CN219738793U - 一种触头灭弧装置 - Google Patents

Abstract

一种触头灭弧装置，属于断路器技术领域。包括一触头系统和对应于触头系统打开方向的一侧的一灭弧室，该灭弧室包括壳体和内部嵌座，在壳体内构成有一灭弧腔，内部嵌座插置于所述灭弧腔内或者与所述壳体形成一体的方式直接构成于所述灭弧腔内，所述内部嵌座内部以间隔状态设置有至少两个永磁体，所述的永磁体的磁极方向与灭弧室的高度方向一致，并且两相邻的永磁体的同性磁极相对。技术效果在于：由于在内部嵌座内自上而下间隔设置至少两个永磁体，所述的永磁体的磁极方向与灭弧室的高度方向一致，并且两相邻的永磁体的同性磁极相对，因而可由永磁体产生的磁场对触头系统断开时产生的电弧拉扯变长，使电弧得以快速熄灭，显著提高灭弧性能。

Description

一种触头灭弧装置

技术领域

本实用新型属于断路器技术领域，具体涉及一种触头灭弧装置。

背景技术

断路器作为低压配电网络中对电路和用电设施起保护作用的重要的电器设备（也称“开关电器”），具体而言，其在配电线路中起承载、接通和分断正常电流、接通和分断故障电流、保护负载安全、避免受到故障电流的破坏的作用。配置于断路器内的灭弧室的作用是熄灭电弧，避免电弧对断路器自身带来损害。

当分断电流较大时，自励磁场能够提供足够强的吹弧力使电弧向灭弧室的方向运动，配合气吹和栅片切割对电弧进行分断。然而当分断电流处于临界电流的级别时，由于自励磁场较弱，因而难以提供足够的吹弧磁场力，导致电弧无法被迅速拉长且无法进入灭弧室进行切割。还有，由于相对于交流分断情形而言，在直流分断中，电弧往往更难熄灭，因而给领域内的技术人员在对直流断路器设计中显著增大了技术层面的关注度。为了提高灭弧能力，利用永磁体将电弧驱向灭弧室的一侧以实现分断不同电流方向的直流电流这不失为是一种有益的技术措施。但是，电弧未得到充分地拉伸，从而在一定程度上影响电弧熄灭速度。

实用新型内容

本实用新型的任务在于提供一种有助于使电弧拉长而得以显著提高灭弧能力的触头灭弧装置。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种触头灭弧装置，包括一触头系统和对应于触头系统打开方向的一侧的一灭弧室，该灭弧室包括壳体和内部嵌座，在壳体内构成有一灭弧腔，内部嵌座插置于所述灭弧腔内或者与所述壳体形成一体的方式直接构成于所述灭弧腔内，所述内部嵌座内部以间隔状态设置有至少两个永磁体，所述的永磁体的磁极方向与灭弧室的高度方向一致，并且两相邻的永磁体的同性磁极相对。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的灭弧室还包括灭弧栅片组，灭弧栅片组阵列在所述的灭弧腔内，灭弧栅片组内栅片的阵列方向与所述的永磁体的磁极方向相同。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的灭弧室还包括引弧片，在所述的灭弧腔的灭弧腔左右腔壁的相向一侧并且在彼此对应的位置各构成有灭弧栅片侧部插槽，内部嵌座插置于所述的灭弧腔内，灭弧栅片组安装在所述的灭弧栅片侧部插槽与内部嵌座之间，所述的引弧片与内部嵌座的顶部插配，所述的引弧片的两侧边与所述的灭弧栅片侧部插槽插配，该引弧片与所述的灭弧栅片组的顶部相对应。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的灭弧栅片组包括一组第一灭弧栅片和一组第二灭弧栅片，所述的一组第一灭弧栅片的靠近所述的第二灭弧栅片的端部的一侧各构成有一第一配合凹腔，而在所述的一组第二灭弧栅片的靠近所述的第一灭弧栅片的端部的一侧各构成有一第二配合凹腔，该第一配合凹腔与第二配合凹腔相互对应，第一配合凹腔和第二配合凹腔与所述的内部嵌座接触。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，在所述的内部嵌座的两侧面上，自上而下间隔开设有内部嵌座嵌槽，所述的一组第一灭弧栅片与内部嵌座嵌槽嵌配，所述的一组第二灭弧栅片与内部嵌座嵌槽嵌配。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，在所述的内部嵌座的上部构成有一由插配槽分隔肋分隔的引弧片插配槽，在所述的引弧片的居中位置开设有一端形成开口的引弧片槽，该引弧片与插配槽分隔肋插配。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，在所述的引弧片的靠近所述触头系统的一端延伸有一引弧片延伸部，该引弧片延伸部向所述灭弧腔内部延伸。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的灭弧栅片组还包括多枚底灭弧栅片，该底灭弧栅片插入所述灭弧腔内并且还对应于所述的一组第一灭弧栅片以及一组第二灭弧栅片的底部。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的触头系统包括动导电杆和静导电杆，动导电杆与静导电杆实现接触或分离，从而实现断路器的导通或断开；在所述的动导电杆上设置有动触点，在所述的静导电杆上并且在对应于动触点的位置设置有一静触点，在静导电杆上还设置有一静导电杆引弧板，该静导电杆引弧板呈台阶状构造，所述的静导电杆引弧板的一端与所述的静触点衔接，而另一端朝着所述的灭弧腔的方向延伸。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述内部嵌座包括永磁体容纳套，所述的永磁体置于所述的永磁体容纳套内，在所述永磁体容纳套内并且位于上下两相邻的所述永磁体之间设置有一用于分隔上下两相邻的永磁体的垫块。

本实用新型提供的技术方案的技术效果在于：由于在内部嵌座内自上而下间隔设置至少两个永磁体，所述的永磁体的磁极方向与灭弧室的高度方向一致，并且两相邻的永磁体的同性磁极相对，因而可由永磁体产生的磁场对触头系统断开时产生的电弧拉扯变长，使电弧得以快速熄灭，显著提高灭弧性能。

附图说明

图1为本实用新型的实施例结构图。

图2为图1装配后的左侧面观察的示意图。

图3为图1装配后的右侧面观察的示意图。

图4为图1所示的灭弧室的结构体系的内部嵌座以及设置在永磁体容纳套内的永磁体3的示意图。

图5为本实用新型的内部嵌座与灭弧腔之间的结构关系暨灭弧室内磁场对正向电弧的拉扯示意图。

图6为相对于图5的灭弧室内磁场对反向电弧的拉扯示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

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所处的位置状态为基准的，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。

请参见图1并且结合图2和图3，示出了一触头系统1和对应于触头系统1打开方向的一侧即图1所示位置状态的右侧的一灭弧室2，该灭弧室2包括壳体21（采用绝缘材料如DMC）、内部嵌座22、灭弧栅片组23和引弧片24，在壳体21的内部构成有一灭弧腔211，该灭弧腔211的前侧、后侧以及底部与外界相通，在灭弧腔211的灭弧腔左右腔壁（即左腔壁与右腔壁）的相向一侧并且在彼此对应的位置各构成有灭弧栅片侧部插槽2111，内部嵌座22插置于所述的灭弧腔211内，灭弧栅片组23安装在所述的灭弧栅片侧部插槽2111与内部嵌座22之间，引弧片24与内部嵌座22插配并且该引弧片24与所述的灭弧栅片组23的顶部相对应。

作为本实用新型提供的技术方案的技术要点：在所述的内部嵌座22朝向所述的触头系统1的一侧的高度方向构成有一永磁体容纳套221，在该永磁体容纳套221内以间隔状态设置有永磁体3，并且上下两相邻的永磁体3的同性磁极相对。所述的永磁体容纳套221包裹住所述的永磁体3

请参见图2和图3并且结合图1，所述的内部嵌座22插置于所述的壳体21的灭弧腔211内，或与所述的壳体21一体成型；所述的灭弧栅片组23包括一组第一灭弧栅片231和一组第二灭弧栅片232，一组第一灭弧栅片231和一组第二灭弧栅片232自上而下并排设置。本实施例中，所述的一组第一灭弧栅片231位于左侧，而所述的一组第二灭弧栅片232位于右侧。具体的，第一灭弧栅片231自所述的灭弧腔211的后侧插入灭弧腔211的左腔壁上的所述的灭弧栅片侧部插槽2111与所述的内部嵌座22的左侧之间，而一组第二灭弧栅片232自所述的灭弧腔211的后侧插入灭弧腔211的右腔壁上的所述的灭弧栅片侧部插槽2111与所述的内部嵌座22的右侧之间；而引弧片24的长度方向的后侧与所述的一组第一灭弧栅片231和一组第二灭弧栅片232中的位于最上面的一枚灭弧栅片的上方相对应；所述的永磁块3的磁极方向是与所述的一组第一灭弧栅片231以及一组第二灭弧栅片232的阵列方向一致的。

所述的触头系统1包括动导电杆11和静导电杆12，动导电杆11与静导电杆12实现接触或分离，从而实现断路器的导通或断开；在所述的的一组第一灭弧栅片231的靠近所述的第二灭弧栅片232的端部的一侧各构成有一第一配合凹腔2311，而在所述的的一组第二灭弧栅片232的靠近所述的第一灭弧栅片231的端部的一侧各构成有一第二配合凹腔2321，该第一配合凹腔2311与第二配合凹腔2321相互对应，第一配合凹腔2311和第二配合凹腔2321与所述的内部嵌座22接触。所述的动导电杆11可以是摆动或平动来与所述的静导电杆12配合。

上面提及的对应于触头系统1打开方向的一侧即图1所示位置状态的右侧的灭弧室2的功用是：当动导电杆11相对于静导电杆12打开时，其上产生的电弧会进入灭弧室2的灭弧腔211，并在灭弧腔211内熄灭，从而电流被切断的。

继续见图1，所述的的永磁体容纳套221的横截面形状呈多边形，例如由图1和图4所示的趋于正六边形，但也可以是其它形状，例如圆形；所述的第一配合凹腔2311以及第二配合凹腔2321的形状均呈半圆弧形。所述的永磁体容纳套221的外形与所述的第一配合凹腔2311以及第二配合凹腔2321的形状对应匹配。

请参见图4并且结合图1至图3，在所述的内部嵌座22的两侧面上，自上而下间隔开设有内部嵌座嵌槽222，所述的的一组第一灭弧栅片231与内部嵌座嵌槽222嵌配，所述的的一组第二灭弧栅片232与内部嵌座嵌槽222嵌配。

在所述的内部嵌座22的上部构成有一由插配槽分隔肋224分隔的引弧片插配槽223（图1和图4示），在所述的引弧片24的居中位置开设有一端形成开口的引弧片槽241（图1示），该引弧片241与插配槽分隔肋224插配，所述的引弧片24的两侧边与所述的灭弧栅片侧部插槽2111插配。

由图1和图2所示，在所述的引弧片24的靠近触头系统1的一端延伸有一引弧片延伸部242，该引弧片延伸部242向灭弧腔211内部延伸。所述的引弧片延伸部242呈“∠”形。

由图1和图3的示意可知，在所述的灭弧栅片组23的结构体系中还包括多枚底灭弧栅片233，该底灭弧栅片233自灭弧腔211的后侧插入灭弧腔211内并且还对应于所述的一组第一灭弧栅片231以及一组第二灭弧栅片232的底部。

由图1至图3所示，在所述的壳体21的两侧各延伸有一延伸侧板212，在该延伸侧板212朝向外的一侧构成有一凹陷于延伸侧板212的表面的导磁板嵌置腔2121，导磁板嵌置腔2121内嵌置有一导磁板21211。当电弧产生后，导磁板21211产生的自励磁场可作用到电弧上，加速电弧进入灭弧腔211内的第一灭弧栅片231、第二灭弧栅片232以及底灭弧栅片233。由于所述的的导磁板21211嵌置于导磁板嵌置腔2121内，两者形状上对应，因而不会出现相对运动，减小断路器在工作中的噪声。

在本实施例中虽然例举了底灭弧栅片233的数量有三枚，但是显然不应受到该数量的限制，任何合理增减底灭弧栅片233的数量都应当视为本实用新型公开的技术内涵范畴。又，前述的引弧片24以及底灭弧栅片233均与第一灭弧栅片231、第二灭弧栅片232并行。

在所述的动导电杆11上设置有动触点111，在所述的静导电杆12上并且在对应于动触点111的位置设置有一静触点121，在静导电杆12上还设置有一静导电杆引弧板122，该静导电杆引弧板122呈台阶状构造。所述的静导电杆引弧板的一端与所述的静触点121衔接，而另一端朝着所述的灭弧腔211的方向延伸。

请参见图5和图6，在所述的永磁体容纳套221内并且位于上下两相邻的所述的永磁体3之间设置有一用于分隔上下两相邻的永磁体3的垫块4。

由上述说明可知，所述的的永磁体容纳套221提供了永磁体3设置定位固定的基础，并且永磁体容纳套221也实现了对永磁体3的包裹，防止电弧对永磁体3造成损伤。在本实施例中，永磁体容纳套221的横截面形状是呈多边形或圆形的并且为中空的柱状体构造，永磁体3定位于永磁体容纳套221的所述的中空的柱状体构造的腔体内。柱状体构造的所述的永磁体容纳套221连同腔体内定位有永磁体3朝向所述的的动导电杆11即对应于动导电杆11相对于静导电杆12斥开方的一端（图1所示位置状态的后端）。

请参见图5和图6，作为另一种实施方式，所述的的内部嵌座22与壳体21形成一体的方式直接构成于灭弧腔211内。

如上面已述，上下两相邻的永磁体3的磁极方向相反，也就是，相邻的永磁体3的磁极相对，例如两个相邻的永磁体3，其N极相对或S极相对。若所述的的永磁体3为三个，其同样应满足相邻的永磁体3的同性磁极相对的要求。例如图5、6中展示了四个永磁体3的实施例子，从图中可以看出其磁极相对。在图5、图6中还示出了上面已提及的位于上下两相邻的永磁体3之间的垫块4。所述的永磁体3的磁极方向为沿所述的灭弧栅片组23的阵列方向。磁极方向是指永磁体3内部的磁场方向，即永磁体3内部由S极指向N极的方向。

图5、图6揭示了灭弧腔211中电弧被拉扯的状况。其中，图5为电流I₁从动导电杆11流向静导电杆12的情形，图6为电流I₂从静导电杆12流向动导电杆11的情形。

具体见图6，所述的的电流从动导电杆11流向静导电杆12，由于所述的的永磁体3的磁极方向均为灭弧栅片组23的阵列方向，而相邻的永磁体3的磁极方向相反，因此，相邻的永磁体3的电弧的作用力的方向相反，即呈一左一右的拉伸。从而电弧呈如图的S形拉伸。其效果在于：一左一右的拉伸使得电弧能够接触一组第一灭弧栅片231和一组第二灭弧栅片232，并使得电弧被充分地拉长，电弧能快速熄灭。

图6相对于图5，由于电流方向相反，则相邻的永磁体3的拉伸方向相反，其效果是一样的，不再赘述。

综上所述的，本实用新型提供的触头灭弧装置，其在栅片靠近触头系统1的一侧设有间隔设置的至少两个即两枚永磁体3，相邻的永磁体3的磁极方向相反，且永磁体的磁极方向均与栅片的阵列方向一致，永磁体3产生的磁场可左右拉扯电弧，使电弧能快速熄灭，提高灭弧性能。因此，灭弧室2内的灭弧栅片组23和引弧片24并不是必须的。

Claims (10)

1.一种触头灭弧装置，包括一触头系统(1)和对应于触头系统(1)打开方向的一侧的一灭弧室(2)，该灭弧室(2)包括壳体(21)和内部嵌座(22)，在壳体(21)内构成有一灭弧腔(211)，内部嵌座(22)插置于所述灭弧腔(211)内或者与所述壳体(21)形成一体的方式直接构成于所述灭弧腔(211)内，其特征在于：所述内部嵌座(22)内部以间隔状态设置有至少两个永磁体(3)，所述的永磁体(3)的磁极方向与灭弧室(2)的高度方向一致，并且两相邻的永磁体(3)的同性磁极相对。

2.根据权利要求1所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：所述的灭弧室(2)还包括灭弧栅片组(23)，灭弧栅片组(23)阵列在所述的灭弧腔(211)内，灭弧栅片组(23)内栅片的阵列方向与所述的永磁体(3)的磁极方向相同。

3.根据权利要求2所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：所述的灭弧室(2)还包括引弧片(24)，在所述的灭弧腔(211)的灭弧腔左右腔壁的相向一侧并且在彼此对应的位置各构成有灭弧栅片侧部插槽(2111)，内部嵌座(22)插置于所述的灭弧腔(211)内，灭弧栅片组(23)安装在所述的灭弧栅片侧部插槽(2111)与内部嵌座(22)之间，所述的引弧片(24)与内部嵌座(22)的顶部插配，所述的引弧片(24)的两侧边与所述的灭弧栅片侧部插槽(2111)插配，该引弧片(24)与所述的灭弧栅片组(23)的顶部相对应。

4.根据权利要求2或3所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：所述的灭弧栅片组(23)包括一组第一灭弧栅片(231)和一组第二灭弧栅片(232)，所述的一组第一灭弧栅片(231)的靠近所述的第二灭弧栅片(232)的端部的一侧各构成有一第一配合凹腔(2311)，而在所述的一组第二灭弧栅片(232)的靠近所述的第一灭弧栅片(231)的端部的一侧各构成有一第二配合凹腔(2321)，该第一配合凹腔(2311)与第二配合凹腔(2321)相互对应，第一配合凹腔(2311)和第二配合凹腔(2321)与所述的内部嵌座(22)接触。

5.根据权利要求4所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：在所述的内部嵌座(22)的两侧面上，自上而下间隔开设有内部嵌座嵌槽(222)，所述的一组第一灭弧栅片(231)与内部嵌座嵌槽(222)嵌配，所述的一组第二灭弧栅片(232)与内部嵌座嵌槽(222)嵌配。

6.根据权利要求4所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：在所述的内部嵌座(22)的上部构成有一由插配槽分隔肋(224)分隔的引弧片插配槽(223)，在所述的引弧片(24)的居中位置开设有一端形成开口的引弧片槽(241)，该引弧片(24)与插配槽分隔肋(224)插配。

7.根据权利要求3所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：在所述的引弧片(24)的靠近所述触头系统(1)的一端延伸有一引弧片延伸部(242)，该引弧片延伸部(242)向所述灭弧腔(211)内部延伸。

8.根据权利要求4所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：所述的灭弧栅片组(23)还包括多枚底灭弧栅片(233)，该底灭弧栅片(233)插入所述灭弧腔(211)内并且还对应于所述的一组第一灭弧栅片(231)以及一组第二灭弧栅片(232)的底部。

9.根据权利要求1所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：所述的触头系统(1)包括动导电杆(11)和静导电杆(12)，动导电杆(11)与静导电杆(12)实现接触或分离，从而实现断路器的导通或断开；在所述的动导电杆(11)上设置有动触点(111)，在所述的静导电杆(12)上并且在对应于动触点(111)的位置设置有一静触点(121)，在静导电杆(12)上还设置有一静导电杆引弧板(122)，该静导电杆引弧板(122)呈台阶状构造，所述的静导电杆引弧板(122)的一端与所述的静触点(121)衔接，而另一端朝着所述的灭弧腔(211)的方向延伸。

10.根据权利要求1所述的一种触头灭弧装置，其特征在于：所述内部嵌座(22)包括永磁体容纳套(221)，所述的永磁体(3)置于所述的永磁体容纳套(221)内，在所述永磁体容纳套(221)内并且位于上下两相邻的所述永磁体(3)之间设置有一用于分隔上下两相邻的永磁体(3)的垫块(4)。