[发明专利]一种杯状纵磁真空灭弧室触头

说明书

技术领域

本发明属于真空断路器技术领域，具体涉及一种杯状纵磁真空灭弧室触头。

背景技术

在电力系统中，高压开关设备起控制与保护作用。高压断路器是最为重要电气设备，主要用于关合、开断电路。近年来，随着电力工业的快速发展，电压等级和容量日益提升，高性能、低污染的用电需求为真空断路器的发展提供了更为广阔的研发和应用空间。

目前广泛应用的触头结构主要有横磁触头与纵磁触头两种。其中，横磁触头是利用触头本身结构产生横向磁场，横向磁场与电弧电流相互作用而产生的洛伦兹力使电弧沿圆周方向运动，加速能量逸散，来熄灭电弧。但横向磁场会将运动时的电弧弯曲拉长，使电弧电压及电弧能量变大，导致开断能力受到限制。纵磁触头是利用纵向磁场的磁力线与电弧电流流向一致，抵抗电弧的收缩，提高电弧由扩散型转变为收缩型的临界值。

发明内容

本专利的目的在于提供一种杯状纵磁真空灭弧室触头，可在不增加触头体积与质量的前提下，获得更高的磁场强度以提高触头结构在真空断路器中的开断能力。

本发明是按照以下技术方案实现的。

一种杯状纵磁真空灭弧室触头，包括一种触头组件，包括动触头和静触头，动触头设有动触头杯和动触头片，动触头杯与动导电杆固定连接，动触头杯端部与动触头片固定连接，静触头设有静触头杯和静触头片，静触头杯与静导电杆固定连接，静触头杯端部与静触头片固定连接，动触头杯上沿其周向设有至少一圈的弹簧状螺旋切槽将动触头杯分割成螺旋形状，静触头杯上沿其周向设有至少一圈的螺旋切槽将动触头杯分割成螺旋形状。

所述动触头和静触头均包括触头杯和设于触头杯端部的触头片，动触头切槽包括设于动触头杯上的动触头杯螺旋切槽部分和设于动触头片上的动触头触头片切槽部分，静触头切槽包括设于静触头杯上的静触头螺旋切槽部分和设于静触头片上的静触头触头片切槽部分。

所述的动触头杯螺旋切槽采用顺时针或逆时针，螺旋切槽始端与末端连线长度与触头杯等高，静触头杯螺旋切槽始端与末端连线长度与静触头杯等高，静触头杯螺旋切槽螺旋方向与动触头杯螺旋切槽螺旋方向一致。

所述的动触头片和静触头片上开有非径向直槽，用于增大涡流流经路径以减少涡流的影响，从而减小剩余磁场。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

1、本发明中的真空灭弧室触头控弧能力更强。真空灭弧室开断电流时，设有螺旋切槽的纵磁触头产生的纵向磁场更强，可以更有效地调控电弧特性。

2、本发明中的真空灭弧室触头结构比线圈式触头和杯状纵磁触头结构更加简单。本发明中的真空灭弧室触头只需分别在动触头和静触头的触头杯上开一条螺旋切槽，且不需要辐条拐臂与线圈触头连接，降低了制造难度。

3、本发明中的真空灭弧室触头可根据所需磁场强度的不同，通过改变螺旋切槽旋转角度与螺旋圈数可以改变纵向磁场的强度。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的静触头片结构示意图；

图3是本发明的动触头片结构示意图；

图4是本发明的静触头杯螺旋切槽结构示意图；

图5是本发明的动触头杯螺旋切槽结构示意图。

其中，1.静导电杆；2.静触头杯；3.静触头杯螺旋切槽；4.静触头片；5.动触头片；6.动触头杯；7.动触头杯螺旋切槽；8.动导电杆；9.触头片直槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。

如图1-5所示，静导电杆1与静触头杯2及静触头片4电气联接，同理，动导电杆8与动触头杯6及动触头片5进行电气联接。静导电杆1、静触头杯2、静触头片4、动触头片5、动触头杯6、动导电杆8在触头间产生电弧时与电弧一起构成电流通路。

实施例一，如图1所示，动触头和静触头均为杯状纵磁触头，动触头包括动触头杯和设于动触头杯端部的动触头片，动触头杯沿周向方向开有一条弹簧状螺旋切槽，动触头片开有6个非径向直槽，静触头包括静触头杯和设于静触头杯端部的静触头片，静触头杯沿周向方向开有一条弹簧状螺旋切槽，静触头片开有6个非径向直槽。

螺旋切槽结构如图4、图5所示，该螺旋切槽一端位于触头杯开口处，另一端与触头杯等高，螺旋切槽的螺旋角度为20度，圈数为2圈，动触头杯螺旋切槽与静触头杯螺旋切槽螺旋方向一致，使产生的纵向磁场方向一致，相互叠加。

本发明提出的线圈式杯状纵磁触头可以通过控制螺旋切槽的圈数与角度来调整纵向磁场的大小。

本发明的工作原理及工作过程：

本发明触头依然是利用电流流过触头产生纵向磁场的原理。动导电杆、动触头杯与动触头片电气相连，静导电杆、静触头杯与静触头片电气相连，电流流经静导电杆、静触头杯、静触头片、动触头片、动触头杯、动导电杆，在断口处形成一个纵向磁场。与传统杯状纵磁触头相比，电流在触头杯上流经路径如同线圈一样，增大了产生纵向磁场的电流分量，产生比传统杯状纵磁磁场更强的纵向磁场。