一种栅片结构灭弧室的制作方法

本发明属于直流开关电器技术领域，涉及一种灭弧室，具体涉及一种用于开断直流电弧的栅片串联结构灭弧室。

背景技术：
直流电的应用日渐普遍，直流电压的应用等级在向中压方向发展，直流开断技术也在不断发展。如人工零点法、机械动力与电力电子技术混合法等都被广泛研究，但由于存在技术难关和制造成本高等系列问题，而未被普及。目前，在直流开关电器的开断中，国内外仍以栅片式灭弧室为主导。随着开关容量的增加，栅片灭弧室的体积也在不断加大，灭弧室体积占据了将近整个开关的一半，而出现“头重脚轻”的现象，占用了极大的空间和成本。所以，在确保开关开断能力的前提下，实现开关电器的小型化设计一直是中低压开关领域的发展趋势。

技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种栅片串联结构灭弧室，其目的是在确保开关开断能力的前提下，实现灭弧室的小型化，从而利于开关的小型化设计，节约产品空间与成本。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种栅片结构灭弧室，包括外围墙板组成的灭弧室室壁和设于灭弧室室壁内的两个分弧区，两分弧区之间设有位于灭弧室室壁顶部的绝缘隔板，每个分弧区内均设置金属栅片，金属栅片上方排列有绝缘栅片，灭弧室室壁内还设置有串联两分弧区内金属栅片的中间引弧角、用于连接开关静触头的阴极引弧角和用于连接开关动触头的阳极引弧角。所述的一种栅片结构灭弧室，其阴极引弧角和阳极引弧角分别固定于灭弧室室壁的一组对角内。所述的一种栅片结构灭弧室，其金属栅片呈V字型阶梯排布在两个分弧区内。所述的一种栅片结构灭弧室，其金属栅片为铁磁材料。所述的一种栅片结构灭弧室，其阴极引弧角和阳极引弧角均为具有四菱形上部分和圆弧扇形下部分的铜条，所述的圆弧扇形下部分与动触头连接。所述的一种栅片结构灭弧室，其灭弧室室壁在底部形成收口结构的气吹喷口。所述的一种栅片结构灭弧室，其绝缘栅片和金属栅片为横向排列。所述的一种栅片结构灭弧室，其绝缘栅片和金属栅片为纵向排列。本发明的有益效果是：使用时，电弧在开关弧触头上产生后，被引入阴极引弧角和阳极引弧角并进入灭弧室中，电弧在运动过程中旋转180°后被中间引弧角分割成两段，再分别进入两个分弧区内，由于两个分弧区之间用绝缘隔板隔开，电弧进入金属栅片中被栅片分割成若干短弧，通过金属栅片对电弧的消游离作用后电弧电压升高，电弧运动到金属栅片与绝缘栅片的交界处时，电弧弧根停留于金属栅片上，电弧被拉入绝缘栅片，电弧弧柱部分逐渐变细，电弧电压进一步增加，当电源电压无法维持电弧电压时，电弧熄灭，位于灭弧室顶部的绝缘隔板可防止电弧飞出弧室后在灭弧室顶部搭接。附图说明图1是本发明的栅片横向排布时的整体结构图；图2是本发明的栅片横向排布时的内部结构图；图3是本发明的栅片纵向排布时的整体结构图。各附图标记为：1—外围墙板，2—绝缘隔板，3—分弧区，4—气吹喷口，5—绝缘栅片，6—金属栅片，7—阴极引弧角，8—中间引弧角，9—阳极引弧角，9.1—四菱形上部分，9.2—圆弧扇形下部分。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参照图1、图2所示，本发明公开了一种栅片结构灭弧室，包括外围墙板1组成的灭弧室室壁和设于灭弧室室壁内的两个分弧区3，两分弧区3之间设有位于灭弧室室壁顶部的绝缘隔板2，每个分弧区3内均设置金属栅片6，金属栅片6上方排列有绝缘栅片5，其中金属栅片6为有良好吸弧性能的铁磁材料，金属栅片6呈V字型阶梯排布在两个分弧区3内，有利于减小电弧进入栅片的阻力，绝缘栅片5和金属栅片6都均匀排布于分弧区3内，绝缘栅片5能有效防止电弧从灭弧室顶部飞溅出，进一步提升电弧弧压，利于电弧熄灭，灭弧室室壁内还设置有串联两分弧区3内金属栅片6的中间引弧角8、用于连接开关静触头的阴极引弧角7和用于连接开关动触头的阳极引弧角9，所述的阴极引弧角7和阳极引弧角9分别固定于灭弧室室壁的一组对角，灭弧室室壁的另两个对角用中间引弧角8相连，以实现两个分弧区3的串联，所述的阴极引弧角7和阳极引弧角9均为具有四菱形上部分9.1和圆弧扇形下部分9.2的铜条，四菱形设计使弧根移动效果好，电弧运动速度快，而圆弧扇形设计利于阳极弧根的跳跃，使电弧弧根从动触头转移到灭弧室引弧角中，而铜材料跑弧效果好，利于电弧弧根的快速移动，所述的圆弧扇形下部分9.2与动触头连接。阳极引弧角9安装在开关动触头上端，保持一定间隙，阴极引弧角7直接与开关静触头搭接，电弧在开关弧触头上产生后，被引入阴极引弧角7和阳极引弧角9并进入灭弧室中，电弧在运动过程中旋转180°后被中间引弧角8分割成两段，再分别进入两个分弧区3内，由于两个分弧区3之间用绝缘隔板2隔开，电弧进入金属栅片6中被栅片分割成若干短弧，通过金属栅片6对电弧的消游离作用后电弧电压升高，电弧运动到金属栅片6与绝缘栅片5的交界处时，电弧弧根停留于金属栅片6上，电弧被拉入绝缘栅片5，电弧弧柱部分逐渐变细，电弧电压进一步增加，当电源电压无法维持电弧电压时，电弧熄灭，位于灭弧室顶部的绝缘隔板2可防止电弧飞出弧室后在灭弧室顶部搭接。进一步，所述的灭弧室室壁在底部形成收口结构的气吹喷口4，在电弧作用下，灭弧室内部气体受热膨胀，而对电弧实现气吹作用，同时收口设计使弧室底部宽度尺寸缩小，加强吹弧磁场的吹弧能力。另外，在本发明中弧室中栅片的排列方式可以是多种多样的，可以是如图1和图2所示的横向排列，也可以是如图3所示的纵向排列。图3所示的灭弧室，电弧进入灭弧室后，不用旋转180°，而是直接由中间引弧角分割再进入金属栅片中。本发明的可扩展性强，根据不同容量开关的需求，串联的弧区数可适当增加或减少，可广泛应用于直流供电系统中的直流断路器、接触器、负荷开关的灭弧系统中。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。