CN203659776U

CN203659776U - 断路器的灭弧装置

Info

Publication number: CN203659776U
Application number: CN201320838589.3U
Authority: CN
Inventors: 金文吉
Original assignee: LEXING INDUSTRIAL SYSTEMS (WUXI) Co Ltd
Current assignee: LEXING INDUSTRIAL SYSTEMS (WUXI) Co Ltd
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2023-12-18

Abstract

本实用新型涉及一种能够缩短电弧进入灭弧室时间，且能够快速有效地将电弧熄灭的断路器的灭弧装置。本实用新型的断路器的灭弧装置，具有引弧板和灭弧室，所述引弧板延伸至所述灭弧室下方，在所述断路器的厚度方向上，在所述引弧板的至少一侧设置有永磁铁。

Description

断路器的灭弧装置

技术领域

本实用新型涉及一种断路器的灭弧装置，尤其涉及一种直流低压断路器的磁吹灭弧装置。

背景技术

所谓断路器是指用于保护电器的保护装置，其安装在电源和负载之间以便保护负载和电路，抵御电路中可能产生的异常电流（短路、由于接地故障引起的过流等）。

图1是示出以往的断路器的手柄位于断开位置的状态的剖视图，图2是示出以往的断路器的手柄位于接通位置的状态的剖视图。

参照图1，该断路器具有手柄21、传动连杆24、跳扣25、锁扣26、动触头（Movable Contact）27、静触头（Static Contact）28。在使手柄21旋转时，手柄21经由传动连杆24带动跳扣25，使与跳扣25连接的锁扣26和与上述锁扣26连接的动触头27进行转动，从而使动触头27移动与静触头28接触，使电流流通，由此形成断路器的接通（ON）状态。在使手柄21反转时，手柄21经由传动连杆24带动跳扣25，使锁扣26和动触头27进行反向转动，从而使动触头27与静触头28分离，使电流不流通，由此形成断路器的断开（OFF）状态。

另外，在图2所示的接通状态下发生短路故障时，铁心29在电磁力的作用下向锁扣26一侧移动，使与铁心29相连接的顶杆（Top Rod）29a推动锁扣26进行反向旋转，从而使动触头27与静触头28分离。

另外，在动触头27与静触头28分离时，在动触头27和静触头28之间产生高压高温电弧。若这样的电弧没有被迅速熄灭并排到外部，则动触头27和静触头28可能被高温高压电弧损坏，在最坏的情况下，电弧可能会导致异常电流的断开失败，这样会损坏产品。为了消除动触头27与静触头28分离时的电弧，通常在断路器中具有灭弧装置。

在图1中示出了以往的主要采用金属灭弧栅片（grid）的灭弧装置40，该灭弧装置40具有灭弧室41和引弧板42。灭弧室41是用具有刚性的绝缘板将多个金属灭弧栅片罗列固定而成，并使每个金属灭弧栅片彼此间绝缘。当断路器产生电弧时，利用引弧板42将电弧拉长后，引进金属灭弧栅片形成的灭弧室41中，通过金属灭弧栅片使拉长的电弧成为许多短弧，然后依靠许多短弧的各相邻的极之间的压降的迭加来提高电弧电压，以抑制短路电流的增长，将其熄灭。

但是，如图1所示，在以往的灭弧装置40中，多个金属灭弧栅片的长度相同，因此形成灭弧室的各灭弧栅片中相邻的灭弧栅片的槽部的端部位置在槽部的开口方向上相互一致，另外仅通过引弧板42将电弧引入灭弧室41，由此，不能够有效且快速将电弧引入灭弧室，来将其熄灭。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够缩短电弧进入灭弧室时间，且能够快速有效的将电弧熄灭的断路器的灭弧装置。

为了解决上述问题，本实用新型的断路器的灭弧装置，具有引弧板和灭弧室，所述引弧板延伸至所述灭弧室下方，其特征在于，在所述断路器的厚度方向上，在所述引弧板的至少一侧设置有永磁铁。

另外，在本实用新型的所述断路器的灭弧装置中，优选所述灭弧室是具有相同形状的槽部的多个灭弧栅片以彼此分离并且所述槽部的开口朝向相同的方向的方式罗列，从而由所述槽部包围而成的，相邻的灭弧栅片的槽部的端部在所述开口方向上彼此分离。

另外，在本实用新型的所述断路器的灭弧装置中，优选所述灭弧栅片包括大灭弧栅片和小灭弧栅片，大灭弧栅片和小灭弧栅片彼此隔开并交替罗列来形成所述灭弧室。

另外，在本实用新型的所述断路器的灭弧装置中，优选在所述永磁铁与所述引弧板之间形成有隔弧片。

另外，在本实用新型的所述断路器的灭弧装置中，优选通过具有刚性的绝缘板固定所述多个灭弧栅片来形成所述灭弧室。

另外，在本实用新型的所述断路器的灭弧装置中，优选所述灭弧室由6片所述大灭弧栅片和7片所述小灭弧栅片彼此隔开并交替罗列而成。

根据上述的实施方式，在动触头和静触头之间产生电弧时，该电弧沿着引弧板的方向被引导至灭弧室，而被拉长。另外由于在引弧板的两侧设置有永磁铁而在引弧板所在的区域形成磁场，所以在磁场的磁感应作用下，电弧更快速的进入灭弧室。由此能够将电弧引进灭弧室中快速有效地进行灭弧。另外，由于灭弧室是相邻的灭弧栅片的槽部的端部在所述开口方向上彼此分离而成，从而能够通过这样调节灭弧时的极间间隔，极大提高了断路器的分断能力。由此能够通过灭弧栅片高效地使拉长的电弧成为许多短弧，依靠许多短弧的各相邻的极之间的压降的迭加来提高电弧电压，以抑制短路电流的增长，将其熄灭。

附图说明

图1是示出以往的断路器的手柄位于断开位置时的状态的剖视图。

图2是示出以往的断路器的手柄位于接通位置时的状态的剖视图。

图3是本实用新型的断路器的局部剖视图。

图4是本实用新型的断路器的A-A剖视图。

图5是本实用新型的断路器的灭弧室的立体图。

图6是示出本实用新型的断路器的灭弧室的组成构件的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本实用新型的实施例。其中，图3是本实用新型的断路器的局部剖视图。图4是本实用新型的断路器的A-A剖视图。图5是本实用新型的断路器的灭弧室的立体图。图6是示出本实用新型的断路器的灭弧室的组成构件的图。

下面，为了便于说明，将安装有手柄的一侧称为上侧（图3的上侧），将与上侧相反的一侧称为下侧（或者底侧，图3的下侧），将图3的右手侧称为右侧。

（断路器的结构）

本实用新型的断路器具有包括盖子91和机壳92的壳体，在机壳92的内部设置有手柄、传动连杆、跳扣、锁扣（均未图示）。另外在机壳92的内部还设置有动触头8、静触头1。在使手柄旋转时，手柄经由传动连杆带动跳扣，使与跳扣连接的锁扣和与上述锁扣连接的动触头8进行转动，从而使动触头8移动与静触头1接触，使电流流通，形成断路器的接通（on）状态。在使手柄反转时，手柄经由传动连杆带动跳扣，使锁扣和动触头8进行反向转动，从而使动触头8与静触头1分离，使电流不流通，形成断路器的断开（off）状态（此结构为现有技术，在此不进行详细描述）。

另外，如图3、图4所示，在机壳92的内部，在动触头8和静触头1所在位置附近设置有用于对动触头8与静触头1分离时所产生的电弧进行灭弧的灭弧装置10。

灭弧装置10主要由引弧板（arc runner）2A、2B、永磁铁3A、3B、隔弧片4A、4B和灭弧室5构成。

引弧板2A与静触头1形成为一体，引弧板2B通过弯折细长的金属片而形成。引弧板2B的一端与金属片M的基部连接，另一端从机壳92的底壁的右侧向灭弧室5的下方延伸而形成灭弧室5最下方的一片灭弧栅片。

另外，如图4所示，在引弧板2A、2B的两侧（断路器的厚度方向上的两侧）分别设置有耐高温的隔弧片4A、4B，在隔弧片4A与机壳92以及隔弧片4B与盖子91之间分别容置有永磁铁3A、3B，其中，永磁铁3A、3B用于形成磁场，隔弧片4A、4B用于将产生的电弧与永磁铁3A、3B隔离，来保护永磁铁。

另外，如图5、图6所示，灭弧室5由小灭弧栅片6A、大灭弧栅片6B和用于组装灭弧栅片的具有刚性的绝缘板7形成。在本实用新型中，灭弧室5包括7片大致正方形板或者长方形板的形状的小灭弧栅片6A和6片大致正方形板或者长方形板的形状的大灭弧栅片6B，另外包括4片具有刚性的带状的绝缘板7。小灭弧栅片6A和大灭弧栅片6B的长边的长度不同但是短边的长度相同，在各大小灭弧栅片6A、6B上形成有大致“Y”形的大小及形状相同的槽部，而且该槽部在短边上开口。在绝缘钢板7上形成有用于决定各灭弧栅片6A、6B之间的相对位置的定位孔，在各大小灭弧栅片的长边上分别形成有与绝缘板7上的定位孔嵌合的突起。在此，使各大小灭弧栅片6A、6B上的突起与绝缘板7上的定位孔嵌合，使大小灭弧栅片6A、6B在垂直方向（图3的上下方向）上彼此隔开并交替罗列，使各槽部的开口朝向相同方向。通过这样，由形成于在垂直方向上罗列的槽部的狭缝形成灭弧室5。此时，将大小灭弧栅片6A、6B各自的槽部开口的短边称为第一短边，将未形成有槽部的短边称为第二短边，将两个长边分别称为第一、第二长边，则优选整个大小灭弧栅片6A、6B的各第二短边位于大致同一面上，整个大小灭弧栅片6A、6B的各第一长边位于大致同一面上，整个大小灭弧栅片6A、6B的各第二长边位于大致同一面上。

但是，本实用新型的灭弧室的结构并不限定于上述的结构，只要是如下的结构即可，即，在具有相同形状的槽部的多个灭弧栅片以彼此隔开并且所述槽部朝向相同的开口方向的方式罗列时，由多个所述槽部包围的空间形成灭弧室，此时相邻的灭弧栅片的槽部的端部在所述开口方向上彼此隔开。

（灭弧装置的作用）

在动触头8与静触头1分离时，在动触头8和静触头1之间产生高压高温电弧。若电弧没有被迅速熄灭，则动触头8和静触头1可能被高温高压电弧损坏，在最坏的情况下，电弧可能会导致异常电流的中断失败，这样会损坏断路器。因此，为了消除动触头8与静触头1分离时的电弧，在断路器中具有灭弧装置。

下面，简述灭弧装置的灭弧方式及其原理。灭弧装置的灭弧方式包括狭缝灭弧。在产生电弧而断路器短路时，在灭弧室（即狭缝）中，电弧电阻增大，使电流减小，直至电路电压无法维持电弧，于是电路被断开。电弧电阻以及由此发生变化的电弧电压可用下列不同的方法使之增大，（a）增加电弧长度，（b）冷却电弧，（c）把电弧分断为许多串联的电弧。

在本实用新型中，采用了利用灭弧栅片的灭弧方式，另外还配置永磁铁增加磁吹效果，即，在电弧产生区域形成磁场，在磁场的作用下，电弧受电磁力的作用而拉长，电压增大并且被引导至灭弧栅片形成的灭弧室中，与灭弧栅片相接触，来冷却和分断电弧使其熄灭。在本实用新型中，在动触头8和静触头1之间产生电弧时，该电弧沿着引弧板2A、2B的方向（引弧角）被向灭弧室5引导，而被拉长。另外，由于在引弧板2A、2B的两侧设置有永磁铁3A、3B，从而在引弧板所在的区域形成磁场，所以在磁场的磁吹作用下，进一步拉长电弧并使电弧更快速地进入灭弧室5。由此，能够将电弧引进灭弧室中快速有效的进行灭弧。

另外，由于灭弧室5由小灭弧栅片6A和大灭弧栅片6B交替罗列而成，从而能够利用大小（即，长边的长度）不同的灭弧栅片调节灭弧时的极间间隔（在相邻的大小灭弧栅片6A、6B中，形成槽部的端部之间的距离，该距离比利用相同大小的灭弧栅片的以往的技术变长），因此能够极大提高断路器的分断能力。因此，能够通过利用灭弧栅片使拉长的电弧高效地成为许多短弧，依靠许多短弧的各相邻的极之间的压降的迭加来提高电弧电压，以抑制短路电流的增长，将其熄灭。

（其它实施方式）

在上述实施方方式中，在引弧板2A、2B的两侧设置有永磁铁3A、3B，但是永磁铁的设置位置不限于此，可以仅在引弧板2A、2B的一侧设置有永磁铁，这样同样能够发挥永磁铁的磁吹功能。

在上述实施方中，在引弧板的两侧设置有耐高温的隔弧片，但是也可以不设置隔弧片，在不设置隔弧片的情况下同样能够发挥永磁铁的磁吹功能，另外也可以在机壳92和盖子91的相应位置上一体形成发挥隔弧作用的隔弧部，通过该隔弧部来保护永磁铁。

另外，在上述实施方式中，灭弧室由13片灭弧栅片构成，但是不限于此，可根据需要增减灭弧栅片，只要由大小不同的灭弧栅片交替罗列构成即可。

另外，在上述实施方式中，通过4片绝缘板固定灭弧栅片来形成灭弧室，但是不限于此，可以使用2片或者其它数量的绝缘板来固定灭弧栅片，只要能够固定灭弧栅片来形成灭弧室即可。

以上通过实施方式说明的本实用新型是例示性的，但是，本实用新型不限于此，在不脱离本实用新型的技术思想的范围内，能够变形为各种具体形态。

Claims

1.一种断路器的灭弧装置，具有引弧板和灭弧室，所述引弧板延伸至所述灭弧室下方，其特征在于，

在所述断路器的厚度方向上，在所述引弧板的至少一侧设置有永磁铁。

2.如权利要求1所述的断路器的灭弧装置，其特征在于，

所述灭弧室是具有相同形状的槽部的多个灭弧栅片以彼此分离并且所述槽部的开口朝向相同的方向的方式罗列，从而由所述槽部包围而成的，

相邻的灭弧栅片的槽部的端部在所述开口方向上彼此分离。

3.如权利要求2所述的断路器的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧栅片包括大灭弧栅片和小灭弧栅片，大灭弧栅片和小灭弧栅片彼此隔开并交替罗列来形成所述灭弧室。

4.如权利要求1至3所述的断路器的灭弧装置，其特征在于，在所述永磁铁与所述引弧板之间形成有隔弧片。

5.如权利要求2或3所述的断路器的灭弧装置，其特征在于，通过具有刚性的绝缘板固定所述多个灭弧栅片来形成所述灭弧室。

6.如权利要求3所述的断路器的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧室由6片所述大灭弧栅片和7片所述小灭弧栅片彼此隔开并交替罗列而成。