[实用新型]一种具有隔弧件的电器装置

说明书

技术领域

本实用新型属于隔弧装置，特别是涉及一种具有隔弧件的电器装置。

背景技术

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，实际电力系统中对于小型化、高分断能力的断路器的需求越来越迫切。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限流能力并降低分断能力，进而影响断路器的使用寿命。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。

现有的断路器灭弧系统一般均采用栅片短弧原理，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需在电弧由动静触头之间运动进入灭弧室之后才能起到灭弧作用，对于电弧由动静触头处到灭弧室的运动速度无作用，因此很难使得电弧及时熄灭，各厂家也在不断地改进灭弧方法，提高断路器的分断能力，如采用气吹灭弧的方法，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，虽然可以加快电弧进入灭弧室的速度，在一定程度上提高断路器的分断能力，但是由于在壳体内部增加了磁铁，使断路器结构复杂化，增加了断路器体积；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。

众所周知，断路器分断时会在动、静触头间产生电弧，一般来讲从出现短路电流至电弧熄灭包括四个阶段，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。

专利201020160891.4《小型断路器》中公开了一种带有自动隔弧片的小型断路器，其自动隔弧片底部的一端固定在断路器通断时动触头行程范围下方，且旋转的支点离动触头前面有一预设距离H1，自动隔弧片底部的另一端延伸至动触头与静触头接触面上方靠近动触头处，且断路器闭合时与动静触头的前面有一预设距离H2。同时通过实用新型内容可看出本专利自动隔弧片在装置4和6驱动的驱动下由动触头的前面插入或退出动静触头之间，实现电弧隔离作用。

此专利声称：具有自动隔弧片的小型断路器，当动触头和静触头断开时，同时电弧被隔开，大大降低了燃弧时间，使所产生电弧迅速被引弧片引入灭弧室内，有效的保护了动触头，防止了动触头被烧伤，从而提高了断路器的分断能力和电寿命使用次数。

但具体分析以上专利可看出：

在断路器处于闭合状态时，自动隔弧片停留在动、静触头前方，留有1mm的间隙；当断路器执行断开动作时，动触头绕其旋转支点旋转，与静触头之间逐渐产生间隙并产生电弧，自动隔弧片通过装置4和6在动触头的驱动下，也同时由前向后插入间隙中，在引弧片作用下电弧向灭弧室方向喷射，但由于自动隔弧片设置在触头前方，随着动触头转动同时转动70度，同时自动隔弧片的旋转支点位于动触头断开位置的前方，所以自动隔弧片已占据动、静触头断开时距离的85%以上。因此电弧受到自动隔弧片的阻塞，导致直至第四个阶段电弧也不能喷向灭弧室，而停留在动、静触头之间，加剧了触头的烧损；同时由于自动隔弧片是由前向后插入动静触头之间的，因此运动距离长，实施例中指出自动隔弧片转动的角度是70°，假定触头间开距为4mm，则自动隔弧片至少需运动4mm，也就是，动触头至完全打开后，自动隔弧件才能覆盖住动触头导电部分，此时电弧已进入第四个阶段，也就是能量的最大的阶段。

此自动隔弧片在断路器中的应用会导致：（1）自动隔弧片被电弧烧毁；（2）电弧被自动隔弧片阻塞，触头烧损加剧；（3）电弧不能在引弧片引导下顺利进入灭弧室；（4）电弧能量最大；（5）无限流能力。

上述现象的产生，使断路器无限流作用，最终导致断路器不能分断故障电流，进而使断路器烧毁。众所周知，所有断路器之所以能分断故障电流，主要是依靠限流来实现的，该专利违背了电弧的灭弧原理。