CN207353122U - 低压断路器 - Google Patents

Abstract

一种低压断路器，包括壳体、设置在壳体内的触头系统、灭弧系统和接线端子，灭弧系统包括灭弧栅片组和支架，灭弧栅片组由多枚栅片组成，多枚栅片相互间隔安装在支架上，栅片包括用于切割电弧的栅片切割区，触头系统包括静触头、动触头，静触头包括与接线端子连接的固定导杆、静触点、引弧板、连接固定导杆和静触点的连接导杆，低压断路器还包括一用于对静触头和灭弧栅片组之间进行隔离的绝缘隔离件，特点：在电弧行进方向上，绝缘隔离件与引弧板的远离静触点一端的端部之间构成有容积开口。能够减小金属液体向触头区的回喷，同时在短路分断结束后能够减少金属颗粒向触头区的聚集，提高断路器在短路分断后的动静触头之间接触的可靠性。

Description

低压断路器

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种低压断路器。

背景技术

低压断路器在配电线路中所起作用是分断和接通电路，更具体地讲，通过触头系统的一对可分离的触头对的闭合或分离实现对线路的接通或断开来保护线路和设备。当线路出现异常故障时，例如短路时，由触头对的分离而快速地分断线路，以避免设备损坏。如业界周知之理，在载流情况下触头分离会产生电弧，尤其是在断开短路大电流时，电弧的能量大，对触头的烧蚀严重，因此在断路器、接触器等各种开关电器中，通常都设置有灭弧室来熄灭电弧，以保证电器设备运行安全。

请参阅图1，触头系统由静触头1和动触头3组成，动触头3可旋转地枢接在接触件支撑架内。静触头1由固定导杆、固定触点和向灭弧室方向延伸的引弧板组成，该静触头1通过进线端接线端子与电路连接。灭弧室具有多枚栅片相互间隔地安装在栅片支撑架上，栅片可以为矩形状的片状，构成切割电弧的栅片切割区，栅片可以为U字形的，包括两栅片腿和用于连接两栅片腿的栅片切割区，并配置成由栅片来包围可动接点的移动轨迹。当短路电流通过时，在静触头1与动触头3之间，由集中电流产生的电动斥力就会起作用，当电动斥力大于触头弹簧提供的接触力时，动触头3将离开静触头1，向极限打开位置运动。在动触头3断开的同时，在静触头1和动触头3之间会产生电弧，产生的电弧，在磁吹与气吹力的共同作用下，沿着引弧板进入灭弧室内部，在灭弧室内部电弧被栅片切割成多个短弧，从而提高电弧电压，使电弧熄灭。

电弧被栅片切割后在栅片上形成弧根成为多个短弧，研究发现每个电弧的近极压降大约有25~30V，所以，切割电弧后栅片与固定接触件之间的电势差将会自下而上依次提高。短路分断过程中，随着电势差的提高，如果不采取措施，栅片与静触头的固定导杆和进线端子之间会有发生击穿的风险，使电弧电压降低，影响分断性能。所以现有产品通常会在静触头上包覆有绝缘隔离件5，使静触头的固定导杆和进线端子与栅片相隔离，并在绝缘隔离件5的底部保留有窗口，藉由该窗口使固定触点和引弧板与灭弧室的内部型腔相通。

以上措施可以避免在进线端导体（固定导杆、进线端子）与栅片之间发生击穿现象，但是由于灭弧室内前方端部空间被绝缘隔离件5的下端部所限制，短路分断过程中电弧灼烧产生的大量金属液体在气吹、磁吹力的作用下，向灭弧室前方快速运动，并在碰到隔离板后向触头区回喷，或在短路分断结束后冷凝金属颗粒会滑落至触头区。根据标准要求，低压断路器需承担2~3倍额定电流的短路分断任务，大量金属颗粒在触头区的聚集将会影响后续合闸操作中动触头与静触头之间接触的可靠性，使两者的接触电阻增加，断路器温升超标，甚至电路不能导通。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种低压断路器，其在短路分断过程中能够减小金属液体向触头区的回喷、在短路分断结束后能够减少金属颗粒向触头区的聚集，从而有效提高了断路器在短路分断后的动静触头之间接触的可靠性。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种低压断路器，包括壳体、设置在壳体内的触头系统、灭弧系统和接线端子，所述的灭弧系统包括灭弧栅片组和支架，所述的灭弧栅片组由多枚栅片组成，多枚栅片相互间隔安装在支架上，所述的栅片包括用于切割电弧的栅片切割区，所述的触头系统包括静触头、动触头，所述的静触头包括与接线端子相连接的固定导杆、与动触头的动触点接触或分离的静触点、从静触点向灭弧栅片组的栅片切割区延伸构成的引弧板、连接固定导杆和静触点的连接导杆，所述的低压断路器还包括一用于对静触头和灭弧栅片组之间进行隔离的绝缘隔离件，在电弧行进方向上，所述的绝缘隔离件与引弧板的远离静触点一端的端部之间构成有容积开口。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的绝缘隔离件为设置在固定导杆和灭弧栅片组之间的隔离板，所述的隔离板一端延伸至灭弧栅片组的底部，并且构成有后端面，所述的容积开口位于端部和后端面之间。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的绝缘隔离件还包括由后端面的两侧延伸并覆盖连接导杆的绝缘板，所述的容积开口、引弧板和静触点依次位于由后端面和绝缘板围隔成的腔体内。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的绝缘隔离件包括第一绝缘件和第二绝缘件；所述的栅片还包括两个栅片腿，栅片切割区连接两栅片腿，栅片构成为U字形，所述的第一绝缘件包括覆盖连接导杆的呈框型的基部和由基部上延伸构成的用于包络栅片腿的封闭件，所述的静触点和引弧板位于框型的基部中间的基部腔体内，所述的基部腔体的对应静触点的内壁构成前述的后端面，所述的容积开口位于端部和后端面之间；所述的第二绝缘件沿灭弧栅片组的高度方向延伸，并与基部的具有后端面的一端相连接。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的后端面在靠近接线端子的一侧设置有倾斜面。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的后端面为倾斜面。

本实用新型通过合理设置静触头和灭弧栅片组之间的绝缘隔离件，使得在电弧行进方向上，绝缘隔离件与引弧板的端部间构成有容积开口。当在短路分断过程中，导体与灭弧栅片被电弧烧损并产生高温金属液体，所述的高温金属液体在气吹、磁吹力的驱动下，由触头区沿着引弧板向灭弧系统内部运动，到达引弧板的端部后被冲击进入容积开口，并在容积开口内冷却凝固，这样能够减小金属液体向触头区的回喷，同时在短路分断结束后能够减少金属颗粒向触头区的聚集，从而有效提高了断路器在短路分断后的动静触头之间接触的可靠性。

附图说明

图1为现有断路器触头、灭弧系统结构示意图。

图2 为本实用新型触头系统示意图。

图3a为本实用新型实施例1的剖视图。

图3b为本实用新型实施例1的绝缘隔离件与触头系统配合的结构示意图。

图3c为本实用新型实施例1的绝缘隔离件与静触头配合的结构示意图。

图3d为本实用新型实施例1的绝缘隔离件的结构示意图。

图4a为本实用新型实施例2的绝缘隔离件与触头系统、灭弧系统配合的剖视图。

图4b为本实用新型实施例2的第一绝缘件与触头系统配合的结构示意图。

图4c为本实用新型实施例2的第一绝缘件底部的结构示意图。

图5a为本实用新型实施例3的绝缘隔离件与触头系统、灭弧系统配合的结构示意图。

图5b为本实用新型实施例3的静触头的结构示意图。

图5c为本实用新型实施例3的绝缘隔离件与静触头配合的结构示意图。

图中： 1.静触头、11.固定导杆、12.静触点、13.引弧板、13a.端部、14.连接导杆；2.灭弧系统、21.灭弧栅片组、21a.栅片腿、21b.栅片切割区、22.支架；3.动触头、30.接触件支撑架、31.动触点；4.进线端子；5.绝缘隔离件、50.腔体、51.隔离板、51a.前端面、51b.后端面、51c.倾斜面、52.绝缘板、53.第一绝缘件、531.基部、5311.基部腔体、532.封闭件、54.第二绝缘件；6.壳体；7.容积开口。

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。

如图2～图5所示，所述的低压断路器，包括壳体6、设置在壳体6内的触头系统、灭弧系统2和接线端子4。

所述的灭弧系统2包括灭弧栅片组21和支架22，所述的灭弧栅片组21由多枚栅片组成，多枚栅片相互间隔安装在支架22上，所述的栅片可以设置成矩形的片状结构，构成用于切割电弧的栅片切割区21b，栅片也可以设置为U形，由两侧的栅片腿21a和中间用于连接两栅片腿21a的栅片切割区21b组成，所述的栅片腿21a用于包围动触头3的移动轨迹，可以增强触头区的磁场强度。

所述的触头系统包括静触头1、动触头3，所述的静触头1包括与接线端子4相连接的固定导杆11、与动触头3的动触点31接触或分离的静触点12、从静触点12向灭弧栅片组21的栅片切割区21b延伸构成的引弧板13、连接固定导杆11和静触点12的连接导杆14，所述的动触头3可旋转地枢置在接触件支撑架30内。

低压断路器还包括一设置在静触头1和灭弧栅片组21之间的绝缘隔离件5，在电弧行进方向上，所述的绝缘隔离件5与引弧板13的远离静触点12一端的端部13a间构成有容积开口7。

实施例1

如图3a、图3b、图3c、图3d，绝缘隔离件5为设置在固定导杆11和灭弧栅片组21之间的隔离板51，所述的隔离板51的一端延伸至灭弧栅片组21的底部，并且构成有后端面51b，容积开口7位于端部13a和后端面51b之间。

具体地，绝缘隔离件5由隔离板51和绝缘板52连接构成，大致呈“L”形，其中隔离板51设置在固定导杆11和灭弧栅片组21之间，隔离板51的一端延伸至灭弧栅片组21的底部而构成有前述的后端面51b，所述的后端面51b的两侧延伸并构成有用于覆盖连接导杆14的绝缘板52，所述的容积开口7、引弧板13和静触点12依次位于由后端面51b和绝缘板52围隔成的腔体50内。所述的后端面51b在靠近接线端子4的一侧设置有倾斜面51c。

当然，本实施例中的绝缘隔离件5可以不设置绝缘板52而仅设置有隔离板51。如图3a所示，隔离板51设置在固定导杆11和灭弧栅片组21之间，大致呈灭弧栅片组21的高度方向延伸。

实施例2

如图4a、图4b、图4c所示，绝缘隔离件5由两个盒装化壳体拼接而成，即包括第一绝缘件53和第二绝缘件54。第一绝缘件53包括覆盖连接导杆14的呈框型的基部531和由基部531上延伸构成的包络灭弧栅片组21的栅片腿21a的封闭件532，所述的静触点12和引弧板13位于框型的基部531中间的基部腔体5311内，所述的基部腔体5311的对应静触点12的内壁构成前述的后端面51b，所述的容积开口7位于端部13a和后端面51b之间，即容积开口7设置在第一绝缘件53上；所述的第二绝缘件54沿灭弧栅片组21的高度方向延伸，并与基部531的具有后端面51b的一端相连接。

在静触头1上覆盖有绝缘隔离件5，使静触头1的固定导杆11、连接导杆14、进线端子4与栅片21隔离，并在绝缘隔离件5的底部保留基部腔体5311，使静触点12和引弧板13与灭弧室系统部相通。以上各部件都安装在断路器的壳体6内。

在实施例1和实施例2中，腔体50、基部腔体5311均具有两个端面，以电弧行进方向看，前端面51a在腔体的靠近静触点12一端的前方，使动触头2可以无阻碍的与静触头1接触；而后端面51b在腔体的与引弧板13的远离静触点12一端的端面13a相对应，并与端面13a之间保持有一定的间距，后端面51b与引弧板13的端面13a之间形成一个容积开口7，容积开口7的底部由断路器壳体6的底壳所限定。

断路器分断过程中，在静触头1和动触头3之间会产生电弧，产生的电弧在磁吹与气吹力的共同作用下，沿着引弧板13进入灭弧系统内部，在灭弧系统内部电弧被栅片切割成多个短弧，从而提高电弧电压，使电弧熄灭，因此，电弧行进方向为从动静触点开始向灭弧系统的灭弧栅片组21的栅片切割区21b前行。在短路分断过程中，导体与栅片被电弧烧损产生高温金属液体，所述高温金属液体在气吹、磁吹力的驱动下，由触头区沿着引弧板13向灭弧系统内部运动，到达引弧板13的端面13a后被冲击进容积开口7，并进入容积开口7后冷却凝固。

为进一步减少高温金属液体与绝缘隔离件5的撞击回喷，优选地，后端面51b和或后端面51b的靠近接线端子4的一侧设置有倾斜面51c，使容积开口7呈漏斗状，减小撞击力，并使在绝缘隔离件5上冷却的金属颗粒可以滑落在容积开口7内。

实施例3

如图5a、图5b、图5c，引弧板13的端部13a沿灭弧栅片组21的栅片切割区21b斜向上延伸。其余同对实施例的描述。

Claims (5)

1.一种低压断路器，包括壳体(6)、设置在壳体(6)内的触头系统、灭弧系统(2)和接线端子(4)，所述的灭弧系统(2)包括灭弧栅片组(21)和支架(22)，所述的灭弧栅片组(21)由多枚栅片组成，多枚栅片相互间隔安装在支架(22)上，所述的栅片包括用于切割电弧的栅片切割区(21b)，所述的触头系统包括静触头(1)、动触头(3)，所述的静触头(1)包括与接线端子(4)相连接的固定导杆(11)、与动触头(3)的动触点(31)接触或分离的静触点(12)、从静触点(12)向灭弧栅片组(21)的栅片切割区(21b)延伸构成的引弧板(13)、连接固定导杆(11)和静触点(12)的连接导杆(14)，所述的低压断路器还包括一用于对静触头(1)和灭弧栅片组(21)之间进行隔离的绝缘隔离件(5)，其特征在于，在电弧行进方向上，所述的绝缘隔离件(5)与引弧板(13)的远离静触点(12)一端的端部(13a)之间构成有容积开口(7)。

2.根据权利要求1所述的低压断路器，其特征在于所述的绝缘隔离件(5)为设置在固定导杆(11)和灭弧栅片组(21)之间的隔离板(51)，所述的隔离板(51)一端延伸至灭弧栅片组(21)的底部，并且构成有后端面(51b)，所述的容积开口(7)位于端部(13a)和后端面(51b)之间；所述的绝缘隔离件(5)包括第一绝缘件(53)和第二绝缘件(54)；所述的栅片还包括两个栅片腿(21a)，栅片切割区(21b)连接两栅片腿(21a)，栅片构成为U字形，所述的第一绝缘件(53)包括覆盖连接导杆(14)的呈框型的基部(531)和由基部(531)上延伸构成的用于包络栅片腿(21a)的封闭件(532)，所述的静触点(12)和引弧板(13)位于框型的基部(531)中间的基部腔体(5311)内，所述的基部腔体(5311)的对应静触点(12)的内壁构成前述的后端面(51b)，所述的容积开口(7)位于端部(13a)和后端面(51b)之间；所述的第二绝缘件(54)沿灭弧栅片组(21)的高度方向延伸，并与基部(531)的具有后端面(51b)的一端相连接。

3.根据权利要求2所述的低压断路器，其特征在于所述的绝缘隔离件(5)还包括由后端面(51b)的两侧延伸并覆盖连接导杆(14)的绝缘板(52)，所述的容积开口(7)、引弧板(13)和静触点(12)依次位于由后端面(51b)和绝缘板(52)围隔成的腔体(50)内。

4.根据权利要求3所述的低压断路器，其特征在于所述的后端面(51b)在靠近接线端子(4)的一侧设置有倾斜面(51c)。

5.根据权利要求2所述的低压断路器，其特征在于所述的后端面(51b)为倾斜面。