专利名称：电弧罩和包括该电弧罩的配电系统的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及配电系统，更具体地涉及包括开关柜、断路器和电弧罩的配电系统。本发明也涉及一种电弧罩。
背景技术：
带有绝缘壳体的低压电断路器通常具有在壳体顶部的灭弧栅(室)孔。在过载和短路的情况下，电弧废气从该孔排出。该废气可能非常热并且被电离，而且可能携带金属蒸汽。此外，该废气可能将来自断路器中的电弧的杂散电流携带到金属板开关设备中的接地金属部件，从而超过所允许的接地电流的限值。该废气还带有爆炸力地喷出并且可能很容易损坏该设备的部件。
开关柜典型地设计为包括一个或多个电弧气体被引导进入而从那里散逸的通道。为此，这种开关柜典型地包括安装在每一室中并设置在断路器中的电弧气体通过它排出的孔的上方的电弧罩。
美国专利No.6388867公开了一种安装在带有一对支架的断路器盒的一对隔开的侧壁上的电弧罩。当断路器处于推压(racked)位置时，该电弧罩被定位成在断路器上延伸并且至少部分邻近断路器设置。电弧罩通常具有倒转U-形的横截面，由此在其相对的端部提供有打开的流通通道。断路器构造成在其上端带有多个孔，电弧气体通过这些孔排出。电弧气体优选从断路器的紧邻放出以避免高电离电弧气体和断路器的后部的线路触点之间的直接接触。由此，提供带有流动通道的电弧罩以沿侧向排放方向并朝向开关柜的不同区域引导电弧气体流出所述孔，在此不同的区域中电弧气体能够冷却并被除去电离。既然该电弧气体被加压至很高压力，那么至少该电弧气体中的名义部分不希望地沿泄漏方向通过间隙流出或泄漏。一种密封装置有利地防止电弧气体沿泄漏方向流动。该密封装置包括基本平的密封件和多个紧固件。所述密封件是用弹性材料或其它适当的材料制成的柔性带，这些材料适于承受由断路器产生的废气的高温和高压。
通常，绝缘隔板置于灭弧栅出口的上方的某处以控制电弧废气的作用。然而，在相对高的电流(例如超过100000A)下，废气的量和来自断路的压力波的幅值可能损坏普通的隔板并且以充足的气体充满壳体，从而传导过多的电流到不同的接地金属部件。废气甚至能够充满断路器初级连接的区域并在导体间触发自生电弧。因此，需要改进的电弧罩，该电弧罩能够容纳并扩散损害性压力波，同时在允许废气进入总的设备空间之前使该废气冷却和去电离。
电力断路器的相对高电压的应用(例如，高达1000V及以上)也会在导体间遭遇电弧并且由于电弧废气而到达设备接地端，甚至在普通水平的过载和短路电流下也是这样。所以，需要一种改进的电弧罩，该电弧罩在设备中需要很少的辅助绝缘，并且允许用于低压和相对高压无电弧废气麻烦的断路器的新应用。
因此，存在改进电弧罩和使用该电弧罩的配电系统的余地。
发明内容
通过本发明满足这些需求和其它要求，本发明提供一种电弧罩，该电弧罩包括具有第一腔和置于该第一腔上的较小第二腔的壳体。所述较小第二腔的每一个端部都具有开口，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进。该第一和第二腔限定位于该第一腔的底部的开口和该较小第二腔的端部的开口之间的通道。一个或多个导流板位于所述壳体内并设置在所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间。
根据本发明的一个方面，一种电弧罩包括壳体，该壳体包括第一腔，该第一腔包括两个端部、顶部和具有开口的底部，和置于所述第一腔的顶部上的较小第二腔，所述较小第二腔包括两个端部、顶部和底部，所述较小第二腔的每一个端部都具有开口，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进，所述较小第二腔和所述第一腔限定位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道；至少一个导流板，所述导流板位于所述壳体内并设置在所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间；以及密封件，该密封件绕所述第一腔的底部的开口设置。
所述至少一个导流板可以是单个导流板，该单个导流板是设置在第一腔和较小第二腔之间的基本平坦的屏板。
所述至少一个导流板可以是包括第一L形导流板和第二L形导流板两个导流板，该第一和第二L形导流板中的每一个都具有基本平行于所述第一腔的底部的第一部分和基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部的第二部分。
所述至少一个导流板可以包括至少一个第一屏板和至少一个第二屏板，该至少一个第一和第二屏板中的每一个基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部。
所述至少一个导流板可以是多个导流板，包括第一L形导流板；第二L形导流板，所述第一和第二L形导流板中的每一个都具有基本平行于所述第一腔的底部的第一部分和基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部的第二部分；至少一个第一屏板；和至少一个第二屏板，所述至少一个第一和第二屏板中的每一个基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部。
所述导流板还可以包括在位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道中的屏板。
所述至少一个第一屏板可以是多个基本平行的第一屏板；并且所述至少一个第二屏板可以是多个基本平行的第二屏板。
所述壳体的第一腔的底部可以包括邻近其开口的槽。所述密封件可以是设置在所述槽中的弹性密封件。
所述壳体的第一腔的底部可以包括邻近其开口的槽。所述密封件可以具有L形横截面，该L形横截面包括设置在所述槽中的第一部分和具有向着所述第一腔的底部的所述开口设置的自由端的第二部分。
所述壳体的第一腔还可以包括邻近壳体的底部的开口的第一侧面和邻近壳体的底部的开口的第二侧面。所述密封件可以包括顶部、底部、第一侧面、第二侧面和两个端部，所述密封件的顶部和底部具有在它们之间的多个开口，所述密封件的第一侧面可枢转地接合所述第一腔的第一侧面，所述密封件的第二侧面具有适于接合所述第一腔的第二侧面的凸缘，所述密封件适于沿绕所述密封件的第一侧面的第一方向枢转，所述密封件的第二侧面适于可选地移离所述壳体和向着所述壳体移动直至所述密封件的第二侧面的凸缘接合所述第一腔的第二侧面。
所述壳体的第一腔可以包括在其中的第一分流器和第二分流器。所述第一腔的端部可以包括其中具有第一开口的第一端部和其中具有第二开口的第二端部。所述壳体的第一和第二腔可以限定在它们之间和在所述第一和第二分流器之间的开口，该第一和第二分流器还可以限定进入所述壳体的第一腔的底部的开口的第一入口、第二入口和第三入口，该第一分流器适于引导气体从所述第一入口到达所述第一腔的第一端部的第一开口，该第二分流器适于引导气体从所述第二入口到所述第一腔的第二端部的第二开口，该第一和第二分流器适于引导气体从所述第三入口到所述第二腔的端部的开口。
作为本发明的另一方面，一种配电系统可以包括开关柜；由所述开关柜装载的断路器，所述断路器包括至少一个孔；电弧罩，该电弧罩包括壳体，所述壳体包括第一腔，该第一腔包括两个端部、顶部和具有开口的底部，和置于所述第一腔的顶部上的较小第二腔，所述较小第二腔包括两个端部、顶部和底部，所述较小第二腔的每一个端部都具有开口，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进，所述较小第二腔和所述第一腔限定位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道；至少一个导流板，所述导流板位于所述壳体内并设置在所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间；以及密封件，该密封件绕所述第一腔的底部的开口设置。
所述电弧罩可以至少部分邻近所述断路器设置并且构造成引导由所述断路器放出的电弧气体通过所述壳体的所述下部腔的底部的开口、通过所述通道、通过所述壳体内的所述至少一个导流板、并通过所述较小上部腔的端部的开口。
所述至少一个导流板可以在所述壳体的第一腔的上方。
所述至少一个导流板可以相对于所述壳体的所述下部腔的端部偏置。
所述断路器可以包括一对端部。所述至少一个导流板可以相对于所述壳体的所述下部腔的端部及所述断路器的端部偏置。
所述至少一个导流板可以是多个导流板，该多个导流板包括第一L形导流板；第二L形导流板，所述第一和第二L形导流板中的每一个都具有基本平行于所述第一腔的底部的第一部分和基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部的第二部分；多个基本平行的第一屏板；多个基本平行的第二屏板，所述基本平行的第一和第二屏板中的每一个基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部；以及至少一个屏板，该屏板位于在所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道中。
作为本发明的另一方面，一种电弧罩包括电弧罩壳体，该电弧罩壳体包括第一腔，该第一腔包括两个端部、顶部和具有开口的底部，和置于所述第一腔的顶部上的较小第二腔，所述较小第二腔包括两个端部、顶部和底部，所述较小第二腔的每一个端部都具有开口，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进，所述较小第二腔和所述第一腔限定位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道；以及密封件，该密封件绕所述第一腔的底部的开口设置。
作为本发明的另一方面，一种电弧罩包括电弧罩壳体，该电弧罩壳体包括第一腔，该第一腔包括两个端部、顶部和具有开口的底部，和置于所述第一腔的顶部上的较小第二腔，所述较小第二腔包括两个端部、顶部和底部，所述较小第二腔的每一个端部都具有开口，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进，所述较小第二腔和所述第一腔限定位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道。
当结合附图进行阅读时，可以通过对优选实施例的下列描述完全领会本发明，其中图1是根据本发明的包括一个或多个导流板的电弧罩组件的底部等角投影图；图2是图1的电弧罩组件的顶部等角投影图；图3是图1的电弧罩组件分解后的底部等角投影图；图4是图1的电弧罩组件分解后的顶部等角投影图；图5是根据本发明另一实施例的包括多个导流板的另一电弧罩组件分解后的底部等角投影图；图6是图5的电弧罩组件的底部等角投影图；图7是图5的电弧罩组件的顶部等角投影图；图8是根据本发明的另一实施例的断路器盒和电弧罩组件的等角投影图；图9是沿图8的线9-9的剖视图；图10是示出断路器的孔的沿图8的线10-10的剖视图；图11是一个双倍宽度断路器盒的部分和两个图1的电弧罩组件的等角投影图；图12是根据本发明另一实施例的用于图1的模制壳体的具有L形截面的密封件的等角投影图；图13是用于包括两个分流器的电弧罩的模制壳体的简化剖视图，其中分流器用于引导气体从左开关极到下部腔的左侧、引导气体从右开关极到下部腔的右侧，并且引导气体从中心开关极向上然后流向上部腔的左侧和右侧。
图14和15是根据本发明的另一实施例的包括可动密封件的电弧罩组件的等角投影图。
具体实施例方式
尽管本发明适用于更宽范围的电路断流器的电弧罩，但是在此仅结合用于抽出式断路器的电弧罩组件说明本发明。
参照图1-4，电弧罩2包括例如为模制壳体4的壳体，该壳体适于安装到抽出式“盒”的侧面6，8(如在具有另一电弧罩组件299的图8中示出的)、到另一开关设备的顶板(未示出)、或者到用于固定安装的断路器或其它电路断流器(未示出)上。该电弧罩组件2在其底部开口并且可能在例如开关柜一如断路器壳体10(图8)上-被隔开一相对短的距离，由此允许断路器(未示出)被撬入或撬出盒12(图8)。如图9中的组件2″所最佳示出的，该电弧罩组件2跨越一个或多个开关极14，16，18的灭弧栅孔。
模制壳体4的下部边缘20具有槽22(如图3所示)，该槽保持置入其中的柔顺的弹性密封件24(如图1和3所示)。例如，该密封件24接触断路器壳体10(图8)，从而有效切断气体排出断路器孔114(图9)的泄漏通道。
一个或多个导流板，例如26，28(图1和3)，用于重新引导气体，以便使该气体失去速度并且使峰值压力扩散。在允许气体进入总的设备空间之前，这些导流板26，28还使该气体暴露到增大的表面积并使该气体向着出口30，32(图2和4)流动，从气体中吸收热量，并且除去该气体的电离。对流动的节流能冷却气体。因此，在产生电弧期间任何从导体蒸发的金属都凝结在导流板26，28上。
模制壳体4(图1和3)包括第一下部腔34和较小第二上部腔36。如图3和4所示，第一腔34包括两个端部38，40、顶部42、具有开口46的底部44和两个侧面48，50。第二腔36置于第一腔的顶部42上，并且如图4所示包括两个端部52，54、顶部55、底部56(图3)和两个侧面60，62。第二腔36的端部52，54具有开57，58，开口57，58形成相应的出口30，32并设置在第一腔的顶部42上。开口57，58从第一腔的相应端部38，40凹进。这两个腔34，36限定了位于第一腔34(图3)的底部44的入口46和第二腔36的端部52，54(图4)的开口57，58之间的通道37(图1)。导流板26，28位于模制壳体4中并设置在入口46和出口57，58之间。密封件24绕第一腔34的底部44的开口46设置。
模制壳体4优选设计成具有较厚壁(例如侧面48，50、端部38，40，52，54，顶部55和底部56)、肋条/架63A(如图1最佳示出)、角板/加强板63B(如图3最佳示出)和相对大的半径以承受来自电路断流器的高压冲击波。为了加强或选择的需要，在模制壳体4中也可以包括广泛的其它安装部件。例如，可以包括带有用于螺栓的槽和用于自攻紧固件的孔例如102(图3)的螺母槽99(图1和9)。
如图3中的最佳示出的，导流板26，28包括第一L形导流板或板26和第二L形导流板或板28。导流板26，28中的每一个都具有基本平行于第一腔34的底部44的第一部分64和基本平行于第二腔36的相应一个端部52，54(图4)的第二部分66。壳体的第一腔34的底部44包括邻近开口46的槽22。
当需要时，可以增加两个用于加强的可选侧板68，70。如图4所示，侧板68，70通过螺钉71固定到壳体的第一腔36的顶部55。(当使用时)侧板68，70由端板72，74上的狭槽69或盒的侧面(未示出)支承。翼板76由端板72，74的开口78接纳。模制壳体4包括用于装配的一体部件，例如两个突出部，如在每个端部38，40上的安装耳80。这些突出部由端板72，74的开口82接纳。
参照图5-7，它们示出有点类似图1-4的电弧罩组件2的另一电弧罩组件29。然而，如将要说明的，电弧罩组件29包括多个导流板84，86，88。导流板84包括多个(例如，每一端部具有一个或多个导流板84，没有限制)垂直(相对于图5)板。导流板86是两个保持板，每一端部设有一个。导流板88是水平(相对于图5)屏板。尽管公开了导流板84，86，88的例子，但是应当明白可以采用很大范围内的一个或多个适合的导流板，例如图3的L形导流板26，28。
例如，垂直(相对于图5)导流板84可以是屏板或可以由金属丝网或穿孔金属板或其它适当的板材制成。导流板84设置在电弧罩组件29的出口90，92(图7)内，从而使气体在排出之前必须流过一个或多个导流板84。这种导流板84可以包括沿着某些边缘的弯曲凸缘(未示出)，以加固它们而对抗气体流的压力。
导流板84由水平(相对于图5)板86保持，水平板86将导流板84定位到模制于模制壳体4中的槽94中。水平板86用于使气体在排出出口90，92(图7)之前转向通过导流板84，两个水平板86之间的适当间隙96用作模制壳体4的下部腔34和中心上部腔36之间的通道，气体从该通道排出到出口90，92。水平屏板88对着或适当地隔开水平板86的底(即图5中的顶部)表面98。与垂直(相对于图5)导流板84类似，水平屏板88用于吸收热量和振动能量、冷却气体、凝结金属蒸汽并扩散气流。
水平板86和水平屏板88通过穿过板86的孔101和屏板88的孔(未示出)的螺钉100保持在模制壳体4中的适当位置。螺钉100在孔102中接合模制壳体4。其它构件一如导流板84一利用模制入组件的结构例如槽94保持在模制壳体4中。这些构件从图5底部向上组装到模制壳体4的内部，以致于从图5的顶部向底部(并且向着图7的开口90，92)移动的高压废气仅进一步将这些构件固定到它们安装位置。
参照图8-10，它们示出断路器盒10和另一电弧罩组件299。该电弧罩组件299可以与电弧罩组件2(图1-4)或29(图5-7)类似。如上面结合图4所述的，在模制壳体4的端部的安装耳80与端板72，74扣接，端板72，74反过来通过紧固件104联接到盒的侧面6、8，在没有附加紧固件的情况下紧固件104牢固地保持该组件299。可选地，不需要端板72，74并且安装耳80可以与盒侧面6，8的开口(未示出)接合。
如图9所示，一个或多个导流板如88设置在模制壳体4的下部(相对于图9)的第一腔34上。导流板88相对于下部第一腔34的端部38，40偏置。图8中的盒12载有包括一对端部108，110和多个开关极14，16，18的断路器106(图9和10)。导流板88也相对于断路器的端部108，110偏置。如图所示，虽然其它导流板84、86未包括在组件2″中，但是可以将它们加入。此外，还可以采用图3的导流板26，28。当断路器完全插入时(例如推进)，在密封件24和断路器106之间没有间隙。柔性密封件24接触该断路器106并压缩或弯曲，从而闭合该间隙。
如图10所示，断路器106包含在配电系统112中。断路器106包括端子107和一个或多个孔，例如114(在图9中示出三个孔114)。在一个或多个孔114的至少一部分上延伸的电弧罩组件299至少部分邻近断路器106设置并且构成为引导由该断路器排出的电弧气体通过下部壳体腔34的底部的开口116(图9)、通过通道37、通过在模制壳体4中的一个或多个导流板如88、并且通过较小上部腔36的出口90，92(图8和9)。
图11示出一个双倍宽度断路器盒(例如，用于六个开关极单元，每相有两个平行的开关极单元)122的部分118，120和两个图1的电弧罩组件2。尽管示出的是组件2，但是可以采用任何其它组件29(图5-7)和299(图8-10)。部分118，120有些类似于图4中的安装端板72，74，并且可以成为盒122的一体部或适当地连接到盒122上。
为利用设置在盒122中的双倍宽度断路器(未示出)，通过突出部例如在模制壳体4的端部的安装耳80将两个组件2端对端的连接在一起。例如，这种双倍宽度断路器采用用于一相或多相的多个并联的开关极以增大载流量。除了在两个模制壳体4的相对端的盒的部分118，120之外，U形板132，134接合在模制壳体4的邻接端部处的安装耳80。与图4中的侧板68，70类似，侧板128，130包括在孔138处接合盒部分118，120的翼板136。U形板132，134适于通过紧固件(未示出)联接到侧板128，130。
参照图12，作为图1和3中的密封件24的代替物，可以采用具有L形截面的密封件140。应当明白，密封件140可以是挤出的，在这种情况下为了适应图3的槽22的四个角处的弯曲，密封件140的角可以具有凹口142并且在挤出物的端部具有名义间隙144。可选地，密封件140可以模制而成(未示出)，在这种情况下不采用口142和间隙144。L形的第一部分146适于设置在槽22(图3)中，第二部分148具有自由端150，该自由端150适于朝着下部第一腔34(图3)的底部的开口46(图3)设置。
图13示出有些类似于图1-11中的模制壳体4的另一模制壳体152的简化剖视图。模制壳体152包括两个用于引导在模制壳体152的下部腔349中的气体的内部分流器154，156。分流器154在入口159处引导气体158从左(相对于图13)断路器开关极(未示出)向着模制壳体152的下部腔349中的左边。分流器156在入口161引导气体160从右(相对于图13)的断路器开关极(未示出)向着模制壳体152的下部腔349的右边。分流器154，156在入口163处配合以引导气体162从中心(相对于图13)断路器开关极(未示出)向着模制壳体152的上部腔369，反过来该上部腔引导该气体到达出口909，929。下部腔349的端部164，166包括用于气体158的第一开口或出口168和用于气体160的第二开口或出口170。腔349，369和分流器154，156配合以限定用于在腔349，369之间和在分流器154，156之间的气体162的开口172。
图14和15示出另一种电弧罩组件174，除了密封件24(图1)由可动密封件176代替以外，该电弧罩组件174与电弧罩组件2，29，229有些类似。如图14所示，可动密封件176包括具有三个开口180，182，184的平坦部分178和在一端186的可动部分179。与模制壳体4(图1)相似的模制壳体190的下部第一腔188包括邻近底部196(在图14中以虚线示出)的开口194(在图14中以虚线示出)的第一侧面192(图14)和邻近底部开口194的第二侧面200(图15)。可动密封件176包括顶部202、底部204(在图14中以虚线示出)、第一侧面206、第二侧面208和两个端部210，212。密封件的顶部和底部202，204具有在它们之间的三个开口180，182，184。第一密封件侧面206可枢转地接合(例如，虽然利用紧固件213将第一密封件侧面206联接到第一腔的第一侧面192上，但是也可以采用任何适当的枢转机构)第一腔的第一侧面192，并且第二密封件侧面208具有适于接合第一腔的第二侧面200的刚性L形凸缘214。尽管可以采用任何适当的联接机构，但是第二密封件侧面208通过多个紧固件215接合到凸缘214(图15)。可动密封件176适于沿绕第一密封件侧面206的第一方向枢转。可选地，第二密封件侧面208适于移离模制壳体190和朝着模制壳体190移动直至第二密封件侧面208的凸缘214接合第一腔的第二侧面200。
可动密封件176由柔性材料(例如硬化纸板)制成，该柔性材料允许该断路器(未示出)接触密封件176并通过枢转一个边缘(在侧面206)并提升可动边缘(在侧面208)而使该密封件176偏转。
断路器(未示出)沿方向222进入盒(未示出)中，(相对于图15)向上偏转可动密封件176导致紧密接触并且使气体从模制壳体190泄漏最小化。由于环绕设计，枢转的边缘(在侧面206)不会卡住断路器的边缘。
当气体通过开口180，182，184从断路器孔(未示出)(例如图9中的孔114)移动时，在气体排出上部第二腔220的出口216，218(图15)之前，气体使模制壳体190的下部第一腔188增压。随着压力增加的进行，可动密封件176的可动部分179向下枢转以接合断路器(未示出)(例如图10的密封件24和断路器106所示出的)。
如图15所示，刚性L形凸缘214的翼板224延伸通过端板228的狭槽226。狭槽226向上和向下引导翼板224。
示例1图1-11中的模制壳体4优选由玻璃填充的聚酯或适当的玻璃填充的环氧树脂(例如G-10；G-11)或其它适当的高强度的热固性材料制成。
示例2垂直导流板84(图5)的金属丝网可以由1010钢(电镀的)、适当的不锈钢(例如303；304；410)、适当的穿孔金属板、或多层金属网制成。
示例3示例2中的金属丝网的网格数可以在2×2到400×400的范围内，该金属丝网具有多层。
示例4
示例2中的金属丝网可以采用标准级、空间级或磨削级(standard，space or milling grades)。
示例5垂直导流板84(图5)的穿孔金属板的孔的尺寸可以在大约0.024英寸到大约0.375英寸的直径范围内，该垂直导流板84的开口为约20％至约60％。
示例6密封件24(图3)可以是橡胶垫圈，该橡胶垫圈例如由Viton、氯丁橡胶、聚氨脂，BUNA-N(腈)，Teflon、硅树脂或乙烯-丙烯制成。
示例7如图9中最佳示出的，一个或多个导流板可以是单个导流板88，该导流板88是设置在下部(相对于图9)第一腔34和较小上部(相对于图9)第二腔36之间的基本平坦的水平(相对于图9)屏板。
示例8如图5和9所最佳示出的，一个或多个导流板可以包括一个或多个第一屏板84和一个或多个第二屏板84，第一和第二屏板84中的每一个通常都平行于较小第二腔36的出口90，92(图7)中的相应一个。
示例9尽管未在图1中示出，电弧罩组件2可以包括一个或多个第一基本平行的屏板84(图5)和一个或多个第二基本平行的屏板84(图5)，第一和第二屏板84中的每一个都在相应的一个槽94(图1)中，并且基本平行于较小第二腔36的出口30，32中的相应一个。
示例10尽管未在图1中示出，电弧罩组件2可以包括在位于第一腔34的底部44的开口46和较小第二腔36的出口30，32之间的通道37中的屏板，例如屏板88。
示例11如图9中的进一步限定，L形导流板26，28的第一部分64可以是基本垂直并且接合于基本平行的第一和第二屏板84的板。
示例12甚至不带有用于冷却气体的一个或多个导流板，例如26，28，84，86，88，仅模制壳体4(图1-4)的几何形状也优于现有的电弧罩设计。模制壳体4提供一种非常好控制并隔离的气体通道和一种存储腔，该存储腔使排出的废气与接地金属在足够长的时间不接触以避免在一些应用中不希望的接地电流。模制壳体4的内部腔自身也将充分包容最高峰值压力(或冲击波)以减小开关设备中对其它地方的损坏。对通过限制面积的出口30，32的废气进行节流会热动力地冷却该气体并且限制了损坏性爆炸压力的释放。增设一个或多个导流板，例如26，28，84，86，88，进一步改善一些应用中所需要的冷却和扩散效应，但这不是所有应用中都需要的。
示例13尤其是不存在出口导流板时，如上面结合示例12所论述的，其中出口30，32很少受到限制并且模制壳体4也不容纳那样多的气体压力，或者在很少所需的应用中，可以不需要密封件，例如24。在很少所需的应用(例如，相对低电流和相对低电压的应用，但是仍需要改进的电弧气体保护)中，使气体通过模制壳体4的内部腔并保持其引导流通道与接地金属隔离可以在不带密封件的情况下进行充分保护。如果该气体具有不受限制的出口通道，那么该气体以足够数量地通过断路器(例如，图9和10中的106)上方的小间隙而引起不希望的电弧接地或者在相应设备中的损害和碎屑的可能性较低。
在已经详细描述了本发明的特定实施例后，本领域的技术人员应当明白，根据本公开的全面教导可以对这些细节进行各种改变和选择。因此，所公开的具体布置仅是示意性的而不是对本发明范围的限制，所附权利要求及其任意和全部等同限定了本发明的范围。
参考标记列表2 电弧罩组件
29 电弧罩组件299 电弧罩组件4 壳体，例如模制壳体6 抽出式“盒”侧8 抽出式“盒”侧10 断路器壳体12 盒14 开关极16 开关极18 开关极20 下部边缘22 槽24 柔顺的弹性密封件26 导流板28 导流板30 出口32 出口34 第一下部腔349 第一下部腔36 较小第二上部腔369 较小第二上部腔37 通道38 端部40 端部42 顶部44 底部46 开口48 侧面
50 侧面52 端部54 端部55 顶部56 底部57 开口58 开口60 侧面62 侧面63A 肋条63B 角板64 第一部分66 第二部分68 侧板69 狭槽70 侧板71 螺钉72 端板74 端板76 翼板78 开口80 突出部，例如安装耳82 开口84 导流板86 导流板88 导流板90 出口909 出口
92 出口929 出口94 槽96 间隙98 表面99 螺母槽100 螺钉101 开口102 开口104 紧固件106 断路器107 断路器端子108 端部110 端部112 配电系统114 孔116 开口118 断路器盒的部分120 断路器盒的部分122 断路器盒128 侧板130 侧板132 U形板134 U形板136 翼板138 孔140 L形密封件142 凹口
144 名义间隙146 L形的第一部分148 第二部分150 自由端152 模制壳体154 内部分流器156 内部分流器158 气体159 入口160 气体161 入口162 气体163 入口164 端部166 端部168 第一开口或出口170 第二开口或出口172 开口174 电弧罩组件176 可动密封件178 平坦部分179 可动部分180 开口182 开口184 开口186 端部188 下部第一腔190 模制壳体
192 第一侧面194 开口196 底部200 第二侧面202 顶部204 底部206 第一侧面208 第二侧面210 端部212 端部213 紧固件214 刚性L形凸缘215 紧固件216 出口218 出口220 上部第二腔222 方向
权利要求
1.一种电弧罩(2；2′；2″；174)，它包括壳体(4；190；152)，该壳体包括第一腔(34；34′)，该第一腔包括两个端部(38，40)、顶部(42)和具有开口(46)的底部(44)，和置于所述第一腔的顶部上的较小第二腔(36；36′)，所述较小第二腔包括两个端部(52，54)、顶部(55)和底部(56)，所述较小第二腔的每一个端部都具有开口(57，58)，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进，所述较小第二腔和所述第一腔限定位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道(37)；至少一个导流板(26，28；84；86；88)，所述导流板位于所述壳体内并设置在所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间；以及密封件(24；140)，该密封件绕所述第一腔的底部的开口设置。
2.根据权利要求1所述的电弧罩(2″)，其特征在于，所述至少一个导流板是单个导流板(88)。
3.根据权利要求2所述的电弧罩(2″)，其特征在于，所述单个导流板是设置在所述第一腔和所述较小第二腔之间的基本平坦的屏板(88)。
4.根据权利要求1所述的电弧罩(2)，其特征在于，所述至少一个导流板是两个导流板(26，28)。
5.根据权利要求4所述的电弧罩(2)，其特征在于，所述两个导流板包括第一L形导流板(26)和第二L形导流板(28)，所述第一和第二L形导流板中的每一个都具有基本平行于所述第一腔的底部的第一部分(64)和基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部的第二部分(66)。
6.根据权利要求1所述的电弧罩(2′)，其特征在于，所述至少一个导流板包括至少一个第一屏板(84)和至少一个第二屏板(84)，所述至少一个第一和第二屏板中的每一个基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部。
7.根据权利要求1所述的电弧罩(2)，其特征在于，所述至少一个导流板是多个导流板，包括第一L形导流板(26)；第二L形导流板(28)，所述第一和第二L形导流板中的每一个都具有基本平行于所述第一腔的底部的第一部分(64)和基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部的第二部分(66)；至少一个第一屏板(84)；和至少一个第二屏板(84)，所述至少一个第一和第二屏板中的每一个基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部。
8.根据权利要求7所述的电弧罩(2)，其特征在于，所述导流板还包括在位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道中的屏板(88)。
9.根据权利要求7所述的电弧罩(2)，其特征在于，所述至少一个第一屏板是多个基本平行的第一屏板(84)；并且所述至少一个第二屏板是多个基本平行的第二屏板(84)。
10.根据权利要求1所述的电弧罩(2)，其特征在于，所述壳体的所述第一腔的底部包括邻近其开口的槽(22)；并且所述密封件是设置在所述槽中的弹性密封件(24)。
11.根据权利要求1所述的电弧罩(2)，其特征在于，所述壳体的所述第一腔的底部包括邻近其开口的槽(22)；并且所述密封件(140)具有L形横截面，该L形横截面包括设置在所述槽中的第一部分(146)和具有向着所述第一腔的底部的所述开口设置的自由端(150)的第二部分(148)。
12.根据权利要求1所述的电弧罩(174)，其特征在于，所述壳体的所述第一腔(188)还包括邻近壳体的底部(196)的开口(194)的第一侧面(192)和邻近壳体的底部的开口的第二侧面(200)；并且所述密封件包括顶部(202)、底部(204)、第一侧面(206)、第二侧面(208)和两个端部(210，212)，所述密封件的顶部和底部具有在它们之间的多个开口(180，182，184)，所述密封件的第一侧面可枢转地接合所述第一腔的第一侧面，所述密封件的第二侧面具有适于接合所述第一腔的第二侧面的凸缘(214)，所述密封件适于沿绕所述密封件的第一侧面的第一方向枢转，所述密封件的第二侧面适于可选地移离所述壳体和向着所述壳体移动直至所述密封件的第二侧面的凸缘接合所述第一腔的第二侧面。
13.根据权利要求1所述的电弧罩(2)，其特征在于，所述壳体的第一腔(34′)包括在其中的第一分流器(154)和第二分流器(156)；所述第一腔的端部(164，166)包括其中具有第一开口(168)的第一端部(164)和其中具有第二开口(170)的第二端部(166)；所述壳体的第一和第二腔限定在它们之间和在所述第一和第二分流器之间的开口(172)，该第一和第二分流器还限定进入所述壳体的第一腔的底部的开口的第一入口(159)、第二入口(161)和第三入口(163)，该第一分流器适于引导气体(158)从所述第一入口到达所述第一腔的第一端部的第一开口，该第二分流器适于引导气体(160)从所述第二入口到所述第一腔的第二端部的第二开口，该第一和第二分流器适于引导气体(162)从所述第三入口到所述第二腔的端部的开口。
14.一种配电系统(112)，它包括开关柜(12)；由所述开关柜装载的断路器(106)，所述断路器包括至少一个孔(114)；电弧罩(2″)，该电弧罩包括壳体(4)，所述壳体包括第一腔(34)，该第一腔包括两个端部(38，40)、顶部(42)和具有开口(46)的底部(44)，和置于所述第一腔的顶部上的较小第二腔(36)，所述较小第二腔包括两个端部(52，54)、顶部(55)和底部(56)，所述较小第二腔的每一个端部都具有开口(57，58)，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进，所述较小第二腔和所述第一腔限定位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道(37)；至少一个导流板(26，28；84；86；88)，所述导流板位于所述壳体内并设置在所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间；以及密封件(24)，该密封件绕所述第一腔的底部的开口设置。
15.根据权利要求14所述的配电系统(112)，其特征在于，所述断路器包括至少一个开关极(14，16，18)。
16.根据权利要求14所述的配电系统(112)，其特征在于，所述电弧罩在所述断路器的所述至少一个孔的至少一部分上延伸。
17.根据权利要求14所述的配电系统(112)，其特征在于，所述电弧罩至少部分邻近所述断路器设置并且构造成引导由所述断路器放出的电弧气体通过所述壳体的所述下部腔的底部的开口、通过所述通道、通过所述壳体内的所述至少一个导流板、并通过所述较小上部腔的端部的开口。
18.根据权利要求14所述的配电系统(112)，其特征在于，所述至少一个导流板在所述壳体的第一腔上。
19.根据权利要求14所述的配电系统(112)，其特征在于，所述至少一个导流板相对于所述壳体的所述下部腔的端部偏置。
20.根据权利要求14所述的配电系统(112)，其特征在于，所述断路器包括一对端部(108，110)；并且所述至少一个导流板相对于所述壳体的所述下部腔的端部及所述断路器的端部偏置。
21.根据权利要求14所述的配电系统(112)，其特征在于，所述至少一个导流板是多个导流板，该多个导流板包括第一L形导流板(26)；第二L形导流板(28)，所述第一和第二L形导流板中的每一个都具有基本平行于所述第一腔的底部的第一部分(64)和基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部的第二部分(66)；多个基本平行的第一屏板(84)；多个基本平行的第二屏板(84)，所述基本平行的第一和第二屏板中的每一个基本平行于所述较小第二腔的相应一个端部；以及至少一个屏板(88)，该屏板(88)位于在所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道中。
22.一种电弧罩(2)，它包括电弧罩壳体(4)，该电弧罩壳体包括第一腔(34)，该第一腔包括两个端部(38，40)、顶部(42)和具有开口(46)的底部(44)，和置于所述第一腔的顶部上的较小第二腔(36)，所述较小第二腔包括两个端部(52，54)、顶部(55)和底部(56)，所述较小第二腔的每一个端部都具有开口(57，58)，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进，所述较小第二腔和所述第一腔限定位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道(37)；以及密封件(24)，该密封件绕所述第一腔的底部的开口设置。
23.一种电弧罩(2)，它包括电弧罩壳体(4)，该电弧罩壳体包括第一腔(34)，该第一腔包括两个端部(38，40)、顶部(42)和具有开口(46)的底部(44)，和置于所述第一腔的顶部上的较小第二腔(36)，所述较小第二腔包括两个端部(52，54)、顶部(55)和底部(56)，所述较小第二腔的每一个端部都具有开口(57，58)，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进，所述较小第二腔和所述第一腔限定位于所述第一腔的底部的开口和所述较小第二腔的端部的开口之间的通道(37)。
全文摘要
一种电弧罩(2)包括壳体(4)，该壳体(4)包括具有两个端部(38，40)、顶部(42)和带有开口(46)的底部(44)的第一腔(34)和设置在第一腔上的较小第二腔(36)。该较小第二腔包括两个端部(52，54)、顶部(55)和底部(56)。该第二腔的每一个端部都具有开口(57，58)，该开口设置在所述第一腔的顶部的上方并且从所述第一腔的相应一个端部凹进。所述腔限定位于第一腔的底部的开口和第二腔的端部的开口之间的通道(37)。一个或多个导流板(26；28；84；86；88)位于所述壳体内并设置在第一腔的底部的开口和第二腔的端部的开口之间。密封件(24)绕所述第一腔的底部的开口设置。
文档编号H01H33/04GK1819084SQ20051012163
公开日2006年8月16日 申请日期2005年11月3日 优先权日2004年11月3日
发明者J·J·谢伊, P·R·拉库斯, M·H·阿布尔哈森, S·E·穆尔, N·E·罗, J·A·韦弗, N·J·魏斯特尔, J·A·米勒 申请人:伊顿公司