CN220021026U - 一种灭弧机构及断路器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种灭弧机构及断路器，属于电气设备技术领域。该灭弧机构包括灭弧室和静触头导电排。灭弧室包括出弧侧。静触头导电排包括第一部分，第一部分位于灭弧室的出弧侧。第一部分设置有排弧缺口，排弧缺口用于供从出弧侧排出的电弧通过。本申请通过设置排弧缺口，可以减小第一部分对出弧侧的遮挡，从而减小第一部分对从出弧侧排出的电弧的阻碍，可以有效泄放断路器开断过程中，灭弧室内靠近静触头导电排的位置短时间聚集的能量。如此，可以降低电弧进入灭弧室靠近静触头导电排的位置的难度。也即是，可以使电弧较为容易地从动触点与静触点之间转移至灭弧室，便于提高电弧的熄灭效率。

Description

一种灭弧机构及断路器

技术领域

本申请涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种灭弧机构及断路器。

背景技术

断路器是电力机构中重要的开关设备，能够关合、承载和开断回路中的电流。当系统中出现漏电、过载、短路等故障时，断路器可以通过分闸来实现对电路的切断，以防止故障扩大。断路器在分闸时，动触头和静触头之间会产生电弧，通常动触头与静触头之间产生的电弧会被转移至灭弧机构中的灭弧室，再在灭弧室内进行熄灭。

然而，相关技术中灭弧机构的结构设计不合理，使得电弧不容易从动触头与静触头之间转移至灭弧室，降低了电弧的熄灭效率。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种灭弧机构及断路器，可以降低电弧从动触点与静触点之间转移至灭弧室的难度，便于提高电弧的熄灭效率。

本申请实施例的第一方面，提供了一种灭弧机构，该灭弧机构包括灭弧室和静触头导电排。灭弧室包括出弧侧。静触头导电排包括第一部分，第一部分位于灭弧室的出弧侧。第一部分设置有排弧缺口，排弧缺口用于供从出弧侧排出的电弧通过。

通过上述方案，可以减小第一部分对出弧侧的遮挡，从而减小第一部分对从出弧侧排出的电弧的阻碍，使得从出弧侧排出的电弧可以从该排弧缺口排出，或者说，可以有效泄放断路器开断过程中灭弧室内短时间聚集的能量。电弧从该排弧缺口排出之后，灭弧室靠近静触头导电排的位置的气压得以泄放，如此可以降低电弧进入灭弧室靠近静触头导电排的位置的难度。也即是，可以使电弧较为容易地从动触点与静触点之间转移至灭弧室。

在一些实施例中，该第一部分包括过渡段，排弧缺口形成于过渡段，过渡段相对灭弧室内的灭弧栅片倾斜设置。

通过上述方案，可以减小过渡段对出弧侧的遮挡，提高从出弧侧排出的电弧顺利通过过渡段的几率。

在一些实施例中，该第一部分还包括与过渡段连接的接线段，在第一方向上，过渡段的尺寸小于接线段的尺寸。第一方向垂直于出弧侧与第一部分的排列方向，且第一方向垂直于灭弧室内多个灭弧栅片的排列方向。

通过上述方案，使得过渡段相对接线段收窄的部位可以形成排弧缺口，便于电弧从过渡段相对接线段收窄的部位排出。

在一些实施例中，过渡段在第一方向上的侧面设置有凹槽，排弧缺口被配置为凹槽。第一方向垂直于出弧侧与第一部分的排列方向，且第一方向垂直于灭弧室内多个灭弧栅片的排列方向。

通过上述方案，使得该凹槽所在的部位可以作为排弧缺口，便于电弧从过渡段上的凹槽部位排出。

在一些实施例中，排弧缺口形成于过渡段在第一方向上的一侧或两侧。

当排弧缺口形成于过渡段在第一方向上的一侧时，电弧可以从这一侧的排弧缺口排出。当排出缺口形成于过渡段在第一方向上的两侧时，电弧可以从这两侧的排弧缺口排出。有利于灭弧室内气压的泄放，便于提高灭弧室的灭弧效果。

在一些实施例中，该灭弧机构还包括排气板，排气板设置有排气孔。排气板位于过渡段的排弧缺口与出弧侧之间。或者，排气板位于过渡段的排弧缺口背向出弧侧的一侧。或者，排气板位于过渡段的排弧缺口内。

通过上述方案，可以使排气板朝向排弧缺口，如此，可以通过排气板上的排气孔调节电弧的排出量，使得对排气量的控制精细化。

在一些实施例中，灭弧机构还包括绝缘件，绝缘件位于灭弧室与静触头导电排之间，绝缘件用于隔绝静触头导电排与灭弧室。

通过上述方案，可以从不同方位隔绝静触头导电排与灭弧室，提高了灭弧室与静触头导电排之间的绝缘防护形成。

在一些实施例中，灭弧室的数量为一个或多个。

本申请实施例的第二方面，提供了一种断路器，包括第一方面的灭弧机构。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种断路器的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种静触头导电排的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的另一种静触头导电排的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的又一种静触头导电排的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的再一种静触头导电排的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种灭弧机构的结构示意图。

图7为本申请实施例提供的一种绝缘件的结构示意图。

附图标记说明：

1、灭弧机构；11、灭弧室；111、出弧侧；112、灭弧栅片；113、进弧侧；12、静触头导电排；121、第一部分；1211、过渡段；1212、接线段；122、第二部分；123、静触点；K1、排弧缺口；2、动触头；21、动触点；3、排气板；K2、排气孔；4、绝缘件；41、第一绝缘段；42、第二绝缘段；43、第三绝缘段；M1、第一侧面；M2、第二侧面；M3、第三侧面；M4、第四侧面；OX、进弧侧与出弧侧的排列方向；OY、灭弧栅片的排列方向；OZ、第一方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的灭弧机构及断路器的具体结构进行限定。例如，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，诸如OX方向、OY方向和OZ方向用于说明本实施例的灭弧机构及断路器的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当灭弧机构及断路器的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应改变。

此外，本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

当断路器的主回路出现故障(例如，短路)时，动触头会朝远离静触头的方向移动，以使断路器分闸。断路器在分闸时，动触头和静触头之间会产生电弧。通常动触头与静触头之间产生的电弧被转移至灭弧机构中的灭弧室，再在灭弧室内进行熄灭。

电弧是一种温度极高、亮度极强并能导电的气体。随着电弧从动触头与静触头之间向灭弧室的转移，灭弧室内的气压逐步增大，如果不及时将灭弧室内的气压进行泄放，则灭弧室外的电弧将很难再进入灭弧室内。

通常灭弧室远离静触头导电排的一侧设置有排气口，聚集在灭弧室远离静触头导电排的空间内的气体，可以从该排气口排出，以泄放灭弧室远离静触头导电排的空间内的气压。因此，灭弧室外的电弧可以继续向灭弧室远离静触头导电排的空间内转移。

然而，灭弧机构的这种结构设计，很难保证灭弧室靠近静触头导电排的位置处的气压通过该排气口排出。在灭弧室靠近静触头导电排的位置处聚集的气压的作用下，灭弧室外的电弧很难继续向灭弧室靠近静触头导电排的空间内转移。如此，使得灭弧室靠近静触头导电排的空间无法被有效利用，不利于提高电弧的熄灭效率。

有鉴于此，本申请提供一种灭弧机构及断路器，通过对灭弧机构内静触头导电排的结构进行改进，可以便于灭弧室靠近静触头导电排的位置处的气压及时泄放。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为本申请实施例提供的一种断路器的结构示意图，如图1所示，该灭弧机构1包括灭弧室11和静触头导电排12。灭弧室11包括出弧侧111。图2为本申请实施例提供的一种静触头导电排12的结构示意图，如图2所示，静触头导电排12包括第一部分121，结合图1和图2，第一部分121位于灭弧室11的出弧侧111。

如图2所示，第一部分121设置有排弧缺口K1，排弧缺口K1用于供从出弧侧111排出的电弧通过。

本申请实施例提供的灭弧机构1设置于断路器的一个相室内。该灭弧机构1中灭弧室11的数量可以是一个，也可以是多个，本申请实施例对此不作限定。附图中展示的灭弧机构1中的灭弧室11数量为两个，但并不构成对本申请技术方案的限定。

如图1所示，灭弧室11内设置有用于切割电弧的多个灭弧栅片112，该多个灭弧栅片112层叠排列。灭弧室11位于动触头2的动触点21和静触头导电排12上的静触点123的同一侧。灭弧室11朝向动触点21和静触点123的一侧为灭弧室11的进弧侧113，灭弧室11背向动触点21和静触点123的一侧为灭弧室11的出弧侧111。其中，进弧侧与出弧侧的排列方向OX基本垂直于该多个灭弧栅片的排列方向OY。

结合图1和图2，静触头导电排12的第一部分121位于灭弧室11的出弧侧111。由于电弧的移动轨迹是从灭弧室11的进弧侧113至灭弧室11的出弧侧111，所以该第一部分121实际上位于电弧的移动轨迹上。

假设在进弧侧与出弧侧的排列方向OX上，该第一部分121遮挡住灭弧室11的出弧侧111靠近静触头导电排12的部分，则灭弧室11内的气压很难绕过该第一部分121，而顺利泄放灭弧室11靠近静触头导电排12的位置处的气压。

基于此，本申请实施例在该第一部分121设置排弧缺口K1，以便减小第一部分121对灭弧室11的出弧侧111的遮挡，使得从出弧侧111排出的电弧可以通过该排弧缺口K1排出，从而可以起到泄放灭弧室11靠近静触头导电排12的位置处的气压的作用，并且有利于提高灭弧室11靠近静触头导电排12的位置处的灭弧栅片112的利用率。

排弧缺口K1的形状可以是规则的圆形、半圆形或矩形等，也可以是不规则的形状，例如，可以是具有锯齿边的圆形、半圆形或矩形等。排弧缺口K1的数量可以是一个或多个。本申请实施例对排弧缺口K1的形状和数量不作限定。

排弧缺口K1的大小可以根据包含该灭弧机构1的断路器分断电流的大小来设置。示例性地，当断路器分断的电流较大时，产生的电弧能量较高，所以可以将排弧缺口K1设置地较大。相反，当断路器分断的电流较小时，产生的电弧能量较小，所以可以将排弧缺口K1设置地较小。本申请实施例对此不作限定。

本申请实施例提供的技术方案，在静触头导电排12的第一部分121设置排弧缺口K1，可以减小第一部分121对出弧侧111的遮挡，从而减小第一部分121对从出弧侧111排出的电弧的阻碍，使得从出弧侧111排出的电弧可以从该排弧缺口K1排出，或者说，可以有效泄放断路器开断过程中灭弧室11内短时间聚集的能量。电弧从该排弧缺口K1排出之后，灭弧室11靠近静触头导电排12的位置的气压得以泄放，如此可以降低电弧进入灭弧室11靠近静触头导电排12的位置的难度。也即是，可以使电弧较为容易地从动触点21与静触点123之间转移至灭弧室11。

在电弧可以进入灭弧室11靠近静触头导电排12的位置的情况下，灭弧室11靠近静触头导电排12的位置，以及该位置处的灭弧栅片112均可以被有效利用，从而便于提高电弧的熄灭效率。

为了给紧固外部导电排与静触头导电排12的紧固螺钉提供安装空间，静触头导电排12的第一部分121通常设置有倾斜段，该倾斜段相对灭弧室11内的灭弧栅片112倾斜设置。在一些实施例中，如图2所示，该倾斜段即为图2所示出的过渡段1211，排弧缺口K1形成于过渡段1211。

过渡段1211朝向出弧侧111的面积在第一部分121中占比较大，因此过渡段1211是第一部分121中最容易遮挡出弧侧111的部分。由此，可以将排弧缺口K1设置于过渡段1211，以减小过渡段1211对出弧侧111的遮挡，提高从出弧侧111排出的电弧顺利通过过渡段1211的几率。

如图2至图5所示，静触头导电排12的第一部分121还包括与过渡段1211连接的接线段1212，该接线段1212用于接线。下面结合图2至图5对排弧缺口K1的结构形式进行介绍。

在一些实施例中，如图2和图3所示，在第一方向OZ上，过渡段1211的尺寸可以小于接线段1212的尺寸。第一方向OZ垂直于出弧侧111与第一部分121的排列方向，且第一方向OZ垂直于灭弧室11内多个灭弧栅片的排列方向OY。

过渡段1211可以大致为矩形结构或梯形结构等。

出弧侧111与第一部分121的排列方向，与前文中的进弧侧与出弧侧的排列方向OX一致。

在第一方向OZ上，过渡段1211的尺寸小于接线段1212的尺寸，指的是过渡段1211的任意部位在第一方向OZ上的尺寸均小于接线段1212的尺寸。

举例来说，假设接线段1212在第一方向OZ上具有位置相对的第一侧面M1和第二侧面M2，过渡段1211在第一方向OZ上具有位置相对的第三侧面M3和第四侧面M4，且第一侧面M1与第三侧面M3同侧，第二侧面M2与第四侧面M4同侧。

如果在第一方向OZ上，过渡段1211的尺寸小于接线段1212的尺寸，那么在第一侧面M1的延长面与第三侧面M3之间可能会形成第一空间。和/或，在第二侧面M2的延长面与第四侧面M4之间可能会形成第二空间。形成的第一空间和第二空间即为排弧缺口K1。

本实施例中，将过渡段1211在第一方向OZ上的尺寸设置地小于接线段1212在第一方向OZ上的尺寸，使得过渡段1211相对接线段1212收窄的部位可以形成排弧缺口K1，便于电弧从过渡段1211相对接线段1212收窄的部位排出。

在另一些实施例中，如图4和图5所示，过渡段1211在第一方向OZ上的侧面可以设置有凹槽，排弧缺口K1被配置为凹槽。

继续以上面举例中的假设为前提，示例性地，如图4所示，第三侧面M3可以与第一侧面M1在第一方向OZ上平齐，第四侧面M4可以与第二侧面M2在第一方向OZ上平齐。或者，如图5所示，第三侧面M3可以相对于第一侧面M1在第一方向OZ上有收窄，第四侧面M4可以与第二侧面M2在第一方向OZ上有收窄。

不论是在图4还是图5的情况下，均可以在过渡段1211的第三侧面M3和/或第四侧面M4上设置凹槽。当是在图4情况下设置凹槽，则排弧缺口K1为凹槽所在部位。当是在图5情况下设置凹槽，则排弧缺口K1不仅包括凹槽所在部位，还包括第三侧面M3相对于第一侧面M1收窄的部位，以及第四侧面M4相对于第二侧面M2收窄的部位。

本实施例中，通过在过渡段1211在第一方向OZ上的侧面设置凹槽，使得该凹槽所在的部位可以作为排弧缺口K1，便于电弧从过渡段1211上的凹槽部位排出。

在一些实施例中，如图2所示，排弧缺口K1可以形成于过渡段1211在第一方向OZ上的两侧。或者，如图3所示，排弧缺口K1也可以形成于过渡段1211在第一方向OZ上的一侧。

当排弧缺口K1形成于过渡段1211在第一方向OZ上的一侧时，电弧可以从这一侧的排弧缺口K1排出。当排出缺口形成于过渡段1211在第一方向OZ上的两侧时，电弧可以从这两侧的排弧缺口K1排出。

不论排弧缺口K1形成于过渡段1211在第一方向OZ上的一侧还是两侧，均可以便于电弧从过渡段1211所在位置处排出，从而有利于灭弧室11内气压的泄放，便于提高灭弧室11的灭弧效果。

图6为本申请实施例提供的一种灭弧机构1的结构示意图，在一些实施例中，如图6所示，该灭弧机构1还可以包括排气板3，排气板3设置有排气孔K2。

示例性地，排气板3可以位于过渡段1211的排弧缺口K1与出弧侧111之间。或者，排气板3还可以位于过渡段1211的排弧缺口K1背向出弧侧111的一侧。或者，排气板3还可以为于过渡段1211的排弧缺口K1内。

排气孔K2的形状可以是圆形、矩形或长条形等。排气孔K2的数量可以是一个或多个。本申请实施例对排气孔K2的形状、数量和大小等参数不作限定。

通过上述方案，可以使排气板3朝向排弧缺口K1，如此，可以通过排气板3上的排气孔K2调节电弧的排出量，使得对排气量的控制精细化。

图7为本申请实施例提供的一种绝缘件4的结构示意图，在一些实施例中，如图6和图7所示，该灭弧机构1还可以包括绝缘件4，绝缘件4位于灭弧室11与静触头导电排12之间，绝缘件4用于隔绝静触头导电排12与灭弧室11。

如图7所示，绝缘件4可以包括第一绝缘段41和第二绝缘段42。

第一绝缘段41在进弧侧与出弧侧的排列方向OX上位于过渡段1211与灭弧室11之间，以提高灭弧室11与过渡段1211之间的绝缘防护性能。

结合图2、图6和图7，第二绝缘段42在灭弧栅片的排列方向OY上位于静触头导电排12的第二部分122与灭弧室11之间，以提高灭弧室11与第二部分122之间的绝缘防护性能。其中，第二部分122是静触头导电排12的内部走线段。

本实施例中，通过在灭弧室11与静触头导电排12之间设置绝缘件4，可以从不同方位隔绝静触头导电排12与灭弧室11，提高了灭弧室11与静触头导电排12之间的绝缘防护性能。

进一步地，在灭弧室11的数量为多个的情况下，如图7所示，上述绝缘件4还可以包括第三绝缘段43。第三绝缘段43可以位于相邻两个灭弧室11之间，以隔绝相邻两个灭弧室11。

本申请实施例还提供一种断路器，该断路器包括前面实施例中的灭弧机构1。由于该灭弧机构1的结构及其有益效果均已在前面实施例做了详细阐述，故本申请在此不再赘述。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种灭弧机构，其特征在于，包括：

灭弧室，包括出弧侧；

静触头导电排，包括第一部分，所述第一部分位于所述灭弧室的所述出弧侧；

所述第一部分设置有排弧缺口，所述排弧缺口用于供从所述出弧侧排出的电弧通过。

2.根据权利要求1所述的灭弧机构，其特征在于，所述第一部分包括过渡段，所述排弧缺口形成于所述过渡段，所述过渡段相对所述灭弧室内的灭弧栅片倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的灭弧机构，其特征在于，所述第一部分还包括与所述过渡段连接的接线段，在第一方向上，所述过渡段的尺寸小于所述接线段的尺寸；

所述第一方向垂直于所述出弧侧与所述第一部分的排列方向，且所述第一方向垂直于多个所述灭弧栅片的排列方向。

4.根据权利要求2所述的灭弧机构，其特征在于，所述过渡段在第一方向上的侧面设置有凹槽，所述排弧缺口被配置为所述凹槽；

所述第一方向垂直于所述出弧侧与所述第一部分的排列方向，且所述第一方向垂直于所述灭弧室内多个灭弧栅片的排列方向。

5.根据权利要求3或4所述的灭弧机构，其特征在于，所述排弧缺口形成于所述过渡段在所述第一方向上的一侧或两侧。

6.根据权利要求2所述的灭弧机构，其特征在于，所述灭弧机构还包括排气板，所述排气板设置有排气孔；

所述排气板位于过渡段的所述排弧缺口与所述出弧侧之间；或者，

所述排气板位于所述过渡段的所述排弧缺口背向所述出弧侧的一侧；或者，

所述排气板位于所述过渡段的所述排弧缺口内。

7.根据权利要求1所述的灭弧机构，其特征在于，所述灭弧机构还包括绝缘件，所述绝缘件位于所述灭弧室与所述静触头导电排之间，所述绝缘件用于隔绝所述静触头导电排与所述灭弧室。

8.根据权利要求1所述的灭弧机构，其特征在于，所述灭弧室的数量为一个或多个。

9.一种断路器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的灭弧机构。