CN211238092U - 自能式灭弧室及断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自能式灭弧室及断路器，其中自能式灭弧室包括压气室、膨胀室及间隔压气室和膨胀室的气缸，气缸上设有连通压气室和膨胀室的通气孔，气缸上设有封堵通气孔的第一逆止阀，第一逆止阀可转动连接于膨胀室的侧壁。自能式灭弧室在开断过程中，由于压气室压缩，体积变小，气体压力升高，气体推动第一逆止阀打开，气流从压气室通过通气孔排出，进入到膨胀室，然后气体通过喉道进行吹弧。由于第一逆止阀可转动连接于膨胀室的侧壁，当第一逆止阀处于打开状态时，第一逆止阀并不与通气孔正对，进而减少了气流的压力损失，提升自能式灭弧室开断小电流的能力，有效减少机构操作功，提高了自能式灭弧室的灭弧性能。

Description

自能式灭弧室及断路器

技术领域

本实用新型涉及技术领域，特别涉及一种自能式灭弧室。本实用新型还涉及一种包括上述自能式灭弧室的断路器。

背景技术

自能式灭弧室利用电弧自身能量灭弧，有很强的开断大电流能力。自能式灭弧室在开断大电流的过程中，前期由于压气室压力大于膨胀室中压力，膨胀室中逆止阀打开，气流从喉道吹出。在开断大电流后期由于电弧本身产生的很大能量，热气流从喉道反向进入膨胀室内，导致膨胀室内气体压力迅速增高，从而使膨胀室逆止阀关闭，为灭弧室在电流过零点灭弧提供持久的气体压力。自能式灭弧室在开断大电流时，主要借用电弧自身的能量来灭弧。

然而在开断小电流时，由于电弧能量较小，无法形成自能效应，压气室压力始终比膨胀室压力大，从而膨胀室内逆止阀一直处于打开状态。所以在开断小电流时，主要是靠压气室的压缩来形成足量的吹弧气压来灭弧。由于在开断小电流时，气流从压气室流经膨胀室、喉道来吹弧，所以在开断小电流时，形成足够的气流通道，减少气流压力损失，对灭弧至关重要

膨胀室中设置逆止阀，但是现有膨胀室中的逆止阀只能进行轴向的直线运动传统的活塞杆上设置弹簧，来控制逆止阀沿轴向打开的幅度，可以看到此专利逆止阀只能实现沿轴向的直线运动。这种沿直线运动的逆止阀，对于从压气缸中出来的气流有很大的阻碍作用，因为气流从压气缸出来后，垂直吹向逆止阀，气流压力损耗很大，膨胀室建压慢，导致自能式灭弧室的灭弧性能较低。

因此，如何提高自能式灭弧室的灭弧性能，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自能式灭弧室，该自能式灭弧室的灭弧性能提高。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述自能式灭弧室的断路器。

为实现上述目的，本实用新型提供一种自能式灭弧室，包括压气室、膨胀室及间隔所述压气室和所述膨胀室的气缸，所述气缸上设有连通所述压气室和所述膨胀室的通气孔，所述气缸上设有封堵所述通气孔的第一逆止阀，所述第一逆止阀可转动连接于所述膨胀室的侧壁。

优选地，所述通气孔和所述第一逆止阀为多个，所述通气孔和所述第一逆止阀一一对应，多个所述第一通气孔以活塞杆轴线为中心周向分布。

优选地，所述通气孔为腰型孔。

优选地，所述第一逆止阀的端部通过转轴与所述气缸的侧壁可转动连接。

优选地，所述气缸的侧壁设有用于固定所述转轴的转轴容纳槽，所述第一逆止阀的端部可转动连接于所述转轴上。

优选地，还包括用于所述第一逆止阀复位的弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别与所述第一逆止阀和所述膨胀室的侧壁连接。

优选地，所述第一逆止阀和所述膨胀室通过铰链连接。

优选地，还包括固定连接于所述第一逆止阀端部，且能够与所述膨胀室侧壁抵接的限位止扣。

优选地，所述限位止扣为中心向外凸出的弧形弹性凸起。

一种断路器，包括自能式灭弧室，所述自能式灭弧室为上述任一项所述的自能式灭弧室。

在上述技术方案中，本实用新型提供的自能式灭弧室包括压气室、膨胀室及间隔压气室和膨胀室的气缸，气缸上设有连通压气室和膨胀室的通气孔，气缸上设有封堵通气孔的第一逆止阀，第一逆止阀可转动连接于膨胀室的侧壁。灭弧室在开断过程中，由于压气室压缩，体积变小，气体压力升高，气体推动第一逆止阀打开，气流从压气室通过通气孔排出，进入到膨胀室，然后气体通过喉道进行吹弧。

通过上述描述可知，在本申请提供的自能式灭弧室中，由于第一逆止阀可转动连接于膨胀室的侧壁，当第一逆止阀处于打开状态时，第一逆止阀并不与通气孔正对，进而减少了气流的压力损失，提升自能式灭弧室开断小电流的能力，有效减少机构操作功，提高了自能式灭弧室的灭弧性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的自能式灭弧室的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的气缸的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的第一逆止阀的安装位置图；

图4为本实用新型实施例所提供的通过弹性复位件控制第一逆止阀处于关闭极限角度的结构示意图；

图5为图4所述A部放大图；

图6为本实用新型实施例所提供的限位止扣控制第一逆止阀处于打开极限角度的结构示意图；

图7为图6所示B部放大图。

其中图1-7中：1-活塞杆、2-活塞、3-压气室、4-气缸、5-第一逆止阀、6-膨胀室、7-喉道、8-动弧触头、9-静弧触头、10-大喷口、11-电弧、12-小喷口、13-第二逆止阀、14-泄压阀、15-通气孔、16-转轴、17-限位止扣、18-弹性复位件、19-第一连接柱、20-第二连接柱、21-转轴容纳槽、22-紧固件、23-安装板。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种自能式灭弧室，该自能式灭弧室的灭弧性能提高。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述自能式灭弧室的断路器。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图7。

在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的自能式灭弧室包括压气室3、膨胀室6及间隔压气室3和膨胀室6的气缸4，气缸4上设有连通压气室3和膨胀室6的通气孔15，气缸4上设有封堵通气孔15的第一逆止阀5，第一逆止阀5可转动连接于膨胀室6的侧壁。具体的，通气孔15可以为方形孔或圆形孔，优选，通气孔15的折角处光滑过渡。

具体的，第一逆止阀5打开的极限角度通过仿真计算分析得出，这样在不影响开断大电流的前提下(主要是第一逆止阀5打开角度小于90，因为在开断大电流时，气流从喉道反向进入膨胀室6使第一逆止阀5要关闭)，提升灭弧室开断小电流的能力。

具体的，本申请气室为双气室结构，分为膨胀室6和压气室3。在膨胀室6内可设立可以绕轴转动的逆止阀。

自能式灭弧室时采用自能和助吹的灭弧原理，充分利用电弧11自身的能量，来减少操作功和灭弧的装置。

灭弧室在开断过程中，活塞杆1带动动弧触头8、喷口和膨胀室6等运动，对压气室3的腔体进行压缩，膨胀室6体积保持不变，活塞2保持静止。由于压气室3压缩，体积变小，气体压力升高，气体推动第一逆止阀5打开，气流从压气室3通过通气孔15排出，进入到膨胀室6，然后气体通过喉道7进行吹弧。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的自能式灭弧室中，本方案为解决传统自能式灭弧室在开断小电流时，膨胀室6压力建立慢，灭弧性能差等问题，将传统膨胀室6只能沿活塞杆1轴向直线运动的逆止阀，改为可以绕一个固定位置转动的第一逆止阀5，有效提升了气流有效通道面积；对从压气室3中压出来的气流阻力更小，流体压力损耗也更小，从而缩短了膨胀室6建立压力的时间，更有利于灭弧减少机构操作功，有效提升产品的开断性能。

在开断小电流时充分利用压气室3的建压功能为膨胀室6快速建压，从而达到通过气吹来灭弧的功能。同时第一逆止阀5的转动位置对气流还有一定的导向作用。

图1所示的自能式灭弧室是一个横向布置的灭弧室，该第一逆止阀5的设置方式也可以用在纵向布置的自能式灭弧室的膨胀室6中。

具体的，为了提高自能式灭弧室的灭弧性能，优选，通气孔15和第一逆止阀5为多个，通气孔15和第一逆止阀5一一对应，多个第一通气孔15以活塞杆1轴线为中心周向分布。更为优选的，多个第一通气孔15以活塞杆1轴线为中心周向均匀分布。如图3所示，第一逆止阀5的顶端与膨胀室6连接。

优选的，通气孔15为腰型孔。其中气缸4既有支撑的作用又有气流通道的作用，所以在气缸4上一般分布有多个腰孔。

具体的，第一逆止阀5的端部通过转轴16与气缸4的侧壁可转动连接。具体的，转轴16端部设有安装板23，安装板23通过紧固件22安装在气缸4上。具体的，优选，紧固件22为螺纹紧固件。

为了便于安装转轴16，优选，气缸4的侧壁设有用于固定转轴16的转轴容纳槽21，第一逆止阀5的端部可转动连接于转轴16上。当第一逆止阀5处于关闭极限角度时，第一逆止阀5的侧壁与膨胀室6的侧壁贴合。

在一种具体实施方式中，该自能式灭弧室还包括用于第一逆止阀5复位的弹性复位件18，弹性复位件18的两端分别与第一逆止阀5和膨胀室6的侧壁连接。具体的，弹性复位件18可以为弹性绳、扭簧或弹簧等软连接结构。

当弹性复位件18为弹簧时，优选，气缸4侧壁和第一逆止阀5上分别设有第一连接柱19和第二连接柱20，弹簧条设在第一连接柱和第二连接柱上，进而便于对弹簧运动进行导向。

当第一逆止阀5顶端与膨胀室6侧壁连接时，可以不设置弹性复位件18，第一逆止阀5在自身重力作用下回位。当第一逆止阀5的侧端和底端与膨胀室6侧壁连接时，工作人员可以根据需要在预设位置设置弹性复位件18，进而对第一逆止阀5进行复位操作。

在一种具体实施方式中，第一逆止阀5和膨胀室6通过铰链连接，使逆止阀有转动自由度。

在上述各方案的基础上，优选，该自能式灭弧室还包括固定连接于第一逆止阀5端部，且能够与膨胀室6侧壁抵接的限位止扣17。

为了延长第一逆止阀5的使用寿命，优选，限位止扣17为中心向外凸出的弧形弹性凸起。

逆止阀打开后，通过弹性复位件18、限位止扣17、软连接等来控制第一逆止阀5打开的极限角度，通过弹性复位件18拉力来抵消压气室3与膨胀室6最大压力差，也可以通过改变限位止扣17的大小，其中限位止扣17的大小指限位止扣17相当于第一逆止阀7外凸距离，从而达到控制第一逆止阀5极限角度的问题。

本申请提供的一种断路器包括自能式灭弧室，其中自能式灭弧室为上述任一种自能式灭弧室，前文叙述了关于自能式灭弧室的具体结构，本申请包括上述自能式灭弧室，同样具有上述技术效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自能式灭弧室，其特征在于，包括压气室(3)、膨胀室(6)及间隔所述压气室(3)和所述膨胀室(6)的气缸(4)，所述气缸(4)上设有连通所述压气室(3)和所述膨胀室(6)的通气孔(15)，所述气缸(4)上设有封堵所述通气孔(15)的第一逆止阀(5)，所述第一逆止阀(5)可转动连接于所述膨胀室(6)的侧壁。

2.根据权利要求1所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述通气孔(15)和所述第一逆止阀(5)为多个，所述通气孔(15)和所述第一逆止阀(5)一一对应，多个所述通气孔(15)以活塞杆(1)轴线为中心周向分布。

3.根据权利要求1所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述通气孔(15)为腰型孔。

4.根据权利要求1所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述第一逆止阀(5)的端部通过转轴(16)与所述气缸(4)的侧壁可转动连接。

5.根据权利要求4所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述气缸(4)的侧壁设有用于固定所述转轴(16)的转轴容纳槽(21)，所述第一逆止阀(5)的端部可转动连接于所述转轴(16)上。

6.根据权利要求1所述的自能式灭弧室，其特征在于，还包括用于所述第一逆止阀(5)复位的弹性复位件(18)，所述弹性复位件(18)的两端分别与所述第一逆止阀(5)和所述膨胀室(6)的侧壁连接。

7.根据权利要求1所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述第一逆止阀(5)和所述膨胀室(6)通过铰链连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的自能式灭弧室，其特征在于，还包括固定连接于所述第一逆止阀(5)端部，且能够与所述膨胀室(6)侧壁抵接的限位止扣(17)。

9.根据权利要求8所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述限位止扣(17)为中心向外凸出的弧形弹性凸起。

10.一种断路器，包括自能式灭弧室，其特征在于，所述自能式灭弧室为权利要求1-9中任一项所述的自能式灭弧室。

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