一种断路器的灭弧室及断路器的制作方法

本发明涉及低压电器，具体涉及一种断路器的灭弧室及断路器。

背景技术：

1、随着新能源技术的发展，如光伏、风电、储能的发展，系统的工作电压不断提升，交流系统电压已经达到了ac1500v，直流系统电压达到了dc1500v，随着系统电压的不断升高，随之配套的元器件的额定工作电压也需要满足系统电压要求；然而随着工作电压的提高，对断路器的可靠分断性能提出了更高的要求。

2、特别是对于直流产品开发、运用，因直流电流不存在过零点的特性，导致在分断直流故障电流时，变得更加困难；目前为了满足直流系统电压的需求，常用多极或多断口进行串接来分担电压，每一断口分担的电压变低后，灭弧才会变得可靠；然后随着柜体或箱体的体积缩小，以及要求成本降低，多断口的串联将失去优势；单断口能承受更高的工作电压将变得越来越重要和迫切。

3、为了解决较高额定工作电压产品的可靠灭弧难题，特别是小体积、少断口的产品，提出了一种增加气吹、能快速冷却电弧，大幅提升电弧电压的解决方案。

4、电弧灭弧的条件是电弧电压大于电源电压，介质强度恢复，电弧熄灭；根据电弧电压公式得知：uarc＝uc+ua+ul＝ul+△u，式中，uc为阴极压降，ua为阳极压降，ul为弧柱压降，△u为近极压降，其为阴极压降和阳极压降之和，△u与触头材料有关，对于常用的触头材料，△u一般可以取20v-25v。所以增加电弧电压，主要是想办法提高ul弧柱压降，ul的公式为：ul＝(l/σa)i,式中，l为电弧长度，σ为电弧等效导电系数，a为电弧截面，i为电弧电流；根据上式可知，增大电弧长度，缩小电弧截面，可提高电弧弧柱的压降。

技术实现思路

1、基于上述背景，本发明提供一种断路器的灭弧室，通过收窄灭弧室后端电弧通道宽度，大幅提升电弧电压及上升速度，提到产品的灭弧能力，可有效克服上述问题的至少之一。

2、本发明的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供一种断路器的灭弧室，包括隔板、至少两片上下叠设的灭弧栅片、电弧挡板，所述灭弧栅片的两侧通过所述隔板固定，两侧的所述电弧挡板形成所述灭弧室的电弧通道，所述电弧挡板包括平行地插设于所述灭弧栅片后端两侧部的后挡板，两侧的所述后挡板之间形成所述电弧通道的后通道，所述后通道的宽度小于所述灭弧栅片后端的宽度或小于左右两侧的隔板之间的宽度。

4、在一优选的实施例中，所述电弧挡板还包括设于所述灭弧栅片前端两侧的前挡板，两侧的所述前挡板之间形成所述电弧通道的前通道，所述前通道与所述后通道相连通。

5、在一优选的实施例中，所述前通道的宽度小于所述后通道的宽度。

6、在一优选的实施例中，所述灭弧栅片包括基部和自所述基部向前伸出的两腿部，所述前挡板上设有插设于所述腿部之间层板，相邻的所述层板之间形成插槽。

7、在一优选的实施例中，所述后挡板插设与叠设的至少两片灭弧栅片的基部之间。

8、在一优选的实施例中，左右两侧的所述后挡板对称地设置或/和左右两侧的所述前挡板对称地设置。

9、在一优选的实施例中，同侧的所述前挡板与所述后挡板为各自独立的分体式结构或相连的一体式结构。

10、在一优选的实施例中，同侧的所述前挡板和所述后挡板相连呈“l”型。

11、在一优选的实施例中，所述隔板包括左隔板和所述右隔板，所述左隔板和所述右隔板为各自独立的分体式结构或相连的一体式结构。

12、在一优选的实施例中，所述前挡板或/和所述后挡板为耐高温产气非金属材料，所述耐高温产气非金属材料为pom、jpo、dmc、环氧层压板或尼龙材料。

13、在一优选的实施例中，所述前挡板和所述后挡板为耐高温产气非金属材料，所述耐高温产气非金属材料为pom、jpo、dmc或环氧层压板。

14、另一方面，本发明还提供一种断路器，包括绝缘外壳和设于所述绝缘外壳内的内部元件，所述内部元件包括所述的灭弧室和触头系统。

15、与现有技术相比，本申请的优点是：

16、1、本发明通过收窄灭弧室前端至后端出气口的电弧通道，大幅提升电弧电压及上升速度，提高灭弧室的灭弧能力。

17、2、所述灭弧室后端的灭弧栅片之间插设后挡板，后挡板和灭弧室前端的前挡板采用产气材料，让电弧与产气材料充分接触，产气材料释放大量惰性气体，进一步冷却电弧，大幅提升灭弧室的气压和电弧电压，可驱动电弧快速移动和熄灭。

18、3、前挡板将灭弧栅片腿部隔开并使腿部之间相互绝缘，防止电弧往栅片腿部运动，并避免电弧在栅片腿部之间击穿而串接。

技术特征：

1.一种断路器的灭弧室，包括隔板、至少两片上下叠设的灭弧栅片、电弧挡板，所述灭弧栅片的两侧通过所述隔板固定，两侧的所述电弧挡板形成所述灭弧室的电弧通道，其特征在于，所述电弧挡板包括平行地插设于所述灭弧栅片后端两侧部的后挡板，两侧的所述后挡板之间形成所述电弧通道的后通道，所述后通道的宽度小于所述灭弧栅片后端的宽度或小于左右两侧的隔板之间的宽度。

2.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，所述电弧挡板还包括设于所述灭弧栅片前端两侧的前挡板，两侧的所述前挡板之间形成所述电弧通道的前通道，所述前通道与所述后通道相连通。

3.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，所述前通道的宽度小于所述后通道的宽度。

4.根据权利要求2所述的灭弧室，其特征在于，所述灭弧栅片包括基部和自所述基部向前伸出的两腿部，所述前挡板上设有插设于所述腿部之间层板，相邻的所述层板之间形成插槽。

5.根据权利要求4所述的灭弧室，其特征在于，所述后挡板插设与叠设的至少两片灭弧栅片的基部之间。

6.根据权利要求2所述的灭弧室，其特征在于，左右两侧的所述后挡板对称地设置或/和左右两侧的所述前挡板对称地设置。

7.根据权利要求2所述的灭弧室，其特征在于，同侧的所述前挡板与所述后挡板为各自独立的分体式结构或相连的一体式结构。

8.根据权利要求7所述的灭弧室，其特征在于，同侧的所述前挡板和所述后挡板相连呈“l”型。

9.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，所述隔板包括左隔板和所述右隔板，所述左隔板和所述右隔板为各自独立的分体式结构或相连的一体式结构。

10.根据权利要求2所述的灭弧室，其特征在于，所述前挡板或/和所述后挡板为耐高温产气非金属材料，所述耐高温产气非金属材料为pom、jpo、dmc、环氧层压板或尼龙材料。

11.一种断路器，包括绝缘外壳和设于所述绝缘外壳内的内部元件，其特征在于，所述内部元件包括如权利要求1-10任一项所述的灭弧室和触头系统。

技术总结
本发明公开一种断路器的灭弧室，包括隔板、至少两片上下叠设的灭弧栅片、电弧挡板，所述灭弧栅片的两侧通过所述隔板固定，两侧的所述电弧挡板形成所述灭弧室的电弧通道，所述电弧挡板包括平行地插设于所述灭弧栅片后端两侧部的后挡板，两侧的所述后挡板之间形成所述电弧通道的后通道，所述后通道的宽度小于所述灭弧栅片后端的宽度或小于左右两侧的隔板之间的宽度，还提供一种包括所述灭弧室的断路器，本发明通过收窄灭弧室前端至后端出气口的电弧通道，大幅提升电弧电压及上升速度，提高灭弧室的灭弧能力，电弧挡板采用产气材料，受热产气，可快速冷却电弧。

技术研发人员：刘万里,马双彪,南寅,吴伟玉,南添,张晨,黄平安,黄名昌,王爱元
受保护的技术使用者：天津首瑞智能电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13