用于電氣保護設(shè)備的滅弧室和包括該室的電氣保護設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電氣保護設(shè)備的滅弧室，包括含有靜觸點和動觸點的電弧形成室，在它們分離的瞬間電弧形成于它們之間，所述電弧形成室與稱為滅弧室的第二室的入口連通；至少一個分離壁，其放置在位于所述滅弧室下游的體積中，所述壁在氣體流的方向上延伸，以便執(zhí)行上述體積在氣體的此流的方向上的分隔；以及至少一個排放出口，其能夠使淬火氣體被移除至設(shè)備的外部。該室特征在于，上述分離壁(19)向上延伸至包括上述排放出口(26)的設(shè)備的面板(21)，以便執(zhí)行在流向這些出口(26)的方向上的分隔且從而至少形成第一移除管道(22)和第二移除管道(23)。
【專利說明】用于電氣保護設(shè)備的滅弧室和包括該室的電氣保護設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣保護設(shè)備，其設(shè)計成通過分離觸點來執(zhí)行電流的中斷，從而保護裝備和人員免受短路電流的影響，且更具體地涉及超終端類型的保護斷路器的領(lǐng)域。
[0002]本發(fā)明更具體地涉及位于這種設(shè)備的滅弧室的下游的排放體積。
[0003]此滅弧室包括電弧形成室，其含有靜觸點和動觸點，在它們分離的瞬間電弧形成于它們之間，所述電弧形成室與稱為滅弧室的第二室的入口連通；至少一個分離壁，其放置在位于所述滅弧室下游的體積中，所述壁在氣體流的方向上延伸，以便執(zhí)行上述體積在氣體的此流的方向上的分隔；以及至少一個排放出口，其能夠使淬火氣體被移除至該設(shè)備的外部。

【背景技術(shù)】
[0004]眾所周知，一旦觸點在電路發(fā)生短路后分開，就會在觸點之間出現(xiàn)電弧，該電孤將產(chǎn)生電弧電壓。
[0005]然后，電弧移向通常包括設(shè)計成冷卻氣體的隔板的滅弧室，之后氣體由于電弧而從滅弧室退出并通過設(shè)置在隔板下游的底部格柵中的狹縫。
[0006]然后，這些氣體被收集在位于滅弧室之下的體積中。
[0007]該體積可以由一個或多個通道形成，通道被設(shè)計成使得氣體能夠流至設(shè)置在該設(shè)備殼體中的出口開口，這些氣體通過其而逸出至外部。
[0008]例如，專利W002/075760和FR2575861公開描述了一種滅弧室，其配備有執(zhí)行上述體積在氣流的方向上分隔的壁。
[0009]專利FR2575861還描述了使用滅弧室下游的急彎，后者的目的是減慢氣體流動。
[0010]排放區(qū)域的這些公知的架構(gòu)沒有令人完全滿意。氣塞實際上的確形成在滅弧室的出口，這些塞是由于發(fā)生在隔板之間的流之間的相沖突的相互作用。氣流實際上從滅弧室在與它們須跟隨要被移位至位于氣體收集體積的末端的排放出口的方向相垂直的方向上退出。
[0011]與氣體的流動有關(guān)聯(lián)的此問題可能會引起上述底部格柵的部分熔融。斷路器的間距越小，此問題就越大，斷路器間距的此減少導致氣體收集體積的減少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明解決了這些問題并且提出了一種設(shè)計簡單的電氣保護設(shè)備的滅弧室，使得這些氣塞能夠被消除以便增加并穩(wěn)定短路電弧的電壓，特別是在預室中，從而能夠獲得更快更清潔的斷路，以及提出了一種包括一個這樣的室的電氣保護設(shè)備。
[0013]為此，本發(fā)明的目的是提供一種用于上述那種的電氣保護設(shè)備的滅弧室，所述室的特征在于，上述分離壁延伸以便形成在流向這些開口的方向上的大致完全的分隔且從而至少形成第一移除管道和第二移除管道，所述管道每個都與排放出口相關(guān)聯(lián)，并且使得大致完全的分離能夠被實現(xiàn)在稱為主流的第一流與稱為二次流的第二流之間，所述流動在滅弧室的出口射出并分別流入第一和第二管道。
[0014]由于氣流的這種總的分離，防止主流對二次流產(chǎn)生負面影響。
[0015]根據(jù)特定特征，所述排放出口和滅弧室相對彼此布置成使得氣流在氣流經(jīng)由排放出口從設(shè)備退出的方向大致垂直的方向上從滅弧室退出。
[0016]通過氣流的這種分離，在滅弧室的該特定實施例中，防止因易于發(fā)生在流動之間的沖突而在滅弧室的出口形成氣塞。
[0017]根據(jù)另一特征，上述排放出口位于設(shè)備的后面板上，其被設(shè)計成用于將后者固定在固定支承R上。
[0018]根據(jù)另一特征，所述電氣保護設(shè)備包括電磁保護裝置以及位于此電磁保護裝置與在固定支承上的設(shè)備的固定面板之間的滅弧裝置，稱為主流的第一流被射出在固定支承所位于的一側(cè)上，而稱為二次流的第二流被射出在電磁保護裝置所位于的一側(cè)上。
[0019]考慮到設(shè)備的這種結(jié)構(gòu)，主流發(fā)生在固定支撐所位于的一側(cè)上，例如固定軌，而二次流發(fā)生在電磁保護裝置所位于的一側(cè)上并且較弱。
[0020]根據(jù)另一特征，上述管道的橫截面隨著排放出口接近而逐步減小。
[0021]根據(jù)另一特征，此滅弧室包括絕緣底部格柵，其置于滅弧室下游并且包括設(shè)計成使得執(zhí)行淬火時所產(chǎn)生的氣體能夠通過的開口。
[0022]流的分離提高了室的底部格柵的不同出口開口之間的氣體的交叉影響。
[0023]根據(jù)另一特征，該室還包括用于平衡在這兩個管道中的氣流的路徑的長度的器材。因此，主流的路徑的長度更接近于二次流的路徑的長度。此功能使得電弧能夠在與滅弧室隔板的對準的軸線垂直的方向上進入。
[0024]根據(jù)另一特征，這些器材包括用于在設(shè)備厚度的方向上分離氣流的裝置。因此盡管這些管道因在設(shè)備固定表面上的排放孔的位置的非對稱結(jié)構(gòu)，在三維空間中設(shè)計這種分隔使得能夠具有這些管道的合適長度。
[0025]根據(jù)另一特征，在設(shè)備厚度的方向上的上述分離器材包括大致相互垂直并形成臺階的兩個分隔，所述臺階布置在稱為第一管道的管道中，以便形成在此管道中的凸出體積并同時增加在此管道中的氣流的路徑的長度，且在另一方面形成在稱為第二管道的管道中的凹陷體積，氣流在此臺階上方的第一管道中流動，而氣流在此臺階下方的第二管道中流動。
[0026]根據(jù)另一特征，與第二管道相關(guān)聯(lián)的排放出口位于上述臺階的下方，而與第一管道相關(guān)聯(lián)的排放出口位于臺階的腳部。
[0027]根據(jù)另一特征，上述排放出口位于相同的高度，后者被限定在平行于設(shè)備的后面板的方向上并且垂直于固定支承的縱向方向。
[0028]根據(jù)特定特征，上述管道與設(shè)備的外殼模制在一起。
[0029]根據(jù)另一實施例，上述管道容納在模塊化盒中。
[0030]本發(fā)明的另一目的是提供一種電氣保護設(shè)備，其包括具有單獨的或組合的上述特征的滅弧室。
[0031]根據(jù)特定特征，該設(shè)備是低壓斷路器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]但是參照僅為示例目的所給出的附圖，從下面描述中，本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將變得更加顯而易見，其中:
[0033]-圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的斷路器的平面視圖，示出了設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，
[0034]-圖2是上圖的局部平面視圖，單獨示出了滅弧室，
[0035]-圖3是上圖的類似視圖，但示出了根據(jù)本發(fā)明特定實施例的滅弧室，
[0036]-圖3a是沿著圖3的線m_m的剖視圖，
[0037]-圖3b是圖3的左側(cè)視圖，
[0038]-圖4和4a分別是具有兩個不同方位的透視圖，示出了根據(jù)在圖3、3a和3b中所示的特定實施例的滅弧室，以及
[0039]-圖5是示出了在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的滅弧室中的與在根據(jù)本發(fā)明的滅弧室中的電弧電流和電壓隨時間變化的圖形表示。

【具體實施方式】
[0040]在圖1中可以看出微型斷路器的極p，包括絕緣殼體B，具有在其前面板上的操作把手Μ和在其兩個窄側(cè)面板上的連接端子1、2。動觸點3和靜觸點4以同樣公知的方式容納在殼體內(nèi)。
[0041 ] 動觸點3由操作機構(gòu)C操控,該操作機構(gòu)將上述把手Μ連接至動觸點,用于執(zhí)行關(guān)閉或打開觸點。
[0042]設(shè)計成在過載或短路的情況下促使自動打開觸點3、4的熱脫扣釋放5和電磁脫扣釋放6也容納在該殼體中。
[0043]殼體Β的底部部分包含滅弧室7，其由與稱為滅弧室的第二室9的入口連通的稱為電弧形成室8的第一室形成，第二室包括散熱片10。
[0044]動觸點3大致垂直地延伸至其中板延伸以便在發(fā)生觸點分離時在觸點之間引發(fā)電弧的平面，其初始方向大致平行于板。
[0045]上述滅弧室7由分別電連接至上述兩個端子的招弧角11、12橫向限定。這些招弧角布置成以便拾取在發(fā)生觸點分離時在它們之間所引發(fā)的電弧。
[0046]該斷路器包括體積V，用于移除滅弧室下游的淬火氣體，并且在該體積的出口上包括排放出口 0，用于將氣體移除至設(shè)備外部。
[0047]由于這樣的斷路器對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員來說是眾所周知的，所以更詳細地描述其布置或操作將毫無用處。
[0048]斷路器的滅弧室9以已知的方式有利地包括在其下游部分的由塑料材料制成的格柵13，其可以與設(shè)備的殼體或蓋模制在一起，但其也可以是獨立的。此格柵的功能是防止電弧重新形成于滅弧室下游的散熱片后面。
[0049]在圖2中，已經(jīng)示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的滅弧室14，其包括在滅弧室15下游的分隔件16,用于在流動方向上分離氣流。
[0050]在圖3至4a中，可以看出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的滅弧室17，其中氣流收集體積18 一方面在氣流的方向上且另一方面在該設(shè)備厚度的方向上被分隔。
[0051]在氣流方向上的分隔由從隔板20開始的分離壁19執(zhí)行，然后在位于該組隔板長度的四分之一與四分之三之間的位置，在彎曲之后，向上延伸至設(shè)備的后面板21或固定面板的平面。該分離壁19因此由兩個部分19a、19b形成，這兩個部分相對彼此延伸形成包括在90°與160°之間的角度，一個在與散熱片20的平面大致平行的平面中延伸，而另一個在大致垂直延伸至設(shè)備固定面板21的平面中延伸?？梢宰⒁獾降氖?，這兩個分隔件之間的角度將根據(jù)該分隔件的位置而有所不同。此分隔件19從而形成兩個氣流排放管道22、23，分別是第一管道22和第二管道23，第一管道位于面對著設(shè)在緊鄰排放出口 25、26的散熱片24，用于將氣體移除至外部，第二管道位于面向遠離這些出口的散熱片27，每個管道22、23與排放出口 25、26相關(guān)聯(lián)。
[0052]在設(shè)備厚度方向上的此分隔是通過形成在第一管道22內(nèi)凸起的且在第二管道28內(nèi)凹陷的臺階28來實現(xiàn)的，由兩個壁28a、28b所形成的該臺階彼此大致垂直，在第一管道22中建立大致矩形形狀的額外體積，并且同時將第二管道23的體積減小此相同的體積。應當指出的是，對于該壁來說可以構(gòu)想除矩形形狀之外的其它形狀。
[0053]在設(shè)備厚度方向上的此分隔使得能夠分別形成與用于將氣體移除至外部的兩個排放出口 25、26相關(guān)聯(lián)的兩個上述移除管道22、23，排放出口位于相同的高度，該高度被限定成垂直于固定軌道的縱向方向。
[0054]應當指出的是，這些排放開口或出口可以是不同的位置、大小和形狀，例如一個在另一個的上面、一個挨著另一個，或者根據(jù)閂鎖的位置以及分隔件的形狀以交錯的方式。此夕卜，如前面所解釋，這些開口可以開在除斷路器的后部之外的其它地方。
[0055]因此，在操作中，由于在流動方向上由分隔件所執(zhí)行的氣流的分離(該分隔是在氣體所經(jīng)過的整個路徑上進行的)，位于最遠離排放出口 25、26的氣流被單獨地從射出在接近氣體出口開口的那些收集，所述開口位于與固定軌道R的同一側(cè)上。
[0056]氣流的這種分離增強了限制室的底部格柵13的不同排放出口之間的氣體的交叉影響的流動。通過限制這些交叉影響，易于產(chǎn)生前面提到的塞的氣流的擾動也得到限制。
[0057]在設(shè)備厚度方向上的此分隔使得氣體收集體積v能夠通過由第二管道23所用的體積的再分配而被重新布置。此重新布置還使得由在第一管道中氣體所經(jīng)過的路徑的長度得以加長，這使得氣體能夠以比通常在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備中的情況更低的溫度射出。
[0058]隨著排放出口被逐漸接近，氣體收集體積v的此重新布置還能夠逐漸減少要在兩個管道22、23中得到的排出管道的橫截面，以便考慮溫度的降低且因此氣體體積的降低。
[0059]提供在三維空間中的此分隔從而使得可以具有這些管道的合適長度，盡管排放管道因在設(shè)備的固定面板21上的排放出口的位置的非對稱結(jié)構(gòu)。
[0060]這些布置可以在執(zhí)行斷路器外殼的模制時得以有利地改造。
[0061]此淬火氣體收集體積v還可以設(shè)置在以與外殼分離的盒的形式的模塊化盒中。在所分離的盒中的氣體收集容積的這種設(shè)置的優(yōu)點之一是能夠根據(jù)與氣流相關(guān)的應力調(diào)整不同的隔間，并且就構(gòu)成獨立于設(shè)備的該盒的材料而言能夠提供一定的靈活性。
[0062]此解決方案還表現(xiàn)出的優(yōu)點是能夠根據(jù)其性能(高中斷能力、低中斷能力)、其成本、與Vigi是否相關(guān)的事實等優(yōu)化用于特定類型產(chǎn)品的專門的盒。
[0063]下面參照圖5，可以將根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備的中斷行為與執(zhí)行在6kA的流動的分離的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的中斷行為進行比較。
[0064]圖5的圖形表示說明了電流(安培)(左軸)和電弧電壓(右軸)隨時間(秒)的變化關(guān)系?？梢杂^察到的是，在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的情況下，電弧電壓增加(曲線圖a)被執(zhí)行400微秒，比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)(曲線圖b)的設(shè)備的情況更迅速。因此與在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)(曲線圖d)的滅弧室中得到的相比，在根據(jù)本發(fā)明(曲線圖c)的滅弧室中得到更好的電流限制。
[0065]可以注意到的是，可以通過一個或多個流動分離分隔件來實現(xiàn)氣流的這種分離，此分隔件或這些分隔件布置成使得一直執(zhí)行分隔至排放出口，以便獲得這種分離。氣流的這種分離使得在它們從產(chǎn)品排出之前能夠獲得氣體的良好冷卻。
[0066]因此，根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)實現(xiàn)了滅弧室及包括一個這樣的室的電氣保護設(shè)備，其中氣流被分離以便消除一個流動對另一個流動的影響，此外，其中主氣流受到擾動以便與二次流相比將其置于劣勢，從而促進均勻的電弧插入。
[0067]由于本發(fā)明從而實現(xiàn)了消除目前甚至在設(shè)備機構(gòu)的水平出現(xiàn)的氣塞，所以這使得短路電弧電壓能夠得到增加并穩(wěn)定，特別是在預室中。這也使得能夠獲得更快、更清潔的中斷，提供裝備和人員的增強的保護。
[0068]本發(fā)明還能夠更好地控制在室出口的氣流，從而使得能夠更好地消除中斷殘余至室外面，從而使該產(chǎn)品更加堅固。
[0069]本發(fā)明還能夠確保室的維護和定位，使得在使用盒的選擇的情況下能夠選擇不同于殼體的材料，這種可能性在直接模制在外殼中的分隔件的情況下是更困難的。
[0070]當然，本發(fā)明決不限于僅用于示例目的所給出的所述和所示的實施例。
[0071]因此例如，可以增加分離分隔件的數(shù)量，從而進一步增加氣流的分離。
[0072]同樣，主權(quán)利要求還涵蓋其中排放出口橫向于由分隔壁所形成的管道并靠近設(shè)備的后面板的情況。因此，這些出口可以指向上、向下或橫向。同樣，這些出口可以打開進入端子隔間或進入差動保護裝置等。
[0073]相反，本發(fā)明延伸至包括所述裝置的所有技術(shù)等同物以及它們的組合，前提是如果后者是根據(jù)本發(fā)明的精神來實現(xiàn)的話。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電氣保護設(shè)備的滅弧室，包括含有靜觸點和動觸點的電弧形成室，在它們分離的瞬間電弧形成于它們之間，所述電弧形成室與稱為滅弧室的第二室的入口連通；至少一個分離壁，其放置在位于所述滅弧室下游的體積中，所述壁在氣流的方向上延伸，以便執(zhí)行上述體積在氣體的此流動的方向上的分隔；以及至少一個排放出口，其能夠使淬火氣體被移除至所述設(shè)備的外部，其特征在于，上述分離壁(19)延伸，以便形成在流向這些開口的方向上的大致完全的分隔且從而至少形成第一移除管道(22)和第二移除管道(23)，所述管道每個都與排放出口(25、26)相關(guān)聯(lián)，并且使得大致完全的分離能夠被實現(xiàn)在稱為主流的第一流和稱為二次流的第二流之間，所述流在滅弧室(9)的出口射出并分別流入第一 (22)和第二(23)管道，所述排放出口(25、26)和滅弧室(9)相對彼此布置成使得氣流在與氣流經(jīng)由排放出口(25、26)從設(shè)備退出的方向大致垂直的方向上從滅弧室(9)退出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅弧室，其特征在于，上述排放出口(25、26)位于設(shè)備的后面板(21)上，其被設(shè)計用于將后者固定在固定支承R上。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的滅弧室，其特征在于，電氣保護設(shè)備包括電磁保護裝置(6)，以及位于此電磁保護裝置(6)與在固定支承R上的設(shè)備的固定面板(21)之間的滅弧裝置(9)，稱為主流的第一流被射出在固定支承R所在的一側(cè)上，而稱為二次流的第二流被射出在電磁保護裝置(6)所在的一側(cè)上。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的滅弧室，其特征在于，排放管道(22、23)的橫截面隨著排放出口(25、26)接近而逐步減小。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的滅弧室，其特征在于，其包括絕緣底部格柵(13)，其置于滅弧室(9)下游并且包括設(shè)計成使得進行淬火時所產(chǎn)生的氣體能夠通過的開□。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的滅弧室，其特征在于，其還包括用于平衡在兩個管道(22、23)中的氣體流的路徑的長度的器材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的滅弧室，其特征在于，這些器材包括用于在設(shè)備厚度的方向上分離氣體流的器材。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滅弧室，其特征在于，在設(shè)備厚度的方向上的上述分離裝置包括大致相互垂直并形成臺階(28)的兩個分隔件(28a、28b)，所述臺階布置在稱為第一管道(22)的管道中，以便形成在此管道中的凸出體積并同時增加在此管道中的氣體流的路徑的長度，且在另一方面形成在稱為第二管道(23)的管道中的凹陷體積，氣體流在此臺階(28)上方的第一管道(22)中流動，而氣體流在此臺階(28)下方的第二管道(23)中流動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的滅弧室，其特征在于，與第二管道(23)相關(guān)聯(lián)的排放出口(26)位于上述臺階(28)的下方，而與第一管道(22)相關(guān)聯(lián)的排放出口(25)位于臺階(28)的腳部。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任一項所述的滅弧室，其特征在于，上述排放出口(25、26)位于相同的高度，后者被限定在平行于設(shè)備的后面板(21)的方向上并且垂直于固定支承R的縱向方向。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的滅弧室，其特征在于，上述管道(22、23)與設(shè)備的外殼模制在一起。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的滅弧室，其特征在于，上述管道(22、23)容納在模塊化盒中。
13.一種電氣保護設(shè)備，其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的滅弧室。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電氣保護設(shè)備，其特征在于，其是低壓斷路器。
【文檔編號】H01H9/30GK104252982SQ201410299092
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】J-C.拉米雷茲, H.瓦利爾, B.黑格, L.榮多特 申請人:施耐德電器工業(yè)公司