CN105023797A - 真空断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种真空断路器，包括真空室，所述真空室内包括一对相互啮合的齿轮；各所述齿轮上仅有连续的几个轮齿由金属导体制成，形成导体齿段；所述导体齿段中包含的齿数等于各齿轮参与啮合的齿数，且所述导体齿段中的各轮齿通过导体块电性结合，形成等势体；各所述齿轮的导体齿段电性连接至金属齿轮轴；所述金属齿轮轴通过电刷电性耦合至设于真空室外的接线柱；各所述齿轮上，除所述导体齿段、电性连接导体齿段与金属齿轮轴的连接件外，其余部分均又绝缘体构成；所述的一对齿轮中的主动轮由设于真空室内的电动装置驱动；所述真空室的上下侧内壁均同时切于所述一对齿轮的齿顶圆。该真空断路器可以可靠灭除由于金属触头表面蒸发而产生的电弧。

Description

真空断路器
技术领域
本发明涉及电力设施领域，特别地，是一种真空断路器。
背景技术
真空断路器是一种常用的电力开关装置，其静触头、动触头封闭在真空容器内；由于静触头、动触头的接触区没有空气存在，因此很难产生等离子体；而当关断电流较大时，金属触头表面具有蒸发现象，即静触头或动触头表面的金属原子将逸散出来，从而通过逸散的金属原子形成电弧，对于这种由触头蒸发造成的电弧，目前尚没有合理的结构对其进行可靠灭弧。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种真空断路器，该真空断路器可以可靠灭除由于金属触头表面蒸发而产生的电弧。
本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该真空断路器包括真空室，所述真空室内包括一对相互啮合的齿轮；各所述齿轮上仅有连续的几个轮齿由金属导体制成，形成导体齿段；所述导体齿段中包含的齿数等于各齿轮参与啮合的齿数，且所述导体齿段中的各轮齿通过导体块电性结合，形成等势体；各所述齿轮的导体齿段电性连接至金属齿轮轴；所述金属齿轮轴通过电刷电性耦合至设于真空室外的接线柱；各所述齿轮上，除所述导体齿段、电性连接导体齿段与金属齿轮轴的连接件外，其余部分均又绝缘体构成；所述的一对齿轮中的主动轮由设于真空室内的电动装置驱动；所述真空室的上下侧内壁均同时切于所述一对齿轮的齿顶圆。
作为优选，所述电动装置为微型电机，其转轴通过小齿轮啮合于所述主动轮。
作为优选，所述真空室由抽成真空的陶瓷容器或玻璃容器构成。
作为优选，在所述的一对齿轮的啮合区的上下侧，对称设有连接至真空室上下侧壁的绝缘隔离部，所述绝缘隔离部呈山状，其具有两个对称的坡面，该两个坡面分别贴近一个齿轮的齿顶圆；所述绝缘隔离部上横向均布有正交于所述的一对齿轮的中心连线的间隙，使挂到绝缘隔离部坡面上的电弧具有充分的散热空间；进一步地，所述绝缘隔离部由永磁体构成，其磁化方向平行于齿轮轴线。
本发明的有益效果在于：该真空断路器在断路过程中，所述的一对啮合齿轮上的导体齿段同时向相互背离的方向运动，同等驱动速度下，其开闸速度约为普通的动触头、静触头分离速度的两倍，可有效抑制电弧的产生；并且，由于所述真空室的上下侧内壁均同时切于所述一对齿轮的齿顶圆，当齿轮转过切点后，两齿轮上的导体齿段被真空室内壁完全隔离，电弧通道被强制隔断，即便存在电弧，也将在真空室内壁上耗尽，其热量通过真空室内壁对外耗散。
附图说明
图1是本真空断路器的实施例一的结构示意图。
图2是本真空断路器的实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例一：
在图1所示的实施例一中，该真空断路器包括由陶瓷容器或玻璃容器构成的真空室1，所述真空室1内包括一对相互啮合的齿轮，即主动轮21和从动轮22；各所述齿轮上仅有连续的几个轮齿由金属导体制成，形成导体齿段211、221；所述导体齿段211、221中包含的齿数等于各齿轮参与啮合的齿数，且所述导体齿段211、221中的各轮齿通过导体块电性结合，形成等势体；各所述齿轮的导体齿段211、221分别通过连接件212、222连接至金属齿轮轴210、220；所述金属齿轮轴210、220通过电刷（未图示）电性耦合至设于真空室外的接线柱（未图示）；各所述齿轮上，除所述导体齿段211、221，连接件212、222外，其余部分均又绝缘体构成，如绝缘陶瓷；所述主动轮21由设于真空室1内的微型电机3驱动；所述真空室1的上下侧内壁11均同时切于所述主动轮21、从动轮22的齿顶圆。
上述真空断路器在断路过程中，所述主动轮21、从动轮22上的导体齿段211、221同时向相互背离的方向运动，同等驱动速度下，其开闸速度约为普通的动触头、静触头分离速度的两倍，可有效抑制电弧的产生；并且，由于所述真空室的上下侧内壁11均同时切于主动轮21、从动轮22的齿顶圆，当导电齿段211、221转过切点后，两齿轮上的导体齿段被真空室内壁完全隔离，电弧通道被强制隔断，即便存在电弧，也将在真空室内壁上耗尽，其热量通过真空室内壁对外耗散。
实施例二：
图2所示为本真空断路器的实施例二，其与实施例一的不同之处在于：在所述的主动轮21、从动轮22的啮合区的上下侧，对称设有连接至真空室上下侧内壁的绝缘隔离部12，所述绝缘隔离部12呈山状，其具有两个对称的坡面，该两个坡面分别贴近一个齿轮的齿顶圆；所述绝缘隔离部12上横向均布有正交于所述的一对齿轮的中心连线的间隙120。
该方案使得主动轮21和从动轮22上的导电齿段211、221在刚脱离啮合后，就被所述绝缘隔离部12的尖顶顶住，并在该尖顶处相两侧坡面弯折，使之易于切断，而通过所述间隙120的设置，使挂到绝缘隔离部坡面上的电弧具有充分的散热空间。
另外，所述绝缘隔离部12由永磁体构成，其磁化方向平行于齿轮轴线，亦即垂直于纸面。由此，电弧一旦产生，便于磁场正交，在安培力的作用下，电弧将急速横移，快速进入所述绝缘隔离部12的间隙120内，从而快速降温熄灭，进一步提高了灭弧效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种真空断路器，该真空断路器包括真空室（1），所述真空室内包括一对相互啮合的齿轮（21、22）；各所述齿轮上仅有连续的几个轮齿由金属导体制成，形成导体齿段（211、221）；所述导体齿段中包含的齿数等于各齿轮参与啮合的齿数，且所述导体齿段（211、221）中的各轮齿通过导体块电性结合，形成等势体；各所述齿轮的导体齿段电性连接至金属齿轮轴（210、220）；所述金属齿轮轴通过电刷电性耦合至设于真空室外的接线柱；各所述齿轮（21、22）上，除所述导体齿段（211、221）、电性连接导体齿段与金属齿轮轴的连接件（212、222）外，其余部分均又绝缘体构成；所述的一对齿轮中的主动轮由设于真空室内的电动装置驱动；所述真空室（1）的上下侧内壁（11）均同时切于所述一对齿轮的齿顶圆。
2.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于：所述电动装置为微型电机，其转轴通过小齿轮啮合于所述主动轮（21）。
3.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于：所述真空室（1）由抽成真空的陶瓷容器或玻璃容器构成。
4.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于：在所述的一对齿轮的啮合区的上下侧，对称设有连接至真空室上下侧内壁（11）的绝缘隔离部（12），所述绝缘隔离部（12）呈山状，其具有两个对称的坡面，该两个坡面分别贴近一个齿轮的齿顶圆；所述绝缘隔离部上横向均布有正交于所述的一对齿轮的中心连线的间隙（120）。
5.根据权利要求4所述的真空断路器，其特征在于：所述绝缘隔离部（12）由永磁体构成，其磁化方向平行于齿轮轴线。
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