包括裝配有去離子鰭形件的消弧室的電氣開關裝置的制作方法

專利名稱：包括裝配有去離子鰭形件的消弧室的電氣開關裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電氣開關裝置，更具體地說，涉及一種諸如限流斷路器之類的限流裝置，當進行斷路操作時，其外部表現形式能夠減少或者甚至不存在。
背景技術：
文獻FR 2,589,624描述了一種傳統的、用于低壓電力斷路器的消弧室。該消弧室位于和斷路器的可分離觸片相面對的位置，且在與觸片相對的后壁上開設了氣體出口孔。該消弧室內、觸片和氣體出口孔之間布置有垂直于側壁的平直金屬鰭形件。在短路發生時，觸片分離使得由于電磁回路效應而投射到消弧室內的電弧升高。當電弧在消弧室前進時，電弧碰到了吸收其部分能量的鰭形件。同時，電弧也和由合成氣體發生材料制成的、消弧室的側壁進行熱量交換。電弧逐漸地冷卻，同時其電壓升高，以至于當電流跨越零點時，電弧肯定要熄滅。在斷路過程中，電弧等離子的熱效應和動力效應使得消弧室內的壓力劇增。出口孔使得排放的氣體可以排除出去，同時開關裝置殼體內的壓力保持在一個可接受的水平上。然而，部分離子化的斷路氣體的排放確實在任何一個配電板上的裝置之間設置了最小安全距離，以避免帶電相鄰組件之間發生電弧的危險。同時，該裝置要求適于超高壓的配置，以免破壞配電板自身。而且，組件中的氣體出口被認為具有污染性，因此不得不進行過濾。
如文獻GB 2,119,575所述的例子，在發生斷路時，電氣開關裝置的殼體具有氣密性，以消除任何外部的表現形式。該殼體必須具有高性能的密封裝置，且其機械耐壓性能必須提高。對于相同容積的傳統的裝置而言，氣密性的獲得是以降低斷路性能為代價的。進一步講，和傳統的裝置相比，這些裝置的成本很高，使得它們僅僅應用在極端的條件下，例如爆炸性環境中。
文獻WO 95/08832中描述了一種緊固密封式低壓電力斷路器。該斷路器包括消弧室，該消弧室和觸片相面對地布置，且裝配有冷卻鰭形件，該鰭形件位于觸片和消弧室出口孔之間。再循環通道引導氣體從消弧室的出口流向觸片驅動機構，途徑去離子過濾器。當在消弧室的水平高度處發生斷路時，排放的氣體在殼體內的封閉環路內流動，并最后在被冷卻和去離子之后，重新引導流向觸片和消弧室的進口。這樣的強對流增強了消弧室內電弧的高速度位移，在本文獻中被認為特別有助于加速斷路。實際上，電弧在消弧室內移動時會經常碰到新的冷表面，該表面起到了冷卻電弧的作用。然而，為了獲得較高的斷路性能，消弧室的尺寸增加很多；因為電弧前進得很快，鰭形件吸收能量的能力沒有完全被利用。進一步講，再循環通道使得殼體更加笨重和復雜。最終，電弧可能由于強對流而通過出口孔并完全離開消弧室。在這種情況下，電弧不再和鰭形件相接觸，也就不再被冷卻。
為了更好地利用冷卻鰭形件提供的熱交換表面并防止電弧離開消弧室，文獻DE 2,410,049提出將鰭形件放置在由氣體發生材料制成的護罩當中，該護罩和觸片相對的側壁上設置有排氣縫隙；并且，和護罩外側的包括許多小直徑孔的障板相配合，該障板被壓向包括上述縫隙的壁。鰭形件被切成V字型，用以形成電擊縫隙。當斷路器在出現短路電流的情況下打開時，電弧以從中心進入消弧室。一旦電弧接觸到消弧室的背面，就被偏轉到側壁的一側或另外一側，并返回到鰭形件之間的觸片處，電弧在被投射到消弧室內之前重新生成在觸片之間。因此，弧腳遵循圓形路徑，直到電弧能量消散在鰭形件之內。這樣，以均勻方式使用該鰭形件。然而，電弧的流動使得電弧對觸片的周期性再沖擊增加，因而破壞觸片。
文獻DE 2,624,957描述了為電氣開關裝置的消弧室而設計的消弧板。該消弧板具有形成錐形U形或V形頸部的切口，該切口由向外打開到圓形的加寬部分的縫隙延伸而成。這個形狀據說可以確保電弧被很好地限定在局部并被快速地熄滅。計劃用塑料或陶瓷絕緣材料來覆蓋滅弧板，最廣為人知的絕緣材料是聚四氟乙烯(polytetrafluorethylene)，用來穩定電弧在圓形加寬部分中的位置。該消弧板由軟性鐵制成，并且在加寬圓形部分的水平高度處用軟的、電絕緣磁性材料來覆蓋，以防止電弧在加寬部分的周邊形成弧腳。根據該指導思想，電弧可被局部限定在圓形加寬部分內，但并未提供措施來進行滅弧操作。具體地說，用來穩弧并防止弧腳形成的配置會使電弧和其環境之間的能量交換大量減少。顯然，電弧只能在圓形加寬部分的水平高度處與板的脊進行有效的能量交換。所以，消弧板的橫向部分沒有被有效地用來冷卻電弧。最后，處理不同材料的幾層內的板極大地增加了設備的成本。

發明內容
因此，本發明所要解決的技術問題在于修正現有技術中的不足并提供一種具有良好性能的開關裝置，并且以很小的體積就能顯著地減少其外部的表現形式。
根據本發明，通過一種電氣開關裝置來解決所述問題，該電氣開關裝置包括殼體，其限定縱向幾何參考平面，包括開放容積(opening volume)，和消弧室，向外開口到開放容積之上，并由兩個平行于幾何參考平面的相對側壁、遠離開放容積的后壁、底壁和頂壁所包圍限定；一對布置在開放容積內的可分離觸片，包括在幾何參考平面內沿平面路徑在接觸位置和分離位置之間移動的第一可動觸片，以及第二觸片；布置在消弧室內的冷卻鰭形件，其垂直于幾何參考平面，每個鰭形件都具有暴露給電弧的自由電擊邊緣；底面縱向電極，其與第二觸片電連接，該底面電極至少部分地覆蓋消弧室的底壁；其中自由邊緣橫向地限定出從底面電極沿高度方向延伸到頂壁的溝槽，該溝槽包括第一錐形縱向端部，其向外開口到開放容積上；第二加寬縱向端部，其形成靠近后壁的管室(stack)，該管室平行于鰭形件的截面為矩形；狹窄的中間部分，其將第一縱向端部連接到管室上，底面電極至少在溝槽中從第二觸片縱向延伸到管室。
溝槽和管室使電弧在消弧室的背面快速而穩定地生成，消弧室的背面區域的截面呈現矩形。已知在開放環境中，電弧自然地趨向于形成大體上截面為圓形的圓柱形狀。所以，管室的矩形截面有助于對電弧進行較大的限制，因而有助于在該水平高度處與鰭形件和壁面進行大量的能量交換。氣體對流流相對于溝槽橫向地形成在鰭形件之間，使得氣體在電弧熄滅前一直和鰭形件進行接觸，以被冷卻和去離子。氣體的快速冷卻顯著地限制了消弧室內的壓力增長。外部表現形式因而顯著地減少，或者甚至完全消除。在整個斷路過程都使用了鰭形件的表面，并確保能夠較高效率地進行能量傳送。需要強調，鰭形件的平坦表面被更多地用來吸收排放氣體的熱量，而不是同電弧直接相互作用。更準確地說，電弧似乎沒有在相鄰的鰭形件之間被連續地分成多個電弧。
優選地，鰭形件具有給定的厚度，并由與所述厚度同數量級的給定距離分割成兩兩相鄰。經驗表明，鰭形件之間的距離較小可以加強氣體和鰭形件之間的熱量交換，特別是在電弧被局部限定于管室內的階段。作為提示，鰭形件之間的距離應該在0.8至3mm之間，并且應該是鰭形件厚度的一半至兩倍之間。這里，兩個鰭形件之間的距離代表兩個鰭形件之間的最近距離，特別是當鰭形件彼此不平行時。還應該注意，斷路器的結構，特別是當促進電弧插入的溝槽存在時，使得鰭形件彼此相距的距離較近。在現有技術中，鰭形件之間的距離總是至少大于鰭形件厚度的20％，而根據本發明，鰭形件之間的距離要小很多。
優選地，管室被后壁限定在后部。這種配置有利于限制弧腳，有利于電弧的電壓增長和消弧室內的壓力限制。
優選地，后壁上不設置任何的氣體出口通孔。這樣，鰭形件之間的氣體流動會得到加強，進而增加將整個鰭形件表面作為熱量交換表面的使用。
根據具有上述優點的實施例，消弧室和開放容積一起構成了封閉的斷路容積。消弧室的配置使得可以控制壓力的增長，進而使得消弧室可以被關閉且基本沒有使裝置爆炸的主要危險。或者，對于很小體積的裝置來說，優選地，設置至少一個已校準的出口通孔或減壓閥來限制消弧室內的過高的壓力。
根據本發明的一個優選實施例，縱向底電極和鰭形件分開一定距離，該距離和鰭形件的厚度為同數量級。這種配置有利于實現對弧腳的較好限制。優選地，在底電極的至少一側上，底壁和鰭形件之間的橫向容積也被壁面限制，這有助于限弧。
優選地，每個鰭形件都具有至少一個固定在側壁縫隙中的橫向固定條和至少一個固定在后壁上的后固定條。后固定條解決了鰭形件固定的問題，同時使得由于管室的存在而可能引起的機械強度較差的問題得到彌補。
根據一個實施例，鰭形件彼此平行。
根據本發明的一個實施例，后壁相對鰭形件傾斜。這種配置趨向于將電弧穩定在消弧室的背部并增加電弧的長度。
根據本發明的一個實施例，溝槽明顯地沿幾何參考平面延伸，并且離消弧室的兩個側壁距離相等。對于具有高性能要求的場合，且要求消弧室的側壁必須能夠防止被很快破壞，優選采用這種布置方式。事實上溝槽形成了電弧的優先路徑，這樣使得電弧在向管室位移的過程中能夠處于中心的位置。
根據另外一個備選實施例，溝槽窄長的中間部分靠近遠離開放容積的一個側壁。這種配置在優化消弧室尺寸方面兼顧。觸片位于消弧室側壁中間的消弧室中間平面上，使開放容積可以被優化。溝槽傾斜地穿入消弧室。當發生電弧插入時，最窄長的鰭形件首先被用來起限制作用。一旦在管室內生成電弧時，最寬的鰭形件被用來冷卻氣體。
優選地，本開關裝置是一種包括用來輸送電流到觸片的剛性輸入導體的限流斷路器；硬質導體的形狀使得當電流通經硬質導體時，硬質導體在觸片附近可以產生強電磁場，從而使可動觸片被電磁地排斥到分離位置，并將電弧噴射到消弧室內。典型地，固定觸片由U形導體支承。也可以使用另外一些在現有技術中得到充分描述的形狀。電弧的噴射使得電弧能夠很快地到達管室中。


以下將對本發明具體實施例進行描述，該具體實施例并不用來作為限定性示例。本發明的其他優點和特性將參照附圖對實施例的描述之后變得非常明顯，附圖中圖1為根據本發明第一實施例的開關裝置沿I-I平面的剖視圖；圖2為圖1中的開關裝置沿II-II平面的細節的剖視圖；圖3為圖1中的開關裝置沿III-III平面的細節的剖視圖；圖4示出了圖1中的開關裝置的鰭形件；圖5為根據本發明第二實施例中的開關裝置的示意圖；圖6為根據本發明第三實施例中的開關裝置的示意圖；圖7為根據本發明第四實施例中的開關裝置的示意圖。
具體實施例方式
參看圖1至3，低壓模制殼體限流斷路器包括一個或多個斷路極單元。圖1中的電極單元10包括由模制塑料材料制成的、可以容納旋轉接觸式橋14的殼體12，該橋14由在垂直于圖1平面的方向上延伸的軸16的一部分支承。軸16由如文獻FR 2,589,624所述的驅動裝置來驅動。接觸式橋14包括在操作中與第一固定觸片20接合的第一可動觸片18，和在操作中與第二固定觸片24接合的第二可動觸片22。每一對觸片18，22和22，24分別有與其相連的消弧室26和28。因為電極單元10的結構相對于開關軸16的旋轉軸30是對稱的，因此這里只詳細描述和觸片18，20、消弧室26相關的電極單元的那一半。
固定觸片20固定在由U形金屬部件形成的觸片元件32上，該觸片部件32的一端和連接帶34相連，另外一端延伸到消弧室內并形成底電極36。
觸片18在如圖1所示的分離位置和與固定觸片20相接觸的接觸位置之間活動。觸片18的分離運動為平面運動，之所以這么說是因為觸片運動的路徑平行于圖1中的I-I橫截面。由可動觸片18的兩個極限位置所涵蓋的路徑限定了開放容積38的范圍，該開放容積38在和消弧室26相對的側面上由軸36的一部分所封閉，且由分隔部件40橫向限定。
消弧室26由和開放容積38相對的后壁42、由殼體壁形成的底壁48和頂壁50及兩個平面側壁44，46來包圍限定，該平直側壁44和46由壓在殼體壁面上的絕緣材料制成的板片形成。消弧室26向外打開到開放容積38上。由消弧室26和開放容積38形成的斷路容積52處于閉合狀態，即，其未提供任何的通道或通孔來有意地釋放斷路氣體。然而，同時也并沒有做特別的布置以防止通過模制殼體不同部位的結合線而發生泄漏。因而，斷路容積52是密封容積，但其氣密性并不完善。但是氣密性必須足夠，以使得氣體的泄漏不會干擾斷路容積中的必要流動。為了說明，氣密性類似于根據IEC 60529標準中的Ip54規則規定的“保護容積在所有方向上不受水的噴射和灰塵的影響(沒有有害的沉積)”。
消弧室包括彼此平行布置且垂直于側壁44和46的平直金屬鰭形件54。兩個鰭形件之間的間隙很小，大概和鰭形件的厚度相同。每個鰭形件都有兩個沉入側壁44和46中的、用來定位和固定的橫向定位條55a，以及兩個后條55b。每個鰭形件的后邊緣完全插入后壁的溝槽內，以防止氣體的流動，并且，后條55b被用力插入到后壁的較深凹槽中，以提供足夠的機械強度。鰭形件的側邊緣被壓向側壁，以免壁面和鰭形件之間留有明顯的間隙。
如圖3所示，消弧室的底壁48包括溝槽56，底電極36沉入到該溝槽56中。溝槽的邊緣58相對電極36向前凸伸到消弧室26中。在溝槽56的側邊上，底壁48被提高，以減少將底壁48和最近的鰭形件54分隔開的空間。底電極36和最近的鰭形件之間的距離和兩個鰭形件之間的間隙為同數量級。
如果將觸片分離時可動觸片的圓形軌線的切線方向60作為幾何參考面，可以觀察到鰭形件54相對于這個參考方向60位于傾斜的平面上，相對于參考方向60成30度至50度的角。由固定接觸部件32形成的電極36包括端部部件和中間部件，該端部部件平行于鰭形件，且垂直于消弧室內的III-III橫截面，該中間部件垂直于參考方向60。后壁42中的一部分相對參考方向60傾斜，同時相對III-III橫截面也是傾斜的。后壁42的傾斜程度位于方向60和III-III平面之間。
優選地，該消弧室包括位于其上部分的下沉的頂電極62，該電極覆蓋了底壁50的大部分。與底電極不同，頂電極并未同任何觸片電連接。
如圖2所示例，鰭形件54具有形成切口的脊68，該切口在溝槽70的兩側上限定出兩翼。溝槽從底壁48和底電極36在高度方向向上延伸到頂壁50和頂電極62。溝槽70包括面向觸片的錐形的前部分70a，還包括窄長的縱向部分70b，該縱向部分70b后有在觸片相對側上的加寬部分，在消弧室的后分隔件附近，一方面在底壁48和底電極36之間形成，另一方面在頂壁50和頂電極62之間形成了管室70c。底電極36和頂電極62-如果沒有頂電極就是頂壁50-在溝槽的每一側都直接地相互面對。管室70c是矩形，即，其在垂直于縱向幾何中間面上測量到的寬度大于其在平行于任何一個鰭形件54的橫截面上測量的深度。在方向63上，該管室70c被傾斜，以平行于后壁。
開關裝置按照以下的方式進行操作。當發生短路時，在導體中特別是在U形固定觸片部件32中的電流流動感應產生的電磁場在可動觸片部件14內產生電動勢，其強烈地排斥可動觸片到分離位置，接著，軸16的驅動裝置的打開確保此移動。一旦觸片18和20分離，在觸片18和20之間產生電弧。電弧被電磁場感應產生的電動勢投射到消弧室內。在其位移到后壁42和管室70c的過程中，電弧保持在側壁44和46的中間，因為該電弧趨向于占據鰭形件之間的開口溝槽70b。從后壁42到前室38沿側壁44和46建立了氣體對流，以便沒有由于壓力的增加而使阻礙電弧前進到后壁42。甚至在可動觸片18到達其最終分離位置之前，弧腳就迅速沿底電極36移到室管70c。在這個位移的過程中，弧腳電擊溝槽56的邊緣58，該邊緣58產生氣體使得弧腳得到限制。底壁48和鰭形件54之間的間隙很小，以至于形成電弧的等離子柱的底部被限定在底電極和最靠近的鰭形件之間，這進一步加強了對電弧的限制。這種限制促進了電弧放電電壓的迅速增加和電流強度的相對減小。矛盾地，在溝槽56的橫向側上，底壁48和第一鰭形件54之間缺少間隙將有助于穩定甚至減小消弧室內的壓力，加強了對電流強度的限制。
電弧的弧首在第一階段保持在可動觸片部件14的凸出端。由于鰭形件54的傾斜，電弧從開口的起始端就接觸大量的鰭形件，這有利于進行大量的熱交換。
當可動觸片橋14到達其極限分離位置時，弧腳在底電極36的端部，管室70c底部。電弧進一步彎曲以從底電極36的端部到頂電極62的端部向上移動管室70c，然后沿頂電極62移動，該頂電極62在分離位置形成直到可動觸片部件14的凸出端的等電勢面。在某些情況下，電弧甚至可以連續分成兩個電弧位于底電極36和頂電極62之間的長電弧，和位于頂電極62和可動觸片部件14之間的短電弧。在這種情況下，長電弧的弧首幾乎瞬時遷移到消弧室的背面。在所有的情況里，電弧會穩定地在管室70c中生成直到其被熄滅。電弧的位置促進從管室到開放容積的橫向氣體流動，即，沿側壁44，46在鰭形件之間流動。通過這種方式的流動，氣體通過和鰭形件、消弧室的側壁進行熱交換而迅速冷卻并收縮。除了通過殼體部件之間的連接部分有可能泄漏之外，氣體不可能從斷路容積52找到任何出口。
在整個斷路過程中，鰭形件54為電弧提供了熱交換面，特別是其靠近脊68的部分。不管當電弧在消弧室內前進還是電弧在管室70c內生成，電弧都趨向于膨脹，并彌漫在所有能抵達的空間。鰭形件54通過和電弧的周邊相互作用而容納了電弧的膨脹。
電弧電壓隨著電弧的冷卻和斷路容積內的壓力增加而增加，這使得在電流零點跨越時電弧熄滅。
溝槽70的窄長中間部分70b加強了電弧到消弧室背面的移動，管室70c在該區域內穩定電弧。事實上，比較測試顯示如果在消弧室的背面設有管室而沒有中間溝槽，電弧將不總能到達管室；相反，如果溝槽中沒有管室，電弧就不會在溝槽的背面處生成，以至于在觸片之間發生重復出現的電弧擊穿。因此，溝槽的窄長中間部分70b和管室70c的組合會使電弧迅速地移動，并永久離開觸片。
圖5示例說明本發明的第二實施例，其中第一實施例中的每個平面鰭形件被兩個側邊鰭形件154a和154b所代替。每個側邊鰭形件都具有用來固定在后壁內的條和用來固定在側壁內的條。這種變形簡化了鰭形件的制造，同時使得鰭形件在需要時能夠進行交錯安裝。
如果希望減少消弧室的寬度，即消弧室側壁之間的距離，先前實施例中的對稱結構就遇到了特別的困難。當溝槽位于窄長的消弧室內的側壁的中間位置時，不能得到所需的氣體流動。鰭形件的尺寸實際很小，這意味著側壁在氣體的出流中起到了重要的作用。一旦電弧在管室內生成并將氣體投射到開放容積當中，這種不理想的效果就顯得特別明顯。可以觀察到，氣體在鰭形件之間穿過有一定的困難，往往容易直接接觸溝槽，因此氣體沒有遇到任何可以進行熱量交換并使之冷卻的表面。
如圖6所示的本發明的第三實施例，是特別研制的用于裝配有窄長消弧室的較小寬度的裝置。溝槽270直接沿側壁246中的一個側壁伸展，并且在橫向側邊被壓入到側壁244的鰭形件254所包圍限定。測量溝槽270和邊壁244之間的距離所得到的鰭形件的寬度，對于側壁而言，已足以不顯著阻礙阻礙氣體在鰭形件254之間穿過。測試表明，氣體確實在鰭形件254之間穿過，并在其中得到冷卻。然而，直接使壁面246暴露給電弧將使該裝置脆弱，并且使非氣體發生壁具有良好的熱容量，例如由多孔陶瓷制成的壁。
本發明的第四實施例如圖7所示，也用于窄長的消弧室，用以解決余留的問題。在本圖中，盡可能的使用和第一實施例中部件相對應的附圖符號，只是在前面加了數字3。為了具體描述本實施例，位于消弧室側壁344和346中間的消弧室中間平面302將作為幾何參考平面。觸片318相對中間平面302橫向偏移。分離件354被切割，以限定包括口部370a，中間部分370b和管室370c的溝槽370。中間部分370b相對于中間平面傾斜地延伸。這樣，溝槽370就移向更靠近側壁的位置，同時遠離開放容積338。在溝槽的中間部分370b和壁面344之間，鰭形件的寬度較小，而在溝槽中間部分370b的另外一側上，鰭形件的寬度較大。在接近消弧室背面位置時，這個現象變得更加突出。本實施例中的管室370c由溝槽彎曲形成。溝槽的特別配置并沒有阻礙電弧在溝槽370中穿過，因為溝槽370相對幾何參考軸保持在徑向平面內。由于鰭形件354的插入，消弧室的側壁344和346已經足以防止電弧，甚至在鰭形件354更窄的側面上也是如此。一旦到達彎曲部分370c，電弧在管室370c中生成并保持在那里。在電弧周圍釋放出來的氣體位于溝槽370b和較寬鰭形件的壁346之間，該溝槽370b和較寬鰭形件的壁346起到了充分的冷卻作用，同時也使氣體能夠充分地外流。這樣的布置方式相對于圖6中的實施例而言，具有保護消弧室側壁344的優點，同時又不阻礙空氣的流動，該消弧室的側壁344位于布置窄鰭形件的一側上。
自然的，各種其他的修改形式也是可能的。
在某些情況下，頂電極可以被略去。
鰭形件優選彼此平行，這有利于氣體的均勻流動和與整個鰭形件表面進行連續熱交換。但是，也可以使用其他配置。
鰭形件相對參考方向的傾斜角度可以在0°至90°之間或大或小地變化，通常為30°至60°。應該注意，因為在開口的起始部分，電弧的弧腳在U形觸片部件的電磁效應的作用下迅速地投射到電極的自由端，所以，較大的傾斜有利于在開口的起始部分增加電弧電壓，這樣，電弧本身被傾斜，并且，如果鰭形件本身傾斜的話，電弧會接觸大量的鰭形件。
通過將中間絕緣分隔件安裝得平行于側壁并和側壁一起在中心溝槽的每一側邊上限定出橫向通道，能夠加強氣體從管室到前室體的橫向流動。
本發明可以應用于雙斷路的、且每個極元件具有可動觸片橋和兩個消弧室的極元件；每個極元件只包括一個消弧室的極元件。可動觸片在移動中是可旋轉或可動的。
固定觸片20可以被由和觸片22位置相對的、觸片驅動裝置驅動的可動觸片所代替，或者被由接觸壓力彈簧驅動的半可動觸片所代替。
盡管本發明主要應用在氣密性消弧室之中，但本發明同樣可以應用于裝配有氣體出口通孔的消弧室。在這種情況下，優選地，應該避免氣體出口靠近管室的底部和底電極。可以經過靠近頂電極的管室的頂部或經過形成在頂電極上內的孔進行氣體排放。
權利要求
1.一種電氣開關裝置，包括用以限定縱向幾何參考平面(I-I)的殼體(12)，其包括開放容積(38)和消弧室(26)，向外打開到開放容積(38)之上，并由兩個平行于幾何參考平面的相對側壁(44，46)、遠離開放容積(38)的后壁(42)、底壁(48)和頂壁(50)包圍限定；一對布置在開放容積(38)內的可分離觸片，其包括在幾何參考平面上沿著平直路徑在接觸位置和分離位置之間移動的第一可動觸片(18)及第二觸片(20)；布置在消弧室(26)內的冷卻鰭形件(54)，其垂直于幾何參考平面，每個鰭形件都具有暴露給電弧的自由電擊邊緣(68)；底面縱向電極(36)，其與第二觸片(20)電連接，該底面電極(36)至少部分地覆蓋消弧室(26)的底壁(48)；其特征在于自由邊緣(68)橫向限制從底面電極(36)沿高度方向延伸到頂壁(50)的溝槽，該溝槽包括第一錐形縱向端部(70a)，其向外打開到開放容積(38)上，第二加寬縱向端部，其在后壁附近形成管室(70c)，該管室(70c)在平行于鰭形件(54)的截面內為矩形；狹窄的中間部分(70b)，其將第一縱向端部(70a)連接到管室上，底面電極在溝槽中至少縱向地從第二觸片到管室。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述鰭形件具有給定的厚度，并且由與所述厚度同數量級的給定距離分成兩兩相鄰。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其中，所述管室被后壁限定在后部。
4.如前述權利要求中的任何一項所述的裝置，其中，所述后壁沒有設置任何出氣通孔。
5.如前述權利要求中的任何一項所述的裝置，其中，所述消弧室(26)和開放容積(38)一起形成封閉的斷路容積(52)。
6.如前述權利要求中的任何一項所述的裝置，其中，所述縱向底電極(36)和鰭形件分離開一定距離，所述距離和鰭形件的厚度為同數量級。
7.如前述權利要求中的任何一項所述的裝置，其中，所述每個鰭形件(54)都設置有至少一個固定在側壁(44，46)的縫隙內的橫向固定條(55a)和至少一個固定在后壁(42)的縫隙內的后固定條(55b)。
8.如前述權利要求中的任何一項所述的裝置，其中，所述鰭形件(54)彼此平行。
9.如權利要求8所述的裝置，其中，所述后壁(42)相對鰭形件傾斜。
10.如前述權利要求中的任何一項所述的裝置，其中，所述溝槽(70)在幾何參考平面內延伸，并距離消弧室(26)的側壁(44，46)相等的距離。
11.如權利要求1至8中的任何一項所述的裝置，其中，所述溝槽(70)的窄長中間部距離遠離開放容積的一個側壁更近。
12.如前述權利要求中的任何一項所述的裝置，其中，所述裝置(10)是包括用以將電流輸送到觸片(18，20)的剛性輸入導體(10，14)的限流斷路器，這些剛性導體的形狀使得當電流從剛性導體中通過時剛性導體在觸片(18，20)附近產生強電磁場，以產生將可動觸片(20)斥向分離位置的電磁斥力，并將電弧噴射到消弧室(26)內。
全文摘要
本發明公開了一種斷路器，該斷路器包括一對布置在開放容積(38)內的可分離觸片。在消弧室(26)內布置有許多的平直的去離子鰭形件(54)，該消弧室(26)向外打開到開放容積上，并由兩個相對的側壁(44，46)、遠離開放容積(38)的后壁(42)、底壁(48)和頂壁(50)包圍限定。每個鰭形件都有暴露給電弧的自由電擊邊緣(68)。鰭形件的自由邊緣橫向地限制縱向溝槽，該縱向溝槽從底面電極(36)沿高度方向延伸到頂壁(50)上，并縱向地從第一縱向端部(70a)在后壁附近形成管室(70c)，所述第一縱向端部(70a)在第二縱向端部處向外打開到開放容積(38)上，并途經窄長的中間部分(70b)。底部縱向電極(36)部分地覆蓋底壁(48)，并至少縱向面對溝槽地從第二觸片向上延伸到管室。
文檔編號H01H9/34GK1455425SQ0312501
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月29日 優先權日2002年4月29日
發明者理查德·查爾斯, 斯蒂芬·戴伊, 盧克·莫羅 申請人:施耐德電器工業公司