[发明专利]挡弧装置

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月15日提交的美国专利申请序列号No.14/081,042的优先权并主张其权益，所述美国专利申请通过引用结合入本文。

技术领域

所公开的概念总体上涉及电气开关设备，更具体地涉及用于在这种电气开关设备中使用的挡弧装置。

背景技术

诸如断路器的电气开关设备为电气系统提供对电气故障状态例如电流过载、短路、非正常电平电压状态的保护。

例如，断路器典型地包括一组固定电触头和一组可动电触头。当期望断路器导通电力电路时，固定电触头和可动电触头彼此物理接触和电接触。当需要中断电力电路时，可动触头和固定触头分离。在可动触头与固定触头初始分离时，在触头之间的空间内形成电弧。电弧提供了从闭合电路向断开电路平稳过渡的手段，但是对断路器设计者也提出了诸多挑战。其中之一便是电弧导致通过断路器向负载的不期望的电流流动。此外，在触头之间延伸的电弧，通常会引起触头材料自身的汽化或者升华。所以，期望在任何这种电弧传播时尽快消除这些电弧。

为了有助于这一过程，断路器典型地包括被构造成用于吸引并断开电弧的电弧隔板组件。具体地，断路器的可动触头安装在容纳于枢转组件内的臂上，当可动触头与固定触头相接触或者断开接触时，该枢转组件旋转可动触头使其越过或通过电弧隔板。各电弧隔板包括多个安装在封套上的间隔开的灭弧板(arc plate)。在运行时，当可动触头远离固定触头移动时，可动触头越过灭弧板的端部，其中电弧被磁性地移向灭弧板并置于灭弧板之间。灭弧板彼此电绝缘，使得电弧被灭弧板切断并熄灭。在美国专利US 7,034,242；US 6,703,576和US 6,297,465中公开了电弧隔板的例子。

另外，随着电弧自身的产生，可导致过多热量和附加电弧并且因而对电气构件有害的电离气体作为电弧作用的副产物而产生。在电弧作用期间产生的电离气体会不期望地撞击地面并形成接地故障问题。另外，诸如熔融金属粒子或等离子体的碎屑可能在电弧作用期间形成并因而容易由电离气体携带。在电弧作用期间这种电离气体和熔融粒子的不受控制的释放对位于断路器附近的构件和/或人会是极有害的。

因此，需要提供在离开断路器的壳体之前控制和除去电离气体和等离子体的机构。

因此，用于电弧隔板组件的挡弧板和用于电气开关设备诸如断路器的电弧隔板组件存在有改进的空间。

发明内容

可供用于在电离等离子体离开电弧隔板时控制和冷却电离等离子体的所公开的概念的实施例满足了以上及其它需要。

根据所公开的概念的一方面，一种挡弧板包括：第一挡板部件，具有设置在其中的数个第一通气孔，每个所述第一通气孔都被构造成接收由于电弧作用而产生的电离气体；第二挡板部件，具有设置在其中的数个第二通气孔；设置在所述第一挡板部件与所述第二挡板部件之间的多孔材料区段；和在所述多孔材料区段的相对侧设置在所述第二挡板部件附近的罩盖，所述罩盖具有设置在所述第二通气孔附近的数个开口。所述第一通气孔与所述第二通气孔横向地间隔开预定距离，使得从所述第一通气孔中的一个通过的由于电弧作用而产生的电离气体在从所述第二通气孔中的一个通过之前必须大体沿所述多孔材料区段最少行进所述预定距离。

所述数个第一通气孔可设置成从所述第一挡板部件的中心线朝向其第一端偏置，且所述数个第二通气孔可设置成从所述第二挡板部件的中心线朝向其第二端偏置。

所述第一挡板部件和所述第二挡板部件中的每一者都可具有大体平坦的形状。

所述多孔材料区段可包括多个大体平坦的筛网。

所述多个大体平坦的筛网可设置成与所述第一挡板部件和所述第二挡板部件大体平行并设置在所述第一挡板部件和所述第二挡板部件之间。

每个所述筛网都可由钢和玻璃纤维强化聚酯形成。

所述罩盖可包括邻近所述数个开口设置在其下侧的空腔部且所述第二挡板部件和所述多孔材料区段可容纳在所述空腔部中。

所述第一挡板部件可经由数个紧固件联接到所述罩盖。

所述罩盖还可包括被构造成接合形成在电弧隔板的各部分中的相应开孔的数个突片。