[实用新型]一种复合触头真空灭弧室及其应用的真空断路器

说明书

技术领域

本实用新型属于高电压大电流真空断路器技术领域，具体涉及一种复合触头真空灭弧室及其应用的真空断路器。

背景技术

随着电力系统的发展，真空断路器在整个电力系统中的应用也得以快速的发展。但是，在发展的过程中，对于真空断路器的要求也是不断的提高。在一些特定的场合以及一些特殊的应用领域，比如大的额定电流要求以及苛刻的开断条件，传统的真空断路器难以满足现实的需求，因此需要开发特殊结构的真空灭弧室以及相关的真空断路器来满足各种需求。

目前，传统的真空灭弧室中，复杂结构的触头既要在闭合状态承载额定电流，同时在开断过程中需要产生纵向或者横向的磁场，使得降低真空电弧对于触头表面的烧蚀。但是，上述的两方面是相互制约的关系。要获得更加优良的磁场，就需要优化触头的结构设计，使得触头的结构越来越复杂。但是，复杂的触头结构使得触头在额定电流条件下的产热增大，以至于对于提高灭弧室的额定电流十分困难。

在另一方面，由于传统灭弧室中触头材料的选择，不仅需要考虑真空电弧对于触头材料的烧蚀，同时还需要考虑在闭合状态下触头材料的导电性能，因此对于触头材料的选择也是十分困难。若是单一的强调其中一者的性能，那么难免另一方面的性能就无法满足实际的需求。

目前特殊结构真空灭弧室的研究已经取得了长足的发展，尤为典型的是北京华东森源电气有限责任公司提出的真空灭弧室设计方案（专利申请号201120401528.1）。其设计的真空灭弧室的结构如图1所示。真空灭弧室的外壳由瓷壳201，固定在瓷壳201上的上端金属封接环204和下端金属封接环205、以及分别与所述上端金属封接环204和下端金属封接环205联接的上端主触头360和下端盖210组成。瓷壳内设有主屏蔽罩230，并且在瓷壳201内设有上导电杆220和下导电杆222.上导电杆220的一端固定有上弧触头362，而上导电杆220的另一端通过上导向套213滑动穿过上端主触头360的通孔223。上导电杆220通过设置在其外部的上波纹管260与上端主触头360连接，并且通过表带触指270与上端主触头360导通。在上波纹管260外部设置有上波纹管屏蔽罩261。下导电杆222的一端固定有下端主触头380，而下端导电杆222的另一端通过下端导向套215滑动穿过下端盖210的通孔225。下导电杆222通过下波纹管262与下端盖210相连，其中在下波纹管262外设置有下波纹管罩263。在这种设计中，上触头236由上端主触头360和上弧触头362构成，而下触头238由下端主触头380和下弧触头382构成。

在上述真空灭弧室的分合闸过程中，通过主触头和弧触头的分离，减弱了电弧对于触头表面的烧蚀。在合闸过程中，弧触头先接触，继续运动之后，主触头接触，此时主触头承载电流。而在分闸过程中，主触头先分离，继续运动之后，弧触头再分离，此时开始燃弧。

如果仅考虑关合容性负载，通过利用上述设计中弧触头比主触头在合闸过程中先闭合，在分闸过程中后分离的特性，确实可以减少合闸涌流对于触头的熔焊和烧蚀。同时由于此种设计的触头结构简单，也可以承载加大的额定电流。

但是，在实际的应用中，上述真空灭弧室结构设计简单，触头设计中没有磁场结构设计。由于缺少磁场结构设计，在分合闸过程中，触头间没有磁场的产生，所以只能进行额定电流和过载电流的开断，难以进行短路电流的开断。而且，在上述的真空灭弧室结构设计中，也很难加入磁场结构的触头设计。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种复合触头真空灭弧室及其应用的真空断路器，解决了现有的真空灭弧室触头设计中缺少磁场结构设计的问题。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种复合触头真空灭弧室，包括静侧结构部分、动侧结构部分和壳体结构，

所述静侧结构部分包括静侧燃弧电流导电杆104，置于静侧燃弧电流导电杆104内并与静侧燃弧电流导电杆104间隙配合的静侧主导电杆103，所述静侧燃弧电流导电杆104的下端焊接有静侧燃弧磁场触头111，静侧燃弧磁场触头111的下端焊接有静侧环状耐燃弧触头材料112，所述静侧主导电杆103的下端焊接有静侧导电触头113，在燃弧过程中，所述静侧导电触头113始终处于静侧燃弧磁场触头111的内部，所述静侧主导电杆103和静侧燃弧电流导电杆104通过静侧小直径波纹管101连接，静侧燃弧电流导电杆104与灭弧室上侧盖板之间通过静侧大直径波纹管108连接，在所述静侧大直径波纹管108内安装有静侧压缩弹簧107；