一种非等长紧凑型结构的灭弧栅的制作方法

本发明涉及一种灭弧栅，尤其涉及一种非等长紧凑型结构的灭弧栅。

背景技术：

在现有的小型或微型空气开关或断路器中，由于外结构尺寸是固定的，其由国家标准或行业标准规范限定，导致其内空间有限。同时，厂家为满足用户日益增长的各种功能需求，如过压、欠压、短路、过流、过载、过热、漏电等保护功能，需要在规定的有限空间内增加很多电子元器件才能完成相应的检测、监控和保护功能。这就造成了功能的增加与可用内空间不足之间的矛盾。

灭弧栅是空气开关或断路器中用来熄灭触头间电弧的重要部件。如图1所示，为现有的灭弧栅结构，从侧面看是用等长的栅片均匀排列构成的一个矩形结构。其动触头可以如图1中运动轨迹一样是转动的，也可以是平动的。

在图1，当空气开关断开时，其动触头从1A处，即接触状态，运动到1B处，即断开状态的过程中，电弧是逐渐减弱直至完全熄灭。因此，其灭弧栅的灭弧作用也应该是由强逐渐减弱的为好。换言之，全部灭弧栅片没有必要是等长的。也就是说，图1中点划线1C的左上部的三角形部分是多余的。

这种结构对于日益要求增加的现状来说是不符合要求的，而且也造成了一定的资源和成本浪费。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出一种非等长紧凑型结构的灭弧栅，该灭弧栅在不影响灭弧效果的前提下，大大节省了空间，方便安装各种具有保护功能的电子元器件。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种非等长紧凑型结构的灭弧栅，包括若干个长方形灭弧栅片、动触头和静触头，若干个所述灭弧栅片为非等长依次排列，所述灭弧栅片的齐头部分位于下方，且该齐头部分接近和配合触头系统。在上述的灭弧栅中，灭弧栅片采用厚度为1mm～2.5mm的钢板，且灭弧栅片之间的间距为2mm～6mm。

作为优选，本发明公开了第一种方案，即：若干个所述灭弧栅片之间为等间距依次排列，且所述灭弧栅片的长度呈阶梯状依次分布，该种灭弧栅片的结构设置，节省出了一个三角形的空间，在该节省的空间内可以安装更多电子元器件模块用以完成相应的检测、监控和保护功能。

作为优选，本发明还公开了第二种改进方案：即若干个所述灭弧栅片由第一组灭弧栅片和第二组灭弧栅片两部分组成，即3C-3D阶段的第一组灭弧栅片的长度呈线性递增的方式排列，3D-3E阶段的第二组灭弧栅片为等长排列。所述3C-3D阶段的第一组灭弧栅片之间为等间距依次排列；3D-3E阶段的第二组灭弧栅片之间为等间距依次排列；且第一组灭弧栅片的间距＞第二组灭弧栅片的间距。

此方案设置是基于：在3D-3E阶段是动触头刚逐渐远离静触头的时候，电弧较大，故将该段的第二组灭弧栅片的间距设置的较密集，使其灭弧或者去游离的作用较强，因此3D-3E阶段可采用等长结构，且其长度要短于第一种方案中的最大长度。在3C-3D阶段，随着动触头逐渐远离静触头，其电弧逐渐减弱直至完全熄灭，因此，3C-3D阶段间距设置较宽。

作为优选，本发明还公开了第三种改进方案：若干个所述灭弧栅片的长度呈曲线递增的方式排列。若干个所述灭弧栅片由第三组灭弧栅片和第四组灭弧栅片两部分组成；即4C-4D阶段的第三组灭弧栅片之间为等间距依次排列，4D-4E阶段第四组灭弧栅片之间为等间距依次排列；且第三组灭弧栅片的间距＞第四组灭弧栅片的间距。

此方案的结构设置，其节省的面积要比第一种和第二种方案节省的面积更大，因其呈现的是曲线递增的结构设置，且该中方案中最长的灭弧栅片要比第一种设计方案中的最长的灭弧栅片要短。

本发明的有益效果：本专利的灭弧栅在保证灭弧效果的前提下，比传统灭弧栅的几何结构节省了30％～40％的空间，从而可在有限的空间内安装更多的电子元器件构成的模块，以便实现小型空气开关或断路器所要增加的更多功能。

附图说明

图1为现有灭弧栅片的结构示意图；

图2为本发明第一种设计方案的结构示意图；

图3为本发明第二种设计方案的结构示意图；

图4为本发明第三种设计方案的结构示意图；

其中：1.灭弧栅片，1-1.第一组灭弧栅片，1-2.第二组灭弧栅片，1-3.第三组灭弧栅片，1-4.第四组灭弧栅片，2.动触头，3.静触头，4.齐头部分。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明公开了一种非等长紧凑型结构的灭弧栅，包括若干个长方形灭弧栅片1、动触头2和静触头3，若干个所述灭弧栅片1为非等长依次排列，所述灭弧栅片1的齐头部分4位于下方，且该齐头部分4接近和配合触头系统。本发明是基于灭弧栅片的灭弧作用强弱变化的原理，在不影响灭弧效果的前提下，采取各种措施尽可能的节省空间以便安置更多具有保护功能的电子元器件。

实施例一

如图2所示，公开了本发明的第一种技术方案：若干个所述灭弧栅片1之间为等间距依次排列，且所述灭弧栅片1的长度呈阶梯状依次分布，该种灭弧栅片的结构设置，节省出了一个三角形的空间，在该节省的空间内可以安装更多电子元器件模块用以完成相应的检测、监控和保护功能。

在设置的过程中，灭弧栅片1的长度从左到右呈线性递增，假设最短的一根灭弧栅片与最长的一根灭弧栅片之间的长度差为a，灭弧栅组的宽为b，这样节省出的面积S＝(a×b)/2，则该面积S×空气开关的深度或者厚度h，即为所节省的空间V＝S×h。

在本实施例中最长的一根灭弧栅片的长度为L，最短的一根灭弧栅片的长度为L2，则L2＝0.3L～0.4L，其中：L的长度一般为根据现有技术计算出的计算值或者估算值的1.2倍～1.3倍。

实施例二

如图3所示，公开了本发明的第二种技术方案：即若干个所述灭弧栅片1由第一组灭弧栅片1-1和第二组灭弧栅片1-2两部分组成，即3C-3D阶段的第一组灭弧栅片1-1的长度呈线性递增的方式排列，3D-3E阶段的第二组灭弧栅片1-2为等长排列。所述3C-3D阶段的第一组灭弧栅片1-1之间为等间距依次排列；3D-3E阶段的第二组灭弧栅片1-2之间为等间距依次排列；且第一组灭弧栅片1-1的间距＞第二组灭弧栅片1-2的间距。

此方案设置是基于：在3D-3E阶段是动触头2刚逐渐远离静触头3的时候，电弧较大，故将该段的第二组灭弧栅片1-2的间距设置的较密集，使其灭弧或者去游离的作用较强，因此3D-3E阶段可采用等长结构，且其长度为L1，L1长度要短于第一种方案中的最大长度L，其高度差为a′，且3D-3E阶段的边长为b′，在3C-3D阶段，随着动触头2逐渐远离静触头3，其电弧逐渐减弱直至完全熄灭，因此，3C-3D阶段间距设置较宽。如图3所示，第二种方案比第一种方案多节省出的面积(a′×b′)/2，这样总的可节省面积S₁＝(a×b+a′×b′)/2，该面积S₁×空气开关的深度或者厚度h，即为所节省的空间V₁＝S₁×h。

在本实施例中，最长的一个根灭弧栅片的长度为L1，最短的一根灭弧栅片的长度为L2，且L1＝0.7L～0.8L。

实施例三

如图4所示，公开了本发明的第三种技术方案：若干个所述灭弧栅片1的长度呈曲线递增的方式排列。若干个所述灭弧栅片由第三组灭弧栅片1-3和第四组灭弧栅片1-4两部分组成；即4C-4D阶段的第三组灭弧栅片1-3之间为等间距依次排列，4D-4E阶段第四组灭弧栅片1-4之间为等间距依次排列；且第三组灭弧栅片1-3的间距＞第四组灭弧栅片1-4的间距。

此方案的结构设置，其节省的面积要比第一种和第二种方案节省的面积更大，因其呈现的是曲线递增的结构设置，且该种方案中最长的灭弧栅片要比第一种设计方案中的最长的灭弧栅片要短，其高度差为a′，长度为L1，如图4所示，灭弧栅上方节省出来的面积S₂是由a、b、a′和4C-4E段四段虚线围成的区域，明显看出，其面积S₂要比实施例二中节省的面积略大一些。因为具体的面积计算与所采用的曲线(C-E段)形状相关，且计算这块(三边为垂直的直边，一边为曲线的)区域的面积属于公知技术，此不赘述。面积S₂乘以空气开关的深度h即为所节省的空间，即为V₂＝S₂×h。

在上述三种技术方案所节省的空间中可以安排布置所需要的电子元器件构成的检测、监控和保护功能模块，从而完成所增加的各种功能。其比传统的灭弧栅片的几何结构节省了30％～40％的空间，可在有限的空间内安排更多的电子元器件构成的模块，以便达到小型空气开关或者断路器所要增加的更多功能的目的。

在上述三种实施例中，灭弧栅片之间的距离(间隙)不能太大，也不能太小，视不同的断路器和不同的短路分断能力，在2mm～6mm之间。

因为灭弧栅片间隙小，则栅片数量多。被分割的短弧数多，“近极效应”强，有利于灭弧；栅片多，电弧受栅片冷却的面积就大，对电弧在去游离作用就强。这样看，间隙小对灭弧有利。

但栅片间隙小，电弧进入灭弧栅片阻力增大；间隙太小甚至使电弧不能进入，栅片会被烧损。另外，间隙过窄会使灭弧栅片受热弯曲，甚至导致两片熔接(桥接)。由此，得出灭弧栅片的间距在2mm～6mm之间最为合适。

上述三种技术方案为本专利着重列举的三种技术方案，当然也可以存在其它复合本专利设计构思的技术方案，只要是在本发明构思的基础之上做出的变形或者重组均属于本发明的保护范围。