一种断路器的制作方法

1.本发明涉及低压电气技术领域，具体涉及一种断路器。


背景技术：

2.在低压电气领域中，断路器用于切断和接通电流，特别是自动切断故障电路。近年来断路器分断指标不断提高，然而断路器的体积却越来越小型化，空间的局限导致断路器在分断过程中灭弧室内部的气压也越来越大，分断产生的气流经常使外壳炸裂，产生的电弧持续消耗触头系统和灭弧系统，导致分断能力无法提升，因此需要保障灭弧室内电弧气体的快速、高效减压。
3.如图1所示，现有的塑壳断路器的电弧气体外排通道靠近电源的进线侧；现有断路器的具体结构包括底板13、底座12、隔弧板1217、静触头1213、灭弧系统、动触头1212和上端盖11，所述上端盖11和底座12之间形成容纳腔，静触头1213、动触头1212和灭弧系统均设于所述容纳腔内，所述灭弧系统包括灭弧室1211，所述底座12的一侧设有凹槽，所述隔弧板1217设于所述凹槽的开口端，所述隔弧板1217上设有通孔，隔弧板1217上的通孔与灭弧室1211连通，构成电弧气体外排通道，此时外排通道的长度就等于隔弧板1217的厚度，气体外排通道的长度太小，不能够满足快速排气、熄灭电弧的需求。


技术实现要素：

4.(一)本发明所要解决的技术问题是：现有结构的塑壳断路器的排气排弧通道距离过小，无法满足快速排气、排出电弧、消灭电弧的需求。
5.(二)技术方案
6.为了解决上述技术问题，本发明一方面实施例提供了一种断路器，外壳和灭弧系统，所述灭弧系统设于所述外壳内；所述灭弧系统包括灭弧室，所述外壳的底部设有排气空间，所述排气空间内设有排气组件：所述排气组件包括至少一个竖直设置的第一挡板和至少一个竖直设置的第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板依次间隔设置，并在所述排气空间内形成在竖直方向蜿蜒排布的排气通道，所述排气通道与所述灭弧室连通，所述外壳上设有与所述排气通道连通的第一排气口。
7.根据本发明的一个实施例，所述外壳包括上端盖、底座和底板；所述上端盖、所述底座和所述底板由上至下依次连接。
8.所述上端盖和所述底座之间形成第二容纳腔，所述灭弧室设于所述第二容纳腔内；所述底板上设有所述排气空间，所述排气组件包括多个竖直设置的第一挡板和多个竖直设置的第二挡板；
9.所述第一挡板的下端与所述底板的底壁相连，上端与所述底座的底壁之间形成间隙；所述第二挡板的上端与所述底座的底壁相连，下端与所述底板的底壁之间形成间隙，所述第一挡板和所述第二挡板平行设置，多个所述第一挡板、多个所述第二挡板、底座的底壁和底板的底壁之间形成连续u型的排气通道。
10.根据本发明的一个实施例，所述底座上设有连接通道，所述连接通道的一端与所述灭弧室连通，另一端与所述排气通道连通；所述底板上设有所述第一排气口。
11.根据本发明的一个实施例，所述排气组件还包括竖直设置的第一隔板和竖直设置的第二隔板，所述第一隔板将所述排气空间分隔成第一腔体和第二腔体；所述第一挡板和第二挡板设于所述第一腔体内，并在所述第一腔体内形成所述排气通道；
12.所述第二隔板一端与所述第一隔板相连，另一端与底壁上设有第一排气口的内侧壁相连，所述第二隔板将所述第二腔体分隔成进气腔和排气腔，所述进气腔与所述连接通道连通，所述排气腔与所述第一排气口连通；
13.所述第一隔板的一端与所述排气空间的内侧壁之间形成第一连接缝隙，所述第一隔板的另一端与所述排气空间相对另一侧的内侧壁之间形成第二连接缝隙，所述进气腔通过第一连接缝隙与所述第一腔体连通，所述排气腔通过第二连接缝隙与所述第一腔体连通。
14.根据本发明的一个实施例，所述第一挡板的高度小于所述排气空间的高度。
15.根据本发明的一个实施例，所述底板内设有多个所述排气空间，每个所述排气空间内均设有一个所述排气组件，所述底板的侧壁上设有与所述排气空间一一对应的所述第一排气口。
16.根据本发明的一个实施例，所述底座上还设有排气开口，所述排气开口处设有隔弧板，所述隔弧板上设有气孔，所述排气孔与所述灭弧室连通。
17.根据本发明的一个实施例，所述第一排气口设于所述底板的侧壁上；
18.所述第一排气口为长条状通孔，或所述第一排气口为圆形通孔。
19.根据本发明的一个实施例，所述断路器还包括动触头和静触头，所述动触头和所述静触头的连接处位于所述灭弧室内，所述连接通道位于所述灭弧室的下侧。
20.根据本发明的一个实施例，所述断路器还包括第一主母线和第二主母线，所述第一主母线的一端穿过所述底板和所述底座与所述静触头连接，另一端用于接电源，所述第二主母线的一端穿过所述底板和所述底座与动触头相连，另一端用于接外部负载电路；且所述第一主母线远离所述隔弧板和所述排气通道。
21.本发明的有益效果：本发明提供的断路器包括外壳和灭弧系统，所述外壳的底部设有排气空间，所述排气空间内设有排气组件；所述排气组件包括第一挡板和第二挡板，所述排气通道与所述灭弧室连通，所述外壳上设有与所述排气通道连通的第一排气口，所述第一挡板和第二挡板在所述排气空间内形成蜿蜒排布的排气通道；与现有的在隔弧板上设置通孔作为外排通道的断路器相比，本实施例提供的断路器，在外壳内单独设置了排气空间和排气组件，排气组件在排气空间内形成在竖直方向蜿蜒排布的排气通道，这样增加了排气通道的长度，进而增加了电弧和金属颗粒在排气通道内流动的时间，增强了对于电弧和金属颗粒的冷却效果，能够提高消弧灭弧的效果，进而达到快速消灭电弧的目的。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。
23.图1为现有技术中所述断路器的剖视图；
24.图2为本发明一个实施例中所述断路器的立体图；
25.图3为本发明一个实施例中底座与所述底板分开的立体图；
26.图4为本发明一个实施例中所述断路器的剖视图；
27.图5为本发明一个实施例中所述底板的结构示意图；
28.图6为图5的a部放大图；
29.图7为本发明一个实施例中所述底座的结构示意图。
30.图标：1-外壳；11-上端盖；111-中盖；112-面盖；113-第一容纳腔；12-底座；121-第二容纳腔；1211-灭弧室；1212-动触头；1213-静触头；1214-执行机构；1215-互感器；1216-控制器；1217-隔弧板；122-连接通道；13-底板；131-排气空间；1311-第一腔体，1312-第二腔体；1313-进气腔，1314-排气腔；1315-第一挡板，1316-第二挡板；1317-第一隔板；1318-第二隔板；1319-排气通道；132-第三容纳腔；133-第一排气口；
31.2-第一主母线；3-第二主母线。
具体实施方式
32.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明的一个实施例，公开了一种断路器，如图2至图7所示，所述断路器外壳1和灭弧系统，所述灭弧系统设于所述外壳1内；所述灭弧系统包括灭弧室1211，所述外壳1的底部设有排气空间131，所述排气空间131内设有排气组件：所述排气组件包括至少一个竖直设置的第一挡板1315和至少一个竖直设置的第二挡板1316，所述第一挡板1315和所述第二挡板1316依次间隔设置，并在所述排气空间131内形成在竖直方向蜿蜒排布的排气通道1319，所述排气通道1319与所述灭弧室1211连通，所述外壳1上设有与所述排气通道1319连通的第一排气口133。
34.本实施例提供的断路器包括外壳1和灭弧系统，所述外壳1的底部设有排气空间131，所述排气空间131内设有排气组件；所述排气组件包括第一挡板1315和第二挡板1316，所述排气通道1319与所述灭弧室1211连通，所述外壳1上设有与所述排气通道1319连通的第一排气口133，所述第一挡板1315和第二挡板1316在所述排气空间131内形成蜿蜒排布的排气通道1319；与现有的在隔弧板1217上设置通孔作为外排通道的断路器相比，本实施例提供的断路器，在外壳1内单独设置了排气空间131和排气组件，排气组件在排气空间131内形成在竖直方向蜿蜒排布的排气通道1319，这样增加了排气通道1319的长度，进而增加了电弧和金属颗粒在排气通道1319内流动的时间，增强了对于电弧和金属颗粒的冷却效果，能够提高消弧灭弧的效果，进而达到快速消灭电弧的目的灭弧室1211和排气通道1319之间有气压差，使电弧气体向外喷射，有利电弧的冷却和散热，并且喷射的电弧气体携带气化的金属粒子，减少断路器内金属粒子，增强灭弧室1211内的介质恢复。
35.根据本发明的一个实施例，如图2至图5所示，所述外壳1包括上端盖11、底座12和底板13；所述上端盖11、所述底座12和所述底板13由上至下依次连接，所述上端盖11和所述底座12之间形成第二容纳腔121，所述灭弧室1211设于所述第二容纳腔121内；所述底板13上设有所述排气空间131，所述排气组件包括多个竖直设置的第一挡板1315和多个竖直设置的第二挡板1316；所述第一挡板1315的下端与所述底板13的底壁相连，上端与所述底座12的底壁之间形成间隙；所述第二挡板1316的上端与所述底座12的底壁相连，下端与所述底板13的底壁之间形成间隙，所述第一挡板1315和所述第二挡板1316平行设置，多个所述第一挡板1315、多个所述第二挡板1316、底座12的底壁和底板13的底壁之间形成连续u型的排气通道1319。
36.本实施例中，通过设置多个第一挡板1315和多个第二挡板1316，能够延长排气通道1319的长度，增加电弧和金属颗粒在排气通道1319内流动的时间，进而增强了对于电弧和金属颗粒的冷却效果，能够提高消弧灭弧的效果。
37.如图4所示，所述底座12上设有连接通道122，所述连接通道122的一端与所述灭弧室1211连通，另一端与所述排气通道1319连通；所述底板13的上设有所述第一排气口133。通过设于底座12上的连接通道122来连接灭弧室1211和排气通道1319，进一步增加了排气通道1319的长度，提高电弧在排气通道1319内的流动时间。
38.可选的，如图5至图7所示，所述排气组件还包括竖直设置的第一隔板1317和竖直设置的第二隔板1318，所述第一隔板1317将所述排气空间131分隔成第一腔体1311和第二腔体1312；所述第一挡板1315和第二挡板1316设于所述第一腔体1311内，并在所述第一腔体1311内形成所述排气通道1319；所述第二隔板1318一端与所述第一隔板1317相连，另一端与底壁上设有第一排气口133的内侧壁相连，所述第二隔板1318将所述第二腔体1312分隔成进气腔1313和排气腔1314，所述进气腔1313与所述连接通道122连通，所述排气腔1314与所述第一排气口133连通；所述第一隔板1317的一端与所述排气空间131的内侧壁之间形成第一连接缝隙，所述第一隔板1317的另一端与所述排气空间131相对另一侧的内侧壁之间形成第二连接缝隙，所述进气腔1313通过第一连接缝隙与所述第一腔体1311连通，所述排气腔1314通过第二连接缝隙与所述第一腔体1311连通。
39.本实施例中，第一隔板1317和第二隔板1318能够将排气空间131分隔成第一腔体1311、进气腔1313和排气腔1314，其中在排气和排出电弧时，灭弧室1211内的电弧先进入到连接通道122内，然后通过连接通道122进入到进气腔1313，进气腔1313内的电弧通过第一隔板1317与排气空间131内壁之间的第一连接缝隙进入到第一腔体1311内，然后第一腔体1311内的电弧，经过由第一挡板1315、第二挡板1316、底座12的底壁和底板13的底壁之间形成的排气通道1319向第二连接缝隙流动，电弧通过第二连接缝隙进入到排气腔1314，然后经过设于底板13上与排气腔1314连通的第一排气口133排出，实现电弧气体的排出。由于灭弧室1211内的电弧依次经过连接通道122、进气腔1313、第一连接缝隙、排气通道1319、第二连接缝隙、排气腔1314和第一排气口133排出，电弧流通的路径大大增加，电弧停留在断路器内的时间也大大增加，进而增强冷却效果，达到提高消弧灭弧的效果，同时有利于灭弧室1211内的气体向外喷射，喷射气体携带汽化的金属粒子，减少灭弧系统内金属残渣，大幅提高排气和散热效果，增强灭弧室1211内的介质强度。
40.在本实施例中，所述第一隔板1317与所述第一挡板1315和第二挡板1316相互垂
直，具体的设于第一腔体1311内的第一挡板1315垂直连接于所述第一隔板1317上，同时第二隔板1318垂直连接于所述第一隔板1317上，即所述第二隔板1318与所述第一隔板1317相互平行。
41.可选的，在本实施例中，所述第一挡板1315也可以是与第一隔板1317之间呈锐角或者钝角相连，第二隔板1318也可以是与所述第一隔板1317之间呈锐角或钝角相连，同样能够实现本发明的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。
42.进一步地，在本实施例中，所述第一挡板1315的高度小于所述排气空间131的高度，也即是第一挡板1315的高度低于底板13装配面的高度，这样在基座与底板13装配时，第一挡板1315能够与基座的底壁之间形成间隙，进而使得第一挡板1315、第二挡板1316在第一腔体1311内形成连续的u型的排气通道1319。
43.在本实施例中，是采用底座12的底部设置底板13，在底板13内来形成排气通道1319的方式；需要说明的是，本技术中还可以采用底座12加厚结构，这样底座12的底部就有足够的空间来设置排气空间131和排气通道1319，其同样能够实现本技术的目的；当采用底座12底部加厚结构时，可以在底座12内设置分隔层，这样上端盖11和分隔层之间形成第二容纳腔121，而第二容纳腔121用于安装灭弧系统；此时第二挡板1316的上端就与分隔层相连，其同样能够实现本技术的目的。
44.如图5所示，所述底板13内设有多个所述排气空间131，每个所述排气空间131内均设有一个所述排气组件，所述底板13的侧壁上设有与所述排气空间131一一对应的所述第一排气口133。多个排气空间131的设置能够增加排气面积，进而提高排出电弧的速度，由于容纳电弧气体的空间更大，能够实现灭弧室1211快速、高效减压，灭弧室1211气压的降低能够避免因动静触头1213分断产生的气流出现使外壳1炸裂的问题，减少动触头1212、静触头1213的损耗，进而提升断路器的灭弧性能和分断能力。
45.根据本发明的一个实施例，如图3、图5和图6所述第一排气口133设于所述底座12的侧壁上，且所述第一排气口133呈长条状，长条状的通孔排气面积更大，能够进一步提高排气速度，进而实现灭弧室1211的快速、高效减压。
46.可选的，在本实施例中，所述第一排气口133也可以是设置成圆形通孔、方形通孔或者其它不规则形状的通孔，其同样能够实现通过第一排气口133排出电弧气体的目的；当所述第一排气口133为圆形通孔时，可以在底座12的侧壁上设置多个圆形通孔进行排气和排弧。
47.如图4所示，所述断路器还包括动触头1212和静触头1213，所述动触头1212和所述静触头1213的连接处位于所述灭弧室1211内，所述连接通道122位于灭弧室1211下侧。灭弧室1211内的气体向灭弧室1211的出气口方向喷射，也即是向隔弧板1217以及连接通道122的方向喷射，对电弧有朝向灭弧室1211的拉力，加强了动触头1212和静触头1213产生的电弧朝灭弧室1211运动速度，最终使电弧熄灭的时间缩短，提高断路器的灭弧性能和分断能力。
48.如图2和图4所示，所述断路器还包括第一主母线2和第二主母线3，所述第一主母线2的一端穿过所述底板13和所述底座12与所述静触头1213连接，另一端用于电源，所述第二主母线3的一端穿过所述底板13和所述底座12与动触头1212相连，另一端用于外部负载电路；且所述第一主母线2远离所述隔弧板1217和所述排气通道1319。第一主母线2(电源进
线端)远离灭弧室1211和排气通道1319，因此能够避免灭弧室1211产生的电弧对第一主母线2造成损坏。并且如图4所示，第二主母线3也远离灭弧室1211和排气通道1319，因此上述结构设置能够避免断路器内动触头1212和静触头1213通断产生的电弧对第一主母线2和第二主母线3造成损坏，进而能够提高第一主母线2和第二主母线3的使用寿命。
49.本技术中，所述外壳1包括上端盖11、底座12和底板13，所述上端盖11、底座12和底板13由上至下依次连接；所述上端盖11包括中盖111和面盖112，所述中盖111和面盖112之间形成第一容纳腔113，辅助开关和报警开关等部件设于第一容纳腔113内，所述上端盖11和所述底座12均为一端开口结构，所述上端盖11的开口端和所述底座12的开口端相连，在上端盖11和底座12之间形成第二容纳腔121，在第二容纳腔121内设有灭弧系统、动触头1212、静触头1213、动触头1212、控制器1216和执行机构1214。底板13内形成第三容纳腔132，互感器1215设于第三容纳腔132内。灭弧系统和互感器1215设置在不同的腔体内，能够对动触头1212和静触头1213通断产生的电弧和金属飞溅物进行隔离，避免电弧和金属飞溅物对互感器1215造成损坏，提高了互感器1215的使用寿命，保证互感器1215信号检测的准确性、安全性以及保护功能的可靠性。
50.如图4所示，其中所述控制器1216对应设于所述互感器1215的上侧，所述互感器1215与所述控制器1216连接，断路器连接三相电路，因此断路器内对应每一相电路均设有一个互感器1215，所述互感器1215用于检测每一相电路中的电流，并将电流信号传递给控制器1216，控制器1216将互感器1215检测的电流与预设电流阈值进行比对，当互感器1215检测的电流大于预设电流阈值时，判断发生短路或者过载的情形，控制器1216给执行机构1214发出一个控制信号，控制执行机构1214的脱扣器动作实现脱扣功能。所述执行机构1214用于带动动触头1212动作，以实现动触头1212和静触头1213之间的连接和断开。其中执行机构1214上设有脱扣器，所述脱扣器包括两个电磁铁和弹簧，电磁脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时，电磁铁产生的电磁力小于反作用力弹簧的拉力，衔铁不能被电磁铁吸动，断路器正常运行。当线路中出现短路故障时，电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于反作用力弹簧的作用力，衔铁被电磁铁吸动通过执行机构1214推动自由脱扣机构释放动触头1212，动触头1212和静触头1213分开切断电路起到短路保护作用。
51.根据本发明的一个实施例，所述灭弧室1211内设有灭弧栅片和两块绝缘隔板，两块绝缘隔板平行设置，多个灭弧栅片间隔设置，且每个灭弧栅片的两端分别连接在两个绝缘隔板上，以防止灭弧栅片之间出现短路，灭弧栅片是由铁磁材料制成，在交流低压开关电器中，当触头间产生电弧时，电弧在磁力线的收缩力作用下被拉入灭弧室1211的灭弧栅片，由灭弧栅片将电弧在运动中分割成若干小段(短弧)，在每小段的栅片上都形成一阴极(近极效应)，这样多片压降的积累使总的电弧压降增加到不足以使电源电压再维持电弧燃烧，达到灭弧目的。可选的，灭弧栅片为钢片，在其它条件相同的情况下，在所有的切断电流的范围内，钢质栅片的灭弧时间，要比其它材料小。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重
要性。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“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；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，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发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。