本实用新型涉及低压电器技术领域,具体涉及一种断路器灭弧装置。
背景技术:
灭弧室是断路器的重要组成部件,其作用是对触头系统上产生的电弧进行熄灭,灭弧室内部装有灭弧栅片。在断路器动、静触头分开时会产生电弧,动触头的运动路线在灭弧室的内部,电弧在产生过程中,通过灭弧栅片将电弧引入栅片之间,栅片将电弧切割成串联的短弧,使电弧变细且快速提高电弧电压,从而熄灭电弧。当断路器短路分断时,动、静触头的斥开产生电弧,当电弧产生并进入灭弧室后,电弧遇到灭弧室的侧壁及灭弧室栅片后会对侧壁及灭弧室栅片产生烧损,烧损产生的高温气体会降低所接触区域的绝缘强度,会导致电弧的重燃,这将延长电弧的燃烧时间,降低断路器的分断能力。
为此,中国专利文献cn107799370a公开了一种塑壳断路器的灭弧室,上部是盖板,中间是上下有间隔地水平叠放的数片u形的金属栅片,金属栅片的正下方是静触头,金属栅片的正上方是u形的引弧片,引弧片与金属栅片之间有间隙,在金属栅片和引弧片的u形外左右两侧方各高有一块上下垂直的隔弧壁,在和引弧片的u形开口的内部左右两内侧壁上各固定贴合一块上下垂直的产气片,两块产气片相互平行,彼此面对面布置。
从上述塑壳断路器灭弧室的结构可以看出,其在实际使用中仍存在以下问题:1.根据两产气片是设置在若干金属栅片的u形开口内部两侧,而若干金属栅片的u形脚端仍是裸露状态,在动、静触头瞬间分断产生电弧时,一部分电弧随动触头转动过程中从金属栅片的脚端位置流窜至灭弧室,发生窜弧而引起二次复燃,导致电弧无法熄灭,以及长时间燃弧很容易烧毁灭弧室,危险性极大;2.另有一部分电弧会顺着静触头蔓延开来,这样很难保证电弧完全顺利进入到灭弧室中,引弧效率低,这些电弧会灼烧静触头的导体部分,甚至击静触头导体部分,缩短触头使用寿命。
技术实现要素:
因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中灭弧室的引弧效率低,电弧会灼烧击穿静触头导体部分,以及部分电弧从金属栅片的脚端位置流窜至灭弧室,导致灭弧室发生窜弧而引起复燃,容易被烧毁,危险性大的问题,从而提供一种引弧效率高,防止灭弧室引起窜弧复燃现象,使用安全可靠的断路器灭弧装置。
本实用新型提供一种断路器灭弧装置,包括:
灭弧室,其内间隔设置有若干灭弧栅片,若干所述灭弧栅片之间形成有沿所述灭弧室长度方向延伸的引弧开口;
静触板,连接在所述灭弧室底部,其包括与所述引弧开口底端相对的通槽孔,和成型在所述通槽孔内且向所述引弧开口一侧弯曲延伸的静触头;
隔弧套结构,由绝缘产气材料制成,并沿所述引弧开口延伸方向套设在所述灭弧室与所述静触板之间,所述隔弧套结构包括围绕所述静触头相匹配遮盖在所述静触板上的下隔弧套,和相对设置在所述引弧开口两侧且包覆住若干灭弧栅片的u形脚端的两个上隔弧套,两个所述上隔弧套和下隔弧套垂直相连成型与所述引弧开口形状相匹配的引弧通道;
动触板,其转动穿设于所述引弧通道的一端设有与所述静触头配合接触的动触头。
作为一种优选方案,两个所述上隔弧套分别具有适合容纳所述u形脚端的第一容置槽,所述下隔弧套抵接在所述容置槽的下端位置。
作为一种优选方案,所述上隔弧套包括相对设置的内侧挡板和外侧挡板,以及连接所述内侧挡板和外侧挡板的中间挡板,所述内侧挡板与所述引弧开口的一侧内壁贴合相连,所述外侧挡板与所述灭弧室的侧壁相连,所述中间挡板遮挡住所述u形脚端的端部。
作为一种优选方案,所述下隔弧套与所述静触板的轮廓形状相匹配,所述下隔弧套底部设有可容置所述静触板的第二容置槽。
作为一种优选方案,所述下隔弧套上成型有可供所述静触头穿过的中间通孔,两个所述上隔弧套垂直连接在所述中间通孔的两侧侧边上,所述下隔弧套与所述上隔弧套之间设置有遮盖住所述静触头弯曲部分的弧形遮挡部。
作为一种优选方案,所述上隔弧套与所述下隔弧套为一体结构成型或固定连接。
作为一种优选方案,所述动触板一端上套设有包裹其侧壁及底面部分的动触头护套;所述动触头护套为绝缘产气材料制成,其包括适合容纳所述动触板一端的凹形通槽,和设置在凹形通槽底部可供所述动触头露出的开槽口。
作为一种优选方案,所述动触头护套通过安装结构与所述动触板保持固定连接,所述安装结构包括设置在所述动触头护套的两侧侧壁顶部的至少一个安装挂钩,和穿设在所述动触头护套与所述动触板之间的限位销轴,所述安装挂钩卡抵在所述动触板的顶部。
作为一种优选方案,所述动触板的一端顶部成型有圆弧状的引弧凸起,所述静触头的端部设有向所述引弧开口内延伸的引弧角。
作为一种优选方案,若干灭弧栅片沿所述引弧开口的宽度中心线依次交错设置有多个切弧槽结构,所述切弧槽结构设置在所述灭弧栅片的u形口内端,并具有倾斜设置的斜槽端。
本实用新型技术方案相比现有技术具有如下优点:
1.本实用新型提供的断路器灭弧装置中,将隔弧套结构套设在灭弧室与所述静触板之间,通过上隔弧套将灭弧栅片的u形脚端完全包覆住,既能避免电弧灼烧u形脚端,又能防止电弧从u形脚端处窜入到灭弧室中而引起电弧复燃现象,以及通过下隔弧套将静触板有效遮盖住后只露出静触头部分,这样可防止电弧沿静触板蔓延开来,也就不会烧损击穿静触板,从而延长触头和灭弧室使用寿命,采用本技术方案,通过隔弧套结构将灭弧栅片及静触板外露部分均包覆遮盖起来,只形成一条直通灭弧室内部的引弧通道,限制电弧向引弧开口两侧流散,当动、静触头瞬间分断产生电弧时,由绝缘产气材料制成的隔弧套结构在电弧作用下产生高温气体,该气体从动触头一侧的高压区向灭弧室一侧的低压区流动,从而带动周围电弧更充分吹入到灭弧室中进行灭弧,利用吹弧效应起到快速精确的引弧作用,有利于减小电弧进入灭弧室的阻力,提高灭弧效率,保证灭弧室使用的安全性和可靠性,提升断路器的灭弧能力和分断能力。
2.本实用新型提供的断路器灭弧装置中,根据静触头是成型在通槽孔一侧侧边上,所述下隔弧套与所述上隔弧套之间设置有遮盖住所述静触头弯曲部分的弧形遮挡部,这种结构设置,通过弧形遮挡部在静触板与静触头之间起到隔弧作用,使电弧主要集中产生在静触头位置,而不会沿着静触头弯曲部分蔓延至静触板,从而保证静触板不被电弧灼烧击穿。
3.本实用新型提供的断路器灭弧装置中,通过在动触头一端上套设动触头护套,所述动触头从动触头护套底部的开槽口露出,这样设计的好处在于,首先,触头护套将动触头板一端的两侧侧壁及底面部分包覆住,使产生的电弧主要集中在动触头位置上,以防止电弧沿着动触板继续蔓延开来,避免电弧对动触板造成烧损击穿伤害,加上动触头与静触头在相对封闭的引弧通道内接合和分断,使产生的电弧只能沿着引弧通道进入到灭弧室中,从而引导产生的电弧更充分、精确的进入灭弧室中实现灭弧,其次,根据动触头护套和隔弧套结构均是由绝缘产气材质制成,当动、静触头分断时,产气材料受电弧侵蚀产生大量游离气体,这些气体集中在所述引弧通道中会增大灭弧室内压力,其与外界大气压之差形成通往灭弧室的气流,该气流一方面推动电弧向灭弧室内运动,同时也对电弧进行对流冷却,引弧速度快且效率高,提升引弧效率,使断路器灭弧能力得到显著提高。
4.本实用新型提供的断路器灭弧装置中,所述静触头和动触头通过引弧角和引弧凸起可将其上电弧快速引导至灭弧室内实现灭弧,避免电弧长时间灼烧静触头和动触头,缩短引弧距离,提供引弧效率,安全可靠,提升动、静触头的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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为本实用新型提供的断路器灭弧装置的结构示意图;
图2为本实用新型的断路器灭弧装置的分体结构示意图;
图3为本实用新型的断路器灭弧装置的剖面结构示意图;
图4为本实用新型的灭弧室的结构示意图;
图5为本实用新型的隔弧套结构的结构示意图;
图6为本实用新型的动触头护套的结构示意图;
图7为本实用新型的切弧槽结构的结构示意图;
附图标记说明:1-灭弧室,11-灭弧栅片,12-引弧开口,2-静触板,21-静触头,22-通槽孔,23-引弧角,3-动触板,31-动触头,32-引弧凸起,4-隔弧套结构,41-下隔弧套,411-中间通孔,42-上隔弧套,421-内侧挡板,422-外侧挡板,423-中间挡板,43-引弧通道,44-第一容置槽,45-第二容置槽,46-弧形遮挡部,5-动触头护套,51-开槽口,6-安装挂钩,7-限位销轴,8-切弧槽结构,81-斜槽端。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,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,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
下面结合附图对本实施例进行具体说明:
本实施例提供如图1-7所示的一种断路器灭弧装置,包括:
灭弧室1,其内间隔设置有若干灭弧栅片11,若干所述灭弧栅片11之间形成有沿所述灭弧室1长度方向延伸的引弧开口12;
静触板2,连接在所述灭弧室1底部,其包括与所述引弧开口12底端相对的通槽孔22,和成型在所述通槽孔22内且向所述引弧开口一侧弯曲延伸的静触头21;
隔弧套结构4,由绝缘产气材料制成,并沿所述引弧开口延伸方向套设在所述灭弧室1与所述静触板2之间,所述隔弧套结构4包括围绕所述静触头21相匹配遮盖在所述静触板2上的下隔弧套41,和相对设置在所述引弧开口12两侧且包覆住若干灭弧栅片11的u形脚端的两个上隔弧套42,两个所述上隔弧套42和下隔弧套41垂直相连成型与所述引弧开口12形状相匹配的引弧通道43;
动触板3,其转动穿设于所述引弧通道43的一端设有与所述静触头21配合接触的动触头31。
上述实施方式中,将隔弧套结构套设在所述灭弧室1与所述静触板2之间,通过上隔弧套42将灭弧栅片11的u形脚端完全包覆住,既能避免电弧灼烧u形脚端,又能防止电弧从u形脚端处窜入到灭弧室中而引起电弧复燃现象,以及通过下隔弧套41将静触板2遮盖住后只露出静触头部分,这样可防止电弧沿静触板2蔓延开来,也就不会烧损击穿静触板了,从而延长触头和灭弧室使用寿命,采用本技术方案,通过隔弧套结构4将灭弧栅片11及静触板2外露部分均包覆遮盖起来,只留有一条直通灭弧室内部的引弧通道43,以限制电弧向引弧开口两侧窜走,当动、静触头瞬间分断产生电弧时,由绝缘产气材料制成的隔弧套结构4在电弧作用下产生气体,该气体从动触头一侧的高压区向灭弧室一侧的低压区流动,也对电弧进行对流冷却,从而带动周围电弧更加充分吹入到所述灭弧室1中进行灭弧,利用吹弧效应起到快速精确的引弧作用,有利于减小电弧进入灭弧室1的阻力,引弧效率高,提高灭弧效率,保证灭弧室使用的安全性和可靠性,提升断路器的灭弧能力和分断能力。
下面结合图2-5对所述隔弧套结构的具体结构作详细说明:
两个所述上隔弧套42分别具有适合容纳所述u形脚端的第一容置槽44,所述下隔弧套41抵接在所述第一容置槽44的下端位置,作为一种具体结构设置,所述上隔弧套42包括相对设置的内侧挡板421和外侧挡板422,以及连接所述内侧挡板和外侧挡板的中间挡板423,所述内侧挡板421与所述引弧开口12的一侧内壁贴合相连,所述外侧挡板422与所述灭弧室1的侧壁相连,所述中间挡板423遮挡住所述u形脚端的端部,这种结构设置,所述内侧挡板421、外侧挡板422及中间挡板423一体相连构成了所述第一容置槽44,通过所述第一容置槽44将灭弧栅片11的u形脚端包覆住,从而避免了所述灭弧栅片的u形脚端因外露而被电弧灼烧击穿,从而对灭弧栅片起到防护作用,提高灭弧室使用寿命。
作为一种优选实施方式,参考图2,所述下隔弧套41与所述静触板2的轮廓形状相匹配,所述下隔弧套41底部设有可容置所述静触板2的第二容置槽45,通过所述第二容置槽45将位于所述灭弧室1底部的静触板部分有效遮盖住,且只露出与所述动触头31配合接触的动触头21,这样可避免电弧直接灼烧静触板,从而对所述静触板2起到防护作用,延长所述静触板使用寿命。
所述下隔弧套41上成型有可供所述静触头21穿过的中间通孔411,两个所述上隔弧套42垂直连接在所述中间通孔411的两侧侧边上,所述下隔弧套41与所述上隔弧套42之间设置有遮盖住所述静触头21弯曲部分的弧形遮挡部46,这种结构设置,通过所述弧形遮挡部46在所述静触板2与静触头21之间起到隔弧作用,使电弧主要集中产生在静触头位置,而不会沿着静触头弯曲部分蔓延至静触板上,从而保证静触板2不被电弧灼烧击穿。其中,动、静触头是由耐电弧的导电材质制成的,因此可以承受较大电弧作用。
在本实施例中,所述上隔弧套42与所述下隔弧套41的连接方式不唯一,其中,所述上隔弧套42与所述下隔弧套41可优选为一体结构成型,成型制造方便,结构稳定性好,当然,所述上隔弧套42与所述下隔弧套41也可以是固定连接,固定连接有多种形式,例如,所述上隔弧套42与所述下隔弧套41采用卡扣结构固定连接,在上隔弧套42底部设置卡扣,对应在所述下隔弧套上设置与卡扣配合卡接的卡槽,或者,所述上隔弧套42与所述下隔弧套41采用粘结结构或过盈结构进行安装连接。本领域技术人员能够根据上述描述对所述上隔弧套42与所述下隔弧套41的连接方式进行选择,在此不再作一一赘述。
结合图2-3、图6所示,为了减少电弧对动触板造成的灼烧伤害,所述动触板3一端上套设有包裹其侧壁及底面部分的动触头护套5,所述动触头护套5为绝缘产气材料制成,其包括适合容纳所述动触板3一端的凹形通槽,和设置在所述凹形通槽底部可供所述动触头31露出的开槽口51,这样设计的好处在于,首先,所述动触头护套5将动触头板一端的两侧侧壁及底面部分包覆住,使产生的电弧主要集中在动触头位置上,以防止电弧沿着动触板3继续蔓延开来,避免电弧对动触板3造成烧损击穿伤害,加上所述动触头31与静触头21是在相对封闭的引弧通道内接合或分断,使产生的电弧只能沿着引弧通道进入到灭弧室中,从而引导电弧更充分、精确的进入所述灭弧室1中实现灭弧;其次,根据动触头护套和隔弧套结构均是由绝缘产气材质制成,该产气材质可选用pom塑料或三聚氢胺等产气材料,当动、静触头分断时,产气材料受电弧侵蚀产生大量游离气体,这些气体能吸收电子,具有高的耐电强度,散热系数较大,能迅速导散电弧热,从而减少热游离而发生热击穿,并且,产生的气体主要集中在所述引弧通道43中会增大灭弧室内压力,其与外界大气压之差形成通往灭弧室的气流,该气流一方面推动电弧向灭弧室内运动,同时也对电弧进行对流冷却,引弧速度快且效率高,提升引弧效率,断路器灭弧能力得到显著提高。
进一步优选设置的,所述动触头护套5通过安装结构与所述动触板3保持固定连接,所述安装结构包括设置在所述动触头护套5的两侧侧面顶部的至少一个安装挂钩6,和穿设在所述动触头护套5与所述动触板3之间的限位销轴7,所述限位销轴固定后使所述动触头护套5的两侧侧面与动触板的两侧侧壁保持挤压接触,所述安装挂钩6卡抵在所述动触板3的顶部,所述动触头护套5与所述动触板3对应设有可供所述限位销轴7穿过的连接孔,通过限位销轴和安装挂钩的配合将动触头护套5牢牢固定在所述动触板3一端上,安装方便快捷,配合固定可靠,保证所述动触头护套5的安装稳定性。
如图3所示,所述动触板3的一端顶部成型有圆弧状的引弧凸起32,所述静触头21的端部设有向所述引弧开口12内延伸的引弧角23,所述静触头31和动触头21通过引弧角和引弧凸起可将其上电弧快速引入至所述灭弧室1内实现灭弧,避免电弧长时间的灼烧静触头和动触头,缩短引弧距离,提高引弧效率,安全可靠,提升动、静触头的使用寿命。
为了可靠提升灭弧室的灭弧能力,参考图4和图7,若干灭弧栅片11沿所述引弧开口的宽度中心线依次交错设置有多个切弧槽结构8,根据灭弧栅片呈u形状结构,所述切弧槽结构8设置在所述灭弧栅片11的u形口内端,并具有倾斜设置的斜槽端81,其中,上下相对两个的切弧槽结构8的斜槽端81上下错开布置,即两个斜槽端81的倾斜方向不一致,通过上述结构设置,通过多个切弧槽结构8可以对进入灭弧室内部的电弧产生更好的拉长和切割的效果,提高电弧电压,有利于减小电弧运动阻力,通过多个切弧槽结构8将长电弧切割成若干短电弧,使电弧在运动中被分割成若干短弧,这种多片压降的积累使总的电弧电压增加到不足以再维持电弧燃烧,从而达到灭弧目的。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
1.一种断路器灭弧装置,其特征在于,包括:
灭弧室(1),其内间隔设置有若干灭弧栅片(11),若干所述灭弧栅片(11)之间形成有沿所述灭弧室(1)长度方向延伸的引弧开口(12);
静触板(2),连接在所述灭弧室(1)底部,其包括与所述引弧开口(12)底端相对的通槽孔(22),和成型在所述通槽孔(22)内且向所述引弧开口一侧弯曲延伸的静触头(21);
隔弧套结构(4),由绝缘产气材料制成,并沿所述引弧开口延伸方向套设在所述灭弧室(1)与所述静触板(2)之间,所述隔弧套结构(4)包括围绕所述静触头(21)相匹配遮盖在所述静触板(2)上的下隔弧套(41),和相对设置在所述引弧开口(12)两侧且包覆住若干灭弧栅片(11)的u形脚端的两个上隔弧套(42),两个所述上隔弧套(42)和下隔弧套(41)垂直相连成型与所述引弧开口(12)形状相匹配的引弧通道(43);
动触板(3),其转动穿设于所述引弧通道(43)的一端设有与所述静触头(21)配合接触的动触头(31)。
2.根据权利要求1所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:两个所述上隔弧套(42)分别具有适合容纳所述u形脚端的第一容置槽(44),所述下隔弧套(41)抵接在所述第一容置槽(44)的下端位置。
3.根据权利要求2所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:所述上隔弧套(42)包括相对设置的内侧挡板(421)和外侧挡板(422),以及连接所述内侧挡板和外侧挡板的中间挡板(423),所述内侧挡板(421)与所述引弧开口(12)的一侧内壁贴合相连,所述外侧挡板(422)与所述灭弧室(1)的侧壁相连,所述中间挡板(423)遮挡住所述u形脚端的端部。
4.根据权利要求3所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:所述下隔弧套(41)与所述静触板(2)的轮廓形状相匹配,所述下隔弧套(41)底部设有可容置所述静触板(2)的第二容置槽(45)。
5.根据权利要求4所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:所述下隔弧套(41)上成型有可供所述静触头(21)穿过的中间通孔(411),两个所述上隔弧套(42)垂直连接在所述中间通孔(411)的两侧侧边上,所述下隔弧套(41)与所述上隔弧套(42)之间设置有遮盖住所述静触头(21)弯曲部分的弧形遮挡部(46)。
6.根据权利要求5所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:所述上隔弧套(42)与所述下隔弧套(41)为一体结构成型或固定连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:所述动触板(3)一端上套设有包裹其侧壁及底面部分的动触头护套(5);所述动触头护套(5)为绝缘产气材料制成,其包括适合容纳所述动触板(3)一端的凹形通槽,和设置在凹形通槽底部可供所述动触头(31)露出的开槽口(51)。
8.根据权利要求7所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:所述动触头护套(5)通过安装结构与所述动触板(3)保持固定连接,所述安装结构包括设置在所述动触头护套(5)的两侧侧壁顶部的至少一个安装挂钩(6),和穿设在所述动触头护套(5)与所述动触板(3)之间的限位销轴(7),所述安装挂钩(6)卡抵在所述动触板(3)的顶部。
9.根据权利要求8所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:所述动触板(3)的一端顶部成型有圆弧状的引弧凸起(32),所述静触头(21)的端部设有向所述引弧开口(12)内延伸的引弧角(23)。
10.根据权利要求8或9所述的一种断路器灭弧装置,其特征在于:若干灭弧栅片(11)沿所述引弧开口的宽度中心线依次交错设置有多个切弧槽结构(8),所述切弧槽结构(8)设置在所述灭弧栅片(11)的u形口内端,并具有倾斜设置的斜槽端(81)。
技术总结