[发明专利]电气开关装置中用于灭弧的灭弧室配置

说明书

技术领域

本发明涉及电气开关装置。尤其特别地本发明涉及电气开关装置中用于灭弧的灭弧室配置。

背景技术

传统的断路器由绝缘材料制成的壳体和盖体组成，分离的触头对设置在壳体、盖体和灭弧装置俗称为灭弧室内。断路器中的电弧的通断和运动由电流强度、来自灭弧室的电磁以及灭弧室中的气动过程决定。

灭弧室由栅片堆叠组成，栅片由磁性材料制作而成，以吸收、分裂以及冷却电弧。栅片堆叠受限于两块金属板之间，两块金属板称为保护层，由电气绝缘材料制成。栅片的作用在于将电弧分裂成长度接近相等的多个串联电弧，在电流归零后，这将会引起较高的电弧电压以及明显较大的介电强度。

本发明相关领域的某些现有技术如下：

US4375021提供了一种包括灭弧室的快速灭弧器件。灭弧室包括大量几乎平行的栅片，每一栅片具有薄磁导，以及包括弯折成U型的电气导电板，U型弧线面向断路器触头，两个臂被薄的绝缘片隔离。为了促进灭弧室的灭弧以及加快断路器触头的分离，断路器触头两侧有磁性组件，磁性组件包括平行的间隔的呈圆柱形的铁磁板，绝缘材料嵌入其中。圆柱可与偏转线圈磁性耦合以形成密封槽，断路器的活动触头在密封槽中移动。

US2009255904提供了用于电气开关的电弧分裂配置，包括至少两个平行设置的由铁磁材料组成的电弧分裂器，其中，至少两个电弧分裂器中的每一分裂器具有形成于狭窄面的边缘上的V型开口，形成灭弧的进入区域，以及具有绝缘材料，至少一部分涂覆于分裂器的至少一侧，其中，至少一侧包括位于进入区域后面的面向电弧运动方向的区域。这个区域被绝缘材料包围，区域本身是无绝缘材料的。服务交换设备包括至少一个电弧分裂装置。

传统的栅片结构(单一金属板)中，弧根形成于栅片的两侧。本发明的栅片组件结构(夹持于两个金属板之间的烧蚀材料)中，弧根仅形成于金属板的一侧，从而对栅片组件的侵蚀较小，因此确保了在后续短路故障中可较快地灭弧。

当前发明以使得烧蚀材料释放的阴电性气体吸收来自电弧的带电粒子这样一种方式利用靠近电弧区域的烧蚀材料(产气材料)，因此降低了电弧区域的离子强度，增强了该区域的介质强度。随着电弧区域的介质强度的增强，灭弧加快。

传统的灭弧室组件中，在栅片堆叠的端部或者几乎在栅片堆叠的侧边缘，电弧可闪光或可再击穿，因此防止电弧电压增加和正确短路的断开。传统的灭弧室组件中，断弧过程中，熔料沉积在栅片的侧边缘，通过连接栅片以及在侧边缘弥补栅片间的缝隙来形成电流路径。由于熔料形成的电流路径降低了灭弧的有效性，引起闪弧或再击穿。本发明的栅片组件结构中，栅片的一角具有倒角侧面。熔料沉积在栅片的端部，形成相邻的栅片之间的导电桥。本发明的结构中，两个相邻边缘之间的缝隙是传统的灭弧室中两个栅片之间的缝隙的两倍。因此出现闪弧、再击穿的可能性最小化。同时倒角侧面产生驱使电弧进入灭弧室的高磁场，倒角侧面交替排列，因此大幅度地拉长了电弧。

考虑到现有技术的上述缺陷，本发明的发明人设计了本发明的栅片组件，与贯穿栅片的压降依赖栅片的厚度和应用于栅片的材料的传统的栅片(单独的金属板结构)相比，由于使用烧蚀材料和贯穿栅片组件的压降较大，以及由于电流路径的长度的增加，本发明的栅片组件可使得介质强度较快增强。本发明与电气开关装置，例如断路器、机动断路器或接触器的灭弧室中使用的栅片的排列相关。栅片组成堆叠组件，烧蚀材料夹持于两个电气连接的金属板之间。

发明目的

本发明的基本目的在于克服现有技术的缺陷。

本发明的另一目的在于提供电气开关装置中用于灭弧的灭弧室配置。

本发明的另一目的在于快速灭弧。

本发明的另一目的在于烧蚀材料的最佳利用。

本发明的另一目的还在于使出现闪光或再击穿的可能性最小化。

通过下面结合附图的详细描述，本发明这些和其他优点将变得显而易见。

发明内容

下面介绍本发明的简单概要，以提供对本发明某些方面的基本理解。概要不是本发明的延伸概括。概要不是为了确定本发明的关键元素，或者描述本发明的范围。概要唯一的目的在于介绍本发明的某些概念，作为一种简化形式，是之后出现的本发明的更详细的描述的前述。

本发明提供电气开关装置中用于灭弧的灭弧室配置。