CN202695215U - 电气保护设备中的弧引导装置和电气保护设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气保护设备中的弧引导装置和电气保护设备，所述弧引导装置容置在壳体中且包括两个触头，该触头容置在属于所述壳体的彼此面对的两个壁之间，所述触头的分离导致了电弧的产生，所述电弧承受拉普拉斯算符力，该力倾向于将所述电弧引向灭弧的前腔，由于构成所述电气保护设备的元件的影响，所述弧能够侧向地转向至包含所述两个触头的平面一侧或者另一侧。它包括所述弧的磁引导装置，该磁引导装置设计为在这些触头的附近，在包含所述两个触头的所述平面的一侧或者另一侧上引导当分离所述触头时存在的通量线，以使得当所述触头分离时，引导所述弧将带回到上述平面。

Description

电气保护设备中的弧引导装置和电气保护设备

技术领域

本实用新型涉及一种电气保护设备中的弧引导装置和电气保护设备，所述装置容置在壳体中且包括两个触头，该触头容置在属于壳体的彼此面对的两个壁之间，至少其中一个触头关于另一个在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置中，触头闭合且使得电流能够流动，在第二位置中，触头分离且在两个触头之间的电流流动被切断，触头的分离导致了电弧的产生，所述电弧承受拉普拉斯算符力，该力倾向于将电弧向着灭弧的前腔指向，由于构成电气保护设备的元件的影响，所述弧能够侧向地偏移至包含两个触头的平面的一侧或者另一侧。

通过触头的分离对电流的切断有助于适当地保护人免于短路电流的影响。本实用新型更特别地涉及超级端子(ultra-terminal)类型的保护性断路器领域。

背景技术

在触头分离时出现的电弧承受拉普拉斯算符力，该力倾向于将电弧向着灭弧的前腔定向。对于非常微弱的电流，问题更特别地出现在电耐久性测试期间。实际上该设备在执行通过标准赋予的标准化循环中不成功。在特定数量的循环后，观察到侧壁被燃烧和损毁，导致了触头区域的广泛的污染。全面的实验表明存在破坏发生的特别的侧面，其引导我们假设拉普拉斯算符力被侧向地偏移。现在，电气耐久性问题还未得以解决。进行的研究表明在电弧离开时的影响的复杂性，以及构成断路器的一组部件的相互适应性，即，具有磁线圈动触头，编织层的电路本身，而且所有的铁磁部件，诸如磁外壳，弧导槽，和双金属片。

为了给出大小的量级，拉普拉斯算符力的侧向分量的权数大约是推进力分量的40%。该问题是在现有的断路器中使用具有柱塞芯的促动器的结果，也是当设备装配在安装支撑件上时，在设备的顶部视图中观察时，线圈缠绕的顺时针方向的结果。

作为前述的结果，当触头分离时，出现的电弧被侧向地偏移，其引起损坏位于触头附近的壁，能够导致触头区域的污染，因此削弱断路特性。该产品因此没有完成标准化的电气耐久性循环。

已知称作弧吹出装置的装置，包括与设备的壳体一体的两个吹出颊，且设计为当该弧已经离开触头时，在它已经切换后，执行引导弧向着灭弧室的方向。

实用新型内容

本实用新型解决了这些问题且提出一种在电气保护设备中的弧引导装置，其使得设备的断开和电气耐久性特性能够被改进，也提出了包括一个该装置的电气保护设备。

为了该目的，本实用新型的目标是提供一种用于电气保护设备的弧引导装置，该装置包括电弧的磁引导装置，其设计为当触头分离发生时，在这些触头附近，在所述平面的一侧或者另一侧上，引导存在的通量线，以使得当触头分离时，引导电弧，以为了把电弧带回到上述的平面。

根据特别的特征，上述引导装置包括至少一个由铁磁体材料制成的部件，其定位为面对且接近触头的分离位置，所述部件沿着上述平面的大致平行方向延伸。

根据特别的实施例，上述部件包括大致平行六面体形的板，所述板具有大致对应于在打开位置分离触头的距离的高度且具有大致对应于固定至静触头的接触垫的宽度的宽度。

根据另一个实施例，该部件包括L形板，该L形板包括定位在面对且接近触头的分离位置的大致平行六面体形的第一部分，所述部分以与上述平面大致平行的方式延伸，具有大致对应于在打开位置分离触头的距离的高度，第二部分形成回转部（return），其设计为放置在静触头的与支撑平板的表面相对的表面上，该第二部分大致面对接触垫的一半。

根据特别的特征，当模制所述壳体时，该部件整合在上述壳体的其中一个壁中。有利地，该部件通过紧嵌入或者粘接固定至上述壁。

根据另一个实施例，所述部件涂敷有绝缘材料且固定在静触头上。所述部件有利地夹-固定至静触头。

根据特别的特征，所述部件具有大约0.8mm的厚度。

根据另一个特征，该部件定位在壁的一侧上，该侧是与当对于非常微弱的电流执行电气耐久性测试时，在其上观察到损坏的问题的一侧相对。

本实用新型的进一步的目的是提供超级端子类型的低电压断路器，包括引导装置，包括单独或者组合的上述特征。

根据特别的特征，该断路器包括电路，该电路包括具有磁线圈的促动器，该断路器的特征是，当设备固定在安装支架上时，从设备的顶部看，促动器的线圈的端子的缠绕方向是顺时针方向。

附图说明

从接下来的参照附图仅作为示例目的给出的详细说明，本实用新型的其它优点和特征将变得更加清楚明显，在附图中：

图1是示出根据现有技术的断路器的透视图，盖的其中一个部件已经被移除以使得示出断路器的内部；

图2是示出前图的断路器的机构的一部分的局部透视图；

图3是示出根据本实用新型，根据本实用新型的第一实施例的断路器的壳体的一部分的透视图；

图4是示出根据本实用新型的第二实施例的断路器的机构的一部分的局部透视图；

图5是图4的放大视图；

图6是图3的一部分的放大视图；

图7是图3的等同视图，但是根据本实用新型的第三实施例；

图8是图4的等同视图，但是根据本实用新型的第四实施例；

图9是图8的放大视图；

图10是图7的一部分的放大视图。

具体实施方式

在图1中，可以看出，低压断路器D放置在电路中，以使得保护财产和人免于短路或者过载电流的影响。该设备容置在大致平行六面体的形状的壳体B中，该壳体包括用于固定至安装支撑件（未示出）的后面板1；分别两个包括设备的线路侧和负载侧连接端子2a，3a的顶和底面板2，3；以及两个主要表面4，经由该主要表面4，所述设备可以与相同类型的设备并置。该设备包括静触头6和动触头7，设计为当在电路中发生电流过载时，引起触头分离的热脱扣装置8，设计为在短路状态下引起触头打开的磁脱扣装置9。

已知热脱扣装置8包括双金属片10，要被监测的电流流动通过该双金属片10，且该双金属片10设计为与机构的脱扣杆11配合，所述杆11设计为释放装置，使得动触头7能够运动到打开位置。磁脱扣装置9包括磁线圈12，电流流动通过磁线圈12，芯部13放置在线圈的中心且设计为当电流超过特定阈值时，移动脱扣杆11的促动杆14。

如图2、4和8中更特别地示出的，线圈12的端部12a、12b的其中一个12a被电连接至机构的端子3a，而线圈的另一端12b被电连接至静触头6。静触头6和动触头7位于称作前腔的设备的空间15中，该前腔是在被拉普拉斯算符力驱动至弧导槽16之前电弧发生的位置。

根据本实用新型以及如图4至10所示，断路器包括弧引导装置17，弧引导装置17设计为当产生电弧时，立即作用于电弧，以使得通过增加拉普拉斯算符力的推进分量并减少它的侧向分量来纠正它。

根据本实用新型，引导装置包括一个或者多个铁磁体部件19、20，其布置在触头的分离位置的中间环境中。

根据如图4和5所示的本实用新型的第一特别的实施例，该引导装置包括小厚度，大约0.8mm的矩形板形式的部件19，所述部件固定至静触头6以使得在平行于设备的壳体B的主要面板4的平面的平面中延伸，且位于面对触头的分离位置。有利地，该板19的高度h覆盖了动触头7的打开距离d，该板的宽度l被调节至接触垫的宽度。

有利地，固定该板在静触头上可以在所述部件已经涂敷有绝缘材料之后通过该部件的夹-固定在静触头上来执行。根据图3和6中所示的第二实施例，当模制时，部件19整合在壁21中，且通过紧嵌入或者粘接固定在该壁21的壳体22中。

根据图7至10中所示的第三实施例，该部件是L形，或者半U形，与之前的实施例的平行六面体形的部件19相同厚度的板20。半U形的竖直部分20a以与之前的实施例的平的部件19相同的方式定位，即面对触头的分离位置，且在大致平行于壳体的主要面板4的平面的平面中延伸。

根据图8和9中所示的实施例，部件19涂敷有绝缘材料且夹-固定在静触头6的上方。根据图7和10中所示的第四实施例，当进行模制时，L形部件整合在壳体的壁21中。板的水平部分20b被放置以使得面对静触头6的固定垫18的一半。该L形部件的竖直部分20a的高度k覆盖了触头的打开距离d。它的宽度调整为接触垫的宽度。

这个板20自动或者手动定位在封壳内，通过嵌入所述板在为了该目的设置的壳体的外壳22中。关于壳体固定该部件通过紧嵌入该部件在壳体中或者通过粘接该部件在壳体上得以执行。

如果对称的平面被认为穿过触头的分离位置中间，两个触头6、7位于平行于壳体的主要面板4的平面中，这些部件19、20关于该平面定位在壁21的侧面上，该侧面是与当耐久性测试执行时在其上观察到壁的损害的问题的位置相对的侧面。

通过本实用新型，获得磁效应，其包括拉普拉斯算符力的侧向分量减少了5倍，这足够防止前述的损坏。此外，还在推进分量上观察到另一个效应。推进分量增加大约25%。通过本实用新型呈现的另一个优点在于根据本实用新型的设备在使用平行六面体形状的部件的情况下具有非常小的尺寸，其有利于构建小于18mm的节距。该板也具有能够整合在用于L形部件的壳体的封壳的肋条中的优点，以及因此能够用于定位静触头的优点。

可以指出的是板的大小会被调整以使得它的尺寸是与那些用于安装这些电触头的接触垫的大小相同量级的大小。

在打开触头时会影响在电弧上的拉普拉斯算符力的分量的其他元件中，研究已经表明促动器线圈的绕组的缠绕方向的重要性。实际观察到通过选择用于断路器线圈的缠绕方向的顺时针方向，即，与通常选择的相反的方向，观察到该力的侧向分量被抵消。

围绕电弧的场密度因此通过本实用新型得以增加，因为该板仅布置在单侧上，现有的不对称被纠正。拉普拉斯算符力的增加因此与电弧的纠正组合。因此，通过在正确的侧面上引导通量线，拉普拉斯算符力的侧向分量得以减少。通过促动器线圈的缠绕的反方向，这些侧向分量被抵消。

因此，根据本实用新型，获得电弧引导装置，当触头分离时，电弧引导装置即作用于电弧上以使得该弧进入前腔而不会侧向偏转，而同时，增加了触头位置处的磁场且引导在触头的单侧上的通量线，这具有防止壁的损坏的效果，因此改进了短路特性，特别地电气耐久性时间。

本实用新型更特别地应用于所有包括具有磁线圈的促动器的小型的电气保护设备，甚至更特别地，为了各种应用，设备的尺寸节距不得不减少。

本实用新型自然地不以任何方式限制于说明和示出的为了示例的目的给出的实施例。

相反，本实用新型延伸以涵盖说明的装置的所有技术等同物和其组合，如果该组合是根据本实用新型的精神执行的。

Claims (12)

1.一种电气保护设备中的弧引导装置，所述弧引导装置容置在壳体中且包括两个触头，该触头容置在属于所述壳体的彼此面对的两个壁之间，至少其中一个触头关于另一个在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置中，所述触头闭合且使得电流能够流动，在第二位置中，所述触头分离且在所述两个触头之间的电流流动被切断，所述触头的分离导致电弧的产生，所述电弧承受拉普拉斯算符力，该力倾向于将所述电弧引向灭弧的前腔，由于构成所述电气保护设备的元件的影响，所述弧能够侧向地偏转至包含所述两个触头的平面的一侧或者另一侧，其特征在于：

所述弧引导装置包括所述电弧的磁引导装置（17），该磁引导装置包括至少一部分，该至少一部分固定至所述静触头以使得在大致平行于所述壳体的主要面板的平面的平面中延伸，且位于包含所述两个触头的所述平面的一侧上或者另一侧上，所述至少一部分被设计为在这些触头（6、7）的附近，在包含所述两个触头的所述平面的一侧或者另一侧上，引导当所述触头（6、7）的分离发生时存在的通量线，以使得当所述触头（6、7）的分离发生时，通过增加拉普拉斯算符力的推进分量和减少它的侧向分量，引导所述弧以将该电弧带回到上述平面。

2.根据权利要求1所述的弧引导装置，其特征在于：上述磁引导装置（17）包括至少一个由铁磁体材料制成的部件（19、20），其定位为面对且靠近所述触头的分离位置，所述部件（19、20）沿着上述平面的大致平行方向延伸。

3.根据权利要求2所述的弧引导装置，其特征在于：上述部件包括大致平行六面体形的板（19），所述板具有大致对应于在所述打开位置分离所述触头的距离（d）的高度（h）且具有大致对应于固定至所述静触头（6）的所述接触垫（18）的宽度的宽度（1）。

4.根据权利要求2所述的弧引导装置，其特征在于：该部件包括L形板（20），该L形板包括：定位在面对且靠近所述触头（6、7）的分离位置的大致平行六面体形的第一部分（20a），所述第一部分以大致与上述平面平行的方式延伸，具有大致对应于在打开位置分离所述触头的距离（d）的高度（k）；以及第二部分（20b），该第二部分形成回转部，其设计为放置在所述静触头的与支撑所述接触垫（18）的表面相对的表面上，该第二部分（20b）大致面对所述接触垫（18）的一半。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的弧引导装置，其特征在于：当模制所述壳体时，所述部件（19、20）整合在上述壳体B的其中一个壁（21）中。

6.根据权利要求5所述的弧引导装置，其特征在于：所述部件（19、20）通过紧嵌入或者粘接固定至上述壁（21）。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的弧引导装置，其特征在于：所述部件（19、20）涂敷有绝缘材料且固定在所述静触头（6）上。

8.根据权利要求7所述的弧引导装置，其特征在于：所述部件（19、20）夹-固定至所述静触头（6）。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的弧引导装置，其特征在于：所述部件（19、20）具有大约0.8mm的厚度。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的弧引导装置，其特征在于：所述部件（19、20）定位在所述壁（21）的一侧上，这一侧是与当对于非常微弱的电流执行电气耐久性测试时在其上观察到损坏的问题一侧相对的一侧。

11.一种电气保护设备，该电气保护设备是超级端子类型的低压断路器，其特征在于，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的弧引导装置（17）。

12.根据权利要求11所述的电气保护设备，其特征在于，还包括电路，该电路包括具有磁线圈（12）的促动器，当设备固定在安装支架上时，从设备的顶部看，所述促动器的所述线圈（12）的端子的缠绕方向是顺时针方向。

Images