CN107342197B - 一种滑板式断路器灭弧装置 - Google Patents
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Abstract
一种滑板式断路器灭弧装置，属于紧急保护装置技术领域，用于提高断路器分断短路电流的能力，其技术方案是，构成中包括绝缘屏蔽板、衔铁、磁轭、滑杆和压簧，所述磁轭固定在断路器静触头的一侧；所述绝缘屏蔽板和衔铁位于静触头的另一侧，绝缘屏蔽板固定在衔铁上并与断路器的动触头和静触头之间的间隙相对应；所述滑杆的一端与磁轭固定连接，另一端依次穿过压簧和衔铁后旋入防脱螺母。本发明的绝缘屏蔽板可在断路器分断短路电流时迅速插入断路器的动触头与静触头之间的间隙内，使动、静触头之间的电弧熄灭，这样就缩短了电弧能量的放大时间，实现了断路器的短飞弧或无飞弧，从而大大提高了断路器分断短路电流的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种可有效防止断路器分断短路电流时、其动、静触头之间产生较大电弧的装置，属于开关技术领域。
背景技术
塑料外壳式断路器(MCCB)、万能式断路器(ACB)是工业与民用低压配电设备中的重要电器元件，多用作低压配电系统的支路开关或总开关。目前，国内外MCCB、ACB均采用灭弧室技术对分断短路电流时所产生的高温高压电弧进行冷却和熄灭，这种技术的灭弧原理是：分断短路电流时，待动、静触头之间产生电弧并拉长到一定长度、能量相应放大后，采用磁场电动力或其它方式驱动高能电弧进入灭弧室，使其在灭弧室内金属栅片的冷却作用下熄灭。这种方法的灭弧效果受到诸如灭弧室材料、触头开断速度、触头开距、触头材料等因素的影响，特别是对于单断点结构的MCCB，其分断短路电流的能力比较差，一般不超过交流400V，ACB：50～80kA、MCCB：30～50kA，如果再提高这个性能参数，制造成本将大幅提高。而且直流短路电流由于没有过零过程更不易分断。
随着电网的建设和发展及人们对电网可靠性要求的提高，客观上需要一种新的灭弧方案，以大幅提高断路器分断短路电流的能力，并实现交、直流灭弧装置的通用化。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种滑板式断路器灭弧装置，以提高断路器分断短路电流的能力。
本发明所述问题是以下述技术方案解决的：
一种滑板式断路器灭弧装置，构成中包括绝缘屏蔽板、衔铁、磁轭、滑杆和压簧，所述磁轭固定在断路器静触头的一侧并低于静触头与动触头的接触面；所述绝缘屏蔽板和衔铁位于静触头的另一侧，绝缘屏蔽板固定在衔铁上并与断路器的动触头和静触头之间的间隙相对应；所述滑杆的一端与磁轭固定连接，另一端依次穿过压簧和衔铁后旋入防脱螺母。
上述滑板式断路器灭弧装置，所述滑杆和压簧均设置两个，它们对称设置在断路器静触头的两侧。
上述滑板式断路器灭弧装置，所述绝缘屏蔽板为倒放的簸箕形状，其前端与断路器的动触头和静触头之间的间隙相对应，后背板穿在滑杆上并与衔铁固定连接。
本发明的绝缘屏蔽板可在断路器分断短路电流时迅速插入断路器的动触头与静触头之间的间隙内，使动、静触头之间的电弧熄灭，这样就缩短了电弧能量的放大时间，实现了断路器的短飞弧或无飞弧，从而大大提高了断路器分断短路电流的能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是短路瞬时脱扣器和动作机构动作初始位置；
图3是短路瞬时脱扣器和动作机构动作位置；
图4是衔铁的结构示意图(磁轭的结构与此相同)；
图5是图4的俯视图；
图6是静触头结构示意图；；
图7是图6的左俯视图；
图8是绝缘屏蔽板的结构示意图；
图9是图8的左视图。
图中各标号清单为：1、静触头；2、动触头；3、磁轭；4、绝缘屏蔽板；5、衔铁；6、压簧；7、滑杆；8、销轴；9、短路瞬时脱扣器和动作机构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
本发明针对现有技术的不足，提供了一种特殊绝缘屏蔽灭弧构造，它可在故障短路电流出现的瞬间，在短路瞬时脱扣器和动作机构瞬时动作的同时，其动、静触头尚未完全打开的电弧停滞阶段，利用电磁驱动力迫使一个安装在静触头侧部的绝缘屏蔽板迅速插入动、静出头之间，起到迅速灭弧的作用。本发明应用于MCCB、ACB中，能大幅提高分断短路电流的能力和实现交、直流灭弧装置的通用化。
本发明可用于多种形式的断路器，如万能式断路器等产品。如果是斥力结构的断路器，静触头的金属条至少包含一段与动触头相平行的平直段，平直段中的电流与动触头中的电流方向相反，平直段的长度大于等于动触头和静触头中流过短路电流时产生使动、静触头相斥开的斥力所需要的长度。
绝缘屏蔽板4采用高强度、耐高温的工程塑料材料。可保证产品标准规定的有效分断短路电流的次数(最多3次)。
参看图1-图9，本发明采用滑杆式结构，主要包括设置在断路器壳体内的磁轭3、绝缘屏蔽板4、衔铁5、压簧6和滑杆7。
磁轭3固定在断路器的静触头1上，两根滑杆7通过螺钉固定在磁轭3上，两个压簧6分别装在两个滑杆7上，衔铁5和绝缘屏蔽板4通过螺钉固定成一体后安装在两个滑杆7上，两个滑杆7的端部设有防脱螺母，用于对衔铁5和绝缘屏蔽板4的组合体进行限位，防止二者从滑杆7上脱落，衔铁5和绝缘屏蔽板4的组合体在外力作用下可以克服压簧6的弹力向静触头1、磁轭3一侧滑动。在线路出现故障短路电流时，由于静触头1周围产生很强的电磁场，磁轭3被磁化后吸引衔铁5，衔铁5与绝缘屏蔽板4的组合体克服压簧6的弹力向静触头1、磁轭3一侧快速滑动，在短路瞬时脱扣器和动作机构9动作的瞬间，动触头2以销轴8顺时针方向转动打开的同时，绝缘屏蔽板4迅速插入到动触头2与静触头1之间，起到迅速绝缘屏蔽灭弧的作用，之后动触头2以销轴8为轴线顺时针方向转动，动静触头完全打开。短路电流消失后，衔铁5受到的吸引力随之消失，衔铁5与绝缘屏蔽板4的组合体在压簧6的弹力作用下回复原位，断路器完成整个分断短路电流的过程。
绝缘屏蔽板4作为辅助灭弧机构在动、静触头尚未完全打开时灭弧，而灭弧室则是在动、静触头完全打开后有良好的熄灭残余电弧作用。
由于MCCB或ACB的灭弧装置采用以上技术方案，可取得如下的技术进步：
1能够大幅提高产品分断短路电流的能力；
2.可以达到交、直流通用的目的；
3.在分断故障短路电流时，可限制电弧能量的进一步扩大，从而可实现产品的短飞弧或无飞弧。
Claims (4)
1.一种滑板式断路器灭弧装置，其特征是，包括绝缘屏蔽板(4)、衔铁(5)、磁轭(3)、滑杆(7)和压簧(6)，所述磁轭(3)固定在断路器静触头(1)上并低于静触头(1)与动触头(2)接触面；所述绝缘屏蔽板(4)和衔铁（5）位于静触头(1)的另一侧，绝缘屏蔽板(4)固定在衔铁（5）上并与断路器的动触头(2)和静触头(1)之间的间隙相对应；所述绝缘屏蔽板（4）作为辅助灭弧机构在动、静触头尚未完全打开时灭弧；所述滑杆(7)的一端与磁轭(3)固定连接，另一端依次穿过压簧（6）和衔铁(5)后旋入防脱螺母。
2.根据权利要求1所述的滑板式断路器灭弧装置，其特征是，所述静触头的金属条至少包含一段与动触头相平行的平直段，平直段中的电流与动触头中的电流方向相反，平直段的长度大于等于动触头和静触头中流过短路电流时产生使动、静触头相斥开的斥力所需要的长度。
3.根据权利要求2所述的滑板式断路器灭弧装置，其特征是，所述滑杆(7)和压簧(6)均设置两个，它们对称设置在断路器静触头（1）的两侧。
4.根据权利要求3所述的滑板式断路器灭弧装置，其特征是，所述绝缘屏蔽板(4)为倒放的簸箕状，其前端与断路器的动触头（2）和静触头(1)之间的间隙相对应，后背板穿在滑杆(7)上并与衔铁(5)固定连接。
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