[发明专利]包括熄灭气体过滤装置的用于断开空气中电流的电气设备

说明书

一种用于断开电流的电气设备包括电弧熄灭腔室(20)，用于熄灭在电触头分离时形成的电弧，设置有熄灭气体排气孔(24)和熄灭气体过滤系统(26)，熄灭气体过滤系统放置在排气孔的输出处并且包括过滤器(28)和气体扩散器(30)。所述气体扩散器(30)包括叠置在它们之间的中心层(40)和布置在所述中心层的两侧的两个外层(42、44)，所述中心层(40)设置有第一通孔(46)，每个外层(42、44)设置有第二通孔(50、52)，第一通孔相对于第二通孔不对准，使得每个第二通孔出现在中心层的没有任何第一通孔(46)的实心部分(48)上。

技术领域

本发明涉及一种用于断开空气中的电流的电气设备，例如断路器或接触器，其包括改进的熄灭气体过滤装置。

背景技术

以已知的方式，诸如断路器或接触器的电气设备允许中断在诸如家用或工业分配系统的电路中的电流的循环。通常，这些装置包括连接到用于输入和输出电流的端子的可分离电触头。这些电触头可在闭合位置和分断位置之间选择性地移动，在闭合位置，它们允许电流在端子之间流动，或者可选地，在分断位置，它们相互隔开从而防止所述电流流动。

特别已知的是，当这些电触头在存在电流时朝向其分断位置运动时，可能在这两个电触头之间产生电弧。该电弧使装置中的环境空气电离，从而产生被描述为熄灭气体的气体，然后该气体被排放到装置的外部。然后，电弧由装置中的电弧熄灭腔室熄灭，以便中断电流的流动。熄灭气体具有高温，通常超过4000℃，并且包含悬浮的颗粒如烟灰或金属颗粒，其通常源自装置的内部组分响应于电弧的作用而部分熔化。

因此，熄灭气体必须在被排放到装置外部之前使用装置上的专用过滤系统来冷却和去离子。这允许防止与电离的熄灭气体的高导电性相关联的装置外部上的电弧电流的任何环回，例如在输入和/或输出端子和外部金属部件之间的任何环回。任何这种环回将导致短路的形成，引起不可接受的和危险的安全缺陷。

已知的过滤系统通常包括含有金属元件的过滤器。如果熄灭气体非常热，或者在高电流强度的电弧的情况下，则存在电弧经由过滤器环回的风险。

作为改正，EP1251533A1描述了一种气体扩散器，其插置在用于来自电弧熄灭腔室的气体的排气孔和熄灭气体过滤器之间。气体扩散器的功能是允许来自电弧熄灭腔室的熄灭气体朝向过滤器通过，并且防止电流从电弧熄灭腔室沿过滤器的方向流过。

然而，这种气体扩散器在它用于具有高断路能力的工业级电气设备的情况下不能提供完全的满意度。通过“高断路能力”，可以理解，短路断开电流等于或大于50kA。作为高强度电流的结果，扩散器不能防止在其中流动的熄灭气体中的电流环回。因此，由于外部环回，其中在电气设备的端子和外部部件之间形成电弧，或由于内部环回，其中电弧穿过过滤器并使电弧熄灭腔室中的分离器短路，扩散器的使用具有发生故障的风险。这对使用者或使用的电气设备中的电路造成严重的危险。此外，由于限制气体扩散器结合到电气设备中的空间约束，难以修改该扩散器的尺寸，例如为了增加在其中循环的熄灭气体的轨迹的长度。

发明内容

本发明更具体地旨在通过提出一种用于断开空气中的电流的电气设备来纠正这些缺点，该电气设备具有用于过滤熄灭气体的系统，其包括气体扩散器，所述气体扩散器提供更有效的保护以防止电弧电流回流到过滤器中的风险，同时保持令人满意的机械性能。

为此，本发明涉及一种用于断开电流的电气设备，包括：

-两个可分离的电触头，连接到用于电流的输入端和输出端的端子；

电弧熄灭腔室，用于熄灭在电触头分离时形成的电弧，其中该电弧熄灭腔室设置有熄灭气体排气孔；

-熄灭气体过滤系统，其设置在所述排气孔的输出处并且包括过滤器和电绝缘材料结构的气体扩散器，其中所述气体扩散器插置在所述排气孔和过滤器之间。