CN214505418U - 一种灭弧室装置和断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及断路器结构设计技术领域，特别涉及一种灭弧室装置和断路器，其中，灭弧室装置包括外壳和灭弧室组件，所述外壳形成有用于安装灭弧室组件的灭弧室内腔，所述灭弧室组件包括沿水平方向上并排设置在灭弧室内腔内的若干灭弧片、引弧片以及位于灭弧片下方位置的产气片，所述灭弧室组件还包括并排设置于灭弧片上方位置且与水平线呈一定角度倾斜设置的若干灭焰片以及位于灭焰片上方位置的至少两层网板，层层吸收阻挡电弧，吸收游离的电离子，达到电弧零飞弧目的，同时栅片灭弧和气吹灭弧两种方式的结合，既能对电弧产生冷却作用，又能对电弧产生驱动力，加快灭弧速度。

Description

一种灭弧室装置和断路器

技术领域

本实用新型涉及断路器结构设计技术领域，特别涉及一种灭弧室装置和断路器。

背景技术

随着光伏、风电等绿能市场需求量与日俱增及用户的要求不断提升，对于逆变系统中重要组成部分的万能式断路器提出更高的要求。电流经逆变器将直流转成交流，此时万能式断路器可用来分配电能和保护线路使电源设备免受过载、欠压、短路、单相接地等故障的危害，为了有效降低配电系统的空间和成本，额定工作电压需求也从AC690V提升至AC1140V，对灭弧系统有极高的要求，增加了产品的开发难度，传统的万能式断路器，灭弧仍以栅片灭弧为主，为了增大电弧驱动力，简单在灭弧室中间层使用灭弧片隔板，依靠灭弧室与大气压差进行增压和灭焰，对于AC1140V灭弧系统效果不佳，导致电弧进入灭弧片内的速度较慢、且灭弧片的电弧分压能力较差，短路后绝缘下降，介质恢复强度不足，分断时未能快速熄灭电弧，或是电弧出现复合现象，除此之外弧焰在垂直方向上并无遮挡，无法达到电弧零飞弧的效果，高电压下线路一旦出现短路现象，产生的短路电流具有巨大的能量，存在很大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种灭弧室装置和断路器，通过在灭弧片上方增设若干灭焰片以及至少两层网板，层层吸收阻挡电弧，吸收电离状态的游离金属粒子，实现零飞弧性能。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种灭弧室装置，包括外壳和灭弧室组件，所述外壳形成有用于安装灭弧室组件的灭弧室内腔，所述灭弧室组件包括沿水平方向上并排设置在灭弧室内腔内的若干灭弧片、引弧片以及位于灭弧片下方位置的产气片，所述灭弧室组件还包括并排设置于灭弧片上方位置且与水平线呈一定角度倾斜设置的若干灭焰片以及位于灭焰片上方位置的至少两层网板。

进一步的，所述网板有两层，分别为第一网板和位于第一网板下方的第二网板，第一网板和第二网板的网孔为菱形网孔，在俯视视野下，所述第一网板的菱形网孔和第二网板的菱形网孔交错分布，且菱形网孔的长对角线方向是相交的。

进一步的，在俯视视野下，所述第一网板的菱形网孔和第二网板的菱形网孔的长对角线方向是相垂直的。

进一步的，所述灭焰片与水平线呈60°内嵌形成于所述外壳内部上端。

进一步的，所述灭焰片与灭弧片之间设置有互相平行的第一隔弧板和第二隔弧板，所述第二隔弧板位于第一隔弧板的下方位置，第一隔弧板和第二隔弧板上均形成有网孔。

进一步的，所述第一隔弧板的网孔和第二隔弧板的网孔交错设置。

进一步的，所述灭弧片数量为15片，厚度为2.5mm，且所述灭弧片外表面镀有镍层，所述灭弧片形状是V形，其开口方向背向所述灭焰片，且每两片等距间隔交错设置。

进一步的，若干灭弧片中，在背离引弧片的一端设置有挡弧板，所述挡弧板设有二个，分别位于最外端的灭弧片的两侧并通过搭配卡扣结构与所述外壳固定扣接。

进一步的，所述产气片的厚度1.7cm～2.0cm，所述产气片下段为长条状的支撑部，所述支撑部搭配卡扣结构与所述外壳固定扣接，所述产气片上段为与所述支撑部呈45°倾斜折弯的折弯部，并与灭弧片的V型倾斜部平行。

进一步的，所述外壳1包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳通过铆钉与所述第二外壳铆接固定。

本实用新型还公开了一种断路器，其设有上述的灭弧室装置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型解决传统万能式断路器单一的灭弧能力，通过并排设置于灭弧片上方位置且与水平方向呈一定角度倾斜设置的若干灭焰片以及位于灭焰片上方位置的至少两层网板，层层吸收阻挡电弧，消除电离状态的游离金属粒子，实现零飞弧性能，同时栅片灭弧和气吹灭弧两种方式的结合，既能对电弧产生冷却作用，又能对电弧产生驱动力，加快灭弧速度。

附图说明

图1是本实用新型所述灭弧室装置主视图；

图2是本实用新型所述灭弧室装置剖视图；

图3是本实用新型所述灭弧室装置爆炸示意图；

图4是本实用新型所述灭弧室装置的网板示意图；

图5是本实用新型所述灭弧室装置的隔弧板示意图；

图6是本实用新型所述灭弧室装置的产气片示意图。

图中：1、外壳，2、第一外壳，3、第二外壳，4、灭焰片，5、第一网板，6、第二网板，7、灭弧片，71、V形倾斜部，8、挡弧板，9、产气片，91、折弯部,92、支撑部，10、引弧片，11、第一隔弧板，12、第二隔弧板，13、铆钉。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参阅图1-6所示，作为本实用新型的优选实施例，提供一种灭弧室装置，包括外壳1和灭弧室组件，所述外壳1形成有用于安装灭弧室组件的灭弧室内腔，如图2所示，附图中X轴与Y轴位于水平方向上且互相垂直，Z轴为垂直于X轴和Y轴组成的水平面的竖直方向；所述灭弧室组件包括沿水平方向上并排设置在灭弧室内腔内的若干灭弧片7、引弧片10以及位于灭弧片7下方位置的产气片9，所述灭弧室组件还包括并排设置于灭弧片7上方位置且与水平方向呈一定角度倾斜设置的若干灭焰片4以及位于灭焰片4上方位置的至少两层网板，通过所述两层网板与所述灭焰片4的结合，层层吸收阻挡电弧，消除电离状态的游离金属粒子，实现零飞弧性能。

优选地，如图4所示，所述网板有两层，分别为第一网板5和位于第一网板5下方的第二网板6，第一网板5和第二网板6的网孔为菱形网孔，在俯视视野下，所述第一网板5的菱形网孔和第二网板6的菱形网孔交错分布，即第一网板5的菱形网孔的中心点与第二网板6的菱形网孔的中心点不重合。如此设置，能够增大压差，有利于加快电弧熄灭，当然的，在其他实施例中，所述第一网板5和第二网板6的网孔的网孔可以是其他形状，只是不能大量地消除电离状态的游离金属粒子，降低灭弧的效果。

优选地，参照图4所示，所述第一网板5的菱形网孔的长对角线方向为Y轴，第二网板6的菱形网孔的长对角线方向为X轴，所述第一网板5的菱形网孔和第二网板6的菱形网孔的长对角线方向互相垂直，如此设置能将电离状态的游离金属粒子气体压制成高压气体，形成压差，当压力一定时有利于气体的瞬间释放，从而达到最快的灭弧速度，当然的，在其他实施例中，所述第一网板5的菱形网孔和第二网板6的菱形网孔的长对角线方向可以只是相交而不互相垂直的，只是灭弧速度会有所下降。

优选地，如图2-3所示，所述灭焰片4与水平线呈60°，吸收阻挡掉大部分电弧的同时将剩余电弧按照规定的线路方向有序导向至所述网板，当然的，在其他实施例中，所述灭焰片4与水平线可以大于60°，只是在效果上可能较差。

优选地，所述灭焰片4内嵌形成于所述外壳1内部上端，与外壳1一体装配成型，如通过模具一体注塑成型等，减少零部件数量，降低装配难度，当然的，在其他实施例中，所述灭焰片4也可拆卸的安装在外壳1内部上端，只是增加零部件数量，不易于装配。

优选地，如图5所示，所述灭焰片4与灭弧片7之间设置有互相平行的第一隔弧板11和第二隔弧板12，所述第二隔弧板12位于第一隔弧板11的下方位置，第一隔弧板11和第二隔弧板12上均形成有网孔，其中第一隔弧板11的网孔直径是3.0cm,第二隔弧板12的网孔直径是3.5cm,从而增大压差，有利于电弧快速熄灭。

优选地，所述第一隔弧板11的网孔和第二隔弧板12的网孔交错设置，能够进一步增大压差，继续加快电弧的熄灭速度，防止电弧气体复合，其中第二隔弧板12长于第一隔弧板11，一方面是为了与外壳1适配，另一方面是保证灭弧室内腔能被所述第二隔弧板12和所述第一隔弧板11分开成互相隔绝的三个空间，以此形成具有压差的灭弧室内腔，而第二隔弧板12远离引弧板一侧设有长槽及圆槽，目的是增大其排气率至30％,使前端动静触头刚分开电弧能迅速被引入引弧片10内，当然的，在其他实施例中，所述第二隔弧板12与第一隔弧板11的网孔也可以是相通对齐的，只是灭弧室内腔压差变小，从而降低引弧灭弧效率。

优选地，所述灭弧片7数量为15片，厚度为2.5mm，且所述灭弧片7外表面镀有镍层，增强灭弧片7硬度的同时提高灭弧片7耐侵蚀性和承压能力，等距设置能够将进入灭弧室的电弧分割，加快灭弧速度，可以增大气体的流动，形成吹弧，使腔体的导弧能力增加，具体的，所述灭弧片7形状是V形，其开口方向背向所述灭焰片4，且每两片等距间隔交错设置，使电弧电流产生的磁通路径发生畸变，产生电弧拉向灭弧片7的吸力，使得电弧快速进入灭弧片7被分割成许多串联短弧，当然的，在其他实施例中，所述灭弧片7可以是U形或者其他形状，能够达到很好的引弧灭弧作用即可。

优选地，若干灭弧片7中，在背离引弧片10的一端设置有挡弧板8，用于阻挡电弧，改变电弧运动路径，使电弧有规律沿中间通道路径快速进入灭弧室内腔。

优选地，挡弧板8设有二个，分别位于最外端的灭弧片7的两侧并通过搭配卡扣结构与所述外壳1固定扣接，具体的，所述挡弧板8通过一侧延伸出2个卡扣与外壳1卡扣连接，安装方便，当然的，在其他实施例中，所述挡弧板8可以是3个以上卡扣，只是装配起来更加麻烦。

优选地，所述产气片9的厚度1.7cm～2.0cm，所述产气片9下段为长条状的支撑部92，所述支撑部92搭配卡扣结构与所述外壳1固定扣接，所述产气片9上段为与所述支撑部92呈45°倾斜折弯的折弯部91，并与灭弧片7的V型倾斜部71平行，具体的，产气片9为PA46材质，当电弧高温通过时产气，迅速带走电弧进入引弧片10，防止电弧回流，同时支撑部92沿X轴方向设置有4个与所述外壳1扣接的卡扣，卡扣位置有开槽，四个卡扣过定义配合，扣入时沿开槽一侧变形，方便组入，以保证安装稳定性，当然的，在其他实施例中，所述支撑部92可以通过其他方式与外壳1固定连接，只要达到装配稳定即可。

优选地，所述外壳1包括第一外壳2和第二外壳3，所述第一外壳2通过铆钉13与所述第二外壳3铆接固定，整体结构紧凑，零部件较少，装配简单，当然的，在其他实施例中，所述第一外壳2和第二外壳3也可以通过螺栓螺母配合的方式实现连接固定，只是稳定效较差，且零部件较多，不易于装配。

本实用新型还公开了一种断路器，其设有上述的灭弧室装置。

本实用新型的工作原理：

外壳1以BMC-5绝缘材料一体式成型防止电气击穿，当线路上出现短路故障时，断路器应切断短路电流，即动、静触头要分开，此时将产生高能量的短路电弧，通过灭弧室的栅片灭弧和气吹灭弧相结合的方式，既能对电弧产生冷却作用，又能对电弧产生驱动力，加快灭弧速度，在前端挡弧板8的导向引流作用下，能够缩短电弧的运动路径，加快电弧进入腔体的速度，当高温电弧通过产气片9时，产气片9产气及腔体内第二隔弧板12和第一隔弧板11交错布置，进一步增大压差，加快电弧进入灭弧片7内的速度，有利于加快电弧熄灭，防止电弧气体复合，第二隔弧板12远离引弧片10一侧设有长槽及圆槽且长于第一隔弧板11，增大其排气率至30％,使前端动静触头刚分开电弧能迅速被引入引弧片10内，经引弧片10分压作用，切割成串联短弧，最后通过与水平线呈60°设置的灭焰片4，且灭焰片4与第一隔弧板11、第二隔弧板12之间还有一段缓冲空间，经灭焰片4的二次隔挡，吸收阻挡掉大部分电弧，再将剩余电弧按照规定的线路方向有序导向至菱形网孔互相交错的第一网板5、第二网板6，层层吸收阻挡电弧，消除电离状态的游离金属粒子，实现零飞弧性能。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种灭弧室装置，包括外壳和灭弧室组件，所述外壳形成有用于安装灭弧室组件的灭弧室内腔，所述灭弧室组件包括沿水平方向上并排设置在灭弧室内腔内的若干灭弧片、引弧片以及位于灭弧片下方位置的产气片，其特征在于：所述灭弧室组件还包括并排设置于灭弧片上方位置且与水平线呈一定角度倾斜设置的若干灭焰片以及位于灭焰片上方位置的至少两层网板。

2.根据权利要求1所述的灭弧室装置，其特征在于：所述网板有两层，分别为第一网板和位于第一网板下方的第二网板，第一网板和第二网板的网孔为菱形网孔，在俯视视野下，所述第一网板的菱形网孔和第二网板的菱形网孔交错分布，且所述第一网板的菱形网孔和第二网板的菱形网孔的长对角线方向是相垂直的。

3.根据权利要求1或2所述的灭弧室装置，其特征在于：所述灭焰片与水平线呈60°内嵌形成于所述外壳内部上端。

4.根据权利要求1所述的灭弧室装置，其特征在于：所述灭焰片与灭弧片之间设置有互相平行的第一隔弧板和第二隔弧板，所述第二隔弧板位于第一隔弧板的下方位置，第一隔弧板和第二隔弧板上均形成有网孔。

5.根据权利要求4所述的灭弧室装置，其特征在于：所述第一隔弧板的网孔和第二隔弧板的网孔交错设置。

6.根据权利要求1所述的灭弧室装置，其特征在于：所述灭弧片数量为15片，厚度为2.5mm，且所述灭弧片外表面镀有镍层，所述灭弧片形状是V形，其开口方向背向所述灭焰片，且每两片等距间隔交错设置。

7.根据权利要求1所述的灭弧室装置，其特征在于：若干灭弧片中，在背离引弧片的一端设置有挡弧板，所述挡弧板设有二个，分别位于最外端的灭弧片的两侧并通过搭配卡扣结构与所述外壳固定扣接。

8.根据权利要求1所述的灭弧室装置，其特征在于：所述产气片的厚度1.7cm～2.0cm，所述产气片下段为长条状的支撑部，所述支撑部搭配卡扣结构与所述外壳固定扣接，所述产气片上段为与所述支撑部呈45°倾斜折弯的折弯部，并与所述灭弧片的V型倾斜部平行。

9.根据权利要求1所述的灭弧室装置，其特征在于：所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳通过铆钉与所述第二外壳铆接固定。

10.一种断路器，其特征在于：设有权利要求1-9任意一项所述的灭弧室装置。

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