一种断路器触头灭弧装置及其断路器的制作方法

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种断路器触头灭弧装置，并且还涉及使用该触头灭弧装置的断路器。

背景技术：

低压断路器作为低压电网的重要元件，特别是在电路中出现短路大电流时，能够迅速分断电路，从而保证电网不受损害。低压断路器在分断电流的过程中，会产生电弧，电弧进入灭弧室被分割从而熄灭。如果电弧长时间在动静触头上烧灼而不被引入灭弧室，则会造成分断电流失败；即使电弧能被引入灭弧室，如果不能以很快的速度离开动静触头，仍然会造成动静触头表面的大量烧损，从而影响断路器的整体电寿命。

因此，在触头材料的耐电弧性能尚未有革命性的突破之前，为了能够提高断路器的电寿命，提高电弧的转移速度是关键，通常的做法是在触点的附近安装一个用于引弧的结构即引弧片，引弧片一端固定于静触点附近，另一端则伸向灭弧栅片组底部，该引弧片相当于给电弧人为设置了一个通路，使得电弧快速离开动静触头而进入灭弧室。然而，由于引弧片材料、结构形式的不同，转移电弧的效果也不同，因此如何设计一个合理的引弧结构是当前的研究热点。

技术实现要素：

本发明的首要任务在于提供一种断路器触头灭弧装置，能将电弧迅速转移到灭弧室从而将电弧熄灭，有效减少动触点与静触点的烧蚀，结构简单，灭弧效果好。

本发明的另一任务在于提供应用此触头灭弧装置的断路器，能够提高断路器的电寿命且保障触头灭弧装置所述技术效果的全面体现。

为完成首要任务，本发明所提供的技术方案是：一种断路器触头灭弧装置，包括一动导杆、一静导杆、一灭弧栅片组和一固定安装于静导杆上的引弧片，所述的动导杆和静导杆上分别固定有正对的动触点和静触点，所述的动导杆绕自身旋转中心线旋转实现动触点和静触点的接触/分离，所述的引弧片包括一端向静触点方向延伸并分出两个分设在静触点两侧且与静导杆电连接的支撑腿，所述的两个支撑腿之间具有让动触点穿过的空间，另一端远离静触点且朝灭弧栅片组方向延伸的跑弧道；在动触点与静触点从开始分离到动触点脱离所述空间的过程中，所述的两个支撑腿至动导杆的距离从大于动触点与静触点之间的距离变化为小于动触点与静触点之间的距离。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的跑弧道上位于两个支撑腿中间具有跑弧道切口面，在动触点与静触点从开始分离到动触点脱离所述空间的过程中，所述的动导杆与跑弧道切口面的最小距离从大于动触点与静触点之间的距离变化为小于动触点与静触点之间的距离。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的引弧片与静导杆的固定安装位置在垂直于动导杆旋转中心线的方向上且相对于静触点更远离灭弧栅片组。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的引弧片通过铆接或焊接的方式固定安装于静导杆上。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的静导杆在平行于动导杆旋转中心线的方向上且位于静触点的两侧各开设有凹槽，支撑腿具有垂直于静导杆的支撑部，所述的支撑部插入静导杆的凹槽中，通过铆接连接实现引弧片与静导杆的固定安装。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的支撑腿具有垂直于静导杆的焊接部，所述的焊接部与静导杆的端部配合，通过焊接连接实现引弧片与静导杆的固定安装。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的引弧片的材料是高导磁材料。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的引弧片的材料是铁。

为完成另一任务，本发明所提供的技术方案是：一种断路器，该断路器包括多个上面所述的触头灭弧装置。

本发明由于采用了上述结构，具有的有益效果：首先，所述的触头灭弧装置在动触点与静触点从开始分离到动触点脱离所述空间的过程中，两个支撑腿与跑弧道相连的部分至动导杆的距离从大于动触点与静触点之间的距离变化为小于动触点与静触点之间的距离，且动导杆与跑弧道切口面的最小距离从大于动触点与静触点之间的距离变化为小于动触点与静触点之间的距离，相同电压条件下，间距越小，电场强度越高，电弧会趋向于往电场较高的方向移动，因此电弧会快速离开静触点而转移至引弧片，避免电弧在静触点上的烧蚀，提高断路器的电寿命；其次，整体结构简单，灭弧效果好，提高了断路器动作的可靠性。

附图说明

图1为本发明所述断路器的触头灭弧装置的结构示意图。

图2为本发明一实施例中引弧片与静导杆通过铆接实现连接的结构示意图。

图3为本发明另一个实施例中引弧片与静导杆通过焊接实现连接的结构示意图。

图4为本发明所述断路器的触头灭弧装置中动、静触头分离时的状态示意图。

图5为本发明所述断路器的触头灭弧装置中动、静触头分离时的状态示意图。

图中：1.动导杆、11.动触点；2.静导杆、21.静触点、22.凹槽；3.灭弧栅片组；4.引弧片、41.支撑腿、411.支撑部、412.焊接部、42.跑弧道、421.跑弧道切口面、43.空间。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

请参阅图1～图3，本发明涉及一种断路器触头灭弧装置，包括动导杆1、静导杆2、灭弧栅片组3和引弧片4，所述的动导杆1和静导杆2上分别固定有正对的动触点11和静触点21，所述的引弧片4可采用高导磁材料，本实施例中优选的高导磁材料为铁。所述的动导杆1绕自身旋转中心线旋转实现动触点11和静触点21的接触/分离以实现电路的接通/断开。所述的静触点21位于灭弧栅片组3的下方。所述的引弧片4至少由两部分组成，分别是向静触点21方向延伸并分出两个分设在静触点21两侧且与静导杆2电连接的支撑腿41、远离静触点21且朝灭弧栅片组3方向延伸的跑弧道42。具体的，所述的两个支撑腿41分别位于静导杆2在平行于动导杆1旋转中心线的方向上且分设在静触点21的两侧，即所述的两个支撑腿41分别从跑弧道42的两侧向静触点21两侧弯折延伸而形成，所述的两个支撑腿41之间具有让动触点11穿过的空间43。所述的两个支撑腿41通过铆接或焊接的方式实现与静导杆2的固定安装。在动触点11与静触点21从开始分离到动触点11脱离所述空间43的过程中，所述的两个支撑腿41至动导杆1的距离从大于动触点11与静触点21之间的距离变化为小于动触点11与静触点21之间的距离。即在动触点11与静触点21从开始分离到动触点11脱离所述空间43的过程包括动触点11与静触点21接触到动导杆1打开后动触点11与静触点21分离的前程，随着动导杆1继续打开到动触点11脱离所述空间43的后程，在前程的支撑腿41至动导杆1的距离大于动触点11与静触点21之间的距离，而随着动导杆1继续打开时的后程则支撑腿41与跑弧道42相连的部分至动导杆1的距离变化为小于动触点11与静触点21之间的距离。在后程时，所述的支撑腿41相对于静触点21更接近于动导杆1。所述的引弧片4与静导杆2的铆接/焊接位置在断路器长度方向上相对于静触点21更远离灭弧栅片组3，即所述的引弧片4与静导杆2的铆接/焊接位置位于静触点21的左侧，而灭弧栅片组3位于静触点21的右侧，且位于静导杆2的上方。由于所述的静触点21位于灭弧栅片组3的下方、所述的支撑腿41与跑弧道42相连的部分在高度方向上高于静触点21且跑弧道42朝灭弧栅片组3的右上方延伸，因此跑弧道42始终高于静触点21。所述的动导杆1在旋转的过程中可从两个支撑腿41中间探入使动触点11与静触点21接触。所述的跑弧道42上位于两个支撑腿41中间具有跑弧道切口面421，在动触点11与静触点21从开始分离到动触点11脱离所述空间43的过程中（也就是在动触点11与静触点21从开始分离至动触点11的下沿与跑弧道切口面421齐平之前的过程中），所述的动导杆1与跑弧道切口面421的最小距离从大于动触点11与静触点21之间的距离变化为小于动触点11与静触点21之间的距离。即所述的动导杆1与跑弧道切口面421的最小距离大于动触点11与静触点21之间的距离，而随着动导杆1继续打开时的后程所述的动导杆1与跑弧道切口面421的最小距离变化为小于动触点11与静触点21之间的距离。在后程时所述的跑弧道切口面421相对于静触点21更接近于动导杆1。该结构通过电弧从静触点21迅速转移至引弧片4，从而避免电弧在静触点21上的烧蚀，提高断路器的电寿命。

实施例1

如图2所示，本实施例中所述的引弧片4与静导杆2之间通过铆接的形式实现固定安装。具体的，所述的静导杆2在平行于动导杆旋转中心线的方向上且在静触点21两侧开设有凹槽22，支撑腿41具有垂直于静导杆2的支撑部411，所述的支撑部411插入静导杆2的凹槽22中，通过铆接连接实现引弧片4与静导杆2的固定安装。

实施例2

如图3所示，本实施例中所述的引弧片4与静导杆2之间通过焊接的形式实现固定安装。具体的，所述的支撑腿41具有垂直于静导杆2的焊接部412，所述的焊接部412与静导杆2的端部配合，通过焊接连接实现引弧片4与静导杆2的固定安装。

请参阅图4-图5，叙述本发明所述断路器的触头灭弧装置具体的灭弧原理：

当电路中短路大电流通过时，动触点11与静触点21由于电动斥力的作用而相互斥开，动触点11与静触点21之间形成电弧，此时由于静触点21两侧与引弧片4的支撑腿41实现电连接，图4为所述断路器的触头灭弧装置中动触头1、静触头2分离时的状态（也就是上述动导杆1继续打开到动触点11脱离所述空间43的后程）。由于引弧片4的跑弧道42始终高于静触点21，且动导杆1与跑弧道切口421之间的间距也小于动触点11与静触点21之间的间距(图4中d3>d1，其中d1为动触点11与静触点21之间的间距；d3为弧道切口面421与动导杆1之间的最小距离)。同时如图5所示，支撑腿41至跑弧道42相连的部分在高度方向上高于静触点21，且动导杆1至支撑腿41与跑弧道42相连的部分之间的间距要小于动触点11与静触点21之间的间距(图5中d2>d1,其中d1为动触点11与静触点21之间的间距；d2为支撑腿41与动导杆1之间的间距)。在相同电压条件下，间距越小，电场强度越高，此时相当于在静触点21周围设置了组成反c形的三个“电场制高点”（三个电场制高点分别为两个支撑腿41上的点和跑弧道切口面421上的点），由于电弧会趋向于往电场较高的方向移动，因此电弧会离开静触点21而转移至引弧片4，继而被引入灭弧室被灭弧栅片组3切割，从而熄灭电弧，实现了断路器的分断，同时避免了静触点21的烧蚀，有利于电寿命提高。