一种灭弧装置及使用该灭弧装置的断路器 |
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| 申请号 | CN201710326640.5 | 申请日 | 2017-05-10 | 公开(公告)号 | CN107086139A | 公开(公告)日 | 2017-08-22 |
| 申请人 | 平高集团有限公司; 国家电网公司; | 发明人 | 王海燕; 朱志豪; 袁端磊; 赵芳帅; 费翔; 沙云鹏; 卢留洋; 左智华; 徐铭辉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种灭弧装置及使用该灭弧装置的 断路器 ，灭弧装置包括至少两个板厚沿左右方向延伸的并沿左右方向并列间隔设置的金属栅片，至少一个所述金属栅片的上下方向上的尺寸大于其相邻一侧或者相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸。这样的结构使由断路器中引至灭弧装置中的 电弧 在金属栅片中迅速被拉长，并被金属栅片切割形成多个短电弧，上下方向上尺寸较小的金属栅片可以限制电弧的高度不会太高，使电弧集中在较小金属栅片的高度范围内，进而有利于电弧的控制和切割，尺寸较大的金属栅片有利于电弧的 散热 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种灭弧装置，包括至少两个板厚沿左右方向延伸的并沿左右方向并列间隔设置的金属栅片，其特征在于：至少一个所述金属栅片的上下方向上的尺寸大于其相邻一侧或者相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸。 |
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| 说明书全文 | 一种灭弧装置及使用该灭弧装置的断路器技术领域[0001] 本发明涉及一种灭弧装置及使用该灭弧装置的断路器。 背景技术[0002] 对于直流断路器，由于直流电流没有自然过零点，只能通过提高电弧电压的方式强制电流下降过零或人为制造过零点，因此导致直流电弧的熄灭比交流电弧困难的多。因在直流开关设备中灭弧室常采用灭弧栅片切割、拉长电弧的方法提高电弧电压。在直流开关开断时通过气流场、磁场等作用力使电弧向灭弧室运动，在灭弧室内电弧被灭弧栅片切割拉长，以达到熄灭电弧的目的。现有的灭弧栅片一般采用金属栅片，但是为了更好的灭弧，市场上也出现了绝缘栅片与金属栅片组合的方式，如授权公告号为CN 103794424 B的中国发明专利公开了一种直流断路器，包括静触头、动触头、静引弧道、动引弧道和灭弧室，灭弧室即灭弧装置，灭弧室内设置有多个灭弧栅片，各灭弧栅片均由金属栅片和绝缘栅片组合而成，各金属栅片在上下方向上的尺寸均相同并平齐间隔设置，金属栅片将电弧分割成多个短电弧，金属栅片如果在上下方向上的尺寸较小即高度较低，优点是可以限制电弧的高度，但是不利于电弧热量的散失，但是如果金属栅片都做的尺寸较大即高度较高，虽然有利于散热，但是会导致电弧区域过大，电弧的弧根位置较发散，不利于电弧的控制和熄灭。 发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种能够限制电弧的高度同时还有利于电弧散热的灭弧装置；同时本发明的目的还在于提供一种使用该灭弧装置的断路器。 [0004] 为实现上述目的，本发明以的一种灭弧装置的技术方案是：一种灭弧装置，包括至少两个板厚沿左右方向延伸的并沿左右方向并列间隔设置的金属栅片，至少一个所述金属栅片的上下方向上的尺寸大于其相邻一侧或者相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸。 [0005] 任意一个所述金属栅片的上下方向上的尺寸均大于其相邻一侧或者相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸，或者任意一个所述金属栅片的上下方向上的尺寸均小于其相邻一侧或者相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸。 [0006] 各所述金属栅片的下端平齐。 [0007] 各金属栅片的上方均对应设置有绝缘栅片，金属栅片与对应的绝缘栅片组成灭弧栅片，所述绝缘栅片包括低绝缘栅片和高绝缘栅片，低绝缘栅片上端平齐，高绝缘栅片的上端高于低绝缘栅片的上端，高绝缘栅片沿左右方向间隔设置。 [0008] 所述灭弧装置包括壳体，所述金属栅片设置于壳体中，壳体的内壁上设有用于供金属栅片插装的卡槽。 [0009] 本发明的一种断路器的技术方案是：一种断路器，包括动触头、静触头、灭弧装置、静引弧道和动引弧道，灭弧装置包括至少两个板厚沿左右方向延伸的并沿左右方向并列间隔设置的金属栅片，至少一个所述金属栅片的上下方向上的尺寸高于其相邻一侧或者相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸。 [0010] 任意一个所述金属栅片的上下方向上的尺寸均大于其相邻一侧或者相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸，或者任意一个所述金属栅片的上下方向上的尺寸均小于其相邻一侧或者相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸。 [0011] 各所述金属栅片的下端平齐。 [0012] 各金属栅片的上方均对应设置有绝缘栅片，金属栅片与对应的绝缘栅片组成灭弧栅片，所述绝缘栅片包括低绝缘栅片和高绝缘栅片，低绝缘栅片上端平齐，高绝缘栅片的上端高于低绝缘栅片的上端，高绝缘栅片沿左右方向间隔设置。 [0013] 所述灭弧装置包括壳体，所述金属栅片设置于壳体中，壳体的内壁上设有用于供金属栅片插装的卡槽。 [0014] 本发明的有益效果是：至少一个金属栅片的上下方向上的尺寸大于其相邻一侧或相邻两侧的金属栅片的上下方向上的尺寸，这样的结构使由断路器中引至灭弧装置中的电弧在金属栅片中迅速被拉长，并被金属栅片切割形成多个短电弧，上下方向上尺寸较小的金属栅片可以限制电弧的高度不会太高，使电弧集中在较小金属栅片的高度范围内，进而有利于电弧的控制和切割，尺寸较大的金属栅片有利于电弧的散热。附图说明 [0015] 图1为本发明的一种断路器的一个实施例的结构示意图；图2为本发明的灭弧装置的结构示意图； 图3为灭弧栅片的排列结构示意图； 图4为第一灭弧栅片的结构示意图； 图5为第二灭弧栅片的结构示意图； 图6为第三灭弧栅片的结构示意图； 图7为灭弧装置的壳体的结构示意图。 具体实施方式[0016] 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。本发明的一种断路器的具体实施例，如图1至图7所示，包括动触头23、静触头22、静引弧道13、动引弧道12、灭弧装置21、合闸机构24和分闸机构25，灭弧装置21包括壳体和设置于壳体内部的灭弧栅片，静引弧道13与静触头22电气连接，动引弧道12与动触头23对应设置。灭弧栅片包括第一灭弧栅片7和第二灭弧栅片8和第三灭弧栅片9，各灭弧栅片均包括上端的绝缘栅片和下端的金属栅片，绝缘栅片的下端设有插槽用于供金属栅片的上端插入，绝缘栅片的下端外侧于与金属栅片的插接处设有倒角20，方便引导灭弧装置21的壳体内部的膨胀气流从灭弧装置21的上端排出。 [0017] 第一灭弧栅片7、第二灭弧栅片8和第三灭弧栅片9的区别在于各绝缘栅片的上下方向上的尺寸不同，第一灭弧栅片7如图4所述，包括第一绝缘栅片71和第一金属栅片72，第二灭弧栅片8如图5所示，包括第二绝缘栅片81和第二金属栅片82，第三灭弧栅片9如图6所示，包括第三绝缘栅片91和第三金属栅片92。第一灭弧栅片7的上下方向上的尺寸等于第二灭弧栅片8的上下方向上的尺寸并均小于第三灭弧栅片9的上下方向上的尺寸，第二金属栅片82的上下方向上的尺寸和第三金属栅片92的上下方向上的尺寸相同均大于第一金属栅片72的上下方向上的尺寸，第三绝缘栅片91的上下方向上的尺寸大于第一绝缘栅片71的上下方向上的尺寸，第一绝缘栅片71的上下方向上的尺寸大于第二绝缘栅片81的上下方向上的尺寸。各金属栅片的下端平齐，第一绝缘栅片71和第二绝缘栅片81的上端平齐，第三绝缘栅片91的上端高于第一、第二绝缘栅片的上端，即第一绝缘栅片71和第二绝缘栅片81形成低绝缘栅片，第三绝缘栅片91形成高绝缘栅片,由于绝缘栅片的作用是阻碍电弧电流的通过，当电弧被金属栅片切割上升后电弧电流被绝缘栅片截断，进而阻碍电弧的逸出，降低飞弧距离。 [0018] 第一灭弧栅片7和第二灭弧栅片8左右并列间隔设置，第三灭弧栅片9数量小于第一、第二灭弧栅片的数量，并左右均匀间隔设置于第一灭弧栅片7和第二灭弧栅片8组合后的组合体中，最终的灭弧装置中，第一灭弧栅片7、第二灭弧栅片8和第三灭弧栅片9的下端平齐，第一灭弧栅片7和第二灭弧栅片8的上端平齐形成一个平面，第三灭弧栅片9的绝缘栅片91的上端高出上述平面，任意相邻的三个灭弧栅片中相隔设置的两个灭弧栅片的金属栅片以中间灭弧栅片的金属栅片左右对称布置，形成左右方向上各金属栅片的上端高低错落设置呈波浪形。这样的结构不仅能够限制电弧的高度，还有利于电弧的散热，上下方向上尺寸较小的金属栅片可以限制电弧，限制电弧高度的作用是防止电弧区域过大，由于电弧的不稳定性，如果金属栅片过高会导致电弧的弧根存在的区域较大，弧根位置会发散，电弧产生的磁场不一致，不利于电弧的控制、拉长和熄灭。 [0019] 本实施例中一共有30个第一灭弧栅片7，25个第二灭弧栅片8和5个第三灭弧栅片9，从左至右第一个为第一灭弧栅片7，最后一个为第二灭弧栅片8，第十个、第二十个、第三十个、第四十个以及第五十个均为第三灭弧栅片9，每间隔9个第一、第二灭弧栅片设置一个第三灭弧栅片。第三绝缘栅片91的上端超出上述平面，作用是既能够将喷出的热气体和电弧残留物二次隔离，进一步降低飞弧距离，又因为第三绝缘栅片数量少，中间间隔的气隙大，对气流的阻碍小，有利于热气流和电弧残余物的飞出。 [0020] 各金属栅片的结构相同，下端具有前侧壁18和后侧壁19，前侧壁18和后侧壁19形成V形豁口。灭弧装置21的壳体为绝缘材料制成的，壳体包括左侧板2、右侧板1、前侧板3、后侧板4和下支撑板，前、后侧板均包括上端的副板和设于副板下端的卡槽板（5、6），卡槽板（5、6）上设有用于供上述各灭弧栅片的前、后端对应插装的第一卡槽，下支撑板包括下前支撑板14和下后支撑板15，下前支撑板14的上表面上设有用于供相应的灭弧栅片的前侧壁18下端插装的第二卡槽，下后支撑板15的上表面上设有用于供相应的灭弧栅片的后侧壁19下端插装的第三卡槽，第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽构成用于供灭弧栅片插装的卡槽，壳体还包括用于压紧灭弧栅片上端以固定灭弧栅片的压板（10、11），副板的上端具有向内翻折的折边，第三灭弧栅片9的绝缘栅片92部分上设有沿前后方向延伸的凸边，凸边的下端用于与压板（10、11）的上表面支撑配合，凸边的上表面与折边的下表面接触，即凸边卡合在折边与压板（10、11）在上下方向构成的槽中以进行固定。静引弧道13和动引弧道12均为L形板结构，包括横板和竖板，左侧板2和右侧板1的内壁上设有用于供竖板安装的竖板安装槽16，左、右侧板的下端设有用于供横板吻合卡装以与相应的触头电气连接的横板安装槽17。 [0021] 在本发明的其他实施例中，灭弧装置也可以不包括壳体，可以作为一个独立产品使用，也可以作为一个单元装入到其他的壳体中；第一灭弧栅片、第二灭弧栅片以及第三灭弧栅片的数量可根据实际需要进行调整；也可以只有一个灭弧栅片的金属栅片高于其相邻一侧或者相邻两侧的灭弧栅片的金属栅片；第一灭弧栅片和第二灭弧栅片也可以不均匀间隔设置；第三绝缘栅片也可以不均匀间隔设置；灭弧栅片也可以只包括金属栅片而不包括绝缘栅片；各灭弧栅片的下端的金属栅片也可以不齐平；也可以不设置高绝缘栅片，此时各灭弧栅片的上端的绝缘栅片上端齐平。 [0022] 一种灭弧装置的实施例与上述一种断路器的各实施例中的灭弧装置的实施例相同，此处不再赘述。 |
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