[发明专利]真空灭弧室用拐臂式二极纵向磁场电极

说明书

本发明涉及一种纵向磁场电极，特别涉及一种拐臂式二极纵向磁场电极。

在真空灭弧室制造行业中开始采用的为一种横向磁场电极，后来发展成为杯状纵向磁场电极和线圈式多极纵向磁场电极，在总体上后者开断性能比前者优越得多。因此，近十年来国内外极大多数制造厂都相继大面积推广采用后两种电极。同时继续不断地进行着改进，但在结构上相对还比较复杂和在开断性能上似乎已接于极限。

本发明的目的旨于打破上述现有技术的局限性，根据电工磁场理论分析研制出一种拐臂式二极纵向磁场电极，具有结构制造简单、开断性能高、成本低的特点。

本发明包括相同的上电极和下电极，上、下电极错开180°相配置，本发明的特征是，上、下电极均包括一导电杆，导电杆与一拐臂的一端配置在一起，拐臂的另一端与一触头环相配置，触头环的一面配置有触头片，一冂字形铁心插入拐臂和触头环内，所说的冂字形的铁心的直径小于触头环的内径，冂字形铁心上配置有可插入拐臂的槽，槽的宽度大于拐臂的宽度。

本发明不但在结构上有突破性的改进，可使制造工艺有较大的简化，同时解决了大额定电流需附加散热器的措施和改善了电极的机械强度，此外，在开断性能上还有较大提高，从而使制造成本降低和真空弧室进一步小型化。

图1是本发明的电极结构解剖原理图。

图2是本发明纵向磁场分布的原理图。

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细说明。

本发明的电极结构解剖原理参见图1，包括由上、下导电杆1、9，上、下拐臂2、7，上下触头环3、8，上、下触头片5、6和上、下冂字型铁心10、11组成。在实际装配时，上导电杆1与上拐臂2一端配置在一起，上拐臂2的另一端与上触头环3配置在一起，上触头片5与上触头环3配置在一起，冂字形铁心10、11直径略小于触头环3内径和槽宽略大于上拐臂2的宽度约0.5毫米，这样能使冂字形铁心10插入上拐臂2与上触头环3内，共同组成整个上电极；下电极的组成与上电极的组成完全相同，但上、下电极装配时应错开180°。

图1中，当电流I从上导电杆1流入后，经上拐臂2通向上触头片3引向电弧4，至下触头片6，流到下拐臂7，由下导电杆9流出。由于上拐臂流过的电流方向与下拐臂流过的电流方向是相同的，因此它们产生的磁通也是同方向的，并共同通过上、下冂字形铁心10、11，垂直穿过两个触头片5、6之间的气隙，通常把这些磁通称为“纵向磁场”。由于冂字形铁心10、11的存在，这一纵向磁场的强度比没有冂字形铁心时要强得多。

本发明的电极工作原理参见图2，根据上述结构，由于冂字形铁心的存在，其产生的纵向磁场强度比没有冂字形铁心时约加强1～2倍，它能有效地提高真空灭弧室的开断能力50～100％。由于电流从导电杆引入后，直接流向拐臂，而拐臂较粗，回路较短，不存在发生过热问题，故适合于大额定电流的真空灭弧室要求，可不需附加散热器等措施。由于对称的交变纵向磁场还能起到抵消触头片上剩余磁场产生的涡流，因此触头片不需要开狭槽，这样可改善触头片的机械强度。

本发明不仅可应用于中等电压等级(6～35KV)真空灭弧室的电极，还可应用于保护发电机断路器的大容量真空灭弧室的电极，经过一定改进还适用于高电压等级的真空灭弧室的电极，实现对现有真空灭弧室电极根本性的改造和取代，达到简化结构、降低制造成本、进一步提高开断性能的目标。