[发明专利]一种断路器

说明书

一种断路器，包括触头装置和灭弧装置，所述触头装置包括静触头和在打开和闭合位置间动作的动触头，静触头上设有静触点，动触头上设有与静触点分离和接触的动触点，灭弧装置位于静触点上方并由数片间隔设置的栅片层叠构成，动触头具有一用于将动触点与静触点分离时产生的电弧转移至顶部的栅片的引弧角，以所述动触头相对于所述静触头打开至极限程度时的位置为基准，灭弧装置的位于动触点高度位置以上的栅片与动触头之间的电气间隙在灭弧装置高度方向自上而下增大。改善灭弧装置内部的电场强度分布并使电场强度分布区域均匀或向灭弧装置上端集中，确保电弧向上端的灭弧栅片的方向转移，避免上端的灭弧栅片失效，提高电弧在灭弧装置内部的稳定性。

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种断路器。

背景技术

低压断路器在配电线路中所起的作用是分断和接通电路，更具体地讲，通过触头系统的一对可分离的触头对的闭合或分离实现电线路的接通或断开来保护电路和用电设备。当线路出现异常故障时，例如短路时，由触头对的分离而快速地分断电路，以避免设备损坏。如业界周知之理，在载流情况下触头分离会产生电弧，尤其是在断开短路大电流时，电弧的能量大，对触头的烧蚀严重，因此在断路器、接触器等各种开关电器中，通常都设置灭弧装置来熄灭电弧，以保证电器设备运行安全。

图7是已有技术中的断路器的触头装置的示意图，图8为图7的俯视图，触头装置包括静触头4和动触头5，静触头4由静导杆43、静触点41和引弧板42组成；动触头5由动触点51和动导杆52组成，动触点51与静触点41相对应。动触头5可旋转地轴接在断路器内部的动触头支撑架上。灭弧装置一般包括多片按适当间隔距离安装的灭弧栅片1和间隔设置在灭弧栅片1上方的引弧栅片2，用于隔断并熄灭电弧。灭弧栅片1通常呈U形结构，包括两栅片腿、连接两栅片腿的切割区，灭弧栅片1一般稍作倾斜安装，即切割区的高度高于栅片腿的高度。为提高触头装置附近的磁场强度，灭弧栅片1的栅片腿包围动触点41的移动轨迹，并在栅片腿与动导杆52之间安装有绝缘隔离部件3。

在这样的电路断路器中，正常工作时，动触头5在触头弹簧的作用下与所述的静触头4接触，即动、静触点51、41闭合，实现电路的导通。当回路出现短路电流时，动、静触头5、4之间的电动斥力大于触头接触力，动触头5则会斥开即与静触头4分离，在静触点41与动触点51之间产生电弧，产生的电弧在磁吹与气吹力的共同作用下，沿着引弧板42进入灭弧装置内部，在灭弧装置内部电弧被灭弧栅片1的切割区切割成多个串联的短弧，从而提高电弧电压，使电弧熄灭。绝缘隔离部件3可以增加栅片腿到动触头5的电气间隙，避免电弧电压升高后在栅片腿与动触头5之间发生击穿现象。

灭板栅片1切割电弧后，在灭弧栅片1上形成电弧弧根，将电弧分割成多个串联的短弧，每个短弧都有一近极压降U₀，所以分割电弧后相邻灭弧栅片1之间也产生U₀的电势差。短路分断过程中，随着动、静触头5、4的彼此打开，参与切割电弧的灭弧栅片1增加，灭弧装置自下而上灭弧栅片上的电势逐渐升高，动触头5上的电势最高。当动触头5到达极限打开位置时，即动触头5相对于所述静触头4打开至极限程度时的位置，动触头5、灭弧装置的自顶部灭弧栅片而下的所有灭弧栅片1、静触头4的引弧板42之间通过电弧形成通路，动触头5与最上端引弧栅片2之间的电势差最小，然后自上而下的灭弧栅片1与动触头5之间的电势差逐渐增大。

现有技术下，当动触头5到达极限打开位置时，动触头5附近的灭弧栅片1到动触头5的电气间隙d出现在栅片腿到动触头5之间，使得，在灭弧装置高度方向上，越靠近动触点51的灭弧栅片1到动触头5的电气间隙越小。由于电弧被所有灭弧栅片1切割后，靠近动触点51的灭弧栅片1与动触头5的电势差大于该靠近动触点51的灭弧栅片1上方的灭弧栅片与动触头5的电势差，会造成电场强度在靠近动触点51的灭弧栅片1位置集中。该结构下，一方面会增加电弧向上端灭弧栅片1转移的难度，电弧无法转移至上端灭弧栅片1，动触点51上方的灭弧栅片1无法对电弧实现切割，降低了灭弧栅片1的有效性；另一方面，也容易在该处发生背后击穿，不利于电弧在灭弧装置内的保持。

发明内容