CN206480583U - 电保护单元中的灭弧装置和包括这样的装置的电保护单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电保护单元中的灭弧装置，该电保护单元包括电弧形成腔室，该腔室包封固定触点和移动触点，固定触点和移动触点在它们分开的时刻在它们之间形成电弧，该电弧形成腔室之后是前腔室，其意图避免电弧的停滞且有利于电弧的变长，所述前腔室与称为灭弧腔室的腔室连通，在该灭弧腔室中，电弧被熄灭，所述电保护单元还包括用于改进电弧到前腔室中的推进的器件，所述固定触点包括被称为接触区域的传导区域，其对应于固定触点的额定电流在触点闭合位置中流过的表面，还涉及一种包括这样的装置的电保护单元。

Description

电保护单元中的灭弧装置和包括这样的装置的电保护单元

技术领域

本实用新型涉及一种用于在电保护单元中灭弧的装置，该电保护单元包括电弧形成腔室，该腔室包封固定触点和移动触点，固定触点和移动触点在它们分开的时刻在它们之间形成电弧，该电弧形成腔室之后是前腔室，其意图避免电弧的停滞且有利于电弧的变长，所述前腔室与称为灭弧腔室的腔室连通，在该灭弧腔室中，电弧被熄灭，所述电保护单元还包括用于改进电弧到前腔室中的推进的器件，所述固定触点包括被称为接触区域的传导区域，其对应于固定触点的额定电流在触点闭合位置中流过的表面，还涉及一种包括这样的装置的电保护单元。

背景技术

断路器—特别是小型断路器—通过将触点分开而允许实现电流的开关，以便保护财产和人身不受短路电流影响。

在要被保护的电路中发生过载或短路后触点自动断开以及触点的该分开导致的电弧改变之后，该电路沿灭弧腔室的方向移动，该灭弧腔室意图执行灭弧。

该灭弧腔室包括由堆叠的板组成的电弧隔板(或分隔器)，所述板大体平行于断路器基部的平面延伸，断路器意图通过该基部被安装在安装支撑件上。

该灭弧腔室或熄弧腔室允许通过在所述腔室中灭弧而对限制短路电流做出贡献。

但是，在触点分开之后，电弧沿称为前腔室的区域的方向移动，该区域通过将触点的分开区域与形成灭弧腔室的电弧隔板的起点分开的空间形成。该区域被设置，以便避免电弧在触点上的停滞，且有助于电弧的延长，其比仅通过触点的机械断开导致的电弧更快且更大。

电弧在称为前腔室的该区域中的出现构成限制短路电流的主要阶段，且允许该单元断路。

以公知的方式，电弧的延长可通过自然吹风(也称为回路效应)或通过磁效应实现。

在通过自通风的第一种情况(自然吹风)下，每个断路器柱被由塑料材料制成的绝缘外壳覆盖，其在下部部分上纵向地敞开，且减小到上部部分上的缝隙。该系统产生烟囱效应，也称为回路效应。

回路效应以以下方式呈现：

当电弧产生时，作为其高温的结果，热空气由于其较低的密度而升起，且将电弧朝向上部部分拖动，而冷空气回到下部部分同时冷却电弧，该电弧被熄灭。

在磁吹风的情况下，每个柱装备有线圈和磁路。电流流动到与触点串联的线圈中。由此产生的磁场产生导致电弧上升的力。要被断开的电流越大，电弧将越快地上升，吹风烟囱增大了该现象。

在这些小单元中的空间缺乏不允许使用磁性U类型的传统吹弧器件，而且在要进一步减小占地面积的单元中更是如此。

在当前产品中，已经在有助于改进电弧推进方面发现部分方案，但是仍具有一定的缺点。

特别地，在特定产品中，固定触点由覆盖有铜的钢制成，由此有助于改进电弧的推进，但是由于钢的电阻，这限制该方案用于低等级(<或＝25A)。

在其他单元中，该零件位于固定触点下面，在与移动触点相对那一侧上。

在该情况下，该零件关于电弧的远离程度明显地降低了其有效性。

其他方案在于将磁零件并入在固定触点侧上覆盖有铜的零件中，这导致过早加热(因为钢比铜的传导性差)，以及由于要在钢与铜之间执行的焊接，导致增大的工业生产复杂度。

实用新型内容

本实用新型解决了这些问题，并且提出一种灭弧装置，其允许电弧推进力增加，而没有增加单元的占地面积，以及提供一种包括这种灭弧装置的电保护单元。

为此，本实用新型的一个主题是一种上述类型的灭弧装置，该装置特征在于，这些用于改进电弧推进的器件包括由磁性材料制成的至少一个元件，称为磁性元件，该元件被并入在固定触点中，以便位于电弧位置附近但是在接触区域之外，从而仅在开关期间与电流接触，而没有额定电流流过其中。

根据一个特定特征，上述磁性材料是铁磁性材料。

根据一个特定实施方案，该装置包括固定触点部分，其由磁性材料制造，且在固定触点的位于移动触点那一侧上的自由端部处添加到固定触点的末端。

根据另一实施方案，该装置包括两个纵向磁翼，它们分别添加在固定触点的接触区域的任一侧上且在该接触区域的长度的至少一部分上延展。

有利地，上述磁翼在上述被添加的固定触点部分上延伸。

根据一个特定特征，上述接触区域包括接触垫。

根据一个特定特征，上述接触区域包括接触垫，且上述磁翼包括面向接触垫定位的加厚部。

根据一个特定特征，该加厚部被制造在完全由铜制成的固定触点上，或被制造在包括被添加的磁性固定触点部分的固定触点上。

根据另一实施方案，接触区域包括接触垫，且这些磁翼在触点的垫下游的大体整个长度上与接触垫对齐地包含在固定触点内。

根据一个特定特征，包含在固定触点内的磁翼部分在垫的上游延伸直到所述触点与单元本体的接合部。

有利地，上述铁磁性材料是钢。

根据一个特定特征，一个或多个磁性元件通过辊压接合固定到固定触点。

根据另一实施方案，上述磁翼各自定位在壳体中，所述壳体模制在单元的其中一个封壳中。

该装置包括保持滚花，其设置在封壳中且能够确保磁翼面向固定触点的保持。

本实用新型的另一主题是一种电保护单元，其包括具有单独或结合采用的上述特征的灭弧装置。

根据一个特定特征，该单元是低压开关或断路器。

附图说明

但是，本实用新型的其他优势和特征将在以下参考附图的详细描述中更加清楚地显现，所述附图仅作为例子给出，且其中：

图1是示出根据现有技术的断路器的内部部分的透视图；

图2是示出根据现有技术的单元的封壳、固定触点和接触垫的局部横截面视图；

图3和4示出根据本实用新型的第一和第二实施方式的单元的固定触点；

图5是示出根据本实用新型的上述第一和第二实施方式用于将磁翼固定到固定触点的方法的局部横截面视图；

图6和7是类似于图3和4的透视图，分别示出根据本实用新型的第三和第四实施方式；

图8是类似于图2和5但根据本实用新型的第三和第四实施方式的视图；

图9和10是类似于图3、4和6、7但用于根据本实用新型的第五和第六实施方式的视图；和

图11是类似于图2、5和8但根据本实用新型的第五和第六实施方式的视图。

具体实施方式

图1示出低压电路断路器D的内部部分，其通过将触点分开而允许实现电流的开关，以便保护财产和人身不受短路电流影响。

以本身已知的方式，该断路器包括绝缘外壳B，该绝缘外壳B在其前部面上具有手动杆m，且在其两个窄侧面上具有连接端子C。移动触点5和固定触点1容纳在外壳内。该移动触点5通过控制机构M控制，该控制机构将上述杆m连接到移动触点5，以便闭合触点。

该外壳还容纳热脱扣器T和电磁脱扣器E，它们分别在过载或短路电流的情况下容易导致触点的自动断开。外壳的内部包封灭弧腔室，该灭弧腔室包括称为电弧形成腔室的第一腔室，包含固定触点1和移动触点5，该电弧形成腔室之后是前腔室b，该前腔室意图避免电弧停滞且有利于电弧的延长，所述前腔室与称为灭弧腔室c的腔室连通，在该灭弧腔室中，电弧熄灭。称为灭弧腔室c的该腔室包括电弧隔板4，所述电弧隔板包括平行于外壳的基部d延伸的堆叠的板(或金属片)。

移动触点5大体平行于单独取用的板4的平面延伸，以便在触点分开时吸引在触点之间的电弧，其初始方向大体平行于所述板。

以本身已知的方式，这样的单元包括用于改进电弧推进的器件，以便减小电弧偏离时间。

通常，固定触点1和移动触点5由铜制成。

根据本实用新型，这些器件包括铁磁元件，它们布置在电弧附近，但是被设置为使得额定电流不会流过其中。

根据图3所示的本实用新型的第一实施方式，这些器件包括钢部分7，其在接触垫2之后添加到固定触点1的末端。该钢部分7可固定到固定触点1的主要部分，例如通过辊压接合。在电弧上的推进力的增益大约是6％的量级。

根据图4所示的本实用新型的第二实施方式，称为磁翼6a的两个翼接触垫2的每一侧上被添加到固定触点，且至少部分地在属于前一实施方式的钢部分7上延伸，所述接触垫2布置在固定触点1的接触区域z中。增益是14％的量级。

这些翼6a也可通过辊压接合固定到固定触点1的其他部分。但是，根据更简单和更经济的一个有利实施例，诸如图5所示，这些翼6a可每个定位在壳体8中，该壳体设置在单元的其中一个封壳3中。有利地，这些封壳3包括保持滚花(未示出)，当再次关闭这些封壳时，通过完美地匹配面向固定触点1的磁翼6a，所述保持滚花有助于组装。

根据图6所示的第三实施方式，固定触点包括根据上述第一实施方式的钢部分7，并且这些磁翼6b包括增厚部分，该增厚部分在接触垫2的整个长度上沿移动触点5的方向平行于所述翼的边缘延伸。增益则是31％的量级。

根据图7所示的第四实施方式，包括加厚部6b的这些磁翼被制造在完全由铜制成的触点上。增益则是20％的量级。

有利地，包括该加厚部6b的这些翼可根据已经结合图5描述且现在在图8中示出的实施例制造。

根据图9所示的第五实施方式，这些磁翼6c没有添加到固定触点1，而是包含在固定触点内。它们沿接触垫2的平面、平行于该垫的纵向边缘、自固定触点的位于与移动触点相对的那一侧上的自由边缘沿固定触点另一端部的方向在一定长度上延伸，固定触点的外占地面积与传统的固定触点的相同。所获得的增益则是42％的量级。

根据图10所示的第六实施方式，在垫2的上游直至与本体的接合部，这些翼6d包含在固定触点的整个长度上。所获得的增益则是35％的量级。

以上对于前述实施方式描述的相同有利实施例可用于执行刚刚描述的这两个实施方式的元件6的固定，诸如图11所示。

在电弧推进和占地面积方面根据需求提供明显增益的最有利方案通过第五实施方式提供。

本实用新型完美地适合被制造单元的空间约束。固定触点附近的铁磁性零件的存在允许存在于固定触点附近的磁场变形。这引起电弧导致的磁场的增大，且由此应用于电弧的拉普拉斯力的增大，因而电弧朝向灭弧腔室的更快速地移动以及由此限流的改进。

本实用新型因此允许避免现有方案的缺点，而保持促进电弧偏离的优势，这是由于一个或多个铁磁性元件位于电弧位置附近，而没有恒定的电流流过其中，电流只在开关期间流过其中。

本实用新型可应用于必须在不变的占地面积内改进电弧推进的任何电保护单元中。

当然，本实用新型不限于所述和所示的实施例，其仅作为例子给出。

相反地，本实用新型包括所有所述方式的技术等同体和其组合，只要它们根据本实用新型的精神实施。

Claims (16)

1.一种电保护单元中的灭弧装置，该电保护单元包括电弧形成腔室，该腔室包封固定触点和移动触点，固定触点和移动触点在它们分开的时刻在它们之间形成电弧，该电弧形成腔室之后是前腔室，该前腔室意图避免电弧的停滞且有利于电弧的延长，所述前腔室与称为灭弧腔室的腔室连通，电弧在该灭弧腔室中熄灭，所述电保护单元还包括用于改进电弧到前腔室中的推进的器件，所述固定触点包括被称为接触区域的传导区域，该传导区域对应于固定触点的额定电流在触点闭合位置中流过的表面，

其特征在于，这些用于改进电弧推进的器件包括由磁性材料制成的至少一个元件(6、6a、6b、6c、6d、7)，称为磁性元件，该元件被并入在固定触点(1)中，以便位于电弧位置附近但是在上述接触区域(z)之外，从而仅在开关期间与电流接触，而没有额定电流流过其中。

2.如权利要求1所述的灭弧装置，其特征在于，上述磁性材料是铁磁性材料。

3.如权利要求1或2所述的灭弧装置，其特征在于，它包括固定触点部分(7)，该固定触点部分由磁性材料制造，且在固定触点的位于移动触点(5)那一侧上的自由端部处添加到固定触点(1)的末端。

4.如权利要求3所述的灭弧装置，其特征在于，它包括两个纵向磁翼(6、6a、6b、6c、6d)，所述纵向磁翼分别添加在固定触点(1)的接触区域(z)的任一侧上，并且在该接触区域(z)的长度的至少一部分上延展。

5.如权利要求4所述的灭弧装置，其特征在于，上述磁翼(6a、6b)在上述被添加的固定触点部分(7)上延伸。

6.如权利要求1或2所述的灭弧装置，其特征在于，上述接触区域(z)包括接触垫(2)。

7.如权利要求4或5所述的灭弧装置，其特征在于，上述接触区域(z)包括接触垫(2)，并且在于，上述磁翼(6b)包括面向接触垫(2)定位的加厚部。

8.如权利要求7所述的灭弧装置，其特征在于，该加厚部被制造在完全由铜制成的固定触点(1)上，或被制造在包括被添加的磁性固定触点部分(7)的固定触点(1)上。

9.如权利要求4或5所述的灭弧装置，其特征在于，所述接触区域(z)包括接触垫(2)，并且在于，这些磁翼(6c)在触点的垫(2)下游的大体整个长度上与接触垫(2)对齐地包含在固定触点(1)内。

10.如权利要求9所述的灭弧装置，其特征在于，包含在固定触点(1)内的上述磁翼部分(6d)在垫(2)的上游延伸直到所述触点(1)与单元D本体的接合部。

11.如权利要求2所述的灭弧装置，其特征在于，上述铁磁性材料是钢。

12.如权利要求1或2所述的灭弧装置，其特征在于，一个或多个磁性元件(6、6a、6b、6c、6d、7)通过辊压接合固定到固定触点(1)。

13.如权利要求4或5所述的灭弧装置，其特征在于，上述磁翼(6、6a、6b、6c、6d、7)各自定位在壳体(8)中，所述壳体模制在单元的其中一个封壳(3)中。

14.如权利要求13所述的灭弧装置，其特征在于，它包括保持滚花，该滚花设置在封壳(3)中且能够确保磁翼(6、6a、6b、6c、6d、7)面向固定触点(1)的保持。

15.一种电保护单元，其包括如前述权利要求任一项所述的灭弧装置。

16.如权利要求15所述的电保护单元，其特征在于，所述电保护单元是低压开关或断路器。