具有强制隔弧装置的断路器

摘要

本发明涉及一种具有强制隔弧装置的断路器，包括外壳、动触头、静触头，其中：所述外壳内装有采用绝缘材料由左力臂、右力臂和支点构成的杠杆；在动触头与静触头分离的过程中，所述杠杆的左力臂可因右力臂被动触头向右推动而插入动触头与静触头之间的间隙中；在动触头与静触头闭合过程中，所述杠杆的左力臂可被动触头向左推动而退出动触头与静触头之间的间隙。本发明结构简单、动作可靠，可在动、静触头分断时迅速将电弧隔断，提高电弧电压，大幅提高断路器的分断能力和限流能力，扩大断路器的应用范围，实现可逆保护。

权利要求

1.一种具有强制隔弧装置的断路器，包括外壳、动触头、静触头，其特征在于：所述外壳内装有采用绝缘材料由左力臂、右力臂和支点构成的杠杆；

在动触头与静触头分离的过程中，所述杠杆的左力臂可因右力臂被动触头向右推动而插入动触头与静触头之间的间隙中；

在动触头与静触头闭合过程中，所述杠杆的左力臂可被动触头向左推动而退出动触头与静触头之间的间隙。

2.如权利要求1所述的具有强制隔弧装置的断路器，其特征在于：所述左力臂和右力臂之间的夹角小于180度。

3.如权利要求1或2所述的具有强制隔弧装置的断路器，其特征在于：所述杠杆经其支点活动地与外壳或外壳内的其它部件连接。

4.如权利要求3所述的具有强制隔弧装置的断路器，其特征在于：所述支点是设置在杠杆底部的轴孔。

5.如权利要求3所述的具有强制隔弧装置的断路器，其特征在于：所述支点是设置在杠杆的前后侧面的一对凸起或凹坑。

说明书

具有强制隔弧装置的断路器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有强制隔弧装置的断路器。

背景技术

[0002] 为了保护用户自身用电安全，通常在供电系统中均会安装断路器作为保护电器，随着电力工业和用电水平的不断提高，对断路器的性能、质量、品种等要求也越来越高，现实迫切要求开发小型化、高分断能力的断路器。众所周知，在断路器分断的过程中，动触头与静触头之间会产生电弧，由于电弧具有导电性能，若不能及时熄灭，将会直接影响断路器的分断能力和限流性能。因此，为了提高断路器的分断能力和限流能力，应在断路器产生电弧后使电弧迅速熄灭。

[0003] 现有的断路器灭弧系统一般都采用栅片短弧原理，依靠触头导电回路产生的磁场驱使电弧进入灭弧室，进而熄灭电弧。但是常规的栅片式灭弧室很难使得电弧及时熄灭，各厂家也在不断地改进灭弧方法，提高分断能力，如采用的气吹灭弧的方法，一方面有利于冷却电弧，另一方面依靠气流驱使电弧进入栅片；对于直流灭弧系统，有些厂家采用磁铁将电弧引入灭弧室熄灭，以解决电弧在触头间难以截断熄灭的问题。上述灭弧方法的改进，虽然可以提高灭弧效果，在一定程度上提高断路器的分断能力，但是仍不能起到在断路器分断时迅速分断并熄灭电弧的作用，因而直接影响断路器的分断能力；同时，直流灭弧系统中采用磁铁引弧的方法会限制其应用范围，即接线方式受限，无法实现可逆保护。所谓可逆保护，对于直流系统是指无论是正向和反向故障电流均可实现可靠保护。

[0004] 断路器的动、静触头分断时会在两触头间产生电弧，从出现短路电流至电弧熄灭一般来讲包括四个阶段，即机构动作时间、电弧停滞时间、电弧运动时间与电弧熄灭时间。在第一个阶段，触头两端的电弧电压为零，第二阶段电弧电压变化不大，在第三阶段电弧拉长，电弧离开触头通过弧角进入灭弧栅片，这一阶段电弧电压快速增大。在第四阶段电弧进入栅片，电弧电压达到最大值，且大于电源电压瞬时值时，电流被强制减小，进而电弧熄灭。
电弧电压大小及上升速度是决定能否快速熄灭电弧的关键，一般来讲电弧电压包括电弧阴极压降、阳极压降和弧柱压降，且与电弧电阻大小成正比。因此，可通过提高电弧电阻的方法提高电弧电压，最终将电弧熄灭。

发明内容

[0005] 基于上述，本发明的目的是提供一种结构简单、动作可靠的具有强制隔弧装置的断路器，它能够在动、静触头分断时迅速隔断电弧，提高弧电阻，显著提高断路器的分断能力；同时能够实现可逆保护，扩大断路器的应用范围。

[0006] 本发明采用的解决方案是：

[0007] 一种具有强制隔弧装置的断路器，包括外壳、动触头、静触头，其中：

[0008] 所述外壳内装有采用绝缘材料由左力臂、右力臂和支点构成的杠杆；在动触头与静触头分离的过程中，所述杠杆的左力臂可因右力臂被动触头向右推动而插入动触头与静触头之间的间隙中；在动触头与静触头闭合过程中，所述杠杆的左力臂可被动触头向左推动而退出动触头与静触头之间的间隙。

[0009] 进一步地：

[0010] 所述左力臂和右力臂之间的夹角小于180度。

[0011] 所述杠杆经其支点活动地与外壳或外壳内的其它部件连接。

[0012] 所述支点是设置在杠杆底部的轴孔，或是设置在杠杆的前后侧面的一对凸起或凹坑。

[0013] 当动触头对静触头做断开运动并产生间隙时，杠杆的右力臂在动触头的驱使下向下摆动，使得左力臂翘起并插入到动、静触头之间的间隙中，从而起到强制隔断电弧的作用，提高断路器的分断能力。当动触头对静触头做闭合运动时，杠杆的左力臂在动触头的驱使下向下摆动，从动、静触头之间的间隙中退出，杠杆的右力臂则翘起，从而不影响电路的接通。

[0014] 本发明结构简单、动作可靠，可在动、静触头分断时迅速将电弧隔断，提高电弧电压，大幅提高断路器的分断能力和限流能力，扩大断路器的应用范围，实现可逆保护。

附图说明

[0015] 图1为强制隔弧装置的结构示意图；

[0016] 图2为强制隔弧装置应用于双断点断路器中的示意图；

[0017] 图3为强制隔弧装置插入动静触头之间的间隙中的示意图；

[0018] 图4为强制隔弧装置退出动静触头之间的间隙的示意图。

具体实施方式

[0019] 本发明涉及一种具有强制隔弧装置的断路器，该断路器包括外壳、手柄、进线端、磁脱扣器、热脱扣器、动触头、静触头、隔弧件、强制隔弧装置、灭弧室、引弧片、出线端。其中除隔弧件与强制隔弧装置外，其他零件与常规的断路器类似，在此不再描述，仅描述断路器的强制隔弧装置部分。其中：

[0020] 如图1所示，该强制隔弧装置2为采用绝缘材料由左力臂、右力臂和支点构成的杠杆，左力臂和右力臂之间的夹角小于180度。

[0021] 该强制隔弧装置装在断路器外壳内，经其杠杆的支点活动地与外壳或外壳内的其它部件连接。

[0022] 在图2所示的本发明的一个应用实例中，断路器为双断点断路器，其两组触头间夹置一个隔弧件1，隔弧件1上活动地连接两个强制隔弧装置2，隔弧件1和强制隔弧装置2均用绝缘材料制成。

[0023] 下面说明作用原理。

[0024] 请参阅图3，在动触头6与静触头5分离的过程中，当动触头6对静触头5做断开运动并产生间隙时，杠杆的右力臂在动触头6的驱使下向下摆动，使得左力臂翘起并插入到动、静触头之间的间隙中，将大部分电弧迅速隔断，使得静触头部分的电弧沿着上弧角向灭弧室方向运动，动触头部分的电弧沿着下弧角也向着灭弧室方向运动，进而被灭弧室熄灭；剩余的少量电弧被强制隔弧装置2强制拉长，电弧电阻被迅速提高，进而电弧电压迅速增大，大幅减小了电弧被熄灭的时间，从而显著提高了断路器的分断能力和限流能力。

[0025] 请参阅图4，在动触头6与静触头5闭合的过程中，杠杆的左力臂在动触头6的驱使下向下摆动，从动、静触头之间的间隙中退出，杠杆的右力臂则翘起，从而不影响电路的接通。

[0026] 本实施例中，强制隔弧装置2的杠杆的支点是设置在杠杆底部的轴孔3，轴孔3通过一个轴与隔弧件1活动连接。此外，杠杆的支点也可以是设置在杠杆的前后侧面的一对凸起或凹坑。杠杆的支点活动地与外壳或外壳内的其它部件连接，只要能够实现摆动或转动即可。