CN209401516U - 一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，带有整体式隔弧罩的灭弧装置包括：灭弧室和隔弧罩；灭弧室包括左隔弧板、右隔弧板和多个灭弧栅片；各个所述灭弧栅片的切割电弧部以所述转轴为圆心，呈扇形张开排布，即：按从下向上方向，所述灭弧栅片的切割电弧部布置的倾斜角度逐渐变大，每个所述灭弧栅片的轴线延长线均通过所述转轴。优点为：灭弧室通过设计不同长度和不同厚度的灭弧栅片，并且将灭弧栅片设计成交错式、扇形排布方式，可实现快速灭弧和提升灭弧效果。提高断路器的使用寿命，分断能力，使用安全及供电的可靠性。

Description

一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置。

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，用于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。断路器在分断过载电流时主要是通过灭弧装置完成的，在分断大电流过程中动触头与静触头之间会产生电弧，由于电弧具有导电性能，若不能及时熄灭，将会持续烧损断路器，直接影响断路器的限流能力并降低分断能力，进而降低了断路器的使用寿命，甚至危害人身安全，因此，在断路器中需要设计一款有效的灭弧装置，从而提高断路器使用寿命，提高断路器分断能力，提高断路器使用安全，提高断路器供电的可靠性。

现有的断路器中的灭弧装置，一般采用栅片短弧原理，依靠触头导电回路中产生的磁场驱使电弧进入灭弧装置，电弧被灭弧装置中的灭弧栅片切割成多个短弧从而熄灭电弧。但是，现有的灭弧装置主要存在以下问题：在分断大电流时，灭弧效果有限，而且易出现电弧反喷到断路器内部，从而导致断路器烧毁的现象。

因此，现有技术迫切需要一款防止电弧反喷到断路器内部并且灭弧能力强的灭弧装置。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，所述带有整体式隔弧罩的灭弧装置(10)包括：灭弧室(20)和隔弧罩(30)；

其中，所述灭弧室(20)包括左隔弧板(21)、右隔弧板(22)和多个灭弧栅片(23)；所述左隔弧板(21)和所述右隔弧板(22)左右相对设置；在所述左隔弧板(21)和所述右隔弧板(22)之间，自上向下依次固定各个所述灭弧栅片(23)；每个所述灭弧栅片(23)均为片状体，设有用于切割电弧的切割电弧部(23-1)、位于所述切割电弧部(23-1)左侧的左腿部(23-2)、位于所述切割电弧部(23-1)右侧的右腿部(23-3)；其中，所述灭弧栅片(23)的切割电弧部(23-1)位于所述灭弧室(20)的左侧空间，所述灭弧栅片(23)的腿部位于所述灭弧室(20)的右侧空间；

所述隔弧罩(30)为整体式结构，固定安装于所述左隔弧板(21)和所述右隔弧板(22)的前端开口位置；在所述隔弧罩(30)中间位置设置垂直方向的通道(31)；

静触头(40)设置于所述灭弧装置(10)的下侧，所述静触头(40)具有静触点(40-1)；动触头(50)的一端通过转轴(50-1)位于所述灭弧装置(10)的右侧，所述动触头(50)的另一端具有动触点(50-2)，所述动触点(50-2)穿过所述通道(31)而延伸到所述灭弧装置(10)的右部空间，所述动触点(50-2)绕所述转轴(50-1)转动，而与所述静触点(40-1)接触或分离；

其中，各个所述灭弧栅片(23)的切割电弧部(23-1)以所述转轴(50-1)为圆心，呈扇形张开排布，即：按从下向上方向，所述灭弧栅片(23)的切割电弧部(23-1)布置的倾斜角度逐渐变大，每个所述灭弧栅片(23)的轴线延长线均通过所述转轴(50-1)。

优选的，所述灭弧栅片(23)包括上灭弧栅片(23-4)、中灭弧栅片(23-5)、长灭弧栅片(23-6)和下灭弧栅片(23-7)；自上向下，依次设置一个所述上灭弧栅片(23-4)、n个所述中灭弧栅片(23-5)、一个所述长灭弧栅片(23-6)、n个所述中灭弧栅片(23-5)和一个所述下灭弧栅片(23-7)；其中，n为自然数。

优选的，所述上灭弧栅片(23-4)为铁磁性金属板，端部整体向上弯曲形成引弧角。

优选的，每个所述中灭弧栅片(23-5)的切割电弧部(23-1)的朝向所述动触头(50)的一侧为倾斜侧面(23-5-1)，所述中灭弧栅片(23-5)按从上向下方向，呈交错式排列，即：第一个中灭弧栅片(23-5)的正面朝上，使其倾斜侧面(23-5-1)为向内侧倾斜，然后，第二个中灭弧栅片(23-5)的背面朝上，使其倾斜侧面(23-5-1)为向外侧倾斜，然后，第三个中灭弧栅片(23-5)的正面朝上，使其倾斜侧面(23-5-1)为向内侧倾斜，依此类推，使各个所述中灭弧栅片(23-5)的倾斜侧面(23-5-1)呈交错式排列。

优选的，所述长灭弧栅片(23-6)的切割电弧部(23-1)的长度大于所述中灭弧栅片(23-5)的切割电弧部(23-1)的长度；所述中灭弧栅片(23-5)的切割电弧部(23-1)的长度大于所述下灭弧栅片(23-7)的切割电弧部(23-1)的长度；所述下灭弧栅片(23-7)的切割电弧部(23-1)的长度大于所述上灭弧栅片(23-4)的切割电弧部(23-1)的长度。

优选的，所述隔弧罩(30)采用产气材料，包括一体成形的前面罩(30-1)、左侧翼(30-2)、右侧翼(30-3)和顶罩(30-4)；所述前面罩(30-1)的左侧具有所述左侧翼(30-2)，所述前面罩(30-1)的右侧具有所述右侧翼(30-3)，所述前面罩(30-1)的顶部具有所述顶罩(30-4)；所述隔弧罩(30)的所述左侧翼(30-2)卡于所述左隔弧板(21)的内侧，所述隔弧罩(30)的所述右侧翼(30-3)卡于所述右隔弧板(22)的内侧，所述隔弧罩(30)的所述顶罩(30-4)与所述上灭弧栅片(23-4)相抵触。

优选的，相邻的所述灭弧栅片(23)之间具有间隔。

本实用新型提供的一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置具有以下优点：

灭弧室通过设计不同长度和不同厚度的灭弧栅片，并且将灭弧栅片设计成交错式、扇形排布方式，可实现快速灭弧和提升灭弧效果。提高断路器的使用寿命，分断能力，使用安全及供电的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型提供的带有整体式隔弧罩的灭弧装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的灭弧室的结构示意图；

图3为本实用新型提供的隔弧罩的结构示意图；

图4为本实用新型提供的灭弧栅片的布置方式立体图；

图5为本实用新型提供的灭弧装置、静触头和动触头的位置关系示意图；

图6为本实用新型提供的上灭弧栅片的主视图；

图7为本实用新型提供的上灭弧栅片的侧视图；

图8为本实用新型提供的中灭弧栅片的主视图；

图9为本实用新型提供的长灭弧栅片的主视图；

图10为本实用新型提供的下灭弧栅片的主视图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，使用在低压断路器中，在灭弧装置体积一定的情况下，能够最大限度的提高灭弧装置的灭弧能力，并且，能够有效防止电弧反喷到断路器内部，从而提高断路器分断能力和使用寿命，提高使用安全，提高供电的可靠性。

参考图1-图3以及图5，带有整体式隔弧罩的灭弧装置10包括：灭弧室20和隔弧罩30。下面对灭弧室20和隔弧罩30分别详细介绍：

(一)灭弧室20

灭弧室20包括左隔弧板21、右隔弧板22和多个灭弧栅片23；左隔弧板21和右隔弧板22左右相对设置；在左隔弧板21和右隔弧板22之间，自上向下依次固定各个灭弧栅片23；例如，灭弧栅片23铆接在左隔弧板21和右隔弧板22之间，通过左隔弧板21和右隔弧板22实现定位和固定。每个灭弧栅片23均为片状体，设有用于切割电弧的切割电弧部23-1、位于切割电弧部23-1左侧的左腿部23-2、位于切割电弧部23-1右侧的右腿部23-3；其中，灭弧栅片23的切割电弧部23-1位于灭弧室20的左侧空间，灭弧栅片23的腿部位于灭弧室20的右侧空间。

静触头40设置于灭弧装置10的下侧，静触头40具有静触点40-1；动触头50的一端通过转轴50-1位于灭弧装置10的右侧，动触头50的另一端具有动触点50-2，动触点50-2穿过通道31而延伸到灭弧装置10的右部空间，动触点50-2绕转轴50-1转动，而与静触点40-1接触或分离。

本实用新型对灭弧室20具有以下创新性设计：

(1)各个灭弧栅片23的切割电弧部23-1以转轴50-1为圆心，呈扇形张开排布，即：按从下向上方向，灭弧栅片23的切割电弧部23-1布置的倾斜角度逐渐变大，每个灭弧栅片23的轴线延长线均通过转轴50-1。相邻的灭弧栅片23之间具有间隔。

(2)参考图4，灭弧栅片23包括上灭弧栅片23-4、中灭弧栅片23-5、长灭弧栅片23-6和下灭弧栅片23-7；自上向下，依次设置一个上灭弧栅片23-4、n个中灭弧栅片23-5、一个长灭弧栅片23-6、n个中灭弧栅片23-5和一个下灭弧栅片23-7；其中，n为自然数。

在附图中，n为4，即：灭弧栅片从上到下依次为上灭弧栅片(1片)，中灭弧栅片(4片)、长灭弧栅片(1片)、中灭弧栅片(4片)，下灭弧栅片(1片)。即：长灭弧栅片位于中灭弧栅片的中间位置。

本实用新型中，所有灭弧栅片成交错式、扇形排列，并且存在长度和厚度的差异。

(3)如图6和图7，为上灭弧栅片23-4的结构图，上灭弧栅片23-4为铁磁性金属板加工而成，端部整体向上弯曲形成引弧角。在断路器动触头分断大电流时起引弧作用。

(4)如图8，为中灭弧栅片23-5的结构图，每个中灭弧栅片23-5的切割电弧部23-1的朝向动触头50的一侧为倾斜侧面23-5-1，中灭弧栅片23-5按从上向下方向，呈交错式排列，即：第一个中灭弧栅片23-5的正面朝上，使其倾斜侧面23-5-1为向内侧倾斜，然后，第二个中灭弧栅片23-5的背面朝上，使其倾斜侧面23-5-1为向外侧倾斜，然后，第三个中灭弧栅片23-5的正面朝上，使其倾斜侧面23-5-1为向内侧倾斜，依此类推，使各个中灭弧栅片23-5的倾斜侧面23-5-1呈交错式排列。

中灭弧栅片23-5成交错式扇形排列，加强灭弧效果。

(5)如图9，为长灭弧栅片23-6的结构图，长灭弧栅片23-6的切割电弧部23-1的长度大于中灭弧栅片23-5的切割电弧部23-1的长度；中灭弧栅片23-5的切割电弧部23-1的长度大于下灭弧栅片23-7的切割电弧部23-1的长度；下灭弧栅片23-7的切割电弧部23-1的长度大于上灭弧栅片23-4的切割电弧部23-1的长度。

灭弧栅片成交错式、扇形排列，并且存在长度和厚度的差异。本实用新型中，长灭弧栅片23-6的切割电弧部23-1的长度偏长，距离更靠近动触头。当断路器动触头分断电流时，电弧进入灭弧室，由于距离相对靠近动触头，首先快速的将电弧分割开来，将电弧切割成短弧，再由其它灭弧栅片再次切割电弧，加速电弧熄灭，实现快速灭弧、提高灭弧效果。

(6)如图10，为下灭弧栅片的结构图，下灭弧栅片厚度偏厚，排列在灭弧装置的最下端。作为一种优选实现方式，下灭弧栅片厚度为1.5毫米，而上灭弧栅片23-4、中灭弧栅片23-5、长灭弧栅片23-6的厚度均为1毫米。

此处原因为：下灭弧栅片距离静触头较近，为防止被电弧击穿、烧穿，增加下灭弧栅片厚度。

由此可见，本实用新型中，长灭弧栅片的切割电弧部略长，排列在灭弧装置的中间位置，其位置更靠近断路器的动触头，距离电弧更近，当断路器动触头分断电流时，电弧进入所述的灭弧室，由于距离相对靠近动触头，首先快速的将电弧分割开来，将电弧切割成短弧，再由其它灭弧栅片再次切割电弧，加速电弧熄灭，实现快速灭弧，提高灭弧效果。

(二)隔弧罩30

隔弧罩30为整体式结构，固定安装于左隔弧板21和右隔弧板22的前端开口位置；在隔弧罩30中间位置设置垂直方向的通道31。

隔弧罩30采用产气材料，隔弧罩由产气材料制成，具有耐热性，抗溶化性，在灭弧装置中起着至关重要的作用。隔弧罩30包括一体成形的前面罩30-1、左侧翼30-2、右侧翼30-3和顶罩30-4；前面罩30-1的左侧具有左侧翼30-2，前面罩30-1的右侧具有右侧翼30-3，前面罩30-1的顶部具有顶罩30-4；隔弧罩30的左侧翼30-2卡于左隔弧板21的内侧，隔弧罩30的右侧翼30-3卡于右隔弧板22的内侧，隔弧罩30的顶罩30-4与上灭弧栅片23-4相抵触。

可见，本实用新型中，隔弧罩设计为整体式结构，整体式隔弧罩卡在左隔弧板21和右隔弧板22的中间位置，隔弧罩采用产气材料制成，并且中间位置设计成通道形式，加快气流流动，最大程度利用灭弧装置的空间。在断路器动触头系统分断大电流时，产生气体形成局部的高气压，将电弧迅速吹进灭弧装置，提高了引弧效果，同时还防止电弧的反喷，其整体式的结构强度高，不易变形、耐热性好、更好的保护断路器动触头，提高了使用寿命和分断能力。

本实用新型还提供一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置的灭弧方法，包括以下步骤：

当断路器分闸时，动触头50的动触点50-2和静触头40的静触点40-1相斥，动触头50绕转轴50-1转动，从而使动触头50的动触点50-2和静触头40的静触点40-1分离；

在动触头50的动触点50-2和静触头40的静触点40-1分离过程中产生电弧，隔弧罩30产生气体形成相对封闭的局部的高气压，将产生的电弧迅速吹进灭弧室20的左侧空间，即：灭弧室20的灭弧栅片23的切割电弧部23-1所在空间；

在电弧迅速被吹进灭弧室20的左侧空间后，由于灭弧栅片23的切割电弧部23-1呈扇形张开排布，呈扇形排布方式模拟动触点50-2的运动轨迹，与电弧产生的形状接近，所以，产生的电弧最大限度与各个灭弧栅片23的切割电弧部23-1接触，又由于中灭弧栅片23-5的切割电弧部23-1的倾斜侧面23-5-1为倾斜状态，并且交错布置，增加了与电弧的接触面积，所以，通过各个灭弧栅片23的切割电弧部23-1，快速有效的将电弧切割成多个短弧，进而熄灭电弧。

本实用新型中，在断路器动触头分断大电流时，动触头与静触头会分开，分开的同时会产生电弧，电弧带着很高的热量，隔弧罩整体式的结构设计使强度增加，不容易变形，耐高温不易融化。在断路器动触头分断大电流之后不会出现卡主动触头无法合闸的现象，同时会产生大量的气体，使灭弧室内部气压升高，形成一个相对封闭的高压区，加快气体流通，快速的将电弧吹进灭弧室，加速了断路器动触头更快的断开，也防止了电弧反喷到断路器内部，保护断路器和动触头不被烧损，提高断路器的分断能力和使用寿命；当电弧被吹进灭弧室后，灭弧室中的灭弧栅片将电弧切割成多个短弧，进而熄灭电弧。灭弧室中的长灭弧栅片由于距离动触头距离较近，首先快速的将电弧分隔开来，再由中灭弧栅片再次切割电弧，其交错式、扇形排列更有利于灭弧栅片有效的切割电弧，加速电弧的熄灭，增强了灭弧效果，提高断路器产品的分断能力，提高了使用安全，使用寿命及供电的可靠性。

本实用新型提供的一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置以及灭弧方法，具有以下特点：

(1)灭弧室通过设计不同长度和不同厚度的灭弧栅片，并且将灭弧栅片设计成交错式、扇形排布方式，可实现快速灭弧和提升灭弧效果。提高断路器的使用寿命，分断能力，使用安全及供电的可靠性。

(2)隔弧罩设计为整体式结构，其强度得到了加强，不易变形，由产气材料制成，具有耐热性，抗溶化性。

通过设计整体式的隔弧罩，中间位置设计成通道形式，最大程度利用灭弧装置的空间，在灭弧装置中形成一个贯穿的通道，此通道可以加速气体的流动，从而可以带动电弧快速进入灭弧室，防止电弧烧损动触头，加快灭弧速度，提高断路器分断能力。

(3)通过整体式的隔弧罩，还可实现快速将电弧吹入灭弧装置同时防止电弧反喷到断路器内部的优点。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，其特征在于，所述带有整体式隔弧罩的灭弧装置(10)包括：灭弧室(20)和隔弧罩(30)；

其中，所述灭弧室(20)包括左隔弧板(21)、右隔弧板(22)和多个灭弧栅片(23)；所述左隔弧板(21)和所述右隔弧板(22)左右相对设置；在所述左隔弧板(21)和所述右隔弧板(22)之间，自上向下依次固定各个所述灭弧栅片(23)；每个所述灭弧栅片(23)均为片状体，设有用于切割电弧的切割电弧部(23-1)、位于所述切割电弧部(23-1)左侧的左腿部(23-2)、位于所述切割电弧部(23-1)右侧的右腿部(23-3)；其中，所述灭弧栅片(23)的切割电弧部(23-1)位于所述灭弧室(20)的左侧空间，所述灭弧栅片(23)的腿部位于所述灭弧室(20)的右侧空间；

所述隔弧罩(30)为整体式结构，固定安装于所述左隔弧板(21)和所述右隔弧板(22)的前端开口位置；在所述隔弧罩(30)中间位置设置垂直方向的通道(31)；

静触头(40)设置于所述灭弧装置(10)的下侧，所述静触头(40)具有静触点(40-1)；动触头(50)的一端通过转轴(50-1)位于所述灭弧装置(10)的右侧，所述动触头(50)的另一端具有动触点(50-2)，所述动触点(50-2)穿过所述通道(31)而延伸到所述灭弧装置(10)的右部空间，所述动触点(50-2)绕所述转轴(50-1)转动，而与所述静触点(40-1)接触或分离；

其中，各个所述灭弧栅片(23)的切割电弧部(23-1)以所述转轴(50-1)为圆心，呈扇形张开排布，即：按从下向上方向，所述灭弧栅片(23)的切割电弧部(23-1)布置的倾斜角度逐渐变大，每个所述灭弧栅片(23)的轴线延长线均通过所述转轴(50-1)。

2.根据权利要求1所述的一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，其特征在于，所述灭弧栅片(23)包括上灭弧栅片(23-4)、中灭弧栅片(23-5)、长灭弧栅片(23-6)和下灭弧栅片(23-7)；自上向下，依次设置一个所述上灭弧栅片(23-4)、n个所述中灭弧栅片(23-5)、一个所述长灭弧栅片(23-6)、n个所述中灭弧栅片(23-5)和一个所述下灭弧栅片(23-7)；其中，n为自然数。

3.根据权利要求2所述的一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，其特征在于，所述上灭弧栅片(23-4)为铁磁性金属板，端部整体向上弯曲形成引弧角。

4.根据权利要求2所述的一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，其特征在于，每个所述中灭弧栅片(23-5)的切割电弧部(23-1)的朝向所述动触头(50)的一侧为倾斜侧面(23-5-1)，所述中灭弧栅片(23-5)按从上向下方向，呈交错式排列，即：第一个中灭弧栅片(23-5)的正面朝上，使其倾斜侧面(23-5-1)为向内侧倾斜，然后，第二个中灭弧栅片(23-5)的背面朝上，使其倾斜侧面(23-5-1)为向外侧倾斜，然后，第三个中灭弧栅片(23-5)的正面朝上，使其倾斜侧面(23-5-1)为向内侧倾斜，依此类推，使各个所述中灭弧栅片(23-5)的倾斜侧面(23-5-1)呈交错式排列。

5.根据权利要求2所述的一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，其特征在于，所述长灭弧栅片(23-6)的切割电弧部(23-1)的长度大于所述中灭弧栅片(23-5)的切割电弧部(23-1)的长度；所述中灭弧栅片(23-5)的切割电弧部(23-1)的长度大于所述下灭弧栅片(23-7)的切割电弧部(23-1)的长度；所述下灭弧栅片(23-7)的切割电弧部(23-1)的长度大于所述上灭弧栅片(23-4)的切割电弧部(23-1)的长度。

6.根据权利要求2所述的一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，其特征在于，所述隔弧罩(30)采用产气材料，包括一体成形的前面罩(30-1)、左侧翼(30-2)、右侧翼(30-3)和顶罩(30-4)；所述前面罩(30-1)的左侧具有所述左侧翼(30-2)，所述前面罩(30-1)的右侧具有所述右侧翼(30-3)，所述前面罩(30-1)的顶部具有所述顶罩(30-4)；所述隔弧罩(30)的所述左侧翼(30-2)卡于所述左隔弧板(21)的内侧，所述隔弧罩(30)的所述右侧翼(30-3)卡于所述右隔弧板(22)的内侧，所述隔弧罩(30)的所述顶罩(30-4)与所述上灭弧栅片(23-4)相抵触。

7.根据权利要求1所述的一种带有整体式隔弧罩的灭弧装置，其特征在于，相邻的所述灭弧栅片(23)之间具有间隔。