CN220821455U - 一种灭弧结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种灭弧结构，包括安装在绝缘壳体内的静触头组件、动触头组件、灭弧室，动触头组件通过与静触头组件闭合或者分离，接通或着断开电路，分离时产生的电弧进入灭弧室被熄灭，高温气体通过与灭弧室连通的排气通道排出绝缘壳体；静触头组件和动触头组件各自通过第一导电排和第二导电排连接外部电路。第一导电排和第二导电排从绝缘壳体内延伸至绝缘壳体外，静触头组件上安装的冷却件和第一引弧件，所述第一导电排、第二导电排和冷却件从绝缘壳体内延伸至绝缘壳体外。通过在静触头导电排上安装冷却件，改善断路器切断故障电流过程的冷却，同时围绕冷却件在静触头组件的安装，以及静触头组件在断路器绝缘壳体内密封的结构，满足断路器快速灭弧的要求。

Description

一种灭弧结构

技术领域

本发明涉及一种电器开关，尤其是具有绝缘壳体的断路器。

背景技术

断路器切断故障电流时，断路器绝缘壳体内的静触头组件和动触头组件分开，在动静触点之间产生电弧，电弧经静触头导电排上的跑弧过渡面，跳跃到静引弧片，然后进入灭弧室熄弧切断。这一过程，往往伴随着大量的发热，若能在静触头导电排上，增加导热散热设施，能有效帮助电弧和银点冷却，帮助电弧熄灭。

此外，在电弧的运动过程中，电弧能否完成从静触头向静引弧片的跳跃，是熄弧的关键。这在结构上，一方面，要保证电弧途径的路径上平滑过渡，没有引起电弧停留的金属尖点；另一方面，避免静触头在断路器绝缘壳体的安装孔之间存在间隙，膨胀气体泄漏产生乱流，影响电弧行走路径。传统技术方法，把静引弧片尽可能的靠近静银点的地方焊接，然后再机加工平整，工艺复杂；而采用螺钉安装的方式，容易形成吸引电弧停留的金属尖点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，满足断路器灭弧及静触头电弧跳跃及冷却。

为了实现上述目的，本发明设计了一种灭弧结构，包括安装在绝缘壳体内的静触头组件、动触头组件、灭弧室，动触头组件通过与静触头组件闭合或者分离，接通或着断开电路，分离时产生的电弧进入灭弧室被熄灭，高温气体通过与灭弧室连通的排气通道排出绝缘壳体；静触头组件和动触头组件各自通过第一导电排和第二导电排连接外部电路，如电源系统和负载装置。第一导电排和第二导电排从绝缘壳体内延伸至绝缘壳体外，即第一导电排连接静触头和外部电路，第二导电排连接动触头和外部电路，在一些实施例中，动触头通过中间导体连接到第二导电排。触头灭弧结构包括共同安装在静触头组件上的冷却件和第一引弧件，所述第一导电排、第二导电排和冷却件从绝缘壳体内延伸至绝缘壳体外。

更近一步的，所述第一导电排包括位于绝缘壳体内的第一导电段、第二导电段，位于绝缘壳体外的第三导电段，第一导电段具有第一静触点，可以与所述动触头组件的第一动触点接触，以接通电路；所述第二导电段上安装有第一引弧件，所述冷却件安装在第二导电段后穿过绝缘壳体的过孔延伸至绝缘壳体外；所述第三导电段与外部电路连接，以便冷却件把绝缘壳体内静触头附件和第一引弧件附件的热量带到壳体外。

更近一步的，所述第二导电段折弯连接所述第一导电段和所述第三导电段，所述倾角使得冷却件接近第一静触点，以便冷却件更接近发热源。

根据本发明的另一实施例，所述第一导电段还具有位于所述第一静触点和第一引弧件之间的第二静触点，第二静触头承担弧触头的功能，即在分断时，电弧从在第二静触头上产生，保护第一静触头，防止烧损。第一静触点和第二静触点之间以触点间隔隔开分布；第二静触点和第一引弧件之间间隔有跑弧过渡，使电弧过渡到第一引弧件上，从而进入灭弧室。

更近一步的，所述第一引弧件包括以弯曲方式形成的引弧部和紧固部，所述紧固部安装在第二导电段上，所述引弧部伸入灭弧室，第一引弧件的安装靠近冷却件，方便散热。

根据本发明的另一实施例，灭弧结构还包括安装在静触头组件上绝缘套，所述绝缘套遮挡静触头组件与过孔之间的间隙，防止高温气体从间隙中漏出，不利于气体的聚集，气体的聚集有利于把电弧吹向灭弧室。

更近一步的，所述绝缘套为中空框体结构，包括挂在所述引弧部和紧固部之间的绝缘板，位于第一导电段两侧、与绝缘板相连的侧密封条，位于第一导电段下端与绝缘板相的下密封条，所述第一静触点、触点间隔、第二静触点、跑弧过渡被框体结构包围，这样绝缘套把静触头组件穿过绝缘壳体的四周空隙全部密封起来。

根据本发明的另一实施例，所述冷却件包括位于绝缘壳体内安装在第二导电段上的安装部，以及位于绝缘壳体外的冷却部，电路接通时，静触头组件上的热量通过安装部传导到冷却部，使得冷却件伸入绝缘壳体安装。

通过在静触头组件上安装冷却件，改善断路器切断故障电流过程的冷却，同时围绕冷却件在静触头组件的安装，保证电弧在静触点和静引弧片之间的平滑过渡、以及静触头组在断路器绝缘壳体内密封的结构，满足断路器快速灭弧的要求。

附图说明

图1是本发明所涉及的一种灭弧结构的整体结构侧视图

图2是本发明所涉及的一种灭弧结构的前视图

图3是本发明所涉及的一种灭弧结构的静触头组件的安装爆炸图

图4A、4B是本发明所涉及的一种灭弧结构的静触头组件的立体图和侧视图

图5是本发明所涉及的一种灭弧结构的静触头组件结构的爆炸图

图6是本发明所涉及的一种灭弧结构的绝缘套的结构图

图7A、7B和7C是本发明所涉及的一种灭弧结构的静触头组件引弧示意图

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

标记说明：

静触头组件100、第一导电排101

第一导电段110、第一静触点112、触点间隔113、第二静触点114、跑弧过渡115

第二导电段130，安装孔131、螺钉132

第三导电段150

第一引弧件170、引弧部171、紧固部172

绝缘套190、下密封条191、侧密封条192、绝缘板193

动触头组件200

第一动触点212、第二动触点214、第二引弧件222

第二导电排300、

灭弧室400、栅片401

断路器绝缘壳体500、底板510、过孔511；

冷却件600、安装部601、冷却部602

以下结合附图，具体说明本发明的技术细节。

如图1至图6，断路器灭弧结构，包括安装在绝缘壳体500内的静触头组件100、动触头组件200、灭弧室400，动触头组件200通过与静触头组件100闭合或者分离，接通或着断开电路，分离时产生的电弧进入灭弧室400被熄灭，高温气体通过与灭弧室400连通的排气通道排出绝缘壳体500，以图1的Y轴参考，一般排气通道设置在灭弧室的上部，有利于排气的顺畅；静触头组件100和动触头组件200各自通过第一导电排101和第二导电排300连接外部电路，第一导电排101和第二导电排300从绝缘壳体500内穿过底板510延伸至绝缘壳体500外，静触头组件100上还安装了冷却件600和第一引弧件170，第一导电排101、第二导电排300和冷却件600从绝缘壳体500内穿过底板510延伸至绝缘壳体500外，其中第一导电排101穿过过孔511。

第一导电排101包含了三段导电结构，包括位于绝缘壳体500内的第一导电段110、第二导电段130，位于绝缘壳体500外的第三导电段150，第一导电段110具有第一静触点112和第二静触点114，分别对应动触头组件200的第一动触点212和第二动触点214，在接通电路后，主要是第一静触点112和第一动触点212接触，或者说第一触点对接触，承担电路电流。在电路断开时，第一静触点112和第一动触点212先分开，第二静触点114和第二动触头点214后分开，这样电弧在第二静触点114和第二动触点214之间产生电弧，或者说第二触点对后分开，承担电弧电流，从而保护第一触点对，更有利于灭弧。更有利的是，第一导电段110上具有相应的槽结构，静触点放置在槽中，然后焊接到第一导电段110上，更有利用保证触点的位置精度。

第二导电段,130上安装有第一引弧件170，冷却件600安装在第二导电段130后穿过绝缘壳体500的过孔511延伸至绝缘壳体500外。在一个实施例中，冷却件靠近第一引弧件170，以便于同时把第一引弧件170的热量带走；第三导电段150与外部电路连接。实施例中，通过螺钉131把第一引弧件170和冷却件600共同安装在第二导电段130上。

基于本发明的散热的目的，第二导电段130以一定的倾角连接所述第一导电段110和所述第三导电段150，倾角使得冷却件600接近第一静触点112，在一个实施例中，倾角从右上向左下倾斜，如图1，这样更有效的第一导电段110附近的热量带走。

第一导电段110还具有位于所述第一静触点112和第一引弧件170之间的第二静触点114，第一静触点112和第二静触点114之间以触点间隔113隔开分布，触点间隔113防止第二触点对上的电弧对第一触点对产生影响；第二静触点114和第一引弧件170之间间隔有跑弧过渡115，跑弧过渡115有利于电弧从第二触点对顺利的过渡跳转到第一引弧件170上，并保护第二触点对的使用寿命。

第一引弧件170可以是板状件，包括以弯曲或者折弯方式形成的引弧部171和紧固部172，紧固部172安转在第二导电段130上，这样更加靠近冷却件600；引弧部171伸入灭弧室400，称为灭弧室的堆叠栅片之一，有利于电弧进入灭弧室。引弧部171和紧固部172通过折弯处的过渡弧平滑过渡。

静触头组件100上安装绝缘套190，其目的是遮挡静触头组件100穿过底板510的过孔511时，第一导电排101和冷却件600与底板510之间的间隙，防止高温气体从间隙中漏出，不利于气体的聚集。气体的聚集有利于形成定向气吹效果，把电弧吹向灭弧室进而排出到绝缘壳体500外部。

根据本发明的一个实施例，绝缘套190为中空框体结构，包括挂在所述引弧部171和紧固部172之间的绝缘板193，位于第一导电段110两侧、与绝缘板193相连的侧密封条192，位于第一导电段110下端与绝缘板193相的下密封条191，所述第一静触点112、触点间隔113、第二静触点114、跑弧过渡115被框体结构包围，这样绝缘套把静触头组件穿过绝缘壳体的四周空隙全部密封起来。

根据本发明的一个实施例，所述冷却件600包括位于绝缘壳体500内安装在第二导电段130上的安装部601，以及位于绝缘壳体500外的冷却部602，电路接通时，静触头组件100上的热量通过安装部601传导到冷却部602，使得冷却件600伸入绝缘壳体安装。

以下根据图7A、7B和7C描述一下本发明的灭弧原理。

当静触头组件100和动触头组件200断开时，由于第二动触点214和第二静触点114后断开，因此电弧在它们之间产生，随着一系列气吹、磁吹、电弧扩散等因素的影响，电弧向灭弧室方向运动，由于动触头组件200打开运动到最大位置需要时间，因此第二动触点214上的弧根运动不能马上跳转到第二引弧件222，而第二静触点114与第一引弧件170电气连接，因此第二静触点114上的弧根从跑弧过渡115转移到第一引弧件170上，并逐渐进入灭弧室400，逐一击穿栅片401的空气间隙。当第二动触点214上的弧根跳转到第二引弧件222上以后，电弧逐渐全部进入灭弧室，熄灭电弧。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二、前和后等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本申请所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的其他连接方式的替换等，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种灭弧结构，包括安装在绝缘壳体(500)内的静触头组件(100)、动触头组件(200)、灭弧室(400)，

动触头组件(200)通过与静触头组件(100)闭合或者分离，接通或者断开电路，分离时产生的电弧进入灭弧室(400)被熄灭，高温气体通过与灭弧室(400)连通的排气通道排出绝缘壳体(500)；

静触头组件(100)和动触头组件(200)各自通过第一导电排(101)和第二导电排(300)连接外部电路，

第一导电排(101)和第二导电排(300)从绝缘壳体(500)内延伸至绝缘壳体(500)外，

其特征在于，还包括共同安装在静触头组件(100)上的冷却件(600)和第一引弧件(170)，

所述第一导电排(101)、第二导电排(300)和冷却件(600)从绝缘壳体(500)内延伸至绝缘壳体(500)外。

2.根据权利要求1所述的一种灭弧结构，其特征在于，所述第一导电排(101)包括位于绝缘壳体(500)内的第一导电段(110)、第二导电段(130)，位于绝缘壳体(500)外的第三导电段(150)，

所述第一导电段(110)具有第一静触点(112)，可以与所述动触头组件(200)的第一动触点(212)接触，以接通电路；

所述第二导电段(130)上安装有第一引弧件(170)，所述冷却件(600)安装在第二导电段(130)后穿过绝缘壳体(500)的过孔(511)延伸至绝缘壳体(500)外；

所述第三导电段(150)与外部电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种灭弧结构，其特征在于，所述第二导电段(130)折弯连接所述第一导电段(110)和所述第三导电段(150)，所述冷却件(600)接近第一静触点(112)安装在第二导电段(130)上。

4.根据权利要求2所述的一种灭弧结构，其特征在于，所述第一导电段(110)还具有位于所述第一静触点(112)和第一引弧件(170)之间的第二静触点(114)，

第一静触点(112)和第二静触点(114)之间以触点间隔(113)隔开分布；

第二静触点(114)和第一引弧件(170)之间间隔有跑弧过渡(115)。

5.根据权利要求4所述的一种灭弧结构，其特征在于，所述第一引弧件(170)包括以弯曲方式形成的引弧部(171)和紧固部(172)，所述紧固部(172)安装在第二导电段(130)上，所述引弧部(171)伸入灭弧室(400)。

6.根据权利要求5所述的一种灭弧结构，其特征在于，还包括安装在静触头组件(100)上绝缘套(190)，所述绝缘套(190)遮挡静触头组件(100)与过孔(511)之间的间隙。

7.根据权利要求6所述的一种灭弧结构，其特征在于，所述绝缘套(190)为中空框体结构，包括挂在所述引弧部(171)和紧固部(172)之间的绝缘板(193)，位于第一导电段(110)两侧、与绝缘板(193)相连的侧密封条(192)，位于第一导电段(110)下端与绝缘板(193)相的下密封条(191)，所述第一静触点(112)、触点间隔(113)、第二静触点(114)、跑弧过渡(115)被框体结构包围。

8.根据权利要求2所述的一种灭弧结构，其特征在于，所述冷却件(600)包括位于绝缘壳体(500)内安装在第二导电段(130)上的安装部(601)，以及位于绝缘壳体(500)外的冷却部(602)，电路接通时，静触头组件(100)上的热量通过安装部(601)传导到冷却部(602)。