CN216213230U - 一种前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构 - Google Patents

Abstract

一种前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，包括屏蔽罩、铁芯、衔铁和罩体扭簧，所述屏蔽罩的下端通过罩体销轴与断路器静触头的支架铰接，前端的开口与断路器的静触头相对，屏蔽罩的前侧固定衔铁；所述罩体扭簧套装在罩体销轴上，罩体扭簧的两端分别固定在屏蔽罩和静触头的支架上；所述铁芯呈U形，其开口部分卡在与断路器的基座固定连接且与断路器的静触头电连接的硬连线上，铁芯的开口与衔铁相对。本实用新型的屏蔽罩可在断路器分断短路电流时迅速罩住静触头，使动、静触头之间的电弧拉长、熄灭，这样就缩短了电弧能量的放大时间，实现断路器的短飞弧或无飞弧，从而大大提高了断路器分断短路电流的能力。

Description

一种前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构

技术领域

本实用新型涉及一种可有效防止断路器分断短路电流时，其动、静触头之间产生较大电弧的灭弧机构，属于电力系统保护装置技术领域。

背景技术

塑料外壳式断路器(MCCB)是工业与民用低压配电设备中的重要电器元件，多用作低压配电系统的支路开关。目前，国内外MCCB均采用灭弧室技术对分断短路电流时所产生的高温高压电弧进行冷却和熄灭，这种技术的灭弧原理是：分断短路电流时，待动、静触头之间产生电弧并拉长到一定长度、能量相应放大后，采用磁场电动力或其它方式驱动高能电弧进入灭弧室，使其在灭弧室内金属栅片的冷却作用下熄灭。这种方法的灭弧效果受到诸如灭弧室材料及容量、触头开断速度、触头开距、触头材料等因素的影响，特别是对于单断点结构的MCCB，其分断短路电流的能力比较差，一般不超过交流400V、50kA，如果再提高此分断参数，制造成本将大幅提高。而且直流短路电流由于没有过零过程更不易分断。

随着电网的建设和发展及人们对电网可靠性要求的提高，客观上需要一种新的灭弧方案，以大幅提高断路器分断短路电流的能力，并实现交、直流灭弧装置的通用化。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，以提高断路器分断短路电流的能力。

本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的：

一种前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，包括屏蔽罩、铁芯、衔铁和罩体扭簧，所述屏蔽罩的下端通过罩体销轴与断路器静触头的支架铰接，前端的开口与断路器的静触头相对，屏蔽罩的前侧固定衔铁；所述罩体扭簧套装在罩体销轴上，罩体扭簧的两端分别固定在屏蔽罩和静触头的支架上；所述铁芯呈U形，其开口部分卡在与断路器的基座固定连接且与断路器的静触头电连接的硬连线上，铁芯的开口与衔铁相对，二者之间的吸力可使屏蔽罩克服罩体扭簧的弹力旋转而罩住静触头。

上述前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，所述屏蔽罩包括彼此相连的顶板、前立板和两个侧板，所述顶板与断路器的动触头、静触头之间的间隙相对应，所述前立板的上端与顶板之间形成与静触头相对的开口，所述衔铁固定在前立板的前部，两块侧板的下端通过罩体销轴与断路器静触头的支架铰接。

上述前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，所述屏蔽罩的两个侧板为扇形板，顶板为与两个侧板的弧形边相匹配的弧形板。

上述前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，所述衔铁与屏蔽罩的前立板之间通过铆接方式连接。

上述前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，所述屏蔽罩的顶板厚度为2.5～3.5毫米。

上述前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，所述屏蔽罩的材质为工程塑料。

本实用新型的屏蔽罩可在断路器分断短路电流时迅速罩住静触头，使动、静触头之间的电弧拉长、熄灭，这样就缩短了电弧能量的放大时间，实现断路器的短飞弧或无飞弧，从而大大提高了断路器分断短路电流的能力。

附图说明

图1是本实用新型的触头合闸状态外形示意图；

图2是本实用新型的触头合闸状态内部示意图；

图3是本实用新型的触头斥开、屏蔽罩覆盖状态内部示意图；

图4是本实用新型的分闸状态外形示意图；

图5是静触头组件及铁芯、支架组合示意图；

图6是屏蔽罩、铁芯组合示意图；

图7是支架的结构示意图；

图8是铁芯的结构示意图；

图9是衔铁的结构示意图；

图中各标号清单为：1、动触头；2、静触头组件；2-1、静触头；2-2、硬连线；2-3、软连线；3、屏蔽罩；3-1、顶板；3-2、前立板；3-3、侧板；4、铁芯；5、支架；6、衔铁；7、罩体扭簧；8、静触头扭簧；9、动触头转轴；A、动触头轴销；B、静触头销轴；C、罩体销轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

本实用新型是安装在塑壳式断路器的内部的一个由前置磁吸力驱动的绝缘屏蔽灭弧机构，在短路故障出现的瞬间，断路器动、静触头尚未完全打开的电弧停滞阶段(能量尚未放大)，动、静触头被电动斥力斥开的同时，将屏蔽罩迅速覆盖在动、静触头之间使其绝缘屏蔽。由于采用绝缘屏蔽方式熄灭电弧，从而大幅提高了断路器分断短路电流的能力。本实用新型即可分断交流短路电流，也可分断直流短路电流(分断直流短路电流时，由于没有过零点其效果更佳)。

参看图1～图9，本实用新型主要包括设置在断路器内的动触头1、静触头组件2(包括静触头2-1、硬连线2-2和软连线2-3)、屏蔽罩3、铁芯4、支架5、衔铁6、罩体扭簧7、静触头扭簧8和动触头转轴9。

本实用新型的铁芯横截面为U形，安装时将其固定在静触头组件2的硬连线2-2下部，其开口部分卡于硬连线2-2下部的斜边直线段上且开口与衔铁6相对，这样的设置可以提高磁场的驱动力，加强对衔铁4的吸力从而加快屏蔽罩3的屏蔽动作速度。

动触头1通过动触头销轴A(其中还有动触头压力扭簧，未标出)安装在动触头转轴9中，静触头组件2中的静触头2-1和静触头扭簧8一起通过静触头销轴B安装在支架5上；

屏蔽罩3与衔铁6为一铆合组合体，屏蔽罩3通过罩体销轴C安装在支架5上，罩体扭簧7安装在罩体销轴C上且两端分别别在支架5和屏蔽罩3上，支架5安装固定在开关基座上。平时屏蔽罩3和衔铁6由于罩体扭簧7的作用处于图1中的位置(动静触头为合闸接触状态)，本实用新型的触头屏蔽灭弧机构为打开状态。当线路出现短路故障电流时，由于静触头2-1与动触头1电流方向相反，因此产生电动斥力使静触头2-1与动触头1克服静触头扭簧8及动触头压力扭簧作用快速斥开(静触头组件2中的静触头2-1依次通过软连线2-3和硬连线2-2与其它部件连接)，同时由于铁芯4在大电流产生的磁场作用下对衔铁6产生电磁吸力，衔铁6克服罩体扭簧7的弹力带动屏蔽罩3产生逆时针快速转动，从而使得屏蔽罩3的顶板3-1在动、静触头斥开的同时迅速插入动、静触头之间，屏蔽罩3将静触头2-1罩住，起到快速屏蔽灭弧的作用。与此同时MCCB的磁脱扣装置推动其开关脱机构的动触头转轴9动作，断路器的动触头1与静触头2-1在动触头转轴9的作用下完全打开，完成MCCB的分断过程。由于短路电流被切断，强电磁场消失，屏蔽罩3回复原位。

本实用新型的屏蔽罩3采用介电系数高的绝缘材料制造，厚度为3毫米左右。

动触头1与静触头组件2均采用转动铰链式斥力结构。静触头组件2的导电体静触头2-1至少包含一段与动触头1基本平行的平直段，静触头2-1平直段和动触头1中的电流方向相反。当故障发生时，方向相反的短路电流流过静触头2-1平直段和动触头1时，在静触头组件2和动触头1之间产生电动斥力，使得动触头1以动触头轴销A为轴顺时针方向转动斥开，静触头组件2中的静触头2-1以静触头轴销B为轴反时针方向转动斥开。

屏蔽罩3采用高强度、耐高温的工程塑料材料。可保证产品标准规定的有效分断短路电流的次数(最多3次)。

由于MCCB采用以上技术方案，可取得如下的技术进步：

1能够大幅提高产品分断短路电流的能力；

2.可以达到交、直流通用的目的；

3.在分断故障短路电流时，可限制电弧能量的进一步扩大，从而可实现产品的短飞弧或无飞弧。

Claims (7)

1.一种前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，其特征是，包括屏蔽罩(3)、铁芯(4)、衔铁(6)和罩体扭簧(7)，所述屏蔽罩(3)的下端通过罩体销轴与断路器静触头(2-1)的支架(5)铰接，前端的开口与断路器的静触头(2-1)相对，屏蔽罩(3)的前侧固定衔铁(6)；所述罩体扭簧(7)套装在罩体销轴上，罩体扭簧(7)的两端分别固定在屏蔽罩(3)和静触头(2-1)的支架(5)上；铁芯(4)、衔铁(6)二者之间产生吸力时可使屏蔽罩(3)克服罩体扭簧(7)的弹力旋转而罩住静触头(2-1)。

2.根据权利要求1所述的前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，其特征是，所述铁芯(4)呈U形，其开口部分卡在与断路器的基座固定连接且与断路器的静触头(2-1)电连接的硬连线(2-2)上，铁芯(4)的开口与衔铁(6)相对。

3.根据权利要求1所述的前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，其特征是，所述屏蔽罩(3)包括彼此相连的顶板(3-1)、前立板(3-2)和两个侧板(3-3)，所述顶板(3-1)与断路器的动触头(1)、静触头(2-1)之间的间隙相对应，所述前立板(3-2)的上端与顶板(3-1)之间形成与静触头(2-1)相对的开口，所述衔铁(6)固定在前立板(3-2)的前部，两块侧板(3-3)的下端通过罩体销轴与断路器静触头(2-1)的支架(5)铰接。

4.根据权利要求2所述的前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，其特征是，所述屏蔽罩(3)的两个侧板(3-3)为扇形板，顶板(3-1)为与两个侧板(3-3)的弧形边相匹配的弧形板。

5.根据权利要求3或4所述的前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，其特征是，所述衔铁(6)与屏蔽罩(3)的前立板(3-2)之间通过铆接方式连接。

6.根据权利要求5所述的前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，其特征是，所述屏蔽罩(3)的顶板(3-1)厚度为2.5～3.5毫米。

7.根据权利要求6所述的前置磁吸力罩壳式断路器触头灭弧机构，其特征是，所述屏蔽罩(3)为工程塑料件。

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