包括熄灭气体过滤装置的用于断开空气中电流的电气设备制造方法及图纸

一种用于断开电流的电气设备包括电弧熄灭腔室(20)，用于熄灭在电触头分离时形成的电弧，设置有熄灭气体排气孔(24)和熄灭气体过滤系统(26)，熄灭气体过滤系统放置在排气孔的输出处并且包括过滤器(28)和气体扩散器(30)。所述气体扩散器(30)包括叠置在它们之间的中心层(40)和布置在所述中心层的两侧的两个外层(42、44)，所述中心层(40)设置有第一通孔(46)，每个外层(42、44)设置有第二通孔(50、52)，第一孔相对于第二孔不对准，使得每个第二孔出现在中心层的没有任何第一孔(46)的实心部分(48)上。

【技术实现步骤摘要】
包括熄灭气体过滤装置的用于断开空气中电流的电气设备
本专利技术涉及一种用于断开空气中的电流的电气设备，例如断路器或接触器，其包括改进的熄灭气体过滤装置。
技术介绍
以已知的方式，诸如断路器或接触器的电气设备允许中断在诸如家用或工业分配系统的电路中的电流的循环。通常，这些装置包括连接到用于输入和输出电流的端子的可分离电触头。这些电触头可在闭合位置和分断位置之间选择性地移动，在闭合位置，它们允许电流在端子之间流动，或者可选地，在分断位置，它们相互隔开从而防止所述电流流动。特别已知的是，当这些电触头在存在电流时朝向其分断位置运动时，可能在这两个电触头之间产生电弧。该电弧使装置中的环境空气电离，从而产生被描述为熄灭气体的气体，然后该气体被排放到装置的外部。然后，电弧由装置中的电弧熄灭腔室熄灭，以便中断电流的流动。熄灭气体具有高温，通常超过4000℃，并且包含悬浮的颗粒如烟灰或金属颗粒，其通常源自装置的内部组分响应于电弧的作用而部分熔化。因此，熄灭气体必须在被排放到装置外部之前使用装置上的专用过滤系统来冷却和去离子。这允许防止与电离的熄灭气体的高导电性相关联的装置外部上的电弧电流的任何环回，例如在输入和/或输出端子和外部金属部件之间的任何环回。任何这种环回将导致短路的形成，引起不可接受的和危险的安全缺陷。已知的过滤系统通常包括含有金属元件的过滤器。如果熄灭气体非常热，或者在高电流强度的电弧的情况下，则存在电弧经由过滤器环回的风险。作为改正，EP1251533A1描述了一种气体扩散器，其插置在用于来自电弧熄灭腔室的气体的排气孔和熄灭气体过滤器之间。气体扩散器的功能是允许来自电弧熄灭腔室的熄灭气体朝向过滤器通过，并且防止电流从电弧熄灭腔室沿过滤器的方向流过。然而，这种气体扩散器在它用于具有高断路能力的工业级电气设备的情况下不能提供完全的满意度。通过“高断路能力”，可以理解，短路断开电流等于或大于50kA。作为高强度电流的结果，扩散器不能防止在其中流动的熄灭气体中的电流环回。因此，由于外部环回，其中在电气设备的端子和外部部件之间形成电弧，或由于内部环回，其中电弧穿过过滤器并使电弧熄灭腔室中的分离器短路，扩散器的使用具有发生故障的风险。这对使用者或使用的电气设备中的电路造成严重的危险。此外，由于限制气体扩散器结合到电气设备中的空间约束，难以修改该扩散器的尺寸，例如为了增加在其中循环的熄灭气体的轨迹的长度。
技术实现思路
本专利技术更具体地旨在通过提出一种用于断开空气中的电流的电气设备来纠正这些缺点，该电气设备具有用于过滤熄灭气体的系统，其包括气体扩散器，所述气体扩散器提供更有效的保护以防止电弧电流回流到过滤器中的风险，同时保持令人满意的机械性能。为此，本专利技术涉及一种用于断开电流的电气设备，包括：-两个可分离的电触头，连接到用于电流的输入端和输出端的端子；电弧熄灭腔室，用于熄灭在电触头分离时形成的电弧，其中该电弧熄灭腔室设置有熄灭气体排气孔；-熄灭气体过滤系统，其设置在所述排气孔的输出处并且包括过滤器和电绝缘材料结构的气体扩散器，其中所述气体扩散器插置在所述排气孔和过滤器之间。所述气体扩散器包括叠置在它们之间的中心层和布置在所述中心层的两侧的两个外层，所述中心层设置有第一通孔，每个外层设置有第二通孔，第一孔相对于第二孔不对准，使得每个第二孔出现在中心层的没有任何第一孔的实心部分上。通过本专利技术，气体扩散器的三层结构和第一及第二通孔的布置允许熄灭气体在其从电弧熄灭腔室沿过滤器的方向排出时熄灭气体所遵循的轨迹的伸长。这限制了在扩散器的输出处的电弧的环回风险，其中熄灭气体的通量是相当大的或高度电离的。此外，三层结构提供了高度紧凑的布置，并且确保了扩散器的足够的刚度和机械耐受性，以允许其对通过熄灭气体通量在其从电弧熄灭腔室喷出时由于其高压而施加的机械应力的抵抗。根据本专利技术的有利的但非强制性的方面，这种类型的电气设备可以在任何技术上允许的组合中并入一个或多个以下特性：-一方面所述中心层和另一方面所述外层中有一个包括塑料材料的刚性板，而一方面所述中心层和另一方面所述外层中的另一个包括合成材料的板，其包含有芳族聚酰胺纤维。-所述中心层包括塑料材料的刚性板，而所述外层各自包括包含有芳族聚酰胺纤维的合成材料的板。-所述外层通过柔性连接器互连。-所述塑料材料的刚性板在其至少一个表面上包括有间隔垫，所述间隔垫相对于所述表面突出，以便将与该表面相邻的所述合成材料板保持在与所述刚性板相距预定距离处，其中所述气体扩散器处于组装构造。-所述第一孔具有菱形构造，其中所述侧边朝向所述菱形的中心向内弯曲。每个外层具有范围为10％至40％的孔隙率，优选地具有范围为15％至30％的孔隙率。所述第一孔相对于所述第二孔以交错图案布置。所述外层是相同的。附图说明将通过以下对电气设备的一种形式的实施例的描述来增强对本专利技术的理解并进一步阐明其他优点，所述实施例的形式仅通过示例提供并参照附图给出，其中：-图1示出了根据本专利技术的一种实施方式的用于断开电流的电气设备的纵向截面的示意图；-图2示出了图1所示的电气设备中的熄灭气体过滤系统的示意性分解图；-图3以透视图示出了处于组装构造的图2所示的熄灭气体过滤系统中的气体扩散器的示意图；-图4和图5以透视图示出了处于拆卸构造的图3所示的气体扩散器的示意图；-图6以正视图示出了布置在图2-4中所示的气体扩散器的中心层中的通孔的示意图；-图7以正视图示出了布置在图2至图5中所示的气体扩散器的层中的孔的几何中心的图案的示意图。具体实施方式图1示出了用于断开电流的电气设备2，其被设计用于电路中，以便允许例如响应于控制信号或者在检测到功能异常(诸如短路或过电流)时而中断所述电路中的电流供应。在该示例中，电气设备2是低压直流断路器，其额定为例如415V的电压和超过630A的电流强度。该断路器上的短路断开电流等于或大于70kA。作为变型，该断路器是交流电类型。电气设备2包括壳体4和用于电流的输入端子6和输出端子8，输入端子6和输出端子8被设计用于将电气设备2连接到电路，例如连接到电气配电盘的连系母线。端子6和8由诸如铜的导电材料形成。电气设备2还包括可分离的电触头10和12，每个电触头承载分别连接到输入端子6和输出端子8的相应的接触垫或接触盘14、16。接触垫14和16由诸如铜的导电材料形成，电触头10和12在分断位置和闭合位置之间可选择性地和可逆地相互运动。在闭合位置，电触头10和12的接触垫14和16直接相互接触，从而允许电流在输入端子6和输出端子8之间流动。在分断位置，接触垫14和16相互间隔开，例如以等于或大于5mm或10mm的距离。在接触垫14和16之间没有电弧的情况下，端子6和8之间的电流流动被防止。电气设备2还包括位移机构18，其被构造为用于例如响应于检测到异常情况(例如电流过流)使可分离电触头10和12在它们的分断位置和闭合位置之间相互位移。这种类型的位移机构18是公知的，并且这里将不再更详细地描述。在这种情况下，电触头10相对于壳体4固定，并且只有电触头12被设计成通过位移机构18移动。以已知的方式，其中当电流在端子6和8之间流动时，触头10和12从它们的闭合位置相互分离到其分断位置，在接触垫14和16之间可能形成电弧。这种电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于断开电流的电气设备(2)，包括：两个可分离的电触头(10、12)，连接到用于电流的输入端(6)和输出端(8)的端子；电弧熄灭腔室(20)，用于熄灭在电触头分离时形成的电弧，其中该电弧熄灭腔室设置有熄灭气体排气孔(24)，熄灭气体过滤系统(26)，其设置在排气孔的输出处并且包括过滤器(28)和电绝缘材料结构的气体扩散器(30)，其中所述气体扩散器插置在所述排气孔(24)和过滤器(28)之间。其特征在于，所述气体扩散器(30)包括叠置在它们之间的中心层(40)和两个外层(42、44)，所述两个外层布置在所述中心层的两侧，所述中心层(40)设置有第一通孔(46)，每个外层(42、44)设置有第二通孔(50、52)，第一孔相对于第二孔不对准，使得每个第二孔出现在中心层的没有任何第一孔(46)的实心部分(48)上。

【技术特征摘要】
2016.03.24 FR 16525401.一种用于断开电流的电气设备(2)，包括：两个可分离的电触头(10、12)，连接到用于电流的输入端(6)和输出端(8)的端子；电弧熄灭腔室(20)，用于熄灭在电触头分离时形成的电弧，其中该电弧熄灭腔室设置有熄灭气体排气孔(24)，熄灭气体过滤系统(26)，其设置在排气孔的输出处并且包括过滤器(28)和电绝缘材料结构的气体扩散器(30)，其中所述气体扩散器插置在所述排气孔(24)和过滤器(28)之间。其特征在于，所述气体扩散器(30)包括叠置在它们之间的中心层(40)和两个外层(42、44)，所述两个外层布置在所述中心层的两侧，所述中心层(40)设置有第一通孔(46)，每个外层(42、44)设置有第二通孔(50、52)，第一孔相对于第二孔不对准，使得每个第二孔出现在中心层的没有任何第一孔(46)的实心部分(48)上。2.根据权利要求1所述的电气设备(2)，其特征在于，一方面所述中心层(40)和另一方面所述外层(42、44)中有一个包括塑料材料的刚性板，而一方面所述中心层(40)和另一方面所述外层(42、44)中的另一个包括合成材料的板，该合成材料包...

【专利技术属性】
技术研发人员：M里瓦尔，E多梅珍，D罗塔，G布龙，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR