用于空气断路器的灭弧室及其灭弧方法技术

本发明专利技术涉及一种用于空气断路器的灭弧室，及其该灭弧室使用的灭弧方法，其技术方案为：一种用于空气断路器的灭弧室，包括第一栅片支撑板、第二栅片支撑板、导弧片、和间隔排列的多个灭弧栅片，其中，所述第一栅片支撑板与所述第二栅片支撑板分别具有彼此垂直的前壁和侧壁，该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板的前壁彼此形成间隙配合，其中，在该第一栅片支撑板和第二栅片支撑板的前壁的面对该半封闭空间的内表面附近设置有气流通道，并且相应地在该导弧片设置有与该气流通道相连通的开口。本发明专利技术提供的灭弧室可以达到与现有技术的灭弧室相同甚至更好的灭弧效果，同时还减少了灭弧室的组成构件，提高了生产效率，节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于空气断路器的灭弧室，及其该灭弧室使用的灭弧方法。
技术介绍
空气断路器是用于接通和分断电流并在过电流的情况下对线路和设备提供保护的一种低压电器，灭弧室是空气断路器的一个非常重要的部件，承担它在分断短路电流时的灭弧功能。图1所示为现有结构空气断路器的灭弧室的外形，图2为该灭弧室的分解视图。它由前后灭弧栅片支持板1、2、灭弧栅片3、导弧片4、粗滤片5、细滤片6、盖板7组成。在断路器分断试验时，由电弧产生的高温高压的金属电离气体经过二层粗过滤片5后进入由多层不锈钢滤网组成的细滤片6，最后从盖板7的方孔中跑出。由于电离气体经过细滤片时被冷却、过滤，从而使最终从盖板中流出的气体成为不含金属蒸汽的气体，实现零飞弧。然而，该灭弧室细滤片的生产工艺复杂、耗材多、制造成本高。因此有需要提供一种结构简单、生产工艺简单、耗材少、制造成本低的用于空气断路器的灭弧室，且该灭弧室能够达到与现有技术的灭弧室同样甚至更好的灭弧性能。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于空气断路器的灭弧室，其简化了现有技术中的灭弧室的结构，不使用细滤片，因此，降低了成本，提高了生产效率，同时顺应地降低了使用本专利技术的灭弧室的空气断路器的生产成本，提高产品竞争力。本专利技术的灭弧室的技术方案为:一种用于空气断路器的灭弧室，包括第一栅片支撑板、第二栅片支撑板、导弧片、和间隔排列的多个灭弧栅片，其中，所述第一栅片支撑板与所述第二栅片支撑板分别具有彼此垂直的前壁和侧壁，该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板的前壁彼此形成间隙配合，且与该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板的该侧壁形成一个半封闭空间，该灭弧栅片定位在该半封闭空间内，并且在该多个灭弧栅片之下间隔开地设置有导弧片，其中，在该第一栅片支撑板和第二栅片支撑板的前壁的面对该半封闭空间的内表面附近设置有气流通道，并且相应地在该导弧片设置有与该气流通道相连通的开口，以使得该灭弧室内的气体可以经该通道和开口排出到灭弧室的外侧。本专利技术中使用的术语“内表面”均指面向半封闭空间内部的表面。该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板在该内表面上设置有多个间隔排列且彼此相对的L形柱状凸起，该第一栅片支撑板上的该柱状凸起和该第二栅片支撑板上的该柱状凸起彼此拼合，而构成该通道。该种构型的灭弧室相对现有技术的灭弧室，在结构上减少了粗滤片和细滤片，在导弧片上增加了开口，在第一栅片支撑板和第二栅片支撑板的前壁下方增加了通道，其简化了现有技术的灭弧室的结构，减少了耗材，且开口和通道的生产工艺简单，因此，提高了生产效率且降低了成本。该种构型的灭弧室的原理是，电弧从断路器中进入灭弧室内部，电弧的一端在导弧片的尾段的自由端，另一端在距离导弧片上端开口最远端的灭弧栅片底端上，电弧的电流产生电磁场，该磁场作用于电弧，将电弧沿着灭弧栅片向着栅片支撑板(即第一栅片支撑板及第二栅片支撑板)的顶部拉长，电弧的曲率半径变小，同时，随着电弧在灭弧室中的运动，灭弧室中的空气被加热，灭弧室中气体压力增大，受热后的电离气体，通过柱状凸起形成的通道流动，并在流动过程中，一小部分气体从第一栅片支撑板和第二栅片支撑板前壁之间接触间隙过滤后排出灭弧室而直接排放到断路器外部的空气中，剩余的大部分受热电离气体通过通道后，从导弧片上的开口排到灭弧室外部而排入到断路器的壳体中，其中的大部分通过灭弧室与断路器之间的间隙排出到断路器外，剩余部分则仍留在断路器内部。在电离气体从灭弧室排到断路器内部的过程中，由于气体的拉动作用，此时有可能将本身已经显著拉长的电弧拉断并导致其熄灭。同时，因为一部分灭弧室内的气体从前壁的间隙排出，灭弧室内的气体压力减小，因此，从灭弧室的导弧片的开口排出而仍保留在断路器内部的电离气体又从灭弧室后部再一次进入灭弧室，电离气体再次进行上述循环并将有可能还未熄灭的电弧拉断，并且循环后排出的气体的金属含量被进一步减小。本专利技术灭弧室的构型使得电离气体的气体通道的长度增加，增加了电离气体的冷却时间，从而使气体流出灭弧室排到断路器外部时为不含金属蒸汽的气体，实现了零飞弧。本专利技术的通道的尺寸可以根据需要进行调节，以满足适用本专利技术的不同情况下所需要的不同气体压力。进一步的，该通道是由在该灭弧栅片中靠近该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板上的前壁的端部上形成的凹陷构成的。进一步的，在该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板的前壁的配合端部中分别设置有凸筋和凹槽，该凸筋和该凹槽相互配合，且在二者之间留有间隙。该凸筋和凹槽的配合可以进一步延长电离气体的流通通道，使得排出到空气中的气体中的金属离子进一步减少。且该凸筋和凹槽的尺寸可以根据需要设置以控制灭弧室内的气体压力。进一步的，该灭弧室包括盖板，该盖板紧固到在该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板的前壁外侧上，以将该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板固定在一起。但是也可以由其它可以固定两个栅片支持板的方式实现。进一步的，该柱状凸起的截面形状为矩形，该多个截面为矩形的柱状凸起形成用于电离气体的导向矩形阵列柱。进一步的，该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板的侧壁在彼此相对的内表面上分别具有相互对应的多个凹槽，在该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板组装到一起之后，该灭弧栅片分别插入在多个该凹槽中，借由该凹槽定位。进一步的，该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板的侧壁在彼此相对的内表面上、与该凹槽间隔开的位置处还形成有用于接收并固定该导弧片的凹槽。进一步的，该导弧片为矩形板状结构件，该矩形板状件经两次同方向弯折而形成为二段。进一步的，该用于接收并固定导弧片的凹槽具有与该导弧片的侧边相对应的弯折形状。进一步的，该导弧片在其靠近该第一栅片支撑板和该第二栅片支撑板的前壁的一段内形成有该开口。进一步的，该开口为半圆形。进一步的，该第一栅片支撑板与该第二栅片支撑板上的柱状凸起分别为5根。进一步的，该灭弧栅片为11片。该灭弧室的装配方式为将灭弧栅片及导弧片放入第一栅片支撑板与第二栅片支撑板中后，用螺钉将两块盖板分别与支持板固定后便完成灭弧室的组装。本专利技术通过优化导弧片上的开口的尺寸及柱状凸起的尺寸来调整短路时灭弧室内腔的气体压力，使电弧迅速地进入栅片，实现灭弧。同时二个支持板中间的间隙控制与气体流出的速度有关，通过优化使其达到既能保证灭弧室内气体压力，又能使流出的气体不含有金属蒸汽，实现零飞弧。本专利技术还涉及该灭弧室的灭弧方法。一种用于空气断路器的灭弧室的灭弧方法，包括:第一步骤:电弧在电磁力的作用下进入灭弧室；第二步骤:经电弧加热后的空气及金属蒸汽等灭弧室废气朝向并然后沿着构成灭弧室的前壁流动；第三步骤:在灭弧室废气沿着所述灭弧室的前壁流动的过程中，一部分通过前壁内的间隙的过滤后排出，而剩余部分通过导弧片上的开口排出到灭弧室之外，而进入到空气断路器中；排出到灭弧室外的一部分气体通过灭弧室前壁与断路器之间的间隙排出到断路器外；以及第四步骤:将从导弧片开口排出的剩余部分的灭弧室废气再次引入灭弧室。优选的是，在第四步骤再次引入到灭弧室内的灭弧室废气再次进行所述第二步骤、第三步骤和第四步骤循环，直到灭弧室废气完全排出。经过该种灭弧方法，电弧容易被拉长，拉长后的电弧易于熄灭，且电离气体再次进入灭弧室循环可以进一步减少电离气体中的金属离子，使排到空气中的金属离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于空气断路器的灭弧室，包括第一栅片支撑板(8)、第二栅片支撑板(9)、导弧片(4)、和间隔排列的多个灭弧栅片(3)，其中，所述第一栅片支撑板(8)与所述第二栅片支撑板(9)分别具有彼此垂直的前壁(22、23)和侧壁(24)，所述第一栅片支撑板(8)和所述第二栅片支撑板(9)的前壁(22、23)彼此形成间隙配合，且与所述第一栅片支撑板(8)和所述第二栅片支撑板(9)的所述侧壁(24)形成一个半封闭空间，所述灭弧栅片(3)定位在该半封闭空间内，并且在所述多个灭弧栅片(3)之下间隔开地设置有导弧片(4)，其特征在于，在所述第一栅片支撑板(8)和第二栅片支撑板(9)的前壁(22、23)的面对所述半封闭空间的内表面附近设置有气流通道(10)，并且相应地在所述导弧片(4)设置有与该气流通道相连通的开口(25)，以使得所述灭弧室内的气体可以经所述通道(10)和开口(25)排出到灭弧室的外侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马克理瓦，让保罗弗兰，理查德瓦谢，梁启明，尹焱，徐敏，蒋武松，刘振忠，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：