CN209708895U - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器，包括由上盖和底座组合而成的外壳，所述上盖由一体式结构的上盖本体部和上盖延伸部构成，所述底座由一体式结构的底座本体部和底座延伸部构成；上盖本体部与底座本体部相配合形成用于容纳包括灭弧室在内的断路器本体组件的本体容纳部，上盖延伸部与底座延伸部相配合形成与灭弧室各相一一对应的若干飞弧容纳腔以及与各相外延母排一一对应的若干母排容腔，飞弧容纳腔用于容纳并处理灭弧室对应相的飞弧，母排容腔用于容纳对应相的外延母排。相比现有技术，本实用新型可有效提升飞弧处理功能的可靠性和安全性，改善飞弧处理效果。

Description

一种断路器

技术领域

本实用新型涉及一种断路器，尤其涉及一种具有灭飞弧功能的断路器。

背景技术

低压断路器是配电线路中接通、承载和分断电路的开关电器。当线路出现例如短路这样的异常故障，通过触头对的分离而实现快速地断开电路、关闭电流，以避免线路和设备受到损坏。如业界周知，在短路电流出现时，触头分离会产生高温、强光、导电的气体，即电弧，经过灭弧室消游离结构后，电弧的高温气体被排出断路器外部，即飞弧。

成功的分断，不仅应将灭弧室内电弧熄灭，还应避免飞弧对断路器本体之外的设备造成破坏，例如母排的相间短路、对开关柜的腐蚀等。对此，传统技术一般采用在灭弧室出气口端拼接隔弧罩的方式来解决。不失一般性的，现有技术通常如图1、图2所示，在断路器本体1之外即灭弧室出气口端拼接一个隔弧罩2，通过使用螺钉直接将断路器本体1和隔弧罩2拼接，以及将两者同时紧固在绝缘板3上，增强拼接可靠性。在该拼接方式下，隔弧罩2可将短路分断产生的飞弧限制在腔体21内，隔弧罩2的绝缘隔板22对母排各相之间提供绝缘，隔弧罩2的出气孔23在有效减少飞弧在罩外出现概率的同时，还使得腔体21内气压不因飞弧而过高，确保隔弧罩2的结构安全。

上述隔弧罩2的设计，满足传统指标的分断工况。但随着市场所要求的低压断路器分断指标进一步提高、体积尺寸进一步减小，短路分断过程中产生的冲击破坏日益严重，图1的传统隔弧罩2的拼接可靠性、自身结构强度以及隔弧效果，均承受考验，日益不能满足安全和可靠性的要求。尤其是在高分断电流下，电弧可能从拼接缝逸散，从而引起相间短路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种断路器，可有效提升飞弧处理功能的可靠性和安全性，改善飞弧处理效果。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种断路器，包括由上盖和底座组合而成的外壳，所述上盖由一体式结构的上盖本体部和上盖延伸部构成，所述底座由一体式结构的底座本体部和底座延伸部构成；上盖本体部与底座本体部相配合形成用于容纳包括灭弧室在内的断路器本体组件的本体容纳部，上盖延伸部与底座延伸部相配合形成与灭弧室各相一一对应的若干飞弧容纳腔以及与各相外延母排一一对应的若干母排容腔，飞弧容纳腔用于容纳并处理灭弧室对应相的飞弧，母排容腔用于容纳对应相的外延母排。

进一步地，相邻飞弧容纳腔之间、相邻母排容腔之间以及相邻的飞弧容纳腔与母排容腔之间都设置有绝缘隔挡，实现电气隔离。

进一步地，每个飞弧容纳腔中设置有至少一个具有消游离结构的消游离室，用于减少排出到断路器外部的等离子体。

优选地，上盖延伸部与底座延伸部中均设置有一组加强筋，所述消游离室装配于加强筋之间相互配合所形成的空间中。

优选地，所述消游离结构由一组消游离材料层层叠排列而成。

优选地，所述消游离材料层为三聚氰胺层。

优选地，所述消游离材料层为金属层。

优选地，上盖延伸部和底座延伸部的两侧侧壁以及绝缘隔挡上均设置有加强筋。

进一步地，所述断路器本体组件还包括操作机构和触头系统、脱扣器。

优选地，外延母排与静触头端子之间通过螺钉组件实现固定及电连接。

优选地，所述上盖本体部内设置有上盖本体部安装孔，所述底座本体部内设置有底座本体部安装孔，所述上盖延伸部内设置有上盖延伸部螺柱，所述底座延伸部内设置有底座延伸部螺柱；上盖与底座装配时，上盖本体部安装孔与底座本体部安装孔一一对应，上盖延伸部螺柱与底座延伸部螺柱一一对应，通过螺钉组件实现上盖与底座的装配。

相比现有技术，本实用新型技术方案具有以下有益效果：

本实用新型在断路器外壳的上盖和底座均设置延伸部，两个延伸部所起的主要作用是飞弧隔离和处理，即将传统隔弧罩和断路器本体外壳一体化，相对于传统的通过螺钉等拼接的隔弧罩，本实用新型的灭飞弧结构不存在拼接，完全避免了因拼接所带来的灭飞弧结构的可靠性和安全性问题。其次，本实用新型的灭飞弧结构将短路分断时的飞弧和母排绝缘隔离，可完全避免因飞弧引起的相间母排击穿短路。第三，本实用新型还进一步在飞弧容纳腔内设置消游离室，从而可大幅改善短路分断过程对断路器外部环境的污染，进一步提升分断可靠性。

附图说明

图1为现有带隔弧罩的断路器结构示意图；

图2为现有隔弧罩的结构示意图；

图3为本实用新型断路器具体实施例的外观结构示意图；

图4为本实用新型断路器具体实施例的结构爆炸图；

图5为本实用新型断路器具体实施例的上盖立体结构示意图；

图6（a）、图6（b）分别为本实用新型断路器具体实施例中上盖的俯视图和垂直方向剖面图；

图7为本实用新型断路器具体实施例的底座立体结构示意图

图8（a）、图8（b）分别为本实用新型断路器具体实施例中底座的俯视图和垂直方向剖面图；

图9（a）、图9（b）分别为本实用新型断路器具体实施例的整体结构俯视图和垂直方向剖面图；

图10为本实用新型断路器具体实施例中外延母排的安装结构示意图。

图中包含以下附图标记：

1、断路器本体，2、隔弧罩， 21、腔体，22、绝缘隔板，23、出气孔，3、绝缘板，4、断路器，40、飞弧容纳腔，41、上盖，410、上盖本体部，410-1～410-3、凹腔，411、上盖延伸部，411-1、凹腔，4111、上盖本体部安装孔，4112、绝缘隔挡，4113、上盖延伸部加强筋、4114、上盖延伸部螺柱，42、底座，420、底座本体部，420-1～420-3、凹腔，421、底座延伸部，4211、绝缘隔挡，4213、底座延伸部加强筋，4214、底座延伸部螺柱，4215、底座本体部安装孔，421-1、凹腔，421-2、母排容腔，4212、绝缘隔挡，4211、绝缘隔挡，43、操作机构和触头系统，431、静触头，4311、静触头端子，44、脱扣器，45、灭弧室，46、灭弧室出气口挡板，47、消游离室，48、外延母排，481、螺钉，482、螺母。

具体实施方式

针对现有断路器灭飞弧技术所存在的安全性、可靠性问题，本实用新型的解决思路是：将隔弧罩与断路器本体外壳一体化，去除两者之间的额外拼接，完全避免为了拼接而设置螺钉孔、因拼接而限制隔弧罩壳体局部厚度，由此提升飞弧处理功能结构自身的可靠性；并进一步在飞弧容纳腔和母排之间设置绝缘隔挡，在飞弧容纳腔内特别设置消游离室，大幅减少排出到断路器外部环境的等离子体，降低母排击穿短路的概率，提升断路器分断可靠性。

具体而言，本实用新型断路器包括由上盖和底座组合而成的外壳，所述上盖由一体式结构的上盖本体部和上盖延伸部构成，所述底座由一体式结构的底座本体部和底座延伸部构成；上盖本体部与底座本体部相配合形成用于容纳包括灭弧室在内的断路器本体组件的本体容纳部，上盖延伸部与底座延伸部相配合形成与灭弧室各相一一对应的若干飞弧容纳腔以及与各相外延母排一一对应的若干母排容腔，飞弧容纳腔用于容纳并处理灭弧室对应相的飞弧，母排容腔用于容纳对应相的外延母排。

为了将飞弧和母排绝缘隔离，以避免因飞弧引起的相间母排击穿短路，进一步地，相邻飞弧容纳腔之间、相邻母排容腔之间以及相邻的飞弧容纳腔与母排容腔之间通过与上盖延伸部和/或底座延伸部一体化的一组绝缘隔挡实现电气隔离。

为了进一步减少排出到断路器外部环境的等离子体，降低对环境的污染破坏，本实用新型还在每个飞弧容纳腔中设置有至少一个具有消游离结构的消游离室，用于减少排出到断路器外部的等离子体。

为便于公众理解，下面通过一个具体实施例来对本实用新型的技术方案进行详细说明：

本实施例的断路器外观结构如图3所示，其内部结构如图4所示。该断路器的外壳由上盖41和底座42组合而成，外壳内封装有操作机构和触头系统43、脱扣器44、灭弧室45、灭弧室出气口挡板46、消游离室47、外延母排48（外延母排指的是与静触头相连的母排，伸出断路器外，其数量与断路器的相数或极数相对应）。

如图5、图6（a）、图6（b）所示，上盖41由一体式结构的上盖本体部410和上盖延伸部411构成，分别位于灭弧室出气口挡板46的两侧；上盖本体部410中形成有凹腔410-1、410-2、410-3，上盖延伸部411中形成有凹腔411-1，凹腔411-1内设置有绝缘隔挡4112，与绝缘隔挡4112垂直设置的数个加强筋4113，加强筋之间形成用于装配消游离室47的空间417。

如图5、图7、图8（a）、图8（b）所示，底座42由一体式结构的底座本体部420和底座延伸部421构成，分别位于灭弧室出气口挡板46的两侧；底座本体部420中形成有凹腔420-1、420-2、420-3；底座延伸部421中的内部空间被水平方向的绝缘隔挡4211分隔为上下两部分：上部的凹腔421-1和下部的母排容腔421-2；竖直方向的绝缘隔挡4112和绝缘隔挡4212相互配合安装用于凹腔421-1各相之间的电气隔离；绝缘隔挡4212用于母排容腔421-2中各相之间的电气隔离，绝缘隔挡4212和绝缘隔挡4211的相对位置可以固定也可以不固定，当绝缘隔挡4212向上穿过水平方向的绝缘隔挡4211，如实施例中所示，则绝缘隔挡4212和绝缘隔挡4211的相对位置固定，相互配合安装；若绝缘隔挡4212不穿过水平方向的绝缘隔挡4211，而是设置在绝缘隔挡4211下方，则绝缘隔挡4212和绝缘隔挡4211的相对位置可以不固定，只需各自分隔出对应各相的腔室即可。

上盖本体部410内设置有上盖本体部安装孔4111，底座本体部420内设置有底座本体部安装孔4215，上盖延伸部411内设置有上盖延伸部螺柱4114，底座延伸部421内设置有底座延伸部螺柱4214，上盖41与底座42装配时，上盖本体部安装孔4111与底座本体部安装孔4215一一对应，上盖延伸部螺柱4114与底座延伸部螺柱4214一一对应，通过螺钉组件实现上盖41与底座42的装配。当上盖41和底座42装配组合后，上盖本体部410中的凹腔410-1、410-2、410-3与底座本体部420中的凹腔420-1、420-2、420-3分别配对形成用于放置灭弧室45、操作机构和触头系统43、脱扣器44的腔体，从而与这些断路器本体组件共同构成断路器的本体；上盖延伸部411的凹腔411-1和底座延伸部421的凹腔421-1配对形成用于容纳并处理灭弧室45对应相飞弧的飞弧容纳腔40（灭弧室45的每一相对应一个飞弧容纳腔，例如有两相则有两个飞弧容纳腔，有三相则有三个飞弧容纳腔），飞弧容纳腔40之间的相间电气隔离通过绝缘隔挡4112或者绝缘隔挡4112与绝缘隔挡4212共同配合实现（本例中是绝缘隔挡4112与绝缘隔挡4212共同配合实现）；在飞弧容纳腔40内部远离灭弧室45的一端设置有一个或多个消游离室47，用于减少排出到断路器外部的等离子体；底座延伸部421的母排容腔421-2用于容纳外延母排48，（每个母排容腔对应一相母排，例如有两相则有两个母排容腔，三相则有三个母排容腔），母排容腔421-2之间的电气隔离通过绝缘隔挡4212实现；组合后的断路器整体结构如图9（a）、图9（b）所示。

断路器本体实现接通、承载和分断正常电流和非正常电流的功能，飞弧容纳腔40用于处理短路分断过程中由灭弧室45排出到挡板46另一侧的等离子体。

消游离室47中的消游离结构可采用现有或将有的各种消游离技术，例如由一组常见的三聚氰胺或者金属等消游离材料层层叠排列而成的消游离结构，或者如CN105374648B、CN205723399U中所公开的消游离结构。

上盖延伸部411和底座延伸部421上均设置有一个或多个加强筋4113和4213，增强机械强度的同时兼做消游离室47的装配限位，一个或多个消游离室47装配于加强筋之间形成的空间417内。用于对消游离室47限位的加强筋，客观上加强了延伸部的机械强度，进一步增强消游离功能结构的可靠性。

静触头431与外延母排48的联接及其在底座42内的装配关系，如图10所示。静触头端子4311优先放置在底座42内，这样就不受底座延伸部421的绝缘隔挡4211的阻挡或干涉，其与外延母排48的联接是通过螺钉481在图10内的朝上方向紧固于螺母482，当然，静触头端子4311和外延母排48也可一体化制作成一个零件。

根据以上实施例可以看出，由于本实用新型断路器的本体和飞弧处理功能结构在一体化的壳体内，从而可彻底排除传统的拼接结构及其带来的结构可靠性问题；并且由于绝缘隔挡4212、4112、4211的存在，相邻飞弧容纳腔之间、相邻母排容腔之间以及相邻的飞弧容纳腔与母排容腔之间均实现了可靠的电气隔离，一方面实现了良好的相间绝缘，另一方面将飞弧和母排绝缘隔离，从而避免因飞弧引起的相间母排击穿短路。上述的绝缘隔挡可以根据实际情况选择与上盖延伸部和/或底座延伸部一体化，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种断路器，包括由上盖和底座组合而成的外壳，其特征在于，所述上盖由一体式结构的上盖本体部和上盖延伸部构成，所述底座由一体式结构的底座本体部和底座延伸部构成；上盖本体部与底座本体部相配合形成用于容纳包括灭弧室在内的断路器本体组件的本体容纳部，上盖延伸部与底座延伸部相配合形成与灭弧室各相一一对应的若干飞弧容纳腔以及与各相外延母排一一对应的若干母排容腔，飞弧容纳腔用于容纳并处理灭弧室对应相的飞弧，母排容腔用于容纳对应相的外延母排。

2.如权利要求1所述断路器，其特征在于，相邻飞弧容纳腔之间、相邻母排容腔之间以及相邻的飞弧容纳腔与母排容腔之间都设置有绝缘隔挡，实现电气隔离。

3.如权利要求1所述断路器，其特征在于，每个飞弧容纳腔中设置有至少一个具有消游离结构的消游离室，用于减少排出到断路器外部的等离子体。

4.如权利要求3所述断路器，其特征在于，上盖延伸部与底座延伸部中均设置有一组加强筋，所述消游离室装配于加强筋之间相互配合所形成的空间中。

5.如权利要求3所述断路器，其特征在于，所述消游离结构由一组消游离材料层层叠排列而成。

6.如权利要求5所述断路器，其特征在于，所述消游离材料层为三聚氰胺层。

7.如权利要求5所述断路器，其特征在于，所述消游离材料层为金属层。

8.如权利要求1所述断路器，其特征在于，所述断路器本体组件还包括操作机构和触头系统、脱扣器。

9.如权利要求1所述断路器，其特征在于，外延母排与静触头端子之间通过螺钉组件实现固定及电连接。

10.如权利要求1所述断路器，其特征在于，所述上盖本体部内设置有上盖本体部安装孔，所述底座本体部内设置有底座本体部安装孔，所述上盖延伸部内设置有上盖延伸部螺柱，所述底座延伸部内设置有底座延伸部螺柱；上盖与底座装配时，上盖本体部安装孔与底座本体部安装孔一一对应，上盖延伸部螺柱与底座延伸部螺柱一一对应，通过螺钉组件实现上盖与底座的装配。