一种用于低压断路器的灭弧室制造技术

本发明专利技术涉及一种用于低压断路器的灭弧室，包括灭弧栅片组(15)、引弧片(3)、侧板(5)、基座(4)、灭焰片(16)和顶盖(13)，灭弧栅片组(15)由相互平行的上灭弧栅片组(1)和下灭弧栅片组(2)组成，下灭弧栅片组(2)靠近静触头区域即电弧产生区域，上灭弧栅片组(1)设置在下灭弧栅片组(2)上方，下灭弧栅片组(2)的引脚与水平方向的夹角为35

【技术实现步骤摘要】
一种用于低压断路器的灭弧室


[0001]本专利技术涉及低压电器
，具体涉及一种用于低压断路器的灭弧室。

技术介绍

[0002]低压断路器是一种用于低压配电系统中接通、分断线路的重要保护电器，它能在线路发生过载或短路故障时自动断开线路，以保护线路及负载不受破坏。低压断路器在分断故障电流的过程中，电器的触头间会产生电弧，电弧是一种高温的游离气体，它会对断路器的触头造成极大的损伤，倘若没有及时熄灭电弧，可能会造成断路器的损坏，更严重的会导致安全事故。因此，现有的断路器都安装有灭弧室，灭弧室是断路器的核心组件，它能够依靠多片灭弧栅片将电弧分割成多段短弧，提高电弧电压，从而快速熄灭电弧，保护断路器。
[0003]小壳架断路器是指壳架电流为1600A，额定电流为200～1600A，相间距不超过80mm的小型化断路器。为了满足市场及客户的需求，小壳架断路器的分断能力亟需提高，其中一大重点则是提升断路器灭弧室的性能。由于小壳架断路器存在空间的限制以及原有设计的缺陷，提升灭弧室的性能十分困难。因此，小壳架断路器的灭弧室需要全方面的创新性设计才能有效提升其分断能力。
[0004]现有技术中低压断路器的灭弧室结构包括：由多片平行设置的灭弧栅片组成的灭弧栅片组；能够快速引导电弧的引弧片；用于安装灭弧栅片组和引弧片的侧板；与侧板相互配合的基座；设置于基座上方且层层堆叠的不同材料的灭焰片；带有出气孔的顶盖。而现有低压小壳架断路器，存在着电弧移动区域难以控制，灭弧室的分断性能差等技术难题，且灭弧时间较长，约为6.5～8ms，极大地缩短了灭弧室的使用寿命。
[0005]专利技术专利CN102509676B公开了一种框架断路器灭弧室，包括隔弧罩、栅片、引弧片、第一隔弧壁和第二隔弧壁。为了增加栅片的长度，栅片顶部以不与隔弧罩内壁接触为限，底部以不与引弧片内壁接触为限，并沿引弧片的斜面成阶梯状排列。采用该结构的灭弧室后，断路器的短路分断能力由原来的80kA提高到120kA，但该专利技术电弧进入灭弧室的速度较低，且灭弧室内部的气体循环较差，降低了灭弧室灭弧性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于低压断路器的灭弧室，具有灭弧性能优、使用寿命长等优点。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于低压断路器的灭弧室，包括灭弧栅片组、引弧片、侧板、基座、灭焰片和顶盖，灭弧栅片组由相互平行的上灭弧栅片组和下灭弧栅片组组成，下灭弧栅片组靠近静触头区域即电弧产生区域，上灭弧栅片组设置在下灭弧栅片组上方，下灭弧栅片组的引脚与水平方向的夹角为35～50
°
，这种结构可改善下灭弧栅片组的磁场分布，提高其两侧磁极的磁性，增加灭弧栅片对于电弧的磁吹力，以提高电弧进入灭弧室的速度。
[0008]所述的下灭弧栅片组比上灭弧栅片组具有更大的面积以及与触头区域更小的距离，其中下灭弧栅片组内每个栅片的面积比上灭弧栅片组内每个栅片的面积大2～3cm2。由于下灭弧栅片的面积更大，因此下灭弧栅片组的热容量更高，吸引电弧的磁场力更强，且下灭弧栅片与触头区域更接近，因此可提高电弧进入灭弧室的速度，缩短燃弧时间。
[0009]所述的灭弧栅片组所有灭弧栅片的宽度X与动触头片的引弧角宽度Y的比例X/Y设置为0.5～0.6。动触头片为文丘里喷嘴型式，动触头片是低压断路器动触头系统的关键组件，在分断故障电流的过程中，动触头片与静触头之间会产生电弧，通过引弧角引入灭弧室。将X/Y设置为0.5～0.6，可应用文丘里效应，提高高温游离气体的气动力，将电弧更快速的推向灭弧室，以提高灭弧性能。
[0010]所述的下灭弧栅片组与基座间设置有气隙，气隙大小为1～2mm，且所述的顶盖安装有气体出口，1～2mm的气隙的存在可以引导一部分消游离气体重新进入灭弧室的电弧区域，提高电弧区域的介质强度，进而改善灭弧室内部的气体循环。
[0011]所述的上灭弧栅片组、下灭弧栅片组以及引弧片全部铆接于侧板上，连接强度较稳定可靠。
[0012]所述的引弧片在折弯处设置有支撑脚，支撑脚嵌入侧板上设置的支撑孔以支撑引弧片，以抵抗引弧片在断路器分断过程中所受到的使其变形的磁场力，提高灭弧室的使用寿命。
[0013]所述的侧板上铆接有绝缘衬垫，贴合灭弧栅片引脚部分的外形尺寸，将灭弧栅片的引脚部分完全覆盖，以保护灭弧栅片的引脚部分不受电弧的损坏，提高灭弧室的使用寿命。同时，特制的绝缘衬垫可以限制电弧的运动空间，引导电弧更快速的进入灭弧栅片组，从而提高灭弧室的性能。
[0014]所述的绝缘衬垫材料在高温下可以释放气体，额外释放的气体可以提高灭弧室内的介质强度，并增加空气的流速，将电弧推向灭弧室的灭弧区域。材料优选为聚间苯二甲酰间苯二胺，聚间苯二甲酰间苯二胺具有强度高、耐摩擦、抗辐射、耐高温等优点。
[0015]所述的侧板上部设置有安装孔位，通过安装螺钉与基座相互配合实现灭弧室整体的装配，所述的侧板材料优选为三聚氰胺树脂层压板，该材料比起以往所使用的材料如红钢纸板等拥有更优良的耐焰性、耐电弧性及绝缘性，在高温环境下不易碳化。此外，三聚氰胺树脂压板的表面层较为光滑，毛细孔较小，不易吸附分断过程中产生的金属离子。当断路器经受单次较大的短路电流分断过程后，采用三聚氰胺树脂层压板材料的灭弧室拥有更高的绝缘强度，提高灭弧室的使用寿命。
[0016]所述的基座上方设置有层层堆叠的不同材料的灭焰片，按照从下至上的顺序依次为小孔径的多孔灭焰片、回字形衬垫、大孔径多孔灭焰片、小目数的单层不锈钢编织网滤片和大目数的多层不锈钢编织网滤片组。所述的灭焰片设置顺序可以利用孔径及孔隙率的变化形成上下空间的压力差，从而防止气体回流阻碍灭弧室下部的气体流通。小孔径多孔灭焰片与大孔径多孔灭焰片的开孔设计位置相互错开，该设计可以最大限度的增加气道长度，加速气体冷却。所述的大目数的多层不锈钢编织网滤片组能够完全吸收电弧的剩余能量，保证零飞弧的要求。
[0017]进一步地，所述的小孔径的多孔灭焰片上设有多个直径为2～3mm的小孔，孔隙率为15～25％；
[0018]所述的大孔径多孔灭焰片上设有多个直径为2.5～3.5mm的大孔，孔隙率为25～35％；
[0019]所述的单层不锈钢编织网滤片的目数为10～20；
[0020]所述的大目数的多层不锈钢编织网滤片组由目数为140～200且皆不相同的三层不锈钢编织网滤片压制烧结制成。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0022]1、灭弧性能优：本专利技术的下灭弧栅片组比上灭弧栅片组有更大的面积和与触头区域更小的距离，增强了下灭弧栅片组的热容量以及吸引电弧的磁场力，提高了电弧进入灭弧室的速度，缩短燃弧时间，同时通过将下灭弧栅片组的引脚与水平方向的夹角设置为35～50
°
，进一步改善下灭弧栅片组的磁场分布，提高电弧进入灭弧室的速度；还通过将灭弧栅片的宽度X与动触头片的引弧角宽度Y的比例X/Y设置为0.5～0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于低压断路器的灭弧室，包括灭弧栅片组(15)、引弧片(3)、侧板(5)、基座(4)、灭焰片(16)和顶盖(13)，其特征在于，灭弧栅片组(15)由相互平行的上灭弧栅片组(1)和下灭弧栅片组(2)组成，下灭弧栅片组(2)靠近静触头区域即电弧产生区域，上灭弧栅片组(1)设置在下灭弧栅片组(2)上方，下灭弧栅片组(2)的引脚与水平方向的夹角为35～50
°
。2.根据权利要求1所述的一种用于低压断路器的灭弧室，其特征在于，所述的下灭弧栅片组(2)比上灭弧栅片组(1)具有更大的面积以及与触头区域更小的距离，其中下灭弧栅片组(2)内每个栅片的面积比上灭弧栅片组(1)内每个栅片的面积大2～3cm2。3.根据权利要求1所述的一种用于低压断路器的灭弧室，其特征在于，所述的灭弧栅片组(15)所有灭弧栅片的宽度X与动触头片的引弧角宽度Y的比例X/Y设置为0.5～0.6。4.根据权利要求1所述的一种用于低压断路器的灭弧室，其特征在于，所述的下灭弧栅片组(2)与基座(4)间设置有气隙(14)，气隙(14)大小为1～2mm，所述的顶盖(13)安装有气体出口。5.根据权利要求1所述的一种用于低压断路器的灭弧室，其特征在于，所述的上灭弧栅片组(1)、下灭弧栅片组(2)以及引弧片(3)全部安装于侧板(5)上；所述的引弧片(3)在折弯处设置有支撑脚(6)，支撑脚(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶心凌，眭皓，徐琛君，卢春荣，
申请(专利权)人：上海电器股份有限公司人民电器厂，
类型：发明
国别省市：