专利名称：一种灭弧片及其用于断路器的灭弧机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电保护设备，特别是涉及一种电保护设备的灭弧片以及包括该灭弧片的用于断路器的灭弧机构。
背景技术：
断路器是一种能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。灭弧机构是断路器的重要组成部分，对断路器的性能起着至关重要的作用，而灭弧片则是灭弧机构的重要组成部分，关系到断路器(即电保护设备)的灭弧效果。图I为现有技术的微型断路器的灭弧机构的灭弧片的结构示意图，图2为现有技术的微型断路器的灭弧机构的结构示意图，图3为现有技术的微型断路器的灭弧机构的立体结构示意图，图4为现有技术的微型断路器的灭弧机构的动触头的结构示意图，图5为现有技术的微型断路器的灭弧机构的静触头的结构示意图，如图I所示，现有技术的微型断路器的灭弧机构的灭弧片^为V形形状，参见图2至图5所示，现有技术的微型断路器的灭弧机构包括动触头2'、灭弧片^、隔弧板3'、静触头4'和躯壳5'，其中，动触头2'、灭弧片^、隔弧板3'和静触头4'分别装在躯壳5'内并处于对应配合的位置，在这种结构中动触头2 ;、静触头4'、隔弧板3'和躯壳5'组合形成一个具有两个出气通道的灭弧室10 '，两个出气通道分别为通道101 ’和通道102 ’，灭弧片I ’设在灭弧室10 ’内，且灭弧片I'被做成V形形状置于动触头2 '和静触头4'之间，动触头2'在灭弧片I ^的V型槽11 ^内运动。在断路器正常工作时，动触头2 '和静触头4'处于闭合状态，即两者相接触，当电路产生短路故障时断路器保护机构动作，动触头2 '和静触头4'断开，即动触头2'与静触头4'相脱离，在断开过程中动、静触头间产生强电弧导致瞬间在灭弧小室10'内产生高压气体，高压气体在通过通道101 '和通道102 '释放的过程带动电弧移动，同时由于动触头2'是在灭弧室V型槽11'内运动的，动、静触头断开后电弧处于灭弧室的V型槽11丨内而形成局部强磁场，电弧在磁场的作用下向灭弧片方向运动而达拉长电弧提升电弧电压的效果。因此，该灭弧机构是利用气吹和磁吹共同达到灭弧效果的。这种灭弧机构的设计方案主要存在以下一些缺陷1、这种灭弧机构磁吹功能不强且比较滞后，只有在动触头断开至少三分之二以上开距时才能靠灭弧片发挥磁吹的作用；而在动、静触头断开初期即动、静触头间隙在3mm以内时，磁吹和气吹作用都弱，此时电弧在几乎无磁吹和气吹的情况下快速燃烧，电弧快速增大增粗导致后续难于熄灭；2、这种灭弧机构用铜材量大，静触头触点末端设有折角41丨，特别是动触头既是结构件又是载流件，用铜量巨大，极大增加了产品的材料成本；3、该灭弧系统的灭弧小室不符合气体动力学设计，使得气流不顺畅，较大影响气吹效果。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种灭弧片及其用于断路器的灭弧机构，一方面，能够极大提升灭弧机构的灭弧能力，从而有效提升产品的分断能力；另一方面，能够有效节省铜材使用量，从而降低了产品的材料成本。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种灭弧片，包括第一引弧片、第二引弧片和第三弧片；其中，第一引弧片为V形槽结构，第二引弧片为V形槽结构，第三引弧片为U形槽结构，第一引弧片、第二引弧片和第三引弧片在底部依序一体相连接而使得三个引弧片的槽相连通；第一引弧片的高度尺寸大于第二引弧片的高度尺寸，第三引弧片的高度尺寸大于第一引弧片的高度尺寸；第一引弧片的开口尺寸大于第二引弧片的开口尺寸，第三引弧片的开口尺寸大于第一引弧片的开口尺寸。所述的第一引弧片向外侧还延伸设有形成引弧角的第一延伸段，且第一延伸段向斜上方伸出。所述的第三引弧片向外侧还延伸设有形成引弧角的第二延伸段，且第二延伸段向斜下方伸出。 一种用于断路器的灭弧机构，包括动触头、灭弧片、隔弧板、静触头和躯壳，其中，动触头、灭弧片、隔弧板和静触头分别装在躯壳内并处于对应配合的位置，由动触头、静触头、隔弧板和躯壳围成一个灭弧室，灭弧室的两头分别设有第一出气通道和第二出气通道，灭弧片设在灭弧室内，且灭弧片置于动触头和静触头之间，以使得动触头运动时经过该灭弧片；所述灭弧片包括第一引弧片、第二引弧片和第三弧片；其中，第一引弧片为V形槽结构，第二引弧片为V形槽结构，第三引弧片为U形槽结构，第一引弧片、第二引弧片和第三引弧片在底部依序一体相连接而使得三个引弧片的槽相连通；第一引弧片的高度尺寸大于第二引弧片的高度尺寸，第三引弧片的高度尺寸大于第一引弧片的高度尺寸；第一引弧片的开口尺寸大于第二引弧片的开口尺寸，第三引弧片的开口尺寸大于第一引弧片的开口尺寸；所述灭弧片的第一引弧片设在靠近静触头的位置。所述的第一引弧片向外侧还延伸设有形成引弧角的第一延伸段，且第一延伸段向斜上方伸出并靠近所述静触头。所述的第三引弧片向外侧还延伸设有形成引弧角的第二延伸段，且第二延伸段向斜下方伸出。所述的动触头由铜材料制作而成的触头部件和由铁材料制作而成的支架部件组成，触头部件固定在支架部件上。所述的支架部件的末端设为弓I弧角结构。所述第一出气通道和第二出气通道在与灭弧室的相接处均设为喇叭口结构，且喇叭口是由第一出气通道、第二出气通道向灭弧室方向呈渐次增大。本实用新型的一种灭弧片及其用于断路器的灭弧机构，是对灭弧片进行了重新设计，在灭弧片两端各设有一个引弧角，灭弧片部分则分成三段设计靠近静触头部分采用V形槽结构，开口尺寸设为A，紧接着的中间部分采用短脚V形槽结构，开口尺寸设为B，后段则采用U形槽结构，其开口尺寸设为C，则三段的开口尺寸应符合公式C>A>B。在灭弧片靠近静触头的一端设有一个引弧角，则可以取消了原有技术的静触头触点末端折角。在动触头方面，对原有技术的动触头进行了分解设计，分解成触头部件和支架部件两个零件，其中触头部件为铜材质执行载流功能，支架部件为铁材质执行支撑件功能，并在支架部件末端设计有引弧角。对构成灭弧小室的躯壳内壁出气通道则采用喇叭口设计，使其更符合气体动力学。(所述气体动力学设计是1、指灭弧小室出两个出气孔外其他地方尽可能密闭；2、内壁及气体流道采用圆滑特性，无尖角或突起等增加气体流动阻力的特征；3、出气孔采用喇叭口设计。其目的是使在动静触点间产生的高压气体能够尽快从出气孔排出，以便快速把电弧吹断。)在断路器遭遇短路故障时，动、静触头在保护机构的驱动下断开。在断开初期即开距在3mm以内时，电弧处于灭弧室前段V形槽内，由于V形槽开口 A仅比触头宽度大一点且动触头背面紧贴着铁材质的动触头支架，所以电弧周围能产生强大的磁场，该磁场可以将电弧往灭弧室方向移动，电弧在磁场的作用下移动至灭弧室的引弧角和动触头的支撑部件的引弧角上，此时电弧即被分割成两段，将静触头、灭弧室引弧角和动触头的支架部件引弧角连成一串，这样电弧即被移至灭弧室V形槽底部，既减轻了电弧对触头的烧蚀又可以让电弧充分燃烧灭弧室来达到降温作用。随着动触头继续运动至灭弧室中段短脚V形槽处时，由于短脚V形槽开口 B更小，其将能对电弧再次进行切割。当动触头完全打开时动触头处于灭弧室后段U形槽附近，此时动触头的支架部件的引弧角与灭弧室后段的引弧角形成一个喇叭口，该喇叭口可以移到电弧移动至第二出气通道直至拉断熄灭。同时灭弧室U形槽开口 C较大，这就保证了动触头与灭弧室之间的电气间隙，使电弧不容易复燃也使断路器有足够的介电强度。本实用新型的有益效果是，由于采用了对灭弧片进行了重新设计，在灭弧片两端各设有一个引弧角，灭弧片部分则分成三段设计(即第一引弧片、第二弧片和第三弧片)，以及对静触头和动触头进行了重新设计，将静触头触点末端折角去除，将动触头分解成由铜材料制作而成的触头部件和由铁材料制作而成的支架部件，且在支架部件的末端设有引弧角结构，并且将第一出气通道和第二出气通道在与灭弧室的相接处均设为喇叭口结构。这些结构变化与现有技术相比较，本实用新型可以带来如下有益效果I、通过对静触头和动触头的重新设计，有效节省了铜材使用量，降低了产品的材料成本；2、极大提升了灭弧系统的灭弧能力，从而有效提升了产品的分断能力；3、新增灭弧室引弧角和动触头支架引弧角设计，有效减轻了分断短路电流时电弧对银触点的烧蚀，提升了产品的触点寿命。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种灭弧片及其用于断路器的灭弧机构不局限于实施例。
图I是现有技术的微型断路器的灭弧机构的灭弧片的结构示意图；图2是现有技术的微型断路器的灭弧机构的结构示意图；图3是现有技术的微型断路器的灭弧机构的立体结构示意图；图4是现有技术的微型断路器的灭弧机构的动触头的结构示意图；图5是现有技术的微型断路器的灭弧机构的静触头的结构示意图；图6是本实用新型的灭弧片的结构示意图；图7是本实用新型的灭弧片(翻转一个角度)的结构示意图；图8是本实用新型的灭弧片(翻转另一个角度)的结构示意图；[0030]图9是本实用新型的微型断路器的灭弧机构的结构示意图；图10是本实用新型的微型断路器的灭弧机构的立体结构示意图；图11是本实用新型的微型断路器的灭弧机构的分断过程的结构示意图；图12是本实用新型的微型断路器的灭弧机构的动触头的结构示意图；图13是本实用新型的微型断路器的灭弧机构的动触头的分解示意图；图14是本实用新型的微型断路器的灭弧机构的静触头的结构示意图。
具体实施方式
实施例，参见图6至图8所示，本实用新型的一种灭弧片，灭弧片I包括第一引弧 片11、第二引弧片12和第三弧片13 ;其中，第一引弧片11为V形槽结构，第二引弧片12为V形槽结构，第三引弧片13为U形槽结构，第一引弧片11、第二引弧片12和第三引弧片13在底部依序一体相连接而使得三个引弧片的槽相连通并形成通槽14 ;第一引弧片11的高度尺寸大于第二引弧片12的高度尺寸，第三引弧片13的高度尺寸大于第一引弧片11的高度尺寸；第一引弧片11的开口尺寸A大于第二引弧片12的开口尺寸B，第三引弧片13的开口尺寸C大于第一引弧片11的开口尺寸A。所述的第一引弧片11向外侧还延伸设有形成引弧角的第一延伸段111，且第一延伸段111向斜上方伸出。所述的第三引弧片13向外侧还延伸设有形成引弧角的第二延伸段131，且第二延伸段131向斜下方伸出。参见图6至图14所示，本实用新型的一种用于断路器的灭弧机构，包括动触头2、灭弧片I、隔弧板3、静触头4和躯壳5，其中，动触头2、灭弧片I、隔弧板3和静触头4分别装在躯壳5内并处于对应配合的位置，由动触头2、静触头4、隔弧板3和躯壳5围成一个灭弧室10，灭弧室10的两头分别设有第一出气通道101和第二出气通道102，灭弧片I设在灭弧室10内，且灭弧片I置于动触头2和静触头4之间，以使得动触头2运动时经过该灭弧片；所述灭弧片I包括第一引弧片11、第二引弧片12和第三弧片13 ;其中，第一引弧片11为V形槽结构，第二引弧片12为V形槽结构，第三引弧片13为U形槽结构，第一引弧片
11、第二引弧片12和第三引弧片13在底部依序一体相连接而使得三个引弧片的槽相连通并形成通槽14，动触头2运动时经过该通槽14 ;第一引弧片11的高度尺寸大于第二引弧片12的高度尺寸，第三引弧片13的高度尺寸大于第一引弧片11的高度尺寸；第一引弧片11的开口尺寸A大于第二引弧片12的开口尺寸B，第三引弧片13的开口尺寸C大于第一引弧片11的开口尺寸A ;所述灭弧片I的第一引弧片11设在靠近静触头4的位置。所述的第一引弧片11向外侧还延伸设有形成引弧角的第一延伸段111，且第一延伸段111向斜上方伸出并靠近所述静触头4。所述的第三引弧片13向外侧还延伸设有形成引弧角的第二延伸段131，且第二延伸段131向斜下方伸出。所述的动触头2由铜材料制作而成的触头部件21和由铁材料制作而成的支架部件22组成，触头部件21固定在支架部件22上。所述的支架部件22的末端设为引弧角结构221。所述第一出气通道101和第二出气通道102在与灭弧室的相接处均设为喇叭口结构，第一出气通道101有喇叭口 1011，第二出气通道102有喇叭口 1021，喇叭口 1011是由第一出气通道101向灭弧室10方向呈渐次增大，喇叭口 1021是由第二出气通道102向灭弧室10方向呈渐次增大。本实用新型的一种灭弧片及其用于断路器的灭弧机构，是对灭弧片I进行了重新·设计，在灭弧片I两端各设有一个引弧角，灭弧片I部分则分成三段设计靠近静触头部分采用V形槽结构(即第一引弧片11)，开口尺寸设为A，紧接着的中间部分采用短脚V形槽结构(即第二引弧片12)，开口尺寸设为B，后段则采用U形槽结构(即第三引弧片13)，其开口尺寸设为C，则三段的开口尺寸应符合公式C>A>B。在灭弧片I靠近静触头的一端设有一个引弧角111，则可以取消了原有技术的静触头触点末端折角。在动触头方面，对原有技术的动触头进行了分解设计，分解成触头部件21和支架部件22两个零件，其中触头部件21为铜材质执行载流功能，支架部件22为铁材质执行支撑件功能，并在支架部件22末端设计有引弧角221。对构成灭弧小室的躯壳内壁出气通道则采用喇叭口设计，使其更符合气体动力学。(所述气体动力学设计是1、指灭弧小室出两个出气孔外其他地方尽可能密闭；2、内壁及气体流道采用圆滑特性，无尖角或突起等增加气体流动阻力的特征；3、出气孔采用喇叭口设计。其目的是使在动静触点间产生的高压气体能够尽快从出气孔排出，以便快速把电弧吹断。)在断路器遭遇短路故障时，动、静触头在保护机构的驱动下断开。在断开初期即开距D在3mm以内时(如图11所示)，电弧处于灭弧室前段V形槽(即第一引弧片11)内，由于V形槽开口A仅比触头宽度大一点且动触头背面紧贴着铁材质的动触头支架，所以电弧周围能产生强大的磁场，该磁场可以将电弧往灭弧室方向移动，电弧在磁场的作用下移动至灭弧室的引弧角和动触头的支撑部件的引弧角上，此时电弧即被分割成两段，将静触头、灭弧室引弧角和动触头的支架部件引弧角连成一串，这样电弧即被移至灭弧室V形槽底部，既减轻了电弧对触头的烧蚀又可以让电弧充分燃烧灭弧室来达到降温作用。随着动触头继续运动至灭弧室中段短脚V形槽(即第二引弧片12)处时，由于短脚V形槽开口 B更小，其将能对电弧再次进行切割。当动触头完全打开时动触头处于灭弧室后段U形槽(即第三引弧片13)附近，此时动触头的支架部件的引弧角与灭弧室后段的引弧角形成一个喇叭口，该喇叭口可以移到电弧移动至第二出气通道直至拉断熄灭。同时灭弧室U形槽开口 C较大，这就保证了动触头与灭弧室之间的电气间隙，使电弧不容易复燃也使断路器有足够的介电强度。上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种灭弧片及其用于断路器的灭弧机构，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种灭弧片，其特征在于包括第一引弧片、第二引弧片和第三弧片；其中，第一引弧片为V形槽结构，第二引弧片为V形槽结构，第三引弧片为U形槽结构，第一引弧片、第二引弧片和第三引弧片在底部依序一体相连接而使得三个引弧片的槽相连通；第一引弧片的高度尺寸大于第二引弧片的高度尺寸，第三引弧片的高度尺寸大于第一引弧片的高度尺寸；第一引弧片的开口尺寸大于第二引弧片的开口尺寸，第三引弧片的开口尺寸大于第一引弧片的开口尺寸。
2.根据权利要求I所述的灭弧片，其特征在于所述的第一引弧片向外侧还延伸设有形成引弧角的第一延伸段，且第一延伸段向斜上方伸出。
3.根据权利要求I所述的灭弧片，其特征在于所述的第三引弧片向外侧还延伸设有形成引弧角的第二延伸段，且第二延伸段向斜下方伸出。
4.一种用于断路器的灭弧机构，包括动触头、灭弧片、隔弧板、静触头和躯壳，其中，动触头、灭弧片、隔弧板和静触头分别装在躯壳内并处于对应配合的位置，由动触头、静触头、隔弧板和躯壳围成一个灭弧室，灭弧室的两头分别设有第一出气通道和第二出气通道，灭弧片设在灭弧室内，且灭弧片置于动触头和静触头之间，以使得动触头运动时经过该灭弧片；其特征在于所述灭弧片包括第一引弧片、第二引弧片和第三弧片；其中，第一引弧片为V形槽结构，第二引弧片为V形槽结构，第三引弧片为U形槽结构，第一引弧片、第二引弧片和第三引弧片在底部依序一体相连接而使得三个引弧片的槽相连通；第一引弧片的高度尺寸大于第二引弧片的高度尺寸，第三引弧片的高度尺寸大于第一引弧片的高度尺寸；第一引弧片的开口尺寸大于第二引弧片的开口尺寸，第三引弧片的开口尺寸大于第一引弧片的开口尺寸；所述灭弧片的第一引弧片设在靠近静触头的位置。
5.根据权利要求4所述的用于断路器的灭弧机构，其特征在于所述的第一引弧片向外侧还延伸设有形成引弧角的第一延伸段，且第一延伸段向斜上方伸出并靠近所述静触头。
6.根据权利要求4所述的用于断路器的灭弧机构，其特征在于所述的第三引弧片向外侧还延伸设有形成引弧角的第二延伸段，且第二延伸段向斜下方伸出。
7.根据权利要求4所述的用于断路器的灭弧机构，其特征在于所述的动触头由铜材料制作而成的触头部件和由铁材料制作而成的支架部件组成，触头部件固定在支架部件上。
8.根据权利要求7所述的用于断路器的灭弧机构，其特征在于所述的支架部件的末端设为引弧角结构。
9.根据权利要求4所述的用于断路器的灭弧机构，其特征在于所述第一出气通道和第二出气通道在与灭弧室的相接处均设为喇叭口结构，且喇叭口是由第一出气通道、第二出气通道向灭弧室方向呈渐次增大。
专利摘要本实用新型公开了一种灭弧片及其用于断路器的灭弧机构，该灭弧片包括第一引弧片、第二引弧片和第三弧片；其中，第一引弧片、第二引弧片为V形槽结构，第三引弧片为U形槽结构，第一引弧片、第二引弧片和第三引弧片在底部依序一体相连接而使得三个引弧片的槽相连通；第一引弧片的高度尺寸大于第二引弧片的高度尺寸，第三引弧片的高度尺寸大于第一引弧片的高度尺寸；第一引弧片的开口尺寸大于第二引弧片的开口尺寸，第三引弧片的开口尺寸大于第一引弧片的开口尺寸。灭弧机构包括动触头、灭弧片、隔弧板、静触头和躯壳。该结构既能够极大提升灭弧机构的灭弧能力，从而有效提升产品的分断能力；又能够有效节省铜材使用量，从而降低了产品的材料成本。
文档编号H01H73/18GK202736789SQ201220435990
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者王慧德, 徐 明 申请人:厦门宏美电子有限公司