CN117476416A - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种断路器，涉及低压电器技术领域，通过将灭弧通道设置为具有折弯的通道，从而有效的增加灭弧通道的长度，并且利用折弯能够使得灭弧通道充分与灭弧气体接触，从而提高灭弧通道的冷却能力，进而提高断路器的安全性能。同时，将灭弧通道的出气口设置于断路器壳体的底部，能够使得灭弧气体由壳体的底部排出，从而使得排气的位置距离断路器壳体的正面更远，避免灭弧气体对断路器壳体正面的用户侧可能造成的安全问题，有效提高断路器的安全性能。

Description

一种断路器

技术领域

本申请涉及低压电器技术领域，具体而言，涉及一种断路器。

背景技术

随着经济的快速发展，人们生活水平的快速提高，对于家庭用电安全有了更高的需求。断路器可以安装于终端配电线路。同时其也能够接通、承载以及分断正常或非正常电路条件下的电流，对线路及电器设备形成有效的保护。

现有断路器为了便于用户操作通常在断路器的正面设置操作端，与操作端驱动配合的动静触头随之分布于断路器的中部，对应的，为了便于排气，在断路器的侧面设置出气口，能够使得动静触头和出气口连通形成用于排气的直线通道，如此，虽然可以通过直线通道尽快的将灭弧气体排出，但是，受限于断路器的尺寸，直线通道的长度较短，不利于灭弧气体的冷却，容易引发安全问题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种断路器，以改善现有断路器的直线通道和出气口设置不合理所导致的安全问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例的一方面，提供一种断路器，包括壳体以及设置于壳体的执行机构，执行机构具有位于壳体正面的操作端，在壳体内设置灭弧通道，灭弧通道的一端口与执行机构对应，灭弧通道的另一端口延伸至壳体背面并与壳体背面的底部出气口连通，灭弧通道具有至少一处折弯。

可选的，灭弧通道包括第一通道和第二通道，第一通道与执行机构对应，且第一通道朝向壳体侧面延伸并与第二通道连通，第二通道与壳体背面的底部出气口连通。

可选的，在灭弧通道中沿灭弧通道的径向截面设置有第一灭焰金属网。

可选的，第一灭焰金属网包括金属板以及分布于金属板上的通孔阵列。

可选的，在灭弧通道中沿灭弧通道的径向截面设置有第二灭焰金属网，第二灭焰金属网位于第一灭焰金属网和底部出气口之间。

可选的，第二灭焰金属网包括沿灭弧通道轴向层叠设置的多层金属丝网，相邻两层金属丝网的网孔交错分布。

可选的，在壳体的侧面还设置有侧向出气口，第一通道与侧向出气口连通，在壳体的侧向出气口设置有第三灭焰金属网。

可选的，第三灭焰金属网包括沿侧向出气口的出气方向依次层叠设置的至少一层绝缘板和至少一层金属丝网，在绝缘板上分布有过孔阵列。

可选的，第三灭焰金属网包括多层金属丝网，相邻两层金属丝网的网孔交错分布。

可选的，侧向出气口的出气速率小于底部出气口的出气速率。

可选的，第二通道的长度大于等于第一通道的最大宽度的二分之一。

可选的，当灭弧通道包括第一通道和第二通道时，第一灭焰金属网与第二灭焰金属网的间距大于等于第二通道的长度的二分之一。

本申请的有益效果包括：

本申请提供了一种断路器，通过将灭弧通道设置为具有折弯的通道，从而有效的增加灭弧通道的长度，并且利用折弯能够使得灭弧通道充分与灭弧气体接触，从而提高灭弧通道的冷却能力，进而提高断路器的安全性能。同时，将灭弧通道的出气口设置于断路器壳体的底部，能够使得灭弧气体由壳体的底部排出，从而使得排气的位置距离断路器壳体的正面更远，避免灭弧气体对断路器壳体正面的用户侧可能造成的安全问题，有效提高断路器的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种断路器的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种第一灭焰金属网的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种第二灭焰金属网的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种断路器的结构示意图之二；

图5为本申请实施例提供的一种第三灭焰金属网的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种触头接触***的结构示意图之一；

图7为本申请实施例提供的一种触头接触***的结构示意图之二；

图8为本申请实施例提供的一种断路器的结构示意图之三。

图标：110-壳体；111-正面；112-侧面；113-背面；120-执行机构；121-操作端；122-动触头；123-静触头；124-引弧板；125-隔弧板；126-转轴；127-铆接孔；130-第一灭焰金属网；131-金属板；132-通孔；140-第二灭焰金属网；141-第一金属丝网；150-第三灭焰金属网；151-支架；152-绝缘板；153-过孔；154-第二金属丝网；160-栅片；161-灭弧壳体；170-灭弧通道；171-第一通道；172-第二通道；1721-第一子通道；1722-第二子通道；173-折弯；180-底部出气口；190-侧向出气口；200-桥型触头模块；210-主体。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

本申请实施例的一方面，提供一种断路器，通过将灭弧通道设置为具有折弯的通道，从而有效的增加灭弧通道的长度，并且利用折弯能够使得灭弧通道充分与灭弧气体接触，从而提高灭弧通道的冷却能力，进而提高断路器的安全性能。同时，将灭弧通道的出气口设置于断路器壳体的底部，能够使得灭弧气体由壳体的底部排出，从而使得排气的位置距离断路器壳体的正面更远，避免灭弧气体对断路器壳体正面的用户侧可能造成的安全问题，有效提高断路器的安全性能。以下将结合附图对本申请的实施例进行描述。

请参照图1，示出了一种断路器，断路器包括壳体110和设置于壳体110上的执行机构120，其中，执行机构120具有操作端121，且为了便于用户操作，操作端121位于壳体110的正面111，也即图1中壳体110的顶面。执行机构120能够控制断路器的合分闸状态，即通过外力驱动执行机构120，进而改变执行机构120的合闸或分闸状态，从而实现断路器的通断。

例如：执行机构120包括手柄、操作机构、动触头122和静触头123，在断路器接入负载回路时，对应的动触头122和静触头123接入负载回路，手柄作为操作端121，手柄经操作机构与动触头122连接，由此，当需要合闸时，可以由手柄驱动操作机构带动动触头122由分闸位置运动到合闸位置从而与静触头123接触，实现负载回路的导通；当需要分闸时，可以由外力驱动操作机构带动动触头122复位，即动触头122与静触头123分离，并且动触头122由合闸位置运动到分闸位置，此时，负载回路断开。

在动触头122由合闸位置运动到分闸位置的过程中，会在动触头122和静触头123之间产生电弧，在灭弧过程中会随之产生大量的高温高压且含金属离子的灭弧气体，断路器需要对灭弧气体进行有效的冷却和过滤，才能够降低灭弧气体排出后的所带来的危险性，进而使得断路器具有较好的安全性能。

请继续参照图1，在壳体110内还设置有灭弧通道170，灭弧通道170的一端口与执行机构120的动触头122和静触头123正对应，由此，便于在动触头122和静触头123之间产生的电弧进入灭弧通道170内，灭弧通道170的另一端口则延伸至壳体110的背面113，即图1中的壳体110底部，并且使得灭弧通道170的另一端口与壳体110背面113的底部出气口180连通，由此，建立从动触头122和静触头123至壳体110底部的灭弧通道170，以便于在电弧进入灭弧通道170后在灭弧过程中产生大量灭弧气体后，可以由灭弧通道170引导灭弧气体经壳体110背面113的底部出气口180排出。在设置灭弧通道170时，可以使得灭弧通道170具有至少一处折弯，由此，能够增加灭弧通道170的长度，并且利用折弯能够使得灭弧通道170充分与灭弧气体接触，从而提高灭弧通道170的冷却能力，进而提高断路器的安全性能。同时，将灭弧通道170的出气口设置于断路器壳体110的底部，能够使得灭弧气体由壳体110的底部排出，从而使得排气的位置距离断路器壳体110的正面111更远，避免灭弧气体对断路器壳体110正面111的用户侧可能造成的安全隐患，有效提高断路器的安全性能。

如图6和图7所示，还可以在动触头122的产生电弧区域的一侧设置隔弧板125，隔弧板125通过铆接孔127铆接在动触头122上，隔弧板125的内侧紧贴转轴126外表面，并随动触头122运动，挡住了动触头122与转轴126之间的间隙，从而可以有效防止电弧进入执行机构120中，对执行机构120起到保护的作用，隔弧板125和灭弧通道170的端口分别位于产生电弧区域的相对两侧，且两者正对应，由此，限制电弧进入执行机构120，同时引导电弧进入灭弧通道170。再者，还可以在静触头123上设置朝向灭弧通道170延伸的引弧板124，由此，通过引弧板124也能够引导电弧进入灭弧通道170。

此外，如图1或图4所示，为了提高断路器的灭弧能力，对应的在灭弧通道170靠近动触头122和静触头123的端口处还可以设置有灭弧室，通过灭弧室能够对进入灭弧通道170的电弧进行灭弧，换言之，在电弧进入灭弧室内后，通过灭弧室对其进行冷却分割等多种形式，从而加速电弧的熄灭，在此过程中会产生大量的高温高压且含有金属离子的灭弧气体。灭弧室包括灭弧壳体161以及位于灭弧壳体161内的多个栅片160，多个栅片160间隔设置以形成多个通路，如图1或图4所示，由此，能够利用栅片160对电弧进行分隔以及冷却，在灭弧的过程中利用多个通路引导产生的灭弧气体继续进入灭弧通道170。

请继续参阅图1所示，执行机构120中的动触头122和静触头123位于壳体110的中部，且动触头122和静触头123在分闸位置(图1中所示状态)下的开口面向壳体110的侧面112，因此，灭弧通道170可以包括顺次连通的第一通道171和第二通道172，其中，第一通道171的一端口与动触头122和静触头123的开口对应，第一通道171的另一端口则朝向壳体110侧面112延伸并延伸到壳体110侧壁的内壁面，并且第一通道171的另一端口与第二通道172的一端口连通，第二通道172的另一端口则朝向壳体110背面113延伸，并与壳体110的底部出气口180连通。如此，能够在第一通道171和第二通道172的连通处形成折弯173。

由此，如图1中虚线部分示出了部分灭弧气体的流动路径，即：电弧由动触头122和静触头123之间产生后，首先进入灭弧室，利用灭弧室内的栅片160对其进行冷却和分割，从而加速其熄灭，由此产生的大量灭弧气体首先沿着第一通道171朝向壳体110侧面112流动，然后在流动到壳体110的侧面112后进入第二通道172，在第二通道172的引导下朝向壳体110背面113的底部出气口180排出。在此过程中，通过折弯加长灭弧通道170，并且利用折弯可以适当延缓灭弧气体的外排速度，提高灭弧气体的冷却效果。

为了进一步的提高断路器的灭弧效果，如图1所示，还可以在灭弧通道170内设置第一灭焰金属网130，其中，第一灭焰金属网130沿灭弧通道170的径向截面设置，由此，在灭弧气体沿着灭弧通道170流动时，会与第一灭焰金属网130进行充分接触。通过第一灭焰金属网130能够对灭弧气体进行有效的冷却，同时，利用第一灭焰金属网130还可以对灭弧气体中的金属离子进行有效过滤，达到消游离效果，由此，能够有效减少气体在排出壳体110后的金属离子含量，避免造成周边线路的短路、烧毁以及可能引发的灾难。

如图1所示，第一灭焰金属网130可以设置于第二通道172，且位于灭弧室和底部出气口180之间的位置。

如图2所示，示出了第一灭焰金属网130，其形状可以根据灭弧通道170的径向截面来确定，本申请对其不做具体限制。请继续参照图2，第一灭焰金属网130包括金属板131以及设置于金属板131上的通孔阵列，金属材质能够有效的提高第一灭焰金属网130的消游离效果，同时，位于金属板131上的通孔阵列能够保证金属板131对灭弧气体具有较好的冷却和过滤效果的同时，使得灭弧气体依然能够较为顺畅的流过金属板131，由此，能够避免断路器壳体110内部压力过大的问题。需要说明的是，如图2所示，通孔阵列即指均匀分布于金属板131上的多个通孔132所形成的阵列结构。当然，在其它实施方式中，分布于金属板131上的多个通孔132还可以采用不规则的方式分布，本申请对其不做限制。

为了进一步的加强断路器对灭弧气体的冷却和消游离效果，如图1所示，还可以在第一灭焰金属网130和底部出气口180之间继续设置第二灭焰金属网140，由此，通过第二灭焰金属网140还可以对已经经过第一灭焰金属网130的灭弧气体进行进一步的冷却和消游离，由此，能够进一步的降低排出壳体110的气体所含的金属离子，实现断路器排气时的零飞弧效果，进一步的提高了断路器分断的安全性。

在一些实施方式中，如图1所示，第二灭焰金属网140的具体设置位置可以靠近壳体110的底部出气口180，由此，能够充分利用灭弧通道170对灭弧气体进行冷却后再由第二灭焰金属网140对其进行作用。

如图3所示，第二灭焰金属网140包括多层金属丝网(为便于区分，后续称为第一金属丝网141)，其中，每层第一金属丝网141可以由若干根金属丝编织形成具有网孔142的网状结构。多层第一金属丝网141沿灭弧气体的流动方向层叠设置，并且相邻两层第一金属丝网141的网孔142交错分布，由此，能够通过多层第一金属丝网141形成较为致密的结构，具有较好的气密性，由此，通过第二灭焰金属网140能够对灭弧气体进行有效的冷却和过滤，实现断路器排气的零飞弧效果。

如图4所示，为了进一步的提高断路器的排气能力，降低壳体110内部的压力，还可以在壳体110的侧面112设置有侧向出气口190，侧向出气口190与第一通道171连通，由此，通过侧向出气口190能够协助底部出气口180排气，以此来缓解壳体110内部的压力。

请继续参照图4，在壳体110的侧向出气口190设置有第三灭焰金属网150，由此，在灭弧通道170通过侧向出气口190排出灭弧气体时，能够通过第三灭焰金属网150对灭弧气体进行冷却和消游离，然后再排出气体。由此，能够降低由侧面112排出壳体110的气体所含的金属离子，提高了断路器分断的安全性。

请参阅图5，第三灭焰金属网150包括沿侧向出气口190的出气方向依次层叠设置的至少一层绝缘板152和至少一层金属丝网(为便于区分，后续称为第二金属丝网154)，在绝缘板152上分布有过孔阵列，由此，在灭弧气体经侧向出气口190外排时，首先由绝缘板152对灭弧气体具有较好的冷却和过滤效果，同时使得灭弧气体依然能够较为顺畅的流过绝缘板152，然后由第二金属丝网154对经过绝缘板152的灭弧气体进行进一步的冷却和消游离，由此，能够进一步的降低排出壳体110的气体所含的金属离子，进一步的提高了断路器分断的安全性。需要说明的是，如图5所示，过孔阵列即指均匀分布于绝缘板152上的多个过孔153所形成的阵列结构。

如图5所示，第三灭焰金属网150包括多层第二金属丝网154，其中，每层第二金属丝网154可以由若干根金属丝编织形成具有网孔155的网状结构，多层第二金属丝网154沿灭弧气体的流动方向层叠设置，并且相邻两层第二金属丝网154的网孔155交错分布，由此，能够通过多层第二金属丝网154形成较为致密的结构，具有较好的气密性，进而对灭弧气体进行有效的冷却和过滤。

在一些实施方式中，侧向出气口190的出气速率小于底部出气口180的出气速率，由此，能够使得侧向出气口190仅作为缓解壳体110内部压力之用，底部出气口180仍作为主要的排气出口，由此，既能够平衡壳体110内的压力，又能够减少侧向出气口190的出气，降低可能出现的外排气体出现大量游离的金属离子所导致的安全问题。

如图5所示，为了提高第三灭焰金属网150设置于壳体110侧向出气口190的稳定性和便利性，还可以设置支架151，将绝缘板152和第二金属丝网154固定于支架151，然后再将支架151安装至壳体110。

可选的，如图1所示，第二通道172的长度L大于等于第一通道171的最大宽度W的二分之一，由此，使得第二通道172的长度L较长，能够有效提高灭弧通道170的冷却能力，进而提高断路器的安全性能。

可选的，如图1所示，第一灭焰金属网130与第二灭焰金属网140的间距D大于等于第二通道172的长度L的二分之一，由此，能够使得第一灭焰金属网130与第二灭焰金属网140的间距D较大，由此，能够有效提高灭弧通道170的冷却能力，进而提高断路器的安全性能。

在一种实施方式中，如图1和图4所示的断路器，其包括主体210以及拼接于主体210底部的桥型触头模块200，在该实施方式中，可以在桥型触头模块200中设置第二子通道1722，第二子通道1722属于第二通道172，由此，第二通道172便可以由主体210中位于第一通道171下方的第一子通道1721和桥型触头模块200中的第二子通道1722共同组成，由此，借助桥型触头模块200可以进一步的拓长灭弧通道170。第一灭焰金属网130和第二灭焰金属网140可以设置于第二子通道1722内，具体的，如图1或图4，可以是第一灭焰金属网130位于第二子通道1722的顶部，第二灭焰金属网140位于第二子通道1722的底部，在此实施例中，底部出气口180位于桥型触头模块200的底部。当然，在其它实施方式中，还可以是第一灭焰金属网130位于第一子通道1721，第二灭焰金属网140位于第二子通道1722；此外，还可以是第一灭焰金属网130和第二灭焰金属网140均位于第一子通道1721。

在一种实施方式中，如图8所示的断路器，其仅包括主体210，换言之，基于图1所示的断路器结构去除桥型触头模块200后即为图8所示的主体210，在该实施方式中，第二通道172仅包括第一子通道1721，第一灭焰金属网130和第二灭焰金属网140可以均设置于第一子通道1721内，具体的，如图8所示，可以是第一灭焰金属网130位于第一子通道1721的顶部，第二灭焰金属网140位于第一子通道1721的底部，在该实施方式中，底部出气口180位于主体210的底部。此外，还可以是仅在第一子通道1721内设置第一灭焰金属网130或第二灭焰金属网140，本申请对其不做具体的限定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种断路器，其特征在于，包括壳体(110)以及设置于所述壳体(110)的执行机构(120)，所述执行机构(120)具有位于所述壳体(110)正面(111)的操作端(121)，在所述壳体(110)内设置灭弧通道(170)，所述灭弧通道(170)的一端口与所述执行机构(120)对应，所述灭弧通道(170)的另一端口延伸至所述壳体(110)背面(113)并与所述壳体(110)背面(113)的底部出气口(180)连通，所述灭弧通道(170)具有至少一处折弯。

2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述灭弧通道(170)包括第一通道(171)和第二通道(172)，所述第一通道(171)与所述执行机构(120)对应，且所述第一通道(171)朝向所述壳体(110)侧面(112)延伸并与所述第二通道(172)连通，所述第二通道(172)与所述壳体(110)背面(113)的底部出气口(180)连通。

3.如权利要求1或2所述的断路器，其特征在于，在所述灭弧通道(170)中沿所述灭弧通道(170)的径向截面设置有第一灭焰金属网(130)。

4.如权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述第一灭焰金属网(130)包括金属板(131)以及分布于所述金属板(131)上的通孔阵列。

5.如权利要求3所述的断路器，其特征在于，在所述灭弧通道(170)中沿所述灭弧通道(170)的径向截面设置有第二灭焰金属网(140)，所述第二灭焰金属网(140)位于所述第一灭焰金属网(130)和所述底部出气口(180)之间。

6.如权利要求5所述的断路器，其特征在于，所述第二灭焰金属网(140)包括沿所述灭弧通道(170)轴向层叠设置的多层金属丝网，相邻两层所述金属丝网的网孔(142)交错分布。

7.如权利要求2所述的断路器，其特征在于，在所述壳体(110)的侧面(112)还设置有侧向出气口(190)，所述第一通道(171)与所述侧向出气口(190)连通，在所述壳体(110)的侧向出气口(190)设置有第三灭焰金属网(150)。

8.如权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述第三灭焰金属网(150)包括沿所述侧向出气口(190)的出气方向依次层叠设置的至少一层绝缘板(152)和至少一层金属丝网，在所述绝缘板(152)上分布有过孔阵列。

9.如权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述第三灭焰金属网(150)包括多层所述金属丝网，相邻两层所述金属丝网的网孔(155)交错分布。

10.如权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述侧向出气口(190)的出气速率小于所述底部出气口(180)的出气速率。

11.如权利要求2所述的断路器，其特征在于，所述第二通道(172)的长度大于等于所述第一通道(171)的最大宽度的二分之一。

12.如权利要求5所述的断路器，其特征在于，当所述灭弧通道(170)包括第一通道(171)和第二通道(172)时，所述第一灭焰金属网(130)与所述第二灭焰金属网(140)的间距大于等于所述第二通道(172)的长度的二分之一。