一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统。

背景技术

断路器通常由电磁机构、触头机构、过载脱扣组件和灭弧系统组成，其中灭弧系统是断路器的一个重要的功能组件。灭弧系统从结构上主要有动静触点对、引弧通道、灭弧室和排气通道组成，当断路器进行短路电流分断时动静触点对之间的电弧在磁力、气压力和电势的作用下通过引弧通道进入灭弧室冷却熄灭，因此灭弧系统性能直接影响到断路器的短路分断性能。

现有技术中的断路器灭弧系统还存在以下问题：断路器的触头分开形成电弧后，电弧接触灭弧栅片后气化成金属蒸气；金属蒸气的产生增强了导电性，因而容易引起电弧重击穿现象，由此降低了断路器的性能和使用寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统，旨在克服现有技术中的断路器灭弧系统容易引起电弧重击穿现象的弊端，提高断路器的性能和使用寿命。具体的技术方案如下：

一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统，包括动触头、静触头、灭弧室和设置在所述灭弧室入口部的引弧板，所述灭弧室内设置有灭弧组件，所述灭弧组件包括一组间隔布置的灭弧栅片和设置在相邻两个所述灭弧栅片之间的产气夹层，在所述灭弧栅片上靠所述灭弧室入口部的前端头部位置向着所述灭弧室内部的方向设置有开口槽体，所述开口槽体形成主电弧通道，在所述灭弧室入口部还设置有一对气流分隔板，所述一对气流分隔板分置于所述灭弧栅片的前端头部的两侧，且每一所述气流分隔板的一面与所述灭弧栅片的前端头部外侧之间设置有分流电弧通道、每一所述灭弧栅片的另一面与所述灭弧室的壳体内壁之间设置有外溢电弧通道；电弧从所述灭弧室入口部进入所述灭弧室时，一部分电弧进入到主电弧通道内，另一部分电弧分别进入所述灭弧栅片前端头部两侧的分流电弧通道内，后通过所述外溢电弧通道溢出所述灭弧室，溢出所述灭弧室的电弧通过所述灭弧室入口部重新进入到所述灭弧室内，从而形成电弧的分流冷却循环。

上述技术方案中，在所述主电弧通道的两侧还设置有由分流电弧通道、外溢电弧通道所组成的分流循环电弧通道。分流循环电弧通道的设置有利于降低电弧区的温度，从而减少或避免电弧重击穿现象的产生，从而提高断路器的性能和使用寿命。

优选的，所述一对气流分隔板的一端延伸至所述动触头和静触头的两侧。

优选的，所述分流电弧通道为按照分流电弧前进的方向其通道宽度逐渐收缩的收缩窄缝型电弧通道。

优选的，所述气流分隔板由尼龙板和铁片叠合形成，且所述尼龙板靠所述分流电弧通道一侧，所述铁片靠所述外溢电弧通道一侧。

本发明中，所述灭弧栅片上的主电弧通道包括相互对接的前端通道和后端通道，所述前端通道、后端通道均为按照电弧前进的方向其通道宽度逐渐收缩的收缩型电弧通道，且所述后端通道的入口部通道宽度超过所述前端通道的出口部通道宽度。

本发明中，所述产气夹层包括分置于所述后端通道左右两边的左产气夹板和右产气夹板。

优选的，所述产气夹板为聚甲醛产气夹板或尼龙产气夹板。

作为本发明中引弧板结构的一种优选方案，所述引弧板包括一端连接所述静触头的U型形状的U型引弧板和与所述U型引弧板隔开一定距离布置的弧形引弧板，所述U型引弧板与所述弧形引弧板之间形成弯曲引弧通道。

优选的，所述弯曲引弧通道靠所述静触头的前端部分通道为收缩型弯曲引弧通道，所述弯曲引弧通道远离所述静触头的后端部分通道为扩张型弯曲引弧通道，所述扩张型弯曲引弧通道的扩张口与所述灭弧室入口部相对接。

断路器动触头与静触头分开后产生高温高压的电弧。电弧从所述动触头与静触头之间产生后，通过引弧板的引导，先后经过收缩型弯曲引弧通道和扩张型弯曲引弧通道而被引入到所述灭弧室入口部，然后进入到所述灭弧室内，在灭弧栅片的电弧切割和去电离效应的作用下，并在产气隔板高温挥发的气体作用下，灭弧室内的电弧被迅速熄灭。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统，相邻灭弧栅片之间设置有产气夹层，而带产气夹层的栅片灭弧室可以抑制电弧重击穿现象。

第二，本发明的一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统，灭弧栅片具有收缩电弧通道，收缩电弧通道在入口处较宽，而后逐渐变窄，接着通道突然再次变宽.这种收缩型通道可以使得电弧进入灭弧室的正向速度高于反向速度，也即使电弧更有利于进入灭弧室，而不利于热气流的反射。从而利于灭弧和提高分断能力。

第三，本发明的一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统，断路器动静触头两侧分别放置由铁片和尼龙板组成的气流分隔板,铁片具有导磁的作用，这两块板与外壳之间形成两段气流通道。断路器在开断的过程当中，一部分电弧进入灭弧栅片。另一部分电弧进入上述两段气流通道返回触头区域。这部分电弧由于在循环过程中经过传热和对流冷却作用，温度大大降低，进入触头区域后减弱了重击穿现象。铁片由于具有导磁作用，增强了循环的驱动力。

第四，本发明的一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统，灭弧系统带产气夹层，产气夹层遇到电弧产生的含氢气的气体可以冷却电弧，也可以产生驱动力，减少重击穿。

第五，本发明的一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统，灭弧系统的灭弧栅片具有收缩通道，可以提高灭弧速度,提高断路器的分断能力。

第六，本发明的一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统，灭弧系统具备双循环通道，双循环通道具备冷却和对流的作用，有利于减少重击穿，提高断路器的分断能力。

附图说明

图1是本发明的一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统的结构示意图；

图2是图1中的灭弧室结构示意图；

图3是灭弧系统设置双循环通道的结构示意图。

图中：1、动触头，2、静触头，3、灭弧室，4、灭弧室入口部，5、引弧板，6、灭弧组件，7、灭弧栅片，8、产气夹层，9、开口槽体(主电弧通道)，10、气流分隔板，11、分流电弧通道，12、外溢电弧通道，13、尼龙板，14、铁片，15、前端通道，16、后端通道，17、左产气夹板，18、右产气夹板，19、U型引弧板，20、弧形引弧板，21、壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至3所示为本发明的一种收缩窄缝型双循环气流的断路器灭弧系统的实施例，包括动触头1、静触头2、灭弧室3和设置在所述灭弧室入口部4的引弧板5，所述灭弧室3内设置有灭弧组件6，所述灭弧组件6包括一组间隔布置的灭弧栅片7和设置在相邻两个所述灭弧栅片7之间的产气夹层8，在所述灭弧栅片7上靠所述灭弧室入口部4的前端头部位置向着所述灭弧室3内部的方向设置有开口槽体9，所述开口槽体9形成主电弧通道，在所述灭弧室入口部4还设置有一对气流分隔板10，所述一对气流分隔板10分置于所述灭弧栅片7的前端头部的两侧，且每一所述气流分隔板10的一面与所述灭弧栅片7的前端头部外侧之间设置有分流电弧通道11、每一所述灭弧栅片7的另一面与所述灭弧室3的壳体21内壁之间设置有外溢电弧通道12；电弧从所述灭弧室入口部4进入所述灭弧室3时，一部分电弧进入到主电弧通道9内，另一部分电弧分别进入所述灭弧栅片7前端头部两侧的分流电弧通道11内，后通过所述外溢电弧通道12溢出所述灭弧室3，溢出所述灭弧室3的电弧通过所述灭弧室入口部4重新进入到所述灭弧室3内，从而形成电弧的分流冷却循环。

上述技术方案中，在所述主电弧通道9的两侧还设置有由分流电弧通道11、外溢电弧通道12所组成的分流循环电弧通道。分流循环电弧通道的设置有利于降低电弧区的温度，从而减少或避免电弧重击穿现象的产生，从而提高断路器的性能和使用寿命。

优选的，所述一对气流分隔板10的一端延伸至所述动触头1和静触头2的两侧。

优选的，所述分流电弧通道11为按照分流电弧前进的方向其通道宽度逐渐收缩的收缩窄缝型电弧通道。

优选的，所述气流分隔板10由尼龙板13和铁片14叠合形成，且所述尼龙板13靠所述分流电弧通道11一侧，所述铁片14靠所述外溢电弧通道12一侧。

本实施例中，所述灭弧栅片7上的主电弧通道9包括相互对接的前端通道15和后端通道16，所述前端通道15、后端通道16均为按照电弧前进的方向其通道宽度逐渐收缩的收缩型电弧通道，且所述后端通道16的入口部通道宽度超过所述前端通道15的出口部通道宽度。

本实施例中，所述产气夹层8包括分置于所述后端通道16左右两边的左产气夹板17和右产气夹板18。

优选的，所述产气夹板17、18为聚甲醛产气夹板或尼龙产气夹板。

作为本实施例中引弧板结构的一种优选方案，所述引弧板5包括一端连接所述静触头2的U型形状的U型引弧板19和与所述U型引弧板19隔开一定距离布置的弧形引弧板20，所述U型引弧板19与所述弧形引弧板20之间形成弯曲引弧通道。

优选的，所述弯曲引弧通道靠所述静触头2的前端部分通道为收缩型弯曲引弧通道，所述弯曲引弧通道远离所述静触头2的后端部分通道为扩张型弯曲引弧通道，所述扩张型弯曲引弧通道的扩张口与所述灭弧室入口部4相对接。

断路器动触头1与静触头2分开后产生高温高压的电弧。电弧从所述动触头1与静触头2之间产生后，通过引弧板5的引导，先后经过收缩型弯曲引弧通道和扩张型弯曲引弧通道而被引入到所述灭弧室入口部4，然后进入到所述灭弧室3内，在灭弧栅片7的电弧切割和去电离效应的作用下，并在产气隔板17、18高温挥发的气体作用下，灭弧室3内的电弧被迅速熄灭。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。