CN209729854U - 一种低压断路器 - Google Patents

Abstract

一种低压断路器，包括静触头系统、动触头系统和灭弧系统，静触头系统包括静导杆、静触点和引弧板，动触头系统包括动触点，断路器通过动触点与静触点的接触和分离实现电路的接通与断开，静导杆包括连接导体、焊接导体、进线导体，连接导体实现进线导体与焊接导体的电连接，静触点和引弧板固定在焊接导体上，特点是：连接导体的与进线导体连接的一端向远离进线导体的方向延伸有相互分离的第一导体和第二导体，连接导体的与焊接导体连接的一端构成有汇合导体，汇合导体与第一导体和第二导体均连接，进线导体、第一导体、第二导体和汇合导体围接构成一腔体，引弧板延伸至腔体中。优点：节省空间，提高电弧的稳定性，实现断路器的高分断和小型化。

Description

一种低压断路器

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，是对现有低压断路器的引弧板结构之改进。

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在触头区产生电弧，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，通常都设置灭弧室来熄灭电弧，以保证电器设备运行安全。

如图1至图3所示，现有技术中的断路器包括静触头系统1、动触头系统2和灭弧系统3，所述的静触头系统1包括静导杆11、静触点12和引弧板13。所述的动触头系统2包括动导杆21、动触点22和引弧角23。断路器正是通过动触头系统2的动触点22与静触头系统1的静触点12的接触和分离实现电路的接通与断开。所述的灭弧系统3包括灭弧室32和多片按适当间隔距离安装在灭弧室32中的灭弧栅片31，用于隔断并熄灭电弧。正常工作时，所述的动触头系统2在触头弹簧的作用下与所述的静触头系统1相接触，实现电路的导通。当回路出现短路电流时，静触头系统1和动触头系统2之间的电动斥力大于两者之间的接触力，所述的动触头系统2则会被斥开与静触头系统1分离，在静触点12与动触点22之间产生电弧4，产生的电弧4在磁吹的作用下，沿着引弧板13和引弧角23进入灭弧室32内部，在灭弧室32的内部，电弧4被灭弧栅片31切割成多个串联的短弧，从而提高电弧电压，使电弧4熄灭。

如图1至图3所示，所述的电弧4由电弧弧根41和弧柱42组成，电弧弧根41产生在两个电极上并在电极上具有运动性，电弧4的位置受电弧弧根41的控制。定义产生在动触点22上的电弧弧根41为上电弧弧根411，在静触点12上的电弧弧根41为下电弧弧根412，为了减小电弧4对静触点12的烧损，静触头系统1通常会具有向灭弧系统3方向延伸的引弧板13，产生在静触点12上的下电弧弧根412可以由静触点12转移到引弧板13并通过引弧板13进入灭弧室32内部，被灭弧栅片31切割成短弧，从而使电弧电压上升，电弧电压越高电弧熄灭的越快，短路分断过程中电弧4向灭弧室32内部输入的能量越少。所述的灭弧栅片31安装在引弧板13的上方，电弧4被切割后电弧电压与灭弧栅片31的数量成正比。

如图3所示，所述电弧弧根41在电极上的运动主要由磁吹力驱动，磁吹力由导电回路的自励磁场产生。现有技术中，所述的静导杆11通常为U形结构，包括连接导体111、与连接导体111的靠近动触头系统2的一端连接的焊接导体112、与连接导体111的远离动触头系统2的另一端连接的进线导体113。所述的静触点12焊接在静导杆11的焊接导体112上。所述的连接导体111实现静导杆11的进线导体113与焊接导体112之间的电连接。所述的连接导体111具有处于焊接导体112的下方且与焊接导体112之间保持一定距离的导体。断路器通电后，流经连接导体111的电流与流经焊接导体112的电流方向相反，流经焊接导体112的电流会产生驱动下电弧弧根412向灭弧室32内部运动的正向磁场，而流经连接导体111的电流会产生驱使下电弧弧根412回到静触点12的反向磁场，该反向磁场的存在不利于下电弧弧根412向引弧板13上的运动和保持。

众所周知，导体在空间某点产生的磁场强度与导体的长度成正比，与该点到导体的距离成反比。如图1至图3所示，由于结构限制，所述连接导体111的长度往往大于焊接导体112的长度，所以为了降低连接导体111产生的不利影响，现有产品普遍使引弧板13远离连接导体111，增加电弧弧根41到连接导体111的距离。然而小型化和高分断是断路器的主要发展方向，现有技术中，由于引弧板13远离连接导体111且固定在焊接导体112上，而焊接导体112本身位于连接导体111的上方且还固定有静触点12，静触点12和引弧板13上方设置有灭弧室32，这种结构，占用灭弧室32的高度空间，使灭弧栅片31数量无法增加或断路器的体积无法减小，不利于提高断路器的分断能力或实现断路器的小型化。

鉴于上述已有技术，有必要对现有断路器的引弧板结构加以合理的改进。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

本实用新型的任务是要提供一种低压断路器，其通过降低引弧板的高度，在节省空间的同时提高电弧在灭弧室内部的稳定性，有助于实现断路器的高分断和小型化。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种低压断路器，包括静触头系统、动触头系统和灭弧系统，所述的静触头系统包括静导杆、静触点和引弧板，所述的动触头系统包括与静触点可实现接触和分离的动触点，所述断路器通过动触头系统的动触点与静触头系统的静触点的接触和分离实现电路的接通与断开，所述静导杆包括连接导体、与连接导体的靠近动触头系统的一端连接的焊接导体、与连接导体的远离动触头系统的另一端连接的进线导体，所述的连接导体实现进线导体与焊接导体的电连接，所述静触点和引弧板均固定在焊接导体上，所述连接导体的与进线导体连接的一端向远离进线导体的方向延伸有相互分离的第一导体和第二导体，所述的连接导体的与焊接导体连接的一端构成有汇合导体，所述的汇合导体与第一导体和第二导体均连接，所述的进线导体、第一导体、第二导体和汇合导体围接构成一腔体，所述的引弧板延伸至腔体中。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的连接导体位于焊接导体的下方。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的连接导体和焊接导体之间包络有导磁体。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的第一导体和第二导体固定在断路器的底座上，在腔体的靠近焊接导体的一端且在焊接导体下方设置有固定在底座上的支撑件。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的连接导体与焊接导体在同一平面上。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的第一导体与第二导体对称布置。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的引弧板包括与焊接导体电连接的电连接端和延伸至腔体内且以水平方向延伸或向灭弧室所在位置方向延伸的延伸端。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的引弧板还包括位于电连接端和延伸端之间的使引弧板弯折后向下延伸的下降段，所述的下降段一直延伸到连接导体的腔体内部，所述的电连接端与下降段之间构成有第一折弯，所述的下降段与延伸端之间构成有第二折弯。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的灭弧栅片包括多片第一灭弧栅片和多片第二灭弧栅片，所述的第一灭弧栅片位于静触点上方并且彼此间隔平行设置，所述的第二灭弧栅片位于第一灭弧栅片和延伸端之间并且彼此间隔平行设置。

本实用新型由于采用了上述结构，具有的优点之一、由于电弧弧根的下弧根位于连接导体的腔体的内部，流经腔体两侧的导体的电流大小相等、方向相同，所以在腔体内产生的磁场强度大小相等、方向相反，而在腔体内部，连接导体产生的反向磁吹力为零，电弧弧根可以稳定在引弧板的延伸端上，有助于电弧在灭弧室内部的保持，提高电弧在灭弧室内部的稳定性；优点之二，所述的引弧板相对于现有技术高度下降，从而降低了灭弧室的高度空间，可使灭弧栅片的数量增加，拉长了电弧，增加了电弧切割数量，增加了电弧电压，有利于快速熄灭电弧，实现了断路器的高分断和小型化。

附图说明

图1为现有技术中所述断路器的静触头系统、动触头系统和灭弧系统的结构示意图。

图2为现有技术中所述断路器的静触头系统、动触头系统的立体结构示意图。

图3为现有技术中断路器的静触头系统和动触头系统在分离产生电弧时，两者之间的电流流动方向示意图。

图4为本实用新型所述断路器一实施例中静触头系统、动触头系统和灭弧系统的结构示意图。

图4a为本实用新型所述断路器一实施例中静触头系统安装有导磁体的结构示意图。

图4b为本实用新型所述断路器一实施例中静触头系统安装有支撑件的结构示意图。

图5为本实用新型所述断路器一实施例中静触头系统、动触头系统的立体结构示意图。

图6为本实用新型所述断路器一实施例中静触头系统、动触头系统在分离过程中，两者之间产生的电弧的移动过程图。

图7为本实用新型所述断路器一实施例中静触头系统电流流动方向示意图。

图8为本实用新型所述断路器另一实施例中静触头系统、动触头系统的结构示意图。

图9为本实用新型所述断路器另一实施例中静触头系统的立体结构示意图。

图10为本实用新型所述断路器另一实施例中静触头系统电流流动方向示意图。

图中：1.静触头系统、11.静导杆、111.连接导体、1111.第一导体、1112第二导体、1113.汇合导体、1114.腔体、112.焊接导体、113.进线导体、12.静触点、13.引弧板、131.电连接端、132.延伸端、133.下降段、134.第一折弯、135.第二折弯、15.导磁体、16.支撑件；2.动触头系统、21.动导杆、22.动触点、23.引弧角；3.灭弧系统、31.灭弧栅片、3101.脚部、3102.电弧切割区、311.第一灭弧栅片、312.第二灭弧栅片、32.灭弧室；4.电弧、41.电弧弧根、411.上电弧弧根、412.下电弧弧根、42.弧柱。

具体实施方式

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。

实施例1

如图4至图6所示，本实用新型涉及一种低压断路器，包括静触头系统1、动触头系统2和灭弧系统3，所述的静触头系统1包括静导杆11、静触点12和引弧板13，所述的动触头系统2包括动导杆21、动触点22和引弧角23。断路器正是通过动触头系统2的动触点22与静触头系统1的静触点12的接触和分离实现电路的接通与断开。所述的灭弧系统3包括灭弧室32和多片按适当间隔距离安装在灭弧室32中的灭弧栅片31，用于隔断并熄灭电弧。所述的静导杆11包括连接导体111、与连接导体111的靠近动触头系统2的一端连接的焊接导体112、与连接导体111的远离动触头系统2的另一端连接的进线导体113。所述的静触点12焊接在静导杆11的焊接导体112上。连接导体111实现进线导体113与焊接导体112的电连接。所述连接导体111的与进线导体113连接的一端向远离进线导体113的方向延伸有相互分离的第一导体1111和第二导体1112，第一导体1111和第二导体1112位于焊接导体112的下方，且与焊接导体112之间保持一定的距离，所述的连接导体111的与焊接导体112连接的一端构成有汇合导体1113，所述的汇合导体1113与第一导体1111和第二导体1112均连接，所述的进线导体113、第一导体1111、第二导体1112和汇合导体1113围接构成一腔体1114，所述的引弧板13延伸至腔体1114中。本实施例中，所述的第一导体1111与第二导体1112对称布置。

如图4至图6所示，所述的引弧板13包括电连接端131和延伸端132，所述的电连接端131与静导杆11的焊接导体112电连接，所述的延伸端132在腔体1114内以水平方向延伸或向灭弧室32所在位置方向延伸。所述的灭弧栅片31安装在引弧板13的延伸部132的上面，相互间隔排列形成栅片堆。具体的，所述的引弧板13还包括位于电连接端131和延伸端132之间的使引弧板13弯折后向下延伸的下降段133，所述的下降段133一直延伸到连接导体111的腔体1114内部，所述的连接端131与下降段133之间构成有第一折弯134，所述的下降段133与延伸端132之间构成有第二折弯135。

如图4至图6所示，所述的引弧角23由动触点22出发向栅片堆的上端延伸。向下弯折的引弧板13与向上延伸的引弧角23形成喇叭口的形状，当动触点22和静触点12之间的电弧4产生并气化后可以对电弧产生拉瓦尔喷管效应，加快电弧弧根41在电极上的运动。

如图4至图7所示，正常工作时，所述的动触头系统2在触头弹簧的作用下与所述的静触头系统1相接触，实现电路的导通。当回路出现短路电流时，静触头系统1和动触头系统2之间的电动斥力大于两者之间的接触力，动触头系统2则会被斥开与静触头系统1分离，在静触点12与动触点22之间产生电弧4。所述的电弧4气化后分别在静触点12与动触点22上形成电弧弧根41。所述的电弧4由电弧弧根41和弧柱42组成，设定产生在动触点22上的电弧弧根41为上电弧弧根411，在静触点12上的电弧弧根41为下电弧弧根412。电路通电后，由于流经静导杆11的连接导体111的电流与流经焊接导体112的电流方向相反，流经焊接导体112的电流会产生驱动下电弧弧根412向灭弧室32内部运动的正向磁场，而流经连接导体111的电流会产生驱使下电弧弧根412回到静触点12的反向磁场。由于静触点12远离连接导板111，所以产生在静触点12上的下电弧弧根412受到的总磁吹力为正向。电弧弧根41在磁吹力和拉瓦尔喷管效应产生的气吹力的共同作用下沿着引弧板13和引弧角23向灭弧室32方向运动。当产生在静触点22的下电弧弧根412由引弧板13的电连接端131运动到延伸端132后，下电弧弧根412位于连接导体111的腔体1114的内部。电路导通后，由于流经腔体1114两侧的电流大小相等，方向相同，所以在腔体1114内产生的磁场强度大小相等、方向相反，而在腔体1114内部，连接导体111产生的反向磁吹力为零，下电弧弧根412可以稳定在引弧板13的延伸端132上，有助于电弧4在灭弧室32内部的保持。

如图4a所示，所述的连接导体111和焊接导体112之间包络有导磁体15，用于加强对电弧的磁吹，使得电弧快速的从静触点12移动至引弧板13的电连接端131，并从电连接端131移动至延伸端132。

如图4b所示，所述连接导体111的两侧的第一导体1111和第二导体1112固定在断路器的底座上，在腔体1114的靠近焊接导体112的一端且在焊接导体112下方设置有固定在底座上的支撑件16，所述的支撑件16用于加强焊接导体112的强度，防止动触点22和静触点12闭合时对静触点12的冲击从而造成静导杆11的变形。

实施例2

如图8至图10所示，本实施例与实施例1不同的是：所述的连接导体111与焊接导体112在同一平面上。具体的结构是：所述的焊接导体112由汇合导体1113向腔体1114方向即进线导体113方向延伸而形成，所述的焊接导体112在腔体1114内部并与腔体1114两侧的第一导体1111与第二导体1112保持一定的距离。其它结构及流经静导杆11的连接导体111的电流与流经焊接导体112的电流方向与实施例1相同。本实施例所述的断路器正常工作时，所述的动触头系统2在触头弹簧的作用下与所述的静触头系统1相接触，实现电路的导通。当回路出现短路电流时，静触头系统1和动触头系统2之间的电动斥力大于两者之间的接触力，动触头系统2则会被斥开与静触头系统1分离，在静触点12与动触点22之间产生电弧4。所述电弧4气化后分别在静触点12与动触点22上形成电弧弧根41。电路通电后，由于流经静导杆11的连接导体111的电流与流经焊接导体112的电流方向相反，流经焊接导体112的电流会产生驱动下电弧弧根412向灭弧室32内部运动的正向磁场，而流经连接导体111的电流会产生驱使下电弧弧根412回到静触点12的反向磁场。由于流经腔体1114两侧的电流大小相等，方向相同，所以在腔体1114内产生的磁场强度大小相等、方向相反，而在腔体1114内部，连接导体111产生的反向磁吹力为零。由于静触点12稍高于连接导板111，所以产生在静触点12上的下电弧弧根412受到的总磁吹力为正向。由此，电弧弧根41在磁吹力和拉瓦尔喷管效应产生的气吹力的共同作用下沿着引弧板13和引弧角23向灭弧室32方向运动。当产生在静触点22的下电弧弧根412由引弧板13的电连接端131运动到延伸端132后，下电弧弧根412可以稳定在引弧板13的延伸端132上，有助于电弧4在灭弧室32内部的保持。

综上所述，并参考图4、图5、图6、图8，所述的灭弧栅片31包括多片第一灭弧栅片311和多片第二灭弧栅片312，所述的第一灭弧栅片311位于静触点12上方并且彼此间隔平行设置，所述的第二灭弧栅片312位于第一灭弧栅片311和延伸端132之间并且彼此间隔平行设置。由于本实用新型的引弧板13具有下降趋势，延伸至腔体1114内部，若考虑导体本身的厚度，则第二折弯135上的导体最低点位于两侧的第一导体1111和第二导体1112的导体最高点的下方，第二折弯135上的导体最高点位于两侧的第一导体1111和第二导体1112的导体最低点的上方，引弧板13的下降度位于上述两个极限范围内。在此种结构下，得以增加灭弧室32内的灭弧栅片31的数量，即增加了第二灭弧栅片312。灭弧栅片通常呈“U”型，具有两个对称设置的脚部3101，以及连接两脚部3101的电弧切割区3102，动静触点间产生的电弧在U形灭弧栅片的腔内行进，为了避让焊接导体112和静触点12，第二灭弧栅片312的脚部比第一灭弧栅片311的脚部短。本技术方案中，灭弧栅片31的数量增加，拉长了电弧4，增加了电弧切割数量，增加了电弧电压，有利于快速熄灭电弧4。

Claims (9)

1.一种低压断路器，包括静触头系统(1)、动触头系统(2)和灭弧系统(3)，所述的静触头系统(1)包括静导杆(11)、静触点(12)和引弧板(13)，所述的动触头系统(2)包括与静触点(12)可实现接触和分离的动触点(22)，所述断路器通过动触头系统(2)的动触点(22)与静触头系统(1)的静触点(12)的接触和分离实现电路的接通与断开，所述静导杆(11)包括连接导体(111)、与连接导体(111)的靠近动触头系统(2)的一端连接的焊接导体(112)、与连接导体(111)的远离动触头系统(2)的另一端连接的进线导体(113)，所述的连接导体(111)实现进线导体(113)与焊接导体(112)的电连接，所述静触点(12)和引弧板(13)均固定在焊接导体(112)上，其特征在于：所述连接导体(111)的与进线导体(113)连接的一端向远离进线导体(113)的方向延伸有相互分离的第一导体(1111)和第二导体(1112)，所述的连接导体(111)的与焊接导体(112)连接的一端构成有汇合导体(1113)，所述的汇合导体(1113)与第一导体(1111)和第二导体(1112)均连接，所述的进线导体(113)、第一导体(1111)、第二导体(1112)和汇合导体(1113)围接构成一腔体(1114)，所述的引弧板(13)延伸至腔体(1114)中。

2.根据权利要求1所述的一种低压断路器，其特征在于所述的连接导体(111)位于焊接导体(112)的下方。

3.根据权利要求2所述的一种低压断路器，其特征在于所述的连接导体(111)和焊接导体(112)之间包络有导磁体(15)。

4.根据权利要求2所述的一种低压断路器，其特征在于所述的第一导体(1111)和第二导体(1112)固定在断路器的底座上，在腔体(1114)的靠近焊接导体(112)的一端且在焊接导体(112)下方设置有固定在底座上的支撑件(16)。

5.根据权利要求1所述的一种低压断路器，其特征在于所述的连接导体(111)与焊接导体(112)在同一平面上。

6.根据权利要求1至5中任意一权项所述的一种低压断路器，其特征在于所述的第一导体(1111)与第二导体(1112)对称布置。

7.根据权利要求1至5中任意一权项所述的一种低压断路器，其特征在于所述的引弧板(13)包括与焊接导体(112)电连接的电连接端(131)和延伸至腔体(1114)内且以水平方向延伸或向灭弧室(32)所在位置方向延伸的延伸端(132)。

8.根据权利要求7所述的一种低压断路器，其特征在于所述的引弧板(13)还包括位于电连接端(131)和延伸端(132)之间的使引弧板(13)弯折后向下延伸的下降段(133)，所述的下降段(133)一直延伸到连接导体(111)的腔体(1114)内部，所述的电连接端(131)与下降段(133)之间构成有第一折弯(134)，所述的下降段(133)与延伸端(132)之间构成有第二折弯(135)。

9.根据权利要求7所述的一种低压断路器，其特征在于灭弧栅片(31)包括多片第一灭弧栅片(311)和多片第二灭弧栅片(312)，所述的第一灭弧栅片(311)位于静触点(12)上方并且彼此间隔平行设置，所述的第二灭弧栅片(312)位于第一灭弧栅片(311)和延伸端(132)之间并且彼此间隔平行设置。