灭弧系统及断路器的制作方法

本技术涉及低压电器领域，具体涉及一种灭弧系统及断路器。

背景技术：

1、断路器是一种在电路中起到电气保护作用的设备，在分断过程中，动、静触点间的空气介质在电压的作用下进行放电，进而产生电弧，并且在分断过程中会产生高热气体。在断路器中通常配置用于熄灭电弧的灭弧室，灭弧室作为断路器重要的组成部分，其灭弧的能力直接决定整个断路器的分断过载和短路电流的性能。

2、在现有产品中，灭弧室通常只是简单的由若干个灭弧栅片和将所有灭弧栅片包裹住的灭弧罩构成，电弧从动触头与静触头接触的位置进入灭弧室内，在灭弧室的磁场和流体效应共同推动下，电弧被多个灭弧栅片分割成多个短弧以达到灭弧的效果，但随着断路器逐渐向小型化、高性能的方向发展，现有灭弧室存在以下缺陷：其一，受限于触头机构与灭弧室的入弧口结构，使电弧被引入灭弧室的效率较低；其二，灭弧室受限于断路器的内部空间，仅通过增加灭弧栅片的数量，导致灭弧栅片的厚度、间距得不到保证；其三，部分栅片在分断过程中容易发生短接或得不到充分利用，使其灭弧效果不佳。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的至少一种缺陷，提供一种结构简单、灭弧栅片数目多且引弧、熄弧效果好的灭弧系统及断路器。

2、为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、本实用新型提供了一种灭弧系统，包括灭弧室，所述灭弧室包括灭弧腔以及设置于灭弧腔内的第一栅片组和第二栅片组，所述第一栅片组沿第一方向设置于灭弧腔的入弧口与排气口之间，第二栅片组沿第二方向设置于远离入弧口的一端，第一栅片组的第一尾端与第二栅片组的第二尾端相邻且串联，还包括磁吹组件，所述磁吹组件设置于入弧口并在入弧口形成第三方向的引弧磁场，第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直。

4、进一步，所述磁吹组件包括导磁板和一对反射板，所述导磁板与第二栅片组在第二方向上位于同一侧，一对导磁板分别与导磁板连接，在第三方向上，入弧口位于一对反射板之间。

5、进一步，所述灭弧腔的排气口与入弧口之间形成相互连通的过渡区和跑弧空间，所述过渡区由第二尾端与第一栅片组之间的空间形成，跑弧空间位于入弧口与第二栅片组面向入弧口的一侧之间，所述过渡区设置有引弧连接件或连接栅片组，由引弧连接件或连接栅片组将第一尾端与第二尾端串联。

6、进一步，所述引弧连接件为第三引弧板，所述第三引弧板的第一端与第一尾端间隔相对，第三引弧板的第二端与第二尾端间隔相对，且第三引弧板的第二端与第二尾端之间的间距小于第三引弧板的第二端与第一栅片组之间的间距。

7、进一步，所述第三引弧板的第一端靠近灭弧腔的排气口，且在第三引弧板的第一端开设有多个网孔。

8、进一步，所述引弧连接件为间隔设置的第一引弧板和第二引弧板，所述第一引弧板的第一端与第一尾端间隔相对，第一引弧板的中部沿第一栅片组面向第二栅片组的一侧设置，第二栅片组的第一端与第二尾端间隔相对，第一引弧板的第二端、第二引弧板的第二端延伸至跑弧空间内并间隔相对。

9、进一步，所述连接栅片组包括多个间隔设置的连接栅片，且多个连接栅片沿着连接在第一尾端与第二尾端之间的连接线间隔设置。

10、进一步，所述第一栅片组包括多个间隔排列的第一灭弧栅片，第二栅片组包括多个间隔排列的第二灭弧栅片，所述连接栅片为第一灭弧栅片和/或第二灭弧栅片。

11、进一步，还包括两个增磁产气组件，在第三方向上，所述跑弧空间位于两个增磁产气组件之间。

12、进一步，还包括动引弧板和静引弧板，所述动引弧板与静引弧板分别设置于入弧口的相对两侧，动引弧板的一端延伸至第一栅片组的第一首端，静引弧板的一端延伸至第二栅片组的第二首端。

13、进一步，在第二方向上，第一栅片组的第一首端高度小于等于第一栅片组的第一尾端高度，和/或，在第一方向上，第二栅片组的第二首端高度小于等于第二栅片组的第二尾端高度。

14、进一步，所述第一栅片组包括多个间隔排列的第一灭弧栅片，相邻两个第一灭弧栅片之间形成第一灭弧间隙，所述第一灭弧间隙与第二方向之间的夹角小于等于30°，所述第二栅片组包括多个间隔排列的第二灭弧栅片，相邻两个第二灭弧栅片之间形成第二灭弧间隙，所述第二灭弧间隙与第一方向之间的夹角小于等于30°。

15、进一步，至少有部分第一灭弧栅片和/或至少有部分第二灭弧栅片呈辐射状排列。

16、本实用新型还提供了一种断路器，包括触头机构，所述触头机构包括动触头组件和一对静触头组件，所述动触头组件转动设置于一对静触头组件之间，还包括如上所述的灭弧系统，所述灭弧系统包括两个灭弧室，两个灭弧室配合设置于动触头组件的两侧，在第二方向上，动触头组件的一个动接触部与一个静触头组件的静接触部间隔相对且对应设置于一个灭弧室的入弧口两侧。

17、优选的，所述静触头组件与第一栅片组在第二方向上间隔相对。

18、优选的，在第一方向上，静触头组件延伸至入弧口，且在第三方向上，静触头组件位于磁吹组件的导磁板的两个连接臂之间。

19、优选的，所述动触头组件转动设置于一对静触头组件之间，动触头组件包括一对动接触部，每个动接触部与一个静触头组件的静接触部在第二方向上间隔相对并在入弧口处接触或分离。

20、本实用新型的灭弧系统及断路器，在灭弧腔内设置两个相互垂直的第一栅片组和第二栅片组，使灭弧室在有限的空间内具备更多的灭弧栅片，同时，第一栅片组与第二栅片组的尾端相邻且串联，栅片系统远离入弧口的尾端串联，提高了栅片组的利用率，在入弧口配合设置磁吹组件，既加快了电弧进入灭弧腔的速度，快速进行回路限流，又可以冷却和拉长电弧，降低电弧的电导率，提升了灭弧栅片的利用率以及引弧、灭弧效果。

21、此外，两个栅片组的尾端通过引弧连接件串联，其中引弧连接件可以是间隔相对的第一引弧板和第二引弧板，也可以是一个第三引弧板，特别是第三引弧板的第一端靠近灭弧腔的排气口并开设有多个网孔，以便在引弧的同时能够更好地将高温气体排出至外界。

22、此外，通过改变每个栅片组中灭弧栅片的高度和/或排列方式，使两个栅片组结构多样，适用范围更广。

技术特征：

1.灭弧系统，包括灭弧室(1)，所述灭弧室(1)包括灭弧腔以及设置于灭弧腔内的第一栅片组(11)和第二栅片组(12)，所述第一栅片组(11)沿第一方向设置于灭弧腔的入弧口(101)与排气口(102)之间，第二栅片组(12)沿第二方向设置于远离入弧口(101)的一端，第一栅片组(11)的第一尾端与第二栅片组(12)的第二尾端相邻且串联，其特征在于：还包括磁吹组件(14)，所述磁吹组件(14)设置于入弧口(101)并在入弧口(101)形成第三方向的引弧磁场，第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的灭弧系统，其特征在于：所述磁吹组件(14)包括导磁板(141)和一对反射板(142)，所述导磁板(141)与第二栅片组(12)在第二方向上位于同一侧，一对导磁板(141)分别与导磁板(141)连接，在第三方向上，入弧口(101)位于一对反射板(142)之间。

3.根据权利要求2所述的灭弧系统，其特征在于：所述灭弧腔的排气口(102)与入弧口(101)之间形成相互连通的过渡区(104)和跑弧空间(103)，所述过渡区(104)由第二尾端与第一栅片组(11)之间的空间形成，跑弧空间(103)位于入弧口(101)与第二栅片组(12)面向入弧口(101)的一侧之间，所述过渡区(104)设置有引弧连接件或连接栅片组(10)，由引弧连接件或连接栅片组(10)将第一尾端与第二尾端串联。

4.根据权利要求3所述的灭弧系统，其特征在于：所述引弧连接件为第三引弧板(133)，所述第三引弧板(133)的第一端与第一尾端间隔相对，第三引弧板(133)的第二端与第二尾端间隔相对，且第三引弧板(133)的第二端与第二尾端之间的间距小于第三引弧板(133)的第二端与第一栅片组(11)之间的间距。

5.根据权利要求4所述的灭弧系统，其特征在于：所述第三引弧板(133)的第一端靠近灭弧腔的排气口(102)，且在第三引弧板(133)的第一端开设有多个网孔(1331)。

6.根据权利要求3所述的灭弧系统，其特征在于：所述引弧连接件为间隔设置的第一引弧板(131)和第二引弧板(132)，所述第一引弧板(131)的第一端与第一尾端间隔相对，第一引弧板(131)的中部沿第一栅片组(11)面向第二栅片组(12)的一侧设置，第二栅片组(12)的第一端与第二尾端间隔相对，第一引弧板(131)的第二端、第二引弧板(132)的第二端延伸至跑弧空间(103)内并间隔相对。

7.根据权利要求3所述的灭弧系统，其特征在于：所述连接栅片组(10)包括多个间隔设置的连接栅片，且多个连接栅片沿着连接在第一尾端与第二尾端之间的连接线间隔设置。

8.根据权利要求7所述的灭弧系统，其特征在于：所述第一栅片组(11)包括多个间隔排列的第一灭弧栅片，第二栅片组(12)包括多个间隔排列的第二灭弧栅片，所述连接栅片为第一灭弧栅片和/或第二灭弧栅片。

9.根据权利要求3所述的灭弧系统，其特征在于：还包括两个增磁产气组件(15)，在第三方向上，所述跑弧空间(103)位于两个增磁产气组件(15)之间。

10.根据权利要求1所述的灭弧系统，其特征在于：还包括动引弧板(161)和静引弧板(162)，所述动引弧板(161)与静引弧板(162)分别设置于入弧口(101)的相对两侧，动引弧板(161)的一端延伸至第一栅片组(11)的第一首端，静引弧板(162)的一端延伸至第二栅片组(12)的第二首端。

11.根据权利要求1所述的灭弧系统，其特征在于：在第二方向上，第一栅片组(11)的第一首端高度小于等于第一栅片组(11)的第一尾端高度，和/或，在第一方向上，第二栅片组(12)的第二首端高度小于等于第二栅片组(12)的第二尾端高度。

12.根据权利要求1-11任一项所述的灭弧系统，其特征在于：所述第一栅片组(11)包括多个间隔排列的第一灭弧栅片，相邻两个第一灭弧栅片之间形成第一灭弧间隙，所述第一灭弧间隙与第二方向之间的夹角小于等于30°，所述第二栅片组(12)包括多个间隔排列的第二灭弧栅片，相邻两个第二灭弧栅片之间形成第二灭弧间隙，所述第二灭弧间隙与第一方向之间的夹角小于等于30°。

13.根据权利要求12所述的灭弧系统，其特征在于：至少有部分第一灭弧栅片和/或至少有部分第二灭弧栅片呈辐射状排列。

14.断路器，包括触头机构，所述触头机构包括动触头组件(2)和一对静触头组件(3)，所述动触头组件(2)转动设置于一对静触头组件(3)之间，其特征在于:还包括如权利要求1-12任一项所述的灭弧系统，所述灭弧系统包括两个灭弧室(1)，两个灭弧室(1)配合设置于动触头组件(2)的两侧，在第二方向上，动触头组件(2)的一个动接触部与一个静触头组件(3)的静接触部间隔相对且对应设置于一个灭弧室(1)的入弧口(101)两侧。

15.根据权利要求14所述的断路器，其特征在于：所述静触头组件(3)与第一栅片组(11)在第二方向上间隔相对。

16.根据权利要求15所述的断路器，其特征在于：在第一方向上，静触头组件(3)延伸至入弧口(101)，且在第三方向上，静触头组件(3)位于磁吹组件(14)的导磁板(141)的两个连接臂之间。

技术总结
灭弧系统及断路器，灭弧系统的灭弧室包括灭弧腔、第一栅片组和第二栅片组，所述第一栅片组沿第一方向设置于灭弧腔的入弧口与排气口之间，第二栅片组沿第二方向设置于远离入弧口的一端，第一栅片组的第一尾端与第二栅片组的第二尾端相邻且串联，还包括磁吹组件，所述磁吹组件设置于入弧口并在入弧口形成第三方向的引弧磁场，第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直。本技术在灭弧腔内设置两个相互垂直的第一栅片组和第二栅片组，使灭弧室内具备更多的灭弧栅片，同时，第一栅片组与第二栅片组的尾端相邻且串联，在入弧口配合设置磁吹组件，既加快了电弧进入灭弧腔的速度，又降低电弧的电导率，提升了灭弧栅片的利用率以及引弧、灭弧效果。

技术研发人员：张瑞杰,李志强,徐永富,敖登贵,陆登宇,李宏德,熊文,冯光耀
受保护的技术使用者：上海正泰智能科技有限公司
技术研发日：20230616
技术公布日：2024/1/15