一种灭弧室装置和断路器的制作方法

本实用新型涉及断路器技术领域，具体涉及一种灭弧室装置及具有该灭弧室装置的断路器。

背景技术：

在电气技术领域，断路器可通过动静触头的分闸、合闸来切断、连通电流，以及自动切断故障电路。在断路器的动静触头因为主动或故障而分闸时，由于电流较大，动静触头产生电弧。

为了能够在动静触头分断时有效熄灭电弧，现有的断路器通常设置有灭弧室和灭弧片，动触头与静触头分开时产生的电弧能在例如包括电动力在内相关作用下进入灭弧片以熄灭电弧。

为此，人们希望提供能够改善灭弧效果的灭弧室装置以及相应的断路器。

技术实现要素：

因此，本实用新型的任务是提供一种能够改善灭弧效果的灭弧室装置及具有该灭弧室装置的断路器。

在本实用新型的一个方案中，提供了一种灭弧室装置，包括：灭弧室，所述灭弧室包括动触头开口、排气口、第一侧壁和第二侧壁，所述灭弧室还包括在所述第一侧壁中的平行设置的多个第一插槽和在所述第二侧壁中的平行设置的多个第二插槽，所述多个第一插槽和多个第二插槽各具有插入端和远离所述插入端的末端，其中所述多个第一插槽的插入端整体形成弧形，所述多个第二插槽的插入端整体形成弧形；多片灭弧片，所述多片灭弧片构造成插装到所述多个第一插槽和所述多个第二插槽中，从而所述灭弧片平行设置。

通过将灭弧片插入平行设置的第一插槽和第二插槽中，且第一插槽和第二插槽的插入端整体形成弧形，这样的灭弧室装置可以提供多种优势。尽管不受理论之约束，由于动触头的运行路径呈弧形，插入端整体的弧形能更好地匹配动触头的运行路径，使动触头与静触头之间产生的电弧能够与灭弧片保持适当均匀的距离，在电弧在电动力作用下进入弧形排列的灭弧片内时，可能得到更均匀、更好的分断电弧效果。而且，这种弧形构造能够有利地匹配于动触头的运动轨迹，从而节省灭弧室的占地空间。尽管不受理论之约束，这样的平行构造的灭弧片使得进入灭弧片的电弧在向排气口方向的行进中保持一致的长度，相比于尤其是塑壳断路器的相关技术中呈现扩张形的灭弧片可以具有更均匀，更好的分断效果。而且，灭弧片的插接式构造例如可有利于灭弧室的模块化制造，有助于减小灭弧室(横向)尺寸，有利于针对不同的功能部件、如灭弧片或灭弧室选择最优的材料设计。

优选的，所述多个第一插槽的末端整体形成弧形，所述多个第二插槽的末端整体形成弧形。这有效节省了灭弧室装置的内部空间并保持了灭弧室装置第一侧壁和第二侧壁的结构强度。

优选的，所述多个第一插槽和多个第二插槽具有相同的深度。这样的构造不仅能够有利于保证插入插槽的灭弧片靠近电弧的一端整体呈弧形，还能有利于灭弧室和/或灭弧片的简单制造或模块化制造。在优选的实施例中，所述多个第一插槽和多个第二插槽具有相同的深度包括每个第一插槽具有相同深度、每个第二插槽具有相同深度或者每个第一插槽和每个第二插槽具有相同的深度。

优选的，所述多片灭弧片包括至少一片第一灭弧片、位于所述第一灭弧片上方的至少一片第二灭弧片和位于所述第二灭弧片上方的多片第三灭弧片，其中所述第一灭弧片具有第一长度，所述第二灭弧片具有大于所述第一长度的第二长度，所述第三灭弧片具有大于上述第二长度的第三长度。这样的构造例如可以给多种构造的灭弧室提供灭弧片布置形式的灵活性，且还能够有利于灭弧片的制造。例如，可以通过选择不同的灭弧片及不同的灭弧片数量，来适配不同的灭弧室，这对于柔性生产的高生产率是有利的。

优选的，所述多片灭弧片还包括位于所述第三灭弧片上方的至少一片第四灭弧片，其中所述第四灭弧片具有小于所述第三长度的第四长度。通过在第三灭弧片上方增设第四灭弧片，可提供更节省的灭弧室空间，且不影响灭弧效果。

优选的，所述多片灭弧片各包括邻近所述多个第一插槽和多个第二插槽的插入端的第一端和远离所述插入端的第二端，其中所述多片灭弧片的第一端各具有相同形状并且包括一对第一凸部和在第一凸部间限定出的第一凹部。多片灭弧片的第一凹部整体形成弧形的凹槽，该凹槽避让动触头与静触头分开闭合时的运行路径，节省了灭弧室装置的内部空间。并且多个灭弧片相应地形成弧形凹槽，使得电弧的分断灭弧效果更好。

优选的，所述多片灭弧片的第二端各包括一对第二凸部和在第二凸部间限定出的第二凹部。尽管不受理论之约束，这样的构造可便于灭弧片的加工以及预留空间供熄弧后的气体快速排出。

优选的，所述灭弧室包括本体和端盖，其中所述本体限定出所述排气口、第一侧壁和第二侧壁，所述端盖限定出动触头开口，其中所述端盖包括用于插接紧配合到所述本体中的延伸部。尽管不受理论之约束，端盖通过本身具有的延伸部插接入本体内，确保了二者配合的紧密性。

优选的，所述端盖的延伸部还包括用于灭弧片限位的凹凸限位部。尽管不受理论之约束，这有效地改善了灭弧片的定位。

优选的，所述凹凸限位部包括多个侧向凸起和在所述多个侧向凸起之间的连接部。尽管不受理论之约束，连接部能够确保具有凹凸限位部的端盖的结构强度，且延伸部可以具有平滑外观。

优选的，还包括设置在所述灭弧室内的独立的气吹片。尽管不受理论之约束，气吹片的材质有助于在受热时产气，从而产生吹弧的作用，进一步加强了灭弧室的灭弧效果。此外，由于气吹片独立设置，可以灵活选择气吹片的材料、形状和位置，以便获得最优化的气吹效果。

本实用新型还提供了一种断路器，包括：具有一个或多个容座的底座；一个或多个前述的灭弧室装置，所述一个或多个灭弧室装置容纳在所述一个或多个容座中；安装至所述一个或多个灭弧室装置中的一个或多个静触头；以及延伸伸入所述一个或多个灭弧室装置的动触头开口中的一个或多个动触头。

优选的，所述断路器是塑壳式断路器或框架式断路器。

本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本公开后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型的断路器的实施例的立体图；

图2为本实用新型的断路器的实施例的立体图；

图3为本实用新型的灭弧室的实施例的立体图；

图4为本实用新型的灭弧室的实施例的剖视图；

图5为本实用新型的灭弧室装置的实施例的剖视图；

图6为本实用新型的灭弧室装置的实施例的分解剖视图；

图7为本实用新型的灭弧室装置的实施例的分解图；

图8为本实用新型的端盖的实施例的平面图；

图9为本实用新型的端盖的实施例的剖视图。

附图标记列表：

1、断路器； 1222、凹凸限位部；

10、灭弧室装置； 1224、侧向凸起；

12、灭弧室； 1226、连接部；

14、灭弧片； 140、第一端；

16、气吹片； 141、第二端；

120、本体； 142、第一灭弧片；

122、端盖； 144、第二灭弧片；

126、动触头开口； 146、第三灭弧片；

128、排气口； 148、第四灭弧片；

1202、第一侧壁； 1402、第一凸部；

1204、第二侧壁； 1404、第一凹部；

1206、底壁； 1412、第二凸部；

1208、端壁； 1414、第二凹部；

1210、第二插槽； 20、静触头；

1212、插入端； 30、动触头；

1214、末端； 40、底座；

1220、延伸部； 400、容座。

具体实施方式

现参考附图，详细说明本实用新型所公开的断路器及其灭弧室装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本实用新型中所使用的术语“第一”、“第二”及其类似术语，在本实用新型中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

如图1-2所示，本实用新型实施例提供了一种断路器1，该断路器1可以是塑壳式断路器(MCCB)。但人们可以想到，根据实用新型实施例的断路器可以包括小型断路器(MCB)或框架式断路器(ACB，也可以称作万能断路器或空气断路器)。

继续参考图1-2，该断路器1包括具有至少一个容座400的底座40，操作机构、静触头20、动触头30、具有灭弧室12和设置在其中的多片灭弧片14的灭弧室装置10以及脱扣装置(未标示)。灭弧室装置10可容置在底座40内，具体而言被容纳在容座400中。如图1-2所示，操作机构可以包括位于其顶部的操作按钮(未标示)，并可以通过该操作按钮控制操作机构进而控制断路器1的动触头30和静触头20的打开和接合。该断路器1还可以包括顶盖(图中未示出)用于与底座40配合保护断路器1的内部结构。

在图中所示的实施例中，底座40具有三个容座400，以相应地容纳三个灭弧室装置10(灭弧室12及其中的灭弧片组)。相应地，在图中所示的实施例中的断路器1中具有三个固定至灭弧室12的静触头20，和与这三个静触头20相配合的三个动触头30。但人们可以想到，断路器1可以具有不同数目的容座400、灭弧室装置10(灭弧室12及其中的灭弧片组)、动触头30和/或静触头20，这落入本实用新型的范围中。

参考图3-9，示出了根据本实用新型实施例的灭弧室装置10，其可用于根据本实用新型实施例的断路器1。该灭弧室装置10可包括灭弧室12及位于灭弧室12中的多片灭弧片14，多片灭弧片14也可称作灭弧片组。

继续参考图3-9，所述灭弧室12包括本体120和插装至本体120的开口端上的端盖122。在所示的实施例中，本体120可限定出第一侧壁1202、第二侧壁1204、顶壁(未标示)、底壁1206和位于端盖122的相对端上的端壁1208。尽管在所示的实施例中示出了本体120和插装至本体120开口端的端盖122，但是可以想到根据本实用新型的灭弧室12可以具有其它结构。作为举例而非限制地，本体120可插装到端盖122中，或者本体120的上述一些壁部由端盖122限定，或者甚至不具有端盖122等。如图3-9所示，灭弧室12可包括用于供动触头30插入灭弧室装置10的动触头开口126和排出熄弧后灭弧室装置10内部气体的排气口128。在所示的实施例中，所述动触头开口126设置在端盖122上，排气口128设置在本体120中，具体而言在本体120的端壁1208的上部。在所示的实施例中，底壁1206和端壁1208在内侧形成延伸至排气口128的平滑过渡部段，这例如可以有利于气体从排气口128排出。在所示的实施例中，端盖122还可包括延伸部1220，延伸部1220构造成例如紧密配合地插装在本体120内，以使得本体120和端盖122相固定。

结合参考图1-2和图7，示出了根据本实用新型的静触头20和动触头30的实施例。所述静触头20可以固定至灭弧室装置10、具体而言是灭弧室12以及与其形成组合式的灭弧系统。如前所述，动触头30通过动触头开口126延伸伸入灭弧室装置10中，以选择性地与静触头20接通或断开。尽管在附图中示出了静触头20和动触头30的实施例，但是可以想到根据本实用新型的断路器1及其灭弧室装置可以结合其它合适的静触头和/或动触头，这落入本实用新型的范围。

结合参考图3-9，描述根据本实用新型实施例的灭弧室装置10的进一步特征。在所示的实施例中，灭弧室12还可包括在第一侧壁1202中的平行设置的多个第一插槽(图中未示出)和在第二侧壁1204中的平行设置的多个第二插槽1210，多个第一插槽和多个第二插槽1210各具有插入端1212和远离插入端1212的末端1214。

参考图3-9，描述根据本实用新型实施例的灭弧片14。在所示的实施例中，灭弧片14构造成分别插装到各自的第一插槽(未示出)和第二插槽1210中。由此，所示的多个灭弧片14平行设置在灭弧室12内。本领域技术人员将明白，第一插槽与第二插槽可以是相对置的，由此多个平行的灭弧片14可以具有水平取向。优选地，第一插槽与第二插槽可以具有相同或相似的构造，由此灭弧片14两侧上的插入凸部(未标示)可以相同地构成。例如图4和6所示，多个第二插槽1210的插入端1212在从侧面看时可以整体形成弧形(即，朝触头方向是凹弧形的，朝排气口128方向是凸弧形，可简称弧形)，如图6中虚线示意性所示。在所示的实施例中且如图4和6所示，多个第二插槽1210的末端1214也可以整体形成弧形，如图6中虚线示意性所示。尽管未示出，在本实用新型的实施例中，多个第一插槽的插入端可以整体形成弧形。优选地，多个第一插槽的末端也可以整体形成弧形。在所示的实施例中且优选地，多个第一插槽和多个第二插槽可具有相同的插入深度，从而有利于保持灭弧片14插入的一致性，例如保持灭弧片14具有圆弧形的端部，如下所述。根据本实用新型实施例的位于插入端1212呈弧形的插槽中的多个平行的灭弧片14可以具有特定的优势。例如，相比于相关技术中与灭弧室12的侧壁一体成型设计的灭弧片，采用插接方式设置的灭弧片14允许获得灭弧片14和灭弧室12材料选用的灵活性，且方便灭弧片14的更换和灭弧室装置10的维修。例如，相比于相关技术中的扩张型的灭弧片的构造，插入端1212呈现的弧形以及平行布置的灭弧片14，能够具有改善电弧的分断效果。不受理论之约束，弧形布置的插入端1212例如可以有利地保持与动触头30运动路径很接近且一致的间距，有利于电弧分断。同样不受理论之约束，平行布置的灭弧片14可保持一致的电弧分断间隙，有利于电弧分断。

继续参考图3-9来说明根据本实用新型实施例的灭弧片14。尤其如图7所示，多片灭弧片14可以包括邻近插入端1212的第一端140(触头侧)和远离插入端1212或者说邻近排气口128的第二端141(排出侧)。在所示的实施例中，各灭弧片14的第一端140可包括一对第一凸部1402和在第一凸部1402间限定出的第一凹部1404。多片灭弧片14的第一凹部1404(的底部或各第一凹部1404的相同位置)在从侧面看时可整体形成弧形(即，朝触头方向是凹弧形的，朝排气口128方向是凸弧形)的凹槽。在一个实施例中，该弧形是圆弧形。在所示的实施例中，各灭弧片14的第二端141可以各包括一对第二凸部1412和在第二凸部1412间限定出的第二凹部1414，由此多片灭弧片14的第二凹部1414(的底部或各第二凹部1414的相同位置)在从侧面看时可整体形成弧形(即，朝触头方向是凹弧形的，朝排气口128方向是凸弧形)。便于灭弧片14的加工以及预留空间供熄弧后的气体快速排出。此外，各灭弧片14可以具有在两侧的插入凸部(未标示)。在一个优选的实施例中，灭弧片14的第一端140(如插入凸部前的部分)可以均具有相同形状/长度。在一个优选的实施例中，灭弧片14的第二端141(如插入凸部后的部分)可以具有相同或不同的形状或长度，以及/或者，各灭弧片14的插入凸部可以具有不同的长度，从而灭弧片14可以具有不同的尺寸、形状或构造，如下文所述。

在本实用新型的一些实施例中，可以选择具有不同尺寸、形状或构造的灭弧片14。例如在一个实施例中，多片灭弧片14可以包括至少一片第一灭弧片142、位于第一灭弧片142上方的至少一片第二灭弧片144和位于第二灭弧片144上方的多片第三灭弧片146，还可以包括位于第三灭弧片146上方的至少一片第四灭弧片148。在一个优选的实施例中，第一灭弧片142的第一长度小于第二灭弧片144的第二长度，第二灭弧片144的第二长度小于第三灭弧片146的第三长度，第四灭弧片148的第四长度小于第三灭弧片146的第三长度。在所示的优选实施例中，如图5-7所示，灭弧室装置10可以选择十二片灭弧片14，其中第一灭弧片142为一片，第二灭弧片144为两片，第三灭弧片146为八片，第四灭弧片148为一片。在所示的实施例中，四种规格的灭弧片14可以具有基本相同形状/长度的第一端140，且还可具有基本相同形状/长度的插入凸部以获得基本相同的插入深度，但可以具有不同形状/长度的第二端141。例如，第一灭弧片142的第二端短于第二灭弧片144的第二端，第二灭弧片144的第二端短于第三灭弧片146的第二端，第四灭弧片148的第二端短于第三灭弧片146的第二端。

在所示的实施例中，四种规格的灭弧片14插入具有插入端1212整体形成弧形的第一插槽和第二插槽1210中，灭弧片14朝向产生电弧的一端以弧形、如圆弧形呈现，有利于电弧的分断。尽管示出了四种规格的灭弧片14，但可以想到其它规格、类型或数量的灭弧片，这落入本实用新型的范围内。

在本实用新型的一个实施例中且如图6-9所示，在端盖122上、具体而言是端盖122的延伸部1220中设置有凹凸限位部1222，以将灭弧片14保持在插入位置。在所示的优选实施例中，凹凸限位部1222可以包括位于延伸部1220内侧上的多个侧向凸起1224和侧向凸起1224之间的连接部1226，这例如可以有利于保持延伸部1220外观的平滑和保证凹凸限位部1222的结构强度。但可以想到，凹凸限位部1222可包括在延伸部1220上的轴向凸起，如不具有连接部1226，从而延伸部1220的端部呈现齿状限位结构。或者，可以想到其它的凹凸限位部或者上述、其它凹凸限位部的结合。

本实用新型的一个实施例中且如图6-9所示，灭弧室装置10还可包括设置在灭弧室12内部的独立的气吹片16。所述气吹片16优选设置在端盖122内、如贴附在动触头开口126的两侧。所述气吹片16可在电弧产生的高温情况下气化出大量气体用于吹弧。

以上描述作为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。对本系统及方法的以上描述应被理解为包括这里描述的全部的新的及非显而易见的元素的结合，而本申请或后续申请中可存在涉及任何新的及非显而易见的元素的结合的权利要求。此外，上述实施例是示例性的，对于在本申请或后续申请中可以要求保护的全部可能组合中，没有一个单一特征或元素是必不可少的。