CN216084772U - 一种小型直流快速断路器快速灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型直流快速断路器快速灭弧装置，包括主导电排、动触头、静触头、灭弧罩、第一励磁线圈、第二励磁线圈、励磁铁芯、主引弧排、第一导磁块、第二导磁块、第一导磁板以及第二导磁板，其中，所述第一励磁线圈、所述第二励磁线圈设置在所述主导电排上，且均连接于所述主引弧排；二者中心设有同一个励磁铁芯；所述励磁铁芯两端分别设置所述第一导磁块和所述第二导磁块；所述动触头可转动铰接于所述主导电排上。本实用新型利用金属栅片切割电流电弧，由于金属栅片采用不对称的三角形缺口，且相邻两个金属栅片之间的三角形缺口呈交错排列，可以将电流电弧拉长，更利于电流电弧的冷却和熄灭。

Description

一种小型直流快速断路器快速灭弧装置

技术领域

本实用新型涉及灭弧器领域。更具体地说，本实用新型涉及一种小型直流快速断路器快速灭弧装置。

背景技术

灭弧是让电弧与固体介质相接触，降低电弧温度，从而加速电弧熄灭，断路器中都需要用到灭弧装置，但是目前的断路器中的灭弧装置普遍存在电弧熄灭效率低、速度慢的问题。

实用新型内容

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种小型直流快速断路器快速灭弧装置，包括主导电排、动触头、静触头、灭弧罩、第一励磁线圈、第二励磁线圈、励磁铁芯、主引弧排、第一导磁块、第二导磁块、第一导磁板以及第二导磁板，

其中，所述第一励磁线圈、所述第二励磁线圈设置在所述主导电排上，且所述第一励磁线圈、所述第二励磁线圈均连接于所述主引弧排；所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈的中心设有同一个励磁铁芯，且所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈彼此相互绝缘隔离；所述励磁铁芯两端分别设置所述第一导磁块和所述第二导磁块，其中所述第一导磁块和所述第一导磁板连接，所述第二导磁块和所述第二导磁板连接；第一导磁板以及第二导磁板，分别面贴设置在所述灭弧罩表面；

所述动触头可转动铰接于所述主导电排上，所述动触头和所述静触头在外部分/合闸操作机构的推动下可接通/分断；

所述静触头和所述主引弧排置于所述灭弧罩中。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述静触头包括静引弧排、静导电排以及静触头银点，所述静导电排连接于所述灭弧罩，所述静触头银点设置在所述静导电排上，所述静引弧排连接于所述静触头银点，其中，在外部分/合闸操作机构的推动下，所述静触头银点与所述动触头可接通/分断。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述主引弧排包括子引弧排和主导电排，其中所述子引弧排连接于所述主导电排。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述灭弧罩包括：

第一灭弧罩壳以及第二灭弧罩壳，二者对称设置，所述第一灭弧罩壳和所述第二灭弧罩壳连通共同形成中空空间；

所述第一导磁板、所述第一导磁块以及所述第二导磁板、所述第二导磁块，分别面贴设置在所述第一灭弧罩壳表面、第二灭弧罩壳表面；以及

所述第一灭弧罩壳、所述第二灭弧罩壳内均对称轴设置两组灭弧栅片，两组灭弧栅片相距一定距离，形成灭弧通道；每组所述灭弧栅片包括若干个灭弧栅片，每个所述灭弧栅片倾斜安装在所述第一灭弧罩壳或所述第二灭弧罩壳的内壁；

其中，每个所述灭弧栅片由金属栅片和绝缘栅片叠合而成，所述灭弧栅片上开设缺口。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述中空空间顶部设置有挡弧板，其位于所述灭弧通道上方。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述金属栅片一侧安装于所述第一灭弧罩壳内壁或所述第二灭弧罩壳的内壁，另一侧具有三角形缺口，所述三角形缺口呈不对称设置。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述绝缘栅片包括彼此连接的上绝缘栅片和下绝缘栅片，所述下绝缘栅片远离所述上绝缘栅片的一侧具有类U型缺口，所述金属栅片与所述下绝缘栅片面贴叠加，且所述下绝缘栅片4322 的所述类U型缺口与所述金属栅片的所述三角形缺口部分重合。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，相邻两个所述金属栅片的三角形缺口交错设置。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，沿着电流电弧在所述灭弧通道中的移动方向，所述金属栅片的宽度依次增大，且相应于每个所述金属栅片的所述上绝缘栅片和所述下绝缘栅片的宽度也依次增大。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，沿着电流电弧在所述灭弧通道中的移动方向，所述灭弧栅片与所述第一灭弧罩壳以及所述第二灭弧罩壳倾斜设置，且呈锐角设置。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型的小型直流快速断路器快速灭弧装置，开关在分断过载或短路电流时，动触头和静触头之间产生电弧，电弧电流依次从静触头→主引弧排→第一励磁线圈和第二励磁线圈→主导电排流过，形成磁路，磁化第一励磁线圈和第二励磁线圈中心的励磁铁芯，再通过第一导磁块和第二导磁块将磁场导向第一导磁板和第二导磁板，使第一导磁板11 和第二导磁板12之间形成磁场，快速将分断的电流电弧引入所述第一灭弧罩壳和所述第二灭弧罩壳连通共同形成中空空间中，电流电弧从而被所述金属栅片切割，由于金属栅片采用不对称的三角形缺口，且相邻两个金属栅片之间的三角形缺口呈交错排列，可以将电流电弧拉长，更利于电流电弧的冷却和熄灭。

2、本实用新型的小型直流快速断路器快速灭弧装置中，灭弧栅片采用金属栅片和绝缘栅片叠合方式，电流电弧先进入金属栅片分割成短弧，通过绝缘栅片可加快电弧冷却，金属栅片和绝缘栅片堆层与底边形成30度夹角，利于电流电弧进入栅片之间，使灭弧罩体积更小。

3、本实用新型的小型直流快速断路器快速灭弧装置中，灭弧罩顶部设有挡弧板，利于电弧熄灭和向上方外部电弧飞出。

4、本实用新型的小型直流快速断路器快速灭弧装置中，所述第一灭弧罩壳或所述第二灭弧罩壳中，两组灭弧栅片下部为八字形空腔，利于引弧排将电弧拉长引入灭弧栅片。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型中小型直流快速断路器快速灭弧装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型中小型直流快速断路器快速灭弧装置的截面示意图。

图3为本实用新型中静触头的结构示意图。

图4为本实用新型中主引弧排的结构示意图。

图5为本实用新型中灭弧罩中沿着电流电弧在所述灭弧通道中的移动方向，每组灭弧栅片的结构示意图。

图6为本实用新型中金属栅片的结构示意图。

图7为本实用新型中绝缘栅片的结构示意图。

图8为本实用新型中绝缘栅片的截面示意图。

说明书附图标记说明：主导电排1、动触头2、静触头3、灭弧罩4、第一励磁线圈5、第二励磁线圈6、励磁铁芯7、主引弧排8、第一导磁块9、第二导磁块10、第一导磁板 11以及第二导磁板12；

静引弧排301、静导电排302以及静触头银点303；

子引弧排801和主导电排802；

第一灭弧罩壳41、第二灭弧罩壳42、灭弧栅片43、挡弧板45、灭弧通道44；

金属栅片431、绝缘栅片432；上绝缘栅片4321和下绝缘栅片4322。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-8所示，本实用新型的一种小型直流快速断路器快速灭弧装置，包括主导电排 1、动触头2、静触头3、灭弧罩4、第一励磁线圈5、第二励磁线圈6、励磁铁芯7、主引弧排8、第一导磁块9、第二导磁块10、第一导磁板11以及第二导磁板12，

其中，所述第一励磁线圈5、所述第二励磁线圈6设置在所述主导电排1上，且所述第一励磁线圈5、所述第二励磁线圈6均连接于所述主引弧排8；所述第一励磁线圈5和所述第二励磁线圈6的中心设有同一个励磁铁芯7，且所述第一励磁线圈5和所述第二励磁线圈6彼此相互绝缘隔离；所述励磁铁芯7两端分别设置所述第一导磁块9和所述第二导磁块10，其中所述第一导磁块9和所述第一导磁板11连接，所述第二导磁块10和所述第二导磁板12连接；第一导磁板9以及第二导磁板11，分别面贴设置在所述灭弧罩4表面；

所述动触头2可转动铰接于所述主导电排1上，所述动触头2和所述静触头3在外部分/合闸操作机构的推动下可接通/分断；

所述静触头3和所述主引弧排8置于所述灭弧罩4中。所述静触头3包括静引弧排301、静导电排302以及静触头银点303，所述静导电排302连接于所述灭弧罩4，所述静触头银点303设置在所述静导电排302上，所述静引弧排301连接于所述静触头银点303，其中，在外部分/合闸操作机构的推动下，所述静触头银点303与所述动触头2可接通/分断。

所述主引弧排8包括子引弧排801和主导电排802，其中所述子引弧排801连接于所述主导电排802。

上述实施方案中，开关在分断过载或短路电流时，所述动触头2和所述静触头3之间产生电弧，电弧电流从所述静触头3→所述主引弧排8→所述第一励磁线圈5和所述第二励磁线圈6→所述主导电排1流过，形成磁路，磁化所述第一励磁线圈5和所述第二励磁线圈6中心的所述励磁铁芯7，再通过所述第一导磁块9和所述第二导磁块10将磁场导向所述第一导磁板11和所述第二导磁板12，使所述第一导磁板11和所述第二导磁板12 之间形成磁场，所述第一导磁板11为磁场“+”极，所述第二导磁板12为磁场“-”极，吸引电弧更快的进入所述灭弧罩4中。当电弧电流方向反向时，也可以有效的在第一导磁板11和第二导磁板12之间形成磁场，所述第一导磁板11为磁场“-”极，所述第二导磁板12为磁场“+”极，将电弧快速引入灭弧罩中。所述动触头2和所述静触头3之间电弧被所述引弧排301和引弧排801引入所述灭弧罩4并拉长，在第一导磁板11和第二导磁板12磁场共同作用下，将电弧快速引入两组灭弧栅片之间，使电弧快速冷却和熄灭。

所述第一导磁块9、第二导磁块10、第一导磁板11和第二导磁板12为软磁性金属板。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述灭弧罩4包括：

第一灭弧罩壳41以及第二灭弧罩壳42，二者对称设置，所述第一灭弧罩壳41和所述第二灭弧罩壳42连通共同形成中空空间；

所述第一导磁板11、所述第一导磁块9以及所述第二导磁板12、所述第二导磁块10，分别面贴设置在所述第一灭弧罩壳41表面、第二灭弧罩壳42表面；以及

所述第一灭弧罩壳41、所述第二灭弧罩壳42内均对称轴设置两组灭弧栅片43，两组灭弧栅片43相距一定距离，形成灭弧通道44；每组所述灭弧栅片43包括若干个灭弧栅片，每个所述灭弧栅片43倾斜安装在所述第一灭弧罩壳41或所述第二灭弧罩壳42的内壁；

其中，每个所述灭弧栅片43由金属栅片431和绝缘栅片432叠合而成，所述灭弧栅片43上开设缺口。

上述实施方案中，分断的电流电弧引入所述第一灭弧罩壳41和所述第二灭弧罩壳42 连通共同形成中空空间中，电流电弧从而被所述金属栅片431切割，由于金属栅片431采用不对称的三角形缺口，且相邻两个金属栅片431之间的三角形缺口呈交错排列，可以将电流电弧拉长，更利于电流电弧的冷却和熄灭。

灭弧栅片43采用金属栅片和绝缘栅片叠合方式，电流电弧先进入金属栅片分割成短弧，通过绝缘栅片可加快电弧冷却。

所述第一灭弧罩壳41和所述第二灭弧罩壳42由绝缘复合材料制成。所述的金属栅片 7为铁磁性金属板，所述绝缘栅片8为绝缘性能优良、耐电弧和产气材料；

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述中空空间顶部设置有挡弧板45，其位于所述灭弧通道44上方。设置所述挡弧板10，利于电弧熄灭和向上方外部电弧飞出。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述金属栅片431一侧安装于所述第一灭弧罩壳41内壁或所述第二灭弧罩壳42的内壁，另一侧具有三角形缺口4311，所述三角形缺口4311呈不对称设置。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述绝缘栅片432包括彼此连接的上绝缘栅片4321和下绝缘栅片4322，所述下绝缘栅片4322远离所述上绝缘栅片4321的一侧具有类U型缺口，所述金属栅片431与所述下绝缘栅片4322面贴叠加，且所述下绝缘栅片4322的所述类U型缺口与所述金属栅片431的所述三角形缺口部分重合，以形成所述灭弧栅片78上的缺口。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，相邻两个所述金属栅片431的三角形缺口交错设置，可以将电流电弧拉长，更利于电流电弧的冷却和熄灭。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述上绝缘栅片4321的厚度大于所述下绝缘栅片4322的厚度，二者连接，在所述下绝缘栅片4322表面形成可容纳所述金属栅片431的容纳面，在这种情况下，将所述金属栅片431 面贴设置在所述下绝缘栅片4322上，且所述金属栅片431与所述下绝缘栅片4322厚度之和等于所述上绝缘栅片4321的厚度，这样可以使得整个灭弧栅片43厚度一致，更为美观。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，所述第一灭弧罩壳41和所述第二灭弧罩壳42的内壁均开设沟槽，以用于安装所述灭弧栅片43，且所述灭弧栅片43用绝缘压条固定在所述沟槽内。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，沿着电流电弧在所述灭弧通道44中的移动方向，所述金属栅片431的宽度依次增大，且相应于每个所述金属栅片431的所述上绝缘栅片4321和所述下绝缘栅片4322的宽度也依次增大。该种情况下，所述第一灭弧罩壳41或所述第二灭弧罩壳42中，两组灭弧栅片43下部为八字形空腔，利于引弧排将电弧拉长引入灭弧栅片。

根据本实用新型的一优选实施例，所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，沿着电流电弧在所述灭弧通道44中的移动方向，所述灭弧栅片43与所述第一灭弧罩壳1以及所述第二灭弧罩壳2倾斜设置，且呈锐角设置。且所述灭弧栅片78与所述第一灭弧罩壳1 以及所述第二灭弧罩壳2的夹角最佳为30°。这样利于电流电弧进入栅片之间，使灭弧罩体积更小。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，包括主导电排、动触头、静触头、灭弧罩、第一励磁线圈、第二励磁线圈、励磁铁芯、主引弧排、第一导磁块、第二导磁块、第一导磁板以及第二导磁板，

其中，所述第一励磁线圈、所述第二励磁线圈设置在所述主导电排上，且所述第一励磁线圈、所述第二励磁线圈均连接于所述主引弧排；所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈的中心设有同一个励磁铁芯，且所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈彼此相互绝缘隔离；所述励磁铁芯两端分别设置所述第一导磁块和所述第二导磁块，其中所述第一导磁块和所述第一导磁板连接，所述第二导磁块和所述第二导磁板连接；第一导磁板以及第二导磁板，分别面贴设置在所述灭弧罩表面；

所述动触头可转动铰接于所述主导电排上，所述动触头和所述静触头在外部分/合闸操作机构的推动下可接通/分断；

所述静触头和所述主引弧排置于所述灭弧罩中。

2.根据权利要求1所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，所述静触头包括静引弧排、静导电排以及静触头银点，所述静导电排连接于所述灭弧罩，所述静触头银点设置在所述静导电排上，所述静引弧排连接于所述静触头银点，其中，在外部分/合闸操作机构的推动下，所述静触头银点与所述动触头可接通/分断。

3.根据权利要求1所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，所述主引弧排包括子引弧排和主导电排，其中所述主引弧排连接于所述主导电排。

4.根据权利要求2所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，所述灭弧罩包括：

第一灭弧罩壳以及第二灭弧罩壳，二者对称设置，所述第一灭弧罩壳和所述第二灭弧罩壳连通共同形成中空空间；

所述第一导磁板、所述第一导磁块以及所述第二导磁板、所述第二导磁块，分别面贴设置在所述第一灭弧罩壳表面、第二灭弧罩壳表面；以及

所述第一灭弧罩壳、所述第二灭弧罩壳内均对称轴设置两组灭弧栅片，两组灭弧栅片相距一定距离，形成灭弧通道；每组所述灭弧栅片包括若干个灭弧栅片，每个所述灭弧栅片倾斜安装在所述第一灭弧罩壳或所述第二灭弧罩壳的内壁；

其中，每个所述灭弧栅片由金属栅片和绝缘栅片叠合而成，所述灭弧栅片上开设缺口。

5.根据权利要求4所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，所述中空空间顶部设置有挡弧板，其位于所述灭弧通道上方。

6.根据权利要求4所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，所述金属栅片一侧安装于所述第一灭弧罩壳内壁或所述第二灭弧罩壳的内壁，另一侧具有三角形缺口，所述三角形缺口呈不对称设置。

7.根据权利要求6所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，所述绝缘栅片包括彼此连接的上绝缘栅片和下绝缘栅片，所述下绝缘栅片远离所述上绝缘栅片的一侧具有类U型缺口，所述金属栅片与所述下绝缘栅片面贴叠加，且所述下绝缘栅片的所述类U型缺口与所述金属栅片的所述三角形缺口部分重合。

8.根据权利要求4所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，相邻两个所述金属栅片的三角形缺口交错设置。

9.根据权利要求7所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，沿着电流电弧在所述灭弧通道中的移动方向，所述金属栅片的宽度依次增大，且相应于每个所述金属栅片的所述上绝缘栅片和所述下绝缘栅片的宽度也依次增大。

10.根据权利要求4所述的小型直流快速断路器快速灭弧装置，其特征在于，沿着电流电弧在所述灭弧通道中的移动方向，所述灭弧栅片与所述第一灭弧罩壳以及所述第二灭弧罩壳倾斜设置，且呈锐角设置。

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