CN212392201U - 一种优化的断路器的触头灭弧系统 - Google Patents

Abstract

一种优化的断路器的触头灭弧系统，包括灭弧室和触头系统，触头系统包括动触头和静触头，动触头和静触头通过接触或分离控制断路器电路的通断；灭弧室包括一组灭弧栅片组；灭弧栅片组包括灭弧栅片横向间隔排列的上部灭弧栅片组和灭弧栅片竖向间隔排列的下部灭弧栅片组；动触头和静触头相接触的部分分别设有动触点和静触点，特点:灭弧室还包括静触头引弧片，静触头引弧片一端延伸至静触点并与静触头连接，另一端延伸至下部灭弧栅片组下方，中间具有向动触头打开方向凸起的过渡部。其对动触头引弧片和静触头引弧片进行了有效改进，使得静触点表面的电弧可被快速引导进入断路器的灭弧室，有效地避免分断时触点之间重击穿，提高断路器的灭弧效果。

Description

一种优化的断路器的触头灭弧系统

技术领域

本实用新型属于断路器技术领域，具体涉及一种优化的断路器的触头灭弧系统。

背景技术

断路器是低压配电系统中最重要的配电设备，随着电力工程对电源和输配电设备要求的不断提高，对用于电路保护开关的性能要求也越来越高，小型化、高性能、模块化、高可靠性是现阶段塑壳断路器的主要发展方向。触头系统及灭弧系统是塑壳断路器的重要组成部分，设计十分关键，直接关系到塑壳断路器的电气寿命及分断能力。

现有的断路器静触头由静触板和静触点两部分组成，通常会在静触点附近增加用于将电弧引进断路器的灭弧室的引弧结构，以减少电弧在静触点上的停留时间，从而减少电弧对静触点的烧损，起到对静触点的保护作用。但现有静触头的引弧效果差，影响断路器的可靠性，降低了断路器的分断性能。

有鉴于上述现有技术存在的问题，本申请人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种塑壳断路器，来克服上述缺陷。

发明内容

本实用新型的任务是要提供一种优化的断路器的触头灭弧系统，其对动触头引弧片和静触头引弧片进行了有效改进，在静触头引弧片的中间设置具有向动触头打开方向凸起的过渡部，动触头引弧片上设有长脚“∪”形动触头引弧片延伸体，使得静触点表面的电弧能被快速引导进入断路器的灭弧室，有效地避免分断时触点之间重击穿，提高断路器的灭弧效果。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种优化的断路器的触头灭弧系统，包括灭弧室和触头系统，所述的触头系统包括动触头和静触头，所述动触头和静触头通过接触或分离控制断路器电路的通断；所述灭弧室包括一组灭弧栅片组；所述的灭弧栅片组包括灭弧栅片横向间隔排列的上部灭弧栅片组和灭弧栅片竖向间隔排列的下部灭弧栅片组；所述动触头和静触头相接触的部分分别设有动触点和静触点，所述灭弧室还包括静触头引弧片，所述的静触头引弧片一端延伸至静触点并与静触头固定连接，另一端延伸至下部灭弧栅片组下方，中间具有向动触头打开方向凸起的过渡部。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的过渡部包括与下部灭弧栅片组的靠近静触头一侧的端头连线呈30º～50º夹角的斜边。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的灭弧栅片组还包括设置在上部灭弧栅片组和下部灭弧栅片组之间的呈扇形间隔排列的中间灭弧栅片组。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的灭弧室还包括设置在上部灭弧栅片组的端部的动触头引弧片，所述的动触头引弧片包括动触头引弧片主体和自所述动触头引弧片主体向下延伸的动触头引弧片延伸体，所述动触头引弧片主体与上部灭弧栅片组平行，所述动触头引弧片延伸体呈长脚“∪”形，在所述动触头向上打开至最大位置的状态下，长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体与所述动触头的引弧部相对应。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，断路器分闸时，在所述动触头向上打开至最大位置的状态下，所述动触头的动触点与静触头的静触点之间形成第一电气间隙，长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体与过渡部之间形成第二电气间隙，其中第二电气间隙≤1.5 第一电气间隙。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述中间灭弧栅片组从靠近动触头一侧向远离动触头一侧方向发散且呈扇形分布。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述上部灭弧栅片组的灭弧栅片竖直方向依次平行排列设置，所述的下部灭弧栅片组的灭弧栅片水平方向依次平行排列设置，且上部灭弧栅片组和下部灭弧栅片组互相垂直。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述上部灭弧栅片组和下部灭弧栅片组远离动触头一侧的端头连线呈直线，所述中间灭弧栅片组远离动触头一侧的端头连线呈光滑曲线，所述中间灭弧栅片组远离动触头一侧的端头两侧连线分别和上部灭弧栅片组及下部灭弧栅片组远离动触头一侧的端头连线的衔接处为光滑过渡。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述动触头引弧片和静触头引弧片的数量各为1枚，所述灭弧栅片组的总数量为40～60片。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述上部灭弧栅片组的灭弧栅片数量在10～20枚之间，所述中部灭弧栅片组的灭弧栅片数量为15枚，所述底部灭弧栅片组的灭弧栅片数量在15～25枚之间。

本实用新型由于采用了上述结构，具有的有益效果：

第一、通过在静触头引弧片的中间设置具有向动触头打开方向凸起的过渡部，使得静触点表面的电弧可被快速引导进入断路器的灭弧室，有效地避免分断时触点之间重击穿，提高断路器的灭弧效果。

第二、断路器分断时，在所述动触头向上打开至最大位置的状态下，所述动触头引弧片延伸体的长脚“∪”形结构将大大加强此处的电场强度，将更有利于将电弧引至灭弧室内，拉长电弧的长度，提高电弧电压，将大幅提高分断能力。

第三、断路器分断时，在所述动触头向上打开至最大位置的状态下，所述动触头的动触点与静触头的静触点之间形成第一电气间隙（开距），长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体与过渡部之间形成第二电气间隙，其中所述第二电气间隙小于等于1.5倍的第一电气间隙，提升断路器的分断性能。

第四、改变灭弧室中灭弧栅片的布局，采用灭弧栅片横向间隔排列的上部灭弧栅片组和灭弧栅片竖向间隔排列的下部灭弧栅片组及呈扇形间隔排列的中间灭弧栅片组，尽可能增加灭弧栅片数量，提高空间利用率，使得断路器在高电压使用环境中进一步有效对触点断开时产生的电弧拉长、分断、熄灭，从而提升断路器的分断性能。

附图说明

图1为本实用新型所述断路器的触头系统和灭弧栅片布局图。

图2为本实用新型所述灭弧栅片组的结构示意图。

图中：1.基座；2.静触头、21.静触板、22.静触点；3.动触头、31.自由端、311.引弧部、32.动触点；4.灭弧室、41.动触头引弧片、411.动触头引弧片主体、412.动触头引弧片延伸体、4121.底部、42.灭弧栅片组、421.上部灭弧栅片组、422.中间灭弧栅片组、423.下部灭弧栅片组、43.静触头引弧片、431.第一直段、432.凸起段、4321.小圆弧段、4322.斜边、433.第二直段。

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。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。

在塑料外壳式断路器中，通常含有用于每一极的至少一个固定接触部分(例如静触头)和至少一个可动接触部分(例如动触头)，在断路器的闭合/断开时，固定接触部分与可动接触部分相互连接或相互断开，同时设置有一个灭弧装置和一套操作机构，所述灭弧装置用于熄灭可动接触部分断开时产生的电弧，所述操作机构用于操作可动接触部分的运动，以驱动可动接触部分与固定接触部分连接或断开。

本实用新型涉及该类断路器中的固定接触部分、可动接触部分和灭弧装置，具体的，如图1所示，本实用新型提供一种断路器的触头灭弧系统，所述的断路器包括基座1和设置在该基座1上的触头灭弧系统，所述的触头灭弧系统包括灭弧室4和触头系统。所述的触头系统包括相互配合的静触头2和动触头3，所述动触头3位于所述静触头2的上方且相对于静触头2转动，实现与静触头2接触或分离从而控制断路器电路的通断。所谓的动触头3相对于静触头2转动是指所述的动触头3一端相对于基座1转动设置，而另一端为自由端31，整根动触头3绕着枢置点转动。

具体的，如图1所示，所述基座1大体呈平板状，所述静触头2固设于基座1的上表面，所述灭弧室4的下端固设于基座1上，且静触头2的一部分探入灭弧室4中且位于灭弧室4的下方，而静触头2上的与动触头3接触或分离的静触板21位于灭弧室4的一侧，动触头3位于静触头2的静触板21的上方并与灭弧室4相对，动触头3的自由端31能在操作机构的操作下与静触头2的静触板21接触或分离，以实现低压断路器的闭合与断开。所述动触头3的自由端31和静触头2的静触板21相接触的部分分别设有动触点32和静触点22。

更具体的，如图1并结合图2所示，所述灭弧室4包括动触头引弧片41和一组由多枚灭弧栅片排列构成的大致呈“Γ”状的灭弧栅片组42及静触头引弧片43，所述的灭弧栅片组42设有灭弧栅片横向间隔排列的上部灭弧栅片组421和灭弧栅片竖向间隔排列的下部灭弧栅片组423及设置在上部灭弧栅片组421和下部灭弧栅片组423之间的灭弧栅片呈扇形间隔排列的中间灭弧栅片组422。所述的上部灭弧栅片组421和下部灭弧栅片组423及中间灭弧栅片组422都采用金属材料制成，例如铁。

请继续参阅图1，所述的动触头引弧片41设置在上部灭弧栅片组421的端部，包括动触头引弧片主体411和自所述动触头引弧片主体411向下延伸的动触头引弧片延伸体412；优选的，所述动触头引弧片主体411与上部灭弧栅片组421平行，所述动触头引弧片延伸体412为呈长脚“∪”形的向下延伸体。所述动触头3的自由端31设有引弧部311，所述动触头引弧片41的长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体412与所述引弧部311相对应。所述断路器分断时，也就是在所述动触头3向上打开至最大位置的状态下，长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体412与所述引弧部311相对应。所述动触头引弧片41的长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体412与所述引弧部311之间能够形成电流路径。并且长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体412的“∪”形结构将大大加强此处的电场强度，将更有利于将电弧引至灭弧室内，拉长电弧的长度，提高电弧电压，将大幅提高分断能力。

请继续参阅图1和图2，所述上部灭弧栅片组421设置在灭弧室4上方，所述下部灭弧栅片组423设置在灭弧室4下方，且所述下部灭弧栅片组423与上部灭弧栅片组421在水平方向错开设置。也就是上部灭弧栅片组421没有设置在下部灭弧栅片组423的正上方。优选的实施例中，所述上部灭弧栅片组421的灭弧栅片竖直方向依次平行排列设置，所述的下部灭弧栅片组423的灭弧栅片水平方向依次平行排列设置，且上部灭弧栅片组421和下部灭弧栅片组423互相垂直。所述中间灭弧栅片组422的灭弧栅片从靠近动触头一侧向远离动触头一侧方向发散且呈扇形分布。具体的，所述上部灭弧栅片组421和下部灭弧栅片组423远离动触头3一侧的端头连线均呈直线，所述中间灭弧栅片组422远离动触头3一侧的端头连线呈光滑曲线，所述中间灭弧栅片组422远离动触头3一侧的端头两侧连线分别和上部灭弧栅片组421及下部灭弧栅片组423远离动触头3一侧的端头连线的衔接处为光滑过渡。

请继续参阅图1，所述静触头引弧片43设置在下部灭弧栅片组423的底部，一端与静触头2的静触板21端部固定连接，另一端向下倾斜并延伸至下部灭弧栅片组423的底部下方，并与下部灭弧栅片组423平行，中间具有向动触头3打开方向凸起的过渡部。所述过渡部包括与下部灭弧栅片组423的靠近静触头2一侧的端头连线呈30º～50º夹角的斜边。具体的，所述静触头引弧片43的一端为第一直段431、中间的过渡部为呈三角形状的凸起段432、另一端为第二直段433。所述的第一直段431与静触板21的端部固定并延伸至静触点22，所述第二直段433置于下部灭弧栅片组423的下方且与下部灭弧栅片组423平行。所述凸起段432置于第一直段431与第二直段433之间，具体包括位于中间顶部的小圆弧段4321以及从小圆弧段4321两端开始分别向第一直段431与第二直段433延伸并分别连接第一直段431与第二直段433的两条斜边。所述凸起段432的小圆弧段4321在竖直方向的高度高于静触点22在竖直方向的高度，所述第二直段433竖直方向的高度低于静触点22在竖直方向的高度。所述静触头引弧片43的第二直段433置于下部灭弧栅片组423下方且平行。三角形状的凸起段432在靠近下部灭弧栅片组423侧的斜边4322与下部灭弧栅片组423的靠近静触头2一侧的端头连线形成夹角D，所述夹角D在30º～50º范围之间，优先选择为45º，有利于电弧的转移和灭弧栅片对电弧的切割。断路器分闸时，在所述动触头3向上打开至最大位置的状态下，所述的动触点32与静触点22之间形成形成第一电气间隙，长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体与过渡部之间形成第二电气间隙，其中所述第二电气间隙小于等于1.5倍的第一电气间隙。

所述动触头引弧片41和静触头引弧片43的数量各为1枚，所述灭弧栅片组42的灭弧栅片总数量在40～60枚之间，优选的，所述上部灭弧栅片组421的灭弧栅片数量在10～20枚之间，所述中部灭弧栅片组422的灭弧栅片数量为15枚，所述底部灭弧栅片组423的灭弧栅片数量在15～25枚之间。

上述优选的实施例中，所述上部灭弧栅片组421的灭弧栅片竖直方向依次平行排列设置，所述下部灭弧栅片组423的灭弧栅片水平方向依次平行排列设置，当然还可以有其它的实施例，如上部灭弧栅片组421的灭弧栅片均与竖直线呈一个角度倾斜依次平行排列设置而不是竖直方向依次平行排列设置，也就是灭弧栅片从竖直位置逆时针偏转倾斜一定角度，此角度范围一般为10º～45º之间。同样下部灭弧栅片组423的灭弧栅片也可以均与水平线呈一个角度倾斜依次平行排列设置而不是水平方向依次平行排列设置，也就是灭弧栅片从水平位置顺时针偏转倾斜一定角度，此角度范围一般为10º～45º之间。

Claims (10)

1.一种优化的断路器的触头灭弧系统，包括灭弧室和触头系统，所述的触头系统包括动触头和静触头，所述动触头和静触头通过接触或分离控制断路器电路的通断；所述灭弧室包括一组灭弧栅片组；所述的灭弧栅片组包括灭弧栅片横向间隔排列的上部灭弧栅片组和灭弧栅片竖向间隔排列的下部灭弧栅片组；所述动触头和静触头相接触的部分分别设有动触点和静触点，其特征在于: 所述灭弧室还包括静触头引弧片，所述的静触头引弧片一端延伸至静触点并与静触头固定连接，另一端延伸至下部灭弧栅片组下方，中间具有向动触头打开方向凸起的过渡部。

2.根据权利要求1所述的一种优化的断路器的触头灭弧系统，其特征在于所述的过渡部包括与下部灭弧栅片组的靠近静触头一侧的端头连线呈30º～50º夹角的斜边。

3.根据权利要求1所述的一种优化的断路器的触头灭弧系统，其特征在于所述的灭弧栅片组还包括设置在上部灭弧栅片组和下部灭弧栅片组之间的呈扇形间隔排列的中间灭弧栅片组。

4.根据权利要求3所述的一种优化的断路器的触头灭弧系统，其特征在于所述的灭弧室还包括设置在上部灭弧栅片组的端部的动触头引弧片，所述的动触头引弧片包括动触头引弧片主体和自所述动触头引弧片主体向下延伸的动触头引弧片延伸体，所述动触头引弧片主体与上部灭弧栅片组平行，所述动触头引弧片延伸体呈长脚“∪”形，在所述动触头向上打开至最大位置的状态下，长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体与所述动触头的引弧部相对应。

5.根据权利要求4所述的一种优化的断路器的触头灭弧系统，其特征在于断路器分闸时，在所述动触头向上打开至最大位置的状态下，所述动触头的动触点与静触头的静触点之间形成第一电气间隙，长脚“∪”形的动触头引弧片延伸体与过渡部之间形成第二电气间隙，其中第二电气间隙≤1.5 第一电气间隙。

6.根据权利要求3所述的一种优化的断路器的触头灭弧系统，其特征在于所述中间灭弧栅片组从靠近动触头一侧向远离动触头一侧方向发散且呈扇形分布。

7.根据权利要求3所述的一种优化的断路器的触头灭弧系统，其特征在于所述上部灭弧栅片组的灭弧栅片竖直方向依次平行排列设置，所述的下部灭弧栅片组的灭弧栅片水平方向依次平行排列设置，且上部灭弧栅片组和下部灭弧栅片组互相垂直。

8.根据权利要求3所述的一种断路器的触头灭弧系统，其特征在于所述上部灭弧栅片组和下部灭弧栅片组远离动触头一侧的端头连线呈直线，所述中间灭弧栅片组远离动触头一侧的端头连线呈光滑曲线，所述中间灭弧栅片组远离动触头一侧的端头两侧连线分别和上部灭弧栅片组及下部灭弧栅片组远离动触头一侧的端头连线的衔接处为光滑过渡。

9.根据权利要求4所述的一种断路器的触头灭弧系统，其特征在于所述动触头引弧片和静触头引弧片的数量各为1枚，所述灭弧栅片组的总数量为40～60片。

10.根据权利要求9所述的一种断路器的触头灭弧系统，其特征在于所述上部灭弧栅片组的灭弧栅片数量在10～20枚之间，所述中部灭弧栅片组的灭弧栅片数量为15枚，所述底部灭弧栅片组的灭弧栅片数量在15～25枚之间。

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