专利名称：电气开关装置及其电弧隔板组件和电弧罩组件的制作方法
技术领域：
本实用新型一般涉及电气开关装置，更具体地涉及用于电气开关装置如断路器的
电弧隔板组件和电弧罩组件。
背景技术：
电气开关装置如电路断续器为电气系统提供保护以免经受电气故障状况，例如电 流过载、短路、异常电压和其它故障状况。通常，电路断续器如断路器包括壳体和操作机构， 操作机构响应于所检测到的这些故障状况而例如通过脱扣(跳闸)单元打开可分离的电触 点以中断从电气系统的导体流过的电流。 —些低压断路器例如在壳体的一部分(例如但不限于，顶部)上具有电弧隔板通 气孔。当可分离的电触点例如响应于过载或短路状况而快速打开时，将形成电弧，电弧产生 从通气孔排出的气体。这些气体会非常热，至少部分地离子化，并且可能夹带碎屑，例如熔 化的金属颗粒。此外，气体和碎屑可能导电，因此会在断路器和断路器附近的接地导电结构 之间产生额外的不希望的电弧，所述接地导电结构包括但不限于通常安装这类断路器的金 属封壳。气体也可能在爆炸力的作用下排出，由此损坏封壳的部件。 因此，开关装置的封壳通常被设计成包括一个或多个通道，电弧气体能在所述通 道中被引导而逸散。 一些开关装置的壳体还包括通常被称为电弧罩的绝缘屏障，其安装在 断路器的供电弧气体排出的电弧隔板通气孔的上方。电弧罩用于控制电弧气体的影响，尤 其是在电弧罩内冷却和驱散电弧气体。但是，电弧隔板和电弧罩之间的接合处还存在改进 的空间。
实用新型内容通过本实用新型的实施例可满足这些及其它需求，本实用新型涉及用于电气开关 装置的电弧隔板组件、用于电气开关装置的电弧罩组件以及电气开关装置，在该电气开关 装置中，电弧隔板组件包括构造成将电弧气体从壳体排入电弧罩中的通气部和邻近该通气 部的框架部，其中该框架部构造成可动地联接到壳体。电弧隔板组件构造成能响应于排出 的电弧气体而相对于所述壳体从第一位置移动到不同的第二位置。 作为本实用新型的一个方面，提供了一种用于电气开关装置的电弧隔板组件。该 电气开关装置包括壳体和联接到该壳体的电弧罩。该电弧罩构造成将电弧气体从壳体排 出。该电弧隔板组件包括构造成将电弧气体从壳体排入电弧罩中的通气部和邻近该通气 部的框架部，其中该框架部构造成可动地联接到壳体。电弧隔板组件构造成能响应于排出 的电弧气体而相对于所述壳体从第一位置移动到不同的第二位置。 框架部可构造成在处于第一位置时靠接于壳体，还可构造成在处于不同的第二位 置时大体上与壳体间隔开。 电弧罩可包括一定数量的横向部件，电弧隔板组件可构造成在处于第一位置时与 所述一定数量的横向部件间隔开。电弧隔板组件还可构造成在处于不同的第二位置时靠接于所述一定数量的横向部件。 框架部可包括一定数量的紧固件，所述紧固件构造成将框架部可滑动地联接到壳 体。所述一定数量的紧固件可包括肩部螺栓(shoulderbolt)。 作为本实用新型的另一个方面，是一种用于电气开关装置的电弧罩组件，该电气 开关装置包括具有一定数量的电弧隔板的壳体，该电弧隔板具有构造成将电弧气体从壳体 排出的通气部和邻近该通气部的框架部。所述一定数量的电弧隔板能在电弧气体通气期间 从第一位置移动到不同的第二位置。电弧罩组件包括在所述一定数量的电弧隔板处或附 近固定地联接到壳体的罩部件，该罩部件构造成接纳和排出从壳体排放出的电弧气体；和 一定数量的横向部件，所述横向部件构造成在所述一定数量的电弧隔板处于不同的第二位 置时与所述一定数量的电弧隔板接触。 所述一定数量的横向部件的每个都可包括基本上平坦的部件。所述通气部可大体 上平坦，所述基本上平坦的部件可定向为大体上横向于所述通气部。所述一定数量的横向 部件可构造成在所述一定数量的电弧隔板处于第一位置时与所述一定数量的电弧隔板间 隔开预定距离，所述一定数量的横向部件可构造成在所述一定数量的电弧隔板处于第二位 置时靠接于所述一定数量的电弧隔板。 作为本实用新型的又一个方面，电气开关装置包括壳体、由该壳体包封的可分离 触点以及构造成打开和闭合所述可分离触点的操作机构。所述可分离触点构造成在所述可 分离触点打开时形成产生电弧气体的电弧。该电气开关装置还包括相对于壳体配置的一 定数量的电弧隔板组件和在所述一定数量的电弧隔板组件的每一个的通气部处或附近联 接到壳体的电弧罩。该电弧罩构造成接纳从所述一定数量的电弧隔板组件的每一个的通气 部排出的电弧气体并将电弧气体从电气开关装置排出。所述一定数量的电弧隔板组件的每 一个包括可动地联接到壳体的框架部和邻近该框架部的通气部，该通气部构造成将电弧 气体从壳体排出。所述一定数量的电弧隔板组件的每一个构造成能响应于从壳体排出的电 弧气体而相对于所述壳体从第一位置移动到不同的第二位置。 框架部在处于第一位置时可靠接于壳体，框架部在处于不同的第二位置时可与壳 体间隔开一定距离。 电弧罩可包括一定数量的横向部件。所述一定数量的电弧隔板组件在处于第一位 置时可与所述一定数量的横向部件间隔开预定的距离，所述一定数量的电弧隔板组件在处 于不同的第二位置时可靠接于所述一定数量的横向部件。 框架部可通过一定数量的紧固件可动地联接到壳体。所述一定数量的紧固件的每 一个可包括肩部螺栓。 所述一定数量的横向部件的每一个可包括基本上平坦的部件。所述通气部可大体 上平坦，所述基本上平坦的部件可定向成大体上横向于所述通气部。
在结合附图阅读时，从下文对优选实施例的说明中可获得对本实用新型的充分理 解，在附图中 图1是根据本实用新型一个实施例的断路器及其电弧罩组件的轴测视图，以简化 形式示出了断路器的操作机构、一对可分离触点和电弧；[0019] 图2是图1中的断路器及电弧罩组件的部分分解的轴测视图； 图3是沿图1中的线3-3截取的剖视图，示出了根据本实用新型一个实施例的处
于第一位置的电弧隔板组件；禾口 图4是与图3类似的剖视图，但是示出的是响应于离开的电弧气体而处于不同的 第二位置的电弧隔板组件。附图标记列表[0023]2断路器4壳体6可分离触点10操作机构12电弧14电弧气体16电弧隔板18框架部20通气部22第一端部24第二端部26第一侧部28第二侧部30前部32后部34肩部螺栓36台阶孔100电弧罩组件102第一侧部104第二侧部106第一端部108第二端部110顶部112孔114横向部件116垫圈170盒匣172底部174第一侧部176第二侧部178第一侧部的端部180第二侧部的端部D距离具体实施方式为了例述的目的，本实用新型的实施例将被描述为应用于低压断路器，但是显然 它们也可应用于除低压断路器和除低压电气开关装置之外的多种电气开关装置(例如但 不限于，电路开关装置和其它电路断续器，例如接触器、电机启动器、电机控制器和其它负 载控制器)。 本文所用的方向用语例如左、右、顶、底、上、下、前、后以及它们的派生用语与图中
所示的元件的取向有关，并且不对权利要求构成限制，除非在本文中明确说明。 如本文所用，术语"紧固件"是指用于将两个或更多个部件连接或固定在一起的单
个元件或多个元件，确切地包括但不限于铆接件、销钉、螺钉、螺栓以及螺栓和螺母(例如
但不限于，锁紧螺母)的组合及螺栓、垫圈和螺母的组合。 如本文所用，关于两个或更多个部分"联接"在一起的叙述是指各部分直接地接合 在一起或通过一个或多个中间部分接合在一起。 如本文所用，术语"数量"是指l或大于l的整数(即多个)。 图l和2示出电气开关装置如低压断路器2及其电弧罩组件100。断路器2包括 壳体4、由壳体4包封的可分离触点6 (在图1中用虚线图以简化形式示出)、构造成打开和 闭合可分离触点6(图1)的操作机构10(在图1中用虚线图以简化形式示出)以及多个电 弧隔板16 (图2-4)。 示例性的断路器2的壳体4包括第一端部22、第二端部24、第一侧部26、第二侧 部28、前部30和后部32。断路器2可配置在盒匣170内，在本文所示和所述的示例中，盒 匣170包括底部172以及从底部172垂直向外延伸的第一和第二侧部714、 176。如图1和 图2所示，当断路器2配置在盒匣170内时，断路器的壳体4的第一侧部26邻近盒匣170 的第一侧部174而配置，断路器的壳体4的第二侧部28邻近盒匣170的第二侧部176而配 置。这样，如图所示，断路器的壳体4的第二端部24邻近盒匣170的底部172而配置，断路 器的壳体4的第一端部22配置在盒匣170的第一和第二侧部174、 176的端部178、 180处 或配置在端部178、180附近。 如图2所示，每个电弧隔板16包括框架部18和通气部20，其中框架部18大体上 围绕通气部20。每个电弧隔板16都大致如此定向在断路器2内，使得相应的框架部和通气 部18、20大致配置在壳体4的第一端部22处或附近。每个通气部20构造成从壳体4中排 出电弧气体14(如图2和4中的点划线图所示)。如图1所示，电弧气体14是由在可分离 触点6打开时形成的电弧12产生的。 如图3和图4所示，每个电弧隔板16经一定数量的肩部螺栓34可动地联接到壳 体4，肩部螺栓34穿过框架部18中的台阶孔36，并且固定地联接到壳体4。肩部螺栓34允 许各个电弧隔板16在使排出的电弧气体14通过相应电弧隔板16的通气部20时从框架部 18大体靠接于壳体4的第一位置(图3)移动到框架部18大体与壳体4隔开的第二位置 (图4)。电弧隔板16的这种移动将在下面进一步讨论。 图1和2中的盒匣170还包括大体上从第一侧部174的端部178到第二侧部176 的端部180跨越盒匣170的顶部的电弧罩组件100。当断路器2完全安装在盒匣170内时， 电弧罩组件100大体上设置成覆盖各个电弧隔板16的框架部18和通气部20，并优选地由MAR-BAL MB2000-20， RED (Eaton规格#80220AA)形成，但是也可采用其它适当的材料而不 会脱离本实用新型的范围。 参照图2，电弧罩组件100大体上包括第一侧部102、第二侧部104、第一端部106、 第二端部108和顶部110。如图4所示，电弧罩组件100构造成接纳从各个电弧隔板16的 通气部20排出的电弧气体14 (前面已讨论)。如图1所示，为了进一步便于电弧气体14从 断路器2和盒匣170通气，电弧罩组件100包括一定数量的孔112，所排出的电弧气体14可 进一步通过所述孔112。所示的示例性电弧罩组件100包括两个孔112，但是应理解，也可 采用任意适当数目和/或构型的孔112而不会脱离本实用新型的范围。 如图3和4所示，电弧罩组件100还包括大体上在电弧罩组件100的第一侧部102 和第二侧部104之间延伸的一定数量的横向部件114。优选地，每个横向部件114具有大 致平坦的形状并且由以指定厚度分别从常规的板片或轧钢切割而成的标准的冷轧钢或热 轧钢(Eaton规格ftl0102HT或ftl0101AC)形成。但是，应理解，也可采用其它适当的材料而 不会脱离本实用新型的范围。如图3所示，当电弧隔板16处于第一位置时，每个横向部件 114优选定向为大体上横向于通气部20并大体上与通气部20隔开距离D。如图4所示，当 电弧隔板16由于排出的电弧气体14通过通气部20而移动到第二位置时，通气部20靠接 于横向部件114，从而横向部件114有效地限制电弧隔板16的向上行进(相对于图3和图 4而言)。 为了防止排出的电弧气体14的不受控地逸出，提供了一柔性的垫圈116，其大体 上在各个电弧隔板16的各个框架部18和电弧罩组件100之间形成密封。优选地，垫圈116 由VIT0N RUBBER DUR0METER 55-65SH0RE A， BLACK Eaton规格#45551HB1PE制成，但是，也 可采用其它适当的材料而不会脱离本实用新型的范围。垫圈116的优选的柔性使得当电弧 隔板16设置在第一位置(图3)、第二位置(图4)或这二者之间的任何位置时，在各个框架 部18和电弧罩组件100之间都能维持密封。 尽管已详细说明了本实用新型的具体实施例，但本领域技术人员应认识到，可根 据本公开的全部教导对这些细节作出各种变型和替代方案。因此，所公开的特定结构仅是 例述性的而非限制本实用新型的范围，本实用新型的范围将给定为所附权利要求及其任意 和所有等同物的全部范围。
权利要求一种用于电气开关装置(2)的电弧隔板组件(16)，所述电气开关装置包括壳体(4)和联接到所述壳体的电弧罩(100)，所述电弧罩(100)构造成将电弧气体(14)从所述壳体(4)排出，所述电弧隔板组件(16)包括构造成将电弧气体(14)从所述壳体(4)排入所述电弧罩(100)中的通气部(20)；和邻近所述通气部(20)的框架部(18)，所述框架部(18)构造成可动地联接到所述壳体(4)，其中，所述电弧隔板组件(16)构造成能响应于所述排出的电弧气体(14)而相对于所述壳体(4)从第一位置移动到不同的第二位置。
2. 根据权利要求l所述的电弧隔板组件(16)，其特征在于，所述框架部(18)构造成在处于所述第一位置时靠接于所述壳体(4);以及所述框架部(18)构造成在处于所述不同的第二位置时大体上与所述壳体(4)间隔开。
3. 根据权利要求l所述的电弧隔板组件(16)，其特征在于，所述电弧罩(100)包括一定数量的横向部件(114);所述电弧隔板组件(16)构造成在处于所述第一位置时与所述一定数量的横向部件(114)间隔开；以及所述电弧隔板组件(16)还构造成在处于所述不同的第二位置时靠接于所述一定数量的横向部件(114)。
4. 根据权利要求l所述的电弧隔板组件(16)，其特征在于，所述框架部(18)包括一定数量的紧固件(34)，所述紧固件构造成将所述框架部(18)可滑动地联接到所述壳体(4)。
5. 根据权利要求4所述的电弧隔板组件(16)，其特征在于，所述一定数量的紧固件(34)的每一个包括肩部螺栓。
6. —种用于电气开关装置(2)的电弧罩组件(100)，所述电气开关装置(2)包括具有一定数量的电弧隔板(16)的壳体(4)，所述电弧隔板(16)具有构造成将电弧气体(14)从所述壳体(4)排出的通气部(20)和邻近所述通气部(20)的框架部(18)，所述一定数量的电弧隔板(16)能在所述电弧气体(14)通气期间从第一位置移动到不同的第二位置，所述电弧罩组件(100)包括在所述一定数量的电弧隔板(16)处或附近固定地联接到所述壳体(4)的罩部件，所述罩部件构造成接纳和排出从所述壳体(4)排放出的所述电弧气体(14);禾口一定数量的横向部件(114)，所述横向部件构造成在所述一定数量的电弧隔板(16)处于所述不同的第二位置时与所述一定数量的电弧隔板(16)接触。
7. 根据权利要求6所述的电弧罩组件(100)，其特征在于，所述一定数量的横向部件(114)的每一个包括基本上平坦的部件。
8. 根据权利要求7所述的电弧罩组件(100)，其特征在于，所述通气部(20)是大体上平坦的，所述基本上平坦的部件(114)定向为大体上横向于所述通气部(20)。
9. 根据权利要求6所述的电弧罩组件(100)，其特征在于，所述一定数量的横向部件(114)构造成在所述一定数量的电弧隔板(16)处于所述第一位置时与所述一定数量的电弧隔板(16)间隔开预定的距离(D);以及所述一定数量的横向部件(114)构造成在所述一定数量的电弧隔板(16)处于所述第二位置时靠接于所述一定数量的电弧隔板(16)。
10. —种电气开关装置(2)，包括:壳体(4);由所述壳体(4)包封的可分离触点(6);构造成打开和闭合所述可分离触点(6)的操作机构(IO)，所述可分离触点构造成在所述可分离触点(6)打开时形成产生电弧气体(14)的电弧(12);相对于所述壳体(4)配置的一定数量的电弧隔板组件(16)，所述一定数量的电弧隔板组件(16)的每一个包括可动地联接到所述壳体(4)的框架部(18);禾口邻近所述框架部(18)的通气部(20)，所述通气部(20)构造成将电弧气体(14)从所述壳体(4)排出；以及在所述一定数量的电弧隔板组件(16)的每一个的通气部(20)处或附近联接到所述壳体(4)的电弧罩(100)，所述电弧罩(100)构造成接纳从所述一定数量的电弧隔板组件(16)的每一个的所述通气部(20)排出的电弧气体(14)并将所述电弧气体(14)从所述电气开关装置(2)排出，其中，所述一定数量的电弧隔板组件(16)的每一个构造成能响应于从所述壳体(4)排出的所述电弧气体(14)而相对于所述壳体(4)从第一位置移动到不同的第二位置。
11. 根据权利要求IO所述的电气开关装置(2)，其特征在于，所述框架部(18)在处于所述第一位置时靠接于所述壳体(4);以及所述框架部(18)在处于所述不同的第二位置时与所述壳体(4)间隔开一定距离(D)。
12. 根据权利要求IO所述的电气开关装置(2)，其特征在于，所述框架部(18)通过一定数量的紧固件可动地联接到所述壳体(4)。
13. 根据权利要求12所述的电气开关装置(2)，其特征在于，所述一定数量的紧固件的每一个包括肩部螺栓(34)。
14. 根据权利要求10所述的电气开关装置(2)，其特征在于，所述电弧罩(100)包括一定数量的横向部件(114);所述一定数量的电弧隔板组件(16)在处于所述第一位置时与所述一定数量的横向部件(114)间隔开预定的距离(D);以及所述一定数量的电弧隔板组件(16)在处于所述不同的第二位置时靠接于所述一定数量的横向部件(114)。
15. 根据权利要求14所述的电气开关装置(2)，其特征在于，所述一定数量的横向部件(114)的每一个包括基本上平坦的部件。
16. 根据权利要求15所述的电气开关装置(2)，其特征在于，所述通气部(20)是大体上平坦的，所述基本上平坦的部件(114)定向为大体上横向于所述通气部(20)。
专利摘要本实用新型涉及电气开关装置及其电弧隔板组件和电弧罩组件。电气开关装置(2)包括壳体(4)和联接到所述壳体的电弧罩(100)，电弧罩(100)构造成将电弧气体(14)从壳体(4)排出。电弧隔板组件(16)包括构造成将电弧气体(14)从壳体(4)排入电弧罩(100)中的通气部(20)和邻近通气部(20)的框架部(18)。框架部(18)构造成可动地联接到壳体(4)。电弧隔板组件(16)构造成能响应于所述排出的电弧气体(14)而相对于壳体(4)从第一位置移动到不同的第二位置。
文档编号H01H9/34GK201540838SQ20092017801
公开日2010年8月4日 申请日期2009年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者P·R·拉库斯, T·A·霍奇斯 申请人:伊顿公司