一种灭弧系统和断路器的制作方法

1.本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种灭弧系统和设有所述灭弧系统的断路器。


背景技术：

2.断路器是能够承载和开断正常回路条件下的电流，也能在规定的时间内承载和开断异常回路条件下电流的开关装置；低压断路器主要由外壳、触头系统、灭弧室和操作机构等组成，灭弧室是低压断路器重要的组成部分。由于直流电路不像交流电路那样具有电压过零的条件，在直流回路中断路器的灭弧室只能通过增加金属栅片来提高分断时灭弧室的燃弧电压，以提升断路器的分断能力。随着新能源技术的发展，直流断路器额定工作电压越来越高，目前已达到1500v，随着工作电压的提高，市场对断路器的可靠分断性能提出了更高的要求，现有技术的断路器的灭弧室在电升高后，通常采用加长或加高灭弧室区域的空间的方式，以增加布置的灭弧室栅片的数量、提高分断能力，但这也导致断路器的体积进一步增大，因此，在有限的空间布置尽可能多的栅片成为目前灭弧室设计重要的研发方向之一。
3.图1示出的是专利cn212365904u中的灭弧系统，其灭弧室42包括一组由多片灭弧栅片排列构成的灭弧栅片组42，所述的灭弧栅片组设有灭弧栅片横向依次平行排列的上部灭弧栅片组421和灭弧栅片竖向依次平行排列的下部灭弧栅片组423及设置在上部灭弧栅片组421和下部灭弧栅片组423之间的呈扇形依次排列的中间灭弧栅片组422，通过改变灭弧栅片的布局以在有限的空间中尽可能增加栅片数量，从而提高断路器的分断性能，但呈扇形依次排列的中间灭弧栅片组422靠近动触头一侧的相邻栅片间距较小，而远离动触头一侧的相邻栅片间距较大，造成整个灭弧栅片区域分布不均匀，没有有效的利用呈扇形依次排列的中间灭弧栅片组422的外围空间；此外，当电弧进入横向依次平行排列的上部灭弧栅片组421时，横向依次平行排列的上部灭弧栅片组421的相邻栅片之间的气隙的外围被外壳阻挡，不利于分断电弧时产生的高温高压的气体排出，甚至出现热气体因外壳的阻挡使电弧反吹退回到灭弧室的靠近触头区域而使电弧重燃进而出现分断失效。


技术实现要素：

4.为解决上述问题的至少一个，本实用新型的目的提供一种灭弧系统。
5.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种灭弧系统，包括竖向依次排列的栅片组和横向依次排列的栅片组，所述竖向依次排列的栅片组的底部栅片与静引弧片之间大致平行设置，所述横向依次排列的栅片组沿宽度方向上最靠近动触头组件的栅片与在断开位置时的所述动触头组件大致平行设置，其特征在于，所述竖向依次排列的栅片组的各栅片的侧壁中部在断路器的高度方向上对齐设置，所述横向依次排列的栅片组的各栅片的侧壁中部沿所述断路器的宽度方向上对齐设置。
7.优选的，所述竖向依次排列的栅片组的底部栅片与静引弧片之间的角度为0-5度。
8.优选的，所述横向依次排列的栅片组在宽度方向上最靠近所述动触头组件的栅片与在断开位置时的所述动触头组件之间的角度为0-5度。
9.优选的，所述横向依次排列的栅片组的各栅片之间的距离a相等，所述横向依次排列的栅片组之间的各栅片之间的距离b相等。
10.优选的，所述a或b为1-3mm。
11.优选的，所述a或b为1.5-2.5mm。
12.优选的，所述竖向依次排列的栅片组和所述横向依次排列的栅片组的栅片在远离所述动触头组件的一端两侧分别设有倒角。
13.优选的，所述竖向依次排列的栅片组与所述横向依次排列的栅片组相邻栅片的栅片侧壁中部在所述断路器的高度方向上对齐设置。
14.本实用新型还公开了一种断路器，包括外壳、静触头组件、动触头组件、操作机构和所述灭弧系统。
15.本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：
16.1. 本实用新型提供一种低压断路器的灭弧系统，其栅片包括竖向依次排列栅片组和横向依次排列的栅片组，竖向依次排列栅片组的底部栅片与和所述静触头组件相连的引弧片平行或倾于平行，横向依次排列的栅片组最右侧栅片与所述动触头组件在断开位置时平行或倾于平行，相邻栅片之间的距离相等，这样布置使栅片在整个灭弧室区域内倾于均匀分布，灭弧室整个空间得到充分利用。
17.2、栅片远离所述动触头组件的一端设置有倒角，以利于电弧进入灭弧栅片后，便于分断电弧时产生的高温高压的气体排出。
18.3、竖向依次排列栅片组自下而上越来越倾斜，而其在靠近所述动触头一侧的电弧入口处是竖直对齐的，因此栅片组远离动触头侧的边缘与外壳之间的距离自下而上越来越大，一直到出气口位置达到最大，这样进一步有利于分断电弧时产生的高温高压的气体排出。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。
20.图1为现有技术的断路器内部结构示意图。
21.图2为本实用新型的断路器内部结构示意图。
22.图3为本实用新型的断路器局部放大示意图。
23.图4为本实用新型的断路器的灭弧栅片结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明
用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
25.本实用新型提供了一种低压断路器，如图2所示，其主要包括：外壳100、灭弧系统200、静触头组件300、动触头组件400和操作机构500，所述灭弧系统200、静触头组件300、动触头组件400和操作机构500设于所述外壳100内，在所述静触头组件300上固定有静触点310，所述动触头组件400上设有动触点410，在所述操作机构500的带动下，所述动触头组件400的动触点410与所述静触头组件300的静触点310接触或分离，从而实现电路的接通或断开，所述灭弧系统200用于消灭所述动触头组件400和所述静触头组件300分断时产生的电弧，保证电器安全。在所述静触头组件300上还设有静引弧片320，所述静引弧片320余所述静触头组件固定连接，所述动触头组件400和所述静触头组件300分断时产生的电弧可沿着所述静引弧片320进入所述灭弧系统200内，从而达到更好的灭弧效果。
26.具体的，所述灭弧系统200包括竖向依次排列的栅片组210和横向依次排列的栅片组220，所述竖向依次排列的栅片组210的底部栅片与所述静引弧片320之间大致平行设置，优选的，二者之间的角度为0-5度。所述底部栅片即所述竖向依次排列的栅片组210在高度方向上最靠近所述静触头组件300的栅片，且所述竖向依次排列的栅片组210相邻栅片之间平行设置，所述横向依次排列的栅片组220沿宽度方向最靠近所述动触头组件400的栅片与在断开位置时的所述动触头组件400大致平行设置，优选的，二者之间的角度为0-5度。这样布置使栅片在整个灭弧室区域内倾于均匀分布，灭弧室整个空间得到充分利用。
27.请继续参考图3和图4所示，所述竖向依次排列的栅片组210和所述横向依次排列的栅片组220分别包括若干栅片230，所述栅片230包括相对设置的第一栅片腿部231和第二栅片腿部232，所述第一栅片腿部231、第二栅片腿部232和栅片侧壁233之间围合形成栅片槽，所述栅片槽用来容纳所述动触头组件400，给所述动触头组400提供分断时的活动空间，所述竖向依次排列的栅片组210和所述横向依次排列的栅片组220的相邻栅片230的栅片侧壁233交错设置，如此设置可有效拉长电弧，进而更好的对电弧进行切割冷却。
28.进一步的，所述竖向依次排列的栅片组210的相邻栅片之间的距离a相等，所述横向依次排列的栅片组220的相邻栅片之间的距离b相等，优选的,距离a和距离b的可分别设置在1-3mm之间，更优选的，可设置在1.5-2.5mm之间，若距离a和距离b的数值设置过小，可能会造成电弧进入灭弧系统200后相邻栅片之间的电压过高，从而导致击穿的风险；若距离a和距离b的数值设置过大，则可能会造成栅片数量过少从而无法实现有效灭弧。在本实施例中，灭弧室相邻栅片之间在栅片槽底部的间距保持一致，这样的好处是此间距可保证电弧进入栅片后不会因近极压降使该位置再次击穿，使电弧再次退出灭弧室，同时保证在有限的空间内布置更多的栅片。
29.请继续参考图3和图4所示，所述竖向依次排列的栅片组210的各栅片的栅片侧壁233的中部在所述断路器的高度方向上对齐设置，所述横向依次排列的栅片组220各栅片的栅片侧壁233中部沿所述断路器的宽度方向上对齐设置，且所述竖向依次排列的栅片组210与所述横向依次排列的栅片组220相邻栅片的栅片侧壁233中部在所述断路器的高度方向上对齐设置。
30.进一步的，如图4所示，所述栅片230远离动触头组件400一端的两侧分别设置有倒角234，以利于电弧进入灭弧栅片后，便于分断电弧时产生的高温高压的气体排出。所述竖向依次排列的栅片组210自下而上越来越倾斜，且其在靠近所述动触头组件400侧的电弧入
口处是竖直对齐的，因此所述竖向依次排列的栅片组210远离所述动触头组件400一侧的边缘与所述外壳100之间的距离自下而上越来越大，一直到出气口位置达到最大，这样进一步有利于分断电弧时产生的高温高压的气体排出。
31.如本说明书和权利要求书中所示，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
32.需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。
33.进一步可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
34.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的原理所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。