一种快速灭弧的灭弧室及应用该灭弧室的小型化断路器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低压电器领域，尤其是涉及一种快速灭弧的灭弧室及应用该灭弧室的小型化断路器。
【背景技术】
[0002]灭弧室作为低压电器中的一个重要功能部件，其性能的高低对低压电器分断能力及使用寿命起着决定性的作用，特别是断路器中的灭弧室，所以提高灭弧室的性能特别是其对电弧的拉长和冷却能力一直是低压电器领域追求高分断能力的重要手段，通常的方法是加大灭弧栅片表面积、增加栅片数量来进行灭弧室容量的加大来提高灭弧室的分断能力，但这样的方法会使灭弧室体积不断增加，进而带来的问题的是断路器体积的不断增加，这显然与断路器向小型化发展的趋势是违背的。
[0003]断路器作为低压电器中的重要元件，其小型化和高性能一直是低压电器领域不断追求的目标，在新能源不断发展壮大的时代，尤其是光伏发电领域的迅猛发展，光伏会流箱的大量使用，小型化和高性能的断路器不但能够使同样体积的汇流箱容纳更多路的光伏发电单元，同时给操作和维护带来了极大的便利，也降低了整个系统的成本。
[0004]中国实用新型专利申请公开号CN101868840 B公开了一种开关装置的电弧室，其主要技术措施为:在灭弧室中加入了铁磁性材料构成的磁极，所述铁磁性材料构成的磁极设置在灭弧室中“U”形灭弧栅片分叉部分的末端，为了使所设置的铁磁性材料构成的磁极不会将各灭弧栅片短路，所以其还设置了一个绝缘的壳体将所述铁磁性材料构成的磁极进行包裹，同时也使低压电器断开时产生的电弧不会被所述铁磁性材料短路。
[0005]上述技术方案中所述铁磁性材料构成的磁极设置的提前是需要减小较大部分灭弧栅片的体积，这样虽然设置的铁磁性材料构成的磁极能够增强灭弧室区域的磁场但其效果是有限的，原因是所述铁磁性材料构成的磁极较不设置该磁极的灭弧室而言其导磁部分的增加量只有约所述铁磁性材料构成的磁极的一半，同时由于所述绝缘壳体的设置使灭弧栅片与所述磁极之间存在一定的磁阻，所以其对灭弧室区域的磁场增强是有限的。进一步，上述铁磁性材料构成的磁极被设置在一个绝缘的壳体中，所以其对电弧的冷却能力甚微，而对整个灭弧室来说其栅片总体积的减少必然导致灭弧室对电弧的冷却能力下降，总体来看，上述技术方案对提高灭弧室的分断能力是有限的，同时其又受制于灭弧室总体体积的影响，所以对使用该技术方案中灭弧室的低压电器来说实现小型化的难度是显而易见的。
【实用新型内容】
[0006]基于上述问题，本实用新型的目的是提供一种快速灭弧的灭弧室，其采用带有减压排气喷口的灭弧室壳体和体积增大的灭弧栅片来改善灭弧室冷却能力和磁场分布，进而实现同体积下灭弧室的快速灭弧和高分断；
[0007]本实用新型的另一目的是提供一种小型化的断路器，其采用所述快速灭弧的灭弧室和功能部件层叠结构来实现小型化。由于其不减小各功能单元而使得断路器性能在小型化的同时不发生降低，同时通过弧压释放技术来配合所述快速灭弧的灭弧室提高电弧的冷却和熄灭速度，以满足断路器小型化和高性能的要求。
[0008]为了实现本实用新型的目的，提出以下技术方案:
[0009]—种快速灭弧的灭弧室，所述灭弧室I包括:
[0010]—个由绝缘材料制成的壳体11，所述壳体11中设置有灭弧栅片定位筋112，两个侧壁设置有开槽113 ;
[0011]—个由金属材料制成的灭弧栅片12，灭弧栅片12的大致形状为“U”形，布置于所述壳体11中；
[0012]—个由绝缘材料制成的隔弧板13，隔弧板13和壳体11共同组成一个相对封闭的腔体，隔弧板13上部设置电弧喷口 14 ;所述壳体11的开槽113设置于电弧喷口 14 一侧。
[0013]所述开槽113在纵向上位于灭弧栅片12最下侧一片的下表面到最上面的一片的上表面之间，横向从所述壳体11左侧面111起始，直到所述灭弧栅片12上表面“U”形圆弧顶点121连线在所述壳体11侧壁114上的正交投影线的左侧结束。
[0014]所述灭弧栅片12由冷乳低碳钢板冲压制成，两个侧边各设置有一个凸起部122，所述凸起部122容纳于所述壳体11的开槽113内，增加灭弧室容量和改善磁场分布。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，提出一种快速灭弧的灭弧室，所述灭弧室8由壳体、灭弧栅片82和隔弧板83构成，所述壳体由两片绝缘板侧壁81构成，所述侧壁81上开有方孔811 ;所述灭弧栅片82上设置有凸起部821，所述凸起部821穿入所述方孔811并采用铆接的方式与侧壁81固定；所述侧壁81由三聚氰胺玻璃布板冲压制成。
[0016]本实用新型还提出一种使用所述灭弧室的小型断路器，所述断路器包括灭弧室1、静触头2、动触头3、操作机构4、脱扣器5、壳体6和挡板7，其中，所述灭弧室I设置于所述动、静触头2，3的分合区域；所述静触头2上有一 “U”形弯折部分21，所述弯折部分21靠近操作机构4 一侧的部分设置于操作机构4的下方，与操作机构4在上下方向上有重叠，使得静触头2与动触头3有一段重叠。
[0017]所述壳体6包括基座61，所述基座61上设置有一个绝缘隔断部分611，所述绝缘隔断部分611与基座61为一整体且由基座61模塑成型时一同制成。
[0018]所述绝缘隔断部分611为一个隔弧件9，所述隔弧件9包括截面形状大致为“凹”字形的第一部分91和内部形状与所述静触头2的“U”形弯折部分对应的第二部分92，所述第二部分包裹在所述静触头2的“U”形弯折部分，第一部分包裹在所述静触头2的“U”形弯折部分靠近动触头3 —侧的导电基体上；所述隔弧件9由产气材料制成。
[0019]所述壳体6在两个外侧壁上与所述灭弧室I的壳体11上的开槽113的对应位置上设置有泄压喷口 601，所述泄压喷口 601与壳体6侧壁的夹角为锐角且开口方向朝向面盖；所述壳体6上在两个外侧壁上与开槽113的对应位置上设置有开槽612，所述开槽612与所述开槽113形成一个通道，高温高压气体的一部分经过所述通道从所述泄压喷口 601排出。
[0020]所述挡板7为一个冲压制成的带有长孔71的薄板，所述动触头3穿过所述长孔71，所述挡板7随动触头3运动。
[0021]所述脱扣器5与操作机构4在上下方向上有重叠，所述脱扣器5的一部分位于操作机构4的下方。
[0022]本实用新型技术方案带来的有益效果:
[0023]与现有技术相比，本实用新型中的灭弧室可以在不改变目前灭弧室体积及不降低工艺性的前提下实现快速灭弧和分断能力提高，其特别适用于需要高分断能力的小型化断路器中。
[0024]本实用新型结构简单，工艺水平要求同现有产品相同，可以方便地实现断路器的小型化，同时能够实现分断能力的提高。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型实施例一灭弧室的轴侧视图；
[0026]图2为本实用新型实施例一灭弧室的剖视视图；
[0027]图3为本实用新型实施例一灭弧室壳体的轴侧视图；
[0028]图4为本实用新型实施例一灭弧栅片的轴侧视图；
[0029]图5为本实用新型实施例一隔弧板的轴侧视图；
[0030]图6为本实用新型实施例一断路器的剖视图；
[0031]图7为本实用新型实施例一静触头的轴侧视图；
[0032]图8为本实用新型实施例一断路器的轴侧视图；
[0033]图9为本实用新型实施例一断路器的轴侧视图；
[0034]图10为本实用新型实施例一断路器壳体的剖视图；
[0035]图11为本实用新型实施例一断路器底座的剖视图；
[0036]图12为本实用新型实施例一断路器面盖的轴侧视图；
[0037]图13为本实用新型实施例一挡板的轴侧视图；
[0038]图14为本实用新型实施例二灭弧室的轴侧视图；
[0039]图15为本实用新型实施例二侧壁的轴侧视图；
[0040]图16为本实用新型实施例二灭弧栅片的轴侧视图；
[0041]图17为本实用新型实施例三断路器的剖视图；
[0042]图18为本实用新型实施例三隔弧罩的轴侧视图；
【具体实施方式】
[0043]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进一步详细说明。
[0044]实施例一
[0045]如图1-图5所示，本实用新型涉及的灭弧室I包括一个由绝缘材料制成的壳体11、一个由金属材料制成的灭弧栅片12、一个由绝缘材料制成的隔弧板13 ;隔弧板13和壳体11共同组成一个相对封闭的腔体；灭弧栅片12的大致形状为“U”形，布置于所述壳体11中；隔弧板13上部设置电弧喷口 14 ;所述壳体11中设置有灭弧栅片定位筋112，两个侧壁设置有开槽113，且该开槽113设置于电弧喷口 14 一侧。
[0046]进一步，所述开槽113在纵向上位于最下侧一片灭弧栅片12的下表面到最上面的一片灭弧栅片12的上表面之间，横向从所述壳体11左侧面111起始直到所述灭弧栅片12上表面“U”形特征的圆弧顶点121连线在所述壳体11侧壁114上的正交投影线17的左侧结束。该开槽113能够降低灭弧室内部压力，利于电弧拉长、冷却和增大灭弧栅片容量。
[0047]进一步，所述灭弧栅片12的两个侧边各设置有一个凸起部122，所述凸起部122容纳于所述壳体11的开槽113内；所述灭弧栅片12由冷乳低碳钢板冲压制成；该凸起能够增加灭弧室容量和改善磁场分布。
[0048]如图6-图13所示为本实用新型应用所述灭弧室I的小型化断路器，该断路