CN220121764U - 一种断路器的灭弧室 - Google Patents

Abstract

一种断路器的灭弧室，包括一对侧壁、栅片组、静引弧片和动引弧片，栅片组阵列在一对侧壁之间，静引弧片和动引弧片位于栅片组阵列方向的两端，在灭弧室的靠近断路器的触头系统的一侧相靠拢形成入弧口，特点：栅片组包括依次排列的一组第一栅片、一组第二栅片和一组第三栅片，一组第二栅片对应于灭弧室上的入弧口，第二栅片的数量为栅片组的栅片总数的1/5至1/3，一组第二栅片探过一组第一、第三栅片向入弧口延伸，从而一组第一栅片、一组第二栅片和一组第三栅片形成“┣”状。优点：第二栅片作为长栅片，第一、第三栅片作为短栅片，长栅片对应灭弧室的入弧口，且长栅片探过短栅片向入弧口延伸，防止灭弧室的入弧口被击穿，提高灭弧性能。

Description

一种断路器的灭弧室

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种断路器的灭弧室。

背景技术

空气断路器作为重要的配电设备，其接入到供电网，用于保护其下级的负载免受故障电流的损害。但随着新能源的发展，直流断路器的使用场合越来越多，电压要求也越来越高，所以，对现有的空气断路器提出了新的要求。

空气断路器普遍采用金属栅片切割电弧灭弧。金属栅片的近极压降可以使电弧电压维持在较高的水平。在直流空气断路器的分断过程中，电弧电压必须高于电源电压才能使电弧熄灭。因此，随着电源电压等级的提高，灭弧室中需要布置的栅片越来越多，电弧被栅片切割之后的电弧电压也会越来越高。但是断路器动静触头之间的开距通常并不会随开断电压等级的提高而明显增加，随着电弧电压的上升，会造成触头之间的电场场强上升，大大提高分断过程中在动静触头之间击穿的概率，电弧不断退出栅片区域，一方面影响故障电流的分断，另一方面会造成触头的过度烧蚀。为了减少触头烧蚀，部分断路器动触头上引弧板到静触头及静引弧板的距离设计成小于动静触头之间的开距，将击穿点转移至引弧板，由于引弧板之间的最小距离小于动静触点开距，进一步提高了场强，但在分断短路电流时，动触头引弧板与静触头或静触头引弧板之间的击穿风险与击穿频率会进一步上升。

鉴于上述已有技术，有必要对现有断路器的灭弧室结构加以合理的改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型的任务是要提供一种断路器的灭弧室，其内部的栅片分为长栅片和短栅片，长栅片对应灭弧室的入弧口，且所述的长栅片向入弧口延伸并超过短栅片的一端,长栅片与短栅片形成“┣”状，防止灭弧室的入弧口被击穿，提高灭弧室灭弧性能。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种断路器的灭弧室，包括一对侧壁、栅片组、静引弧片和动引弧片，所述的栅片组阵列在一对侧壁之间，所述的静引弧片和动引弧片位于所述的栅片组阵列方向的两端，并在灭弧室的靠近断路器的触头系统的一侧相靠拢形成入弧口，所述的栅片组包括依次排列的一组第一栅片、一组第二栅片和一组第三栅片，一组第二栅片对应于灭弧室上的入弧口，所述第二栅片的数量为栅片组的栅片总数的1/5至1/3，一组第二栅片探过一组第一栅片和一组第三栅片向入弧口延伸，从而一组第一栅片、一组第二栅片和一组第三栅片形成“┣”状。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述第二栅片的第二基部与入弧口的距离为所述第一栅片的第一基部与入弧口的距离的1/6至2/3。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述第二栅片的第二基部与入弧口的距离为所述第一栅片的第一基部与入弧口的距离的1/6至1/2。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述侧壁的内侧面上设有插接槽，所述的插接槽为多个且在所述栅片组的阵列方向上阵列设置，在所述的侧壁上还有填充板，所述的填充板设置在所述插接槽之间的凸沿上，所述的填充板填充在栅片组中的相邻的两栅片之间。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的灭弧室还包括一对包覆件，每一个包覆件包括一遮挡部，一对遮挡部位于所述栅片组的一对栅片腿的内侧，在所述的一对遮挡部之间形成窄缝区域，在所述填充板的上方形成扩口的灭弧区域。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的填充板包括第一填充板、第二填充板和第三填充板，在灭弧室的高度方向上，所述的第二填充板位于所述的第一填充板和第三填充板的下方，所述的第一栅片与第一填充板对应配合，所述的第二栅片与第二填充板对应配合，所述的第三栅片与第三填充板对应配合。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的包覆件还包括底部，所述的遮挡部与所述的底部形成折角，所述的底部位于灭弧室的底部。

在本实用新型的更进而一个具体的实施例中，所述的遮挡部与所述的底部垂直，所述的遮挡部竖直设置，所述的底部水平设置。

本实用新型由于采用了上述结构，具有的有益效果：第一、灭弧室中的栅片组包括第一栅片、第二栅片和第三栅片，第二栅片作为长栅片，第一栅片和第三栅片作为短栅片，长栅片对应灭弧室的入弧口，且所述的长栅片探过短栅片向入弧口延伸，防止灭弧室的入弧口被击穿，提高灭弧室灭弧性能；第二、在灭弧室侧壁上设有填充板，填充板填充在栅片组中的相邻的两栅片之间，使气体无法在其填充区域通过，在填充板的上方形成扩口的灭弧区域，而栅片腿之间的区域构成了窄缝区域，此种设置，存在气压差，灭弧室内部的气体能推动电弧快速进入灭弧区域，进一步提高灭弧室的灭弧性能。

附图说明

图1为本实用新型所述灭弧室的爆炸示意图；

图2为本实用新型所述侧壁的立体示意图；

图3为本实用新型所述包裹件的立体示意图；

图4为本实用新型所述栅片组的爆炸示意图；

图5为本实用新型所述灭弧室的侧面剖视图；

图6为本实用新型所述灭弧室的剖视图。

图中：1.灭弧室、11.侧壁、111.插接槽、112.填充板、1121.第一填充板、1122.第二填充板、1123.第三填充板、113.前挡板、114.后挡板、12.栅片组、121.第一栅片、1211.第一基部、1212.第一缺口槽、1213.第一栅片腿、122.第二栅片、1221.第二基部、1222.第二缺口槽、1223.第二栅片腿、123.第三栅片、1231.第三基部、1232.第三缺口槽、1233.第三栅片腿、13.包覆件、131.遮挡部、1311.缺口、132.底部、14.静引弧片、15.动引弧片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

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对应附图所示的位置为基准的，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。

如图1所示，灭弧室1包括一对侧壁11、栅片组12、包覆件13、静引弧片14、动引弧片15。所述的侧壁11通常由热固材料制成。一对侧壁11左右拼接后形成了灭弧室1的左右壳体，所述的侧壁11也为所述的栅片组12、包覆件13、静引弧片14、动引弧片15提供安装基础。

所述的栅片组12安装在灭弧室1内部的灭弧室腔中，在阵列方向的两端分别设有静引弧片14和动引弧片15，其中所述的静引弧片14对应于静触头一侧，而所述的动引弧片15对应于动触头一侧。所述的包覆件13从灭弧室1的下方插入到灭弧室1的内部，所述的包覆件13对应于灭弧室1下方的开口槽的位置，包覆件13包裹所述栅片组12的栅片腿。

如图2所示，所述侧壁11的内侧面上设有插接槽111，所述的插接槽111为多个且在栅片组12的阵列方向上阵列设置。所述的插接槽111用于供所述栅片组12中的栅片的插入，实现所述栅片组12的安装。

参阅2并结合图1，在所述的侧壁11上还设有填充板112，所述的填充板112设置在所述插接槽111之间的凸沿上，填充板112向灭弧室1内部延伸，所述的填充板112填充在栅片组12中的相邻的两栅片之间，使气体无法在其填充区域通过。在本实施例中，所述的填充板112包括第一填充板1121、第二填充板1122和第三填充板1123，在灭弧室1的高度方向上，所述的第二填充板1122位于所述的第一填充板1121和第三填充板1123的下方。更为具体的，所述的第一填充板1121为一组，所述的第二填充板1122为一组，第三填充板1123也为一组，在前后方向上，一组所述的第二填充板1122位于一组第一填充板1121和一组第三填充板1123之间，该设置是为了对应所述的栅片组12。

如图2所示，在所述侧壁11的前后两侧，还设有前挡板113和后挡板114，当一对侧壁11拼接后，两个前挡板113组成了灭弧室1的前壁，而两个后挡板114组成了灭弧室1的后壁。所述的两个后挡板114拼接后，在一对后挡板114之间形成了一条缝隙，用于让开断路器的触头系统上的静触点。

参阅图3并结合图1，所述的包覆件13为绝缘产气材料制成。所述的包覆件13包括遮挡部131和底部132，所述的遮挡部131与所述的底部132形成折角，优选的，所述的遮挡部131与所述的底部132垂直，所述的遮挡部131竖直设置，所述的底部132水平设置，两者衔接形成直角。其中，所述的遮挡部131插入到所述栅片组12的栅片内部，并位于一对栅片腿的内侧，而所述的底部132位于灭弧室1的底部。在所述的一对遮挡部131之间形成窄缝区域，电弧在所述的窄缝区域内产生。

参阅图3并结合图4，所述遮挡部131的上方的边沿上设有缺口1311，所述的缺口1311用于与所述的栅片组12配合。具体的，所述的缺口1311用于与下文所述的栅片组12的第二栅片122配合。优选的，所述的缺口1311为矩形缺口。

参阅图5并结合图4，所述的栅片组12包括第一栅片121、第二栅片122和第三栅片123。所述的第一栅片121、第二栅片122和第三栅片123均通过插接在所述的插接槽111来实现其安装的。在本实施例中，所述的第一栅片121为一组，所述的第二栅片122为一组，所述的第三栅片122为一组。在灭弧室1的前后方向上，第一栅片121、第二栅片122和第三栅片123依次排列。此种设置，使为了所述的第二栅片122对应于灭弧室1上的入弧口。

更为具体的，所述的第一栅片121包括第一基部1211、一对第一栅片腿1213和在一对第一栅片腿1213之间形成的第一缺口槽1212，所述的一对第一栅片腿1213从所述的第一基部1211的两侧向下延伸。优选的，所述第一缺口槽1212的靠近第一基部1211的封闭端为三角状。同样的，所述的第二栅片122包括第二基部1221、一对第二栅片腿1223和在一对第二栅片腿1223之间形成的第二缺口槽1222，所述的一对第二栅片腿1223从所述第二基部1221的两侧向下延伸。优选的，所述的第二缺口槽1222的靠近第二基部1221的封闭端为三角状。所述的第三栅片123包括第三基部1231、一对第三栅片腿1233和在一对第三栅片腿1233之间形成的第三缺口槽1232，所述的一对第三栅片腿1233从所述的第三基部1231的两侧向下延伸。优选的，所述的第三缺口槽1232的靠近第三基部1231的封闭端为三角状。其中所述的第一栅片121在位置上对应所述的动触头21，而所述的第三栅片123在位置上对应所述的静触头22。所述的第一栅片121与第一填充板1121对应配合，所述的第二栅片122与第二填充板1122对应配合，所述的第三栅片123与第三填充板1123对应配合。

一组第二栅片122探过一组第一栅片121和一组第三栅片123的端部向入弧口延伸，从而一组第一栅片121、一组第二栅片122和一组第三栅片123形成“┣”状。也就是说，所述的第二栅片122的第二基部1221与入弧口的垂直距离小于所述的第一栅片121的第一基部1211与入弧口的垂直距离，同时，所述的第二栅片122的第二基部1221与入弧口的垂直距离小于所述的第三栅片123的第三基部1231与入弧口的垂直距离。

继续参阅图5，所述的动引弧片15和静引弧片14的一端分别位于栅片组12的前后两端上，所述的静引弧片14和动引弧片15的另一端向触头系统一侧延伸并向灭弧室1的中部靠拢，并在灭弧室1的靠近断路器的触头系统的一侧形成一喇叭口。喇叭口的靠近触头系统的一端即为入弧口。

如图5，所述的静引弧片14和所述的动引弧片15之间在灭弧室1的靠近触头系统2的一侧形成所述的入弧口，所述的入弧口为静引弧片14与动引弧片15之间最小的开口，入弧口的距离为d1；所述的一组第二栅片122位于所述的一组第一栅片121和一组第三栅片123之间，且所述的一组第二栅片122在对应所述的入弧口处，所述的第二栅片122向入弧口延伸并探过所述的第一栅片121和第三栅片123，所述第一栅片121的第一基部1211与入弧口的距离为d2，所述第二栅片122的第二基部1221与入弧口的距离为d3。本实施例中，第一栅片121与第三栅片123相同，因此，第三栅片123的第三基部1231与入弧口的距离也为d2，申请人通过大量的试验，得到一具有突出的实质性特点和显著效果的取值范围，d3为d2的1/6至2/3，更为优选的，d3为d2的1/6至1/2；申请人对于所述第二栅片122的数量的选定为：所述第二栅片122的数量为栅片组12的栅片总数的1/8至1/2，更为优选的，为1/5至1/3。

由于所述第二栅片122的存在，使得电弧从入弧口向灭弧室1内部移动的过程中，先接触所述的第二栅片122，进入所述的第二栅片122后，所述的电弧再向上移动，再进入所述的第一栅片121和第三栅片123，此时，所述的电弧进入了全部的栅片。由于采用该种逐步进入栅片的方法，使得进入栅片后的电弧电压也是逐步提高的，且由于电弧进入长栅片需要一个时间，此时就给入弧口处更多的介质恢复时间，因此，不会造成在入弧口处再起电弧的现象。提高了灭弧室1的灭弧能力。

上述的对于距离和长栅片数量的选择，是对电弧进入栅片过程中时间参数与电弧电压上升参数的综合考量，使得在这个范围内，能够卡入临界点，使得灭弧能力有质的飞跃。是从量变到质变的关键所在。

参阅图6并结合图4、图5，由于所述的填充板112填入到所述的平行栅片之间，因此，使得对于栅片而言，所述的填充板112位于栅片的栅片腿与基部的衔接处，所述的填充板112封闭了栅片的栅片腿与基部之间的气体上升通道，在所述填充板112的上方形成扩口的灭弧区域。

具体的，所述的第一填充板1121填充在所述的第一栅片121的两侧，封闭所述的一对第一栅片腿1213和第一基部1211之间的气体上升通道，所述的第一填充板1121填充在所述的第一基部1211和一对第一栅片腿1213之间的衔接处；同样的，所述的第二填充板1122填充在所述的第二栅片122的两侧，封闭所述的一对第二栅片腿1223和第二基部1221之间的气体上升通道，所述的第二填充板1122填充在所述的第二基部1221和一对第二栅片腿1223之间的衔接处；同样的，所述的第三填充板1123填充在所述的第三栅片123的两侧，封闭所述的一对第三栅片腿1233和第三基部1231之间的气体上升通道，所述的第三填充板1123填充在所述的第三基部1231和一对第三栅片腿1233之间的衔接处。

同时，由于所述包覆件13的设置，即所述的包覆件13包裹了栅片腿，因此，在基部的一侧，且位于一对栅片腿之间的区域构成了窄缝区域，而在所述的基部位置构成了灭弧区域，所述的窄缝区域为电弧产生的区域，而所述的灭弧区域为电弧进入栅片后熄灭的区域。优选的，所述的一对第一填充板1121构成喇叭形开口，即所述的第一填充板1121的构成扩口的表面为倾斜面，同样的，所述的一对第二填充板1122构成喇叭形开口，即所述的第二填充板1122的构成扩口的表面为倾斜面。同样的，所述的一对第三填充板1123构成喇叭形开口，即所述的第三填充板1123的构成扩口的表面为倾斜面。

在本实施例中，所述的窄缝区域为狭长的窄口区，而所述的灭弧区域为扩口区，因此，所述的窄口区为高压区，而所述的灭弧区域为低压区，此种设置，存在气压差，灭弧室1内部的气体能推动电弧快速进入灭弧区域。电弧产生后，能更快地通过所述的窄缝区而进入灭弧区域。

结合本实施例，所述的第一栅片121处形成第一窄缝区域和第一灭弧区域；所述的第二栅片122处形成第二窄缝区域和第二灭弧区域；所述的第三栅片123处形成第三窄缝区域和第三灭弧区域。在本实施例中，所述的第一灭弧区域、第二灭弧区域和第三灭弧区域构成v形，且第二灭弧区域相对于第一灭弧区域和第三灭弧区域更靠近入弧口。由于包覆件13和填充板112的设置，均能加速电弧快速进入第一栅片121、第二栅片122和第三栅片123的灭弧区域。

Claims (8)

1.一种断路器的灭弧室，包括一对侧壁(11)、栅片组(12)、静引弧片(14)和动引弧片(15)，所述的栅片组(12)阵列在一对侧壁(11)之间，所述的静引弧片(14)和动引弧片(15)位于所述的栅片组(12)阵列方向的两端，并在灭弧室(1)的靠近断路器的触头系统的一侧相靠拢形成入弧口，其特征在于：所述的栅片组(12)包括依次排列的一组第一栅片(121)、一组第二栅片(122)和一组第三栅片(123)，一组第二栅片(122)对应于灭弧室(1)上的入弧口，所述第二栅片(122)的数量为栅片组(12)的栅片总数的1/5至1/3，一组第二栅片(122)探过一组第一栅片(121)和一组第三栅片(123)向入弧口延伸，从而一组第一栅片(121)、一组第二栅片(122)和一组第三栅片(123)形成“┣”状。

2.根据权利要求1所述的一种断路器的灭弧室，其特征在于：所述第二栅片(122)的第二基部(1221)与入弧口的距离为所述第一栅片(121)的第一基部(1211)与入弧口的距离的1/6至2/3。

3.根据权利要求2所述的一种断路器的灭弧室，其特征在于：所述第二栅片(122)的第二基部(1221)与入弧口的距离为所述第一栅片(121)的第一基部(1211)与入弧口的距离的1/6至1/2。

4.根据权利要求1所述的一种断路器的灭弧室，其特征在于：所述侧壁(11)的内侧面上设有插接槽(111)，所述的插接槽(111)为多个且在所述栅片组(12)的阵列方向上阵列设置，在所述的侧壁(11)上还有填充板(112)，所述的填充板(112)设置在所述插接槽(111)之间的凸沿上，所述的填充板(112)填充在栅片组(12)中的相邻的两栅片之间。

5.根据权利要求4所述的一种断路器的灭弧室，其特征在于：所述的灭弧室还包括一对包覆件(13)，每一个包覆件(13)包括一遮挡部(131)，一对遮挡部(131)位于所述栅片组(12)的一对栅片腿的内侧，在所述的一对遮挡部(131)之间形成窄缝区域，在所述填充板(112)的上方形成扩口的灭弧区域。

6.根据权利要求4所述的一种断路器的灭弧室，其特征在于：所述的填充板(112)包括第一填充板(1121)、第二填充板(1122)和第三填充板(1123)，在灭弧室(1)的高度方向上，所述的第二填充板(1122)位于所述的第一填充板(1121)和第三填充板(1123)的下方，所述的第一栅片(121)与第一填充板(1121)对应配合，所述的第二栅片(122)与第二填充板(1122)对应配合，所述的第三栅片(123)与第三填充板(1123)对应配合。

7.根据权利要求5所述的一种断路器的灭弧室，其特征在于：所述的包覆件(13)还包括底部(132)，所述的遮挡部(131)与所述的底部(132)形成折角，所述的底部(132)位于灭弧室(1)的底部。

8.根据权利要求7所述的一种断路器的灭弧室，其特征在于：所述的遮挡部(131)与所述的底部(132)垂直，所述的遮挡部(131)竖直设置，所述的底部(132)水平设置。