CN102496517A - 新型负荷开关弧触头及其静触头 - Google Patents

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邓陆辉
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Abstract

本发明公开一种新型负荷开关弧触头，包括有静触头和动触头，所述静触头包括有主触点、辅助触点、以及载流导体，所述主触点采用银石墨合金材料、所述辅助触点采用铜钨合金材料制成、而所述载流导体采用纯铜材料制成。本发明还公开了相应的新型负荷开关弧触头的静触头。本发明体积小、结构简单紧凑、灭弧能力强、产品故障率低，具有能够满足或超过关合63kA峰值电流、耐受25kA短时耐受电流和开断1700～2300A转移电流的能力。

Description

新型负荷开关弧触头及其静触头
技术领域
本发明涉及负荷开关技术，尤其涉及一种新型负荷开关弧触头及其静触头。
背景技术
高压负荷开关作为电力配电主要开关设备，其用途非常广泛，近年来其应用推广发展很快。其中，6～24kV负荷开关结构模式大多以仿制国外产品为主，缺少自主改进创新；而现有技术的气体绝缘高压开关设备三工位负荷开关用弧触头，大多数采用纯铜材料制作而成，只能关合40～50kA峰值耐受电流、16～20kA的短时耐受电流和1000～1300A的转移电流，故存在体积大、结构复杂、灭弧能力低等不足之处，导致产品故障率较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型负荷开关弧触头，该弧触头体积小、结构简单紧凑、灭弧能力强、产品故障率低，具有能够满足或超过关合63kA峰值电流、耐受25kA短时耐受电流和开断1700～2300A转移电流的能力。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种新型负荷开关弧触头，包括有静触头和动触头，所述静触头包括有主触点、辅助触点、以及载流导体，所述主触点采用银石墨合金材料、所述辅助触点采用铜钨合金材料制成、而所述载流导体采用纯铜材料制成。
优选地，所述银石墨合金材料中银和石墨的重量比为100∶5。
优选地，所述铜钨合金材料中铜和钨的重量比为100∶30。
优选地，所述银石墨合金材料、铜钨合金材料、纯铜材料形成一体式的主触点、辅助触点和载流导体结构。
优选地，该弧触头包括有一动触头转轴和一静触头支架，该静触头支架上设置有一静触头安装孔，所述静触头安装在该静触头安装孔中，而所述动触头则固定在所述动触头转轴上，随动触头转轴转动。
优选地，所述静触头表面还设置与所述静触头支架上的静触头定位面配合定位的定位台，以及可通过安装锁定片锁定的锁定槽。
相应地，本发明还公开了一种新型负荷开关弧触头的静触头，包括有主触点、辅助触点、以及载流导体，所述主触点采用银石墨合金材料、所述辅助触点采用铜钨合金材料制成、而所述载流导体采用纯铜材料制成。
优选地，所述银石墨合金材料中银和石墨的重量比为100∶5。
优选地，所述铜钨合金材料中铜和钨的重量比为100∶30。
优选地，所述银石墨合金材料、铜钨合金材料、纯铜材料形成一体式的主触点、辅助触点和载流导体结构。
本发明的有益效果是：
本发明的实施例通过采用接触电阻小、抗熔焊的银石墨合金材料作为主触点，采用能够耐受较大电流电弧烧损的铜钨合金材料作为辅助触点，采用载流能力强、发热小的纯铜材料作为载流导体，从而达到了结构简单紧凑，功能全，体积小，能够耐受较大短时耐受电流(25kA)，灭弧能力高的效果。
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明的新型负荷开关弧触头的静触头一个实施例的结构示意图。
图2是本发明的新型负荷开关弧触头一个实施例的示意图。
附图标记说明如下：
1-静触头 101-静触头载流触点(主触点) 102-静触头引弧触点(辅助触点) 103-载流导体 104-定位台 105-锁定槽 106-出线固定连接孔
2-动触头 201-动触头引弧点 202-静触头安装孔 203-出线连接点 204-静触头支架 205-静触头定位面 206-动触头主触点 207-动触头转轴。
具体实施方式
下面参考图1详细描述本发明的新型负荷开关弧触头的一个实施例；如图1所示，本实施例主要由载流触点(主触点)101、引弧触点(辅助触点)102、载流导体103、定位点104、锁定点105、出线固定连接孔106等功能区构成。其中，静触头主触点101、引弧触点102和载流导体103分别采用不同材料，具体如下：
主触点101采用银石墨合金材料，银石墨合金材料具有接触电阻小、抗熔焊特点、抗磨损，能够承载630A额定负荷电流、25kA短时耐受电流2S和5000次合分机械寿命；
辅助触点102采用铜钨合金材料，铜钨合金材料具有较强抗电弧烧损能力，能够分断能够630A负荷电流和1700～2300A转移电流，关合63kA短路故障电流；
载流导体103采用纯铜粉末，纯铜粉末具有载流能力强、发热小的特点，能够承载630A额定负荷电流和25kA短时耐受电流2S。
具体实现时，可通过压制工艺将上述三种不同特性的材料压制在一起，并应用粉末冶金技术烧结成型从而将这三种不同材料有机结合，形成一体式的主触点101、辅助触点102和载流导体103结构。并保证每种材料各自具备的性能，使各功能区分别发挥各自作用。
具体实现时，所述银石墨合金材料中银和石墨的重量比可为100∶5。
所述铜钨合金材料中铜和钨的重量比可为100∶30。
下面参考图2详细描述本发明的新型负荷开关弧触头的一个实施例；如图2所示，本实施例主要由动触头1和静触头2两部分组成，两者配合实现电流分断和关合。
静触头1主要由载流触点(主触点)101、引弧触点(辅助触点)102、载流导体103、定位点104、锁定点105、出线固定连接孔106等功能区构成。
另外，本实施例还包括有一动触头转轴207和一静触头支架204，该静触头支架204上设置有一静触头安装孔202，静触头1安装在该静触头安装孔202中，而动触头2则固定在动触头转轴207上，随动触头转轴转动。
另外，静触头1表面还设置与静触头支架204上的静触头定位面205配合定位的定位台104，以及可通过安装锁定片锁定的锁定槽105。
其中，动触头2采用纯铜材料锻压成型，而静触头主触点101、引弧触点102和载流导体103分别采用不同材料，具体如下：
主触点101采用银石墨合金材料，银石墨合金材料具有接触电阻小、抗熔焊特点、抗磨损，能够承载630A额定负荷电流、25kA短时耐受电流2S和5000次合分机械寿命；
辅助触点102采用铜钨合金材料，铜钨合金材料具有较强抗电弧烧损能力，能够分断能够630A负荷电流和1700～2300A转移电流，关合63kA短路故障电流；
载流导体103采用纯铜粉末，纯铜粉末具有载流能力强、发热小的特点，能够承载630A额定负荷电流和25kA短时耐受电流2S。
具体实现时，可通过压制工艺将上述三种不同特性的材料压制在一起，并应用粉末冶金技术烧结成型，从而将这三种不同材料有机结合，并保证每种材料各自具备的性能，使各功能区分别发挥各自作用。
具体实现时，所述银石墨合金材料中银和石墨的重量比可为100∶5。
所述铜钨合金材料中铜和钨的重量比可为100∶30。
下面详细描述本实施例的工作原理。
负荷开关合闸时，动触头2顺时针旋转，其引弧点201首先接近静触头1的引弧触点102，此时在高压强电场作用下SF6气体击穿产生电弧；而当引弧点201与引弧触点102接触时，电弧熄灭；动触头2继续转动一定角度后，动触头主触点206与静触头主触点101接触——运行位置，由于静触头主触点101采用了接触电阻小、抗熔焊的银石墨合金材料，能够关合63kA短路故障电流，承载630A额定负荷电流和25kA短时耐受电流2S。
负荷开关分闸时，动触头2逆时针旋转，动触头主触点206与静触头主触点101首先脱离接触，然后动触头引弧点201与静触头引弧触点102分离直到电弧熄灭。
在合分闸过程中产生的电弧会烧损弧触头，由于引弧触点和主触点分开，电弧在引弧触点之间燃烧，避免主触点烧损，保证正常承载能力，且引弧触点102采用耐电弧材料-铜钨合金，大大降低了电弧对弧触头的烧损，使其能够分断630A负荷电流和1700～2300A转移电流，提高了其开断和关合电流的能力。
本发明主要可应用于气体绝缘高压开关设备三工位负荷开关，完成其“合闸”和“分闸”的操作。三工位负荷开关主要用于3～24kV电力配电系统，实现电能的接受和分配，并与熔断器一起构成对输配电线路或负载进行控制、保护和监测。而本发明可为负荷开关完成分断630A负荷电流和转移电流操作，且具有关合630A额定负荷电流和63kA峰值耐受电流的能力。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型负荷开关弧触头，包括有静触头和动触头，所述静触头包括有主触点、辅助触点、以及载流导体，其特征在于：所述主触点采用银石墨合金材料、所述辅助触点采用铜钨合金材料制成、而所述载流导体采用纯铜材料制成。
2.如权利要求1所述的新型负荷开关弧触头，其特征在于：所述银石墨合金材料中银和石墨的重量比为100∶5。
3.如权利要求1或2所述的新型负荷开关弧触头，其特征在于：所述铜钨合金材料中铜和钨的重量比为100∶30。
4.如权利要求3所述的新型负荷开关弧触头，其特征在于：所述银石墨合金材料、铜钨合金材料、纯铜材料形成一体式的主触点、辅助触点和载流导体结构。
5.如权利要求4所述的新型负荷开关弧触头，其特征在于：该弧触头包括有一动触头转轴和一静触头支架，该静触头支架上设置有一静触头安装孔，所述静触头安装在该静触头安装孔中，而所述动触头则固定在所述动触头转轴上，随动触头转轴转动。
6.如权利要求5所述的新型负荷开关弧触头，其特征在于：所述静触头表面还设置与所述静触头支架上的静触头定位面配合定位的定位台，以及可通过安装锁定片锁定的锁定槽。
7.一种新型负荷开关弧触头的静触头，包括有主触点、辅助触点、以及载流导体，其特征在于：所述主触点采用银石墨合金材料、所述辅助触点采用铜钨合金材料制成、而所述载流导体采用纯铜材料制成。
8.如权利要求7所述的新型负荷开关弧触头，其特征在于：所述银石墨合金材料中银和石墨的重量比为100∶5。
9.如权利要求7或8所述的新型负荷开关弧触头的静触头，其特征在于：所述铜钨合金材料中铜和钨的重量比为100∶30。
10.如权利要求9所述的新型负荷开关弧触头的静触头，其特征在于：所述银石墨合金材料、铜钨合金材料、纯铜材料形成一体式的主触点、辅助触点和载流导体结构。
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