[发明专利]真空开关管

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空开关管，尤其涉及一种灭弧室内设有相对触头的真空开关管，属于电气技术领域。 

背景技术

开关设备是电路中一种重要的设备，起着连接和断开电路的作用。开关设备在断开电路的过程中，开关管会产生电弧，电弧会使开关管中的触头等部件温度急剧升高而损耗，尤其是在高压电路中，断开线路时所产生的电弧强度很大，使开关管的使用寿命大为缩短。因此，开关管在电路开关的过程中必须进行灭弧。 

现在的开关设备中大多使用诸如油、六氟化硫、空气、半导体或真空等灭弧介质进行灭弧，不同的灭弧介质具有各自不同的特点，适合不同电压的电路开关的灭弧。其中，真空开关由于具有较小的间隙、较高的耐电压能力、较低的电弧电压、较高的分断电流能力、较低的电磨损以及较高的电寿命，因此被广泛地应用于高压的电力电路中。 

开关管在断开时，开关两端触头的接触区域逐渐减小，直到触头间只有一个接触点，同时接触电阻逐渐增加，因此接触点所在区域的温度逐渐升高，直到温度高于接触点的熔点，接触点熔化并蒸发电离，金属蒸汽使得真空中的放电得以维持，产生真空电弧，在触头断开的瞬间，触头表面形成燃烧状的阴极斑点，最后完成触头电断开。 

现有真空开关管中的触头多为柱状体，每个触头内设有导磁部件和导电部件，开关在断开时，开关设备两端触头的接触区域逐渐减小，直到触头间 只有一个接触点，同时接触电阻逐渐增加，因此接触点所在区域的温度逐渐升高，直到温度高于接触点的熔点，接触点熔化并蒸发电离，金属蒸汽使得真空中的放电得以维持，产生真空电弧。此时，分断电流成功的关键在于电弧电流过零后，触头间隙绝缘恢复速度快于触头间隙的暂态恢复电压速度，就不会发生重燃而达到成功分断。真空灭弧室分断电流时，电弧放出的金属蒸汽在电弧电流过零时会迅速扩散，遇到触头或屏蔽罩表面会立即凝结。但是，目前的真空开关管中的触头由于结构形状的限制往往难以形成良好的纵向磁场进行灭弧，且难以解决高压分断时所出现的电场集中、耐压不够等问题。对于高压电路的分断，现有技术能够实现36千伏电压的分断，对于更高的电压电路，尤其是72千伏的高压，目前还不存在一种真空开关管结构能够满足分断时有效灭弧的要求，这是现有真空开关技术中有待解决的问题之一。 

发明内容

本发明的目的是提供一种真空开关管，以降低电压分断时的重燃可能性，实现有效灭弧，满足高压分断的要求。 

为实现上述目的，本发明提供了一种真空开关管，包括第一导电杆和第二导电杆，所述第一导电杆一端设置有第一触头，所述第二导电杆一端设置有第二触头，所述第一触头和所述第二触头包括导电部件和导磁部件，密封在一真空管体中并相对设置，所述导电部件和导磁部件沿相同方向延伸且相互邻接配合，其中，所述第一触头的前端设有一个凸半球体，所述第二触头的前端设有与所述第一触头的前端形状相适配的一个凹半球体；所述第一触头的导电部件和导磁部件形状为阴阳鱼配合，即所述第一触头横截面由自身的纵向中线和横向中线等分为左上区域、左下区域、右上区域和右下区域，所述右上区域分为邻接左上区域的第一右上区域和第一右上区域以外的第二右上区域，所述左下区域分为邻接右下区域的第一左下区域和第一左下区域以外的第二左下区域，所述第一右上区域和所述第一左下区域为直径等于第 一触头横截面半径的半圆形，且所述第一右上区域半圆形的直径边与所述左上区域邻接，所述第一左下区域半圆形的直径边与所述右下区域邻接，所述导电部件设置在所述第一右上区域、左上区域和第二左下区域中，所述导磁部件设置在所述第一左下区域、右下区域和第二右上区域中；所述第一触头的导磁部件与所述第二触头的导电部件相对设置，所述第一触头的导电部件与所述第二触头的导磁部件相对设置。 

所述第一触头和第二触头分别包括相互叠设的数层片体，每层片体由导电片和导磁片邻接组合构成，数个导电片组成所述导电部件，数个导磁片组成所述导磁部件，所述第一触头和所述第二触头分别设置于一金属壳体之中。 

所述导电片和导磁片上开设有贯穿各层片体的固定孔，所述固定孔中插设有固定柱，所述固定柱的一端固定于所述金属壳体内侧的底部。