CN216928461U - 一种塑壳断路器的灭弧室结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种塑壳断路器的灭弧室结构，灭弧室包括相对设置的一对侧板以及沿上下方向间隔设置在两个侧板之间的多个灭弧栅片，灭弧栅片包括上灭弧栅片、中灭弧栅片和下灭弧栅片，分别连接至两个侧板的顶部、中部和底部；中灭弧栅片包括一前一后两列设置的多个前灭弧栅片和多个后灭弧栅片，前灭弧栅片的厚度大于后灭弧栅片的厚度，相邻后灭弧栅片之间的间距小于相邻前灭弧栅片之间的间距。与现有技术相比，本实用新型对中灭弧栅片的结构进行了改进，将传统的一片式灭弧栅片改成分段式的前后两段，通过前灭弧栅片和后灭弧栅片的两段式结构在完成原有一片灭弧栅片熄灭电弧的作用基础上增强了引弧熄灭电弧能力。

Description

一种塑壳断路器的灭弧室结构

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，尤其是涉及一种塑壳断路器的灭弧室结构。

背景技术

灭弧室是塑壳断路器的重要组成部件，当电路中出现诸如由过载、短路等引起的故障大电流时，断路器中以触头对(也称“触点对”)形式设置的金属触点相互分离，在相对的两个触头对之间产生电弧，该电弧由设置在断路器内的灭弧室结构体系的灭弧栅片切割，从而使电弧得以在期望的时间内快速(即“瞬时”)熄灭。概括地讲，在断路器开断时，即在动静触头分开时，产生电弧，由于动触头的触点运动轨迹(即“运动线路”)在灭弧装置的灭弧栅片的容腔中，故电弧在电动力作用下进入灭弧栅片，由灭弧栅片将电弧切割成一系列串联的短弧，使电弧变细且快速提高电弧电压，从而达到灭弧的目的。同时，隔弧罩与灭弧室配合，产气材料制成的灭弧罩在断路器断开时受到电弧侵蚀，在灭弧室内部产生高压气体，形成气吹，驱使电弧快速进入灭弧栅片内。但是，现有的灭弧室结构设计中，在动静触头分断过程中强电流通过灭弧栅片时灭弧能力不够，会产生高压电弧气体损伤塑壳断路器的灭弧室结构，降低了断路器使用寿命和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种塑壳断路器的灭弧室结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种塑壳断路器的灭弧室结构，包括：

一底座模块；

一灭弧室，所述灭弧室与底座模块配合，包括相对设置的一对侧板以及沿上下方向间隔设置在两个侧板之间的多个灭弧栅片，所述灭弧栅片的两侧分别连接至两个侧板；所述灭弧栅片包括上灭弧栅片、中灭弧栅片和下灭弧栅片，分别连接至两个侧板的顶部、中部和底部；

一静触桥，装配在底座模块上，所述静触桥的端部设有静触头，静触头与动触头配合，静触桥设于灭弧室下方；

一引弧片，与静触桥相连，伸入灭弧室且与下灭弧栅片配合，用于将电弧引入灭弧栅片中；

以静触头所在位置为前，所述中灭弧栅片包括一前一后两列设置的多个前灭弧栅片和多个后灭弧栅片，前灭弧栅片的厚度大于后灭弧栅片的厚度，相邻后灭弧栅片之间的间距小于相邻前灭弧栅片之间的间距。

在传统灭弧栅片的基础上，本实用新型对中灭弧栅片的结构进行了改进，将传统的一片式灭弧栅片改成分段式的前后两段，通过前灭弧栅片和后灭弧栅片的两段式结构在完成原有一片灭弧栅片熄灭电弧的作用基础上增强了引弧熄灭电弧能力。

优选的，所述上灭弧栅片上设有Y型开槽，且上灭弧栅片的Y型开槽的V型部分设有斜向上延伸的引弧结构；所述下灭弧栅片的数量为多个，下灭弧栅片上设有Y型开槽，Y型开槽与静触头和引弧片配合；所述前灭弧栅片的前段设有V型开槽，所述后灭弧栅片的前段为V型尖端，V型尖端与前灭弧栅片的后端之间存在间隙，上灭弧片和下灭弧片的Y型开槽的槽底深度达到后灭弧栅片的V型尖端。

优选的，相邻下灭弧栅片一正一反设置在两个侧板之间，下灭弧栅片的Y型开槽上下交错，相邻的前灭弧栅片一正一反设置在两个侧板之间，前灭弧栅片的V型开槽上下交错，相邻的后灭弧栅片一正一反设置在两个侧板之间，后灭弧栅片的V型尖端上下交错。

优选的，所述灭弧栅片的两侧设有凸起，所述侧板上相互对应的位置处开设有定位孔，灭弧栅片的凸起插入定位孔内安装固定。

优选的，各个前灭弧栅片和各个后灭弧栅片分别以一定的角度自前向后倾斜且前低后高，整体上呈扇形状态分布于一对侧板之间，上灭弧栅片平行于最上方的中灭弧栅片，下灭弧栅片平行于最下方的中灭弧栅片。

前灭弧栅片更厚，在扇形状态分布的情况下，后灭弧栅片可以排布更多的数量，在强电流通过时，前灭弧栅片相对较厚保证了在通过强电流时灭弧栅片的可靠性，后灭弧栅片因数量更多，在相同间隙情况下提升了灭弧效率达到了稳定快速熄灭电弧的效果。

优选的，所述引弧片一端抵接至静触头，另一端向下弯折后斜伸向后上方，指向下灭弧栅片的Y型开槽。

优选的，所述底座模块为分体式结构，包括相互配合的左底座和右底座，所述左底座和右底座均为L型结构，侧板的底边插接至L型结构的横部，侧板的前侧边插接至L型结构的竖部。

优选的，左底座和右底座的竖部上分别开设有两个平行的侧向插槽，侧向插槽内安装有平行于侧板的导磁片，左底座和右底座的竖部的底端拼接形成内部安装插槽，内部安装插槽内安装有垂直于侧板的导磁铁芯。

优选的，所述静触桥包括触桥本体，左底座和右底座的竖部的底端拼接形成弧形插槽，触桥本体的前端弯折并通过弧形插槽伸入灭弧室，静触头设置在触桥本体的前端，静触头位于导磁铁芯上方且置于左底座和右底座的导磁片之间，左底座和右底座的横部的后端拼接形成弯折平台，触桥本体的后端弯折并通过弯折平台设置在灭弧室外。

优选的，左底座和右底座中择一设置卡扣，另一个设置卡扣凸台，二者通过卡扣和卡扣凸台扣锁在一起。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)对中灭弧栅片的结构进行了改进，将传统的一片式灭弧栅片改成分段式的前后两段，通过前灭弧栅片和后灭弧栅片的两段式结构在完成原有一片灭弧栅片熄灭电弧的作用基础上增强了引弧熄灭电弧能力。

(2)在强电流通过时，前灭弧栅片相对较厚保证了在通过强电流时灭弧栅片的可靠性，后灭弧栅片因数量更多，在相同间隙情况下提升了灭弧效率达到了稳定快速熄灭电弧的效果。

(3)各个前灭弧栅片和各个后灭弧栅片分别以一定的角度自前向后倾斜且前低后高，整体上呈扇形状态分布于一对侧板之间，倾斜设置可以使得灭弧栅片的长度增长，从而增大电弧与灭弧栅片接触的面积，增加电弧在灭弧栅片上运动和冷却的时间，从而提高断路器的分断能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为灭弧室的结构示意图；

图3为灭弧栅片的排列示意图；

图4为灭弧室的内部截面图，展示灭弧栅片在侧板上的排布；

图5为上灭弧栅片的结构示意图；

图6为前灭弧栅片的结构示意图；

图7为后灭弧栅片的结构示意图；

图8为下灭弧栅片的结构示意图；

图9为底座模块及静触桥的结构示意图；

图10为左底座的结构示意图；

图11为右底座的结构示意图；

图12为导磁片和导磁铁芯在底座模块的装配示意图；

图13为静触桥的结构示意图；

图14为导磁片的结构示意图；

图15为导磁铁芯的结构示意图；

附图标记：1、底座模块，1-1、侧向插槽，1-2、内部安装插槽，1-3、弧形凹槽，1-4、卡扣，1-5、卡扣凸台，1-6、弯折平台；2、侧板，2-1、定位孔；3、上灭弧栅片，3-1、引弧结构，3-2、上灭弧栅片两侧的凸起；

4、中灭弧栅片，4-1、前灭弧栅片，4-1-1、前灭弧栅片的V型开槽，4-1-2、前灭弧栅片两侧的凸起，4-2、后灭弧栅片，4-2-1、后灭弧栅片的V型尖端，4-2-2、后灭弧栅片两侧的凸起；

5、下灭弧栅片，5-1、下灭弧栅片的Y型开槽，5-2、下灭弧栅片两侧的凸起；6、静触桥，7、静触头，8、引弧片，9、导磁片，10、导磁铁芯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。

实施例1：

一种塑壳断路器的灭弧室结构，如图1所示，包括：

一底座模块1；

一灭弧室，如图2所示，灭弧室与底座模块1配合，包括相对设置的一对侧板2以及沿上下方向间隔设置在两个侧板2之间的多个灭弧栅片，灭弧栅片的两侧分别连接至两个侧板2；如图3所示，灭弧栅片包括上灭弧栅片3、中灭弧栅片4和下灭弧栅片5，分别连接至两个侧板2的顶部、中部和底部；

一静触桥6，装配在底座模块1上，静触桥6的端部设有静触头7，静触头7与动触头配合，静触桥6设于灭弧室下方；

一引弧片8，与静触桥6相连，伸入灭弧室且与下灭弧栅片5配合，用于将电弧引入灭弧栅片中；

以静触头7所在位置为前，中灭弧栅片4包括一前一后两列设置的多个前灭弧栅片4-1和多个后灭弧栅片4-2，前灭弧栅片4-1的厚度大于后灭弧栅片4-2的厚度，相邻后灭弧栅片4-2之间的间距小于相邻前灭弧栅片4-1之间的间距。

在传统灭弧栅片的基础上，本实用新型对中灭弧栅片4的结构进行了改进，将传统的一片式灭弧栅片改成分段式的前后两段，通过前灭弧栅片4-1和后灭弧栅片4-2的两段式结构在完成原有一片灭弧栅片熄灭电弧的作用基础上增强了引弧熄灭电弧能力。

灭弧室的结构如图2至图4所示，由两块侧板2以及自上而下或自下而上设置在两块侧板2之间的多个灭弧栅片组成，灭弧栅片的两侧设有凸起，即灭弧栅片腿上设有凸起，侧板2上相互对应的位置处开设有定位孔2-1，灭弧栅片的凸起插入定位孔2-1内，从而将灭弧栅片安装固定在侧板2上。

如图5至图8所示，上灭弧栅片3的两个灭弧栅片腿上分别设有1、2个凸起3-2，下灭弧栅片5的两个灭弧栅片腿上分别设有1、2个凸起5-2，前灭弧栅片4-1的两个灭弧栅片腿上分别设有1、2个凸起4-1-2，后灭弧栅片4-2的两个灭弧栅片腿上分别设有1个凸起4-2-2。

如图8所示，下灭弧栅片5的数量为多个，本实施例中设置了4片，下灭弧栅片5的前半部分设有Y型开槽5-1，Y型开槽5-1与静触头7和引弧片8配合。引弧片8和静触头7焊接在静触桥6上，引弧片8一端抵接至静触头7，另一端向下弯折后斜伸向后上方，指向下灭弧栅片5的Y型开槽5-1，由于电弧在产生瞬间其方向不确定，因此引弧片8与静触头7抵触，对产生的电弧进行导向，使电弧能不受下灭弧栅片5的阻碍进入下灭弧栅片5的Y型开槽5-1。

如图5至图7所示，下灭弧栅片5的Y型开槽5-1能够通向前后两段，便于进行灭弧，前灭弧栅片4-1的前段设有V型开槽4-1-1，且前灭弧栅片4-1的V型开槽4-1-1对齐下灭弧栅片5的Y型开槽5-1的V型部分，后灭弧栅片4-2的前段为V型凸缘4-2-1，V型凸缘4-2-1的尖端与前灭弧栅片4-1的后端之间存在间隙，且后灭弧栅片4-2的V型凸缘4-2-1的尖端对齐下灭弧栅片5的Y型开槽5-1的槽底；上灭弧栅片3上设有Y型开槽，且上灭弧栅片3的Y型开槽的V型部分设有斜向上延伸的引弧结构3-1。

上灭弧栅片3上设有Y型开槽，且上灭弧栅片3的Y型开槽的V型部分设有斜向上延伸的引弧结构3-1；下灭弧栅片5的数量为多个，下灭弧栅片5上设有Y型开槽5-1，Y型开槽5-1与静触头7和引弧片8配合；前灭弧栅片4-1的前段设有V型开槽4-1-1，后灭弧栅片4-2的前段为V型尖端4-2-1，V型尖端4-2-1与前灭弧栅片4-1的后端之间存在间隙，上灭弧片3和下灭弧片5的Y型开槽的槽底深度达到后灭弧栅片4-2的V型尖端4-2-1。上灭弧栅片3和下灭弧栅片5都有Y型槽，Y型槽的关键是它的深度正好到达后灭弧栅片4-2的V型尖端4-2-1的最前端，使得电弧能到后灭弧栅片4-2的部分进行多段分割。

相邻下灭弧栅片5一正一反设置在两个侧板2之间，下灭弧栅片5的Y型开槽5-1上下交错，相邻的前灭弧栅片4-1一正一反设置在两个侧板2之间，前灭弧栅片4-1的V型开槽4-1-1上下交错，相邻的后灭弧栅片4-2一正一反设置在两个侧板2之间，后灭弧栅片4-2的V型尖端4-2-1上下交错。

一方面，上下交错的Y型槽、V型槽和V型尖端可以使电弧走的尖角拉的更长，灭弧效果更好；另一方面，相邻下灭弧栅片5一正一反设置在两个侧板2之间，相邻的前灭弧栅片4-1一正一反设置在两个侧板2之间，相邻的后灭弧栅片4-2一正一反设置在两个侧板2之间，使得两个侧板2上对应相邻灭弧栅片的定位孔2-1交错布置，从而保证了侧板2的强度。

各个前灭弧栅片4-1和各个后灭弧栅片4-2分别以一定的角度自前向后倾斜且前低后高，根据灭弧规律，自下而上倾斜角度逐渐增大，整体上呈扇形状态分布于一对侧板2之间，上灭弧栅片3平行于最上方的中灭弧栅片4，下灭弧栅片5平行于最下方的中灭弧栅片4。倾斜设置灭弧栅片可以使得灭弧栅片的长度增长，从而增大电弧与灭弧栅片接触的面积，增加电弧在灭弧栅片上运动和冷却的时间，从而提高断路器的分断能力。

断路器在线路发生短路时，短路电流在斥力结构的触头问产生的电动力使动静触头7分离，加在动静触头7上的电压击穿触点间的空气放电形成强烈的电弧，侧板2作为隔弧罩，使用产气材料制成，在电弧的灼烧下形成强气压，气流沿灭弧栅片留出的开槽和间隙运动，推动电弧快速流向灭弧栅片使电弧熄灭。

常规设计中，中灭弧栅片4是一片式结构，两相式断路器相较于多相断路器会流通更强的电流，容易损坏隔弧罩。本实用新型设计中，中灭弧栅片4为两片式结构，前灭弧栅片4-1更厚，后灭弧栅片4-2可以排布更多的数量，在强电流通过时，前灭弧栅片4-1相对较厚保证了在通过强电流时灭弧栅片的可靠性，后灭弧栅片4-2因数量更多，在相同间隙情况下提升了灭弧效率达到了稳定快速熄灭电弧的效果。

如图9至图12所示，底座模块1为分体式结构，包括相互配合的左底座和右底座，左底座和右底座均为L型结构，侧板2的底边插接至L型结构的横部，侧板2的前侧边插接至L型结构的竖部。

如图10、图11所示，竖部上设有平行于侧板2的凸板，左底座和右底座的竖部上分别开设有两个平行的侧向插槽1-1，侧向插槽1-1对应凸板，侧向插槽1-1内安装有平行于侧板2的导磁片9，共4片导磁片9；左底座和右底座的竖部的底端拼接形成内部安装插槽1-2，内部安装插槽1-2内安装有垂直于侧板2的导磁铁芯10，左底座和右底座中择一设置开口，另一个设置封堵块，当左底座和右底座拼接在一起后，就会形成一个内部安装插槽1-2。导磁片9和导磁铁芯10的形状如图14、图15所示，导磁片9为刀片形结构，导磁铁芯10为立方体结构。

如图12、图13所示，静触桥6包括触桥本体，左底座和右底座的竖部的底端拼接形成弧形插槽1-3，触桥本体的前端弯折并通过弧形插槽1-3伸入灭弧室，静触头7设置在触桥本体的前端，静触头7位于导磁铁芯10上方且置于左底座和右底座的导磁片9之间，左底座和右底座的横部的后端拼接形成弯折平台1-6，触桥本体的后端弯折并通过弯折平台1-6设置在灭弧室外。左底座和右底座的横部下表面拼接后也形成用于配合固定触桥本体的长槽。

左底座和右底座中择一设置卡扣1-4，另一个设置卡扣凸台1-5，二者通过卡扣1-4和卡扣凸台1-5扣锁在一起，二者对应的拼接位置相互配合，可采用插接配合的方式进行拼接。

在断路器闭合通电过程中，导磁铁芯10和导磁片9会产生感应磁场，在断路器受强电流分断过程中，会产生强磁场达到更好的引弧效果。本申请中设计了4片导磁片9，两大两小，产生的磁场能够覆盖电弧可能出现的位置，实现更好的引弧效果。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，包括：

一底座模块；

一灭弧室，所述灭弧室与底座模块配合，包括相对设置的一对侧板以及沿上下方向间隔设置在两个侧板之间的多个灭弧栅片，所述灭弧栅片的两侧分别连接至两个侧板；所述灭弧栅片包括上灭弧栅片、中灭弧栅片和下灭弧栅片，分别连接至两个侧板的顶部、中部和底部；

一静触桥，装配在底座模块上，所述静触桥的端部设有静触头，静触头与动触头配合，静触桥设于灭弧室下方；

一引弧片，与静触桥相连，伸入灭弧室且与下灭弧栅片配合，用于将电弧引入灭弧栅片中；

以静触头所在位置为前，所述中灭弧栅片包括一前一后两列设置的多个前灭弧栅片和多个后灭弧栅片，前灭弧栅片的厚度大于后灭弧栅片的厚度，相邻后灭弧栅片之间的间距小于相邻前灭弧栅片之间的间距。

2.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，所述上灭弧栅片上设有Y型开槽，且上灭弧栅片的Y型开槽的V型部分设有斜向上延伸的引弧结构；所述下灭弧栅片的数量为多个，下灭弧栅片上设有Y型开槽，Y型开槽与静触头和引弧片配合；所述前灭弧栅片的前段设有V型开槽，所述后灭弧栅片的前段为V型尖端，V型尖端与前灭弧栅片的后端之间存在间隙，上灭弧片和下灭弧片的Y型开槽的槽底深度达到后灭弧栅片的V型尖端。

3.根据权利要求2所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，相邻下灭弧栅片一正一反设置在两个侧板之间，下灭弧栅片的Y型开槽上下交错，相邻的前灭弧栅片一正一反设置在两个侧板之间，前灭弧栅片的V型开槽上下交错，相邻的后灭弧栅片一正一反设置在两个侧板之间，后灭弧栅片的V型尖端上下交错。

4.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，所述灭弧栅片的两侧设有凸起，所述侧板上相互对应的位置处开设有定位孔，灭弧栅片的凸起插入定位孔内安装固定。

5.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，各个前灭弧栅片和各个后灭弧栅片分别以一定的角度自前向后倾斜且前低后高，整体上呈扇形状态分布于一对侧板之间，上灭弧栅片平行于最上方的中灭弧栅片，下灭弧栅片平行于最下方的中灭弧栅片。

6.根据权利要求2所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，所述引弧片一端抵接至静触桥，另一端向下弯折后斜伸向后上方，指向下灭弧栅片的Y型开槽。

7.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，所述底座模块为分体式结构，包括相互配合的左底座和右底座，所述左底座和右底座均为L型结构，侧板的底边插接至L型结构的横部，侧板的前侧边插接至L型结构的竖部。

8.根据权利要求7所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，左底座和右底座的竖部上分别开设有两个平行的侧向插槽，侧向插槽内安装有平行于侧板的导磁片，左底座和右底座的竖部的底端拼接形成内部安装插槽，内部安装插槽内安装有垂直于侧板的导磁铁芯。

9.根据权利要求8所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，所述静触桥包括触桥本体，左底座和右底座的竖部的底端拼接形成弧形插槽，触桥本体的前端弯折并通过弧形插槽伸入灭弧室，静触头设置在触桥本体的前端，静触头位于导磁铁芯上方且置于左底座和右底座的导磁片之间，左底座和右底座的横部的后端拼接形成弯折平台，触桥本体的后端弯折并通过弯折平台设置在灭弧室外。

10.根据权利要求7所述的一种塑壳断路器的灭弧室结构，其特征在于，左底座和右底座中择一设置卡扣，另一个设置卡扣凸台，二者通过卡扣和卡扣凸台扣锁在一起。

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