一种具有较大熄弧能力的塑壳式断路器的制作方法

1.本发明涉及开关技术领域，尤其是一种塑壳断路器。


背景技术：

2.塑料外壳式断路器（mccb）是工业与民用低压配电设备中的重要电器元件，多作为低压配电系统的支路开关来使用，在配电线路发生过载或短路的故障时进行保护。随着光伏发电等新能源产业的发展，大量直流供电线路开始普及，其电路的短路故障保护仍然是目前行业内的技术难点，特别是目前应用最广泛的直流1500伏及以下的短路电流短飞弧分断技术，是目前断路器产品的技术瓶颈。近年来行业上也出现了与之相对应的产品，但由于其结构复杂，成本高昂，技术性能仅仅是相对有所提高。
3.在用电设备发生短路事故时，断路器分断短路电流，其动、静触头之间会产生能量很大的等离子体电弧，断路器需要将电弧熄灭才能顺利完成分断短路电流的任务。直流短路电流分断时，由于没有过零点，分断短路电流相对于交流更为困难。断路器的短路灭弧性能通常取决于断路器灭弧室的容量大小，而灭弧室的容量一般与体积和其中的灭弧栅片数量成正比，大容量的灭弧室其灭弧性能较高。
4.另外，在断路器分断短路电流时，部分残余电弧会通过断路器上端的喷弧窗口喷出，喷出的电弧也具有一定能量，如果喷弧过长，会对其上端的配电线路或电器元件产生损坏，这种后果显然是产品设计者不愿意看到的。
5.中国专利数据库中一项申请号为cn201420123527.9、名称为“断路器灭弧室及具有该断路器灭弧室的断路器”的一项专利提供了一项解决方案，包括一灭弧室，该灭弧室包括多个平行且间隔设置的灭弧栅片、两平行且间隔设置的灭弧栅片安装板，灭弧栅片固定在两灭弧栅片安装板之间，灭弧栅片的中部设有避让所述断路器动触头移动的避让槽，断路器的静触头全部或部分位于所述避让槽内；灭弧栅片在避让槽的两侧分别开设有插槽。
6.该专利使用产气材料在合闸的过程中产生气体，加速电弧离子的复合，使电弧的熄灭，但该断路器仅能熄灭内部电弧，且无法长时间产气因此有一定的时效性，也无法有效的对残余的外溢电弧起到作用，因此业内亟需一种既能提高灭弧性能，又能消弭残余电弧的塑壳式断路器。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于针对现有技术的弊端，提供一种具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，本发明具有提高塑壳断路器分断短路电流能力的大容量灭弧室结构。改进断路器的结构设计，扩大了灭弧室部分的空间，达到增加灭弧室安装容量，从而提高直流短路电流分断能力的目的。
8.本发明所述问题是通过下述技术方案实现的：一种具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，包括断路器本体、外壳和壳盖，所述壳盖的截面形状为左高右低，其与外壳合体后，左侧部分高度不高于手柄的高度，左侧高出部分
的下方为灭弧室；在所述灭弧室的左上方设置复合喷弧窗结构，所述复合喷弧窗包括板式喷弧片、异型喷弧片和异型熄弧丝网，所述异型喷弧片和异型熄弧丝网的截面形状为倒置的l形，板式喷弧片、异型喷弧片和异型熄弧丝网叠置成一体构成复合喷弧窗固定在喷弧口上，并同时将灭弧室的左侧方和左上方覆盖。
9.上述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，所述异型熄弧丝网为多层金属丝网结构，金属丝网的目数为14-22目，金属丝的直径为0.5-0.8毫米。
10.上述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，所述板式喷弧片和异型喷弧片上均布多个喷弧孔。
11.上述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，所述复合喷弧窗覆盖灭弧室左上方的水平部分，所述异形喷弧片的长度为其水平方向的投影能够覆盖住灭弧栅片。
12.上述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，在灭弧室的右上方增设引弧片；所述引弧片为异型金属片，引弧片自灭弧室上方的壳盖的右侧起始、沿其右侧壁延伸至动触头的上方，引弧片的形状与壳盖内壁形状相贴合。
13.上述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，所述引弧片左侧的起始端与复合喷弧窗搭接。
有益效果
14.本发明设计突破原有断路器的传统外形，改进其外壳形状设计及内部排列，增加了灭弧室部分的安装空间，从而可以加大灭弧室尺寸，达到增加容量，提高直流短路电流分断能力的目的。并在断路器内增设复合喷弧窗结构，将两种不同样式的喷弧窗及铁丝网进行组合，这样可以在线路出现短路故障、断路器分断短路电流时，能有效阻碍、消耗、冷却电弧能量和限制飞弧距离距离。在灭弧室右上方增设引弧片，能够及时有效的吸引电弧快速进入灭弧室，快速熄灭电弧。复合喷弧窗可以消除残余的外溢电弧，防止对其他的配电线路或电气元件造成损坏。
附图说明
15.图1是的断路器分闸状态下本发明的结构示意图；图2是本发明复合喷弧窗结构示意图；图3是本发明的结构左侧面示意图；图4是板式喷弧片示意图；图5是异形喷弧片主视图；图6是异形喷弧片俯视图：图7是壳盖的示意图。
16.图中各标号清单为：1、外壳；2、壳盖；3、大容量灭弧室；3-1、灭弧栅片；4、动触头；5、静触头；6、复合喷弧窗；6-1、板式喷弧片；6-2异形喷弧片；6-3、铁丝网；7、手柄；8、引弧片。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明作进一步详述。
18.参看图1-图7，本发明包括断路器本体、外壳1和壳盖2，壳盖2的截面形状为左高右低，其与外壳1合体后构成左高右低的腔体，左侧高度不高于手柄7高度，左侧高出部分的下方为灭弧室3；在灭弧室3的左上方设置复合喷弧窗6结构，复合喷弧窗6结构包括板式喷弧片6-1、异形喷弧片6-2和异形2和异型熄弧丝网6-3，异型喷弧片6-2和异型熄弧丝网6-3的截面形状为倒置的l形，板式喷弧片6-1、异型喷弧片6-2和异型熄弧丝网6-3叠置成一体构成复合喷弧窗6，固定在喷弧口上，并同时将灭弧室3的左侧方和左上方覆盖。由于复合灭弧窗6对短路电流能量的消纳作用，使得电弧经灭弧室3冷却和去离子减弱后，喷出断路器外的电弧更为减弱，喷弧距离大为减小。异型喷弧片6-2的长度为其水平方向的投影能够完全覆盖住灭弧栅片3-1。由于更改了灭弧室3内部排列及容量大小使灭弧室3灭弧容量增加50%~100%以上。且该发明可作为交直流两用断路器。
19.异型熄弧丝网6-3为多层金属丝网结构，金属丝网的目数为14-22目，金属丝的直径为0.5-0.8毫米。
20.板式喷弧片6-1和异型喷弧片6-2上均布多个喷弧孔。复合喷弧窗6覆盖灭弧室3左上方的水平部分，异形喷弧片6-2的长度为其水平方向的投影能够覆盖住灭弧栅片3-1。
21.在灭弧室3的右上方增设引弧片8；引弧片8为异型金属片，引弧片8自灭弧室上方的壳盖2的右侧起始、沿其右侧壁延伸至动触头4的上方，引弧片8的形状与壳盖2内壁形状相贴合。引弧片8左侧的起始端与复合喷弧窗6搭接，能够及时有效的吸引电弧快速进入灭弧室3，快速熄灭电弧。复合喷弧窗6将灭弧室3左侧和上方完整覆盖，复合喷弧窗6可以消除残余的外溢电弧，防止对其他的配电线路或电气元件造成损坏。由于灭弧窗面积增大约50%~100%，断路器喷弧口增大，减小了断路器腔内的压力，有利于增加复合喷弧窗6的喷弧面积和容积，进而增大对短路电流能量的消纳效果。
22.在断路器分断短路电流时，动、静触头间的电弧通过引弧片8及其它相关技术手段使其进入灭弧室3，电弧能量首先在灭弧室3内通过灭弧栅片3-1的分割冷却和去游离后大为减弱，再通过安装在壳盖2上的复合喷弧窗6向外喷出。
23.通过灭弧室3的电弧依次经过复合喷弧窗6的异形喷弧片6-2、异形熄弧丝网6-3及板式喷弧片6-1的阻碍和冷却，其能量会进一步减小，从而限制并减小了飞弧距离，达到预期目的。

技术特征：
1.一种具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，包括断路器本体、外壳（1）和壳盖（2），其特征是：所述壳盖（2）的截面形状为左高右低，其与外壳（1）合体后，左侧部分高度不高于手柄（7）高度，左侧高出部分的下方为灭弧室（3）；在所述灭弧室（3）的左上方设置复合喷弧窗（6）结构，所述复合喷弧窗（6）包括板式喷弧片（6-1）、异型喷弧片（6-2）和异型熄弧丝网（6-3），所述异型喷弧片（6-2）和异型熄弧丝网（6-3）的截面形状为倒置的l形，板式喷弧片（6-1）、异型喷弧片（6-2）和异型熄弧丝网（6-3）叠置成一体构成复合喷弧窗（6）固定在喷弧口上，并同时将灭弧室（3）的左侧方和左上方覆盖。2.根据权利要求1所述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，其特征是：所述异型熄弧丝网（6-3）为多层金属丝网结构，金属丝网的目数为14-22目，金属丝的直径为0.5-0.8毫米。3.根据权利要求1所述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，其特征是：所述板式喷弧片（6-1）和异型喷弧片（6-2）上均布多个喷弧孔。4.根据权利要求1所述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，其特征是：所述复合喷弧窗（6）覆盖灭弧室（3）左上方的水平部分，所述异形喷弧片（6-2）的长度为其水平方向的投影能够覆盖住灭弧栅片（3-1）。5.根据权利要求1所述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，其特征是：在灭弧室（3）的右上方增设引弧片（8）；所述引弧片（8）为异型金属片，引弧片（8）自灭弧室上方的壳盖（2）的右侧起始、沿其右侧壁延伸至动触头（4）的上方，引弧片（8）的形状与壳盖（2）内壁形状相贴合。6.根据权利要求5所述的具有较大熄弧能力的塑壳式断路器，其特征是：所述引弧片（8）左侧的起始端与复合喷弧窗（6）搭接。

技术总结
本发明包括断路器本体、外壳和壳盖，壳盖的截面形状为左高右低，其与外壳合体后，左侧部分高度不高于手柄的高度，左侧高出部分的下方为灭弧室；在灭弧室的左上方设置复合喷弧窗结构，复合喷弧窗包括板式喷弧片、异型喷弧片和异型熄弧丝网，异型喷弧片和异型熄弧丝网的截面形状为倒置的L形，板式喷弧片、异型喷弧片和异型熄弧丝网叠置成一体构成复合喷弧窗固定在喷弧口上。本发明改进断路器原有外壳形状设计，增加了灭弧室的空间，达到增加容量提高直流短路电流分断能力的目的。在断路器内增设复合喷弧窗，将多种样式的喷弧窗及铁丝网进行组合，在线路出现短路故障、断路器分断短路电流时，能有效阻碍消耗冷却电弧能量和限制飞弧距离。距离。距离。


技术研发人员：张信明 孟磊 李世超 朱华争 冯超
受保护的技术使用者：河北宝凯电气股份有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/9/14