CN113871227A - 一种灭弧片、灭弧室和断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种灭弧片、灭弧室和断路器，所述灭弧片设有引弧开口，所述灭弧片分为折弯部和主体部，所述引弧开口部分或全部设于所述折弯部，所述折弯部与所述主体部呈夹角设置。本方案中灭弧片引弧开口的设置，可便于将电弧引入到多个灭弧片之间，灭弧片的折弯部设置，使得相邻灭弧片之间可形成折弯通道，可避免电弧从灭弧片的间隙中返回，从而提高灭弧效果。

Description

一种灭弧片、灭弧室和断路器

技术领域

本发明涉及电器元件技术领域，具体涉及一种灭弧片、灭弧室和断路器。

背景技术

万能式断路器、隔离开关等应用在新能源(光伏和风电)、冶金、采矿等领域使用的越来越广泛。一般都需要较高的电压，电压范围在AC690～1140V。这就需要各产品在灭弧能力和绝缘上增强。但目前的断路器产品经常难以满足灭弧要求。

发明内容

本发明提供一种灭弧片，所述灭弧片设有引弧开口，所述灭弧片分为折弯部和主体部，所述引弧开口部分或全部设于所述折弯部，所述折弯部与所述主体部呈夹角设置。

在一种具体实施方式中，所述引弧开口收缩设置，所述引弧开口的始端位于所述折弯部的边缘，所述引弧开口的末端位于所述主体部；和/或，所述引弧开口相对所述灭弧片的中心线不对称。

本发明还提供一种灭弧室，包括灭弧片组，所述灭弧片组包括多个上述任一项所述的灭弧片，所述灭弧片组中相邻所述灭弧片的折弯方向相同，相邻所述灭弧片之间形成折弯通道。

在一种具体实施方式中，相邻所述灭弧片的引弧开口在宽度方向上至少末端错开。

在一种具体实施方式中，各所述灭弧片由相同结构的灭弧片本体向其第一表面或第二表面折弯形成，相邻所述灭弧片中，一者的折弯部向其第一表面折弯，另一者的折弯部向其第二表面折弯。

在一种具体实施方式中，相邻所述灭弧片呈夹角布置，沿引弧方向，所述灭弧片组发散布置，所述灭弧片包括底部和与所述底部相对的顶部，所述电弧能够自所述灭弧片底部进入，相邻所述灭弧片的底部间距小于顶部间距。

在一种具体实施方式中，所述灭弧室包括壳体，所述壳体包括相对设置的灭弧壁，所述灭弧壁设有多个与所述灭弧片一一对应的第一插槽，所述灭弧片的侧部的至少部分***对应所述灭弧壁的所述第一插槽中。

在一种具体实施方式中，所述灭弧室还包括限位部，所述限位部设于所述灭弧壁，所述限位部设有与一部分或全部所述灭弧片一一对应的第二插槽，所述灭弧片的侧部的一部分***对应所述限位部的所述第二插槽中，另一部分***对应所述第一插槽中；所述限位部为耐高温材质，且高温下能够产气。

在一种具体实施方式中，所述灭弧室包括位于所述灭弧片组顶部的消游离装置，所述消游离装置覆盖所述灭弧片组中部分灭弧片，该部分灭弧片与所述消游离装置的间距，小于未被所述消游离装置覆盖的所述灭弧片与所述消游离装置的间距；未被所述消游离装置覆盖的所述灭弧片和所述消游离装置之间形成排气口。

本发明还提供一种断路器，包括上述任一项所述的灭弧室。

本方案中灭弧片引弧开口的设置，可便于将电弧引入到多个灭弧片之间，灭弧片的折弯部设置，使得相邻灭弧片之间可形成折弯通道，可避免电弧从灭弧片的间隙中返回，从而提高灭弧效果，满足绝缘要求，不仅适用于低、中电压产品，也能够满足高电压的产品需求。本发明提供的灭弧室和断路器具有相同的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例中灭弧室的***图；

图2为图1中第一灭弧片的示意图；

图3为图2的右视图；

图4为图1中第二灭弧片的示意图；

图5为图4的右视图；

图6为图1中灭弧室装配后的侧视图；

图7为图1中灭弧壁上插装有灭弧片的示意图。

图1-7中附图标记说明如下：

1-顶盖；

2-消游离装置；

3-灭弧片组；

31-第一灭弧片；311-第一主体部；312-第一折弯部；

32-第二灭弧片；311-第二主体部；312-第二折弯部；

3a-引弧开口；3aa-末端；3ab-曲线段；

3b-第一表面；3c-第二表面；

4-灭弧壁；4a-第一插槽；4b-安装槽；

5-限位部；5a-第二插槽；

A-折弯线；a-排气口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-3，图1为本发明实施例中灭弧室的***图；图2为图1中第一灭弧片31的示意图；图3为图2的右视图；图4为图1中第二灭弧片32的示意图；图5为图4的右视图。

如图1所示，灭弧室包括灭弧片组3，灭弧片组3包括多个灭弧片，多个灭弧片沿一定的方向排列，相邻灭弧片的一侧表面相对，可以理解为层叠布置，但是相邻两个灭弧片之间具有间距。

每个灭弧片设有引弧开口3a，如图2、4所示，灭弧片下部的开口为引弧开口3a，多个灭弧片排列后，相邻灭弧片之间形成通道，以图7为视角，通道的走向为上下方向，多个引弧开口3a形成位于下部的用于引导电弧进入通道的入口；且多个灭弧片的引弧开口3a设置使得沿排列方向(图7中左右方向)，多个通道可相互导通，从而也便于电弧沿排列方向尽快地进入到多个通道，从而在各通道中进行分割后再排出。此外，由于灭弧片是需要用于灭弧，本实施例中相邻两个灭弧片的引弧开口3a的位置并不完全重叠，在灭弧片的宽度方向上，相邻引弧开口3a错开，或者至少是引弧开口3a的末端3aa错开，引弧开口3a的始端即其口部，位于灭弧片的边缘，末端3aa与始端相对，始端指向末端3aa的方向即图2、4中由下向上的方向，也是电弧进入相邻灭弧片之间通道后向通道另一端排出的方向。进一步说明，本实施例中多个灭弧片排列后，相邻灭弧片之间的间隙形成可供电弧通过的通道，通道具有底端和顶端，电弧自通道的底端进入，并可以从顶端排出。

图2、4中引弧开口3a的末端3aa大致为呈半圆弧形的槽，错开设置，便于将电弧引入到相邻灭弧片的通道中，以对引入后的电弧进行分割，故本实施例中将多个灭弧片分为第一灭弧片31和第二灭弧片32，第一灭弧片31和第二灭弧片32沿排列方向交替分布，二者的引弧开口3a错开。

图2、4中，灭弧片的主体结构基本相同，但是引弧开口3a相对于灭弧片的上下方向延伸的中心线并不对称，这样进行排布时，将两个灭弧片反向放置时，则两个灭弧片的引弧开口3a位置即不同，不会重叠，相邻两个灭弧片一个即可定义为上述的第一灭弧片31，另一个定义为第二灭弧片32，图1中示出灭弧片组3端部的两个灭弧片分别是第一灭弧片31、第二灭弧片32。

请继续参考图2、4，需要强调的是，本实施例中灭弧片从底部至顶部分为主体部和折弯部，从图2、3来看，即从下往上引入电弧。灭弧片的引弧开口3a的部分或全部位于折弯部，引弧开口3a的开口方向与引弧方向相反，所以引弧开口3a的开口侧必然是始于折弯部的底部边缘。图2、4中引弧开口3a的末端3aa位于主体部，其余均位于折弯部，第一灭弧片31的主体部、折弯部定义为第一主体部311、第一折弯部312，第二灭弧片32的主体部、折弯部定义为第二主体部321、第二折弯部322。折弯部与主体部呈夹角设置，图中显示出折弯线A，这样，相邻的第一灭弧片31、第二灭弧片32以相同的折弯方向进行排列后，二者之间的通道则为折弯通道。

请参阅图6，图6为图1中灭弧室装配后的侧视图。

如前所述，引弧开口3a可便于将电弧引入到多个灭弧片之间，形成折弯通道后，可以避免电弧从灭弧片的间隙中返回，从而提高灭弧效果，满足绝缘要求，不仅适用于低、中电压产品，也能够满足高电压的产品需求。折弯部相对主体部的折弯角度α，即折弯通道的折弯角度，折弯角度过小防止电弧返回的效果有限，折弯角度过大，引弧作用又会受到限制，故折弯角度α可根据实际需求进行设置，比如设置在5°～10°之间。

如图2、4所示，引弧开口3a由始端向末端收缩设置，朝向电弧的方向，相当于形成扩口，以利于将电弧引入。本实施例中，引弧开口3a的末端3aa位于主体部，如图2、4所示，引弧开口3a将灭弧片的下部分为两部分，即图中所示的左右两部分，当引弧开口3a的末端3aa处于主体部，则进行折弯时仅对分开的两部分进行折弯，工艺上更容易操作，故图中示出的折弯线A位于灭弧片的左右两部分。可以理解，根据上述形成折弯通道的目的，折弯线A也可以位于整个引弧开口3a之上，即整个引弧开口3a均位于折弯部内，这样也可以，但引弧开口3a留一小部分在主体部，一方面如前所述易于实现折弯，另一方面，也保证折弯通道的合理长度，确保电弧能够顺利进入到灭弧片之间分割为短弧。

另外，本实施例中引弧开口3a的形状，可继续参考图2，引弧开口3a轮廓线的末端3aa为半弧形，实际上，半弧形的两端向下延伸一定距离，以提供相对充裕的空间将电弧引入；轮廓线的右侧为斜坡式阶梯形，共有两级台阶，轮廓线的左侧与右侧基本相同，但是最后一级台阶为曲线段3ab，可以更好地将电弧沿左侧向右滑入引弧开口3a的末端3aa。

第二灭弧片32引弧开口3a和第一灭弧片31类似。实际上，实施例中第一灭弧片31和第二灭弧片32的结构相同，只是以主体部为基准时，折弯部的折弯朝向不同。以图2为例，可将第一灭弧片31、第二灭弧片32未弯折时的结构定义为灭弧片本体，二者的灭弧片本体的结构完全相同，并同时定义出灭弧片本体的第一表面3a和第二表面3c，其中以图2中所示的第一表面3a为基准，引弧开口3a的末端3aa偏向右侧，第一折弯部312相对第一主体部311是朝向第一表面3a进行弯折。

图4中示出的是灭弧片本体的第二表面3c，将灭弧片本体的下部朝向第二表面3c弯折，则得到第二灭弧片32，即第一灭弧片31的第一折弯部311是朝向第一表面3a弯折，第二灭弧片32的第二折弯部322是朝向第二表面3c弯折。

但是由于层叠布置时第一灭弧片31和第二灭弧片32恰好是反向布置，即相邻的两个灭弧片，一者的第一表面3a朝向另一者的第一表面3a，或者一者的第二表面3c朝向另一者的第二表面3c，这样，就灭弧片组3而言，所有灭弧片的折弯部又都是朝向同一个方向弯折，此时相邻的折弯部形成折弯通道的一部分。

在此基础上，再看图4，第二灭弧片32的引弧开口3a实际上是第一灭弧片31反向视角，引弧开口3a的末端3aa向左偏移，右侧二级台阶轮廓线的曲线段3ab将电弧向偏向左侧的末端3aa引入。由于第一灭弧片31和第二灭弧片32的末端3aa分别向右、向左偏移，在层叠排布时，引弧开口3a在宽度方向上也就错开，宽度方向垂直于相邻灭弧片之间通道的走向，且宽度方向垂直于灭弧片的排列方向，或者说，相邻两个灭弧开口3a沿灭弧片排列方向的投影，并不重叠。

该方式形成的灭弧片结构简单，只需加工出同样形状的具有引弧开口3a的灭弧片主体，然后沿同一位置进行正、反弯折即可形成所需的第一灭弧片31和第二灭弧片32，且同时满足反向布置时所需的引弧开口在宽度方向上错开。当然，单独加工不同形状结构的第一灭弧片31、第二灭弧片32也可以。

再请查阅图6，本实施例中，相邻灭弧片呈夹角布置，且相邻灭弧片之间的顶部间隙大于底部间隙，即多个灭弧片呈发散状排列，由灭弧片组3的底部向顶部逐渐发散。如此设置，可进一步降低电弧从下向上进入灭弧片之间的难度，提高灭弧效果。相邻灭弧片的夹角β可以在5°～15°之间，以兼顾灭弧片的分布空间和对电弧的引入效果。

请结合图7理解，图7为图1中灭弧壁4上插装有灭弧片的示意图。

本实施例中的灭弧室包括壳体，壳体包括相对设置的两个灭弧壁4，灭弧壁4设有多个与灭弧片一一对应的第一插槽4a，灭弧片的侧部至少部分分别***对应灭弧壁4的第一插槽4a中。如此设置，灭弧片的两侧分别定位在两侧的灭弧壁4上，从而保证灭弧片相对稳固地设置在壳体中。

如图1、7所示，灭弧室还可以包括限位部5，每个灭弧壁4对应设有一限位部5，限位部5设有与一部分或全部灭弧片一一对应的第二插槽5a，灭弧片侧部分别***对应限位部5的第二插槽5a中。即，至少部分灭弧片的侧部是一部分***在第一插槽4a中，另一部分插在第二插槽5a中。

如图7所示，灭弧壁4设置出安装槽4b，限位部5安装于安装槽4b内，第一插槽4a和第二插槽5a沿长度方向相接，且第一插槽4a位于第二插槽5a的下方，即第一插槽4a更靠近电弧产生的位置，第一插槽4a和第二插槽5a相接以共同供灭弧片的侧部***。这样，相当于将一部分灭弧壁4分体设置出限位部5，此时限位部5可以采用既耐高温又可以在高温下产气的材质制成，从而增加灭弧室底部的气压，进一步将电弧向上推，使其更为顺利地进入到灭弧片之间。限位部5的材质例如可以为聚四氟乙烯或尼龙材质，也可以采用陶瓷材质。

图6中，限位部5设置的多个第二插槽5a与部分灭弧片对应，另一部分灭弧片的侧部全部***在设置于灭弧壁4的第一插槽4a中。该实施例中在灭弧片组3的一侧设置有引弧片，引弧片的底部延伸到多个灭弧片的下方，为避免干涉，限位部5并未设置供所有灭弧片对应的第二插槽5a，而是避让开引弧片的位置。可以理解，在不干涉的情况下，限位部5设置出供所有灭弧片***的第二插槽5a也是可以的。

如图1、7所示，灭弧室具有顶盖1，顶盖1可与两个灭弧壁4通过螺钉、卡扣等紧固件实现固定，顶盖1的底部设有位于灭弧片组3顶部的消游离装置2，基于产品限制，壳体的顶部空间设置的的消游离装置2未必能完全覆盖所有的灭弧片，对于未被覆盖到的灭弧片，其高度可低于其他灭弧片的高度，以形成排气口a，如图6所示，处于灭弧片组3左端的第一片灭弧片高度较低，从而形成一定的开口，作为排气口a，使电弧分断时产生的部分热量能从排气口中排出，减小灭弧室内的能量，有利于产品的分断试验。排气口a的高度可以在0.5～1.8mm之间，即可达到较好的排气目的。

本方案还提供一种断路器，包括上述任一实施例所述的灭弧室，具有与上述实施例相同的技术效果。断路器可以是低压断路器、框架断路器、隔离开关、负荷开关等。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种灭弧片，所述灭弧片设有引弧开口(3a)，其特征在于，所述灭弧片分为折弯部和主体部，所述引弧开口(3a)部分或全部设于所述折弯部，所述折弯部与所述主体部呈夹角设置。

2.如权利要求1所述的灭弧片，其特征在于，所述引弧开口(3a)收缩设置，所述引弧开口(3a)的始端位于所述折弯部的边缘，所述引弧开口的末端(3aa)位于所述主体部；和/或，所述引弧开口(3a)相对所述灭弧片的中心线不对称。

3.一种灭弧室，包括灭弧片组(3)，其特征在于，所述灭弧片组(3)包括多个权利要求1或2所述的灭弧片，所述灭弧片组(3)中相邻所述灭弧片的折弯方向相同，相邻所述灭弧片之间形成折弯通道。

4.如权利要求3所述的灭弧室，其特征在于，相邻所述灭弧片的引弧开口(3a)在宽度方向上至少末端(3aa)错开。

5.如权利要求3所述的灭弧室，其特征在于，各所述灭弧片由相同结构的灭弧片本体向其第一表面(3b)或第二表面(3c)折弯形成，相邻所述灭弧片中，一者的折弯部向其第一表面(3b)折弯，另一者的折弯部向其第二表面(3c)折弯。

6.如权利要求3-5任一项所述的灭弧室，其特征在于，相邻所述灭弧片呈夹角布置，所述灭弧片组(3)发散布置，所述灭弧片包括底部和与所述底部相对的顶部，所述电弧能够自所述灭弧片底部进入，相邻所述灭弧片的底部间距小于顶部间距。

7.如权利要求3-5任一项所述的灭弧室，其特征在于，所述灭弧室包括壳体，所述壳体包括相对设置的灭弧壁(4)，所述灭弧壁(4)设有多个与所述灭弧片一一对应的第一插槽(4a)，所述灭弧片的侧部的至少部分***对应所述灭弧壁(4)的所述第一插槽(4a)中。

8.如权利要求7所述的灭弧室，其特征在于，所述灭弧室还包括限位部(5)，所述限位部(5)设于所述灭弧壁(4)，所述限位部(5)设有与一部分或全部所述灭弧片一一对应的第二插槽(5a)，所述灭弧片的侧部的一部分***对应所述限位部(5)的所述第二插槽(5a)中，另一部分***对应所述第一插槽(4a)中；所述限位部(5)为耐高温材质，且高温下能够产气。

9.如权利要求3-5任一项所述的灭弧室，其特征在于，所述灭弧室包括位于所述灭弧片组(3)顶部的消游离装置(2)，所述消游离装置(2)覆盖所述灭弧片组(3)中部分灭弧片，该部分灭弧片与所述消游离装置(2)的间距，小于未被所述消游离装置(2)覆盖的所述灭弧片与所述消游离装置(2)的间距；未被所述消游离装置(2)覆盖的所述灭弧片和所述消游离装置(2)之间形成排气口(a)。

10.一种断路器，其特征在于，包括权利要求3-9任一项所述的灭弧室。

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