室

Info

Publication number: CN1734692A
Application number: CN 200410053722
Authority: CN
Inventors: 陈培国; 周密; 牟坚; 周辉
Original assignee: Shanghai Electrical Apparatus Research Institute Group Co Ltd
Current assignee: Shanghai Electrical Apparatus Research Institute Group Co Ltd
Priority date: 2004-08-13
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2006-02-15

Abstract

本发明提供一种可通过简单冲压加工制作，能够使消游离气体装置整体尺寸小型化的同时达到令人满意的消游离气体效果的消游离气体用网板、配备该网板的消游离气体装置以及灭弧室。本发明的消游离气体装置，包括若干片网板(2，3，4)，所述网板相叠设置在低压断路器灭弧室出口部位用以消除断路器跳闸后触点分离所产生的电离气体，其中，若干片网板其中至少一片由非金属材质制成，若干片网板上形成有多个网孔，其孔径在0.5～6mm范围，网板中网孔开通面积占其总面积的5％～50％。非金属材质最好采用例如红钢纸板等这种受热产生气体的绝缘材料。

Description

消游离气体用网板、配备该网板的消游离气体装置及灭弧室

技术领域

本发明涉及一种用于低压断路器灭弧用途的组件，具体来说，涉及一种消游离气体用网板、配备该网板的消游离气体装置以及灭弧室。

背景技术

多极低压空气断路器在分断短路电流的过程中，为了可靠、迅速切断该电流，除了采用金属栅片来加速其断弧外，通常还需要在断路器灭弧室出口部位采取诸如冷却、阻挡等办法使游离气体达到消除电离的作用。为了达到这种消游离气体的作用，现有的方法有在断路器灭弧室出口部位斜向设置绝缘挡板这种常规办法。但这种常规办法需要斜向设置多达十多片这样的绝缘挡板，使消游离气体装置整体尺寸相当大。而且，即便设置了多达十多片这样的绝缘挡板，也无法达到令人满意的消游离气体效果。

中国发明专利申请公报CN 1169581A中披露了一种气体消电离装置，其包括一布置在低压断路器灭弧室出口孔附近用以冷却断路器跳闸后触点分离所产生的电离气体的多孔屏。具体来说，该多孔屏由至少一层其孔径为几百微米量级的金属丝编织物所组成。这样形成的多孔屏可使上述气体消电离装置整体尺寸大大减小。但该现有技术的消游离气体装置，其孔径很小的金属丝编织物不易制造，而且制造出的质量及其成本也都难以控制。

本申请发明人着眼于上述缺陷，在中国发明专利申请公报CN 1485867A中提出了一种消游离气体装置，其中包括的多孔屏由至少一层以上金属网板所构成，其中网孔孔径在1～3mm范围，各层金属网板中网孔开通面积占其总面积的10％～50％，各层金属网板间其周边部位由绝缘框介于其中并保持一预定距离。由于利用金属网板来替代金属丝编织物，不仅加工工序得到简化，而且制造出的质量及其成本与金属丝编织物相比相对容易控制。利用这种金属网板制成的多孔屏，可使消游离气体装置达到令人满意的消游离气体效果。

但仍有不足，具体来说，该金属网板上1～2mm量级的网孔其加工便利性比较成问题，尤其是其中孔径相对来说较小、例如毫米量级的网孔，无法利用简单的冲压加工以相对较低成本获得成品率高的金属网板。

发明内容

本发明正是要解决上述问题，其目的在于，提供一种可通过简单冲压加工制作，能够使消游离气体装置整体尺寸小型化的同时达到令人满意的消游离气体效果的消游离气体用网板、配备该网板的消游离气体装置以及灭弧室。

在本技术领域中，普通技术人员会有这样一种常规思维，即便采用多达十多片绝缘挡板也无法达到CN 1169581A和CN 1485867A中令人满意的消游离气体效果，显然用金属材质的金属网板与非金属材质相比具有无可比拟的优势(尤其是消游离气体时的冷却效果)。但本申请发明人经过近期的反复试验，出人意料地发现，与CN 1169581A和CN 1485867A中均利用金属材质的多孔屏不同，可采用非金属材质的网板作为消游离气体用网板，同样能够使消游离气体装置整体尺寸小型化的同时达到令人满意的消游离气体效果。另外，与现有技术中简单斜向设置的绝缘挡板不同的是，该非金属材质的网板在其上形成有多个网孔，其孔径在0.5～6mm范围，网板中网孔开通面积占其总面积的5％～50％。此外，该非金属材质的网板仅需若干片彼此间隔开较近距离相叠、毋需斜向设置便能使消游离气体装置整体达到令人满意的消游离气体效果，与现有的斜向设置多达十多片这样的绝缘挡板相比，其结构相当紧凑，能够使消游离气体装置整体尺寸小型化。另外，由于该网板可用非金属材质制成，因此相对于CN 1485867A中所用的金属网板，可通过简单冲压加工制作以相对较低成本来获得成品率高的网板。

本申请发明人在近期的试验中还发现，该非金属网板若采用受热产生大量气体的绝缘材料制成，可有助于迅速消除游离气体，并弥补非金属材质相对于金属材质在冷却方面的劣势。在反复的具体试验中，本申请发明人发现，可采用例如红钢纸板等这种受热产生大量气体的绝缘材料来制作上述非金属网板。此外，为了进一步提高冷却效果，本申请人发明人还意识到，可将非金属网板与金属网板多片组合使用。具体来说，对于要求网孔孔径相对较大的网板，可选用冷却效果更佳的尚能够通过简单的冲压加工来制作的大孔径金属网板，而对于要求网孔孔径相对较小的网板，则可选用冷却效果尚可但容易通过简单的冲压加工以相对较低成本制作的小孔径非金属网板。

为了达到上述目的，本发明的消游离气体用网板，用以设置在低压断路器灭弧室出口部位来消除断路器跳闸后触点分离所产生的电离气体，其特征在于，所述网板由非金属材质制成，该非金属材质网板上形成有多个网孔，其孔径在0.5～6mm范围，网板中网孔开通面积占其总面积的5％～50％。

一优选实施方式中，使所述非金属材质网板若干片相叠设置于所述灭弧室出口部位，各网板彼此间隔开较接近的预定距离。某一优选实施方式中，采用受热产生气体的绝缘材料作为所述非金属材质。另一优选实施方式中，所述非金属材质或所述受热产生气体的绝缘材料为红钢纸板。

为了达到上述目的，本发明的消游离气体装置，包括若干片网板，所述网板相叠设置在低压断路器灭弧室出口部位用以消除断路器跳闸后触点分离所产生的电离气体，其特征在于，所述若干片网板其中至少一片由非金属材质制成，所述若干片网板上形成有多个网孔，其孔径在0.5～6mm范围，网板中网孔开通面积占其总面积的5％～50％。

一优选实施方式中，所述若干片网板随距所述灭弧室出口部位的距离由近往远平行设置，各网板彼此间隔开较接近的预定距离。某一优选实施方式中，所述若干片网板其孔径随距所述灭弧室出口部位的距离由近往远逐渐缩小。另一优选实施方式中，所述若干片网板其中至少一片由金属材质制成，其中孔径相对较大的网板选用金属材质网板，而孔径相对较小的网板则选用非金属材质网板。上述优选实施方式中，所述非金属材质最好采用例如红钢纸板等这种受热产生气体的绝缘材料。另外，所述若干片网板中的相邻两片网板，其各自网孔互相交错。

为了达到上述目的，本发明的低压断路器用灭弧室，每一极包括：一对可分离的静触点、动触点；动触点的驱动机构；引导所述一对静触点和动触点分离所产生的电弧的引弧片；对所述一对静触点和动触点分离所产生的电弧进行分断的多个灭弧栅片；以及用于绝缘固定各个灭弧栅片的灭弧室壁，其特征在于，还配备如上所述的消游离气体装置。

附图说明

本发明的上述及其他优点、特征通过以下结合附图进行的详细说明将会更为清楚。下列附图仅作为较佳实施例给出示范，其中：

图1是表示本发明一较佳实施例断路器灭弧室的立体图。

图2是表示图1所示灭弧室沿A-A线的剖面图。

图3是表示图1所示灭弧室沿A-A线局部剖开的立体图。

图4是表示图1所示灭弧室所用的消游离气体装置中各网板之间位置关系的示意图。

具体实施方式

参照图1，图1是表示本发明一较佳实施例断路器灭弧室的立体图。所示的低压断路器用灭弧室，每一极包括：一对可分离的静触点、动触点(未图示)；动触点的驱动机构；引导所述一对静触点和动触点分离所产生的电弧的引弧片5；对所述一对静触点和动触点分离所产生的电弧进行分断的多个灭弧栅片6；以及用于绝缘固定各个灭弧栅片6的灭弧室壁7。除此以外，还包括一用于消除断路器跳闸后静触点、动触点分离所产生的电离气体的消游离气体装置10。

参照图2和图3，所示出的消游离气体装置10包括若干片网板，这些网板设置在低压断路器灭弧室出口部位用以消除断路器跳闸后触点分离所产生的电离气体。这些网板其中至少一片由非金属材质制成，这里是例如3片非金属材质网板(即第一片非金属网板2、第二片非金属网板3和第三片非金属网板4)。其中，网孔孔径在0.5～6mm范围内选取。各非金属材质网板中，网孔开通面积占各片金属网板面积的5％～50％。各非金属材质网板间其周边部位可由绝缘框1介于其中并保持一预定距离。断路器分断电流时，动触点运动至引弧片5附近，所引发的电弧随即被吸入多个灭弧栅片6之间。随着电弧被灭弧栅片6分断熄弧，此时所产生的游离气体在其上升过程中从灭弧栅片6上沿逸出。由于在此处出口部位所安装的第一～第三片非金属网板2～4对所进入的游离气体的迅速冷却及阻挡作用，使得尽可能极少量的游离气体从第一～第三片非金属网板2～4当中逸出，但这样的逸出仍可获得令人满意的消除电离的作用，而不至发生各相间的重新击穿。因此，通过采取至少2片或以上的非金属材质网板作为多孔屏来消除游离气体，不仅可使所排出的游离气体其电离降低到令人满意水平，而且，其中孔径在0.5～6mm范围内的网板均采用非金属材质，因而可采取对该非金属材质进行冲压的方式来加工尤其是孔径相对较小、为毫米量级的网板，因而可提供结构紧凑、容易以低成本制造、且成品率高的消游离气体用网板。这里，尽管说明的为3片网板，事实上为2片或以上这样若干片网板也行。

图1～图4所示的优选实施方式中，若干片网板为随距灭弧室出口部位的距离由近往远平行设置的例如3片非金属材质网板，依次为第一片非金属网板2、第二片非金属网板3和第三片非金属网板4。其中，所述3片非金属材质网板其孔径随距灭弧室出口部位的距离由近往远逐渐缩小。作为一具体实例，3片非金属材质网板其孔径按第一片非金属网板2、第二片非金属网板3和第三片非金属网板4的顺序依次为2.9～3.1mm、1.8～2.1mm和0.7～1.2mm。这里，所说明的网孔孔径仅是示范性的，本发明不限于此。

先前所说明的网板是均为非金属材质网板这种情形，但本发明不限于此。作为替代或另选方式，上述3片网板可将非金属材质网板与金属材质网板多片组合使用。具体来说，上述3片网板2～4当中，可以选取金属材质网板用于加工其上所形成的孔径相对较大的网板，而选取非金属材质网板用于加工其上所形成的孔径相对较小的网板。也就是说，可按例如第一片金属网板2、第二片非金属网板3和第三片非金属网板4，或者第一片金属网板2、第二片金属网板3和第三片非金属网板4这样的组合来加工形成3片网板2～4。采取这样的组合，不仅进一步优化了冷却效果，而且避免了尤其是毫米量级金属网孔的冲压加工所带来的种种困难。这样，不论是孔径相对较大的还是相对较小的网板，均可利用简便的冲压加工来制造，从而能够方便地通过冲压加工，以低成本、高成品率制造所需全部孔径的网板。

作为替代或另选方式，至少一片或以上网板，其中的网孔可在不同区域具有不同的网孔孔径和网孔开通面积比例。具体的网孔孔径和网孔开通面积比例可根据游离气体逸出分布轮廓进行仿真，以求获得对电离能量的最大吸收来消除尽可能多的游离气体。

如图4所示，作为替代或另选方式，若干片网板中的相邻两片网板，例如先前提及的第一片网板2和第二片网板3、第二片网板3和第三片网板4，其各自网孔互相交错。这样，也有助于加强对所产生电离能量的吸收，使游离气体得到更为充分的冷却。

考虑到对电离能量吸收的最大化，较理想的是，各网板中网孔开通面积占其总面积的15％～40％为宜。

另外，如图1～图3所示，绝缘框1还一体形成有可脱卸装配到断路器灭弧室出口部位的脱卸装配部9。这样，该绝缘框1及其脱卸装配部9不仅有助于加强灭弧室强度，而且可方便值班人员在不用任何工具的情况下进行例行的更换。

应理解，上述说明只是本发明较佳实施例消游离气体装置的具体实施方式。本领域普通技术人员会意识到，可在不背离本发明实质的情况下对其作出其他进一步的变化和修改，故在所附的本发明权利要求保护范围内要求保护所有这种变化和修改。

Claims

1.一种消游离气体用网板，用以设置在低压断路器灭弧室出口部位来消除断路器跳闸后触点分离所产生的电离气体，其特征在于，所述网板由非金属材质制成，该非金属材质网板上形成有多个网孔，其孔径在0.5～6mm范围，网板中网孔开通面积占其总面积的5％～50％。

2.如权利要求1所述的消游离气体用网板，其特征在于，使所述非金属材质网板若干片相叠设置于所述灭弧室出口部位，各网板彼此间隔开较接近的预定距离。

3.如权利要求1所述的消游离气体用网板，其特征在于，采用受热产生气体的绝缘材料作为所述非金属材质。

4.如权利要求2所述的消游离气体用网板，其特征在于，采用受热产生气体的绝缘材料作为所述非金属材质。

5.如权利要求1或2所述的消游离气体用网板，其特征在于，所述非金属材质为红钢纸板。

6.如权利要求3或4所述的消游离气体用网板，其特征在于，所述受热产生气体的绝缘材料为红钢纸板。

7.一种消游离气体装置，包括若干片网板，所述网板相叠设置在低压断路器灭弧室出口部位用以消除断路器跳闸后触点分离所产生的电离气体，其特征在于，所述若干片网板其中至少一片由非金属材质制成，所述若干片网板上形成有多个网孔，其孔径在0.5～6mm范围，网板中网孔开通面积占其总面积的5％～50％。

8.如权利要求7所述的消游离气体装置，其特征在于，所述若干片网板随距所述灭弧室出口部位的距离由近往远平行设置，各网板彼此间隔开较接近的预定距离。

9.如权利要求7所述的消游离气体装置，其特征在于，所述若干片网板其孔径随距所述灭弧室出口部位的距离由近往远逐渐缩小。

10.如权利要求8所述的消游离气体装置，其特征在于，所述若干片网板其孔径随距所述灭弧室出口部位的距离由近往远逐渐缩小。

11.如权利要求9所述的消游离气体装置，其特征在于，所述若干片网板其中至少一片由金属材质制成，其中孔径相对较大的网板选用金属材质网板，而孔径相对较小的网板则选用非金属材质网板。

12.如权利要求10所述的消游离气体装置，其特征在于，所述若干片网板其中至少一片由金属材质制成，其中孔径相对较大的网板选用金属材质网板，而孔径相对较小的网板则选用非金属材质网板。

13.如权利要求7～12中任一项所述的消游离气体装置，其特征在于，所述非金属材质为红钢纸板。

14.如权利要求7～12中任一项所述的消游离气体装置，其特征在于，采用受热产生气体的绝缘材料作为所述非金属材质。

15.如权利要求14所述的消游离气体装置，其特征在于，所述受热产生气体的绝缘材料为红钢纸板。

16.如权利要求7～12和15中任一项所述的消游离气体装置，其特征在于，所述若干片网板中的相邻两片网板，其各自网孔互相交错。

17.如权利要求13所述的消游离气体装置，其特征在于，所述若干片网板中的相邻两片网板，其各自网孔互相交错。

18.如权利要求14所述的消游离气体装置，其特征在于，所述若干片网板中的相邻两片网板，其各自网孔互相交错。

19.一种低压断路器用灭弧室，每一极包括：一对可分离的静触点、动触点；动触点的驱动机构；引导所述一对静触点和动触点分离所产生的电弧的引弧片；对所述一对静触点和动触点分离所产生的电弧进行分断的多个灭弧栅片；以及用于绝缘固定各个灭弧栅片的灭弧室壁，其特征在于，还配备如权利要求7～18中任一项所述的消游离气体装置。