一种塑壳断路器灭弧室论文和设计-孙龙

全文摘要

本实用新型涉及一种塑壳断路器灭弧室，属于电气元件技术领域，其包括两块相对设置的隔弧板和安装在两块隔弧板之间的若干灭弧栅片，其技术要点是：所述灭弧栅片包括靠近静触头的引弧栅片、多块第一栅片和多块第二栅片，所述灭弧栅片呈倾斜设置且朝向动触头方向向下倾斜，所述引弧栅片、第一栅片以及第二栅片三者之间的倾斜角度不同。本实用新型提出的一种塑壳断路器灭弧室，通过改灭弧栅片的排布方式，使得灭弧栅片呈倾斜设置，使得灭弧栅片与电弧接触的面积增大，从而使得电弧的运动距离和冷却时间增大，提高断路器的分断能力。

主设计要求

1.一种塑壳断路器灭弧室，包括两块相对设置的隔弧板（1）和安装在两块隔弧板（1）之间的若干灭弧栅片（2），其特征在于：所述灭弧栅片（2）包括靠近静触头的引弧栅片（21）、多块第一栅片（22）和多块第二栅片（23），所述灭弧栅片（2）呈倾斜设置且朝向动触头方向向下倾斜，所述引弧栅片（21）、第一栅片（22）以及第二栅片（23）三者之间的倾斜角度不同。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室，其特征在于：所述引弧栅片（21）的倾斜角度小于第一栅片（22）的倾斜角度，所述第一栅片（22）的倾斜角度小于第二栅片（23）的倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室，其特征在于：所述引弧栅片（21）与其相邻的第一栅片（22）之间的间距大于相邻两块第一栅片（22）之间的间距，所述第一栅片（22）与其相邻的第二栅片（23）之间的间距大于相邻两块第二栅片（23）之间的间距。

4.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室，其特征在于：所述灭弧栅片（2）朝向动触头一侧设有与断路器卡接的灭弧罩（3），所述灭弧罩（3）采用产气材料制成；所述灭弧罩（3）包括与隔弧板（1）平行的竖板（31）和设置于第二栅片（23）上方的横板（32），所述竖板（31）竖直设有可供动触头滑动的通槽（311）。

5.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室，其特征在于：所述第一栅片（22）朝向动触头一侧开设有第一灭弧口（221），所述第二栅片（23）朝向动触头一侧开设有第二灭弧口（231），所述第一灭弧口（221）的深度大于第二灭弧口（231）的深度；所述第一栅片（22）与第二栅片（23）的长度相等。

6.根据权利要求4所述的一种塑壳断路器灭弧室，其特征在于：所述竖板（31）两侧朝向灭弧栅片（2）设有抵触板（33），所述抵触板（33）与灭弧栅片（2）端面抵触。

7.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室，其特征在于：所述引弧栅片（21）背离第一栅片（22）一侧一体成型有引弧块（212），所述引弧块（212）与动触头抵触。

8.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室，其特征在于：所述隔弧板（1）的上端端面高于灭弧栅片（2）。

9.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器灭弧室，其特征在于：所述灭弧栅片（2）背离动触头一侧的两端设有弧形缺口（24）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电气元件技术领域，尤其是涉及一种塑壳断路器灭弧室。

背景技术

电弧属于气体放电的一种形式，当开关闭合或者断开的瞬间，触头与触头之间存在足够大的外施电压，而且电路电流也达到最小生弧电流时，就会形成电弧，电弧不仅对触头有很大的破坏作用，而且使断开电路的时间延长。尤其是在线路发生故障时如果不能及时断电会造成电器损坏甚至酿成火灾，危机人员及设备的安全，因此灭弧室是断路器的重要组成部分。

灭弧室的作用上消除分断时产生的电弧，灭弧室消灭电弧的能力强弱直接影响了断路器的分断性能。灭弧室的工作原理是通过引弧块在电弧产生时将电弧引入灭弧室，再有灭弧室的灭弧栅片消除电弧。研究表明在灭弧过程中，切割电弧的灭弧栅片的数量越多，电弧上的电压降越高，电弧就不能维持燃烧而迅速被熄灭，分断能力越好。

但是在实际生产制造中，灭弧栅片的数量受灭弧室的高度限制，现有的灭弧室内的灭弧栅片一般采用近似平行的排布方式，使得在同等高度和等量弧栅片下，电弧被拉长的距离受限，从而影响断路器的分断能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种塑壳断路器灭弧室，通过改灭弧栅片的排布方式，使得灭弧栅片呈倾斜设置，使得灭弧栅片与电弧接触的面积增大，从而使得电弧的运动距离和冷却时间增大，提高断路器的分断能力。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种塑壳断路器灭弧室，包括两块相对设置的隔弧板和安装在两块隔弧板之间的若干灭弧栅片，所述灭弧栅片包括靠近静触头的引弧栅片、多块第一栅片和多块第二栅片，所述灭弧栅片呈倾斜设置且朝向动触头方向向下倾斜，所述引弧栅片、第一栅片以及第二栅片三者之间的倾斜角度不同。

通过采用上述技术方案，通过在隔弧板之间设置灭弧栅片，将电弧分割呈多个串联的短弧并进行灭弧处理；引弧栅片将电弧引入灭弧栅片中，电弧在第一栅片和第二栅片的阻隔下被分割成多个短弧；为保证短弧能够在灭弧栅片之间的缝隙内迅速运动并进行冷却，由于灭弧栅片的个数受灭弧室的空间限制，通过设置灭弧栅片倾斜设置，在不增加灭弧栅片数量的基础上，使得灭弧栅片的长度能够得到增长，从而增大电弧与灭弧栅片接触的面积，增加电弧在灭弧栅片上运动和冷却的时间，从而提高断路器的分断能力；各组灭弧栅片之间的倾斜角度不同，使得灭弧栅片能够更好的根据灭弧规律进行排布，从而提高灭弧效果。

本实用新型进一步设置为：所述引弧栅片的倾斜角度小于第一栅片的倾斜角度，所述第一栅片的倾斜角度小于第二栅片的倾斜角度。

通过采用上述技术方案，电弧进入灭弧栅片后被分割后不断被熄灭，第一栅片的倾斜角度大于引弧栅片的倾斜角度，使得第一栅片和引弧栅片之间的缝宽增大，第二栅片的倾斜角度大于第一栅片的倾斜角度，使得第二栅片与第一栅片之间的缝宽增大，从而便于电弧进入缝隙，有利于灭弧效果。

本实用新型进一步设置为：所述引弧栅片与其相邻的第一栅片之间的间距大于相邻两块第一栅片之间的间距，所述第一栅片与其相邻的第二栅片之间的间距大于相邻两块第二栅片之间的间距。

通过采用上述技术方案，引弧栅片与第一栅片之间的间距大于第一栅片之间的间距方便电弧从引弧栅片进入第一栅片内，第一栅片与第二栅片之间的间距大于第二栅片之间的间距方便电弧从第一栅片进入第二栅片内。

本实用新型进一步设置为：所述灭弧栅片朝向动触头一侧设有与断路器卡接的灭弧罩，所述灭弧罩采用产气材料制成；所述灭弧罩包括与隔弧板平行的竖板和设置于第二栅片上方的横板，所述竖板竖直设有可供动触头滑动的通槽。

通过采用上述技术方案，通过设置灭弧罩提高灭弧室的灭弧能力，灭弧罩采用产气材料制成，电弧产生时，在电弧作用下灭弧罩会产生气体，加速电弧离子的复合，同时产生的气体会对电弧形成很大的气吹力，以驱使电弧快速进入灭弧栅片内；通过设置竖板并开设通槽在不影响动触头的活动下对灭弧栅片朝向动触头进行防护，在第二栅片上方设置横板对第二栅片和断路器壳体之间进行阻隔，保护断路器壳体；通过设置灭弧罩与断路器卡接方便对灭弧罩进行更换。

本实用新型进一步设置为：所述第一栅片朝向动触头一侧开设有第一灭弧口，所述第二栅片朝向动触头一侧开设有第二灭弧口，所述第一灭弧口的深度大于第二灭弧口的深度；所述第一栅片与第二栅片的长度相等。

通过采用上述技术方案，第一灭弧口和第二灭弧口使得电弧沿其进入灭弧栅片内，由于第一灭弧栅片和第二灭弧栅片的长度相等，第一灭弧口的深度大于第二灭弧口的深度，使得第二栅片的出气板的面积大于第一栅片的面积，从而使得电弧与第二栅片接触的面积大于与第一栅片的面积，保证电弧在第二栅片上能够被更好的熄灭。

本实用新型进一步设置为：所述竖板两侧朝向灭弧栅片设有抵触板，所述抵触板与灭弧栅片端面抵触。

通过采用上述技术方案，通过设置抵触板与灭弧栅片抵触使得灭弧栅片与竖板之间的间隔增大，从而增大灭弧栅片的散热空间。

本实用新型进一步设置为：所述引弧栅片背离第一栅片一侧一体成型有引弧块，所述引弧块与动触头抵触。

通过采用上述技术方案，由于电弧在产生瞬间其方向不确定，通过设置引弧块与动触头抵触对产生的电弧进行导向，方便电弧进入灭弧栅片内进行灭弧处理。

本实用新型进一步设置为：所述隔弧板的上端端面高于灭弧栅片。

通过采用上述技术方案，隔弧板高于灭弧栅片使得灭弧室在不影响断路器其他功能的同时其上方空间增大，使得灭弧栅片与断路器机壳之间留有足够的安全空间，同时使得灭弧栅片能够更快的将热量传递到空气中。

本实用新型进一步设置为：所述灭弧栅片背离动触头一侧的两端设有弧形缺口。

通过采用上述技术方案，设置弧形缺口使得灭弧栅片背离动触头一侧两端与隔弧板之间的间距增大，而使得灭弧栅片内排出的气体能够被快速的排出；由于弧形缺口呈弧形，使得灭弧栅片与隔弧板之间的间距尽可能大的被拉开的同时，减小灭弧栅片面积减少量，保证灭弧效果。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：通过设置倾斜的灭弧栅片，在不增加灭弧栅片数量的基础上，使得灭弧栅片的长度能够得到增长，从而增大电弧与灭弧栅片接触的面积，增加电弧在灭弧栅片上运动和冷却的时间，从而提高断路器的分断能力；通过设置灭弧罩提高灭弧室的灭弧能力，缩短灭弧时间，降低断路器受损；通过设置第一灭弧口和第二灭弧口，使得电弧与第二栅片的接触面积增大，从而保证灭弧效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的部分结构示意图，主要显示了第一灭弧口和第二灭弧口之间的位置关系；

图3是本实用新型的侧视图，主要显示了灭弧栅片在隔弧板上的排布。

图中，1、隔弧板；11、咬齿孔洞；2、灭弧栅片；21、引弧栅片；211、引弧口；212、引弧块；22第一栅片；221、第一灭弧口；23、第二栅片；231、第二灭弧口；24、弧形缺口；25、固定齿块；3、灭弧罩；31、竖板；311、通槽；32、横板；33、抵触板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种塑壳断路器灭弧室，包括两块相对设置的隔弧板1、安装在两块隔弧板1之间的若干灭弧栅片2以及灭弧罩3,灭弧栅片2包括靠近静触头的引弧栅片21、多块第一栅片22（图中显示为三块）和多块第二栅片23（图中显示为三块），引弧栅片21将电弧引入灭弧栅片2中，电弧在第一栅片22和第二栅片23的阻隔下被分割成多个短弧并进行灭弧处理。

参照图2和图3，为保证短弧能够在灭弧栅片2之间的缝隙内迅速运动并进行冷却，由于灭弧栅片2的个数受灭弧室的空间限制，灭弧栅片2呈倾斜设置且朝向动触头方向向下倾斜，在不增加灭弧栅片2数量的基础上，使得灭弧栅片2的长度能够得到增长，从而增大电弧与灭弧栅片2接触的面积，增加电弧在灭弧栅片2上运动和冷却的时间，从而提高断路器的分断能力。

参照图2和图3，电弧在灭弧过程中，靠近静触头端的电弧能量大于远离静触头端的电弧能量，为提高灭弧效果，引弧栅片21、第一栅片22以及第二栅片23三者之间的倾斜角度依次增大。引弧栅片21的倾斜角度小于第一栅片22的倾斜角度，使得引弧栅片21与其相邻的第一栅片22之间所形成的缝宽增大，方便电弧进入第一栅片22之间；第一栅片22的倾斜角度小于第二栅片23的倾斜角度，使得相邻两块第一栅片22和第二栅片23之间的间距增大，方便电弧从第一栅片22进入第二栅片23之间。

参照图3，为保证电弧能够在灭弧栅片2之间的缝隙中快速运动和冷却，各灭弧栅片2之间的间距不能太小，由于引弧栅片21的倾斜角度小于第一栅片22的倾斜角度，使得引弧栅片21与其相邻的第一栅片22之间的间距大于相邻两块第一栅片22之间的间距；第一栅片22的倾斜角度小于第二栅片23的倾斜角度，使得第一栅片22与其相邻的第二栅片23之间的间距大于相邻两块第二栅片23之间的间距，从而实现在不增大三块第一栅片22之间的间距和三块第二栅片23之间的间距的同时，保证电弧能够快速在灭弧栅片2之间运动。

参照图2和图3，第一栅片22朝向动触头一侧开设有第一灭弧口221，第二栅片23朝向动触头一侧开设有第二灭弧口231，通过设置第一灭弧口221个第二灭弧口231将电弧拉长别引入灭弧栅片2之间的缝隙内。第一灭弧口221和第二灭弧口231呈一定的弧度排布设置，且第一灭弧口221的深度大于第二灭弧口231的深度，灭弧栅片2、第一栅片22以及第二栅片23的长度相等，使得第二栅片23的出气板的面积大于第一栅片22的面积，从而使得电弧与第二栅片23接触的面积大于与第一栅片22的面积，保证电弧在第二栅片23上能够被更好的熄灭。

参照图2和图3，由于电弧在产生瞬间其方向不确定，引弧栅片21朝向动触头一侧设有引弧口211，且引弧口211的底部设有引弧块212，引弧块212设置于引弧栅片21背离第一栅片22一侧且与引弧栅片21一体成型；引弧块212与动触头抵触，引弧块212与动触头抵触对产生的电弧进行导向，方便电弧进入灭弧栅片2内进行灭弧处理。为保证电弧能够顺利从引弧口211进入第一灭弧口221内，引弧块212置于第一灭弧口221底部前方，使得电弧能够在进入第一灭弧口221时，不受第一栅片22的阻碍。

由于灭弧过程中会产生大量的热量，为保证灭弧室有足够的散热空间，灭弧栅片2背离动触头一侧的两端设有弧形缺口24，使得灭弧栅片2背离动触头一侧两端与隔弧板1之间的间距增大，从而使得灭弧栅片2内排出的气体能够被快速的排出。隔弧板1的上端端面高于灭弧栅片2，使得灭弧室在不影响断路器其他功能的同时其上方空间增大，使得灭弧栅片2与断路器机壳之间留有足够的安全空间。

参照图2和图3，灭弧栅片2的两侧设有固定齿块25，隔弧板1对应固定齿块25开设有咬齿孔洞11，固定齿块25与咬齿孔洞11过盈配合使得固定灭弧栅片2与隔弧板1固定连接。灭弧栅片2两侧的固定齿块25个数分别为一个和两个，为保证隔弧板1的强度，避免在固定齿块25卡接到咬齿孔洞11内时，隔弧板1破裂，相邻两块灭弧栅片2之间其同一侧的固定齿块25的个数交错设置，使得隔弧板1上的咬齿孔洞11之间的间隔增大，从而增强隔弧板1的强度。

参照图1和图3，灭弧罩3设置于灭弧栅片2朝向动触头一侧，灭弧罩3采用产气材料制成；电弧产生时，在电弧作用下灭弧罩3会产生气体，加速电弧离子的复合，同时产生的气体会对电弧形成很大的气吹力，以驱使电弧快速进入灭弧栅片2内，以提高灭弧效果。由于电弧对灭弧罩3具有一定的腐蚀性，因此灭弧罩3与断路器插接，方便灭弧罩3更换。

参照图1和图3，灭弧罩3包括与隔弧板1平行的竖板31和设置于第二栅片23上方的横板32，竖板31竖直设有可供动触头滑动的通槽311，在不影响动触头的活动下对灭弧栅片2朝向动触头进行防护；横板32设置于第二栅片23上方，对第二栅片23和断路器壳体之间进行阻隔，保护断路器壳体和其他操作机构。竖板31两侧朝向灭弧栅片2设有抵触板33，抵触板33与灭弧栅片2端面抵触，使得灭弧罩3在安装时，竖板31朝向动触头一侧的端面与隔弧板1朝向动触头一侧的端面齐平，灭弧栅片2与竖板31之间的间隔增大，从而增大灭弧栅片2的散热空间。

参照图2和图3，由于第一灭弧口221的深度大于第二灭弧口231的深度，灭弧块设置于第一灭弧口221底部前方，第一灭弧口221和第二灭弧口231呈弧线排布，而灭弧栅片2的长度相等，因此引弧片朝向动触头一侧的端部突出于第一栅片22，第一栅片22朝向动触头一侧的端部突出于第二栅片23；由于抵触板33与灭弧栅片2抵触，因此抵触板33背离竖板31一侧呈曲线设置。

本实施例的实施原理为：当动触头与静触头断开或闭合的瞬间电弧产生，引弧块212将电弧引向引弧栅片21，电弧沿引弧口211向引弧栅片21和第一栅片22之间的缝隙内运动。电弧在运动过程中，被第一栅片22和第二栅片23分隔成多个短弧并进行灭弧，电弧在灭弧产生的气体和部分热量从灭弧栅片2背离动触头一侧的出气端排出。电弧产生的同时，在电弧作用下灭弧罩3产生气体并形成气吹力驱使电弧快速进入灭弧栅片2内，同时在竖板31和横板32的防护下，避免电弧对短路器的壳体、动触头及其他操作机构造成腐蚀。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种塑壳断路器灭弧室论文和设计

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