CN203250707U - 一种低压断路器的栅片灭弧室 - Google Patents

Abstract

低压断路器的栅片灭弧室，包括金属灭弧栅片和两侧固定灭弧栅片的绝缘隔板，每个栅片具有两个对称伸出的支腿，外凹槽形成在栅片的两对称伸出的支腿的外侧的相同位置上，内凹槽形成在栅片的两个对称伸出的支腿的内侧的相同位置上，并且外凹槽与内凹槽相互错开地分别设置在栅片的两对称支腿上，绝缘的隔弧件分别套装在栅片的两个支腿上，每个隔弧件包括板状隔弧部、卡装部和连接部，隔弧部和卡装部上各具有一凸起，它们相适配地分别从内外两侧卡装在栅片的每个支腿上的外槽和内槽上。本实用新型不仅保护了位于触头断口附近的灭弧栅片免遭电弧破坏，而且使灭弧室内气压增大，促使电弧向位于触头前方的灭弧室方向移动，明显提高了分断短路电流的灭弧能力。

Description

一种低压断路器的栅片灭弧室

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，涉及一种低压断路器的栅片灭弧室。

背景技术

低压断路器（以下简称为断路器）一般采用灭弧栅片式灭弧室结构，由灭弧栅片和两侧固定灭弧栅片的隔板组成，灭弧栅片是用钢片镀铜或镀锌制成的金属栅片，隔板及与其结合在一起的胶木底板均为绝缘材料制成。安装时将金属栅片装在两侧的隔板上，再将从两侧隔板上凸出来的金属材料在压力机上进行铆接，这样栅片与栅片间互相隔开并共同构成一个牢固的灭弧室。现有的灭弧室结构以中国实用新型专利CN201532916U的灭弧室为例，是在隔板上和灭弧栅片上增加了相互配合的凹槽，其中最上一个栅片与最下面一个栅片是方形凸起，与其配合的隔板是方形槽，其余的栅片都是前后相对的凹槽且左右对称，与其配合的隔板上也是相应的凹槽，这种结构可使铆接变的简单，但就整体装配而言并不方便，且其灭弧性能并未提高。

断路器的灭弧栅片都是由导磁性钢板经压力机冲制而成，触头分断所产生的电弧是一些可导电的质量极轻的等离子体，人们希望电弧被平均驱入各灭弧栅片以利于被分割、熄灭。但是近年来对低压限流断路器的研究表明，尤其在分断短路电流时，强功率、高温度的电弧在周围磁场、电动力和热气的作用下，易受到触头两侧栅片材料的吸引而向两侧移动，弧根可沿触头跳动及转移到触头两侧的栅片材料上，喷溅到栅片上大量金属颗粒，破坏力极强，其结果将严重的烧损位于触头两侧的栅片材料，更严重的也会烧损动、静触头。目前为了提高灭弧室的灭弧能力，常规的栅片灭弧室往往是通过增加灭弧室中灭弧栅片的数量的方法来解决，但是因栅片间距减小，在短路分断时喷入的金属颗粒使彼此相互隔开的栅片短接起来，起不到短弧灭弧的效果，而在确保栅片间距的情况下，产品的高度需要明显增加，不符合低压断路器小型化的要求。申请人经过短路分断试验后发现，现有断路器的灭弧室中最靠近触头的灭弧栅片烧损都很严重，甚至脱落。灭弧栅片是用来加强近极效应，促使电弧熄灭的，如果栅片烧毁或脱落，将会大大影响熄弧效果，断路器往往因灭弧室的灭弧性能不好而导致产品无法通过产品标准规定的程序试验。随着工业、民用对低压断路器需求的快速增长和预期短路电流的不断增大，迫切需要开发体积小、开断性能高的低压断路器，特别是开发具有优良限流特性的适用于微型和塑壳断路器的栅片灭弧室。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题和缺陷，本实用新型的一个目的是提供一种低压断路器的栅片灭弧室，通过增加隔弧件的遮蔽、保护，防止电弧与触头两侧的灭弧栅片直接接触，且无需增加灭弧栅片数量和灭弧室高度，使断路器在分断短路电流时，有效避免电弧烧损位于触头两侧的栅片材料，而且整体装配方便可靠。

本实用新型的又一个目的是提供一种低压断路器的栅片灭弧室，隔弧件采用可产气的高聚物绝缘材料加工而成，使灭弧室内气压增大，促使电弧向位于触头前方的灭弧室方向移动，可显著提高灭弧室的灭弧能力及触头的分断能力，特别是分断短路电流的能力。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：

低压断路器的栅片灭弧室，所述的栅片灭弧室设置在断路器的触头4的前方，包括金属灭弧栅片1和两侧固定灭弧栅片1的绝缘隔板2，每个灭弧栅片1具有两个对称伸出的支腿10，所述的隔板2上具有与栅片1数量相等的隔栅孔，每个隔栅孔的形状尺寸与对应插入固定的栅片10的形状尺寸相等，且各隔栅孔之间的间距相等。第一外凹槽102、第二外凹槽104分别形成在每个灭弧栅片1的两个对称伸出的支腿10的外侧的相互对称的位置上，第一内凹槽103、第二内凹槽105分别形成在每个灭弧栅片1的两个对称伸出的支腿10的内侧的相互对称的位置上，并且第一外凹槽102与第一内凹槽103设置在其中一个支腿10上，第二外凹槽104与第二内凹槽105设置在另一个支腿10上。两个绝缘的隔弧件3分别套装在所述的灭弧栅片1的两个对称伸出的支腿10上，每个隔弧件3包括板状隔弧部30、卡装部31和连接部32，连接部32连接于隔弧部30与卡装部31之间并形成容纳支腿10的槽304，板状隔弧部30上设有内凸起301，卡装部31上设有外凸起302，所述的内凸起301相适配地卡装在灭弧栅片1的支腿10上的第一内凹槽103或第二内凹槽105内，所述的外凸起302相适配地卡装在灭弧栅片1的支腿10上的第一外凹槽102或第二外凹槽104内，两个隔弧件3的两个板状隔弧部30分别处于两个支腿10的内侧。

本实用新型的优选方案是：所述的第一外凹槽102与第二外凹槽104的形状尺寸一致，第一内凹槽103与第二内凹槽105的形状尺寸一致。

本实用新型的优选方案是：所述的两个隔弧件3具有相同的结构尺寸。

本实用新型的优选方案是：所述的隔弧部30的高度h等于或者小于灭弧室的高度H。

本实用新型的优选方案是：所述的隔弧部30的宽度S1等于支腿10的长度L。

本实用新型的优选方案是：所述的卡装部31的宽度S2小于支腿10的长度L。

本实用新型的其他一些特点是：所述的隔弧件3的一个端部设有端板306。

本实用新型的其他一些特点是：所述的连接部32上设有至少一个小凸起307，小凸起307卡装在两个相邻的灭弧栅片1之间的间隔内。

本实用新型的优选方案是：所述的隔弧件3为高聚物绝缘材料构成的可产气的构件。

本实用新型的其他一些特点是：所述的隔板2上的隔栅孔20的列数为单列。

附图说明

本实用新型的上述以及其他的特征、特性和优点将通过下面结合附图对实施例的描述而变得更加易于理解和明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是根据本实用新型的一实施例的栅片灭弧室的整体示意图。

图2是表明图1的栅片灭弧室中的灭弧栅片的平面示意图。

图3是表明固定图1的栅片灭弧室中的用于固定图2的灭弧栅片的隔板的平面示意图。

图4是表明遮蔽图2的灭弧栅片支腿的隔弧件的平面示意图。

图5是图4的C-C剖视图。

图6是举例表明图2的灭弧栅片和图3的隔板组装在一起的中间装配状态的示意图。

图7是举例表明图4的隔弧件在安装到图6的中间装配状态的装配过程示意图。

图8是图1举例表明的栅片灭弧室与触头的安装关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至8所示的实施例，进一步描述本实用新型的低压断路器的栅片灭弧室。本实用新型的低压断路器的栅片灭弧室不限于以下实施例的描述。

图1是根据本实用新型的一实施例的栅片灭弧室的整体示意图，如图1所示的是适用于塑料外壳式断路器中的栅片灭弧室，设置在断路器的动、静触头的前方，包括多个灭弧栅片1和从两侧固定灭弧栅片1的两个隔板2，参见图3，隔板2上具有与灭弧栅片1的数量相等的隔栅孔20，以容纳灭弧栅片1侧面的安装部位插入，每个隔栅孔20的形状尺寸与对应插入固定的灭弧栅片1的安装部位的形状尺寸相等，从而将每个灭弧栅片1的安装部位插入安装到各个隔栅孔20内。并且，各隔栅孔20之间的间距相等，以使各个灭弧栅片1安装到各个隔栅孔20后均匀分布、间隔相等。灭弧栅片1与隔板2组装后，如图6所示，在栅片两个支腿10之间形成用于容纳断路器的触头4的U形槽状结构101。

参见图2，每个灭弧栅片1具有两个对称伸出的支腿10，在一个支腿10上设有第一外凹槽102、第一内凹槽103，在另一个支腿10上设有第二外凹槽104、第二内凹槽105，其中第一外凹槽102与第二外凹槽104的形状尺寸完全一致，第一内凹槽103与第二内凹槽105形状尺寸完全一致。第一外凹槽102、第二外凹槽104分别位于栅片1的两个对称支腿10的外侧的相互对称的同位置上，第一内凹槽103、第二内凹槽105分别位于栅片1的两个对称支腿的内侧的相互对称的同位置上，并且第一外凹槽102、第二外凹槽104与第一内凹槽103、第二内凹槽105在对称的支腿10上相互错开设置。这里所谓相互对称，是指以两个支腿10的对称线对称，即一个支腿10上的第一外凹槽102、第一内凹槽103以两个支腿10的对称线对称于另一个支腿10上的第二外凹槽104、第二内凹槽105，并且第一外凹槽102与第一内凹槽103设置在其中一个支腿10上，第二外凹槽104与第二内凹槽105设置在另一个支腿10上，第一、第二外凹槽102、104与第一、第二内凹槽103、105在对称支腿上相互错开设置。

参见图4、5，两个绝缘的隔弧件3分别套装在灭弧栅片1的两个对称伸出的支腿10的每一个上，用于将处于断路器触头两侧的灭弧栅片的金属材料遮蔽起来。每个隔弧件3具有板状隔弧部30、卡装部31和连接于板状隔弧部30与卡装部31之间的连接部32，两个隔弧件3的两个板状隔弧部30分别处于两个支腿10的内侧，即U形槽状结构101的那侧，以遮蔽触头4两侧的电弧直接喷射到支腿10上，从而保护触头两侧的灭弧栅片1的支腿10免遭烧损。卡装部31的用途是与板状隔弧部30配合、将板状隔弧部30固定在支腿10的内侧（即U形槽状结构101的那侧），因此其形状可以是板状，也可以是如框架状等其它形状。连接部32形成容纳支腿10的槽304，连接部32的形状可以是板状，也可以是如框架状等其它形状。板状隔弧部30上设有内凸起301，卡装部31上设有外凸起302。内凸起301相适配地卡装在灭弧栅片1的支腿10上的第一内凹槽103或第二内凹槽105内，即一个隔弧件3的内凸起301相适配地卡装在灭弧栅片1的一个支腿10上的第一内凹槽103内，而另一个隔弧件3的内凸起301相适配地卡装在灭弧栅片1的另一个支腿10上的第二内凹槽105内。外凸起302相适配地卡装在所述的灭弧栅片1的支腿10上的第一外凹槽102或第二外凹槽104内，即一个隔弧件3的外凸起302相适配地卡装在灭弧栅片1的一个支腿10上的第一外凹槽102内，而另一个隔弧件3的外凸起302相适配地卡装在灭弧栅片1的另一个支腿10上的第二外凹槽104内。

显然，为了减少零件种类，使得两个绝缘的隔弧件3成为可以互换、通用的同一种零件，优选这4个凹槽102、103、104和105的形状尺寸基本一致，形状优选采用图2所示的矩形。此外，为省出空间用于安装隔弧件3，需要隔板2的宽度小于灭弧栅片1带有支腿10一侧的侧面宽度，同时也是为了增多图4中所示的隔弧件3的产气材料的质量份额，为此隔板2上的隔栅孔20优选设置成单列的。图5所示的隔弧件3的隔弧部30的高度h等于灭弧室的高度H，这是优选的方案，然而，本实用新型的隔弧件3隔弧部30的高度h可根据设计要求在小于灭弧室高度H的范围内选定。图5所示的隔弧件3的隔弧部30的宽度S1等于支腿10的长度L，这也是优选的方案，然而，本实用新型的隔弧件3的隔弧部30的宽度S1可根据设计要求在小于支腿10的长度L的范围内选定。图5所示的卡装部31的宽度S2小于支腿10的长度L，这也是优选的方案，目的是为了给隔板2留出更大宽度。图5所示的隔弧件3的一个端部设有端板306，这也是优选的方案，目的是为了加强隔弧件3在灭弧室的高度H方向上的定位强度。图5所示的隔弧件3的连接部32上设有一个小凸起307，它卡装在隔弧件3的一端的两个相邻的灭弧栅片1之间的间隔内，这也是优选的方案，其用途是将隔弧件卡在灭弧室上，以防脱落。

为了本实用新型的隔弧件3优选采用可产气元件制成，例如采用耐热性较好的高聚物绝缘材料制作，这类高聚物材料在电弧的作用下在灭弧室中会分解并释放大量的气体，一方面可降低电弧的热量，利于电弧内的正负离子复合成不带电的中性粒子，同时所产生的气体会使灭弧室内气压增大，促使电弧向位于触头前方的灭弧室方向移动，在分断短路电流时有助于熄灭电弧，进一步提高了灭弧室的灭弧能力及触头系统的分断能力，特别是分断短路电流的能力。

下面以两个形状尺寸相同的隔弧件3的为例，进一步描述本实用新型的栅片灭弧室的安装过程。先将图2所示的灭弧栅片1和图3所示的隔板2组装在一起形成图6所示的中间装配状态，再按图7所示的箭头A的方向，将一个隔弧件3从下向上套装入一个支腿10（右侧的支腿10），使图4所示的隔弧件3上的内凸起301、外凸起302同时相适配地卡装在灭弧栅片1的一个支腿10上的第一内凹槽103、第一外凹槽102上，同时再按图7所示的箭头B的方向，将隔弧件3从上向下套装入另一个支腿10（左侧的支腿10），使图4所示的隔弧件3上的内凸起301、外凸起302同时相适配地卡装在另一个支腿10上的第二内凹槽105、第二外凹槽104内，两个隔弧件3装配到位后，形成图1所示的栅片灭弧室。装配时，如图7中箭头所示，左侧的隔弧件3采用从上向下装，右侧的隔弧件3采用从下向上装，由于两个隔弧件30的形状尺寸相同，在装配时只要改变一下装配方向即可，同时，要确保图5中所示的小凸起307在采用B方向装配时卡在最上面一个栅片与第二个栅片之间；或者采用A方向装配时卡在最下面一个栅片与其相间临的一个栅片之间，这样可使隔弧件3牢固的卡在灭弧室上。

参见图8，采用本实用新型的栅片灭弧室，在断路器分断短路电流时，隔弧件3将位于触头4两侧的灭弧栅片1的与触头4隔开，隔绝了位于触头4两侧的电弧与灭弧栅片1的支腿10的直接接触，杜绝了最靠近触头4的灭弧栅片1的支腿10对电弧的吸引作用，遮蔽了向灭弧室栅片1左右两侧移动（即向支腿10移动）的电弧，保护了位于触头4断口附近的灭弧栅片1免遭电弧破坏。同时由于隔弧件3采用可产气的高聚物绝缘材料加工而成，一方面可降低电弧的热量，同时所产生的气体会使灭弧室内气压增大，促使电弧向位于触头前方的灭弧室方向移动，有效解决了已有灭弧室都忽视的电弧向触头两侧移动烧毁栅片的问题。

Claims (10)

1.低压断路器的栅片灭弧室，所述的栅片灭弧室设置在断路器的触头（4）的前方，包括金属灭弧栅片（1）和两侧固定灭弧栅片（1）的绝缘隔板（2），每个灭弧栅片（1）具有两个对称伸出的支腿（10），所述的隔板（2）上具有与栅片（1）数量相等的隔栅孔，每个隔栅孔的形状尺寸与对应插入固定的栅片（10）的形状尺寸相等，且各隔栅孔之间的间距相等，其特征在于：

第一外凹槽（102）、第二外凹槽（104）分别形成在每个灭弧栅片（1）的两个对称伸出的支腿（10）的外侧的相互对称的位置上，第一内凹槽（103）、第二内凹槽（105）分别形成在每个灭弧栅片（1）的两个对称伸出的支腿（10）的内侧的相互对称的位置上，并且第一外凹槽（102）与第一内凹槽（103）设置在其中一个支腿（10）上，第二外凹槽（104）与第二内凹槽（105）设置在另一个支腿（10）上；

两个绝缘的隔弧件（3）分别套装在所述的灭弧栅片（1）的两个对称伸出的支腿（10）上，每个隔弧件（3）包括板状隔弧部（30）、卡装部（31）和连接部（32），连接部（32）连接于隔弧部（30）与卡装部（31）之间并形成容纳支腿（10）的槽（304），板状隔弧部（30）上设有内凸起（301），卡装部（31）上设有外凸起（302），所述的内凸起（301）相适配地卡装在灭弧栅片（1）的支腿（10）上的第一内凹槽（103）或第二内凹槽（105）内，所述的外凸起（302）相适配地卡装在灭弧栅片（1）的支腿（10）上的第一外凹槽（102）或第二外凹槽（104）内，两个隔弧件（3）的两个板状隔弧部（30）分别处于两个支腿（10）的内侧。

2.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的第一外凹槽（102）与第二外凹槽（104）的形状尺寸一致，第一内凹槽（103）与第二内凹槽（105）的形状尺寸一致。

3.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的两个隔弧件（3）具有相同的结构尺寸。

4.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的隔弧部（30）的高度h等于或者小于灭弧室的高度H。

5.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的隔弧部（30）的宽度S1等于支腿（10）的长度L。

6.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的卡装部（31）的宽度S2小于支腿（10）的长度L。

7.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的隔弧件（3）的一个端部设有端板（306）。

8.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的连接部（32）上设有至少一个小凸起（307），小凸起（307）卡装在两个相邻的灭弧栅片（1）之间的间隔内。

9.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的隔弧件（3）为高聚物绝缘材料构成的可产气的构件。

10.根据权利要求1所述的低压断路器的栅片灭弧室，其特征在于：所述的隔板（2）上的隔栅孔（20）的列数为单列。

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