CN206363921U - 断路器的触头灭弧装置 - Google Patents

Abstract

一种断路器的触头灭弧装置，包括相互配对的动触头和静触头，用于合分线路；灭弧室，用于熄灭动触头和静触头分离所产生的电弧，特点：所述的灭弧室包括顶端引弧栅片，顶端引弧栅片的中间具有向上的引弧角，动触头的动触臂的端部具有向上的凸起部，当断路器分断故障电流，动触头和静触头处于打开位置时，引弧角、引弧角和凸起部之间的间隙和凸起部及动触臂形成了一个几字形的电流路径，该几字形的电流路径使得顶端引弧栅片与凸起部之间的电弧向着上方运动。通过几字形的电流流径的引弧结构，当动触头打开至最大开距时，该引弧结构迅速将电弧从动触头引至灭弧室的灭弧栅片组内，提高了栅片的利用效率和分断能力。

Description

断路器的触头灭弧装置

技术领域

本实用新型属于断路器技术领域，具体涉及一种断路器的触头引弧装置。

背景技术

断路器是配电电器中重要的控制和保护电器，主要用于工业用低压电力系统，用来接通及分断电网电路中的电流和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路、单相接地等故障的危害。

断路器对过载或短路电流进行分断的功能主要是通过安装在断路器中的灭弧室完成的。当电路中出现故障电流，并且电流值超过智能控制器的设定保护范围时，驱动操作机构动作，使断路器的动、静触头迅速断开，此时在动、静触头间的电压导致空气介质放电而产生高温电弧。高温电弧一方面在燃烧过程中导致灭弧装置内的空气温度急剧上升而加速空气电离、另一方面在灭弧室中的磁场和流体效应的推动下，被多个隔弧栅片分隔成多个短弧，依靠金属隔弧片强化电弧的去电离效果，电弧变小并且电压急速升高，使电弧熄灭。

已有技术中，所述断路器的灭弧室是通过顶端引弧板来将动、静触头间在断开放电时所产生的高温电弧引入灭弧室进行熄灭，但传统的断路器的触头灭弧装置简单，导致灭弧室的引弧效果不佳，容易发生电弧溢漏的技术缺陷，从而影响了灭弧室的灭弧能力。

鉴于上述已有技术，有必要对现有断路器的触头灭弧装置的引弧结构加以合理改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种断路器的触头灭弧装置，其通过对触头灭弧装置的引弧结构的改良，提高了灭弧室的灭弧能力，从而提高了断路器的分断能力。

本实用新型的目的是这样来达到的，包括相互配对的动触头和静触头，用于合分线路；灭弧室，用于熄灭动触头和静触头分离所产生的电弧，所述的灭弧室包括顶端引弧栅片，该顶端引弧栅片的中间具有向上的引弧角，所述的动触头的动触臂的端部具有向上的凸起部，当断路器分断故障电流，动触头和静触头处于打开位置时，引弧角、引弧角和凸起部之间的间隙和凸起部以及动触臂形成了一个“几”字形的电流路径，该“几”字形的电流路径使得顶端引弧栅片与凸起部之间的电弧向着上方运动。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的凸起部在使用状态下设置在动触臂面向顶端引弧栅片一侧的端部上。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，还包括彼此面对面设置的左、右隔弧壁、灭弧栅片组件和一对绝缘隔弧罩，所述的灭弧栅片组件设置在左、右隔弧壁之间，所述的一对绝缘隔弧罩分别安装于左、右隔弧壁上，并且包裹住灭弧栅片组件的底端灭弧栅片和中间灭弧栅片的灭弧栅片腿部，而所述的顶端引弧栅片的灭弧栅片腿部不包裹在其内，在一对绝缘隔弧罩之间形成敞开的通道。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的绝缘隔弧罩采用产气材料制成。

本实用新型采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：通过顶端引弧栅片中间设有向上的引弧角与动触臂端部的凸起部形成“几”字形的电流路径的触头灭弧装置的引弧结构，当动触头打开至最大开距时，该“几”字形的电流路径使得顶端引弧栅片与凸起部之间的电弧向着上方运动，将电弧从动触头引至灭弧室内，提高栅片利用效率，从而提高了断路器的分断能力。

附图说明

图1为本实用新型所述的断路器在合闸时的结构示意图。

图2为本实用新型所述的断路器在分闸时的结构简图。

图3为本实用新型所述断路器的灭弧装置的结构示意图。

图4为本实用新型所述断路器的灭弧装置的爆炸示意图。

图5为本实用新型所述的铁磁材料块和产气罩的结构示意图。

图6为本实用新型所述断路器的灭弧装置中电弧电流示意图。

图7为本实用新型所述的静触头的结构示意图。

图8为本实用新型所述的产气罩的结构示意图。

图中：1.壳体；2静触头、21.外接端子、22.静触板、221.倾斜端、222.U形折弯容腔、223.安装孔、224、凹槽、23.接线板、24.引弧部、241.连接端、242.延伸端、25.产气罩、251.凸台、252.限位块、26.铁磁材料块、27.静触点；3.动触头、31.动触臂、311.凸起部、32.动触点；4.操作机构；5.灭弧室、51.左、右隔弧壁、511.孔、52.灭弧栅片组、521.顶端引弧栅片、5211.引弧角、5212.第一灭弧栅片腿部、522.中间灭弧栅片、5221.第二灭弧栅片腿部、523.底端灭弧栅片、5231.第三灭弧栅片腿部、53.绝缘隔弧罩、531.栅片槽、532.配合面、5321.凸起；6.电弧。

具体实施方式

为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。

请参阅图1至图8，本实用新型示意的为一种多断点高电压的塑料外壳式断路器，简称断路器。所述的断路器可以是二极断路器、三极断路器，也可以是四极断路器，本实施例以三极断路器为例（如图1、图2所示），其包括壳体1、设置在壳体1内的三对相互配合的静触头2和动触头3、作用于动触头3以实现断路器接通与分断操作的操作机构4以及三个并排设置的灭弧装置5，其静触头2、动触头3、操作机构4、灭弧室5设置方式属于公知技术，并且不会给本领域的技术人员的理解产生困惑，因而在这里不再赘述。

如图3和图4所示，所述的灭弧室5包括彼此面对面设置的左、右隔弧壁51，左、右隔弧壁51之间的灭弧栅片组52，一对分别安装于左、右隔弧壁51上的绝缘隔弧罩53，所述的灭弧栅片组52从上到下包括一顶端引弧栅片521、若干中间灭弧栅片522和若干底端灭弧栅片523。所述的顶端引弧栅片521中间具有一个向上的引弧角5211；所述的底端灭弧栅片523优选片数至少为三片，且相互平行设置。进一步所述的底端灭弧栅片523的厚度大于所述的中间灭弧栅片522，且若干中间灭弧栅片522呈扇形排列设置，优选的底端灭弧栅片523的厚度为中间灭弧栅片522的厚度的1.5-2倍；所述的一对绝缘隔弧罩53紧贴于左、右隔弧壁51的内侧壁设置并且包裹住中间灭弧栅片522的第二灭弧栅片腿部5221和底端灭弧栅片523的第三灭弧栅片腿部5231，而所述的顶端引弧栅片521的第一灭弧栅片腿部5212不包裹在其内，在一对绝缘隔弧罩53之间形成敞开的通道。当然，在另外实施例中，顶端引弧栅片521的第一灭弧栅片腿部5212也可以包裹在一对绝缘隔弧罩53内。所述的一对绝缘隔弧罩53采用产气材料制成。所述的一对绝缘隔弧罩53内部在面向灭弧栅片的一侧自上而下间隔设置有若干用于供第二灭弧栅片腿部5221和第三灭弧栅片腿部5231安插的栅片槽531，所述的一对绝缘隔弧罩53在与左、右隔弧壁51相固定的配合面532上设有凸起5321，而左、右隔弧壁51上与所述的凸起5321相对应的位置上开设有用于供凸起5321插配的孔511。

如图2并结合图7所示，所述的静触头2包括外接端子21、呈U形的静触板22、接线板23，引弧部24、铁磁材料块26和产气罩25。所述的外接端子21呈平板状，用于连接外部线路；所述的静触板22一端设有静触点27；所述的接线板23连接外接端子21和静触板22，所述的外接端子21和静触板22通过接线板23实现错层设置，且外接端子21 和静触板22及接线板23三者为一体成型结构。所述的静触板22在设有静触点27的一端向下即朝静触板22的内侧倾斜形成有倾斜端221。所述的倾斜端221与引弧部24连接，所述的引弧部24具有连接端241和延伸端242，所述的连接端241和延伸端242呈敞口V字形，所述的连接端241与所述的静触板22的倾斜端221电连接且紧贴在静触点27的附近位置，优选的所述的连接端241与U形的静触板22的倾斜端221平行设置。所述的延伸端242靠近接线板23且延伸到灭弧室5的底端灭弧栅片523的最底端灭弧栅片的下侧并与所述底端灭弧栅片523平行设置。这样就使得产生于所述静触点27上的电弧在灭弧室5的吸引下能够快速的移动到所述的引弧部24上。所述的引弧部24还可以通过其他的方式固接于U形的静触板22上，如焊接、螺纹连接，当然所述的引弧部24还可以由U形的静触板22直接加工成型。

如图2所示并结合图5和图8，所述的产气罩25与U形的静触板22固定配合，并容置在静触板22的U形折弯容腔222内，且产气罩25的外形不超出U形的静触板22的宽度范围。该静触板22的U形折弯容腔222内设有与产气罩25特征相匹配的装配结构，供产气罩25定位，不需要添加其他零部件给产气罩25定位；优选的产气罩25与U形的静触板22装配结构为：所述的产气罩25底部上具有凸台251和限位块252，所述的凸台251与U形的静触板22上开设的安装孔223配合安装，所述的限位块252与凹槽224卡合限位。所述的产气罩25优选选用绝缘产气材料，所述的铁磁材料块26容置在产气罩25内，两者形成紧配合。通过在静触头2内增设铁磁材料块26，增加短路分断时的电动斥力、增强吹磁磁场的作用，并且在铁磁材料块26的由绝缘产气材料制成的产气罩25，可以在电弧出现时产生对电弧熄灭有利作用的气态化合物，有效提高了灭弧室5内的气压，在动触头3斥开电弧产生之初，使静触头2周围气压迅速增大，从而使动触头3更快速斥开，增强了灭弧室5的气吹作用，减少电弧在静触头2上的停留时间，加快电弧进入灭弧室5，还在灭弧室5侧面增加产气的绝缘隔弧罩53，通过产气材料的产气、形成相对封闭的高压区，加速电弧进入灭弧室5的速度和防止电弧的乱窜，提高断路器的分断能力。

请见图1并且结合图2，所述的动触头3包括动触臂31和动触点32，所述动触臂31的端部具有向上的凸起部311。请见图6，本实用新型中动触头3和静触头2处于打开位置的情形。当断路器即低压断路器分断故障电流时，由故障电流所产生的电动力同时作用动触头3和静触头2上，于是动触头3被迅速斥开，从而使图6所示意的电弧6迅速拉长，利用增长的电弧电压，达到限制短路电流增长的效果，使断路器的开断能力获得提高。在上述过程中，动触头3在电动力作用下向上运动，动触头3的动触点32 (图6示)向灭弧室5的顶端引弧栅片521的方向迅速靠近，在动触头3和静触头2处于打开位置时，动触臂31的端部表面的电弧弧根在吹弧力的作用下被转移到顶端凸起部311上，该凸起部311在使用状态下设置在动触臂31面向顶端引弧栅片521一侧的端部上，即动触臂31的上方（动触头3的断开方向取为上方的情况下），所述的灭弧室5的顶端引弧栅片521的中间具有向上的引弧角5211，引弧角5211与凸起部311之间空气被击穿，产生电弧，由此电弧经过顶端引弧栅片521的引弧角5211、引弧角5211和凸起部311之间的间隙和凸起部311以及动触臂31，形成了一个“几”字形的电流路径，该“几”字形的电流路径使得顶端引弧栅片521与凸起部311之间的电弧向着上方运动，即图6中由箭头F所示的方向。因此更有利于电弧进入灭弧室5的灭弧栅片组52内，此时由上短弧、中间灭弧栅片522的多个短弧以及底端灭弧栅片523的多个短弧串联的电弧在灭弧室5中形成，更有利于电弧被灭弧室5有效切割，充分冷却，从而提高断路器的分断能力。

Claims (4)

1.断路器的触头灭弧装置，包括相互配对的动触头(3)和静触头(2)，用于合分线路；灭弧室(5)，用于熄灭动触头(3)和静触头(2)分离所产生的电弧，其特征在于：所述的灭弧室(5)包括顶端引弧栅片(521)，该顶端引弧栅片(521)的中间具有向上的引弧角(5211)，所述的动触头(3)的动触臂(31)的端部具有向上的凸起部(311)，当断路器分断故障电流，动触头(3)和静触头(2)处于打开位置时，引弧角(5211)、引弧角(5211)和凸起部(311)之间的间隙和凸起部(311)以及动触臂(31)形成了一个“几”字形的电流路径，该“几”字形的电流路径使得顶端引弧栅片(521)与凸起部(311)之间的电弧向着上方运动。

2.根据权利要求1所述的断路器的触头灭弧装置，其特征在于所述的凸起部(311)在使用状态下设置在动触臂(31)面向顶端引弧栅片(521)一侧的端部上。

3.根据权利要求1所述的断路器的触头灭弧装置，其特征在于还包括彼此面对面设置的左、右隔弧壁(51)、灭弧栅片组件(52)和一对绝缘隔弧罩(53)，所述的灭弧栅片组件(52)设置在左、右隔弧壁(51)之间，所述的一对绝缘隔弧罩(53)分别安装于左、右隔弧壁(51)上，并且包裹住灭弧栅片组件(52)的底端灭弧栅片(523)和中间灭弧栅片(522)的灭弧栅片腿部，而所述的顶端引弧栅片(521)的灭弧栅片腿部不包裹在其内，在一对绝缘隔弧罩(53)之间形成敞开的通道。

4.根据权利要求3所述的断路器的触头灭弧装置，其特征在于所述的绝缘隔弧罩(53)采用产气材料制成。