专利名称：灭弧室以及使用该灭弧室的电路断续器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及电路断续器，更具体地，涉及用于断路器的灭弧室。
背景技术：
断路器一般包括一组固定电触点和一组可动电触点。当需要通过断路器向负载供电时，固定触点和可动触点彼此物理的接触。而当需要中断电路时，可动触点从固定触点移开，从而使可动触点与固定触点脱离物理接触并在固定触点和可动触点之间形成间隙。
可动触点远离固定触点的运动会在触点最初开始分离时在触点之间的间隙内导致形成电弧。由于多种原因，这种电弧是人们所不期望的。例如，电流会在不需要电流流向负载时通过断路器流向负载。此外，在触点之间延伸的电弧经常导致触点材料本身汽化或者升华，最后导致可动触点和固定触点损坏或者点蚀。因此需要在任何这种电弧蔓延时尽可能快地消除该电弧。
可动触点通常安装在臂部上，该臂部容纳在使可动触点枢转离开固定触点的枢转组件中。沿每个臂部的路径设置一灭弧室，以切断并消除这些电弧。这种灭弧室通常包括安装在外壳内的多个间隔开的灭弧板。当可动触点从固定触点移开时，可动触点经过灭弧板的端部，从而电弧通过磁力被推向灭弧板并位于灭弧板之间。灭弧板彼此电绝缘，这样电弧被灭弧板切断并熄灭。美国专利Nos.6,703,576；6,297,465；5,818,003和4,546,336中公开了灭弧室的示例。
美国专利No.4,229,630公开了消电离板(deionization plate)，该板可用于将电弧引至每个消电离板的角落，从而可利用该板的最大长度来冷却和消电离所产生的等离子体。在板中具有总体为V形的开口。然而，该V形开口的顶点指向灭弧室的其中一个框架侧部。当将这些板插入框架内时，对这些板进行定位使得相邻的板的顶点指向相对的侧壁，或者说使得交替的板的顶点指向相同的侧部。
专利4,229,630也公开了一对固定在消电离板上的垂直的电弧析气(放气，gassing)绝缘板。电弧析气绝缘板设置在总体为V形的开口和灭弧接点的相对侧。该电弧析气绝缘板由适当的电弧析气材料，例如玻璃聚酯或者陶瓷类材料制成，并插置在灭弧接点的任一侧上以增加灭弧接点处的压力，从而在允许存在于主可动触点处的任何电弧进入灭弧腔的同时，促使所产生的电弧更快地进入灭弧腔。
具有模制壳体和封闭灭弧腔的用于中断较高电流(例如100,000A及更高)的低电压空气断路器通常可以承受短路中断期间对其壳体的破坏。处于相应功率级的电弧能会产生压力波，该压力波可能使模制的复合部件破裂并使片状金属板坍塌。对灭弧室的相应破坏会降低其效率，这将增加灭弧持续时间、能量释放以及失败的可能性。此外，即使在最初的电弧消失后，残留的电离气体连同汽化的导体材料也可能导致可分离触点之间的电介质击穿。
灭弧室设计成可促使电弧进入金属灭弧板。电弧可快速运动到灭弧板的顶边，并在一些板的顶边之间通过，从而完全绕过中间的灭弧板。这样就降低了电弧压降的数量和灭弧室的效率。这种旁通效应还会进一步形成将使成群灭弧板一起坍塌的电流和气流型式，从而进一步减少灭弧室中的分压和灭弧室的冷却效率。
常用的灭弧室设计的另一个缺点是来自各个灭弧板的间隙的气流在排出通风开口前重新组合。这使得正好位于电弧中心上方的几个间隙可控制该气流。因为较远的前部或后部灭弧板间隙与中心的高压间隙竞争排放气流的面积，所以其中产生较小的气流(或者电弧迁移率)。前部和后部灭弧板从而灭弧腔的总体积未得到充分利用。
当中断100,000A以上的电流时，即使灭弧室具有较大的排放口，也难以保持住灭弧室的顶部。压力波可以轻易地破坏模制成的复合的灭弧室顶部，并且可将紧固件拉出模制材料。金属的顶部可能向断路器或外壳接地释放出不可接受的分散的电弧电流。金属的灭弧室顶部还可能吸引来自下方金属灭弧板的电弧，从而以绕过中间灭弧板的方式导通电流。
因此，灭弧室和使用灭弧室的电路断续器仍有改进的空间。
发明内容
本发明可以满足这些和其它需求，本发明提出了一种电路断续器的灭弧室，其包括多个由第一和第二支承部支承的导电灭弧板和多个设置在灭弧板之间的绝缘分隔元件。灭弧板具有从灭弧室的出口部偏移的第一边以及远离出口部的相对的第二边。绝缘分隔部件具有紧邻出口部的第一边以及远离出口部的相对的第二边。绝缘分隔元件的第二边越过灭弧板的第一边并朝向灭弧板的第二边延伸。绝缘分隔元件的第一边越过灭弧板的第一边并远离灭弧板的第二边延伸。
根据本发明的一个方面，电路断续器的灭弧室包括第一支承部；第二支承部；由第一和第二支承部支承的出口部，该出口部具有至少一个开口；由第一和第二支承部支承的多个导电灭弧板，该灭弧板具有从出口部偏移的第一边和远离出口部的相对的第二边；以及设置在灭弧板之间的多个绝缘分隔元件，该绝缘分隔元件具有紧邻出口部的第一边以及远离出口部的相对的第二边，其中，绝缘分隔元件的第二边越过灭弧板的第一边并朝向灭弧板的第二边延伸，并且绝缘分隔元件的第一边越过灭弧板的第一边并远离灭弧板第二边延伸。
第一和第二支承部可以是第一和第二侧部；出口部可以是顶部；灭弧板的第一和第二边可以分别是顶边和底边；绝缘分隔元件的第一和第二边可以分别是顶边和底边；灭弧板和绝缘分隔元件可基本垂直于顶部以及第一和第二侧部；该至少一个开口可以是一个开口；灭弧板的顶边可以在顶部的一个开口下方偏移；并且，绝缘分隔元件的顶边可位于顶部的一个开口内。
该至少一个开口可以是多个开口；灭弧板的顶边可以在顶部的开口下方偏移第一距离；绝缘分隔元件的顶边可以在该开口下方偏移第二距离，第二距离比第一距离短。
每个绝缘分隔元件可设置在相邻的一对灭弧板之间，并与该对灭弧板隔开。
出口部的至少一个开口可以是第一开口；出口部可以包括模制顶部件和顶部框架，该模制顶部件具有与出口部的第一开口相对应的第二开口、围绕模制顶部件的第二开口的模制凸缘、以及凹入区域。顶部框架可具有与出口部的第一开口相对应且比第二开口大的第三开口。顶部框架可以安放在模制顶部件的凹入区域中。模制顶部件的模制凸缘可以与第三开口相邻接。
模制顶部件可以由绝缘材料制成；并且顶部框架可以是导电性的并镀有不导电材料。
第一和第二支承部中的每一个可包括紧邻出口部的楔形部，该楔形部用于引导气体或使气体转向以朝向出口部的至少一个开口。
楔形部可由绝缘材料制成，并可包括用于与绝缘分隔元件接合的多个第一凹槽以及用于与灭弧板接合的多个相对的第二凹槽。
作为本发明的另一方面，用于电路断续器的灭弧室包括第一支承部；第二支承部；由第一和第二支承部支承的出口部，该出口部具有至少一个开口；由第一和第二支承部支承的多个导电灭弧板，该灭弧板具有从出口部偏移的第一边和远离出口部的相对的第二边；设置在灭弧板之间的多个绝缘分隔元件，该绝缘分隔元件具有紧邻出口部的第一边以及远离出口部的相对的第二边；以及至少一个析气元件，其中，绝缘分隔元件的第二边越过灭弧板的第一边并朝向灭弧板的第二边延伸，绝缘分隔元件的第一边越过灭弧板的第一边并远离灭弧板的第二边延伸，第一和第二支承部具有远离出口部的边缘，并且至少一个析气元件设置成至少基本在第一和第二支承部的该边缘附近。
该至少一个析气元件可以是总体为U形的单个析气元件，其具有基本沿第一支承部的边缘设置的第一支脚、基本沿第二支承部的边缘设置的第二支脚，以及设置在第一和第二支脚之间并在第一和第二支承部之间的基部。
其中一个灭弧板可包括消弧角(arc horn)，该基部可紧邻消弧角。
该至少一个析气元件可包括设置成与第一支承部的边缘平行的第一析气元件和设置成与第二支承部的边缘平行的第二析气元件。
第一和第二析气元件可以分别与第一和第二支承部平行，并可包括多个接纳灭弧板的狭槽。
作为本发明的另一方面，一种断路器包括第一电源端子；第二电源端子；与第二电源端子电连接的固定触点；与第一电源端子电连接的可动触点；用于打开和闭合固定触点与可动触点的操作机构；以及灭弧室，该灭弧室包括第一支承部；第二支承部；由第一和第二支承部支承的出口部，该出口部具有至少一个开口；由第一和第二支承部支承的多个导电灭弧板，该灭弧板具有从出口部偏移的第一边以及远离出口部的相对的第二边；以及设置在灭弧板之间的多个绝缘分隔元件，该绝缘分隔元件具有紧邻出口部的第一边以及远离出口部的相对的第二边，其中，绝缘分隔元件的第二边越过灭弧板的第一边并朝向灭弧板的第二边延伸，并且绝缘分隔元件的第一边越过灭弧板的第一边并远离灭弧板第二边延伸。
出口部可以是顶部。灭弧板的第一和第二边可以分别是顶边和底边。绝缘分隔元件的第一和第二边可以分别是顶边和底边。绝缘分隔元件可以延伸到灭弧板的顶边上方并与灭弧板重叠，以防止当操作机构打开固定触点和可动触点时产生的电弧在不伸长的情况下到达灭弧板的顶边，并使电弧在绝缘分隔元件的下方通过。
每个绝缘分隔元件可设置在相邻的一对灭弧板之间，并与该对灭弧板隔开，以便在中断操作机构打开固定触点和可动触点时产生的电弧期间，保护灭弧板的顶边，并防止电弧击穿灭弧板。
顶部可包括模制顶部件，该模制顶部件具有带有多个凹槽的底面。每个绝缘分隔元件可包括与模制顶部件的底面的相应一个凹槽互锁的顶面。
当结合附图阅读下文对优选实施例的描述时，可以充分理解本发明，其中图1是根据本发明的灭弧室的立体图；图2是结合图1的灭弧室的断路器的垂直截面图；图3是根据本发明另一实施例的另一灭弧室的底部(相对于图2中的取向)平面图；图4是图3的灭弧室的立体图；图5是根据本发明另一实施例的另一灭弧室的立体图；图6是图3的灭弧室的垂直正视图；图7是根据本发明另一实施例的灭弧板的平面图；图8是图1的模制的灭弧室顶部件的立体图；图9-12是根据本发明其它实施例的其它模制的灭弧室顶部件的平面图；图13是图3的梳的立体图；图14是图1的楔的立体图；图15是图1的灭弧室的分解图。
具体实施例方式
结合一种断路器对本发明进行说明，但是本发明可用于较广范围的电路断续器。
虽然文中提及诸如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”和“侧部”等术语，但可以认识到，这些相对性的术语适用于一个参照系，并且可使用等同的参照系。例如，可将一个具有“顶部”、“底部”和四个侧部的物体转动180度，使得“底部”位于“顶部”的上方。作为另外一个示例，可将具有“顶部”、“底部”和四个侧部的物体转动90度，使得四个侧部中的一个侧部位于顶部，并且位于现在处于底部的另一侧部的“上方”。
参考图1和图15，电路断续器的灭弧室2包括第一支承部或侧部4、第二支承部或侧部6、以及由第一和第二侧部4、6(例如由适当的不导电复合材料制成)支承的出口部或顶部8。顶部8具有一个或多个通风开口10(在图1和图15中只示出一个通风开口10)。第一和第二侧部4、6支承多个基本平行的导电灭弧板12(如图15所示)(例如镀镍板、1010磁性钢板，但不限于此)。灭弧板12具有从顶部8偏移的第一边或顶边14以及远离顶部的相对的第二边或底边16。在灭弧板12之间设有多个绝缘分隔元件，例如隔板18。隔板18具有紧邻顶部8的第一边或顶边20以及远离顶部的相对的第二边或底边22。隔板18的底边22越过灭弧板12的顶边14并朝向灭弧板的底边16延伸。隔板18的顶边20越过灭弧板12的顶边14并远离灭弧板底边16延伸。
如图15最佳地示出，灭弧板12和隔板18基本上垂直于顶部8并垂直于第一和第二侧部4、6。灭弧板12的顶边14偏移到顶部8的开口10下方。隔板18的顶边20位于顶部开口10中(图1中最佳地示出)。隔板18包括具有顶边20的顶部23。为了防止在隔板18的顶边20上方形成电弧，顶部23向上延伸进入单个通风开口10中(图1中最佳地示出)。尽管未示出，但是顶部23可以选择性地向上延伸穿过通风开口10。
继续参考图15，顶部8包括模制顶部件24(例如，由合适的绝缘材料如玻璃填充的聚酯制成，但不限于此)和顶部框架26。模制顶部件24(图8中最佳地示出)具有与顶部8的开口10相对应的开口28、围绕开口28的模制凸缘30和凹入区域32。顶部框架26具有与顶部的开口10相对应的开口34。开口34大于开口10、28。顶部框架26安放在模制顶部件24的凹入区域32中，并且模制凸缘30与开口34相邻接。顶部框架26(例如由钢制成，但不限于此)可导电并镀有适当的不导电材料。模制顶部件24的电绝缘性、顶部框架26的不导电镀层和不导电的隔板18可保护灭弧板12的顶边14。这也可以防止将顶部框架26暴露于废气的直通气流中。此外，灭弧板12较靠近隔板18可防止在中断电弧期间电弧击穿灭弧板。这些电弧被强制保持在隔板18的下方并被分隔在灭弧板12之间。此外，隔板18与模制顶部件24的凹槽一例如切口65(见图15)一互锁，从而防止电弧绕过所形成的互锁配合。而且，由于具有隔板18，电弧不会采取从一个灭弧板12出发、到一个或多个通风开口10之外、绕过中间的灭弧板然后回到另一灭弧板的较长的路径。否则，在没有隔板18的情况下，电弧可能会行进到灭弧板12的顶部然后重新组合，从而绕过一些灭弧板。
顶部框架26和模制顶部件24还包括开孔35，以将灭弧室2保持在断路器壳体(例如图2中标号为80的构件)上，并防止损坏该模制顶部件24。围绕顶部框架26的模制塑性凸缘30防止上述框架26暴露在废气的直通气流中。利用这种方式保护金属的顶部框架26可减少分散的电弧电流通过导电的金属顶部框架26而接地的可能性。这种结构还允许对顶部框架26进行电镀而不是利用例如较厚的油漆或聚酯涂层进行绝缘处理，从而使制造成本较低。
模制顶部件24包括一对凸出部36。顶部框架26包括一对适合于接纳凸出部36的开孔38，和一对适于接合和保持凸出部36的紧固件40(例如螺纹紧固件；直接与模制顶部件24互锁的压力配合紧固件或卡合配合紧固件；推力锁紧螺母)。可选地，顶部框架26可以直接与灭弧室侧部4、6互锁(未示出)。
第一和第二侧部4、6包括多个开孔42、44。灭弧板12包括多个分别在开孔42、44处与第一和第二侧部4、6接合的凸出部46、48。类似地，隔板18包括分别在开孔54、56处与第一和第二侧部4、6接合的凸出部50、52。模制顶部件24包括分别在开孔62、64处与第一和第二侧部4、6接合的凸出部58、60。
示例1为了提供额外的机械支承并防止电弧绕过，尽管在图1未示出，但是隔板18的表面63可与模制顶部件24底侧上的切口65互锁。
图2示出结合图1和图15的灭弧室2的断路器66。断路器66包括第一电源端子68、第二电源端子70、与第二电源端子70电连接的固定触点72、通过适当的柔性(例如编织的)导体(未示出)与第一电源端子68电连接的可动触点74、用于打开和闭合触点72、74的操作机构76，以及灭弧室2。每个隔板18设置在相邻的一对灭弧板12之间，并与该对灭弧板12间隔开。如图2最佳地示出，隔板18延伸至灭弧板12的顶边14的上方并与这些灭弧板重叠，以防止操作机构76打开固定触点72和可动触点74时产生的电弧在没有伸长的情况下到达灭弧板12的顶边14，并使电弧在隔板18的下方通过。在中断电弧期间，隔板18保护灭弧板顶边14，并防止电弧击穿灭弧板12。
为了减轻灭弧腔78内的压力而又不损坏断路器66的壳体80或灭弧室2，灭弧室2的顶部8具有较大的不受限制的通风开口10(图1中最佳地示出)。自由地排出电弧气体也促使电弧从可分离的触点72、74向上运动到电弧滑动(running)元件(例如固定电弧滑道82和活动灭弧接点指状延伸部84)上。电弧向灭弧室2的快速运动可将电弧尽可能快地分开，由此插入电压并限制电流，从而减少由中断造成的能量释放、持续时间和损害。最后，将电离的电弧气体快速排掉可以减少电介质击穿的发生，该击穿可能由于剩余气体而在中断后的瞬间在打开的触点72、74之间发生。
为了防止电弧到达灭弧板顶边14，在各金属灭弧板12之间安置绝缘分隔隔板18。金属灭弧板12终止于模制顶部件24(图15)下方较远距离处，从而防止电流从金属灭弧板12爬上模制顶部件24的表面而到达(另一)金属灭弧板12。隔板18延伸至灭弧板12的顶部的上方，并与灭弧板12重叠一段适当的距离，以防止电弧在没有伸长的情况下到达灭弧板的顶边14，并使电弧在绝缘分隔隔板18的下方通过。隔板18的存在消除了电弧越过顶边14、绕过一些灭弧板的情况，并大大减少了在没有隔板18的情况下会出现的灭弧板弯曲的情况。
绝缘分隔隔板18通过将出口部的通风开口10(图1)分成始自金属灭弧板12之间的各个通道，也促进了在所有灭弧板间隔内的强烈的气体流动和电弧运动。气流和电弧在灭弧室2底部和顶部之间的这种均匀分布使灭弧室的体积、质量和灭弧板12的数量得到最大限度的利用。这里所描述的布置允许使用较少的金属灭弧板12，这些灭弧板被更有效地利用，并且在灭弧板之间具有较大的气流间隙。
示例2尽管可以采用相对较厚的金属灭弧板12以减少弯曲，但在两个或更多灭弧板12朝向彼此弯曲的情况下，灭弧板之间的绝缘分隔隔板18会阻止它们接触，从而保持有效的冷却表面积和灭弧室2内的分压数目。
图3示出与图1中的灭弧室2有些类似的另一灭弧室86。灭弧室86包括第一支承部或侧部88、第二支承部或侧部90、出口部或顶部92、通风开口94、包括一个具有消弧角99的顶部灭弧板98的多个基本平行的导电灭弧板96、以及多个绝缘分隔元件，例如隔板100。灭弧室86还包括一对析气梳(gassing comb)102、104(图13中最佳地示出)以及一对灭弧室气体转向楔106、108(图6和14中最佳地示出)(例如，由适当的绝缘材料如聚酯、玻璃填充的聚酯、陶瓷填充的聚酯(例如Al2O3)、GPO3(红玻璃聚酯)制成，但不限于此)。
图4中最佳地示出，第一和第二侧部88、90包括靠近顶部92的各个楔106、108。楔106、108(图14)用于引导气体或使气体转向以朝向顶部92的通风开口94。楔106、108包括多个第一或上部凹槽110和多个相对的第二或下部凹槽112，该第一或上部凹槽110用于接合绝缘分隔隔板100(图3)并被隔板保持在适当的位置，而该第二或下部凹槽112用于接合灭弧板96并被灭弧板保持在适当的位置。
析气梳102、104也包括多个用于接合灭弧板96并被灭弧板保持在适当位置的狭槽或凹槽114(图13中最佳地示出)。析气梳102、104分别设置成至少基本在第一和第二侧部88、90的底边116、118(图4)附近。如图4所示，析气梳102、104设置成与各底边116、118平行。析气梳102、104由合适的电弧析气材料(例如，纤维素填充的三聚氰胺甲醛、尿素(CMF)；适当的绝缘体；氢氧化铝(ATH)填充的玻璃聚酯，但不限于此)制成，并且插入到灭弧接点(未示出)的任一侧上，以增加灭弧接点处的压力，从而在允许出现在主可动触点(未示出)处的任何电弧进入灭弧腔(未示出)的同时，驱使所产生的电弧更快速地进入灭弧腔。这可使电弧冷却。
图3中的绝缘分隔隔板100与图14中的楔106、108的凹槽110互锁，这将阻止电弧从绝缘分隔隔板100的上方通过而绕过灭弧板96的路径。使绝缘分隔隔板100与这些凹槽110互锁还提供了附加的支承，该支承可防止灭弧板96成群坍塌或灭弧室86的结构出现故障。这为向上延伸进入灭弧室的通风开口94的绝缘分隔隔板100提供了机械支承，从而可靠地防止越过绝缘分隔隔板100的顶部产生电弧。
图5示出与图1所示的灭弧室2有些类似的另一灭弧室120。灭弧室120包括第一支承部或侧部122、第二支承部或侧部124、出口部或顶部126、通风开口128、包括一个具有消弧角133的顶部灭弧板132的多个基本平行的导电灭弧板130，以及多个绝缘分隔元件，例如隔板100(图4中最佳地示出)。灭弧室120还包括单个灭弧室析气“门柱”元件134。该元件134大体成U形，其中，第一支脚136基本沿第一支承部122的底边138设置，第二支脚140基本沿第二支承部124的底边142设置，并且基部144设置在第一和第二支脚136、140之间以及第一和第二支承部122、124之间。基部144靠近消弧角133。如针对支脚136和支承部122所示出的，支脚136、140包括与支承部122、124的开孔145A接合的凸出部145。
图7示出适合与灭弧室2、86、120一起使用的电弧滑动灭弧板146。相邻的成对灭弧板146(在图7中，两个灭弧板146中的一个用实线示出，另一个用虚线示出)中具有狭槽148，狭槽148的端部149指向第一和第二支承部(未示出)(例如图1中的4、6)中相对的支承部。这有助于将电弧从图7的左下部引到右上部。并且，电弧还被进一步拉伸越过一条垂直的(相对于图7)直线(未示出)。对于成对灭弧板中的每对灭弧板而言，(其中的)每个灭弧板146在邻近第一和第二支承部中的一个支承部的一侧151具有第一宽度150，并且在邻近第一和第二支承部中的另一个支承部的相对侧153具有较小的第二宽度152。具有较小宽度152的侧部153设置成靠近狭槽148的端部149。
示例3宽度150、152之间的差值可以是例如0.1英寸。这个差值提供了双倍于前缘的板间距的间隙，因此如果在外部触点臂上形成电弧，则该电弧更容易进入灭弧板12。较大的灭弧板间距对电弧运动的阻力比间距紧密的灭弧板小。否则，电弧可能在前缘处“停滞”，并在表面上行进。
图9-12示出与图8所示的模制顶部件24有些类似的其它模制的灭弧室顶部件154、156、158、160。这里，在各个模制顶部件154、156、158、160中具有多个通风开口162、164、166、168，而不是图8所示的单个通风开口28。在这些示例中，灭弧板12的顶边14(图2)在通风开口162、164、166、168的下方偏移第一距离170(图2)，而绝缘分隔元件18的顶边20(图1)在通风开口162、164、166、168的下方偏移第二距离172(图1)，该第二距离172比第一距离170短。例如，绝缘分隔元件18的顶边20(图1)可与模制顶部件154、156、158、160的表面174(如虚线所示)接合或紧邻该表面。
虽然已对本发明的特定实施例进行了详细说明，但是本领域技术人员可以认识到，根据本公开的全面教导，可对这些细节进行各种改变和变型。因此，所公开的具体设置仅是说明性的而不是对发明范围的限制，本发明范围由所附权利要求书的全部内容及其任何和所有等同物给出。
附图标记列表2电路断续器的灭弧室4第一支承部或侧部6第二支承部或侧部8出口部或顶部10 一个或多个通风开口12 基本平行的导电灭弧板14 第一边或顶边
16相对的第二边或底边18绝缘分隔元件，例如隔板20第一边或顶边22相对的第二边或底边23顶部24模制顶部件26顶部框架28开口30模制凸缘32凹入区域34开口35开孔36成对的凸出部38成对的开孔40成对的紧固件42多个开孔44多个开孔46多个凸出部48多个凸出部50凸出部52凸出部54开孔56开孔58凸出部60凸出部62开孔63表面64开孔
65切口66断路器68第一电源端子70第二电源端子72固定触点74可动触点76操作机构78灭弧腔80壳体82固定电弧滑道84活动灭弧接点指状延伸部86灭弧室88第一支承部或侧部90第二支承部或侧部92出口部或顶部94通风开口96多个基本平行的导电灭弧板98顶部灭弧板99消弧角100 多个绝缘分隔元件，例如隔板102 析气梳104 析气梳106 灭弧室气体转向楔108 灭弧室气体转向楔110 第一或上部凹槽112 相对的第二或下部凹槽114 狭槽或凹槽116 底边
118底边120灭弧室122第一支承部或侧部124第二支承部或侧部126出口部或顶部128通风开口130多个基本平行的导电灭弧板132顶部灭弧板133消弧角134单个灭弧室析气“门柱”元件136第一支脚138底边140第二支脚142底边144基部145凸出部145A 开孔146电弧滑道灭弧板148狭槽149端部150第一宽度151一侧152较小的第二宽度153相对侧154模制的灭弧室顶部件156模制的灭弧室顶部件158模制的灭弧室顶部件160模制的灭弧室顶部件
162多个通风开口164多个通风开口166多个通风开口168多个通风开口170第一距离172较小的第二距离174表面。
权利要求
1.一种电路断续器的灭弧室(2；86；120)，包括第一支承部(4)；第二支承部(6)；由所述第一和第二支承部支承的出口部(8)，所述出口部具有至少一个开口(10)；由所述第一和第二支承部支承的多个导电灭弧板(12)，所述灭弧板具有从所述出口部偏移的第一边(14)和远离所述出口部的相对的第二边(16)；以及设置在所述灭弧板之间的多个绝缘分隔元件(18)，所述绝缘分隔元件具有紧邻所述出口部的第一边(20)以及远离所述出口部的相对的第二边(22)，其中，所述绝缘分隔元件的第二边越过所述灭弧板的第一边并朝向所述灭弧板的第二边延伸，以及所述绝缘分隔元件的第一边越过所述灭弧板的第一边并远离所述灭弧板的第二边延伸。
2.根据权利要求1所述的灭弧室(2)，其特征在于，所述第一和第二支承部是第一和第二侧部；所述出口部是顶部；所述灭弧板的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件的第一和第二边分别是顶边和底边；所述灭弧板和所述绝缘分隔元件基本垂直于所述顶部以及所述第一和第二侧部；所述至少一个开口是一个开口(10)；所述灭弧板的顶边偏移到所述顶部的所述一个开口的下方；并且所述绝缘分隔元件的顶边位于所述顶部的所述一个开口内。
3.根据权利要求1所述的灭弧室(2)，其特征在于，所述第一和第二支承部是第一和第二侧部；所述出口部是顶部；所述灭弧板的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件的第一和第二边分别是顶边和底边；所述灭弧板和所述绝缘分隔元件基本垂直于所述顶部以及所述第一和第二侧部；所述至少一个开口是多个开口(162；164；166；168)；所述灭弧板的顶边在所述顶部的所述开口的下方偏移第一距离(170)；并且所述绝缘分隔元件的顶边在所述开口的下方偏移第二距离(172)，该第二距离比所述第一距离短。
4.根据权利要求1所述的灭弧室(2)，其特征在于，每个所述绝缘分隔元件设置在相邻的一对所述灭弧板之间，并且与该对灭弧板分隔开。
5.根据权利要求1所述的灭弧室(2)，其特征在于，所述出口部的所述至少一个开口是第一开口(10)；所述出口部包括模制顶部件(24)和顶部框架(26)，所述模制顶部件具有与所述出口部的第一开口相对应的第二开口(28)、围绕所述模制顶部件的第二开口的模制凸缘(30)以及凹入区域(32)，所述顶部框架具有与所述出口部的第一开口相对应且比所述第二开口大的第三开口(34)，所述顶部框架安放在所述模制顶部件的凹入区域中，所述模制顶部件的模制凸缘与所述第三开口相邻接。
6.根据权利要求5所述的灭弧室(2)，其特征在于，所述模制顶部件由绝缘材料制成；所述顶部框架具有导电性并镀有不导电材料。
7.根据权利要求6所述的灭弧室(2)，其特征在于，所述模制顶部件还包括一对凸出部(36)；所述顶部框架还包括一对用于接纳所述凸出部的开孔(38)，以及一对用于接合并保持所述凸出部的紧固件(40)。
8.根据权利要求1所述的灭弧室(2)，其特征在于，所述第一和第二支承部包括多个开孔(42，44)；所述灭弧板包括多个在该开孔处与所述第一和第二支承部接合的凸出部(46，48)。
9.根据权利要求1所述的灭弧室(86)，其特征在于，每个所述第一和第二支承部包括紧邻所述出口部的楔形部(106，108)，所述楔形部用于引导气体或使气体转向以朝向所述出口部的所述至少一个开口。
10.根据权利要求9所述的灭弧室(86)，其特征在于，所述楔形部由绝缘材料制成，并包括多个用于与绝缘分隔元件接合的第一凹槽(110)以及多个用于与所述灭弧板接合的相对的第二凹槽(112)。
11.一种用于电路断续器的灭弧室(86；120)，所述灭弧室包括第一支承部(4)；第二支承部(6)；由所述第一和第二支承部支承的出口部(8)，所述出口部具有至少一个开口(10)；由所述第一和第二支承部支承的多个导电灭弧板(12)，所述灭弧板具有从所述出口部偏移的第一边(14)以及远离所述出口部的相对的第二边(16)；设置在所述灭弧板之间的多个绝缘分隔元件(18)，所述绝缘分隔元件具有紧邻所述出口部的第一边(20)以及远离所述出口部的相对的第二边(22)；以及至少一个析气元件(102；104；134)，其中，所述绝缘分隔元件的第二边越过所述灭弧板的第一边并朝向所述灭弧板的第二边延伸，所述绝缘分隔元件的第一边越过所述灭弧板的第一边并远离所述灭弧板的第二边延伸，所述第一和第二支承部具有远离所述出口部的边缘(116，118；138，140)，以及所述至少一个析气元件设置成至少基本在所述第一和第二支承部的该边缘附近。
12.根据权利要求11所述的灭弧室(120)，其特征在于，所述至少一个析气元件是总体为U形的单个析气元件(134)，该析气元件具有基本沿所述第一支承部的边缘(138)设置的第一支脚(136)、基本沿所述第二支承部的边缘(142)设置的第二支脚(140)，以及设置在所述第一和第二支脚之间并在所述第一和第二支承部之间的基部(144)。
13.根据权利要求12所述的灭弧室(120)，其特征在于，其中一个所述灭弧板(132)包括消弧角(133)；所述基部紧邻所述消弧角。
14.根据权利要求11所述的灭弧室(86)，其特征在于，所述至少一个析气元件包括设置成与所述第一支承部的边(116)平行的第一析气元件(102)，以及设置成与所述第二支承部的边(118)平行的第二析气元件(104)。
15.根据权利要求14所述的灭弧室(86)，其特征在于，所述第一和第二析气元件分别与所述第一和第二支承部平行，并包括多个用于接纳所述灭弧板的狭槽(114)。
16.一种断路器(66)，包括第一电源端子(68)；第二电源端子(70)；与第二电源端子电连接的固定触点(72)；与第一电源端子电连接的可动触点(74)；用于打开和闭合所述固定触点和所述可动触点的操作机构(76)；以及灭弧室(2)，包括第一支承部(4)，第二支承部(6)，由所述第一和第二支承部支承的出口部(8)，所述出口部具有至少一个开口(10)，由所述第一和第二支承部支承的多个导电灭弧板(12)，所述灭弧板具有从所述出口部偏移的第一边(14)和远离所述出口部的相对的第二边(16)，以及设置在所述灭弧板之间的多个绝缘分隔元件(18)，所述绝缘分隔元件具有紧邻所述出口部的第一边(20)以及远离所述出口部的相对的第二边(22)，其中，所述绝缘分隔元件的第二边越过所述灭弧板的第一边并朝向所述灭弧板的第二边延伸，所述绝缘分隔元件的第一边越过所述灭弧板的第一边并远离所述灭弧板的第二边延伸。
17.根据权利要求16所述的断路器(66)，其特征在于，所述至少一个开口是单个通风开口(10)。
18.根据权利要求17所述的断路器(66)，其特征在于，所述灭弧板的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件具有带顶边(20)的顶部(23)，所述顶部向上延伸进入所述单个通风开口，以防止电弧越过所述绝缘分隔元件的顶边。
19.根据权利要求16所述的断路器(66)，其特征在于，所述至少一个开口是多个通风开口(162；164；166；168)。
20.根据权利要求16所述的断路器(66)，其特征在于，相邻的成对的所述灭弧板中具有狭槽(148)，该狭槽的端部(149)指向所述第一和第二支承部中相对的支承部；并且对于所述成对灭弧板中的每一对，每个所述灭弧板在与所述第一和第二支承部中的一个相邻的第一侧(151)上具有第一宽度(150)，并且在与所述第一和第二支承部中的另一个相邻的第二侧(153)上具有较小的第二宽度(152)，具有较小宽度的第二侧靠近所述狭槽的端部设置。
21.根据权利要求16所述的断路器(66)，其特征在于，所述出口部是顶部；所述灭弧板的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件延伸到所述灭弧板的顶边上方并与所述灭弧板重叠，以防止在所述操作机构打开所述固定触点和所述可动触点时产生的电弧在没有伸长的情况下到达所述灭弧板的顶边，并使所述电弧在所述绝缘分隔元件的下方通过。
22.根据权利要求16所述的断路器(66)，其特征在于，所述出口部是顶部；所述灭弧板的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件的第一和第二边分别是顶边和底边；每个所述绝缘分隔元件设置在一对相邻的所述灭弧板之间，并与该对灭弧板分隔开，以便在中断所述操作机构打开所述固定触点和所述可动触点时产生的电弧期间，保护所述灭弧板的顶边，并防止电弧击穿所述灭弧板。
23.根据权利要求16所述的断路器(66)，其特征在于，所述出口部是顶部；所述灭弧板的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件的第一和第二边分别是顶边和底边；所述顶部的所述至少一个开口是第一开口(10)；所述顶部包括模制顶部件(24)和顶部框架(26)，所述模制顶部件具有与所述顶部的第一开口相对应的第二开口(28)、围绕所述模制顶部件的第二开口的模制凸缘(30)以及凹入区域(32)，所述顶部框架具有与所述顶部的第一开口相对应且比所述第二开口大的第三开口(34)，所述顶部框架安放在所述模制顶部件的凹入区域内，所述模制顶部件的模制凸缘与所述第三开口相邻接。
24.根据权利要求23所述的断路器(66)，其特征在于，所述模制顶部件由绝缘材料制成；所述顶部框架是导电性的并镀有不导电材料。
25.根据权利要求16所述的断路器(66)，其特征在于，所述出口部是顶部；所述灭弧板的第一和第二边分别是顶边和底边；所述绝缘分隔元件的第一和第二边分别是顶边和底边；每个所述绝缘分隔元件设置在一对相邻的所述灭弧板之间，并与该对灭弧板分隔开；所述顶部包括模制顶部件(24)，该模制顶部件具有带有多个凹槽(65)的底面；并且每个所述绝缘分隔元件(18)包括与所述模制顶部件(24)的底面的对应的一个所述凹槽(65)互锁的顶面(63)。
全文摘要
本发明公开了灭弧室以及使用该灭弧室的电路断续器。电路断续器的灭弧室(2；86；120)包括第一和第二支承部(4，6)、由该支承部支承的出口部(8)和多个由该支承部支承的灭弧板(12)。出口部具有一个或多个通风开口(10)。灭弧板具有从出口部偏移的第一边(14)和远离出口部的相对的第二边(16)。在灭弧板之间设有多个绝缘分隔元件(18)。这些元件具有紧邻出口部的第一边(20)和远离出口部的相对的第二边(22)。这些元件的第二边越过灭弧板的第一边并朝向灭弧板的第二边延伸。分隔元件的第一边越过灭弧板的第一边并远离灭弧板的第二边延伸。
文档编号H01H33/08GK1801418SQ20051013737
公开日2006年7月12日 申请日期2005年11月3日 优先权日2004年11月9日
发明者J·J·谢伊, P·R·拉库斯, T·C·彭德里克, F·J·马钱德, G·C·西森 申请人:伊顿公司