[发明专利]断路器灭弧装置

说明书

本发明涉及一种断路器灭弧装置，由灭弧室、跑弧道、位于灭弧室内的灭弧栅片组构成，所述灭弧栅片组包括若干灭弧栅片；所述跑弧道位于呈U形的第一引弧板和呈弧形的第二引弧板之间，所述第一引弧板的一端伸展到灭弧栅片组，其另一端伸展到断路器的静触头；所述第二引弧板的一端伸展到灭弧栅片组，其另一端朝向断路器的动触头延伸且与断路器的动触头的运动轨迹的部位相对应；位于灭弧栅片组中间的灭弧栅片朝跑弧道方向延伸形成触脚，所述触脚将靠近灭弧栅片组的跑弧道分隔成第一跑弧道和第二跑弧道共两部分。该灭弧装置可以缩短灭弧时间并提高断路器在短路大电流下的生存能力。

技术领域

本发明涉及一种用于断路器上的灭弧装置，属于断路器技术领域。

背景技术

小型断路器的灭弧装置通常由连接动静触头对与灭弧室的跑弧道、灭弧栅片组和排气道组成。如图1所示，通常情况下跑弧道5由呈U形的第一引弧板1和呈弧形的第二引弧板2围成，第一引弧板1的一端伸展到灭弧栅片组3，另一端伸展到断路器的静触头11；第二引弧板2的一端伸展到灭弧栅片组3，另一端朝向断路器的动触头12延伸且与断路器的动触头12的运动轨迹的部位相对应。这样，在电路产生短路的情况下，短路电弧首先在静触头11和动触头12之间产生，随后在U型电流路径（与第一引弧板的形状相对应）产生的电磁力作用下往跑弧道5方向移动，电弧转移到跑弧道5后，在电磁力（如前所述，电磁力主要由通过U形的第一引弧板1的电流产生）和高温气压的作用下被加速并进入灭弧栅片组3内燃烧降温熄灭，这是小型断路器灭弧装置的基本工作过程。需要说明的是，图1中箭头即为电流的路径，从断路器的一个接线柱经动静触头对流向另外一个接线柱。

但是现有的灭弧装置往往容易产生以下两个缺陷：1、电弧无法顺利进入灭弧栅片组3，在跑弧道末段喇叭口21处持续燃烧直至把第一、第二引弧板1、2燃烧殆尽，从而使断路器损毁；2、电弧进入灭弧栅片组3后继续移动至栅片组末端22产生背后击穿现象，而背后击穿导致电弧持续燃烧，短路能量无法被抑制，断路器产生失效。这两种情况是现有断路器的主要短路失效模式，其实质就是短路电弧没有得到及时熄灭，燃弧时间太长超过断路器的极限而使断路器失效。

发明内容

本发明要解决技术问题是：提供一种可以缩短灭弧时间并提高断路器在短路大电流下的生存能力的灭弧装置。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种断路器灭弧装置，由灭弧室、跑弧道、位于灭弧室内的灭弧栅片组构成，所述灭弧栅片组包括若干灭弧栅片；所述跑弧道位于呈U形的第一引弧板和呈弧形的第二引弧板之间，所述第一引弧板的一端伸展到灭弧栅片组，其另一端伸展到断路器的静触头；所述第二引弧板的一端伸展到灭弧栅片组，其另一端朝向断路器的动触头延伸且与断路器的动触头的运动轨迹的部位相对应；位于灭弧栅片组中间的灭弧栅片朝跑弧道方向延伸形成触脚，所述触脚将靠近灭弧栅片组的跑弧道分隔成第一跑弧道和第二跑弧道共两部分；当动静触头对产生的电弧移动至跑弧道时，所述电弧被触脚分隔成两段后分别进入到第一、第二跑弧道中。

申请人发现，短路电流在跑弧道末端喇叭口处持续燃烧无法进入灭弧栅片组是因为电弧移动至此处时被突然急剧拉长，电弧电阻急剧增加、电磁力急剧减小导致电弧无法继续前行并产生回退，如此反复直至引弧板烧毁。为了解决这个问题，本发明在灭弧栅片组中的一片灭弧栅片设计了一个朝跑弧道方向延伸的触脚，并把这个带触脚的栅片至于栅片组的中间位置，这样此栅片的触脚就大致位于跑弧道喇叭口的中间位置。当短路电弧移动至喇叭口时，触脚把电弧分成两段，从而缩短了电弧的弧长，这样两段电弧的电阻均减小，两段电弧在各自的跑弧道形成了强磁场，保证了在电弧移动至喇叭口时使得驱动电弧运动的电磁力得到维持不被减弱，因此每段电弧均在这个强磁场的作用下继续分别移动进入灭弧栅片组的不同灭弧栅片进行灭弧，避免了引弧板烧毁。