CN105957776B - 一种断路器壳体以及带有该壳体的断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器壳体以及带有该壳体的断路器，在接入端子容置区和灭弧室容置区之间设置至少两个通气通道，电弧经过灭弧室后有电弧入口进去多个通气通道，降低重新燃弧的可能性以及降低电弧维持时间，从而可以从根本上防止断路器发生背后击穿现象，提高断路器的分断能力和使用的安全性。

Description

一种断路器壳体以及带有该壳体的断路器

技术领域

本发明涉及断路器，更具体地说，涉及一种断路器壳体以及带有该壳体的断路器。

背景技术

低压断路器是低压配电***中应用最为普遍的电器产品之一。为了获得较高的电弧电压，断路器灭弧室的栅片排列紧密。这样，电弧在进入灭弧室时所受的阻力较大，在栅片入口处停滞的时间也较长。近年来对低压断路器的研究表明，电弧在栅片入口处多次出现在栅片内与栅片外，导致电弧电压的反复跌落，这就是背后击穿现象。它降低断路器的开断性能，使燃弧时间增长。

断路器短路后，动、静触头之间产生的电弧由引弧件引导进入灭弧室，如果灭弧室的灭弧性能不好，就会发生上述背部击穿现象，造成重新燃弧，断路器损坏。

目前，最普遍的做法就是增大灭弧栅片的厚度或/和增加整个灭弧室，虽然一定程度上能够减少背部击穿现象的发生，但同时会造成成本增加和体积增大的问题。

另外，申请号为201210580406.2的中国发明专利公开了一种可防止电弧反向喷出且带跑弧道的断路器，包括有底座、盖、手柄、U 型连杆、动触头装置、静触头、电磁装置和灭弧室，其中手柄转动设置在底座或盖的圆柱上，动触头装置旋转设置在底座或盖的安装柱上，电磁装置和灭弧室都固定设置在底座上，手柄与动触头装置之间通过 U 型连杆实现联动配合，所述底座或\和盖上设置有圆弧形隔离筋，圆弧形隔离筋围着手柄在底座与盖构成的空间内的一端运行轨迹设置，所述圆弧形隔离筋上设置有一段供U型连杆活动的缺口。

该技术方案所谓的阻止产品在分断过程中电弧反向喷出，只是通过圆弧形隔离筋起到了抵挡电弧的作用，但不能从根本上防止背部击穿现象的发生，所以断路器仍旧存在安全隐患。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种断路器壳体，可以有效防止断路器发生背后击穿现象，提高断路器使用的安全性、分断能力以及降低燃弧时间。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种断路器壳体，包括外壳本体，外壳本体内形成有操作机构容置区、接线组件容置区、灭弧室容置区、引弧件容置区，接线组件容置区包括分别位于灭弧室容置区两侧的接入端子容置区以及接出端子容置区，所述外壳本体与接入端子容置区与灭弧室容置区之间设有围墙构件，围墙构件围设形成有至少两个通气通道，围墙构件设置有连通通气通道与灭弧室容置区的电弧入口。

通过采用上述技术方案，在接入端子容置区和灭弧室容置区之间设置至少两个通气通道，电弧经过灭弧室后有电弧入口进去多个通气通道，降低重新燃弧的可能性以及降低电弧维持时间，从而可以从根本上防止断路器发生背后击穿现象，提高断路器的分断能力和使用的安全性。

优选的，所述围墙构件朝向灭弧室容置区形成有若干防击穿凸起，每两个相邻防击穿凸起之间均形成有灭弧栅片定位间隙。

通过采用上述技术方案，使得防击穿凸起不单单起到简单的降低背后击穿现象发生的可能性，同时还能起到对灭弧栅片进行定位的作用，防止灭弧栅片窜位。

优选的，所述外壳本体固定连接有相互配合构成完整壳体且形状、大小均相同的第一壳体和第二壳体，第一壳体的防击穿凸起为主防击穿凸起，第二壳体的防击穿凸起为次防击穿凸起，第一壳体和第二壳体固定后，主防击穿凸起与次防击穿凸起交错设置且二者之间形成实际灭弧栅片定位间隙。

通过采用上述技术方案，通常断路器的外壳盖体是由形状、大小相同的两个半壳体构成的，主防击穿凸起与次防击穿凸起交错设置能够形成最少的防击穿凸起起到最大化的防击穿效果，同时还能够对每一片灭弧栅片进行稳固可靠的固定。

所述外壳本体还形成有若干灭弧栅片定位凸起。

通过采用上述技术方案，主防击穿凸块和灭弧栅片定位凸起分别对灭弧栅片不同的两侧进行定位，多方向防止灭弧栅片窜位。

优选的，所述主防击穿凸起、次防击穿凸起、灭弧栅片定位凸起的厚度与实际灭弧栅片定位间隙的高度相同。

通过采用上述技术方案，因为对两个灭弧栅片的间隙是有一定的规定，间隙太小起不到良好的灭弧效果，间隙太大则导致整个断路器体积增大、成本增加，所以最好是设置符合国家标准的间隙范围，然后设置等同厚度的各个防击穿凸起，能够在保证灭弧效果的前提下，也不会对整个断路器的体积和成本有所影响。

本发明的第二目的在于提供一种断路器，可以有效防止发生背后击穿现象，提高使用的安全性。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种断路器，带有本发明技术特征记载的断路器壳体，外壳本体内设置有操作机构、触头组、灭弧室、引弧件以及隔板， 触头组包括接入端子和接出端子,围墙构件围设而成的至少两个通气通道，通气通道。

通过采用上述技术方案，把本发明技术方案记载的断路器壳体应用到断路器上，隔板起到了把电弧分格的作用，由传统的残余电弧从灭弧室出来后进入一个区间的形式，更改为对残余电弧进行分流，避免残余电弧重新燃弧，防止背部击穿现象发生，提高使用的安全性。

优选的，所述灭弧室包括若干灭弧栅片，灭弧栅片架设在防击穿凸起上，且每两个相邻灭弧栅片之间的间隙构成电弧运动轨道。

通过采用上述技术方案，进一步把电弧运动轨道分隔成了多个小的电弧运动轨道，把电弧分割成更短的短弧，加速灭弧时间，防止电弧重燃。

优选的，所述外壳本体内还设有隔板，其与若干灭弧栅片依次叠加排列的方向相平行。

通过采用上述技术方案，进一步把电弧分割成短弧，加速灭弧时间，防止电弧重燃。

优选的，所述引弧件包括依次一体连接的初始引弧段、过渡引弧段和电弧到达段，所述过渡引弧段一面朝向灭弧室，另一面抵触连接有第一导磁片。

通过采用上述技术方案，有足够的时间和距离使得第一导磁片对电弧进行降低电磁场干扰的作用，有助于更好灭弧。

优选的，所述接线组件还包括位于触头组一侧的接出端子，接出端子与触头组之间设有双金属片，靠近触头组一侧的金属片的膨胀系数大于靠近接出端子一侧的金属片的膨胀系数。

通过采用上述技术方案，由于热膨胀系数不同，当温度变化时，靠近触头组的金属片的形变要大于靠近接出端子的金属片的形变，从而双金属片的整体就会向靠近接出端子的金属片一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.电弧通过引弧件的过渡引弧段的时候，就已经有第一导磁片起到了降低电磁场干扰的作用；如果第一导磁片设置于初始引弧段的话，会导致第一导磁片无法有足够的时间对电弧进行作用，电弧就已经进入了过渡引弧段甚至是电弧到达段；而如果把第一导磁片设置于电弧到达段的话，会导致第一导磁片无法有足够的距离和时间对其进行作用，电弧已经进入了进入灭弧室；而把第一导磁片设置于过渡引弧段，就能够保证有足够的时间和距离使得第一导磁片对电弧进行降低电磁场干扰的作用，有助于更好灭弧；

2.主防击穿凸起的作用，一方面是在电弧与灭弧室内运动轨迹的末端端部，起到了把电弧分割成短弧的作用，另一方面还能够起到固定灭弧栅片的作用，主防击穿凸起、定位凸起和次防击穿凸起共同对灭弧栅片进行定位，因为三种防击穿凸起都是在盖体上一体成型的，使灭弧栅片在盖体上的定位稳固可靠，不会发生位置偏移，完全保证电弧在灭弧室内的运行轨迹稳定、灭弧性能稳定；

3.主防击穿凸起、定位凸起、次防击穿凸起以及隔板的作用，把每两个相邻灭弧栅片之间构成的一个完整的电弧运动轨道分隔成了多个小的电弧运动轨道，进一步把电弧分割成短弧，加速灭弧时间，防止电弧重燃；

4.隔板把残余电弧的到达区间至少分隔成了两个，对残余电弧进行分流，即在一个区间内降低残余电弧量，防止残余电弧重燃，从而防止背部击穿现象发生，提高断路器的分段能力以及安全性能。

附图说明

图1是第一外壳的正视图；

图2是第一外壳的立体图；

图3是第二外壳的结构示意图；

图4是实施例4的正视图；

图5是图4的A部放大图；

图6是图4的B-B向剖视图；

图7是实施例4的立体图一，用于显示带有实施例1的外壳本体的结构；

图8是实施例4的立体图二，隐藏掉部分部件，用于更清晰地显示灭弧栅片的安装结构；

图9为是实施例4的立体图三，隐藏掉部分部件，用于更清晰地显示隔板与外壳本体的安装结构；

图10为隔板的正视图。

图中，a1.第一外壳；a2.第二外壳；10.操作机构容置区；11.接线组件容置区；12.灭弧室容置区；13.引弧件容置区；14.通气通道；21.主防击穿凸起；22.次防击穿凸起；23.灭弧栅片定位凸起；31.主灭弧栅片定位间隙；32.次灭弧栅片定位间隙；34.实际灭弧栅片定位间隙；40.操作机构；411.接入端子；412接出端子；42.灭弧室；421灭弧栅片；43.引弧件；431.初始引弧段；432.过渡引弧段；433.电弧到达段；44.触头组；441.动触头；442.静触头；5.隔板；6.围墙构件;61.电弧入口；7.绝缘隔离板；8.双金属片；9.第一导磁片；92.第二导磁片。

具体实施方式

下列参照图1-10对本发明的实施例进行说明。

实施例1

如图1-3所述，一种断路器壳体，包括形状、大小相同且构成一个完整断路器壳体的第一外壳a1和第二外壳a2，二者均形成有操作机构容置区10、接线组件容置区、灭弧室容置区12、引弧件容置区13和围墙构件6，围墙构件6,第一外壳a1的围墙构件6围设形成有至少一个通气通道14，第二外壳a2的围墙构件6围设形成有至少一个通气通道14，且两者的围墙构件6均设置有连通通气通道14与灭弧室容置区12的电弧入口61。

如图1、图2所示，第一外壳a1一体形成有若干主防击穿凸起21，每两个相邻主防击穿凸起21之间形成有主灭弧栅片定位间隙31，主防击穿凸起21靠近灭弧室容置区12且位于电弧运行轨迹末端端部（此处需说明的是，通常意义来讲，电弧运行轨迹是沿着引弧件43的引导方向进入灭弧室42直至息弧的整个运动轨迹，本发明重点是指在每两个相邻灭弧栅片421之间的间隙内的运行轨迹）；

如图3所示，第二外壳a2形成有次防击穿凸起22，每两个相邻次防击穿凸起22之间形成有与主灭弧栅片定位间隙31大小相同的次灭弧栅片定位间隙32，第一外壳a1与第二外壳a2固定后，主防击穿凸起21与次防击穿凸起22交错设置且二者之间形成实际灭弧栅片定位间隙34；

如图1-3所述，第一外壳a1和第二外壳还均一体形成有若干灭弧栅片定位凸起23，其位于电弧运行轨迹中间部位的一侧，每两个相邻灭弧栅片定位凸起23之间形成有副灭弧栅片定位间隙33，主灭弧栅片定位间隙31与副灭弧栅片定位间隙33相连通（即主灭弧栅片定位间隙31高度=次灭弧栅片定位间隙32高度=2*副灭弧栅片定位间隙33=2*实际灭弧栅片定位间隙34高度）。

主防击穿凸起21、次防击穿凸起22、灭弧栅片定位凸起23的厚度与实际灭弧栅片定位间隙34的高度相同。

实施例2

与实施例1不同的是，断路器壳体并未被分割成两部分，而是采用了3D打印技术一体成型，即灭弧栅片定位凸起23和第二外壳a2是合为一体的。

实施例3

与实施例1不同的是，主防击穿凸起21与次防击穿凸起22平行设置，即主灭弧栅片定位间隙31高度=次灭弧栅片定位间隙32高度=副灭弧栅片定位间隙33=实际灭弧栅片定位间隙34高度。

实施例4

如图4-10所示，一种断路器，带有实施例1记载的断路器壳体，断路器壳体内的操作机构容置区10设置有操作机构40、接线组件容置区设置触头组44、灭弧室容置区12设置灭弧室42、引弧件容置区13设置有引弧件43。其中，触头组44包括动触头441和静触头442，静触头422的内侧，即背离动触头441接触的一侧，设有第二导磁片91，即在动触头441和静触头442刚刚接触的时候，就降低电磁场干扰，初步防止大量电弧产生，从源头上降低背后击穿现象发生的可能性；灭弧室42包括若干按相同方向依次叠加排列的灭弧栅片421，灭弧栅片421架设在主防击穿凸起21上，且每两个相邻灭弧栅片421之间的间隙即为电弧运动轨道。

如图4、图5、图6、图7所示，灭弧栅片421固定有绝缘隔离板7，绝缘隔离板7与灭弧栅片421的叠加排列方向相平行。绝缘隔离板7主要是把在电弧运动轨道内的电弧分割成更小的短弧，进一步防止电弧重燃，加速在电弧运动轨道内的灭弧速度。

引弧件43包括依次一体连接的初始引弧段431、过渡引弧段432和电弧到达段433，所述过渡引弧段432一面朝向灭弧室42，另一面抵触连接有第一导磁片9。

所述外壳本体内还设有接线组件，接线组件包括位于灭弧室42一侧的接入端子411和位于触头组一侧的接出端子412，接入端子411与灭弧室42之间设有隔板5，隔板5架设在第一外壳a1所形成的围墙构件6和第二外壳a2所形成的围墙构件6之间，即隔板5与第一外壳a1所形成的围墙构件6之间形成了至少一个通气通道14，隔板5与第二外壳a2所形成的围墙构件6之间形成了至少一个通气通道14，残余电弧由灭弧室出来后被分流成了两路。

实施例5

与实施例4不同的是，采用了实施例2的断路器壳体。

实施例6

与实施例4不同的是，采用了实施例3的断路器壳体。

Claims (9)

1.一种断路器壳体，包括外壳本体，外壳本体内形成有操作机构容置区(10)、接线组件容置区、灭弧室容置区(12)、引弧件容置区(13)和触头组容置区，接线组件容置区包括分别位于灭弧室容置区(12)两侧的接入端子容置区(111)以及接出端子容置区(112)，其特征是：所述外壳本体与接入端子容置区(111)与灭弧室容置区(12)之间设有围墙构件(6)，围墙构件(6)围设形成有至少两个通气通道(14)，围墙构件(6)设置有连通通气通道(14)与灭弧室容置区(12)的电弧入口(61)，所述围墙构件(6)朝向灭弧室容置区(12)形成有若干防击穿凸起(2)，每两个相邻防击穿凸起(2)之间均形成有灭弧栅片定位间隙(31)，每个灭弧栅片定位间隙(31)对应一电弧入口(61)。

2.根据权利要求1所述的断路器壳体，其特征是：所述外壳本体固定连接有相互配合构成完整壳体且形状、大小均相同的第一壳体(a1)和第二壳体(a2)，第一壳体(a1)的防击穿凸起(2)为主防击穿凸起(21)，第二壳体(a2)的防击穿凸起(21)为次防击穿凸起(22)，第一壳体(a1)和第二壳体(a2)固定后，主防击穿凸起(21)与次防击穿凸起(22)交错设置且二者之间形成实际灭弧栅片定位间隙(32)。

3.根据权利要求1所述的断路器壳体，其特征是：所述外壳本体还形成有若干灭弧栅片定位凸起(23)。

4.根据权利要求2所述的断路器壳体，其特征是：所述主防击穿凸起(21)、次防击穿凸起(22)、灭弧栅片定位凸起(23)的厚度与实际灭弧栅片定位间隙(34)的高度相同。

5.一种断路器，其特征是：带有如权利要求1或2或3或4所述的断路器壳体，外壳本体内设置有操作机构(40)、接线组件、灭弧室(42)、引弧件(43)、触头组(44)以及隔板(5)，接线组件包括接入端子(411)和接出端子(412),围墙构件(6)围设而成的至少两个通气通道(14)由隔板(5)隔开。

6.根据权利要求5所述的断路器，其特征是：所述灭弧室(42)包括若干灭弧栅片(421)，灭弧栅片(421)架设在防击穿凸起(21)上，且每两个相邻灭弧栅片(421)之间的间隙构成电弧运动轨道。

7.根据权利要求5所述的断路器，其特征是：所述外壳本体内还设有隔板(5)，其与若干灭弧栅片(421)依次叠加排列的方向相平行。

8.根据权利要求5所述的断路器，其特征是：所述引弧件(43)包括依次一体连接的初始引弧段(431)、过渡引弧段(432)和电弧到达段(433)，所述过渡引弧段(432)一面朝向灭弧室(42)，另一面抵触连接有第一导磁片(9)。

9.根据权利要求5所述的断路器，其特征是：所述接线组件还包括位于触头组(44)一侧的接出端子(412)，接出端子(412)与触头组(44)之间设有双金属片(8)。